CN215186688U - 一种磁性霍尔旋钮按键开关装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，包括按键、旋钮帽、外壳、套筒、中轴、弹簧、磁块、霍尔感应器和PCB板；旋钮帽固定安装在套筒的上端上，转动旋钮帽即可带动套筒转动，按键安装在旋钮帽的上端，套筒的中部套装有中轴，套筒与中轴两者的配合处设有凸起结构以保证中轴与套筒同步转动，中轴与套筒间设有弹簧；套筒的下端外壁上设有多个水平布置的弹簧，弹簧远离套筒端连有与外壳内壁上开设的牙槽匹配的滚珠；磁块固定在中轴的下端，霍尔感应器固定在PCB板上，PCB板布置在外壳内且霍尔感应器位于磁块的正下方。本实用新型采用非接触式霍尔感应原理，耐久性好，同时手感体验好，极具应用前景。

Description

一种磁性霍尔旋钮按键开关装置

技术领域

本实用新型涉及开关技术领域，涉及一种磁性霍尔旋钮按键开关装置。

背景技术

现有的开关旋钮大都属于机械式连接，通过电位器检测旋钮位置，这种机械式连接的旋钮一般结构比较复杂，传感精度容易受到电位器本身的精度和线性度的影响，在使用中会因机械结构的磨损影响使用寿命，加上存有电位器电阻误差和装配误差等问题，在使用一段时间后，旋钮会出现不同程度的失准、失灵等现象，增加操作异常的发生，同时机械结构的开关旋钮用户体验感不佳。

因此，开发一种耐久性好且使用体验感较好的按键开关装置极具现实意义。

实用新型内容

由于现有技术存在上述缺陷，本实用新型提供了一种耐久性好且使用体验感较好的按键开关装置，以解决现有按键开关装置耐久性差且用户体验不佳的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，包括按键、旋钮帽、外壳、套筒、中轴、弹簧、磁块、霍尔感应器和PCB板；

所述旋钮帽固定安装在套筒的上端上，转动旋钮帽即可带动套筒转动，按键安装在旋钮帽的上端，所述套筒的中部套装有中轴，套筒与中轴两者的配合处设有凸起结构以保证中轴与套筒同步转动，所述中轴与套筒间设有弹簧，使中轴按下后可以自动回弹；

所述旋钮帽及按键布置在所述外壳外，套筒与中轴连成的整体布置在所述外壳内，所述套筒的下端外壁上设有多个水平布置的弹簧，所述弹簧远离套筒端连有滚珠，所述滚珠与外壳内壁上开设的牙槽匹配，优化旋钮转动时的手感反馈(套筒可相对于旋钮外壳旋转，从而带动磁块旋转，中轴与套筒之间不可相对旋转，只可以相对上下运动)；

所述磁块固定在中轴的下端，霍尔感应器固定在PCB板上，PCB板布置在外壳内且霍尔感应器位于磁块的正下方。

通过旋转旋钮帽和按压按键可以使磁块旋转和上下运动，霍尔感应器可以感应到磁块运动而产生的磁场方向和磁感应强度变化(霍尔元件通过检测磁块磁场强度变化确定按键的位置，通过检测磁块磁场方向确定旋钮的旋转位置)。

当旋转旋钮帽时，旋钮帽会带动套筒、中轴和磁块转动，从而使霍尔感应器可以感应到磁场方向变化；当按键按下后，会带动中轴和磁块向下运动，从而使霍尔感应器可以感应到磁感应强度变化。

本实用新型的磁性霍尔旋钮按键开关装置，采用非接触式霍尔感应原理，克服传统旋钮因摩擦作用易损坏、信号输出值漂移、使用寿命短等的缺点，减少了机械磨损，增加了使用寿命，结构设计合理，利用磁铁的垂直磁场来改变霍尔元件的输出信号，同时采用滚珠与牙盘配合，使得用户在使用过程中能够获得较好手感体验，其整体结构设计简单，采用单一磁块+霍尔感应器的设计，能够避免多个磁块磁场的相互影响，同时其采用滚珠与牙槽的配合来模拟旋转段落感，手感体验好，极具应用前景。

作为优选的技术方案：

如上所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，所述按键为硅胶按键；所述中轴为透明导光结构。

如上所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，所述PCB板上设有LED灯，LED灯发出的光可以透过透明导光结构的中轴，投射到按键上，从而点亮按键上的图案，起到指示作用。

如上所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，所述中轴的下端设有卡槽，其与卡簧配合以防止中轴从套筒中脱落；

所述套筒的下端的半径大于上端。

如上所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，所述外壳呈圆筒状。

如上所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，所述PCB板通过PCB板安装壳固定在外壳内部；

所述外壳的下端安有用于封闭外壳下端的PCB板固定板，所述PCB板位于PCB板安装壳与PCB板固定板之间。

如上所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，所述PCB板固定板及PCB安装壳通过螺栓固定在外壳上。

如上所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，所述外壳的上端安有封闭外壳上端的法兰盘(法兰盘通过螺栓固定在外壳上)，所述法兰盘上开有通孔，所述套筒的上端穿过所述通孔与旋钮帽连接。通过法兰盘将套筒下端封装在外壳内部，套筒上端伸出外壳，顶部安装旋钮帽。

与现有技术相比，上述实用新型具有如下优点或者有益效果：

本实用新型的磁性霍尔旋钮按键开关装置，采用改变霍尔元件位置磁场的磁感应强度来实现按键功能，采用改变霍尔元件位置磁场角度来实现旋钮功能，克服传统旋钮因摩擦作用易损坏、信号输出值漂移、使用寿命短等的缺点，减少了机械磨损，增加了使用寿命；结构设计合理，利用磁铁的垂直磁场来改变霍尔元件的输出信号；同时采用滚珠与牙盘配合，使得用户在使用过程中能够获得较好手感体验；其整体结构设计简单，采用单一磁块+霍尔感应器的设计，能够避免多个磁块磁场的相互影响，同时其采用滚珠与牙槽的配合来模拟旋转段落感，手感体验好，极具应用前景。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本实用新型的主旨。

图1为本实用新型的磁性霍尔旋钮按键开关装置的立体结构图；

图2为本实用新型的磁性霍尔旋钮按键开关装置的结构爆炸图；

其中，1为旋钮帽，2为按键，3为螺栓，4为法兰盘，5为中轴，6为弹簧，7为磁块，8为套筒，9为滚珠，10为外壳，11为卡簧，12为PCB板安装壳，13为PCB板，14为LED灯，15为霍尔感应器，16为PCB板固定板。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型中的结构作进一步的说明，但是不作为本实用新型的限定。

实施例1

一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，如图1和2所示，包括按键2(硅胶按键)、旋钮帽1、外壳10、套筒8、中轴5(透明导光结构)、弹簧6、磁块7、霍尔感应器15和PCB板13；

外壳10呈圆筒状，外壳10的上端安有封闭外壳上端的法兰盘4(法兰盘4与外壳通过螺栓3固定)，法兰盘4上开有通孔，套筒8的上端穿过通孔与旋钮帽1连接；

旋钮帽1固定安装在套筒8的上端上，转动旋钮帽1即可带动套筒8转动，按键2安装在旋钮帽1的上端，套筒8的中部套装有中轴5，套筒8与中轴5两者的配合处设有凸起结构以保证中轴5与套筒8同步转动，中轴5与套筒8间设有弹簧6，使中轴按下后可以自动回弹；

旋钮帽1及按键2布置在外壳10外，套筒8与中轴5连成的整体布置在外壳10内，套筒8的下端的半径大于上端，套筒8的下端外壁上设有多个水平布置的弹簧6，弹簧6远离套筒8端连有滚珠9，滚珠9与外壳内壁上开设的牙槽匹配，优化旋钮转动时的手感反馈；

磁块7固定在中轴5的下端，中轴5的下端设有卡槽，其与卡簧11配合以防止中轴5从套筒8中脱落，霍尔感应器15固定在PCB板13上，PCB板13布置在外壳10内且霍尔感应器15位于磁块7的正下方，PCB板13上设有LED灯14，LED灯14发出的光可以透过透明导光结构的中轴5，投射到按键2上，从而点亮按键2上的图案，PCB板13通过PCB板安装壳12固定在外壳10内部，外壳10的下端安有用于封闭外壳下端的PCB板固定板16，PCB板13位于PCB板安装壳12与PCB板固定板16之间，PCB板固定板16及PCB安装壳12通过螺栓3固定在外壳10上。

工作原理：当旋转旋钮帽时，旋钮帽会带动套筒、中轴和磁块转动，从而使霍尔感应器可以感应到磁场方向变化；当按键按下后，会带动中轴和磁块向下运动，从而使霍尔感应器可以感应到磁感应强度变化。

综上，本申请提供了一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，采用改变霍尔元件位置磁场的磁感应强度来实现按键功能，采用改变霍尔元件位置磁场角度来实现旋钮功能，克服传统旋钮因摩擦作用易损坏、信号输出值漂移、使用寿命短等的缺点，减少了机械磨损，增加了使用寿命；结构设计合理，利用磁铁的垂直磁场来改变霍尔元件的输出信号；同时采用滚珠与牙盘配合，使得用户在使用过程中能够获得较好手感体验；其整体结构设计简单，采用单一磁块+霍尔感应器的设计，能够避免多个磁块磁场的相互影响，同时其采用滚珠与牙槽的配合来模拟旋转段落感，手感体验好，极具应用前景。

本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本实用新型的实质内容，在此不予赘述。

以上对本实用新型的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本实用新型并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本实用新型技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本实用新型技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本实用新型的实质内容。因此，凡是未脱离本实用新型技术方案的内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本实用新型技术方案保护的范围内。

Claims (9)

1.一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，其特征在于：包括按键、旋钮帽、外壳、套筒、中轴、弹簧、磁块、霍尔感应器和PCB板；

所述旋钮帽固定安装在套筒的上端上，转动旋钮帽即可带动套筒转动，按键安装在旋钮帽的上端，所述套筒的中部套装有中轴，套筒与中轴两者的配合处设有凸起结构以保证中轴与套筒同步转动，所述中轴与套筒间设有弹簧；

所述旋钮帽及按键布置在所述外壳外，套筒与中轴连成的整体布置在所述外壳内，所述套筒的下端外壁上设有多个水平布置的弹簧，所述弹簧远离套筒端连有滚珠，所述滚珠与外壳内壁上开设的牙槽匹配；

所述磁块固定在中轴的下端，霍尔感应器固定在PCB板上，PCB板布置在外壳内且霍尔感应器位于磁块的正下方。

2.根据权利要求1所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，其特征在于，所述按键为硅胶按键；所述中轴为透明导光结构。

3.根据权利要求2所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，其特征在于，所述PCB板上设有LED灯。

4.根据权利要求1所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，其特征在于，所述中轴的下端设有卡槽，其与卡簧配合以防止中轴从套筒中脱落；

所述套筒的下端的半径大于上端。

5.根据权利要求1所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，其特征在于，所述外壳呈圆筒状。

6.根据权利要求5所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，其特征在于，所述PCB板通过PCB板安装壳固定在外壳内部；

所述外壳的下端安有用于封闭外壳下端的PCB板固定板，所述PCB板位于PCB板安装壳与PCB板固定板之间。

7.根据权利要求6所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，其特征在于，所述PCB板固定板及PCB安装壳通过螺栓固定在外壳上。

8.根据权利要求5所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，其特征在于，所述外壳的上端安有封闭外壳上端的法兰盘，所述法兰盘上开有通孔，所述套筒的上端穿过所述通孔与旋钮帽连接。

9.根据权利要求8所述的一种磁性霍尔旋钮按键开关装置，其特征在于，法兰盘通过螺栓固定在外壳上。

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