CN217716439U - 一种磁性滚轮编码器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种磁芯滚轮编码器，以实现滚轮编码器防水防尘以及长寿命的效果。本申请提供的所述磁性滚轮编码器包括操作组件、支撑组件及控制组件，所述操作组件与所述支撑组件滑动连接，所述控制组件设置于所述支撑组件内部；所述操作组件包括有可转动的磁性件，所述控制组件包括电路板及与所述电路板电连接的霍尔传感器，所述霍尔传感器与所述磁性件相耦合构成旋转感应模块。所述磁性滚轮编码器采用霍尔传感器与设置于滚动件的磁性件构成旋转感应模块，从而实现转编码控制功能，性能可靠且寿命长。

Description

一种磁性滚轮编码器

技术领域

本申请涉及开关技术领域，具体涉及一种磁性滚轮编码器。

背景技术

滚轮编码器，其作用是当滚动滚轮时，产生手感并同时产生开关信号。传统滚轮编码器主要结构包括滚轮、转轴、光栅及弹片等。这类滚轮编码器由于采用光栅作为电器触发元件，需要采用轮盘作为光栅遮挡元件，尺寸大，不具备防水防尘特性；且采用弹片为旋转提供手感，手感差且容易产生永久变形，寿命较低。

在常规滚轮编码器应用场景中，灰尘、液体会进入到开关内。传统滚轮编码器当水及灰尘进入内部时，水及灰尘会对电路板造成短路及侵蚀，会产生失效。且大部分滚轮编码器仅有旋转功能，不具备按压开关功能。

为此，研究防水防尘且长寿命的新型滚轮编码器成为本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的缺陷，本申请提供一种磁芯滚轮编码器，以实现滚轮编码器防水防尘以及长寿命的效果。

本申请提供一种磁性滚轮编码器，所述磁性滚轮编码器包括操作组件、支撑组件及控制组件，所述操作组件与所述支撑组件滑动连接，所述控制组件设置于所述支撑组件内部；其中：

操作组件，包括支架及设置于所述支架的滚动组件，所述滚动组件包括磁性件和滚动件，所述磁性件与所述滚动件固定连接，所述滚动件转动设置于所述支架，所述磁性件和所述滚动件配置为同轴同步转动；

支撑组件，所述支撑组件包括壳体，所述壳体与所述支架滑动连接，所述支架的滑动方向与所述滚动件的转动轴向相正交；

控制组件，所述控制组件包括电路板及与所述电路板电连接的霍尔传感器，所述电路板设置于所述壳体内部，所述霍尔传感器与所述磁性件相耦合构成旋转感应模块。

在其中一种可实现方式中，所述滚动组件还包括转轴，所述转轴与所述磁性件及所述滚动件同轴固定设置。

为了提升操作手感，所述转轴至少一端设有档位轮，所述档位轮与所述转轴同轴固定设置，所述档位轮外周均匀设置有若干档位凹槽；

所述支架设有一端开口的容置槽，所述容置槽内设有弹性组件；所述弹性组件包括压缩弹簧及滚珠，所述压缩弹簧的一端抵接所述容置槽的底端，所述压缩弹簧的另一端抵接所述滚珠，所述滚珠抵接所述档位凹槽。

为了实现按压触发功能，所述控制组件还包括弹性导电器件，所述电路板支撑所述弹性导电器件并与所述弹性导电器件电连接，所述弹性导电器件抵接所述操作组件，所述弹性导电器件与所述操作组件构成按压触发模块。

在其中一种可实现方式中，所述弹性导电器件为轻触开关，所述轻触开关包括开关主体及操作柄，所述操作柄与所述开关主体竖向弹性连接；所述开关主体固定于所述电路板且与所述电路板电连接，所述操作柄抵接所述支架。

在另一种可实现方式中，所述弹性导电器件为导电硅胶件，所述导电硅胶件包括弹性斜壁、按压部和导电部，所述弹性斜壁环形设置构成由上至下敞开的喇叭口结构，所述弹性斜壁的上端与按压部连接，所述导电部设置于所述弹性斜壁的内部；

所述弹性斜壁抵接所述电路板，所述导电部配置为与可所述电路板电连接，所述按压部的顶端抵接所述支架。

在一种实现方式中，为了实现防水防尘效果，所述支架包括底板及内壁，所述内壁设置于所述底板外周并向上延展设置，所述卡接部设置于所述内壁的相对两侧，所述容置槽设置于所述卡接部的外侧；所述内壁设有至少一个内孔，所述内孔靠近所述底板设置。

为了更好的实现防水防尘效果，在其中一种实现方式中，所述壳体包括外壁及限位板，所述外壁与所述内壁间隙配合；所述限位板设置于壳体内部，所述限位板的外周与所述外壁相连接，所述限位板设有通孔；所述限位板上表面用于限位抵接所述支架，所述外壁设有外孔，所述外孔与所述内孔相连通。

在一种实现方式中，所述电路板上表面设置有防水硅胶件，所述防水硅胶件包覆所述电路板及所述霍尔传感器。

根据前述实现方式所提供的技术方案，所述磁性滚轮编码器采用霍尔传感器与设置于滚动件的磁性件构成旋转感应模块，从而实现转编码控制功能，性能可靠且寿命长；

通过内孔和外孔的设置，可将进入的液体、灰尘等异物排出所述磁性滚轮编码器外部；并且通过在电路板表面覆盖防水硅胶件，可防止水等液体对电路板及元器件造成损害，可满足高等级的防水防尘要求；

通过弹性导电器件的设置，可使所述磁性能滚轮编码器同时具有按压控制功能及按压回复反馈触感，大大提升了应用场景及使用手感。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一实施方式提供的磁性滚轮编码器的整体结构示意图；

图2为本申请一实施方式提供的磁性滚轮编码器的爆炸视图；

图3为本申请一实施方式提供的滚动组件的爆炸视图；

图4为本申请一实施方式提供的支架的结构示意图；

图5为本申请一实施方式提供的磁性滚轮编码器的俯视图；

图6为图5中A-A剖视图；

图7为本申请一实施方式提供的壳体的结构示意图；

图8为本申请另一实施方式提供的防水硅胶件的结构示意图；

图9为图8所提供的防水硅胶件的剖视图。

附图标记说明：

1、操作组件；2、支撑组件；3、控制组件；

11、支架；12、滚动组件；111、卡接部；112、容置槽；113、压缩弹簧；114、滚珠；115、底板；116、内壁；117、圆形卡槽；118、内孔；119、凸块；120、第一卡块；

121、磁性件；122、滚动件；123、转轴；124、中空通道；125、凸起区；126、档位轮；127、档位凹槽；

21、壳体；22、后壳；211、外壁；212、限位板；213、通孔；214、滑槽；215、第一卡孔；216、第二卡孔；217、外孔；221、第二卡块；

31、电路板；32、霍尔传感器；33、轻触开关；331、开关主体；332、操作柄；34、导电硅胶件；341、弹性斜壁；342、按压部；343、导电部；344、碳粒；35、防水硅胶件。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅是本申请的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本申请保护的范围。

本文中，术语“第一”“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。本申请的描述中，除非有另外说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

此外，本文中，“上”、“下”等方位术语是相对于附图中的结构示意置放的方位来定义的，应当理解到，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据结构所放置的方位的变化而相应地发生变化。

请参阅图1至图3，本申请一实施方式提供一种磁性滚轮编码器，所述磁性滚轮编码器包括操作组件1、支撑组件2及控制组件3，所述操作组件1与所述支撑组件2滑动连接，所述控制组件3设置于所述支撑组件2内部。

其中：

操作组件1，包括支架11及设置于所述支架11的滚动组件12，所述滚动组件12包括磁性件121和滚动件122，所述磁性件121与所述滚动件122固定连接，所述滚动件122转动设置于所述支架11，所述磁性件121和所述滚动件122配置为同轴同步转动；

支撑组件2，所述支撑组件2包括壳体21，所述壳体21与所述支架11滑动连接，所述支架11的滑动方向与所述滚动件122的转动轴向相正交；

控制组件3，所述控制组件3包括电路板31及与所述电路板31电连接的霍尔传感器32，所述电路板31设置于所述壳体21内部，所述霍尔传感器32与所述磁性件121相耦合构成旋转感应模块。

所述旋转感应模块的工作机理为：通过拨动所述滚动组件12，带动所述磁性件121旋转，从而使所述磁性件121的磁场发生转动，磁力线会切割所述霍尔传感器32，所述霍尔传感器32检测所在位置的磁通量。当霍尔传感器32检测的磁通量变化超过阈值时，霍尔传感器32可输出2组具有相位差的高低电平信号，通过对比电平信号相位差，可判断所述磁性件121顺时针或逆时针旋转。

本实施例中，为了与霍尔传感器32配合提供高精度旋转感应，所述磁性件121为多极磁环，呈环状结构，各磁极均布充磁于磁环上。具体的，所述多极磁环可为6极、8极、10极、12极等。

本实施例中，所述滚动组件12还包括转轴123，所述转轴123与所述磁性件121及所述滚动件122同轴固定设置。所述转轴123用于提供滚动组件12转动的支撑轴作用，且便于装配。

具体的，所述滚动件122内部贯穿设有中空通道124，所述磁性件121固定设置于所述转轴123，所述转轴123穿设于所述滚动件122的中空通道124且两端伸出；

所述支架11相对设有至少两个用于活动卡接所述转轴123的卡接部111，所述转轴123两端分别活动设置于所述卡接部111；

所述转轴123、所述磁性件121和所述滚动件122配置为可绕所述转轴123的轴线同步转动。

为了提升外观美感及增加拨动旋转时的摩擦力，所述滚动件122的外表设置有凸起区125，所述凸起区125包括纹路结构。

具体的，所述纹路结构可为规则的网状结构、条纹结构、点状结构；或者为不规则排布的凸点结构或凹点结构。本实施例中，所述纹路结构为规则的网状结构。

为了实现操作手感的提升，所述转轴123至少一端设有档位轮126，所述档位轮126与所述转轴123同轴固定设置，所述档位轮126外周均匀设置有若干档位凹槽127。

本实施例中，所述转轴123其中一端设置档位轮126。

同时，所述支架11设有一端开口的容置槽112，所述容置槽112内设有弹性组件；所述弹性组件包括压缩弹簧113及滚珠114，所述压缩弹簧113的一端抵接所述容置槽112的底端，所述压缩弹簧113的另一端抵接所述滚珠114，所述滚珠114抵接所述档位凹槽127。

具体的，所述滚珠114在所述压缩弹簧113的作用下抵接着所述档位轮126的档位凹槽127，形成过盈配合；当旋转滚轮件时，所述档位轮126同步旋转，从而对所述滚珠114及压缩弹簧113产生压缩和回弹，从而产生手感反馈。

本实施例中，所述支架11包括底板115及内壁116，所述内壁116设置于所述底板115外周并向上延展设置，所述卡接部111设置于所述内壁116的相对两侧。所述卡接部111设有圆形卡槽117，所述圆形卡槽117略大于所述转轴123的支撑部位，实现与所述转轴123间隙配合，使所述转轴123可自由转动。

本实施例中，所述容置槽112设置于所述卡接部111的外侧。

为了实现按压开关控制功能，所述控制组件3还包括弹性导电器件，所述电路板31支撑所述弹性导电器件并与所述弹性导电器件电连接，所述弹性导电器件抵接所述操作组件1，所述弹性导电器件与所述操作组件1构成按压触发模块。当按压操作组件1时，操作组件1下移并抵接按压所述弹性导电器件，所述弹性导电器件与所述电路板31电导通，从而实现按压导通功能。并且，所述弹性导电器件还提供向上回复的弹性力，实现复位效果及手感。

在其中一个实施例中，所述弹性导电器件为轻触开关33，所述轻触开关33包括开关主体331及操作柄332，所述操作柄332与所述开关主体331竖向弹性连接；所述开关主体331固定于所述电路板31且与所述电路板31电连接，所述操作柄332抵接所述支架11。

在另一实施例中，所述弹性导电器件为导电硅胶件34，所述导电硅胶件34包括弹性斜壁341、按压部342和导电部343，所述弹性斜壁341环形设置构成由上至下敞开的喇叭口结构，所述弹性斜壁341的上端与按压部342连接，所述导电部343设置于所述弹性斜壁341的内部；

所述弹性斜壁341抵接所述电路板31，所述导电部343配置为与可所述电路板31电连接，所述按压部342的顶端抵接所述支架11。

具体的，所述导电部343可包括碳粒344，所述碳粒344具有电导通性质，用于与所述电路板31实现电导通。

本实施例中，所述支架11的内壁116设有至少一个用于排水排屑的内孔118，所述内孔118靠近所述底板115设置，以将进入所述支架11的水、尘等异物尽量排出。

本实施例中，所述壳体21包括外壁211及限位板212，所述外壁211与所述内壁116间隙配合；所述限位板212设置于壳体21内部，所述限位板212的外周与所述外壁211相连接，所述限位板212设有通孔213。所述通孔213用于允许所述弹性导电器件部分穿过并抵接所述支架11。

具体的，所述限位板212上表面用于限位抵接所述支架11，所述外壁211设有外孔217，所述外孔217与所述内孔118相连通，以将水、尘等异物经由内孔118再通过外孔217排出。

在其中一个实施例中，所述外孔217设置于接近所述限位板212的位置，以使当所述支架11移动至限位板212时，所述内孔118可与所述外孔217相连通，起到排水排尘效果。

在另外的实施例中，所述外孔217可设置为长孔结构，沿所述内孔118的移动方向设置，以保证所述支架11在不同位置状态时，所述内孔118与所述外孔217都实现连通。

本实施例中，所述操作组件1与所述支撑组件2通过滑槽214和凸块119的配合来实现滑动连接。具体的，所述壳体21的外壁211相对设有两个滑槽214，所述支架11的内壁116设有与所述滑槽214相配合的凸块119，所述凸块119可在所述滑槽214滑动。所述凸块119的滑动方向与所述滚动件122的转动轴向相正交。

为了便于装配，本实施例中，所述支架11与所述壳体21还设有相互配合的卡接结构。具体的，所述支架11的所述内壁116外表面设有若干第一卡块120，所述壳体21的所述外壁211的开设有与所述第一卡块120相配合的第一卡孔215，所述第一卡块120卡接所述第一卡孔215。

本实施例中，所述支撑组件2还包括后壳22，所述后壳22盖合所述外壁211的下端；所述限位板212与所述后壳22之间设有容置所述控制之间的容置腔。

所述后壳22通过卡接结构与所述壳体21相固定。具体的，所述后壳22设有若干第二卡块221，所述壳体21的所述外壁211的开设有与所述第二卡块221相配合的第二卡孔216，所述第二卡块221卡接所述第二卡孔216。

为了实现更好的防水效果，所述电路板31上表面设置有防水硅胶件35，所述防水硅胶件35包覆所述电路板31及所述霍尔传感器32。

在其中一个实施例中，所述导电硅胶件34与所述防水硅胶件35一体成型。

本申请至少具有以下优点中的一个优点：

(1)所述磁性滚轮编码器采用霍尔传感器与设置于滚动件的磁性件构成旋转感应模块，从而实现转编码控制功能，性能可靠且寿命长。

(2)通过内孔和外孔的设置，可将进入的液体、灰尘等异物排出所述磁性滚轮编码器外部；并且通过在电路板表面覆盖防水硅胶件，可防止水等液体对电路板及元器件造成损害，可满足高等级的防水防尘要求。

(3)通过弹性导电器件的设置，可使所述磁性能滚轮编码器同时具有按压控制功能及按压回复反馈触感，大大提升了应用场景及使用手感。

以上对本申请实施方式所提供的磁芯滚轮编码器进行了详细介绍，应用了具体实施例对本申请的原理及实施方式进行了阐释，以上说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心机理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施例及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种磁性滚轮编码器，其特征在于，所述磁性滚轮编码器包括操作组件、支撑组件及控制组件，所述操作组件与所述支撑组件滑动连接，所述控制组件设置于所述支撑组件内部；其中：

操作组件，包括支架及设置于所述支架的滚动组件，所述滚动组件包括磁性件和滚动件，所述磁性件与所述滚动件固定连接，所述滚动件转动设置于所述支架，所述磁性件和所述滚动件配置为同轴同步转动；

支撑组件，所述支撑组件包括壳体，所述壳体与所述支架滑动连接，所述支架的滑动方向与所述滚动件的转动轴向相正交；

控制组件，所述控制组件包括电路板及与所述电路板电连接的霍尔传感器，所述电路板设置于所述壳体内部，所述霍尔传感器与所述磁性件相耦合构成旋转感应模块。

2.根据权利要求1所述的磁性滚轮编码器，其特征在于，所述滚动组件还包括转轴，所述转轴与所述磁性件及所述滚动件同轴固定设置；

所述滚动件内部贯穿设有中空通道，所述磁性件固定设置于所述转轴，所述转轴穿设于所述滚动件的中空通道且两端伸出；

所述支架相对设有至少两个用于活动卡接所述转轴的卡接部，所述转轴两端分别活动设置于所述卡接部；

所述转轴、所述磁性件和所述滚动件配置为可绕所述转轴的轴线同步转动。

3.根据权利要求2所述的磁性滚轮编码器，其特征在于：所述转轴至少一端设有档位轮，所述档位轮与所述转轴同轴固定设置，所述档位轮外周均匀设置有若干档位凹槽；

所述支架设有一端开口的容置槽，所述容置槽内设有弹性组件；所述弹性组件包括压缩弹簧及滚珠，所述压缩弹簧的一端抵接所述容置槽的底端，所述压缩弹簧的另一端抵接所述滚珠，所述滚珠抵接所述档位凹槽。

4.根据权利要求1所述的磁性滚轮编码器，其特征在于，所述控制组件还包括弹性导电器件，所述电路板支撑所述弹性导电器件并与所述弹性导电器件电连接，所述弹性导电器件抵接所述操作组件，所述弹性导电器件与所述操作组件构成按压触发模块。

5.根据权利要求4所述的磁性滚轮编码器，其特征在于：所述弹性导电器件为轻触开关，所述轻触开关包括开关主体及操作柄，所述操作柄与所述开关主体竖向弹性连接；所述开关主体固定于所述电路板且与所述电路板电连接，所述操作柄抵接所述支架。

6.根据权利要求4所述的磁性滚轮编码器，其特征在于：所述弹性导电器件为导电硅胶件，所述导电硅胶件包括弹性斜壁、按压部和导电部，所述弹性斜壁环形设置构成由上至下敞开的喇叭口结构，所述弹性斜壁的上端与按压部连接，所述导电部设置于所述弹性斜壁的内部；

所述弹性斜壁抵接所述电路板，所述导电部配置为与可所述电路板电连接，所述按压部的顶端抵接所述支架。

7.根据权利要求3所述的磁性滚轮编码器，其特征在于：所述支架包括底板及内壁，所述内壁设置于所述底板外周并向上延展设置，所述卡接部设置于所述内壁的相对两侧，所述容置槽设置于所述卡接部的外侧；

所述内壁设有至少一个内孔，所述内孔靠近所述底板设置。

8.根据权利要求7所述的磁性滚轮编码器，其特征在于：所述壳体包括外壁及限位板，所述外壁与所述内壁间隙配合；

所述限位板设置于壳体内部，所述限位板的外周与所述外壁相连接，所述限位板设有通孔；

所述限位板上表面用于限位抵接所述支架，所述外壁设有外孔，所述外孔与所述内孔相连通。

9.根据权利要求8所述的磁性滚轮编码器，其特征在于：所述支撑组件还包括后壳，所述后壳盖合所述外壁的下端；所述限位板与所述后壳之间设有容置所述控制之间的容置腔。

10.根据权利要求1所述的磁性滚轮编码器，其特征在于：所述电路板上表面设置有防水硅胶件，所述防水硅胶件包覆所述电路板及所述霍尔传感器。

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