新型磁感應式防水編碼器制造技術

一種新型磁感應式防水編碼器，包括殼體，其殼蓋中心處設置軸座，其殼底中心處成型有與所述軸座同軸的凹腔，凹腔外側壁成型有一安裝槽；還包括：置于所述殼體內可轉動的磁體組件，安裝于所述軸座中一端與磁體組件連接的旋軸，置于殼底的所述凹腔中通過頂針與所述旋軸接觸的第二磁體，以及三個霍爾元件，其中兩個霍爾元件設置于殼體下方的線路板上，另一個霍爾元件置于殼底的所述安裝槽內。本編碼器結構簡單、成本低，而且具有開關功能，還具有優良的防水性能，可以在潮濕或有水噴淋的環境中安全、穩定地工作。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及編碼裝置，特別是一種將角位移轉換成編碼數字化電信號的防水 編碼裝置，同時具有開關功能，能夠輸出獨立于編碼信號的開關信號。
技術介紹
編碼器是把角位移或直線位移信號轉換成編碼數字化電信號的一種傳感器裝置。 前者稱為碼盤，后者稱為碼尺。按照讀出方式編碼器可以分為接觸式和非接觸式兩種。接 觸式采用電刷輸出，以電刷接觸導電區或絕緣區來表示代碼的狀態是“ 1，，還是“0” ；非接觸 式的接受敏感元件是光敏元件或磁敏元件，采用光敏元件時以透光區和不透光區來表示代 碼的狀態是“1”還是“0”;采用磁敏元件時以感應磁場的變化來表示代碼狀態。編碼器廣 泛用于工控定位、轉速測量、功率調節等。現有的編碼器存在以下缺點光電式安裝的位置需要有透明玻璃材料，不防水、不耐污、成本高。機械式直接由金屬接觸實現開關，不防水，且易導電。有金屬接觸，無隔離功能。 在一些廚房、浴室等場所的電器上使用不安全。且機械磨損影響使用壽命。現有編碼器只有編碼功能，功能單一。
技術實現思路
本技術的第一目的是提供一種結構簡單、成本低，而且具有開關功能的編碼直ο本技術進一步的目的是提供一種還具有優良防水性能的編碼裝置，使得編碼 裝置在潮濕或有水噴淋的環境中也能夠安全、穩定地工作。為了達到上述第一目的，本技術具有開關功能的編碼裝置，包括殼體，其殼蓋中心處設置軸座，其殼底中心處成型有與所述軸座同軸的凹腔，凹腔 外側壁成型有一安裝槽；由支架及若干第一磁體組成的磁體組件，置于所述殼體內可轉動，支架中心處設 置驅動孔；旋軸，安裝于所述軸座中，一端連接磁體組件的驅動孔，另一端伸出殼體外連接旋 鈕；第二磁體，置于殼底的所述凹腔中、與凹腔底之間設置復位彈簧，且通過頂針與所 述旋軸接觸；三個霍爾元件，其中兩個設置于殼體下方的線路板上，用于在第一磁體隨旋軸同 步轉動時輸出表示旋鈕角位移的脈沖編碼信號，另一個置于殼底的所述安裝槽內，用于在 第二磁體被旋軸壓下時輸出開關信號。為達到上述進一步的目的，本技術在上述編碼裝置的基礎上，進一步還包括 一個由軟質硅膠制成的防水套，該防水套包括與所述殼蓋配合的平墊、平墊中部的軸座套、 以及軸座套上端的旋軸套，平墊上表面設置若干向上的凸環，軸座套的內徑小于所述軸座的外徑。進一步，還可包括旋鈕的轉動定位機構和升降定位機構，所述轉動定位機構含設置于所述支架頂面的環形槽內的若干第一凹坑，設置于所述殼蓋下端的至少兩個空心柱體，設置于所述空心柱體與所述支架頂面的環形槽之間的第一滾珠，以及，設置于所述空心柱體內用于將第一滾珠壓向所述環形槽的彈簧；所述升降定位機構含設置于所述軸座側壁的至少兩個孔和裝于該孔中的第二滾珠，設置于所述旋軸上的凹環，以及，能夠將第二滾珠壓向所述凹環的所述防水套。構成所述磁體組件的支架可采用以下結構支架具有一圓板，圓板下表面中心處 設置支撐柱，支撐柱中心設置所述驅動孔，圓板下表面設置與所述驅動孔同軸的第一磁體 安裝槽。進一步還可在所述殼底的凹腔口部設置帶頂針過孔的蓋板，蓋板與所述支架的支 撐柱之間設置軟質墊片，軟質墊片起到緩沖與間隔作用，保證磁體組件轉動時，支架和殼底 不會被磨損。進一步還可在所述支架內于若干第一磁體的上方設置導磁環，以增強導磁率。本技術編碼裝置利用霍爾效應的原理對旋鈕的角位移編碼，并利用霍爾效應 的原理檢測旋鈕的升降運動進而產生開關信號，其結構簡單，成本低。而且其殼體和旋鈕均 可以采用塑料制成，完全實現了與內部電路的隔離，使用安全，克服了現有機械式編碼器直 接由金屬接觸實現開關，在廚房、浴室等場所的電器上使用不安全的缺陷。其殼體內沒有任何電子元件和電路，因此即使有水沿旋軸滲入其殼體內，也不會 影響編碼裝置工作。其采用特殊結構的防水套后，不但可以防止水沿安裝孔滲入機箱內，和防止水沿 旋軸滲入編碼裝置的殼體內，保證本編碼裝置在潮濕或有水噴淋的環境中也能夠安全、穩 定地工作，使用壽命長；而且該防水套還作為旋鈕升降定位機構中的彈性部件，對第二滾珠 施加向旋軸上的凹環運動的力。其設置有旋鈕的轉動定位機構和升降定位機構，一方面可以有效解決旋鈕受振動 容易產生小幅度轉動和升降的問題，另一方面在轉動或升降旋鈕時可以產生檔位手感。附圖說明圖1為典型實施例防水編碼裝置的結構示意圖；圖2為其安裝在機殼上的狀態圖；圖3為其爆炸圖；圖4為其支架的俯視圖；圖5為其霍爾元件的位置示意圖；圖6為其兩個霍爾元件輸出的旋鈕角位移編碼信號的波形圖；圖7為其另一個霍爾元件輸出的開關脈沖信號的波形圖。具體實施方式以下結合附圖和實施例對本技術做進一步說明。參照圖1-4，本具有開關功能的防水編碼裝置包括殼體1，磁體組件4，旋軸3，第 二磁體6，三個霍爾元件8a、8b、8c，防水套2，旋鈕的轉動定位機構和升降定位機構。殼體1由下殼12和殼蓋11組成，殼蓋11中心處設置軸座111，殼底中心處成型有 與所述軸座111同軸的凹腔121，凹腔121外側壁成型有一安裝槽122 ；磁體組件4由支架42及四個第一磁體41組成，磁體組件4置于所述殼體1內可 轉動，支架42中心處設置驅動孔421 ；旋軸3安裝于所述軸座111中，旋軸3 —端連接磁體組件4的驅動孔421，另一端 伸出殼體1外連接旋鈕(圖中未示出)；第二磁體6置于殼底的所述凹腔121中，第二磁體6與凹腔121底之間設置復位 彈簧7，第二磁體6中部通過頂針5與所述旋軸3接觸；兩個霍爾元件8a、8b設置于殼體1下方的線路板8d上，用于在第一磁體41隨旋 軸3同步轉動時輸出表示旋鈕角位移的脈沖編碼信號，另一個霍爾元件8c置于殼底的所述 安裝槽122內，用于在第二磁體6被旋軸3壓下后輸出開關信號。防水套2由軟質硅膠制成，該防水套2包括與所述殼蓋11配合的平墊21、平墊21 中部的軸座套22、以及軸座套22上端的旋軸套23，平墊23上表面設置若干向上的凸環24， 軸座套22的內徑小于所述軸座111的外徑。旋鈕的轉動定位機構含設置于所述支架42頂面的環形槽422內的若干第一凹坑 423，設置于所述殼蓋11下端的至少兩個空心柱體113，設置于空心柱體113與所述支架頂 面的環形槽422之間的第一滾珠424，以及設置于空心柱體113內用于將第一滾珠4M壓 向環形槽422的彈簧425。支架42頂面的環形槽422作為第一滾珠424的運動軌道，環形 槽422內的若干第一凹坑423對第一滾珠4M起定位作用，在轉動旋鈕的過程中，磁體組件 4同步轉動，使第一滾珠4 在環形槽422內運動，當第一滾珠4 從第一凹坑423脫出至 環形槽422時，需要克服彈簧425的壓力，從而能夠產生檔位手感。另一方面，旋鈕轉動后， 第一滾珠4M落入相應的第一凹坑423，此時需要克服彈簧425的壓力才能脫出第一凹坑 423，因此可以避免受振動時旋鈕和旋軸3小幅度轉動而產生錯誤的角位移編碼信號。旋鈕的升降定位機構含設置于所述軸座111側壁的兩個孔112和裝于孔122中 的第二滾珠112’，設置于所述旋軸3上的凹環31，以及所述防水套2。由于防水套2采用 軟質硅膠制成，且其軸座套22的內徑小于所述軸座111的外徑，因此防水套2能夠將第二 滾珠112’壓向旋軸3上的凹環31。該升降定位機構一方面可以避免受振動時旋鈕和旋軸 3本文檔來自技高網...

【技術保護點】
１．一種新型磁感應式防水編碼器，其特征在于，包括：殼體（１），其殼蓋（１１）中心處設置軸座（１１１），其殼底中心處成型有與所述軸座同軸的凹腔（１２１），凹腔（１２１）外側壁成型有一安裝槽（１２２）；由支架（４２）及若干第一磁體（４１）組成的磁體組件（４），置于所述殼體（１）內可轉動，支架（４２）中心處設置驅動孔（４２１）；旋軸（３），安裝于所述軸座（１１１）中，一端連接磁體組件（４）的驅動孔（４２１），另一端伸出殼體（１）外連接旋鈕；第二磁體（６），置于殼底的所述凹腔（１２１）中、與凹腔（１２１）底之間設置復位彈簧（７），且通過頂針（５）與所述旋軸（３）接觸；三個霍爾元件（８ａ、８ｂ、８ｃ），其中兩個設置于殼體下方的線路板（８ｄ）上，用于在第一磁體（４１）隨旋軸（３）同步轉動時輸出表示旋鈕角位移的脈沖編碼信號，另一個置于殼底的所述安裝槽（１２２）內，用于在第二磁體（６）被旋軸壓下時輸出開關信號。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：丘守慶，許申生，謝榮華，李鵬，陳勁鋒，馬艷明，
申請(專利權)人：深圳市鑫匯科電子有限公司，深圳市鑫匯科科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：94