專利名稱：防水編碼裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及編碼裝置，特別是一種將角位移轉(zhuǎn)換成編碼數(shù)字化電信號的防水編碼裝置。
背景技術(shù)：
編碼裝置是把角位移或直線位移信號轉(zhuǎn)換成編碼數(shù)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。按照讀出方式編碼裝置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(dǎo)電區(qū)或絕緣區(qū)來表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“O”; 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(qū)和不透光區(qū)來 表示代碼的狀態(tài)是“1”還是“O” ；采用磁敏元件時以感應(yīng)磁場的變化來表示代碼狀態(tài)。編 碼裝置廣泛用于工控定位、轉(zhuǎn)速測量、功率調(diào)節(jié)等。現(xiàn)有的編碼裝置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(jī)械式直接由金屬接觸實現(xiàn)開關(guān)，不防水，且易導(dǎo)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。電磁感應(yīng)式由鐵心和電感線圈實現(xiàn)開關(guān)，成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低的防水編碼裝置，使得編碼裝置在潮 濕或有水噴淋的環(huán)境中也能夠安全、穩(wěn)定地工作。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明防水編碼裝置包括一個旋鈕，它包括一個蓋體及固設(shè)在該蓋體內(nèi)呈環(huán)狀排列的若干磁體；一個感應(yīng)開關(guān)板，位于旋鈕下側(cè)，感應(yīng)開關(guān)板上設(shè)置一個安裝孔和兩個霍爾元件， 轉(zhuǎn)動旋鈕時，旋鈕的所有磁體的磁場能夠穿透所述兩個霍爾元件，使兩個霍爾元件輸出表 示旋鈕角位移的脈沖編碼信號；以及安裝定位組件，包括一端設(shè)有定位凸臺的軸套及一個軸，軸套貫穿感應(yīng)開關(guān)板的 安裝孔及機(jī)殼后連接一鎖緊套，軸套的定位凸臺內(nèi)設(shè)裝配腔，裝配腔口部安裝防水蓋，所述 軸一端與所述旋鈕固接，另一端位于軸套的裝配腔內(nèi)并于該端設(shè)置卡環(huán)。本發(fā)明進(jìn)一步還可包括旋鈕定位機(jī)構(gòu)，以防止編碼裝置受到振動影響時旋鈕發(fā)生 小幅度的轉(zhuǎn)動。所述旋鈕定位機(jī)構(gòu)優(yōu)先采用以下結(jié)構(gòu)，包括設(shè)置于所述鎖緊套端面上的若 干徑向凹槽，設(shè)置于所述旋鈕蓋體的內(nèi)頂面的若干突點，以及設(shè)置于所述軸上用于使旋鈕 蓋體的內(nèi)頂面壓向鎖緊套端面的彈性部件；在彈性部件作用下，旋鈕蓋體內(nèi)頂面的突點嵌 于所述鎖緊套端面的凹槽中，使旋鈕在受到振動時不能自行轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對旋鈕的定位， 當(dāng)用手轉(zhuǎn)動旋鈕時，旋扭受力較大，可以克服所述彈性部件的力使旋鈕蓋體內(nèi)頂面的突點 從所述鎖緊套端面的凹槽中脫出，從而使旋鈕能夠轉(zhuǎn)動。所述的徑向凹槽是指沿鎖緊套端 面的直徑方向設(shè)置的凹槽。凹槽的數(shù)量和位置可根據(jù)具體的編碼裝置靈活設(shè)置。進(jìn)一步還可在所述旋鈕的磁體上方安裝一個導(dǎo)磁環(huán)，以增強(qiáng)導(dǎo)磁率。
本發(fā)明編碼裝置利用霍爾效應(yīng)的原理對旋鈕的角位移編碼，結(jié)構(gòu)簡單，加工、裝配 方便，成本低。其電子元件和電路全部設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)，外露的旋鈕中只有磁體，而且旋鈕與 機(jī)殼之間完全密封，保證了水不會通過旋鈕處滲入編碼裝置的電子元件和電路，從而使得 編碼裝置在潮濕或有水噴淋的環(huán)境中也能夠安全、穩(wěn)定地工作，使用壽命長。同時，由于利用霍爾效應(yīng)實現(xiàn)編碼，使得編碼裝置的旋鈕、安裝定位組件以及使用 該編碼裝置的設(shè)備的機(jī)殼均可以采用塑料制成，完全實現(xiàn)了與內(nèi)部電路的隔離，使用安全。 克服了現(xiàn)有機(jī)械式編碼裝置直接由金屬接觸實現(xiàn)開關(guān)，在廚房、浴室等場所的電器上使用 不安全的缺陷，以及現(xiàn)有光電式編碼裝置要求安裝位置為透明材料導(dǎo)致不耐污、成本高的 缺陷。另外，其設(shè)置有旋鈕定位機(jī)構(gòu)，可以有效解決旋鈕受振動容易產(chǎn)生小幅度轉(zhuǎn)動的 問題。


圖1為實施例防水編碼裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，其中100為安裝該編碼裝置的設(shè)備的 機(jī)殼，不屬于本編碼裝置的結(jié)構(gòu)；圖2為沿A-A方向的剖視圖；圖3為其旋鈕內(nèi)磁體的磁極分布示意圖；圖4為其兩個霍爾元件的分布示意圖；圖5為其兩個霍爾元件輸出信號的波形圖。
具體實施例方式參照圖1-2，本防水編碼裝置包括一個旋鈕1、一個感應(yīng)開關(guān)板2和安裝定位組件 3。旋鈕1包括一個蓋體11及固設(shè)在該蓋體11內(nèi)呈環(huán)狀排列的若干磁體12。感應(yīng)開關(guān)板2位于旋鈕1下側(cè)，感應(yīng)開關(guān)板2上設(shè)置一個安裝孔21和兩個霍爾元 件23、23’(23’在圖1、2中未示出)，兩個霍爾元件23、23’的位置應(yīng)使得旋鈕1旋轉(zhuǎn)360 度后，旋鈕1的所有磁體12均有從兩個霍爾元件23、23’上方經(jīng)過，換句話說，轉(zhuǎn)動旋鈕1 時，旋鈕1的所有磁體12的磁場均有機(jī)會穿透所述兩個霍爾元件23、23’。這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)動旋 鈕1時，兩個霍爾元件23、23’就能輸出表示旋鈕1角位移的脈沖編碼信號。安裝定位組件3包括一端設(shè)有定位凸臺32的軸套31及一個軸37，軸套31貫穿 感應(yīng)開關(guān)板2的安裝孔21及機(jī)殼100后連接一鎖緊套38，軸套31的定位凸臺32內(nèi)設(shè)裝 配腔33，裝配腔33 口部安裝防水蓋34，所述軸37 —端與所述旋鈕1固接，另一端位于軸套 31的裝配腔33內(nèi)并于該端設(shè)置卡環(huán)35。進(jìn)一步還包括旋鈕定位機(jī)構(gòu)，以防止編碼裝置受到振動影響時旋鈕1發(fā)生小幅度 的轉(zhuǎn)動。所述旋鈕定位機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于所述鎖緊套38上端面上的若干徑向凹槽38’，設(shè) 置于所述旋鈕1蓋體的內(nèi)頂面的若干突點13，以及設(shè)置于所述軸37上用于使旋鈕1蓋體 的內(nèi)頂面壓向鎖緊套38上端面的彈性部件36 ；在彈性部件36作用下，突點13嵌于鎖緊套 38上端面的凹槽38’中，使旋鈕1在受到振動時不能自行轉(zhuǎn)動，從而實現(xiàn)對旋鈕1的定位， 當(dāng)用手轉(zhuǎn)動旋鈕1時，旋扭1受力較大，可以克服所述彈性部件36的力使突點13從鎖緊套
438上端面的凹槽38’中脫出，從而使旋鈕1能夠轉(zhuǎn)動。實際應(yīng)用中，還可以對上述旋鈕定位 機(jī)構(gòu)做一些變化，如將上述徑向凹槽改成凹點?；蛘邔疾叟c突點的位置對掉，將凹槽設(shè) 在旋鈕內(nèi)頂面上，將凸點設(shè)在鎖緊套上端面上，等等。還可以進(jìn)一步在鎖緊套38與機(jī)殼100的結(jié)合處設(shè)置防水圈，以達(dá)到更好的防水效^ ο參照圖2和圖3，在旋鈕1的磁體12上方裝有一個導(dǎo)磁環(huán)14，以增強(qiáng)導(dǎo)磁率。導(dǎo) 磁環(huán)14采用一個薄金屬圈。安裝定位組件3還包括一個校正墊圈30，校正墊圈30套設(shè)于軸套31上并位于定 位凸臺32與感應(yīng)開關(guān)板2之間。校正墊圈30使得相同規(guī)格的上述防水編碼裝置能安裝到 不同厚度的機(jī)殼100上。本實施例中，旋鈕1有四個磁體12，它們采用圓柱形磁鋼，相鄰兩磁體的極性相 反，參見圖3。兩個霍爾元件23、23’到旋鈕轉(zhuǎn)動軸線a的垂線al、a2之間的夾角為45度， 參見圖4。圖5所示A、B兩組脈沖序列分別為轉(zhuǎn)動旋鈕1時兩個霍爾元件23、23’輸出信 號的波形圖，可以看出它不但可以將旋鈕1旋轉(zhuǎn)的角度轉(zhuǎn)換成脈沖序列，還可以識別旋鈕1 的旋轉(zhuǎn)方向。
權(quán)利要求
一種防水編碼裝置，其特征在于，包括一個旋鈕，它包括一個蓋體及固設(shè)在該蓋體內(nèi)呈環(huán)狀排列的若干磁體；一個感應(yīng)開關(guān)板，位于旋鈕下側(cè)，感應(yīng)開關(guān)板上設(shè)置一個安裝孔和兩個霍爾元件，轉(zhuǎn)動旋鈕時，旋鈕的所有磁體的磁場能夠穿透所述兩個霍爾元件，使兩個霍爾元件輸出表示旋鈕角位移的脈沖編碼信號；以及安裝定位組件，包括一端設(shè)有定位凸臺的軸套及一個軸，軸套貫穿感應(yīng)開關(guān)板的安裝孔及機(jī)殼后連接一鎖緊套，軸套的定位凸臺內(nèi)設(shè)裝配腔，裝配腔口部安裝防水蓋，所述軸一端與所述旋鈕固接，另一端位于軸套的裝配腔內(nèi)并于該端設(shè)置卡環(huán)。
2.如權(quán)利要求1所述的防水編碼裝置，其特征在于還包括旋鈕定位機(jī)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求2所述的防水編碼裝置，其特征在于，所述旋鈕定位機(jī)構(gòu)包括設(shè)置于所述鎖緊套端面上的若干徑向凹槽，設(shè)置于所述旋鈕蓋體的內(nèi)頂面的若干突點，以及設(shè)置于所述軸上用于使旋鈕蓋體的內(nèi)頂面壓向鎖緊套端面的彈性部件。
4.如權(quán)利要求1-3任一項所述的防水編碼裝置，其特征在于還包括一防水圈，其設(shè)置 在鎖緊套與機(jī)殼的結(jié)合處。
5.如權(quán)利要求1-3任一項所述的防水編碼裝置，其特征在于進(jìn)一步在所述旋鈕的磁 體上方安裝一個導(dǎo)磁環(huán)。
6.如權(quán)利要求1-3任一項所述的防水編碼裝置，其特征在于所述兩個霍爾元件到旋 鈕轉(zhuǎn)動軸線的垂線之間的夾角為45度。
7.如權(quán)利要求1-3任一項所述的防水編碼裝置，其特征在于所述旋鈕的相鄰兩磁體 的極性相反。
全文摘要
一種防水編碼裝置，包括一個旋鈕、一個感應(yīng)開關(guān)板和安裝定位組件，旋鈕包括一個蓋體及固設(shè)在該蓋體內(nèi)呈環(huán)狀排列的若干磁體；感應(yīng)開關(guān)板位于旋鈕下側(cè)，感應(yīng)開關(guān)板上設(shè)置一個安裝孔和兩個霍爾元件；安裝定位組件包括一端設(shè)有定位凸臺的軸套及一個軸，軸套貫穿感應(yīng)開關(guān)板的安裝孔及機(jī)殼后連接一鎖緊套，軸套的定位凸臺內(nèi)設(shè)裝配腔，裝配腔口部安裝防水蓋，所述軸一端與所述旋鈕固接，另一端位于軸套的裝配腔內(nèi)并于該端設(shè)置卡環(huán)。本編碼裝置結(jié)構(gòu)簡單，加工、裝配方便，成本低。而且在潮濕或有水噴淋的環(huán)境中也能夠安全、穩(wěn)定地工作。進(jìn)一步還可設(shè)置旋鈕定位機(jī)構(gòu)，保證旋鈕受振動時不會產(chǎn)生小幅度轉(zhuǎn)動。
文檔編號G01D5/249GK101929878SQ200910108218
公開日2010年12月29日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月19日
發(fā)明者丘守慶, 許申生, 馬艷明 申請人:深圳市鑫匯科科技有限公司