CN221281840U - 霍尔摇杆电位器 - Google Patents

Abstract

本实用新型旨在提供一种霍尔摇杆电位器，其包括外壳、换向组件及信号组件，换向组件包括第一转轴、第二转轴、摇杆及复位件，第一转轴及第二转轴均转动设置于外壳内，且第一转轴与第二转轴相互垂直，摇杆的一端转动连接于第一转轴，且摇杆的另一端穿设于第二转轴并从外壳的顶部伸出，复位件位于摇杆的下方，复位件分别与摇杆及外壳相抵接，信号组件包括线路板、IC芯片、两个磁铁及两个霍尔感应器，线路板设置于外壳的外侧壁上，IC芯片设置于线路板上，两个霍尔感应器均设置于线路板上，且两个霍尔感应器均与IC芯片电性连接，两个磁铁中的一个设置于第一转轴的一端上，另一个设置于第二转轴的一端上，且两个磁铁分别与两个霍尔感应器相对齐。

Description

霍尔摇杆电位器

技术领域

本实用新型涉及摇杆的技术领域，特别是涉及一种霍尔摇杆电位器。

背景技术

摇杆，一般是指用于游戏手柄上的具备水平面前后左右四个方向运动角度的控制装置。摇杆从过去的碳刷结构发展到如今的霍尔结构，从过去的接触式控制到如今的非接触式控制，极大地提高了控制精度及使用寿命。

例如申请号为CN202222330151.6的中国实用新型专利公开了一种霍尔摇杆开关，其包括外壳、设置于外壳上且上端穿出外壳上部的一摇动组件、用于带动摇动组件复位的一复位件、及一PCB板，其特征在于，还包括与摇动组件连动的一磁铁、及电连接于PCB板且位于磁铁下方的一霍尔芯片，其中，所述摇动组件包括活动设置于外壳上的一支架、设置于外壳内的一活动圆盘、及设置于活动圆盘上且与支架活动连接的一摇杆，其中，所述磁铁设置于摇动组件下端，所述复位件设置于摇杆与活动圆盘之间。如此，通过摇动摇杆，在磁铁随着摆动之后，磁铁与霍尔芯片的距离发生变化，磁铁产生了磁通量的强弱变化后，霍尔芯片感知后转化成电压的变量输出信号。

然而，现有的霍尔摇杆开关在实际使用时存在如下问题，复位件具体是指弹簧，由于磁铁位于复位件中间，随着摇杆摆动，意味着磁铁会在复位件(弹簧)内进行一定的位移，如此，导致弹簧感生出一磁场，此感生磁场也会作用到霍尔芯片上，导致霍尔芯片产生干扰信号，亦即现有的霍尔摇杆开关可靠性差。为了解决上述技术问题，提出了本申请的霍尔摇杆电位器。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种精度高，可靠性高的霍尔摇杆电位器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种霍尔摇杆电位器，包括：

外壳；

换向组件，所述换向组件包括第一转轴、第二转轴、摇杆及复位件，所述第一转轴及所述第二转轴均转动设置于所述外壳内，且所述第一转轴的轴向的水平投影与所述第二转轴的轴向的水平投影相互垂直，所述摇杆的一端转动连接于所述第一转轴，且所述摇杆的另一端穿设于所述第二转轴并从所述外壳的顶部伸出，所述复位件位于所述摇杆的下方，所述复位件分别与所述摇杆及所述外壳相抵接；

信号组件，所述信号组件包括线路板、IC芯片、两个磁铁及两个霍尔感应器，所述线路板设置于所述外壳的外侧壁上，所述IC芯片设置于所述线路板上，两个所述霍尔感应器均设置于所述线路板上，且两个所述霍尔感应器均与所述IC芯片电性连接，两个所述磁铁中的一个设置于所述第一转轴的一端上，两个所述磁铁中的另一个设置于所述第二转轴的一端上，且两个所述磁铁分别与两个所述霍尔感应器相对齐。

可选地，所述外壳包括底板、扣壳及两个侧壳，所述扣壳扣设于所述底板上，以使所述第一转轴与所述第二转轴均转动设置于所述扣壳与所述底板之间，两个所述侧壳分别卡接于所述扣壳的两个外侧壁上，且两个所述侧壳均与所述线路板卡接，两个所述霍尔感应器分别位于两个所述侧壳内。

可选地，所述信号组件还包括按键，所述按键设置于所述底板上，且所述按键与所述扣壳相抵接，所述第一转轴远离所述磁铁的一端与所述按键的输入端相抵接。

可选地，所述复位件包括弹簧及顶块，所述顶块沿着竖直方向滑动设置于所述底板上，所述弹簧设置于所述顶块及所述底板之间，所述弹簧用于推顶所述顶块，以使所述顶块顶接于所述摇杆的底端。

可选地，所述顶块靠近所述摇杆的一侧上设置有顶压平面，所述摇杆靠近所述顶块的一侧面上设置有顶持平面，所述顶持平面与所述顶压平面相抵接。

可选地，所述信号组件还包括信号引脚，所述信号引脚与所述IC芯片电性连接，且所述信号引脚从所述线路板的下底面伸出。

可选地，所述外壳还包括下扣盖，所述下扣盖扣设于所述线路板的下底面，所述下扣盖用于卡紧所述信号引脚。

可选地，所述信号引脚设置有多个，各所述信号引脚均分为两组，两组所述信号引脚分别位于两个所述霍尔感应器的下方。

可选地，所述第二转轴的中部设置为拱弧结构，所述拱弧结构上开设有贯穿的腰型孔，所述摇杆穿设于所述腰型孔。

可选地，所述换向组件还包括盖帽，所述盖帽设置于所述摇杆的顶部。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

1、将两个磁铁分别独立安装在第一转轴及第二转轴的端部位置上，以使得第一转轴与第二转轴的转动量利用两个霍尔感应器分别测定，而且两个磁铁均为远离复位件的结构，从而能够有效避免复位件对磁铁产生干扰，因此能够有效提高精度及可靠性。

2、磁铁与霍尔感应器为非接触式结构，相比于使用碳刷进行检测摇杆开关，可以有效延长使用寿命。

3、在线路板上焊接IC芯片，使得两个霍尔感应器检测出的磁场变化信号可以直接在IC芯片上进行变换计算为对应移动量的电信号，使得本申请的霍尔摇杆电位器可以直接换装至各类手柄中，具有良好的兼容性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本实用新型的一实施方式的霍尔摇杆电位器的结构示意图；

图2为图1所示的霍尔摇杆电位器的***结构示意图；

图3为图1所示的霍尔摇杆电位器的部分结构示意图；

图4为图1所示的霍尔摇杆电位器的部分剖面结构示意图；

图5为图1所示的霍尔摇杆电位器的另一角度的部分结构示意图。

附图标记说明：

10、霍尔摇杆电位器；100、外壳；200、换向组件；300、信号组件；210、第一转轴；220、第二转轴；230、摇杆；240、复位件；310、线路板；320、IC芯片；330、磁铁；340、霍尔感应器；110、底板；120、扣壳；130、侧壳；350、按键；241、顶块；360、信号引脚；140、下扣盖；221、腰型孔；250、盖帽。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施方式。

在本实用新型实施例的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”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。在本实用新型实施例的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型实施例中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型实施例中的具体含义。

如图1至图4所示，一种霍尔摇杆电位器10，包括外壳100、换向组件200及信号组件300，换向组件200包括第一转轴210、第二转轴220、摇杆230及复位件240，第一转轴210及第二转轴220均转动设置于外壳100内，且第一转轴210的轴向的水平投影与第二转轴220的轴向的水平投影相互垂直，摇杆230的一端转动连接于第一转轴210，且摇杆230的另一端穿设于第二转轴220并从外壳100的顶部伸出，复位件240位于摇杆230的下方，复位件240分别与摇杆230及外壳100相抵接，信号组件300包括线路板310、IC芯片320、两个磁铁330及两个霍尔感应器340，线路板310设置于外壳100的外侧壁上，IC芯片320设置于线路板310上，两个霍尔感应器340均设置于线路板310上，且两个霍尔感应器340均与IC芯片320电性连接，两个磁铁330中的一个设置于第一转轴210的一端上，两个磁铁330中的另一个设置于第二转轴220的一端上，且两个磁铁330分别与两个霍尔感应器340相对齐。

需要说明的是，第一转轴210与第二转轴220均转动安装在外壳100内，其中第一转轴210的轴向延伸方向与第二转轴220的轴向延伸方向在水平面上的投影相互垂直，亦即第一转轴210与第二转轴220为相互交叉的结构。如此，当将霍尔摇杆电位器10水平放置时，可以确保第一转轴210与第二转轴220中的一个沿着X轴方向进行往复转动，另一个则沿着Y轴方向进行往复转动。进一步地，摇杆230的一端连接于第一转轴210上，摇杆230的另一端则穿过第二转轴220，且从外壳100的顶面伸出。复位件240安装在外壳100内，具体地，复位件240位于摇杆230的下方，且复位件240与外壳100的底部相抵接，如此，在复位件240的推力作用下，使得摇杆230保持在竖直朝向上方的状态。进一步地，线路板310相邻安装在外壳100的外侧壁上，IC芯片320则焊接固定在线路板310上，例如，IC芯片320为单片机，两个霍尔感应器340也焊接固定在线路板310上，且两个霍尔感应器340均与IC芯片320电性连接。两个磁铁330则分别安装在第一转轴210的一端及第二转轴220的一端上，且两个磁铁330分别与两个霍尔感应器340相对齐。如此，相比于现有设计，本申请中将两个磁铁330分别独立安装在第一转轴210及第二转轴220的端部位置上，以使得第一转轴210与第二转轴220的转动量利用两个霍尔感应器340分别测定，而且两个磁铁330均为远离复位件240的结构，从而能够有效避免复位件240对磁铁330产生干扰，因此能够有效提高精度及可靠性。需要注意的是，霍尔感应器340又称磁场感应器，由摇杆230摆动时，带动第一转轴210/第二转轴220转动，使得磁铁330相对于霍尔感应器340转动，由于磁场发生变化，使得霍尔感应器340将磁场变化转换为电信号变化，使得变化的电信号传输至IC芯片320内转换计算为对应的第一转轴210或者第二转轴220的移动量，从而由IC芯片320将该控制电信号发送至与霍尔摇杆电位器10相连接的手柄主板上。由于磁铁330与霍尔感应器340为非接触式结构，因此相比于使用碳刷进行检测摇杆开关，可以有效延长使用寿命。进一步地，由于在线路板310上集成了IC芯片320，使得两个霍尔感应器340检测出的磁场变化信号可以直接在IC芯片320上进行变换计算为对应移动量的电信号，使得本申请的霍尔摇杆电位器10可以直接换装至各类手柄中，因此具有良好的兼容性。

如图1、图3及图4所示，一实施方式中，外壳100包括底板110、扣壳120及两个侧壳130，扣壳120扣设于底板110上，以使第一转轴210与第二转轴220均转动设置于扣壳120与底板110之间，两个侧壳130分别卡接于扣壳120的两个外侧壁上，且两个侧壳130均与线路板310卡接，两个霍尔感应器340分别位于两个侧壳130内。

需要说明的是，扣壳120扣合安装在底板110上，一实施例中，扣壳120为方形结构，其具有四个侧壁，其中两两相向设置。在扣壳120的四个侧壁上均开设有第一半槽，在底板110上的四个侧壁上均开设有第二半槽，将扣壳120扣在底板110上时，使得任意相邻的两个第一半槽与对应的两个第二半槽共同围成两个共轴心的通孔，然后将第一转轴210/第二转轴220的两端分别穿过上述同轴心的两个通孔内，使得第一转轴210/第二转轴220被扣壳120及底板110共同卡住，并且在扣壳120内转动。两个侧壳130则分别卡接在扣壳120的两个相邻的外侧壁上，其中两个侧壳130还与线路板310卡接。而且来年各个霍尔感应器340分别位于两个侧壳130内，并且第一转轴210安装了磁铁330的那一端及第二转轴220安装了磁铁330的那一端分别位于两个侧壳130内。需要注意的是，通过侧壳130可以将线路板310固定在外壳100的外侧壁上，而且利用侧壳130能够对霍尔感应器340及磁铁330进行隔离防护，避免外界异物落入霍尔感应器340及磁铁330之间产生干扰信号，有效确保霍尔摇杆电位器10的可靠性。

如图1至图5所示，一实施方式中，信号组件300还包括按键350，按键350设置于底板110上，且按键350与扣壳120相抵接，第一转轴210远离磁铁330的一端与按键350的输入端相抵接。

需要说明的是，通过在第一转轴210远离磁铁330的一端与按键350相抵接，如此，使得摇杆230还具备按压以输出按压信号的功能。其中按键350为独立于线路板310的结构，按键350用于独立向手柄输入信号。

如图2及图4所示，一实施方式中，复位件240包括顶块241及弹簧，顶块241沿着竖直方向滑动设置于底板110上，弹簧设置于顶块241及底板110之间，弹簧用于推顶顶块241，以使顶块241顶接于摇杆230的底端。

需要说明的是，复位件240用于推顶摇杆230，确保摇杆230在无外力作用下，稳定地保持沿着竖直方向朝向上的结构。具体地，顶块241沿着竖直方向滑动安装在底板110上，亦即顶块241只能够相对于底板110进行升降运动。弹簧安装在顶块241及底板110之间，在弹簧的弹性推力下，使得顶块241在自然状态下始终往上推顶摇杆230，如此，使得摇杆230在无外力作用下始终保持竖直向上的状态。

如图2及图4所示，一实施方式中，顶块241靠近摇杆230的一侧上设置有顶压平面，摇杆230靠近顶块241的一侧面上设置有顶持平面，顶持平面与顶压平面相抵接。

需要说明的是，顶块241与摇杆230相互接触的一侧面为平面结构，其中摇杆230的轴心与顶持平面为相互垂直的结构。如此，在弹簧的弹性推力下，使得顶块241的顶压平面与摇杆230的顶持平面可靠抵接，如此，使得摇杆230在无外力作用时，稳定地保持为沿着竖直方向朝向的状态。

进一步地，一实施例中，顶持平面的四周设置有圆角部。如此，当摇杆230受外力摆动时，使得圆角部与顶压平面相抵接，能够有效保证摇杆230在摆动时的平滑性。

如图1至图5所示，一实施方式中，信号组件300还包括信号引脚360，信号引脚360与IC芯片320电性连接，且信号引脚360从线路板310的下底面伸出。

需要说明的是，信号引脚360用于将IC芯片320经过转换计算后的电信号输出，如此，当霍尔摇杆电位器10安装在手柄上时，则信号引脚360用于与手柄的主板进行电性连接。

如图1至图5所示，一实施例中，外壳100还包括下扣盖140，下扣盖140扣设于线路板310的下底面，下扣盖140用于卡紧信号引脚360。

需要说明的是，下扣盖140扣装在线路板310的下底面上，以利用下扣盖140将信号引脚360扣紧。如此，使得信号引脚360不需要焊接在线路板310上，避免霍尔感应器340被焊接高温损坏。

如图1至图5所示，一实施例中，信号引脚360设置有多个，各信号引脚360均分为两组，两组信号引脚360分别位于两个霍尔感应器340的下方。

需要说明的是，例如，每组中设置有三个信号引脚360，一实施例中，信号引脚360为金属圆柱结构。

如图2、图3及图5所示，一实施例中，第二转轴220的中部设置为拱弧结构，拱弧结构上开设有贯穿的腰型孔221，摇杆230穿设于腰型孔221。

需要说明的是，当摇杆230带动第二转轴220转动时，为了避免第二转轴220转动量过大，因此将第二转轴220设置为中间位置为拱弧结构，并且在拱弧结构中开设腰型孔221，摇杆230穿过腰型孔221，当摇杆230沿着腰型孔221运动时，摇杆230用于带动第一转轴210转动，当摇杆230推顶腰型孔221的侧壁时，则第一转轴210不动，摇杆230带动第二转轴220进行转动。

如图1所示，一实施例中，换向组件200还包括盖帽250，盖帽250设置于摇杆230的顶部。

需要说明的是，盖帽250固定安装在摇杆230的顶端，使得用户通过摇动盖帽250而带动摇杆230摆动。一实施例中，盖帽250上设置有半球壳体，如此，当霍尔摇杆电位器10安装在手柄上时，半球壳体能够遮挡摇杆230周围的间隙。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种霍尔摇杆电位器，其特征在于，包括：

外壳；

换向组件，所述换向组件包括第一转轴、第二转轴、摇杆及复位件，所述第一转轴及所述第二转轴均转动设置于所述外壳内，且所述第一转轴的轴向的水平投影与所述第二转轴的轴向的水平投影相互垂直，所述摇杆的一端转动连接于所述第一转轴，且所述摇杆的另一端穿设于所述第二转轴并从所述外壳的顶部伸出，所述复位件位于所述摇杆的下方，所述复位件分别与所述摇杆及所述外壳相抵接；

信号组件，所述信号组件包括线路板、IC芯片、两个磁铁及两个霍尔感应器，所述线路板设置于所述外壳的外侧壁上，所述IC芯片设置于所述线路板上，两个所述霍尔感应器均设置于所述线路板上，且两个所述霍尔感应器均与所述IC芯片电性连接，两个所述磁铁中的一个设置于所述第一转轴的一端上，两个所述磁铁中的另一个设置于所述第二转轴的一端上，且两个所述磁铁分别与两个所述霍尔感应器相对齐。

2.根据权利要求1所述的霍尔摇杆电位器，其特征在于，所述外壳包括底板、扣壳及两个侧壳，所述扣壳扣设于所述底板上，以使所述第一转轴与所述第二转轴均转动设置于所述扣壳与所述底板之间，两个所述侧壳分别卡接于所述扣壳的两个外侧壁上，且两个所述侧壳均与所述线路板卡接，两个所述霍尔感应器分别位于两个所述侧壳内。

3.根据权利要求2所述的霍尔摇杆电位器，其特征在于，所述信号组件还包括按键，所述按键设置于所述底板上，且所述按键与所述扣壳相抵接，所述第一转轴远离所述磁铁的一端与所述按键的输入端相抵接。

4.根据权利要求3所述的霍尔摇杆电位器，其特征在于，所述复位件包括弹簧及顶块，所述顶块沿着竖直方向滑动设置于所述底板上，所述弹簧设置于所述顶块及所述底板之间，所述弹簧用于推顶所述顶块，以使所述顶块顶接于所述摇杆的底端。

5.根据权利要求4所述的霍尔摇杆电位器，其特征在于，所述顶块靠近所述摇杆的一侧上设置有顶压平面，所述摇杆靠近所述顶块的一侧面上设置有顶持平面，所述顶持平面与所述顶压平面相抵接。

6.根据权利要求2所述的霍尔摇杆电位器，其特征在于，所述信号组件还包括信号引脚，所述信号引脚与所述IC芯片电性连接，且所述信号引脚从所述线路板的下底面伸出。

7.根据权利要求6所述的霍尔摇杆电位器，其特征在于，所述外壳还包括下扣盖，所述下扣盖扣设于所述线路板的下底面，所述下扣盖用于卡紧所述信号引脚。

8.根据权利要求6或7所述的霍尔摇杆电位器，其特征在于，所述信号引脚设置有多个，各所述信号引脚均分为两组，两组所述信号引脚分别位于两个所述霍尔感应器的下方。

9.根据权利要求1所述的霍尔摇杆电位器，其特征在于，所述第二转轴的中部设置为拱弧结构，所述拱弧结构上开设有贯穿的腰型孔，所述摇杆穿设于所述腰型孔。

10.根据权利要求1所述的霍尔摇杆电位器，其特征在于，所述换向组件还包括盖帽，所述盖帽设置于所述摇杆的顶部。