[发明专利]位置检测装置及方法、文娱用具

说明书

本发明涉及磁传感器的应用领域，为了解决现有位置检测装置结构尺寸较大、结构较为复杂的技术问题，提供一种位置检测装置及方法、文娱用具，位置检测装置包括基体、运动件和检测单元；运动件具有N个第一拨动部，检测单元包括磁传感器和旋转件，旋转件具有磁体和沿周向分布的N个第二拨动部；旋转件具有第二定位凸部，基体具有沿旋转件的周向交替分布的N个第一定位凸部和N个定位凹区；各第一拨动部及各第二拨动部的运动轨迹均经过预设位置，且在任一第二拨动部运动至预设位置时，第二定位凸部被定位在定位凹区中；第一拨动部在运动时拨动位于预设位置的第二拨动部。本发明既能检测运动件的位置范围，又有利于位置检测装置的小型化设计。

技术领域

本发明涉及磁传感器的应用领域，具体涉及一种位置检测装置及方法、文娱用具。

背景技术

对于运动行程较大的机构而言，往往也需要结构足够大的检测装置来检测其运动位置，或者采用多个检测装置来检测其运动位置，导致位置检测装置的经济性较差，且不适合应用于要求小型化结构的场合，适用范围较窄。

发明内容

本发明的目的之一是为了克服现有技术的上述缺陷，提供一种结构简单、且便于小型化设计的位置检测装置。

本发明提供的位置检测装置包括基体、运动件和检测单元，运动件以确定的规律可运动地设于基体；运动件具有N个第一拨动部，N为大于或等于2的整数；检测单元包括磁传感器和可转动地设于基体的旋转件，旋转件具有磁体和N个第二拨动部，各第二拨动部沿旋转件的周向分布，磁传感器用于检测磁体的角度位置；旋转件具有第一定位凸部，基体具有第二定位凸部，或旋转件具有第二定位凸部，基体具有第一定位凸部；第一定位凸部的数量为N个，各第一定位凸部沿沿旋转件的周向依次间隔分布，N个第一定位凸部分隔出N个定位凹区，各定位凹区与各第一定位凸部沿旋转件的周向交替分布，定位凹区沿旋转件的轴向朝向第二定位凸部；各第二拨动部的运动轨迹均经过同一预设位置，各第二拨动部与各定位凹区一一对应，在任一第二拨动部位于预设位置时，第二定位凸部被定位在对应的定位凹区；各第一拨动部的运动轨迹均经过预设位置，第一拨动部在运动经过预设位置时拨动位于预设位置的第二拨动部，旋转件在拨动力的作用下旋转，第二定位凸部在相对第一定位凸部旋转的同时沿旋转件的轴向相对第一定位凸部移动并越过与其相邻的其中一侧的第一定位凸部，对第二定位凸部定位的定位凹区以及位于预设位置的第二拨动部被同步切换。

由上可见，本发明采用第一定位凸部与第二定位凸部的配合能够消除惯性对旋转件旋转过程中停留位置的影响，使得每当有第一拨动部波动第二拨动部时，运动件运动的位置范围、第二定位凸部被第一定位凸部定位的位置以及位于预设位置的第二拨动部被同步切换，进而使得运动件在运动至不同位置范围时，能够对应于旋转件停留在不同的确定角度位置，本发明运动件的位置范围与旋转件停留的各角度位置具有一一对应关系，因而在位置检测装置掉电重启的情况下，仍然能通过检测旋转件的角度位置来获知运动件当前所处的位置范围。

相较于运动件与旋转件采用齿轮传动实现上述目的的方案而言，本发明的旋转件与运动件无需始终保持传动接触（无需始终啮合），就能确保运动件的各位置范围与旋转件停留的各角度位置具有一一对应关系，使得本发明能够在确保第一拨动部与第二拨动部数量一致（确保运动件的各位置范围与旋转件停留的各角度位置具有一一对应关系）的情况下，无需要求第一拨动部的行程与第二拨动部的行程一致，本发明能够将旋转件的尺寸设计得比较小（例如运动件也做旋转运动，旋转件的直径可以设计得比运动件的直径小），本发明既能通过仅检测一个旋转件（一个磁体）的角度位置来确定运动件的运动位置范围，又有利于缩减位置检测装置的结构尺寸，简化位置检测装置的结构，有利于位置检测装置的小型化设计。

一个优选的方案是，第一定位凸部与第二定位凸部的配合具有相对旋转件的周向和轴向均倾斜设置的倾斜引导面，第二定位凸部与第一定位凸部在倾斜引导面的引导作用下相对运动。

由上可见，倾斜引导面的设计使得旋转件的运动更加顺畅，避免第一定位凸部与第二定位凸部互相卡死。