[0001] 本申请属于磁感应技术领域，更具体地说，是涉及一种旋转角度磁感应装置、电子密码锁、学习用具及娱乐用具。

[0002] 在一些需要识别旋转角度的应用场景，例如安装在汽车方向盘下方的用于控制车灯的旋转组合开关，以及旋转式电子密码锁，通常需要识别旋转件转动后停留位置所对应
的角度。

[0003] 目前，现有的角度识别装置通常采用导电件与触点选择性地导通，根据导通的触点的位置来判断旋转角度。例如，公开号为CN113594001A的专利文献公开了一种多功能组
合开关手柄总成结构，其通过接触桥与触点的电导通来判断旋钮的状态。

[0004] 然而，以电导通来判断旋转角度的方式，在接触的瞬间会产生电弧，对电路元件造成冲击，容易发生故障或安全问题，并且触点的数量限制了可识别的角度的数量，不利于产
品功能的扩展，适用范围较窄。

[0005] 此外，有些角度识别装置采用磁感应的方式来检测磁场的角度变化，然而，如果将多个磁感应的角度检测装置以轴向排列的方式安装在一起，则可能产生磁干扰的问题，会
影响磁感应检测的可靠性。

[0031] 为了使本申请所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅
用以解释本申请，并不用于限定本申请。

[0032] 需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

[0033] 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申请和简化描述，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申请的限制。

[0034] 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。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0035] 请参阅图1至图4，现对本申请实施例提供的旋转角度磁感应装置100进行说明。旋转角度磁感应装置100包括：套壳20、转动件30、磁体40、磁感应元件50、磁屏蔽件60和电路板70。

[0036] 套壳20具有内腔201和与内腔201连通的多个操作窗101；转动件30呈环状且可转动地安装于内腔201，转动件30具有从操作窗101露出的操作部，多个转动件30沿着轴向间
隔地分布，转动件30设有磁体40，磁体40用于产生径向穿过转动件30的环内侧的磁场；磁感
应元件50与转动件30一一对应地配置，磁感应元件50固定设置于转动件30的环内侧并用于
检测磁体40产生的磁场的角度；磁屏蔽件60固定设置于内腔201且位于相邻的两个转动件
30之间，磁屏蔽件60用于减少其中一个转动件30所含有的磁体40对另一个转动件30所对应
的磁感应元件50产生的磁干扰，磁屏蔽件60设有沿着转动件30的轴向延伸的贯穿孔601；标
识群与转动件30一一对应地配置，标识群包括多个围绕转动件30的旋转轴线间隔地分布的
标识81；指示结构82用于与标识81对准，指示结构82和标识81中的一个相对于转动件30固
定，另一个相对于套壳20固定。

[0037] 本申请提供的旋转角度磁感应装置100的有益效果在于：与现有技术相比，本申请的旋转角度磁感应装置100包括套壳20、转动件30和磁感应元件50，转动件30设有磁体40，
用户根据需要驱动各个转动件30旋转，令指示结构82与目标标识81对准，磁感应元件50检
测磁体40产生的磁场的角度，从而得知转动件30的转动角度，继而得知指示结构82与标识
81的对准情况，即各个标识群的标识81组合情况，便于作出进一步的反应或动作；磁感应的
方式具有非电接触的特点，能够提高旋转角度检测装置的使用可靠性和安全性；磁屏蔽件
60可以减少邻近的磁体40产生的磁干扰，提高对各个转动件30的角度检测的可靠性，且可
以缩小相邻的两个转动件30的间距，使得旋转角度磁感应装置100的整体的轴向尺寸可以
做得较小。

[0038] 套壳20可以作为转动件30的结构支撑，并保护安装在内腔201内的零部件。具体地，套壳20包括左壳21和右壳22，左壳21和右壳22沿套壳20的径向合并而围设形成内腔
201，由此可以方便转动件30和磁屏蔽件60的安装。套壳20具有与内腔201连通的多个操作
窗101，多个操作窗101沿着套壳20的轴向排列，操作窗101与转动件30一一对应。在一些示
例中，套壳20具有圆柱状侧面，转动件30呈圆盘状，且转动件30往靠近圆柱状侧面的方向相
对于圆柱状侧面的轴线偏心设置，操作窗101设于所述圆柱状侧面，则转动件30的一部分可
以从操作窗101露出以供用户操作。套壳20可以整体呈圆柱状，也可以一部分侧面呈圆柱
状，即圆柱状侧面是套壳20的侧面中的一部分。

[0039] 多个转动件30沿着轴向间隔地分布，转动件30的操作部从操作窗101露出，用户可以通过操作部驱动转动件30转动。转动件30设有磁体40，磁体40产生的磁场的磁力线径向
穿过转动件30的环内侧。在一些示例中，磁体40可以是沿径向磁化的环形磁铁，磁感应元件
50位于磁体40的环内侧。在另一些示例中，转动件30设有至少两个磁体40，磁体40的磁化方
向沿转动件30的径向，两个磁体40的靠近转动件30的环内侧的磁极互异。位于转动件30的
环内侧的磁感应元件50检测磁力线的角度，即可以得知转动件30的转动角度。进一步地，转
动件30由磁体40包塑于塑料而成。

[0040] 磁感应元件50可以包括各向异性磁电阻(Anisotropic Magnetoresistance,缩写为AMR)、巨磁电阻(Giant Magnetoresistance,缩写为GMR)、隧道磁电阻(Tunnel 
Magnetoresistance,缩写为TMR)和霍尔传感器中的任意一种或多种。在一些示例中，磁感
应元件50可以呈现为磁编码器、磁编码芯片或者基于霍尔效应的三轴霍尔传感器。

[0041] 标识群与转动件30一一对应地配置。转动其中一个转动件30，则与该转动件30对应的标识群的标识81与指示结构82的对准情况发生变化。根据不同的使用场景，标识81可
以是数字、字母或其它字符，还可以是图案。

[0042] 指示结构82用于与标识81对准，以便于用户观察各个标识群的标识81的对准情况。指示结构82可以是箭头、刻度线或者图案，还可以是暴露标识81的窗口。

[0043] 指示结构82和标识81中的一个相对于转动件30固定，另一个相对于套壳20固定。在一些示例中，标识81设于转动件30的外侧面，指示结构82设于套壳20。在一些情况下，指
示结构82可以呈现为指示窗，随着转动件30的转动，设于同一个转动件30的多个标识81依
次显示于指示窗。指示窗可以呈现为沿轴向延伸的长方形，也可以每个转动件30均配有一
个暴露一个标识81的指示窗。用户可以通过指示窗看到一排标识81，该一排标识81可以具
有某种含义，例如密码、数学公式或者动物图案的组合。在另一些示例中，标识81设于套壳
20，指示结构82设于转动件30的外侧面。

[0044] 磁屏蔽件60固定设置于内腔201且位于相邻的两个转动件30之间，磁屏蔽件60用于减少其中一个转动件30所含有的磁体40对另一个转动件30所对应的磁感应元件50产生
的磁干扰，磁屏蔽件60设有沿着转动件30的轴向延伸的贯穿孔601。由此，能够减少磁感应
元件50受到的来自旁边的磁体40的磁干扰。磁屏蔽件60可以由软磁材料制成，例如铁硅合
金或软磁铁氧体。贯穿孔601可以做穿板孔或穿线孔用。在一些示例中，磁感应元件50均设
于电路板70，电路板70穿过贯穿孔601。

[0045] 优选地，磁屏蔽件60位于相邻的两个转动件30之间，磁屏蔽件60呈环形，磁屏蔽件60的环内侧为贯穿孔601，磁屏蔽件60包括第一屏蔽部61、第二屏蔽部62和第三屏蔽部63，
第一屏蔽部61和第二屏蔽部62沿着转动件30的轴向相对设置，第一屏蔽部61和第二屏蔽部
62各自沿着转动件30的径向延伸而呈环状，第三屏蔽部63在第一屏蔽部61和第二屏蔽部62
之间且与第一屏蔽部61和第二屏蔽部62分别连接。第一屏蔽部61可以减少其上方的磁体40
产生的磁干扰，第二屏蔽部62可以减少其下方的磁体40产生的磁干扰，第三屏蔽部63可以
减少进入贯穿孔601的磁干扰，由此，磁屏蔽件60能够减少磁干扰，提高每个磁感应元件50
的检测可靠性。优选地，如图4所示，第一屏蔽部61和第二屏蔽部62的环状面积可以覆盖与
其对应的磁体40的全部，从而获得较佳的磁屏蔽效果。在一些情况下，第一屏蔽部61和第二
屏蔽部62的环状面积也可以覆盖与其对应的磁体40的一部分。

[0046] 进一步地，第三屏蔽部63的沿转动件30的轴向的两端一一对应地与第一屏蔽部61和第二屏蔽部62的靠近贯穿孔601的一端分别连接。第三屏蔽部63靠近贯穿孔601，延长了
第一屏蔽部61、第三屏蔽部63和第二屏蔽部62组成的、针对磁屏蔽件60上下两侧的磁体40
的磁屏蔽路径，由此能够进一步减少对磁感应元件50的磁干扰。在一些示例中，第三屏蔽部
63可以构成磁屏蔽件60的环内壁。

[0047] 在一些示例中，旋转角度磁感应装置100可以呈现为旋转组合开关，各个转动件30上的标识81可以是功能图案，转动各个转动件30可以实现不同功能的转换。

[0048] 本申请还提供一种电子密码锁，电子密码锁包括锁合执行组件和上述任何一种旋转角度磁感应装置100，锁合执行组件被配置为根据磁感应元件50的反馈信号确定是否执
行锁合动作。转动各个转动件30，各个转动件30上的标识81可以组成密码，电子密码锁的控
制模块可以根据磁感应元件50的反馈信号控制锁合执行组件的工作。锁合执行组件用于实
现锁合和打开，可以采用现有的技术。

[0049] 本申请还提供一种学习用具，所述学习用具包括上述任何一种旋转角度磁感应装置100。所述学习用具可以用于辅助用户学习数学或英语。例如，各个转动件30上的标识81
可以是数字，指示结构82可以是运算符(加、减、乘、除)，或者中间的转动件30上的标识81是运算符，两端的转动件30上的标识81是数字。

[0050] 本申请还提供一种娱乐用具，所述娱乐用具包括上述任何一种旋转角度磁感应装置100。在一些示例中，其中一个转动件30上的标识81是动物图案，另一个转动件30上的标
识81是动物图案或植物图案，如果两个转动件30上的目标标识81可组合成食物链，则娱乐
用具发出该动物的叫声。

[0051] 以上所述仅为本申请的较佳实施例而已，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。