CN101552154A

CN101552154A - 一种利用磁力控制电开关的方法

Info

Publication number: CN101552154A
Application number: CNA2008100918677A
Authority: CN
Inventors: 赵毅; 赵文正; 赵文姣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-04-01
Filing date: 2008-04-01
Publication date: 2009-10-07

Abstract

一种利用永磁体之间的磁力作用，通过非接触传动开关力，控制触点密封在绝缘层内的电器或电路开、关的方法，用于制作防爆开关和应用于磁力开关电器电路。它是在开关电路中设置接触永磁体，并对应配置驱动永磁体。通过手动控制驱动永磁体或者接触永磁体，利用同性相斥、异性相吸的磁力作用，使得接触永磁体与触点接触或分离，从而控制电器、电路通、断的方法。本磁力电开关结构简单、成本低、安全可靠。

Description

一种利用磁力控制电开关的方法

所属技术领域

本发明属于电路控制开关、电器控制开关技术领域，尤其突出利用磁力实现手动非接触控制方法。

背景技术

现有的电器手动、继电器开关等产品有的单纯采用人力或者采用人力-弹簧弹力决定电器、电路开关处于开或关的位置，如刀闸开关、按钮开关、拉线开关；有的借助电感线圈产生的磁力-弹簧弹力控制电器、电路开关开或关。刀闸开关、按钮开关、拉线开关的开、关需要手动驱动，通过接触式机械传动开关动力，因此密封性差，容易因电火花外泄引发火灾和意外触电；继电器开关需要借助电力实现线路痛、断转换、结构也较为复杂，成本较高。

发明内容

本实用发明的目的：提供一种可以非接触传动机械开关力、方便将触点密封，同一开关常开和常闭双向定位的电器或作为电路开关元件，它结构简单，耐用可靠，无环境污染，使用方便。

本实用发明解决其技术问题所采用的技术方案是：以固态拥有N\S极的永磁材料体为开关动态触片(刀)，或者将固态拥有N\S极的永磁材料体与导电材料体固定为一体作为动态触片(刀)作为接触永磁体；静态触点优选能与动态触片(刀)产生吸引力的导电铁磁体，或者在吸附住动态触片(刀)时能够使动、静触点闭合的对应位置固定1能与永磁体产生吸引力的铁磁体。如当接触永磁体以N极为与触点的接触面时，用外置-驱动永磁体的N从触点方向接近该开关，受同性相斥磁力作用，接触永磁体远离触点并吸附固定，驱动永磁体是否离开，电路均常开；用外置永磁体的S极接近该开关，受异性相吸磁力作用，永磁体向触点接近运动并吸附固定，外置永磁体是否离开，电路均常闭。将固态弹性或电连接可摆动拥有N\S极的导电型(或外附导电材料)接触永磁体的一端与线路连接，另一端的N(S)极作为动态开关触点，另一静态触点优选用铁磁体，或者附近固定安置铁磁体，对应吸附动态触点常开位置也可以固定放置铁磁体；当动态开关触点N(S)极端面向静态触点时，用外置(驱动)永磁体的N(S)从静态触点方向接近该开关，受同性相斥磁力作用，接触永磁体-动态触点远离静态触点，并依靠磁力吸附或弹力固定，电路常开；用驱动永磁体的S(N)接近该开关，受异性相吸磁力作用，接触永磁体-动态触点接近静态触点，并依靠磁力吸附或弹力固定，电路常闭。为增强可靠性，可以在永磁体相应位置上外附磁屏蔽材料、绝缘或导体材料。

本发明的优点和积极效果是：采用本发明的技术方法制作的产品与普通刀闸、拉线、按钮开关产品相比，安全可靠性更强；与继电器相比结构简单、成本低、操作简单；与干簧管相比，可以实现开、关双向定位；采用此方法可以制作新型电子原件用于开发新技术、新产品。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是平行滑动双触点磁力开关电路结构图。

图2是摆动单触点磁力开关电路图。

图3是凹凸运动磁力开关电路图。

图4是反向旋转磁力开关电路、结构图。

图5是同向旋转磁力开关电路、结构图。

图6是磁力开关电磁书写屏电路图。

图7是磁力组切换安全开关电路、结构图。

图8是不同结构永磁体体磁力作用示意图。

图9是旋钮磁力开关结构图。

图10是按钮磁力开关结构图。

图中，①是能和永磁体产生吸力的断路定位铁磁体，②是接触永磁体③是外附导电层，④是静态触点，⑤是能吸住接触永磁体的闭合定位铁磁体，⑥是驱动永磁体，⑦是被控制线路，⑧是转动轴，⑨是开关壳，⑩发光二极管，

是独立磁力开关，

是滑槽，

是弹性半弧体。

具体实施方式

在图1中，①是断路定位铁磁体，其作用是利用磁力吸附固定接触永磁体②，使开关保持稳定断开状态；②是接触永磁体，通过接受外界作用和利用自身磁力进行开、关动作，以及吸附固定，尽量选择导电、机械等性能等符合要求的材料制作，否则需要附着符合相应要求的导电、绝缘等材料；外附导电层③可以采用包裹、粘接、喷涂等方式附着在接触永磁体②上，弥补其导电性能、柔韧性等方面的物理缺陷；静态触点④优选导电性能好的铁磁体，采用铜材时，需要增加闭路定位铁磁体⑤，以加强稳定闭合电路的磁力；当用驱动永磁体⑥的S极与接触永磁体②接近时，同性相斥，接触永久磁体②沿滑道向远离触点方向移动，并吸附固定在①上，电路断开；当用驱动永磁体⑥的N极与接触永磁体②接近时，异性相吸，接触永久磁体②沿滑道向接近触点方向移动，并吸附固定在⑤上，电路闭合；滑槽

起导轨的作用，约束②在固定区域滑动，也起密封作用。

在图2中，接触永磁体②可以采用导电材料或者附着导电层③，接触永磁体②的一端固定，通过采用弹性材料或者固定端为轴的方式使之能够在磁力作用下，在断路定位铁磁体①至静态触点④之间或2个静态触点④之间摆动，静态触点④优选铁磁材料，为了加强吸附力可以增加闭路定位铁磁体⑤。在驱动永磁体⑥的同性相斥磁力作用下，接触永磁体②的非固定端摆动至断路定位铁磁体①被吸附固定，电路断开。在驱动永磁体⑥的同性相斥磁力作用下，接触永磁体②的非固定端摆动至静态触点④处被吸附固定，⑦电路导通。

在图3中，静态触点④优选铁磁体，根据需要决定是否增加断路定位铁磁体①和闭路定位铁磁体⑤，接触永磁体②优选弹性导电材料做成半弧状或者附着在半弧弹性体上，当接触永磁体②导电性能达不到要求时可以附着导电层③；在外置-驱动永磁体⑥的同性相斥磁力作用下，接触永磁体②的尖端向远离触点方向凸起，电路断开；在驱动永磁体⑥的异性相吸磁力作用下，接触永磁体②的尖端向接近触点方向凸起，电路接通。

实施例1：安全开关

在图4中，接触永磁体②和驱动永磁体⑥分别固定在开关壳体⑨的轴上，接触永磁体②和驱动永磁体⑥可以采用异性相吸或同性相斥的方式组合，开关的2条线路可以如图设置2个静态触点④，也可以设置1个触点④，另一条线路直接连接接触永磁体②的轴上；如图，当推动驱动永磁体⑥的N极时，吸引接触永磁体②向远离触点④方向转动，电路断开，当推动驱动永磁体⑥的S极时，吸引接触永磁体②向接近触点④方向转动，电路导通。由于开、关机械力通过磁力传导，便于强化壳体⑨的密封性能，有利于防止放电火花引燃外界可燃物，同时有利于降低人体触电和设备短路的几率。开关壳体⑨内抽真空或者充入耐击穿介质，可以成为新型防爆(灭弧)开关。

实施例2：安全多路切换开关

在图5中，接触永磁体②和驱动永磁体⑥分别固定在开关壳体⑨的轴上，转动驱动永磁体⑥可以带动接触永磁体②同步旋转；在图5-1中，转动驱动永磁体⑥可以带动接触永磁体②同步旋转，实现多路对多路的切换导通；在图5-2中，接触永磁体②以一端为轴，转动驱动永磁体⑥可以带动接触永磁体②同步旋转，实现1路对多路的切换导通。

实施例3：磁力开关可书写、擦涂显示屏

在图6中，发光二极管或者有机发光二极管等电致发光元件⑩通电后发光，发光单元采用并联连接，每个单元分别由磁力开关(11)控制供电通断，触点优选铁磁体，磁力开关(11)优选采用图1、2、3的电路；驱动永磁体⑥接近开关电路，用N(S)极点亮发光单元形成图案或文字，此时驱动永磁体⑥的作用是“笔”，用S(N)断开开关，发光元件熄灭，此时驱动永磁体⑥的作用是“板擦”。此外，可以在LED大屏幕的LED阵列线路中加装如图1、2、3等所示的磁力开关，使之成为既可以由驱动电路驱动的显示屏，当关掉驱动电路时，又可以成为可书写、擦涂显示屏。此技术可以应用在告示牌、路标、广告牌、灯箱、显示屏、电子黑板等产品制作领域。

实施例4：新型干簧管切换开关

如图2所示电路，将开关电路密封在真空或者惰性气体中，做成干簧管；如图2-1电路，驱动永磁体⑥完成通、断切换驱动离开后，干簧管的通、断电路不变；如图2-2电路，驱动永磁体⑥完成电路连接切换驱动离开后，干簧管的通、断电路不变。通过转换接近驱动永磁体⑥的N/S极，上述动作可以重复进行，同传统干簧管相比增加了线路切换和驱动开关保持开或关的功能。

实施例5：组切换安全开关

如图7所示，开关壳中设有A、B2组开关，驱动永磁体⑥的2端分别设有2段导体作为“刀”，当转动⑥的N极接近接触永磁体②时，A组开关闭合，B组开关断开；当转动⑥的S极接近接触永磁体②时，B组开关闭合，A组开关断开，该组切换安全开关可以作为电源转换开关。当取消B组开关，保留A组开关时，该组切换安全开关可以作为双路控制开关。当取消组a和a”线路，保留b和b”线路时，可以作为转换开关。根据需要，可以设置2-N组驱动永磁体⑥，如当设定甲驱动永磁体的N极正对接触永磁体②，乙驱动永磁体的S极正对接触永磁体②时，手动控制甲驱动永磁体接近接触永磁体②，A组开关闭合，乙驱动永磁体在弹簧或者力臂作用下远离接触永磁体②，开关断开；手动控制乙驱动永磁体接近接触永磁体②，甲驱动永磁体在弹簧或者力臂作用下远离接触永磁体②，B组开关闭合，A组开关断开。

根据需要，可以采用多路磁力开关同时并行控制多路电路和多个位置，成为“多刀”、“多掷”开关。

根据需要，接触永磁体体②和驱动永磁体⑥既可以采用整块材料，也可以采用如图8所示的多种组合方式。

实施例6：旋钮磁力安全开关

如图9所示，驱动永磁体⑥分为磁极相反的a\b两组，a\b两组磁体交叉组合成旋钮驱动开关，当旋钮驱动开关的a组磁体处于接近接触永磁体②时，受同性相斥和异性相吸磁力作用，接触永磁体②远离线路触点④，线路断开；当旋钮驱动开关的b组磁体处于接近接触永磁体②时，受同性相斥和异性相吸磁力作用，接触永磁体②接近线路触点④，线路闭合。根据需要，可以设计成线路⑦的1个触点直接与接触永磁体②电连接，线路通断只通过控制是否连接另1个触点实现。同时，还可以采用多路磁力开关同时并行控制多路电路和多个位置，成为“多刀”、“多掷”开关。

实施例7：按钮、拉线磁力开关

如图10所示，在驱动永磁体⑤的斥力作用下，接触永磁体⑥远离触点④，外力按下接触永磁体⑥，线路⑦导通；失去外力，线路⑦断开。如果触点④采用铁磁材料可以取消定位铁磁体⑤，如果选用导电永磁体，应当在手触部位加绝缘层，为防止永磁体运动方向跑偏，应当设置滑槽如果将驱动永磁体⑤与接触永磁体⑥设置成异性相吸结构，可以制作出拉线开关。

在上述实施例中，为减少加工工艺，导电线路可以采用能够与永磁体产生磁力吸引作用的材料，如含有铁、镍成分的合金导体铁磁材料等，以替代取消定位铁磁体。

Claims

1.一种利用磁力控制电开关的方法，主要包括开关触点、接触永磁体、驱动永磁体，其特征是：在开关中，接触永磁体处于可以接触和远离触点的位置，驱动永磁体处于利用磁力可以驱动接触永磁体接触或远离电路触点的对应位置，从而通过人为控制驱动、接触永磁体，利用磁力来控制线路的通、断的方法。

2.根据权利要求1所述的磁力电开关，其特征是在对应能够吸附住接触永磁体与开关触点闭合位置和在对应能够吸附住接触永磁体与开关触点断开位置分别设置定位铁磁体。

3.根据权利要求1所述的磁力电开关，其特征是接触永磁体的一端与一段被控制线路电连接，接触永磁体的另一端与被控制线路的另一段触点构成可接触、分离结构。

4.根据权利要求1、2所述的磁力电开关，其特征是接触永磁体选用弹性材料制作成半弧状，或者附着在半弧状弹性体上。

5.根据权利要求1所述的磁力电开关，其特征是驱动永磁体和接触永磁体分别对应固定在开关壳体的外、内轴上，形成接触永磁体能够跟随驱动永磁体转动的结构。

6.根据权利要求1、2、3、4所述的磁力电开关，其特征是可以采用并联电路制作成开关阵列结构。

7.根据权利要求1、2、3、4所述的磁力电开关，其特征是导电线路可以采用能够与永磁体产生磁力吸引作用的铁磁体材料，以替代取消定位铁磁体。

8.根据权利要求1所述的磁力电开关，其特征是接触永磁体和驱动永磁体分别体置于开关触点的两边，并采取同性相斥排列结构。

9.根据权利要求1所述的磁力电开关，其特征是可以在接触永磁体上外附导电层、绝缘层。