CN108365725A - 一种自发电开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及自发电开关技术领域，提供了一种自发电开关装置。装置包括发电组件，发电组件具有运动模块和静止模块，运动模块可相对静止模块运动以产生感应电压，运动模块设有动力接收部，动力接收部上设置有第一永磁体；第一驱动件，第一驱动件设置在动力接收部的第一侧，第一驱动件上设置有第二永磁体，第二永磁体与第一永磁体同极相对设置，第一驱动件工作时通过第二永磁体驱动第一永磁体带动运动模块运动。本发明通过由同极相对并分别设置在第一驱动件和动力接收部上的永磁体结构，从而给予第一驱动件和动力接收部之间在自发电开关装置工作时形成一推动磁力的蓄力过程，从而提高了感应电量，保证远距离响应的可靠性和稳定性。

Description

一种自发电开关装置

【技术领域】

本发明涉及自发电开关技术领域，特别是涉及一种自发电开关装置。

【背景技术】

随着绿色环保概念的普及，少用电池和采用无电池的技术解决方案被越来越多的关注。其中，以遥控领域为例，采用自发电的遥控触发端，并结合由外围供电的响应端，形成了一套无需电池供电的解决方案。

由此，自发电开关装置的研发也被业内越来越重视，其中，如图1和图2所示的自发电开关是目前普及率最高的，因为其要求的开关做工幅度较小，并且体积较小，因此受到了各大自发电器件开发商的青睐。

如图3所示，为现有技术中如图1和图2所示的自发电开关装置的应用实例，由于动力接收部111和按压键均为刚性材料制作，因此，发电组件中运动模块在发生运动时缺少一种蓄力过程，从而影响了自发电开关装置中的运动模块抵达另一端的速度，最终影响了自发电量的大小。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题是由于现有技术中动力接收部和按压键均为刚性材料制作，因此，发电组件中运动模块在发生运动时缺少一种蓄力过程，从而影响了自发电开关装置中的运动模块抵达另一端的速度，最终影响了自发电量的大小。

本发明提供了一种自发电开关装置，包括：

发电组件，所述发电组件具有运动模块和静止模块，所述运动模块可相对所述静止模块运动以产生感应电压，所述运动模块设有动力接收部，所述动力接收部上设置有第一永磁体；

第一驱动件，所述第一驱动件设置在所述动力接收部的第一侧，所述第一驱动件上设置有第二永磁体，所述第二永磁体与所述第一永磁体同极相对设置，所述第一驱动件工作时通过所述第二永磁体驱动所述第一永磁体带动所述运动模块运动。

优选的，还包括第二驱动件，所述第二驱动件设置在与所述动力接收部第一侧相对的第二侧。

优选的，所述第二驱动件为弹簧或者弹片。

优选的，所述第二驱动件上设有第三永磁体，所述第三永磁体与所述第一永磁体同极相对设置。

优选的，所述第一驱动件与所述第二驱动件通过连接部连接。

优选的，还包括复位弹簧，所述复位弹簧与所述连接部连接。

优选的，还包括壳体、杠杆、第四永磁体和第五永磁体，其中，所述杠杆的一端连接所述连接部，所述杠杆的另一端设置有所述第四永磁体，所述第五永磁体与所述第四永磁体同极相对设置在自发电开关装置的壳体上。

优选的，所述第一驱动件包括第一动力驱动部和第二动力驱动部，所述第一动力驱动部与所述第二动力驱动部通过连杆固定，且所述第一动力驱动部与所述第二动力驱动部上以对角方式设置有第二永磁体和第六永磁体，其中，所述第二永磁体和第六永磁体分别位于所述第一永磁体的斜上方和正下方，以便在初始状态时所述第六永磁体通过同极产生的相斥力使得所述动力接收部处于初始位置，并且，在所述第二永磁体移动到所述第一永磁体的正上方时通过同极产生的相斥力使得所述动力接收部运动到目的位置。

优选的，还包括第七永磁体、所述动力接收部包括第一动力接收部和第二动力接收部，所述第一动力接收部与所述第二动力接收部由一连杆固定，形成一凹形结构；所述第一永磁体和所述第七永磁体以错开方式分别设置在所示凹形结构两侧内壁上，并且所述第一永磁体和所述第七永磁体朝向凹形结构中间磁极相异；所述第二永磁体用于在所述第一驱动件的驱动下，分别可以向所述第一永磁体和所述第七永磁体的朝向凹形结构中间磁极表面区域运动，所述第二永磁体的磁极设置使其移动到所述第一永磁体或者所述第七永磁体磁极表面区域时，形成同极相斥状态。

优选的，所述运动模块上设有永磁组件，所述静止模块上设有线圈；或者，所述运动模块上设有线圈，所述静止模块上设有永磁组件。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明通过提供同极相对并分别设置在第一驱动件和动力接收部上的永磁体结构，使第一驱动件和动力接收部之间在自发电开关装置工作时形成一推动磁力的蓄力过程，从而提高运动模块抵达另一端的速度，其产生相同磁通量变化量所用的时间减少，因而提高了感应电量，保证了远距离响应的可靠性和稳定性。

【附图说明】

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。

图1是本发明提供的现有技术中的一种自发电开关装置的部分结构示意图；

图2是本发明提供的现有技术中的图1所示一种自发电开关装置的AA’部分结构剖视图；

图3是本发明提供的现有技术中的一种自发电开关装置的结构剖视图；

图4是本发明实施例提供的一种自发电开关装置的结构的初始状态剖视图；

图5是本发明实施例提供的另一种自发电开关装置的结构的初始状态剖视图；

图6是本发明实施例提供的另一种自发电开关装置的结构的过程状态剖视图；

图7是本发明实施例提供的另一种自发电开关装置的结构的初始状态剖视图；

图8是本发明实施例提供的另一种自发电开关装置的结构的初始状态剖视图；

图9是本发明实施例提供的还一种自发电开关装置的结构的初始状态剖视图；

图10是本发明实施例提供的还一种自发电开关装置的结构的初始状态剖视图；

图11是本发明实施例提供的还一种自发电开关装置的结构的初始状态剖视图；

图12是本发明实施例提供的还一种自发电开关装置的结构中局部放大示意图

图13是本发明实施例提供的还一种自发电开关装置的结构的初始状态剖视图；

图14是本发明实施例提供的还一种自发电开关装置的结构中局部放大示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明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发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，术语“内”、“外”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“顶”、“底”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发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不应当理解为对本发明的限制。

在本发明各实施例中，符号“/”表示同时具有两种功能的含义。而对于符号“A和/或B”则表明由该符号连接的前后对象之间的组合包括“A”、“B”、“A和B”三种情况。

电磁感应现象是指因磁通量变化产生感应电动势的现象，电磁感应定律最基本的公式是e＝-n(dΦ)/(dt)，其中，n为线圈匝数，ΔΦ为磁通量变化量，Δt为发生变化所用时间，e为产生的感应电动势。

从公式中可以直观的看出，如果要提高感应电动势(即感应电量)，可以从提高磁通量的变化量以及减少磁通量变化量所用的时间两方面进行考虑，因此，以下实施例及其他可变换的实施例均以此为出发点进行考虑。

此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

实施例1：

本发明实施例提供了一种自发电开关装置，所述自发电开关装置适用于各种自发电应用场景，例如自发电门铃开关、自发电报警器开关、自发电点灯开关等等，如图4所示，所述自发电开关装置包括：

发电组件1，所述发电组件1具有运动模块11和静止模块12，所述运动模块11可相对所述静止模块12运动以产生感应电压，所述运动模块11设有动力接收部111，所述动力接收部111上设置有第一永磁体112；

第一驱动件2，所述第一驱动件2设置在所述动力接收部111的第一侧(以图4为例，所述第一侧即为动力接收部111的上侧)，所述第一驱动件2上设置有第二永磁体21，所述第二永磁体21与所述第一永磁体112同极相对设置，所述第一驱动件2工作时通过所述第二永磁体21驱动所述第一永磁体112带动所述运动模块11运动。

本发明通过将传统自发电开关中按键触发运动模块11运动的刚性耦合结构，转换成由同极相对并分别设置在第一驱动件2和动力接收部111上的永磁体结构，从而给予第一驱动件2和动力接收部111之间在自发电开关装置工作时形成一推动磁力的蓄力过程，从而提高运动模块11抵达运动目的地的速度，其产生相同磁通量变化量所用的时间减少，因而提高了感应电量，保证远距离响应的可靠性和稳定性。

在本发明实施例中，考虑到所提出的自发电开关装置需要适用于一些要求开关键复位的应用场合，因此，结合本发明实施例1，所述装置还包括第二驱动件3，所述第二驱动件3设置在所述与动力接收部111第一侧相对的第二侧(以图4为例，所述第一侧即为动力接收部111的下侧)。例如：所述第二驱动件3为弹簧或者弹片。除此以外，还可以参考实施例1中的永磁体产生驱动力的方式，如图7所示，所述第二驱动件3上设有第三永磁体31，所述第三永磁体31与所述第一永磁体112同极相对设置。相比较上述使用弹簧作为所述第二驱动件3的实现方式，所述采用第三永磁体31与所述第一永磁体112同极相对设置的方式，不仅减小了重复按键操作会带来的弹簧的机械强度的降低，也可以进一步避免因为环境氧化等原因带来的弹簧使用寿命不长的问题，因为，对于第三永磁体31来说，在其表面增镀一层防氧化膜并不会影响其对外的磁力作用，相对而言在弹簧上增镀防氧化膜则会因为弹簧自身的机械形变而使得防氧化膜在反复形变过程中部分或者全部脱落。

出于对动力接收部111运动过程中不至于受到弹簧或者弹片的阻力作用，从而保证动力接收部111的快速切换状态所能带来的有效发电，结合本发明实施例，还存在一种优选的实现方案(尤其适用如图4所示的由弹簧提供动力接收部111复位的结构)，如图5和图6所示具体的，所述第一驱动件2包括第一驱动部25和推杆26，所述第一驱动部25设置在所述动力接收部111的第一侧；初始状态下，所述第一驱动部25与所述动力接收部111之间设置有间隙；其中，所述间隙是指第二永磁体21从初始位置到能够驱动所述第一永磁体112带动所述动力接收部111开始运动瞬间，所存在的间隔距离(若以图6所示为动力接收部111从静止到运动的临界位置，则图5和图6中第一驱动部25的变化距离便为所述间隙)。因此，所述间隙的距离大于或等于动力接收部111的行程距离，在一个更具体的实施方式中，所述间隙的距离大于或等于0.5毫米。

所述第二驱动件3设置在与所述动力接收部111第一侧相对的第二侧，所述推杆26与所述第二驱动件3抵接，所述第一驱动件2在工作时，所述推杆22先将所述第二驱动件3推开所述间隙距离，所述第一驱动部25再与所述动力接收部111接触，并带动所述运动模块11相对所述静止模块12运动以产生感应电压。

在本发明实施例诸多实现方式中，对于上述在第二驱动件3上设置第三永磁体31的实现方式，不仅可以采用如图7所示的将第二驱动件3固定在壳体底部的方式，还可以采用一种第二驱动件3为活动式的驱动结构，具体如图8所示，所述第一驱动件2与所述第二驱动件3通过连接部22连接，相应的装置还可以包括复位弹簧23，所述复位弹簧23与所述连接部22连接。

对于复位弹簧23的设置可以是采用如图8所示的，直接将复位弹簧23设置在第二驱动件3的底部，还可以采用如图9所示的，利用杠杆原理，将所述由第一驱动件2、第一永磁体112、第二驱动件3、第三永磁体31和连接部22构成的组件，通过一杠杆24与所述复位弹簧23实现驱动力和复位力的转换。相比较图8来说，图9所示机构能够降低对弹簧的质量要求，而利用杠杆原理提高弹簧的工作特性。在如图9所示的实现方案中，上述间隙则不仅表现为所述第一永磁体112与第二永磁体21之间的距离，还表现在所述第三永磁体31与所述第二永磁体21之间也要满足预设间距要求，所述预设间距满足第三永磁体31随着所述第一永磁体112一起运动了对应间隙距离后，所述动力接收部111从静止态变为运动态，并且，此刻第三永磁体31与第二永磁体21的间距大于或者等于动力接收部111的行程距离。

基于上述对应于图7所述的，通过第三永磁体31和第二永磁体21之间同极相向产生互斥回复力的技术实现，同样可以应用于上述对于第一驱动件2、第一永磁体112、第二驱动件3、第三永磁体31和连接部22构成的组件，用于替代图9中复位弹簧23，具体如图10所示，还包括第四永磁体33和第五永磁体32，所述第四永磁体33设置在所述连接部22上，所述第五永磁体33与所述第四永磁体32同极相对设置。

基于本发明实施例所提出的利用磁力驱动发电组件中运动模块的构想，还提出了一种与上述各实现方案有一定结构差异的改进方案，相比较上述各实现方案均从驱动侧进行改进的思路不同，本实现方案中将动力接收部也做了适当的改进，使得第一驱动件可以适用于滑动操作的应用场景，如图11和图12所示(其中，图11为图12中标注虚线框区域的放大效果图)，第一驱动件2包括第一动力驱动部27和第二动力驱动部28，所述第一动力驱动部27与所述第二动力驱动部28通过连杆固定，且所述第一动力驱动部27与所述第二动力驱动部28上以对角方式设置有第二永磁体21和第六永磁体29，其中，所述第二永磁体21和第六永磁体29分别位于所述第一永磁体112的斜上方和正下方，以便在初始状态时所述第六永磁体29通过同极产生的相斥力使得所述动力接收部111处于初始位置，并且，在所述第二永磁体21移动到所述第一永磁体112的正上方时通过同极产生的相斥力使得所述动力接收部111运动到目的位置。

另一方面，基于本发明实施例所提出的利用磁力驱动发电组件中运动模块的构想，还提出了一种第一驱动件可以适用于滑动操作的结构实例。具体如图13和图14(其中，图14为图13中标注虚线框区域的放大效果图)所示，还包括第七永磁体115、所述动力接收部111包括第一动力接收部113和第二动力接收部114，所述第一动力接收部113与所述第二动力接收部114由一连杆固定，形成一凹形结构；所述第一永磁体112和所述第七永磁体115以错开方式分别设置在所示凹形结构两侧内壁上，并且所述第一永磁体112和所述第七永磁体115朝向凹形结构中间磁极相异；所述第二永磁体21在所述第一驱动件的驱动下，分别可以向所述第一永磁体112和所述第七永磁体115的朝向凹形结构中间磁极表面区域运动，所述第二永磁体21的磁极设置使其移动到所述第一永磁体112或者所述第七永磁体115磁极表面区域时，形成同极相斥状态。

在本发明实施例中，对于所述运动模块11和静止模块12也同样给予了两种可选的配置方式，具体包括：

方式一、所述运动模块11上设有永磁组件，所述静止模块12上设有线圈；本发明实施例所提供的如图4-图9的自发电装置均是采用方式一来实现的。

方式二、所述运动模块11上设有线圈，所述静止模块12上设有永磁组件。

在本发明实施例中，使用所述自发电开关到具体应用场景中去时，通常结构上还包括信号处理电路板，所述信号处理电路板与所述线圈的输出端电联接。

本发明实施例1通过提供同极相对并分别设置在第一驱动件和动力接收部上的永磁体结构，使第一驱动件2和动力接收部111之间在自发电开关装置工作时形成一推动磁力的蓄力过程，从而提高运动模块11抵达另一端的速度，其产生相同磁通量变化量所用的时间减少，因而提高了感应电量。

基于一共同的发明构思，在上述实施例中所使用的相关扩展实现方案和优选的实现方案，在无需创造性劳动下经过适当推导便可应用于本发明其他实施例的相关技术内容所获得的新的改进方案也属于本发明实施例的保护范围内，在此，不一一赘述。

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

Claims (10)

1.一种自发电开关装置，其特征在于，包括：

发电组件，所述发电组件具有运动模块和静止模块，所述运动模块可相对所述静止模块运动以产生感应电压，所述运动模块设有动力接收部，所述动力接收部上设置有第一永磁体；

第一驱动件，所述第一驱动件设置在所述动力接收部的第一侧，所述第一驱动件上设置有第二永磁体，所述第二永磁体与所述第一永磁体同极相对设置，所述第一驱动件工作时通过所述第二永磁体驱动所述第一永磁体带动所述运动模块运动。

2.根据权利要求1所述的自发电开关装置，其特征在于，还包括第二驱动件，所述第二驱动件设置在与所述动力接收部第一侧相对的第二侧。

3.根据权利要求2所述的自发电开关装置，其特征在于，所述第二驱动件为弹簧或者弹片。

4.根据权利要求2所述的自发电开关装置，其特征在于，所述第二驱动件上设有第三永磁体，所述第三永磁体与所述第一永磁体同极相对设置。

5.根据权利要求4所述的自发电开关装置，其特征在于，所述第一驱动件与所述第二驱动件通过连接部连接。

6.根据权利要求5所述的自发电开关装置，其特征在于，还包括复位弹簧，所述复位弹簧与所述连接部连接。

7.根据权利要求5所述的自发电开关装置，其特征在于，还包括壳体、杠杆、第四永磁体和第五永磁体，其中，所述杠杆的一端连接所述连接部，所述杠杆的另一端设置有所述第四永磁体，所述第五永磁体与所述第四永磁体同极相对设置在自发电开关装置的壳体上。

8.根据权利要求1所述的自发电开关装置，其特征在于，所述第一驱动件包括第一动力驱动部和第二动力驱动部，所述第一动力驱动部与所述第二动力驱动部通过连杆固定，且所述第一动力驱动部与所述第二动力驱动部上以对角方式设置有第二永磁体和第六永磁体，其中，所述第二永磁体和第六永磁体分别位于所述第一永磁体的斜上方和正下方，以便在初始状态时所述第六永磁体通过同极产生的相斥力使得所述动力接收部处于初始位置，并且，在所述第二永磁体移动到所述第一永磁体的正上方时通过同极产生的相斥力使得所述动力接收部运动到目的位置。

9.根据权利要求1所述的自发电开关装置，其特征在于，还包括第七永磁体，所述动力接收部包括第一动力接收部和第二动力接收部，所述第一动力接收部与所述第二动力接收部由一连杆固定，形成一凹形结构；所述第一永磁体和所述第七永磁体以错开方式分别设置在所示凹形结构两侧内壁上，并且所述第一永磁体和所述第七永磁体朝向凹形结构中间磁极相异；所述第二永磁体用于在所述第一驱动件的驱动下，分别可以向所述第一永磁体和所述第七永磁体的朝向凹形结构中间磁极表面区域运动，所述第二永磁体的磁极设置使其移动到所述第一永磁体或者所述第七永磁体磁极表面区域时，形成同极相斥状态。

10.根据权利要求1所述的自发电开关装置，其特征在于，所述运动模块上设有永磁组件，所述静止模块上设有线圈；或者，所述运动模块上设有线圈，所述静止模块上设有永磁组件。