CN108987158B - 一种磁性液体点动按钮开关 - Google Patents

Abstract

本发明一种磁性液体点动按钮开关，属于流体机械流体力学领域。构成该装置包括：按钮、复位杆组件、外壳、磁性液体、永磁体、连杆组件、动断触点、导电片、动合触点、电路部分。本发明采用了基于磁性液体的二阶浮力原理制作的点动按钮开关，克服了现有点动开关不便高频率使用的难点，提高了点动开关的使用寿命，扩大了点动开关的应用范围。本发明一种磁性液体点动按钮开关不仅具有体积小、结构简单、便于控制、寿命长、可靠性高等优点，而且具有自动复位功能，有效避免两头按压式的按钮开关顶端积灰现象，性能更安全稳定。

Description

一种磁性液体点动按钮开关

技术领域

本发明涉及一种磁性液体点动按钮开关，特别适用于流体机械流体力学领域。

背景技术

点动开关打破了传统两头按压的设计方式，采用革命性的电控复位技术，以纯平复点击按钮键取代了过去的翘板按钮，强调全方位的指尖电控新体验。开关按钮与开关平面始终保持同一个平面，可以有效避免两头按压式的按钮开关顶端积灰现象，性能更安全稳定。

然而，常规的点动开关一直采用传统的方式，一成不变，即大多都带有弹簧、弹片以及两者相互组合，如现有公布的CN107240523A、CN203733681U、CN203733691U、CN204011211U专利均采用此类结构，该种类型的开关被广泛使用，造成了人们的审美疲劳，缺乏创新性。常规的点动开关，其使用寿命主要取决于弹簧的拉压次数，对弹簧的材料及加工工艺要求较高。普通压缩弹簧，寿命一般在5万-50万次之间；普通拉伸弹簧，寿命一般在5000-10000次之间；普通弹片，寿命一般为20万-30万次。因此常规的点动开关不宜频繁使用。此外，现有的点动开关还多存在诸多缺点，例如按压一次点动开关后，按压件在按压摇臂后易产生不会摆正复位的情况，致使开关操作不灵敏，因此其结构亟需优化。

发明内容

本发明目的是提供一种可靠性高、长寿命、操作灵活的磁性液体点动按钮开关。

本发明所采用的技术方案是：一种磁性液体点动按钮开关，构成该装置包括：按钮、复位杆组件、外壳、磁性液体、永磁体、连杆组件、动断触点、导电片、动合触点、电路部分。所述复位杆组件包括复位杆和复位杆螺母；所述连杆组件包括连杆和连杆螺母；所述电路部分包括上动断触点、下动断触点、上动合触点、下动合触点、左上导电片触点、左下导电片触点、右上导电片触点以及右下导电片触点。

构成该装置各部分之间连接方式：所述按钮加工两个阶梯孔，两个阶梯孔关于按钮呈180°均匀布置，复位杆左端加工螺纹，将复位杆左端穿过阶梯孔，通过复位杆螺母将复位杆与按钮连接在一起，复位杆与阶梯孔之间的配合为间隙配合；所述外壳的左端加工两个通孔，将复位杆穿过两通孔中；所述复位杆与永磁体的连接采用胶接；所述永磁体周围产生磁场，与磁性液体产生相互作用力；所述外壳的右端加工一个通孔，将连杆穿过通孔中；所述连杆与永磁体的连接采用胶接；所述连杆右端加工螺纹，导电片中间加工通孔，通过连杆螺母将连杆与导电片连接起来，连杆与通孔之间的配合为间隙配合；所述导电片工作状态与动合触点接触，在断开状态与动断触点接触。

按钮边缘加工有螺纹结合面；

复位杆为刚性构件，采用非导磁材料制作，如奥氏体不锈钢；

外壳采用非导磁材料制作，如铝；

磁性液体的种类根据使用环境的不同选择不同基载液的磁性液体，如氟醚油基磁性液体；

永磁体形状为圆形或方形的汝铁硼，其N极和S极的连线与复位杆的方向一致；

连杆为刚性构件，采用非导磁材料制作，如奥氏体不锈钢；

导电片选用导电性良好的材料，如铜；

动合触点、动断触点选用电接触性能良好的材料，如铬。

所述外壳中充满磁性液体；所述永磁体悬浮于磁性液体中；所述永磁体的初始位置位于磁性液体中央，当永磁体向右偏置时，受到磁性液体向左的磁场力作用。

永磁体从开关工作状态到开关断开状态移动的距离小于等于从开关工作状态到磁性液体中央的距离，即保证磁性液体对永磁体的作用力始终保持一个不平衡状态。开关工作：按下按钮，带动复位杆、永磁体、连杆和导电片一起向右运动，直至导电片与动合触点接触，电路接通，此时永磁体偏置于外壳右侧。开关断开：松开按钮，永磁体在磁性液体磁场力作用力下向左运动，连带按钮、复位杆、连杆和导电片一起向左运动，导电片与动合触点断开导致电路断开，直至导电片与动断触点接触，停止运动，此时整个开关回到初始位置，实现自动复位。

所述电路部分外接连接电路和其他设备；整个开关工作环境温度处于-40℃～80℃。

本发明和已有技术相比说具有的有益效果：常规的点动开关，对弹簧的要求较高，其使用寿命主要取决于弹簧的拉压次数，而本发明一种磁性液体点动按钮开关，采用了基于磁性液体的二阶浮力原理制作的点动开关，克服了现有点动开关不便高频率使用的难点，提高了点动开关的使用寿命，扩大了点动开关的应用范围。本发明一种磁性液体点动按钮开关不仅具有体积小、结构简单、便于控制、寿命长、可靠性高等优点，而且具有自动复位功能，有效避免两头按压式的按钮开关顶端积灰现象，性能更安全稳定。

附图说明

图1是点动按钮开关工作的示意图；

图2是点动按钮开关断开的示意图；

图3是复位杆组件的剖视图；

图4是连杆组件的剖视图；

图5是电路部分的各个触点的示意图。

附图标记：1、按钮；2、复位杆组件；2-1、复位杆；2-2、复位杆螺母；3、外壳；4、磁性液体；5、永磁体；6、连杆组件；6-1、连杆；6-2、连杆螺母；7、动断触点；7-1、上动断触点；7-2、下动断触点；8、导电片；8-1、左上导电片触点；8-2、左下导电片触点；8-3、右上导电片触点；8-4、右下导电片触点；9、动合触点；9-1、上动合触点；9-2、下动合触点；10、电路部分。

具体实施方式

参照图1至图5对本发明一种磁性液体点动按钮开关做进一步说明：

一种磁性液体点动按钮开关，构成该装置包括：按钮1、复位杆组件2、外壳3、磁性液体4、永磁体5、连杆组件6、动断触点7、导电片8、动合触点9、电路部分10，其中，所述复位杆组件2包括复位杆2-1和复位杆螺母2-2；所述连杆组件6包括连杆6-1和连杆螺母6-2；所述电路部分10包括上动断触点7-1、下动断触点7-2、上动合触点9-1、下动合触点9-2、左上导电片触点8-1、左下导电片触点8-2、右上导电片触点8-3以及右下导电片触点8-4。

该点动按钮开关，其放置方式为水平放置；按钮1加工两个阶梯孔，两个阶梯孔关于按钮1呈180°均匀布置，阶梯孔的大孔用于放置复位杆螺母2-2；复位杆2-1左端加工螺纹，将复位杆2-1左端穿过阶梯孔的小孔，通过复位杆螺母2-2将复位杆2-1与按钮1连接起来，构成复位杆2组件；为方便复位杆2-1左端穿过阶梯孔的小孔，复位杆2-1左端与阶梯孔的小孔之间的配合为间隙配合；外壳3的左端加工两个通孔，通孔直径为复位杆2-1的直径，两个通孔呈现竖直方向，将复位杆2-1穿过两通孔中；复位杆2-1与永磁体5的连接采用胶接；通过调节永磁体5的轴向位置，来对按钮1的行程进行限位；外壳3中填充具有高浓度、高稳定、低粘度的磁性液体4，磁性液体4中央有静置悬浮的永磁体5，永磁体5被特定的减阻材料包覆，磁性液体4中央位置即为永磁体5初始位置，永磁体5的两个磁级N极和S极的连线与复位杆2-1的方向一致；永磁体5周围产生磁场，当永磁体5向右偏置时，基于二阶浮力原理磁性液体4与永磁体5产生相互作用的磁场力，受到磁性液体4向左的作用力，使磁性液体4对永磁体5的作用力保持一个不平衡状态，特别地，永磁体5从开关工作状态到开关断开状态移动的距离小于等于从开关工作状态到磁性液体4中央位置的距离，保证磁性液体对永磁体的作用力始终保持一个不平衡状态；由于磁性液体在-40℃～80℃的性能较好，故整个点动开关工作环境温度处于-40℃～80℃；连杆6-1与永磁体5的连接采用胶接；外壳3的右端加工一个通孔，通孔直径为连杆6-1的直径，将连杆6-1穿过通孔中；连杆6-1右端加工螺纹，导电片8中间加工中心孔，中心孔直径为连杆6-1的直径，通过连杆螺母6-2将连杆6-1与导电片8连接起来，构成连杆组件6；为方便连杆6-1右端穿过导电片8的中心孔，连杆6-1右端与导电片8的中心孔之间的配合为间隙配合；电路部分10外接连接电路和其他设备，当电路工作时，右上导电片触点8-3与上动合触点9-1接触、右下导电片触点8-4与下动合触点9-2；当电路断开时，左上导电片触点8-1与上动断触点7-1接触、左下导电片触点8-2与下动断触点7-2接触。

开关工作：按下按钮1，带动复位杆2-1、永磁体5、连杆6-1和导电片8一起向右运动，直至导电片8与动合触点9接触，电路接通，此时永磁体5偏置于外壳3右侧；开关断开：松开按钮1，永磁体5在磁性液体4磁场力作用力下向左运动，连带按钮1、复位杆2-1、连杆6-1和导电片8一起向左运动，导电片8与动合触点9断开导致电路断开，直至导电片8与动断触点9接触，停止运动，此时整个开关回到初始位置。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。

Claims (7)

1.一种磁性液体点动按钮开关包括：按钮(1)、复位杆组件(2)、外壳(3)、磁性液体(4)、永磁体(5)、连杆组件(6)、动断触点(7)、导电片(8)、动合触点(9)、电路部分(10)，其特性在于：

所述复位杆组件(2)包括复位杆(2-1)和复位杆螺母(2-2)；所述连杆组件(6)包括连杆(6-1)和连杆螺母(6-2)；所述电路部分(10)包括上动断触点(7-1)、下动断触点(7-2)、上动合触点(9-1)、下动合触点(9-2)、左上导电片触点(8-1)、左下导电片触点(8-2)、右上导电片触点(8-3)以及右下导电片触点(8-4)；

所述按钮(1)加工两个阶梯孔，两个阶梯孔关于按钮1呈180°均匀布置；所述复位杆(2-1)左端加工螺纹，将复位杆(2-1)左端穿过阶梯孔，通过复位杆螺母(2-2)将复位杆(2-1)与按钮(1)连接在一起，复位杆(2-1)与阶梯孔之间的配合为间隙配合；所述外壳(3)的左端加工两个通孔，将复位杆(2-1)穿过两通孔中；所述复位杆(2-1)与永磁体(5)的连接采用胶接；所述永磁体(5)周围产生磁场，与磁性液体(4)产生相互作用力；所述外壳(3)的右端加工一个通孔，将连杆(6-1)穿过通孔中；所述连杆(6-1)与永磁体(5)的连接采用胶接；所述连杆(6-1)右端加工螺纹，导电片(8)中间加工通孔，通过连杆螺母(6-2)将连杆(6-1)与导电片(8)连接起来，连杆(6-1)与通孔之间的配合为间隙配合；所述导电片(8)工作状态与动合触点(9)接触，在断开状态与动断触点(7)接触。

2.根据权利要求1所述的一种磁性液体点动按钮开关，其特征在于：

所述按钮(1)边缘加工有螺纹结合面；所述复位杆(2-1)采用非导磁材料制作，为刚性构件；所述永磁体(5)形状为圆形或方形，其N极和S极的连线与复位杆(2-1)的方向一致；所述连杆(6-1)采用非导磁材料制作，为刚性构件；所述外壳(3)采用非导磁材料制作。

3.根据权利要求1所述的一种磁性液体点动按钮开关，其特征在于：

所述外壳(3)中充满磁性液体(4)；所述永磁体(5)悬浮于磁性液体(4)中；所述永磁体(5)的初始位置位于磁性液体(4)中央，当永磁体(5)向右偏置时，受到磁性液体(4)向左的磁场力作用。

4.根据权利要求3所述的一种磁性液体点动按钮开关，其特征在于：

所述永磁体(5)从开关工作状态到开关断开状态移动的距离小于等于从开关工作状态到磁性液体(4)中央的距离，即保证磁性液体(4)对永磁体(5)的作用力始终保持一个不平衡状态。

5.根据权利要求1所述的一种磁性液体点动按钮开关，其特征在于：

开关工作：按下按钮(1)，带动复位杆(2-1)、永磁体(5)、连杆(6-1)和导电片(8)一起向右运动，直至导电片(8)与动合触点(9)接触，电路接通，此时永磁体(5)偏置于外壳(3)右侧；

开关断开：松开按钮(1)，永磁体(5)在磁性液体(4)磁场力作用力下向左运动，连带按钮(1)、复位杆(2-1)、连杆(6-1)和导电片(8)一起向左运动，导电片(8)与动合触点(9)断开导致电路断开，直至导电片(8)与动断触点(9)接触，停止运动，此时整个开关回到初始位置，实现自动复位。

6.根据权利要求1所述的一种磁性液体点动按钮开关，其特征在于：

所述电路部分(10)外接连接电路和其他设备。

7.根据权利要求1所述的一种磁性液体点动按钮开关，其特征在于：

整个开关工作环境温度处于-40℃～80℃。