CN110299263B - 一种微动开关 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种微动开关。该微动开关包括：外壳；设置于所述外壳内的动触头和静触头，所述动触头为第一磁体，所述第一磁体在合闸力的作用下向靠近所述静触头的一侧活动，使得所述动触头的动触点与所述静触头的静触点接合；以及复位磁体，设置于所述外壳内，用于向所述第一磁体施加使其复位的磁场力，当合闸力撤除后，所述第一磁体在所述磁场力的作用下复位，使得所述动触点与所述静触点分离。该方案中，在动触点与静触点接合和分离的过程中，动触头、静触头以及复位磁体都不会发生形变，更不会由于形变产生疲劳应力，因此，较现有技术中的机械式微动开关而言，使用寿命更长，并且，灵敏度和触动手感更佳。

Description

一种微动开关

技术领域

本申请涉及开关技术领域，具体而言，涉及一种微动开关。

背景技术

现有的微动开关，通常是采用机械结构实现通断电，例如，导电部分是一个弧形的金属弹片，金属弹片具有弹性，在外力作用下，金属弹片可以被压下，并产生与导电部分电接触的相对位移，此时，微动开关接通。当外力撤除，金属弹片恢复变形，则金属弹片与导电部分断开，微动开关断开，由此实现对电路的控制。

然而，对于机械式的微动开关，金属弹片被多次按压会产生疲劳应力，达到一定限度后均会造成物理性的永久损坏，使用寿命短。

发明内容

有鉴于此，本申请提供一种微动开关，可以提高开关的使用寿命。

具体地，本申请是通过如下技术方案实现的：

一种微动开关，包括：

外壳；

设置于所述外壳内的动触头和静触头，所述动触头为第一磁体，所述第一磁体在合闸力的作用下向靠近所述静触头的一侧活动，使得所述动触头的动触点与所述静触头的静触点接合；以及

复位磁体，设置于所述外壳内，用于向所述第一磁体施加磁场力，当合闸力撤除后，所述第一磁体在所述磁场力的作用下复位，使得所述动触点与所述静触点分离。

可选的，所述静触头为第二磁体，所述第一磁体的N极与所述第二磁体的S极相对，所述第一磁体的S极与所述第二磁体的N极相对。

可选的，所述第一磁体与所述第二磁体设置为同等尺寸的长方体结构，在动触点与静触点分离的状态下，所述第一磁体与所述第二磁体平行排布，两者之间间隔预设距离。

可选的，所述复位磁体包括第三磁体和第四磁体，

在动触点与静触点分离的状态下，所述第三磁体的S极与所述第一磁体的N极相邻，所述第三磁体的N极与所述第二磁体的S极相邻，所述第四磁体的N极与所述第一磁体的S极相邻，所述第四磁体的S极与所述第二磁体的N极相邻。

可选的，所述第三磁体和所述第四磁体设置为同等尺寸的长方体结构，所述第三磁体和所述第四磁体平行排布于所述第一磁体与所述第二磁体的两相对侧。

可选的，所述复位磁体朝向所述第一磁体的表面设置有润滑层。

可选的，所述第一磁体、所述第二磁体、所述第三磁体以及所述第四磁体的材质为如下之一：铝镍钴磁体、钐钴磁体、铁氧体磁体、钕铁硼磁体。

可选的，所述静触点包括绝缘设置的第一导电部分和第二导电部分，所述第一导电部分和所述第二导电部分分别与所述微动开关的第一外接端子和第二外接端子连接，在动触点与静触点接合的状态下，所述动触点共同与所述第一导电部分和所述第二导电部分接合，所述第一外接端子与所述第二外接端子导通。

可选的，所述第一导电部分包括一侧设有缺口的圆弧形结构，所述第二导电部分的一端设置于所述圆弧形结构内，其余部分从所述缺口处向外延伸。

可选的，所述静触头设置为第二磁体，所述复位磁体的数量为一个，所述第一磁体、所述第二磁体以及所述复位磁体按三角形结构排布，其中任意一者的N极与另一者的S极相邻。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供了一种微动开关，包括外壳、用作动触头的第一磁体、静触头和复位磁体。其中，第一磁体在合闸力的作用下向靠近静触头的一侧活动，使得动触点与静触点电接触，此时，微动开关接通；当合闸力撤除后，第一磁体通过复位磁体的磁场力复位，使得动触点与静触点分离，此时，微动开关断开。该方案中，通常合闸力的作用带动动触头移动，实现了动触点与静触点的接触，通过复位磁体的磁场力实现了动触点与静触点分离。由此可知，在动触点与静触点接合与分离的过程中，动触头、静触头以及复位磁体均不会发生变形，更不会产生疲劳应力，因此，较现有技术中的机械式的微动开关而言，使用寿命更长，并且，灵敏度和触动手感更佳。

附图说明

图1是本申请一示例性实施例示出的微动开关的外部示意图；

图2是本申请一示例性实施例示出的微动开关内部部分结构的示意图；

图3是本申请一示例性实施例示出的微动开关的动触点与静触点接合的示意图；

图4是本申请一示例性实施例示出的微动开关内部部分结构的又一示意图；

图5是本申请一示例性实施例示出的微动开关中，第一磁体和第二磁体在磁场作用下的状态图；

图6是本申请一示例性实施例示出的微动开关中，第一磁体、第二磁体和第三磁体在磁场作用下的状态图；

图7是本申请一示例性实施例示出的静触点的示意图；

图8是本申请一示例性实施例示出的动触点的示意图；

图9是本申请一示例性实施例示出的动触点与静触点的空间分布图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。除非另作定义，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“多个”或者“若干”表示两个及两个以上。除非另行指出，“前部”、“后部”、“下部”和/或“上部”、“顶部”、“底部”等类似词语只是为了便于说明，而并非限于一个位置或者一种空间定向。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而且可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。

请参考图1和图2，图1示出了本申请一示例性实施例示出的微动开关的外部示意图，图2示出了本申请一示例性实施例示出的微动开关内部部分结构的示意图。本申请实施例提供了一种微动开关10，微动开关10可以作为控制部件，控制电连接回路的接通和断开。

微动开关10包括外壳101、设置于外壳101内的动触头12和静触头14以及裸露于外壳101外侧的合闸机构102，静触头14通常与外壳101保持相对固定，动触头12可以在合闸机构102的带动下动作，与静触头14接触和分离。

在图1所示的实施例中，微动开关10还包括两个连接端子103，两个连接端子103从微动开关10的下侧出线，一个连接端子103可以与动触头12连接，另一个连接端子103可以与静触头14连接。但是，应当理解的是，微动开关10的具体形式有多种，不仅限于图1中所示出的。

请继续参考图2，微动开关10还包括复位磁体16，并且，动触头12为第一磁体。复位磁体16设置于外壳101内，用于向第一磁体施加磁场力，一方面，第一磁体可以在复位磁体16的磁性吸力作用下保持在初始状态，即，第一磁体与静触头14分离的状态，此时，第一磁体只能通过合闸力的作用才能与静触头14接触；另一方面，当动触点与静触点接合时，复位磁体16还可以向第一磁体施加斥力，当合闸力撤除后，通过磁性斥力将动触点与静触点分离。

根据以上的描述可知，在动触点与静触点接合和分离的过程中，作为动触头12的第一磁体不会发生形变，更不会由于形变产生疲劳应力，因此，较现有技术中的机械式微动开关而言，使用寿命更长。

一种示例，如图2可知，第一磁体和静触头14相对设置，复位磁体16设有两个，分别为第三磁体160和第四磁体162，第三磁体160和第四磁体162分别设置于动触头12和静触头14的两相对侧。

第一磁体、第三磁体160和第四磁体162均包括N极和S极，其中，第一磁体的N极与第三磁体160的S极相邻，第一磁体的S极与第四磁体162的N极相邻。第一磁体通过与第三磁体160和第四磁体162之间的吸力保持在静触头14的上方。其中，第三磁体160与第四磁体162可以通过外壳101的夹持固定。

下面接合图1至图3描述动触头12与静触头14接合与分离的过程。

接合过程：通过合闸机构102向第一磁体施加合闸力，此时，合闸力方向向下，由此带动第一磁体朝向静触头14移动，使得动触点与静触点接合，接合状态如图3所示。

分离过程：撤除合闸力，由于接合状态下，第一磁体的N极与第三磁体160的N极相邻，第一磁体的S极与第四磁体162的S极相邻，此时，第一磁体在第三磁体160和第四磁体162的磁性斥力作用下上移，复位至初始位置，由此使得动触点与静触点分离，分离状态如图2所示。

根据图2可知，在动触点与静触点接合的行程中，合闸力须克服第一磁体的N极与第三磁体160的S极以及第一磁体的S极与第四磁体162的N极之间的吸力，因此，合闸行程的开始阶段所需的合闸力相对较大。随着动触头12不断靠近静触头14，第三磁体160和第四磁体162又开始向第一磁体施加斥力，这可能导致动触头12在合闸的过程中出现抖动或动作不平顺的现象。

请参考图4，图4示出了本申请一示例性实施例示出的微动开关内部部分结构的又一示意图。为了克服动触头12在合闸的过程中出现抖动或动作不平顺这一缺陷，可以将静触头14设置为磁性件，即第二磁体，并使得第一磁体的N极与第二磁体的S极相对，第一磁体的S极与第二磁体的N极相对。这样设置后，在接合过程中，当第一磁体逐渐靠近第二磁体时，第一磁体的N极与第二磁体的S极相吸，第一磁体的S极与第二磁体的N极相吸，由此可以减小抖动或动作不平顺的现象，并且可以减小合闸行程结束阶段的合闸力。

在一实际应用场景中，第一磁体和第二磁体可以设置为同等尺寸的长方体结构，并且，在静触点与动触点分离的状态下，第一磁体和第二磁体平行排布，两者之间间隔预设距离。这一设置有利于第一磁体与第二磁体之间磁场的相互作用。

在另一实际应用场景中，第三磁体160和第四磁体162可以设置为同等尺寸的长方体结构，第三磁体160和第四磁体162平行排布于第一磁体与第二磁体的两相对侧。这一设置有利于第三磁体与第四磁体分别向第一磁体施加均匀的磁场力，保证第一磁体在接合和分离过程中运动的平顺性。

本示例中，如图4所示，第一磁体、第二磁体、第三磁体160和第四磁体162四者为同等尺寸的长方体结构。这样设置后，在第一磁体、第二磁体、第三磁体160和第四磁体162具有相同磁场强度的前提下，可以使得第一磁体、第三磁体160、第二磁体、第四磁体162依次围成了环形结构。第一磁体、第三磁体160、第二磁体、第四磁体162通过磁场力的作用即可以保持在稳定状态，无需外力提供支撑，且不会产生位移或松动。

下面结合图4至图6说明第一磁体、第二磁体、第三磁体160和第四磁体162的组装顺序。

首先，将第一磁体与第二磁体按两极交错的方式排布，此时，第一磁体与第二磁体通过磁场吸力重叠在一起，重叠状态如图5所示。

其次，将第三磁体160放置在第一磁体与第二磁体的一侧，且将第三磁体160的N极与第二磁体的S极相邻，第三磁体160的S极与第一磁体的N极相邻。在第三磁体160的磁场力的作用下，第一磁体与第二磁体靠近第三磁体160的一端被斥开，当斥开到一定距离后，随着距离的增加，斥力逐渐减小，此时，第三磁体160对第一磁体和第二磁体的引力增加，第一磁体与第二磁体远离第三磁体160的一端仍然保持相吸的状态，第一磁体、第二磁体以及第三磁体160的状态，如图6所示。

最后，将第四磁体162放置在第一磁体与第二磁体的另一侧，且将第四磁体162的N极与第一磁体的S极相邻，第四磁体162的S极与第二磁体的N极相邻，此时，第一磁体、第二磁体、第三磁体160与第四磁体162在相互的磁场力的作用下达到平衡状态，如图4所示。

在图4所示的示例中，由于第一磁体、第二磁体、第三磁体160与第四磁体162通过吸力彼此接合，则在第一磁体与第二磁体接合和分离的过程中会发生摩擦，这容易造成第一磁体运动不畅。基于此，可以在复位磁体16朝向第一磁体的一侧表面设置有润滑层。在图4所示的示例中，第三磁体160和第四磁体162朝向第一磁体的表面均设置有润滑层。该润滑层可以通过涂覆润滑剂或减小表面粗糙度的方式实现，本申请对此不做限定。

此外，本申请对第一磁体、第二磁体、第三磁体160和第四磁体162的材质不做限定，四者可以全部相同，也可以部分相同，也可以全部不同。一种示例，第一磁体、第二磁体、第三磁体160和第四磁体162可以在钕铁硼磁体、铝镍钴磁体、钐钴磁体、铁氧体磁体中任选一种。

已知的，表征磁性材料的参数有多种，例如磁能积BH，它是表征永磁材料单位体积对外产生的磁场中总储存能量的一个参数。在实际应用中，可以选择磁体牌号N50、N35等，35，50表示的是最大磁能积，其中，N35钕铁硼材料的最大磁能积在33MGOe-37MGOe范围内。

另外，还可以根据磁体密度选择磁体的牌号，磁体密度反应磁体的磁场强度。第一磁体、第二磁体、第三磁体160和第四磁体162的磁场强度可以设置为相同，也可以设置为不同，根据具体的使用场景选择设置。

动触头12为第一磁体，第一磁体包括动触点，静触头14为第二磁体，第二磁体包括静触点。请参考图7，静触点包括绝缘设置的第一导电部分140和第二导电部分142，第一导电部分140和第二导电部分142分别与微动开关10的第一外接端子和第二外接端子连接。在动触点与静触点接合的状态下，动触头点共同与第一导电部分140和第二导电部分142接合，使得第一外接端子和第二外接端子导通，微动开关10接通。此方案中，动触点作为桥接部分，用于连通第一导电部分140和第二导电部分142。

请参考图8，动触点设置为圆形触点120，第一导电部分140包括一侧设有缺口的圆弧形导电部，第二导电部分142的一端设置于圆弧形导电部内，其余部分从缺口处向外延伸。容易理解的，动触点包括但不限于圆形触点120。

请参考图9，第一导电部分140和第二导电部分142不仅限于采用图7中所示出的方案，例如，在其它一些实施例中，第一导电部分140和第二导电部分142还可以分别采用半圆形结构等等，本申请对第一导电部分140和第二导电部分142的具体形状不作限定。

触点120、第一导电部分140和第二导电部分142可以采用铜，厚度可以设置为10MIL(10MIL＝0.254mm)，触点120与第一导电部分140和第二导电部分142的接触面积为0.5cm²～1.0cm²，但不仅限于此。

触点120、第一导电部分140和第二导电部分142的载流能力主要由接触面积和厚度决定，由此可以根据不同规格的微动开关10选择触点120与第一导电部分140和第二导电部分142的接触面积以及厚度。

请再次参考图6，在其它一些示例中，可以设置微动开关10包括动触头、静触头以及复位磁体。其中，动触头设置为第一磁体、静触头设置为第二磁体，复位磁体16的数量为一个，以包括第三磁体160为例。

在排布次序上，可以设置第一磁体的S极与第三磁体160的N极相邻，第二磁体的N极与第三磁体160的S极相邻，三者依次相接，排列成三角形结构。

第三磁体160可以通过从外壳101的内壁延伸出的凸筋进行支撑和固定，使得第三磁体160的N极朝向第一磁体的S极的一侧倾斜。

另外，还可以利用从外壳101内壁延伸出的筋板，保持第一磁体相对于第二磁体的倾斜位置，使得第一磁体、第二磁体和第三磁体160能够稳定地保持三角形架构，并且不会对第一磁体的活动形成干涉。

本申请虽然对复位磁体16设置为一个和两个的实施例进行了说明，但是，应当理解，复位磁体16的数量不限于以上所示出的方案，还可以是多个，只要复位磁体16能够在撤除合闸力后实现动触头12的复位即可。

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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种微动开关，其特征在于，包括：

外壳(101)；

设置于所述外壳(101)内的动触头(12)和静触头(14)，所述动触头(12)为第一磁体，所述第一磁体在合闸力的作用下向靠近所述静触头(14)的一侧活动，使得所述动触头(12)的动触点与所述静触头(14)的静触点接合；以及

复位磁体(16)，设置于所述外壳(101)内，用于向所述第一磁体施加磁场力，当合闸力撤除后，所述第一磁体在所述磁场力的作用下复位，使得动触点与静触点分离，所述静触头(14)为第二磁体，所述第一磁体的N极与所述第二磁体的S极相对，所述第一磁体的S极与所述第二磁体的N极相对。

2.根据权利要求1所述的微动开关，其特征在于，所述第一磁体与所述第二磁体设置为同等尺寸的长方体结构，在动触点与静触点分离的状态下，所述第一磁体与所述第二磁体平行排布，两者之间间隔预设距离。

3.根据权利要求1所述的微动开关，其特征在于，所述复位磁体(16)包括第三磁体(160)和第四磁体(162)，

在动触点与静触点分离的状态下，所述第三磁体(160)的S极与所述第一磁体的N极相邻，所述第三磁体(160)的N极与所述第二磁体的S极相邻，所述第四磁体(162)的N极与所述第一磁体的S极相邻，所述第四磁体(162)的S极与所述第二磁体的N极相邻。

4.根据权利要求3所述的微动开关，其特征在于，所述第三磁体(160)和所述第四磁体(162)设置为同等尺寸的长方体结构，所述第三磁体(160)和所述第四磁体(162)平行排布于所述第一磁体与所述第二磁体的两相对侧。

5.根据权利要求3所述的微动开关，其特征在于，所述复位磁体(16)朝向所述第一磁体的表面设置有润滑层。

6.根据权利要求3所述的微动开关，其特征在于，所述第一磁体、所述第二磁体、所述第三磁体(160)以及所述第四磁体(162)的材质为如下之一：钕铁硼磁体、铝镍钴磁体、钐钴磁体、铁氧体磁体。

7.根据权利要求1所述的微动开关，其特征在于，所述静触点包括绝缘设置的第一导电部分(140)和第二导电部分(142)，所述第一导电部分(140)和所述第二导电部分(142)分别与所述微动开关(10)的第一外接端子和第二外接端子连接，在动触点与静触点接合的状态下，所述动触点共同与所述第一导电部分(140)和所述第二导电部分(142)接合，使得所述第一外接端子与所述第二外接端子导通。

8.根据权利要求7所述的微动开关，其特征在于，所述第一导电部分(140)包括一侧设有缺口的圆弧形结构，所述第二导电部分(142)的一端设置于所述圆弧形结构内，其余部分从所述缺口处向外延伸。

9.根据权利要求1所述的微动开关，其特征在于，所述静触头(14)为第二磁体，所述复位磁体(16)的数量为一个，所述第一磁体、所述第二磁体以及所述复位磁体(16)按三角形结构排布，其中任意一者的N极与另一者的S极相邻。

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