CN113113263A - 磁性簧片开关组件和方法 - Google Patents

Abstract

一种磁性簧片开关组件。该磁性簧片开关组件包括：簧片开关，该簧片开关具有本体和设置在本体中的一对电触头。环形磁体具有孔，并且簧片开关的本体的一部分设置在该孔内，其中环形磁体被定位成靠近该一对电触头。环形磁体能够沿着本体的轴线在第一位置和第二位置之间移动。柱塞包括耦接到环形磁体的近端和具有感测磁体的远端。当铁质目标设置在感测磁体附近时，柱塞朝向铁质目标移动，从而使环形磁体从第一位置移动到第二位置，并且使簧片开关从打开状态移动到闭合状态。

Description

磁性簧片开关组件和方法

技术领域

本公开内容总体上涉及磁性接近开关，并且更具体地，涉及磁性簧片开关组件和方法。

背景技术

磁性接近开关，也称为限位开关，通常用于线性位置感测，并且用于许多行业(包括化学、石油化学、工业、汽车等)中。通常，磁性接近系统典型地包括目标和传感器。在一个示例中，目标在传感器的预定范围内经过，由该目标(例如目标磁体)生成的磁通使开关闭合。

参照图1A-图1C，簧片开关(reed switch)10通常包括位于玻璃管14内的电触头12。管14形成与延伸到管14的外部的导线18(耦接到电触头12)的气密密封16，以防止在各种操作期间暴露于诸如气体和液体等的成分。另外，电触头12被定位成使得设置在管14的一侧上的磁场的存在将导致电触头12改变状态。例如，设置在管14的一侧上的单独的目标磁体20的磁场的存在迫使电触头12会合到一起并且彼此接触，从而将簧片开关的状态改变为闭合状态，如在图1B中描绘的。同样，从管14的侧面区域移除磁场(例如目标磁体)允许电触头12返回到其原始的非接触位置，从而将簧片开关10重置为打开状态，如图1C中描绘的。

发明内容

根据本发明的一个示例性方面，一种磁性簧片开关组件可以包括：簧片开关，所述簧片开关具有带轴线的管状本体和设置在所述管状本体的中心区域中的一对电触头。在所述簧片开关的打开状态，所述一对电触头处于非接触位置。环形磁体可以具有孔，并且所述簧片开关的所述管状本体的一部分可以设置在所述孔内，使得所述环形磁体被定位成靠近所述一对电触头，并且能够沿着所述管状本体的所述轴线在第一位置与第二位置之间移动。柱塞可以具有耦接到所述环形磁体的近端和具有感测磁体的远端。当铁质目标设置在所述感测磁体附近时，所述柱塞可以朝着所述铁质目标移动，从而使所述环形磁体沿着所述管状本体的所述轴线从所述第一位置移动到所述第二位置，并且使所述簧片开关从打开状态移动到所述一对电触头彼此接触的闭合状态。

根据本发明的另一个示例性方面，一种磁性簧片开关可以包括：具有轴线的本体和设置在所述本体的中心区域中的一对电触头。所述一对电触头可在非接触位置与接触位置之间移动，在所述非接触位置，所述电触头彼此远离地移动，在所述接触位置，所述电触头彼此接触。环形磁体可以具有孔，并且所述本体的一部分可以设置在所述孔内。当所述一对电触头处于所述非接触位置时，所述环形磁体可以被定位在所述一对电触头附近的第一位置，并且所述环形磁体可以响应于铁质目标的存在而移动到第二位置。所述第二位置可以比所述第一位置更靠近所述一对电触头，从而使所述一对电触头移动到所述接触位置。

根据本公开内容的又一示例性方面，一种改变磁性簧片开关的状态的方法可以包括：将铁质目标移动到与磁性簧片开关耦接的感测磁体的感测区域中，以改变所述磁性簧片开关的状态，所述磁性簧片开关包括本体，所述本体具有一部分设置在环形磁体内。所述方法还可以包括：响应于所述铁质磁体在所述感测区域中的存在，通过所述环形磁体沿着所述磁性簧片开关的所述本体的轴线从第一位置到第二位置并且朝向所述铁质目标的移动来触发所述磁性簧片开关的闭合状态。这使得设置在所述磁性簧片开关的所述本体内的一对电触头彼此接触。

进一步根据示例性方面中的任何一个或多个方面，本公开内容的磁性簧片开关组件、磁性簧片开关或任何方法可以包括以下优选形式中的任何一个或多个。

在优选形式中，当所述铁质目标远离所述感测磁体移动时，所述环形磁体可以沿着所述管状本体的所述轴线移动回到所述第一位置，并且所述簧片开关可以从所述闭合状态移动到其中所述一对电触头处于所述非接触位置的所述打开状态。

在优选形式中，所述磁性簧片组件还可以包括延伸到所述簧片开关的所述管状本体的外部的至少一根导线，并且所述管状本体可以形成与所述至少一根导线的密封。

在优选形式中，所述管状本体可以包括近端和远端，并且所述至少一根导线可以包括第一导线和第二导线，所述第一导线延伸到所述簧片开关的所述管状本体的所述近端中并且耦接到所述一对电触头中的第一电触头，所述第二导线可以延伸到所述簧片开关的所述管状本体的所述远端中并且耦接到所述一对电触头中的第二电触头。

在优选形式中，第三导线可以延伸到所述磁性簧片开关的所述管状本体的所述近端中，并且邻近所述第一导线设置和/或设置在所述第一导线下方。所述第三导线可以耦接到除了所述一对电触头中的第一电触头和所述第二电触头之外且单独的第三电触头。另外，当所述磁性簧片开关处于所述打开状态时，所述第三电触头可以与所述第二电触头接触。

在优选形式中，所述磁性簧片开关组件还可以包括壳体，其包围所述环形磁体、柱塞、以及所述簧片开关的一部分。所述壳体可以包括近端和远端，其中第一壳体部分设置在所述远端，使得所述簧片开关的所述管状本体的一部分可以延伸到所述壳体的所述近端的外部，并且耦接到所述柱塞的所述远端的所述感测磁体的一部分可以设置在所述壳体的所述远端的外部。另外，第二壳体部分可以耦接到所述第一壳体部分并且包括限制所述环形磁体的移动的内表面。

在另一优选形式中，所述磁性簧片开关组件还可以包括从所述壳体的近端延伸的偏离导线。在所述壳体的所述近端处，所述偏离导线可以与从所述簧片开关的所述管状本体延伸的至少一根导线邻近并且与其偏离。另外，从所述壳体的所述近端延伸的所述偏离导线和从所述簧片开关的所述管状体延伸的所述至少一根导线可以被设置成彼此平行。

在优选形式中，所述簧片开关的所述管状本体可以包括玻璃，并且所述铁质目标可以包括至少一种铁质材料。

在优选形式中，所述壳体还可以包括设置在所述壳体的所述近端处的端部部分。所述端部部分可以具有孔和内表面，并且所述孔可以用于接收所述簧片开关的所述管状本体的一部分。所述内表面可以具有从其延伸的中空突起，并且所述中空突起可以接收所述磁性簧片开关的所述管状本体的另一部分。

在优选形式中，当所述簧片开关处于打开状态时，所述环形磁体可以处于所述一对电触头附近的所述第一位置，并且当所述簧片开关处于闭合状态时，所述环形磁体可以处于比所述第一位置更靠近所述一对电触头的所述第二位置。

在另一优选形式中，所述环形磁体可以适于耦接到柱塞的近端，并且所述柱塞的所述远端可以具有感测磁体。

在优选形式中，所述环形磁体可响应于铁质目标的位置设置在所述感测磁体附近而移动。

在优选形式中，当所述铁质目标设置在所述感测磁体附近时，所述环形磁体可以沿着所述本体的所述轴线从所述第一位置移动到更靠近所述一对电触头的所述第二位置，并且当铁质目标远离所述感测磁体移动时，所述环形磁体可以沿着所述管状本体的所述轴线从所述第二位置移动回到所述第一位置，在所述第一位置，所述一对电触头可以处于所述非接触位置。

在优选形式中，所述磁性簧片开关还可以包括延伸到所述磁性簧片开关的所述本体的外部的至少一根导线。所述本体可以形成与所述至少一根导线的密封，并且可以包括近端和远端。所述至少一根导线可以包括第一导线，所述第一导线延伸到所述磁性簧片开关的所述本体的所述近端中并且耦接到所述一对电触头中的第一电触头。另外，第二导线可以延伸到所述磁性簧片开关的所述本体的所述远端中，并且耦接到所述一对电触头中的第二电触头。

在优选形式中，所述方法可以包括：使所述铁质目标远离与所述磁簧片开关耦接的所述感测磁体的所述感测区域移动，并且通过所述环形磁体沿着所述本体的所述轴线从所述第二位置回到所述第一位置的移动来将所述磁性簧片开关重置回到打开状态，从而使所述一对电触头彼此远离地移动，所述一对电触头包括第一电触头和第二电触头。

在优选形式中，通过所述环形磁体沿着所述簧片开关的本体的轴线从第一位置到第二位置的移动来触发所述磁性簧片开关的所述闭合状态包括：使所述环形磁体移动更靠近设置在所述磁性簧片开关的所述本体内的一对电触头和/或使所述环形磁体移动更靠近所述磁性簧片开关的所述本体的远端。

在另一优选形式中，通过所述环形磁体沿着所述簧片开关的本体的轴线从第一位置到第二位置的移动来触发所述磁性簧片开关的所述闭合状态包括：响应于设置于所述感测磁体附近的所述目标的存在而使所述环形磁体从所述第一位置移动到所述第二位置，在所述第一位置，发生以下中的一个或多个：所述一对电触头彼此不接触，第三电触头与所述第二电触头接触，以及所述磁性簧片开关处于打开状态，在所述第二位置，发生以下中的一个或多个：所述一对电触头彼此接触，所述第二电触头远离所述第三电触头移动，以及所述磁性簧片开关处于所述闭合状态。

在优选形式中，使所述铁质目标远离与所述磁性簧片开关耦接的所述感测磁体的所述感应区域的移动，并且通过使所述环形磁体沿着所述磁性簧片开关的所述本体的所述轴线从所述第二位置回到所述第一位置的移动来将所述磁性簧片开关重置回到打开状态可以包括：使所述环形磁体远离设置在所述本体内的所述一对电触头移动和/或使所述环形磁体远离所述磁性簧片开关的所述本体的所述远端移动。

在另一优选形式中，使所述铁质目标远离与所述磁性簧片开关耦接的所述感测磁体的所述感应区域移动，并且通过所述环形磁体沿着所述磁性簧片开关的所述本体的所述轴线从所述第二位置回到所述第一位置的移动来将所述磁性簧片开关重置回到打开状态还可以包括：响应于所述铁质目标的不存在，将所述环形磁体从所述第二位置移动回到所述第一位置，在所述第一位置，发生以下中的一个或多个：所述一对电触头彼此不接触，以及所述第二电触头与第三电触头，从而使所述磁性簧片开关从所述闭合状态变为所述打开状态。

这些方面中的任何一个或多个方面可以以任何功能上适当的方式被单独地和/或彼此组合地考虑。另外，这些方面中的任何一个或多个方面可以进一步包括和/或以在下文中描述的可选示例性布置和/或特征中的任何一个或多个来实现。在详细审视附图和以下描述之后，这些和其它方面、布置、特征和/或技术效果将变得显而易见。

附图说明

下面描述的附图描绘了其中公开的系统和方法的各个方面。应当理解，每个附图都描绘了所公开的系统和方法的特定方面的示例，并且每个附图旨在与其可能的示例一致。此外，在可能的情况下，以下描述将参考以下附图中包括的附图标记，其中，在多个附图中描绘的特征由一致的附图标记表示。

在附图中示出了目前正在讨论的布置，但是应当理解，本示例不限于所示的精确布置和手段，其中：

图1A是常规簧片开关的透视图；

图1B是处于闭合状态的图1A的常规簧片开关的正视图；

图1C是处于打开状态的图1A的常规簧片开关的另一个正视图；

图2是本公开内容的磁性簧片开关组件的等距视图；

图3是图2的磁性簧片开关组件的一部分的侧视图，该磁性簧片开关组件的磁性簧片开关处于打开状态；

图4是图2的磁性簧片开关组件的一部分的另一侧视图，该磁性簧片开关处于闭合状态；

图5是本公开内容的磁性簧片开关组件的截面视图，该磁性簧片开关处于打开状态；

图6是本公开内容的磁性簧片开关组件的截面视图，该磁性簧片开关处于闭合状态；

图7是本公开内容的另一种磁性簧片开关组件的截面视图，该磁性簧片开关组件的磁性簧片开关处于打开状态；以及

图8是本公开内容的另一种磁性簧片开关组件的截面视图，该磁性簧片开关组件处于闭合状态。

具体实施方式

本公开内容涉及一种磁性簧片开关组件，其包括簧片开关，该簧片开关具有可在接触位置与非接触位置之间移动的一对电触头，在接触位置，簧片开关处于闭合状态，在非接触位置，簧片开关处于打开状态。簧片开关的一部分设置在环形磁体中，使得环形磁体可在设置在一对电触头附近的第一位置与设置在更靠近一对电触头的第二位置之间移动。柱塞的近端耦接到具有簧片开关的一部分的环形磁体，并且柱塞的远端耦接到感测磁体。当诸如铁质材料之类的铁质目标设置在感测磁体的感测区域附近时，环形磁体从第一位置移动到更靠近电触头的第二位置，从而使电触头彼此接触，并且使簧片开关从打开状态移动到闭合状态。当铁质目标从感测磁体的感测区域被移除时，环形磁体移动回到第一位置，从而使电触头彼此远离，并且簧片开关移动回到打开状态。

现在参考图2，描绘了根据本公开内容的磁性簧片开关组件100。磁性簧片开关组件100包括具有一部分设置在环形磁体112中的簧片开关110。簧片开关110和环形磁体112一起形成磁性簧片开关113。具体地，环形磁体112包括孔114，簧片开关110的一部分设置在孔114中，如下文进一步说明的。环形磁体112可沿着簧片开关110的轴线X在第一位置与第二位置之间移动，也如下文进一步说明的。

磁性簧片开关组件100还包括柱塞(plunge)116，柱塞116具有近端118和远端120，近端118耦接至环形磁体112，远端120具有与其耦接的感测磁体122。

另外，在一个示例中，磁性簧片开关组件100还包括壳体组件124，该壳体组件124包围环形磁体112、柱塞116、以及簧片开关110的一部分。壳体组件124包括近端126和远端128，其中第一壳体部分130(例如端部部分)设置在近端126处。第二壳体部分132耦接至第一壳体部分130并围绕柱塞116的一部分和环形磁体112设置，簧片开关110的一部分设置在环形磁体112中。第三壳体部分134耦接至第二壳体部分132并设置成靠近和/或接近壳体组件124的远端128。

如在图2中进一步描绘的，簧片开关110的一部分延伸到壳体组件124的近端126的外部。此外，耦接至柱塞116的远端128的感测磁体122的一部分设置在壳体组件124的远端128的外部。

同样如图2中所描绘的，簧片开关110还包括至少一根导线136，其延伸到簧片开关110的一部分和壳体组件124的近端126的外部。此外，在该示例中，偏离导线138也从壳体组件124的近端126延伸并与簧片开关110分开。偏离导线138与从簧片开关110延伸的至少一根导线136相邻并与其偏离。另外，从簧片开关110延伸的至少一根导线136和偏离导线138沿着簧片开关110的相同轴线X彼此平行地设置。

在一个示例中，第一壳体部分130可以是壳体组件124的端部部分130。在该示例中，端部部分130包括用于接收簧片开关110的一部分的中心孔140和内表面142。中空突起144从端部部分130的内表面142延伸，并且接收簧片开关110的另一部分，以将簧片开关110进一步固定在壳体组件124内。如将理解的，第一壳体部分130(例如端部部分130)的各种其它形状和配置可替代地被使用并且仍然落入本公开内容的范围内。

现在参考图3，描绘了图2的磁性簧片开关组件100的一部分，即，包括磁性簧片开关110的一部分设置在其中的环形磁体112的磁性簧片开关113。簧片开关110包括具有X轴线的本体150(例如管状本体)以及设置在管状本体150中的中心区域154中的一对电触头152。因此，簧片开关110的管状本体150的一部分设置在环形磁体112中。在一个示例中，管状本体150包括玻璃。替代地，管状本体150可以包括除了管状形状之外的各种其他形状和/或形状的组合，并且材料可以包括除了玻璃之外的材料，并且仍然落入本公开内容的范围内。另外，在图3中，一对电触头152处于非接触位置，例如，电触头彼此远离移动并且彼此不接触，并且磁性簧片开关113处于打开状态。当簧片开关112处于打开状态时，环形磁体112处于在一对电触头152附近的第一位置A。环形磁体也可沿着管状本体150的轴线X在第一位置A与第二位置B之间移动(图4)，如下文进一步说明的。

如图3进一步描绘的，管状本体150包括近端156和远端158，并且至少一根导线136(图2)包括延伸到簧片开关110的管状本体150的近端156中的第一导线160。第一导线160还耦接至一对电触头150中的第一电触头162。同样地，第二导线164延伸到簧片开关110的管状本体150的远端158中并且耦接至一对电接触头152中的第二电接触头166。

现在参考图4，环形磁体112被描绘为处于第二位置B，该位置更靠近一对电触头152，并且磁性簧片开关113处于闭合状态。具体地，在该示例中，响应于设置在感测磁体122的感测区域SA(图2)中的目标170(诸如铁质目标、合适的目标、或铁质材料中的一个或多个)的存在，环形磁体112从第一位置A移动到第二位置B。铁质目标和铁质材料都可以包括具有与感测磁体122的极性相反的极性的磁体。此外，诸如铁质材料之类的目标170例如可以具有某个磁导率(材料类型)、质量和强度，其足以触发磁性簧片开关113，这可以根据磁性簧片开关113的尺寸和质量而变化。因此，目标170包括足以触发磁性簧片开关113的质量，如将理解的，其是适合于实现磁性簧片开关113的这种致动的目标。第二位置B比第一位置A更靠近一对电触头152，在第一位置A，环形磁体112设置在簧片开关110的打开状态下。这使得一对电触头152一起移动到接触位置，并且使得簧片开关110从打开状态移动回到闭合状态。

参考回到图2，当铁质目标170设置在感测磁体122的感测区域SA中(例如在感测磁体122附近)时，柱塞116在沿轴线X(图3)朝向铁质目标170的方向上被致动。如图4所示，该致动使环形磁体112沿着簧片开关110的轴线X从第一位置A移动到更靠近一对电触头152的第二位置B。结果，一对电触头移动成彼此接触(例如正在彼此接触)，并且簧片开关110从打开状态移动到闭合状态，再次如图2和图4所示。

当铁质目标170远离感测区域SA(图2)移动时，环形磁体112沿着管状本体150的轴线X从第二位置B(图4)移动回到第一位置A，在该第一位置A，一对电触头处于非接触位置，如图3所示。结果，簧片开关110例如从闭合状态移动回到打开状态，在打开状态下，一对电接触头152处于非接触位置，再次如图3所示。因此，环形磁体112响应于铁质目标170的位置设置在感测磁体122附近而可在第一位置A与第二位置B之间移动。

现在参考图5，描绘了图2的磁性簧片开关组件100的截面视图，其中磁性簧片开关组件100被组装在TOPWORX GO switch本体管(bodytube)171内，并且磁性簧片开关113位于打开状态(例如未致动状态)。在该示例中，磁性簧片开关113是单刀单掷(SPST)磁性簧片开关。图5的磁性簧片开关组件100描绘了图2的磁性簧片开关组件100的许多相同的部件，其包括相同的附图标记，但是为了简洁在此不再说明。类似于图3中所示的打开状态，一对电触头152处于非接触位置，例如，电触头彼此远离移动并且彼此不接触。当簧片开关112处于打开状态时，环形磁体112再次被描绘为处于一对电触头152附近的第一位置A。如上所述，环形磁体还可沿着管状本体150的轴线X在第一位置A与第二位置B(图4和图6)之间移动。

如图5进一步所描绘的，偏离导线138连接至第二导线164，第二导线164耦接至一对电触头152中的第二电触头166。另外，第二壳体部分132包括内部表面172，其适于在环形磁体112响应于铁质目标170在感测区域(例如，图6)中的存在而被移动到第二位置B时，限制环形磁体112的移动，如下文进一步说明的。

现在参考图6，描绘了图2的磁性簧片开关组件100的截面视图，其中磁性簧片开关组件100再次被组装在TOPWORX GO switch本体管171内，并且磁性簧片开关113处于闭合状态，也可以称为致动状态。更具体地，环形磁体112被描绘为处于第二位置B，其更靠近一对电触头152和铁质目标170。在该示例中，响应于被设置在感测磁体122的感测区域SA中的铁质目标170(诸如上述的铁质材料)的存在，环形磁体112已从第一位置A移动到第二位置B。环形磁体112的这种移动使得一对电触头152一起移动到接触位置，并且簧片开关110从(例如，图5的)打开状态移动到闭合状态。

如图6进一步所描绘的，第二壳体部分132的表面172限制环形磁体112的移动。更具体地，环形磁体112朝向铁质目标170移动，并被第二壳体部分132的表面172阻止，以在铁质目标170处于感测磁体122附近的感应区域SA中时保持在闭合状态。

如先前关于图2所述，当铁质目标170设置在图6的感测磁体122的感测区域SA中，例如在感测磁体122附近时，柱塞116也在沿着轴线X(图3)朝向铁质目标170的方向上被致动。该致动使环形磁体112沿簧片开关110的轴线X从第一位置A移动到第二位置B，并且一对电触头152被移动成彼此接触，以使得磁性簧片开关113处于闭合状态。

现在参考图7-图8，描绘了根据本公开内容构造的另一磁性簧片开关组件200。类似于磁性簧片开关组件100，磁性簧片开关组件200也被组装在TOPWORX GO switch本体管171内。另外，磁性簧片开关组件100与图2-图6的磁性簧片开关组件100相同，例如，除了磁性簧片开关组件200包括不同的磁性簧片开关213。特别地，磁性簧片开关213是单刀双掷(SPDT)磁性簧片开关(而不是图5和图6的单刀单掷(SPST)磁性簧片开关113)。因此，为简洁起见，在此不再说明磁性簧片开关组件200的与磁性簧片开关组件100的部件相同的部件。

现在参考图7，描绘了磁性簧片开关组件200的截面视图，其中磁性簧片开关213处于打开状态。簧片开关210包括具有轴线X的本体250(例如管状本体)以及设置在管状本体150的中心区域254中的一对电触头252。因此，簧片开关110的管状本体250的一部分设置在环形磁体112中。在一个示例中，类似于磁性簧片开关113的管状本体150，管状本体250包括玻璃。替代地，管状本体250还可以包括除了管状形状之外的各种其它形状和/或形状的组合，并且材料可以包括除了玻璃之外的材料，并且仍然落入本公开内容的范围内。另外，在图7中，一对电触头252处于非接触位置，例如，电触头彼此远离移动并且彼此不接触，并且磁性簧片开关213处于打开状态(例如未致动状态)。当簧片开关213处于打开状态时，环形磁体112位于一对电触头252附近的第一位置A。环形磁体112还可沿管状本体250的轴线X在第一位置A与第二位置B(例如，图8)之间移动，如下文进一步说明的。

如图7进一步描绘的，管状本体250包括近端256和远端258，并且至少一根导线236包括延伸到簧片开关213的管状本体250的近端256中的第一导线260。第一导线260还耦接到一对电触头250中的第一电触头262。类似地，第二导线264延伸到簧片开关213的管状本体250的远端258中并且耦接到一对电触头252中的第二电触头266。

此外，磁性簧片开关213还包括第三导线261，第三导线261同样延伸到管状本体250的近端256中并且与也延伸到管状本体250的近端256中的第一导线260邻近设置和/或设置在其下方。第三导线261还耦接至除了一对电触头252之外且单独的第三电触头263。在图7所示的打开状态下，一对触头252中的第二电触头266接触第三电触头263，并且不接触第一电触头262。

现在参考图8，环形磁体112被描绘为处于第二位置B，其更靠近一对电触头252和/或管状本体250的远端258，并且磁性簧片开关213处于闭合状态。换言之，磁性簧片开关213被描绘为处于致动状态。具体地，在该示例中，响应于铁质目标170的存在，环形磁体112从第一位置A移动到第二位置B。铁质目标170可以包括任何合适的铁质材料并且被设置在感测磁体122的感测区域中的SA(图8)中，如下文进一步说明的。铁质材料可以是具有与感测磁体122的极性相反的极性的磁体。这使得一对电触头252一起移动到接触位置，并且簧片开关210从打开状态移动到闭合状态。具体地，在图8的闭合状态下，一对触头252中的第二电触头266接触一对电触头252中的第一电触头262，并且不接触第三电触头263。

当铁质目标170设置在感测磁体122的感测区域SA中(例如在感测磁体122附近)时，柱塞116在沿着轴线X朝向铁质目标170的方向上被致动。该致动使得环形磁体112沿着簧片开关110的轴线X从第一位置A移动到更靠近一对电触头252的第二位置B。结果，一对电触头252移动成彼此接触(例如正在彼此接触)，并且簧片开关210从打开状态移动到闭合状态，如图8所描绘的。

更具体地，当柱塞116被朝向铁质目标170致动时，一对电触头252中的第二电触头266移动成与第一电触头262接触，并且不与第三电触头263接触，如图8所描绘的。因此，磁性簧片开关213从打开状态(图7)移动到闭合状态。在该示例中，偏离导线238是磁性簧片开关213的两侧(例如第一电触头262和第三电触头263两者)共同的导线。另外，第一导线260是通常不与共同的偏离导线238相连接的导线。例如，由于铁质目标170的存在而致动磁性簧片开关213会闭合该电路。此外，第三导线161是常闭导线；换言之，第三导线161例如是通常经由第二电触头266和第三电触头263的接触而与共同的偏离导线238相连接的导线。致动磁性簧片开关213会打开该电路。

当铁质目标170远离传感区域SA(图7)移动时，环形磁体112沿着管状本体250的轴线X从第二位置B(图8)移动返回到第一位置A，其中，一对电触头252处于非接触位置，如图7所描绘的。结果，簧片开关210例如从闭合状态移动返回到打开状态，其中，一对电触头252处于非接触位置，在此如图7所描绘的。

如此配置，前述的磁性簧片开关组件100、200和磁性簧片开关113、213根据以下示例性方法300进行操作。具体地，例如，一种改变磁性簧片开关组件110、210的状态的方法包括：使铁质目标170移动到与磁性簧片开关113、213耦接的感测磁体122的感测区域SA中，以改变磁性簧片开关113、213的状态，磁性簧片开关113、213包括具有一部分设置在环形磁体112内的本体150、250。该方法还可以包括：响应于感测区域SA中的铁质目标170的存在，通过环形磁体112沿着磁性簧片开关113、213的本体150、250的轴线X从第一位置到第二位置并朝向铁质目标170的移动来触发磁性簧片开关113、213的闭合状态，从而使得设置在磁性簧片开关113、213的本体150、250内的一对电触头152、252彼此接触。

在一个示例中，方法300还可以包括：使铁质目标170远离与磁性簧片开关113、213耦接的感测磁体122的感测区域SA移动，并且通过环形磁体112沿着本体的轴线从第二位置返回到第一位置的移动来将磁性簧片开关113、213重置回到打开状态，从而使得一对电触头152、252远离彼此移动。

在另一个示例中，通过环形磁体112沿着磁性簧片开关113、213的本体150的轴线X从第一位置到第二位置的移动来触发磁性簧片开关113、213的闭合状态可以包括：使环形磁体112移动更靠近设置在磁性簧片开关113、213的本体150、250内的一对电触头152、252和/或更靠近磁性簧片开关113、213的本体150、250的远端158、258。在又一个示例中，通过环形磁体112沿着磁性簧片开关113、213的本体150的轴线从第一位置到第二位置的移动来触发磁性簧片开关113、213的闭合状态可以包括：响应于设置在感测磁体122附近的铁质目标170的存在而使环形磁体112、213从第一位置(其中，一对电触头152、252彼此不接触，并且磁性簧片开关113处于打开状态)移动到第二位置(其中，一对电触头152、252彼此接触，并且磁性簧片开关113处于闭合状态)。

在又一个示例中，使铁质目标170远离与磁性簧片开关113、213耦接的感测磁体122的感应区域SA移动，并且通过环形磁体112沿着磁性簧片开关113、213的本体150、250的轴线从第二位置返回到第一位置的移动来将磁性簧片开关113、213重置回到打开状态包括：使环形磁体112远离设置在本体150、250内的一对电触头152、252移动。在又一个示例中，使铁质目标170远离与磁性簧片开关113、213耦接的感测磁体122的感应区域SA，并且通过环形磁体112沿着磁性簧片开关113、213的本体150、250的轴线从第二位置返回到第一位置的移动还包括：响应于铁质目标170的不存在而使环形磁体112从第二位置返回到第一位置(其中，一对电触头152、252彼此不接触)，从而使磁性簧片开关113、213从闭合状态改变为打开状态。

鉴于前述内容，本领域技术人员将理解本公开内容的磁性簧片开关组件100、200的优点。例如，利用开关技术，簧片开关110在不存在目标磁体的情况下进行操作，这是期望的特征。另外，磁性簧片开关组件100、200可容纳根据本发明的原理的各种类型的磁性簧片开关，例如以上关于磁性簧片开关组件100、200中的每个磁性簧片开关组件所描述的磁性簧片开关。例如，磁性簧片开关113可以仅包括一对电触头152。替代地，磁性簧片开关213可以包括一对电触头252和第三电触头263。如将理解的，还可以使用各种其他类型的磁性簧片开关，例如具有多于三个电触头的磁性簧片开关，并且仍然落入本公开内容的范围内。本公开内容的磁性簧片开关组件100、200的这种灵活性和适应性是进一步期望的特征。

尽管本文已经根据本公开内容的教导描述了某些组件和方法，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，尽管已经结合各种优选实施例示出和描述了本发明，但是显然可以进行除上述那些之外的某些改变和修改。本专利涵盖完全落入允许的等同物的范围内的本公开内容的教导的所有实施例。因此，意图是保护本领域的普通技术人员可能想到的所有变化和修改。

以下附加考虑因素适用于前述讨论。在整个说明书中，多个实例可以实现被描述为单个实例的部件、操作或结构。尽管将一种或多种方法的单个操作示出并描述为单独的操作，但是可以同时执行一个或多个的单个操作，并且不需要按照所示顺序执行操作。在示例性配置中呈现为单独部件的结构和功能可以实现为组合结构或部件。类似地，呈现为单个部件的结构和功能可以实现为单独的部件。这些和其他变型、修改、添加和改进落入本文主题的范围内。

除非另有明确说明，否则本文中使用诸如“处理”、“计算”、“运算”、“确定”、“呈现”、“显示”等之类的词语的讨论可以指代机器(例如，计算机)的动作或过程，该机器操纵或转换在接收、存储、传输或者显示信息的一个或多个存储器(例如，易失性存储器、非易失性存储器、或它们的组合)、寄存器、或其它机器部件内表示为物理(例如，电、磁或光)量的数据。

如本文所使用的，对“一个实施方式”、“一个实施例”、“实施方式”、“示例”或“实施例”的任何引用意指结合该实施方式描述的特定元件、特征、结构或特性包括在至少一个实施方式中。说明书中各个地方出现的短语“在一个实施方式中”或“在一个实施例中”或“在一个示例中”不一定指的是同一实施方式。

可以使用表达“耦接”及其派生词来描述一些实施方式。例如，可以使用术语“耦接”来描述一些实施方式，以指示两个或更多个元件直接物理或电接触。然而，术语“耦接”还可以表示两个或更多个元件彼此不直接接触，但是仍然彼此协作或相互作用。实现方式不限于此上下文。

如本文中所使用的，术语“包括”、“包括有”、“包含”、“包含有”、“具有”、“具有”或它们的任何其它变型旨在覆盖非排他性包含。例如，包括一系列元素的过程、方法、制品或装置不一定仅限于那些元素，而是可以包括未明确列出或此类过程、方法、制品或装置固有的其他元素。此外，除非明确相反地指出，否则“或”是指包含性的或而不是排他性的或。例如，条件A或B由以下中的任一个满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)且B为真(或存在)，以及A和B两者都为真(或存在)。

另外，本文采用“一个”或“一”来描述本文的实施方式的元件和部件。这样做仅仅是为了方便并给出本发明的一般意义。该描述应该被理解为包括一个或至少一个，并且单数也包括复数，除非很明显地意味着另外的意思。

此外，本专利申请开始的专利权利要求书并不旨在根据35U.S.C.§112(f)来解释，除非明确陈述了传统的“装置加功能”语言，例如在权利要求中明确陈述的“用于……的单元”或“用于……步骤”语言。

尽管上面已经描述了各种实施例，但是本公开内容不旨在限于此。可以对所公开的实施例做出变型，其仍然在所附权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种磁性簧片开关组件，包括：

簧片开关，其具有带轴线的管状本体和设置在所述管状本体中的一对电触头，所述一对电触头在所述簧片开关的打开状态处于非接触位置；

环形磁体，其具有孔，并且所述簧片开关的所述管状本体的一部分设置在所述孔内，使得所述环形磁体被定位成靠近所述一对电触头，并且能够沿着所述管状本体的所述轴线在第一位置与第二位置之间移动；以及

柱塞，其具有近端和远端，所述近端耦接到所述环形磁体，所述远端具有感测磁体，

其中，当目标设置在所述感测磁体附近时，所述柱塞朝向所述目标移动，从而使所述环形磁体沿着所述管状本体的所述轴线从所述第一位置移动到所述第二位置，并且使所述簧片开关从打开状态移动到闭合状态，在所述闭合状态，所述一对电触头彼此接触。

2.根据权利要求1所述的磁性簧片开关组件，其中，当所述目标远离所述感测磁体移动时，所述环形磁体沿着所述管状本体的所述轴线移动回到所述第一位置，并且所述簧片开关从所述闭合状态移动到其中所述一对电触头处于所述非接触位置的所述打开状态。

3.根据权利要求1所述的磁性簧片开关组件，其中，所述管状本体包括近端和远端，并且所述磁性簧片开关组件还包括延伸到所述簧片开关的所述管状本体的外部的至少一根导线，所述至少一根导线包括第一导线和第二导线，所述第一导线延伸到所述磁性簧片开关的所述管状本体的所述近端中并且耦接到所述一对电触头中的第一电触头，所述第二导线延伸到所述磁性簧片开关的所述管状本体的所述远端中并且耦接到所述一对电触头中的第二电触头。

4.根据权利要求3所述的磁性簧片开关组件，还包括第三导线，所述第三导线延伸到所述磁性簧片开关的所述管状本体的所述近端中，并且邻近所述第一导线设置和/或设置在所述第一导线下方，其中，所述第三导线耦接到除了所述一对电触头中的所述第一电触头和所述第二电触头之外且单独的第三电触头，当所述磁性簧片开关处于所述打开状态时，所述第三电触头与所述第二电触头接触。

5.根据权利要求1所述的磁性簧片开关组件，还包括壳体，其包围所述环形磁体、所述柱塞、以及所述簧片开关的一部分，所述壳体包括近端和远端，其中第一壳体部分设置在所述远端，使得所述簧片开关的所述管状本体的一部分延伸到所述壳体的所述近端的外部，并且耦接到所述柱塞的所述远端的所述感测磁体的一部分设置在所述壳体的所述远端的外部，第二壳体部分耦接到所述第一壳体部分并且包括限制所述环形磁体的移动的内表面。

6.根据权利要求5所述的磁性簧片开关组件，还包括从所述壳体的所述近端延伸的偏离导线，在所述壳体的所述近端处，所述偏离导线与从所述簧片开关的所述管状本体延伸的至少一根导线邻近并且与其偏离，其中，从所述壳体的所述近端延伸的所述偏离导线和从所述簧片开关的所述管状本体延伸的所述至少一根导线设置成彼此平行。

7.根据权利要求1所述的磁性簧片开关组件，其中，所述簧片开关的所述管状本体包括玻璃，并且所述目标包括具有至少一种铁质材料的铁质目标，例如磁体。

8.根据权利要求5所述的磁性簧片开关组件，其中，所述壳体还包括设置在所述壳体的所述近端处的端部部分，所述端部部分具有孔和内表面，所述孔用于接收所述簧片开关的所述管状本体的一部分，并且所述内表面具有从其延伸的中空突起，所述中空突起接收所述簧片开关的所述管状本体的另一部分。

9.根据权利要求1所述的磁性簧片开关，其中，当所述簧片开关处于打开状态时，所述环形磁体处于所述一对电触头附近的所述第一位置，并且当所述簧片开关处于闭合状态时，所述环形磁体处于比所述第一位置更靠近所述一对电触头的所述第二位置。

10.一种磁性簧片开关，包括：

具有轴线的本体和设置在所述本体中的一对电触头，所述一对电触头能够在非接触位置与接触位置之间移动，在所述非接触位置，所述一对电触头彼此远离地移动，在所述接触位置，所述一对电触头彼此接触；以及

环形磁体，其具有孔，并且所述本体的一部分设置在所述孔内，

其中，当所述一对电触头处于所述非接触位置时，所述环形磁体被定位在所述一对电触头附近的第一位置，并且所述环形磁体响应于目标的存在而移动到第二位置，所述第二位置更靠近所述一对电触头，从而使所述一对电触头移动到所述接触位置。

11.根据权利要求10所述的磁性簧片开关，其中，所述环形磁体适于耦接到柱塞的近端，所述柱塞的远端具有感测磁体。

12.根据权利要求11所述的磁性簧片开关，其中，所述环形磁体能够响应于所述目标的位置设置在所述感测磁体附近而移动，所述目标包括具有至少一种铁质材料的铁质目标，例如磁体。

13.根据权利要求11所述的磁性簧片开关，其中，当所述铁质目标设置在所述感测磁体附近时，所述环形磁体沿着所述本体的所述轴线从所述第一位置移动到更靠近所述一对电触头的所述第二位置，并且当所述铁质目标远离所述感测磁体移动时，所述环形磁体沿着所述管状本体的所述轴线从所述第二位置移动回到所述第一位置，在所述第一位置，所述一对电触头处于所述非接触位置，并且所述磁性簧片开关处于打开状态。

14.根据权利要求10所述的磁性簧片开关，还包括延伸到所述簧片开关的所述本体的外部的至少一根导线，所述本体形成与所述至少一根导线的密封并且包括近端和远端，所述至少一根导线包括第一导线和第二导线，所述第一导线延伸到所述簧片开关的所述本体的所述近端中并且耦接到所述一对电触头中的第一电触头，所述第二导线延伸到所述簧片开关的所述本体的所述远端中并且耦接到所述一对电触头中的第二电触头。

15.一种改变磁性簧片开关的状态的方法，所述方法包括：

将目标移动到与磁性簧片开关耦接的感测磁体的感测区域中，以改变所述磁性簧片开关的状态，所述磁性簧片开关包括本体，所述本体具有一部分设置在环形磁体内；以及

响应于所述目标在所述感测区域中的存在，通过所述环形磁体沿着所述磁性簧片开关的所述本体的轴线从第一位置到第二位置并且朝向所述目标的移动来触发所述磁性簧片开关的闭合状态，从而使设置在所述磁性簧片开关的所述本体内的一对电触头彼此接触。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括：使所述目标远离与所述磁簧片开关耦接的所述感测磁体的所述感测区域移动，并且通过所述环形磁体沿着所述本体的所述轴线从所述第二位置回到所述第一位置的移动来将所述磁性簧片开关重置回到打开状态，从而使所述一对电触头彼此远离地移动，所述一对电触头包括第一电触头和第二电触头，并且所述目标包括铁质目标。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，通过所述环形磁体沿着所述簧片开关的本体的轴线从第一位置到第二位置的移动来触发所述磁性簧片开关的所述闭合状态包括：使所述环形磁体移动更靠近设置在所述磁性簧片开关的所述本体内的一对电触头和/或使所述环形磁体移动更靠近所述磁性簧片开关的所述本体的远端。

18.根据权利要求15所述的方法，其中，所述一对电触头包括第一电触头和第二电触头，并且通过所述环形磁体沿着所述簧片开关的本体的轴线从第一位置到第二位置的移动来触发所述磁性簧片开关的所述闭合状态包括：响应于设置于所述感测磁体附近的所述目标的存在而使所述环形磁体从所述第一位置移动到所述第二位置，在所述第一位置，发生以下中的一个或多个：所述一对电触头彼此不接触，第三电触头与所述第二电触头接触，以及所述磁性簧片开关处于打开状态，在所述第二位置，发生以下中的一个或多个：所述一对电触头彼此接触，所述第二电触头远离所述第三电触头移动，以及所述磁性簧片开关处于所述闭合状态。

19.根据权利要求16所述的方法，其中，使所述目标远离与所述磁性簧片开关耦接的所述感测磁体的所述感应区域移动，并且通过使所述环形磁体沿着所述磁性簧片开关的所述本体的所述轴线从所述第二位置回到所述第一位置的移动来将所述磁性簧片开关重置回到打开状态包括：使所述环形磁体远离设置在所述本体内的所述一对电触头移动和/或使所述环形磁体远离所述磁性簧片开关的所述本体的所述远端移动。

20.根据权利要求16所述的方法，其中，使所述目标远离与所述磁性簧片开关耦接的所述感测磁体的所述感应区域移动，并且通过所述环形磁体沿着所述磁性簧片开关的所述本体的所述轴线从所述第二位置回到所述第一位置的移动来将所述磁性簧片开关重置回到打开状态还包括：响应于所述目标的不存在，使所述环形磁体从所述第二位置移动回到所述第一位置，在所述第一位置，发生以下中的一个或多个：所述一对电触头彼此不接触，以及所述第二电触头与第三电触头接触，从而使所述磁性簧片开关从所述闭合状态改变为所述打开状态。

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