CN113707487B - 一种智能网关开关 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能网关开关，包括开关本体和连接座，连接座包括壳体和按压翘板，壳体前侧设有便于按压翘板上下拨动的开关槽，后侧设有与开关本体前端匹配的安装槽；按压翘板后侧中部固定有呈横V形的拐臂，拐臂包括上臂和下臂，按压翘板上下摇动时，拐臂拨动开关本体的按钮面盖使其往复摇动；拐臂的中部固定有转动轴；壳体内还设有传动装置、远程控制模块和电磁铁机构，传动装置上设有与电磁铁机构对应的磁性机构，电磁铁机构与远程控制模块电连接，远程控制模块用于改变电磁铁机构的磁极极性，磁性机构通过电磁铁机构改变磁极极性的过程中受到的吸引力和\或排斥力，带动拐臂以转动轴为中心转动。

Description

一种智能网关开关

技术领域

本发明涉及电力开关结构技术领域，更具体地说，涉及一种智能网关开关。

背景技术

传统的手动操作式墙壁开关包括开关模块、金属连接座、面板和露出面板的按钮面盖；开关模块卡装在金属连接座的后端，面板卡装在金属连接座的前端；按钮面盖则转动设置在开关模块上，用于通断开关模块中的电路。该种传统手动操作式墙壁开关安装时，需要在墙壁上掏洞，先把安装好按钮面盖的开关模块卡接安装在连接座的后端，然后再用螺钉把连接座固定在墙体上，使得开关模块位于墙洞中，最后把面板卡接安装在连接座的前端，使其遮盖住墙洞和连接座，按钮面盖露出面板上的预设孔洞，即完成整个安装操作。需要强调的是，为了便于检修电路，其面板是可以反复拆装的。

现在家居智能电器要求能够远程遥控开关，通断相关电路，但是这种传统手动操作式墙壁开关不具备电动操作功能，故无法实现智能化操作；由于传统上家居装修绝大多数都是传统手动操作式墙壁开关，故若想使得家居智能化，则需要将其拆掉，换装目前市场上的具有遥控功能的智能墙壁开关，由于现有智能墙壁开关的价格居高不下，是影响其推广使用的致命伤；另外整体拆换传统手动操作式墙壁开关的工作较为费时费力，且对于大多数人来说，处于安全考虑及动手能力，并不愿意亲自动手拆掉整个传统手动操作式墙壁开关，故使得家居智能化的发展速度极为缓慢。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种智能网关开关。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

构造一种智能网关开关，包括开关本体和连接座；其中，所述连接座包括壳体和按压翘板，所述壳体前侧设有便于所述按压翘板上下拨动的开关槽，所述壳体后侧设有与所述开关本体前端匹配的安装槽；所述按压翘板后侧中部固定有呈横V形的拐臂，所述拐臂包括上臂和下臂，按压翘板上下摇动时，所述拐臂拨动开关本体的按钮面盖使其往复摇动；所述拐臂的中部固定有转动轴；所述壳体内还设有传动装置、远程控制模块和电磁铁机构，所述传动装置上设有与所述电磁铁机构对应的磁性机构，所述电磁铁机构与所述远程控制模块电连接，所述远程控制模块用于改变电磁铁机构的磁极极性，所述磁性机构通过所述电磁铁机构改变磁极极性的过程中受到的吸引力和\或排斥力，带动所述按压翘板以所述转动轴为中心转动。

优选的，所述传动装置包括固定在所述按压翘板后侧的第一传动杆和第二传动杆，所述第一传动杆和所述第二传动杆分别位于所述按压翘板的上部和下部，所述磁性机构包括固定在所述第一传动杆前端的第一磁铁和固定在所述第二传动杆前端的第二磁铁，所述电磁铁机构具体为第一电磁铁，所述按压翘板前表面朝上时，所述第一磁铁与所述第一电磁铁的上端相抵，所述按压翘板前表面朝下时，所述第二磁铁与所述第一电磁铁的下端相抵。

优选的，所述传动装置包括位于所述壳体内的前后滑动的滑动杆，所述转动轴上设有齿轮，所述滑动杆上形成有与所述齿轮啮合的齿条，所述磁性机构包括设置在所述滑动杆的一端的第三磁铁，所述电磁铁机构具体为第二电磁铁，所述第二电磁铁与所述滑动杆设置有所述第三磁铁的一端相对。

优选的，所述第一磁铁和所述第二磁铁二者朝向所述第一电磁铁一端的磁极极性均相同，所述第一电磁铁的上端磁极极性与下端磁极极性相反。

优选的，所述远程控制模块包括主控芯片、储能单元和充电管理单元，所述主控芯片用于通过无线连接接收外部的控制指令，并根据所述控制指令驱动所述电磁铁机构切换智能网关开关的状态；所述储能单元与所述主控芯片电连接，所述储能单元用于对所述主控芯片供电；所述充电管理单元分别与所述储能单元以及所述主控芯片电连接，用于监测所述储能单元的电量状态，并向所述主控芯片输出所述储能单元的电量信息。

优选的，所述按压翘板上侧和下侧均设有压力传感器，所述压力传感器与所述主控芯片电连接，所述主控芯片通过接收压力传感器的信号控制电磁铁机构的磁极极性。

优选的，所述主控芯片还连接有摄像单元、拾音单元和红外感应单元，所述摄像单元和拾音单元均与所述主控芯片电连接，所述摄像单元用于识别用户的手势，所述拾音单元用于识别用户的控制命令，所述红外感应单元用于检测用户是否位于预设区域内。

优选的，所述充电管理单元向所述主控芯片输出所述储能单元的电量状态的方式包括：所述储能单元平时处于休眠状态，当所述充电管理单元检测到所述储能单元的电量不足时，所述充电管理单元发送相应的提示信息至所述主控芯片；主控芯片接收到提示信息时，所述主控芯片主动控制所述储能单元切换至工作状态以进行充电。

优选的，所述按压翘板后侧垂设有上支板和下支板，所述壳体内设有连接所述上支板和所述下支板的前支板，所述前支板与所述开关本体的按钮面盖相抵，上臂和下臂的前端固定在前支板上。

优选的，所述上臂和所述下臂的前端形成有滑动球，所述上臂的滑动球与所述开关本体的按钮面盖上侧相抵，所述下臂的滑动球与所述开关本体的按钮面盖下侧相抵。

本发明的有益效果在于：本发明是作为传统墙壁开关的智能电动操作机使用，只需要把本发明中的连接座卡接在传统墙壁开关的前端上即可，远程控制模块通过改变电磁铁机构的磁极控制开关的通断，传统墙壁开关的翘板朝上时为关闭状态，反之则是打开状态，因此，需要控制墙壁开关时候，需要对电磁铁机构通电，并改变电磁铁机构的磁极，磁性机构通过电磁铁机构在改变磁极极性的过程中受到的吸引力和\或排斥力，带动拐臂以转动轴为中心转动，在拨杆结构的操作下实现对电磁铁机构的状态切换，从而彻底解放用户的双手，为用户提供智能化的家居生活体验；电磁铁的吸附距离较小，因此通过拐臂与传动装置放大该行程，更加省力，从而可选择体积较小电磁铁机构，从而有效减小自身体积或者降低制造成本；本发明也可以采用手动控制的方式，具体的，通过拨动按压翘板，驱动拐臂上下摇动以控制传统墙壁开关；电磁铁通电并不会持续进行，在完成墙壁开关的状态切换后就会停止通电。

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，下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，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他附图：

图1是本发明较佳实施例的智能网关开关的剖视图；

图2是本发明较佳实施例的智能网关开关的另一剖视图；

图3是本发明较佳实施例的智能网关开关的立体图；

图4是本发明较佳实施例的智能网关开关的远程控制模块结构图；

图5是本发明另一较佳实施例的智能网关开关的剖视图；

图6是本发明又一较佳实施例的智能网关开关的剖视图。

具体实施方式

为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

本发明较佳实施例的智能网关开关如图1所示，参阅图2-图4，包括开关本体1和连接座2，连接座2包括壳体21和按压翘板22，壳体21前侧设有便于按压翘板22上下拨动的开关槽211，壳体21后侧设有与开关本体1前端匹配的安装槽212，连接座2通过安装槽212卡接在传统墙壁开关(即开关本体1)上，为了增强稳定性，还可以在壳体内设置夹持机构夹持住开关本体，也可以通过螺钉固定的方式将连接座固定在墙壁上；

按压翘板22后侧中部固定有呈横V形的拐臂23，拐臂23包括上臂231和下臂232，上臂231和下臂232的前端在平时均不与开关本体1的按钮面板接触，只有在拐臂摇动时上臂或下臂才会接触开关本体1，并改变开关本体1的开关状态；但本发明并非限定该种方式，还可以使上臂231和下臂232的前端形成有滑动球，上臂231的滑动球与开关本体1的按钮面盖上侧相抵，下臂232的滑动球与开关本体1的按钮面盖下侧相抵，按压翘板22上下摇动时，拐臂23拨动开关本体1的按钮面盖使其往复摇动，由于拐臂始终与墙壁开关的本体相抵，相对于前一方案稳定性更强，并且通过将上臂和下臂的前端设置成球形，便于改变开关状态时拐臂在墙壁开关的按钮面板上滑动；壳体21内设有两个立柱，转动轴26的两端分别与两立柱转动连接；

拐臂23的中部固定有转动轴26，壳体21内还设有传动装置24、远程控制模块25和电磁铁机构27，传动装置24上设有与电磁铁机构27对应的磁性机构28，电磁铁机构27与远程控制模块25电连接，远程控制模块25用于改变电磁铁机构27的磁极极性，磁性机构28通过电磁铁机构27在改变磁极极性的过程中受到的吸引力和排斥力，带动按压翘板22以转动轴26为中心转动；

如图2所示，传动装置24包括固定在按压翘板22后侧的第一传动杆241和第二传动杆242，第一传动杆241和第二传动杆242分别位于按压翘板22的上部和下部，磁性机构28包括固定在第一传动杆241前端的第一磁铁281和固定在第二传动杆242前端的第二磁铁282，电磁铁机构27具体为第一电磁铁271，按压翘板22前表面朝上时，第一磁铁281与第一电磁铁271的上端相抵，按压翘板22前表面朝下时，第二磁铁282与第一电磁铁271的下端相抵，第一电磁铁271固定在壳体21一内侧壁上，第一磁铁281和第二磁铁282二者朝向第一电磁铁271一端的磁极极性均相同，第一电磁铁271的上端磁极极性与下端磁极极性相反；

本发明是作为传统墙壁开关的智能电动操作机使用，只需要把本发明中的连接座2卡接在传统墙壁开关的前端上即可，远程控制模块25通过改变第一电磁铁271的磁极控制开关的通断，传统墙壁开关的翘板朝上时为关闭状态，反之则是打开状态，因此，需要打开墙壁开关时候，需要对第一电磁铁271通电，并使第一磁铁281的上端与第一电磁铁271的磁极相同，二者相互排斥，第二磁铁282与第一电磁铁271下端的磁极相反，二者相互吸附，因此第一传动杆241和第二传动杆242均上行，带动按压翘板22下行，因此拐臂23的下臂232向前，而驱动开关本体1的开关面板向下拨动，打开开关；反之，在对第一电磁铁271通电时，使第一电磁铁271的上端与第一磁铁281磁极相反，第一电磁铁271的下端与第二磁铁282的磁极相同，则可以使墙壁开关处于关闭状态，由此，可以在拨杆结构的操作下实现对电磁铁的状态切换，从而彻底解放用户的双手，为用户提供智能化的家居生活体验；

电磁铁的吸附距离较小，因此通过拐臂23与传动杆配合放大该行程，更加省力，从而可选择体积较小电磁铁，从而有效减小自身体积或者降低制造成本；本发明也可以采用手动控制的方式，具体的，通过拨动按压翘板22，驱动拐臂23上下摇动以控制传统墙壁开关；电磁铁通过瞬间电流通电，因此力度大，控制开关成功率高，并且由于通电并不会持续进行，在完成墙壁开关的状态切换后就会停止通电，因此十分省电；由于电磁铁通过吸引和排斥控制按压翘板22，并未直接与传动装置连接，因此即使连接座的电动控制由于用户未充电或者故障等原因无法使用，也不影响用户的手动控制开关。

如图3所示，本发明的按压翘板可以设置为一个或者两个，当设置有两个按压翘板22时，拐臂23、转动轴26、传动装置24、电磁铁机构27和磁性装置28对应设置有两个，其中两个传动装置24、电磁铁机构27和磁性装置28分别设置在壳体21的左右两内侧壁。

如图4所示，远程控制模块25包括主控芯片251、储能单元252和充电管理单元253，主控芯片251用于通过无线连接接收外部的控制指令，并根据控制指令驱动电磁铁机构27切换智能网关开关的状态；储能单元252与主控芯片251电连接，储能单元252用于对主控芯片251供电；充电管理单元253，充电管理单元253分别与储能单元252以及主控芯片251电连接，用于监测储能单元252的电量状态，并向主控芯片251输出储能单元252的电量信息。

如图4所示，按压翘板22上侧和下侧均设有压力传感器，压力传感器与主控芯片251电连接，主控芯片251通过接收压力传感器的信号控制电磁铁机构27的磁极极性；主控芯片251通过压力传感器获取按压翘板22上侧和下侧的压力信号，当按压翘板22上侧的压力达到预设值时，对第一电磁铁271通电，使第一电磁铁271与第一磁铁281的上端磁极相反，第一电磁铁271的下端与第二磁铁282的磁极相同，当按压翘板22上侧的压力达到预设值时，对第一电磁铁271通电，使第一电磁铁271的上端与第一磁铁281磁极相反，第一电磁铁271的下端与第二磁铁282的磁极相同；因此可以通过电动控制的方式辅助用户手动控制墙壁开关，用户只需要轻轻按压就可以打开或关闭开关，更加方便。

如图4所示，主控芯片251还连接有摄像单元254、拾音单元255和红外感应单元256，摄像单元254和拾音单元255均与主控芯片251电连接，摄像单元254用于识别用户的手势，拾音单元255用于识别用户的控制命令，红外感应单元256用于检测用户是否位于预设区域内；主控芯片251通过摄像单元254和拾音单元255获取用户的手势和语音控制命令，并根据命令控制墙壁开关的开关状态，主控芯片251通过红外感应单元256确定用户是否在附近，若用户未在附近，则关闭摄像单元254和拾音单元255。

如图4所示，充电管理单元253向主控芯片251输出储能单元252的电量状态的方式包括：储能单元252平时处于休眠状态，当充电管理单元253检测到储能单元252的电量不足时，充电管理单元253发送相应的提示信息至主控芯片251；主控芯片251接收到提示信息时，主控芯片251主动控制储能单元252切换至工作状态以进行充电。

如图4所示，储能单元252包括：蓄电部件，用于储能；充电部件，与蓄电部件电连接并用于向蓄电部件输送电能，充电部件包括太阳能充电面板和USB接口。

开关本体1内设双进一出型双电源电路和两个用于通断相应一条进电电路的进电通断机构；双进一出型双电源电路包括一个出电接线端子、两个进电接线端子和两个U形动触片，各进电通断机构包括一个翘板按键、一个按键基座和一个弹性顶针组件；翘板按键固定设置在按键基座上；在外力作用下翘板按键和按键基座同步做往复摇动，并在往复摇动的过程中，带动相应一个弹性顶针组件往复拨动相应一个U形动触片，使得该U形动触片往复摇动。各U形动触片和出电接线端子电连接，各U形动触片在相应一个进电通断机构作用下做往复摇动，并在往复摇动的过程中，通断自身和相应一个进电接线端子之间的电路。

本发明还提供了如图5所示的另一实施例，本实施例与前一实施例有相同之处，不同之处在于，磁性机构28通过电磁铁机构27在改变磁极极性的过程中受到的吸引力或排斥力，带动按压翘板22以转动轴26为中心转动，传动装置24包括位于壳体21内的前后滑动的滑动杆244，转动轴26上设有齿轮261，滑动杆244上形成有与齿轮261啮合的齿条243，磁性机构28包括设置在滑动杆244的一端的第三磁铁283，电磁铁机构27具体为第二电磁铁272，第二电磁铁272与滑动杆244设置有第三磁铁283的一端相对；

远程控制模块25通过改变电第二电磁铁272的磁极控制开关的通断，传统墙壁开关的翘板朝上时为关闭状态，反之则是打开状态，因此，需要打开墙壁开关时候，需要对电第二电磁铁272通电，并使电第二电磁铁272与第三磁铁283的磁极相反，第三磁铁283与电第二电磁铁272相互吸附，带动滑动杆244向靠近开关本体1的方向移动，齿轮241逆时针转动，下臂232驱动开关本体1的按钮面盖向下拨动，打开开关；反之，对电第二电磁铁272通电，并使电第二电磁铁272与第三磁铁283的磁极相同时，电第二电磁铁272与第三磁铁283相互排斥，则使墙壁开关处于关闭状态，由此，可以在拨杆结构的操作下实现对电第二电磁铁272的状态切换，从而彻底解放用户的双手，为用户提供智能化的家居生活体验。

本发明还提供了如图6所示的又一实施例，本实施例与前一实施例有相同之处，不同之处在于，按压翘板22后侧垂设有上支板221和下支板222，壳体21内设有连接上支板221和下支板222的前支板223，前支板223与开关本体1的按钮面盖相抵，上臂231和下臂232的前端固定在前支板上，本实施例相对于前一实施例的优点在于，增强了开关的稳定性，可以更好的保护现有的墙壁开关。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种智能网关开关，其特征在于，包括开关本体(1)和连接座(2)，所述连接座(2)包括壳体(21)和按压翘板(22)，所述壳体(21)前侧设有便于所述按压翘板(22)上下拨动的开关槽(211)，所述壳体(21)后侧设有与所述开关本体(1)前端匹配的安装槽(212)；所述按压翘板(22)后侧中部固定有呈横V形的拐臂(23)，所述拐臂(23)包括上臂(231)和下臂(232)，按压翘板(22)上下摇动时，所述拐臂(23)拨动开关本体(1)的按钮面盖使其往复摇动；所述拐臂(23)的中部固定有转动轴(26)；所述壳体(21)内还设有传动装置(24)、远程控制模块(25)和电磁铁机构(27)，所述传动装置(24)上设有与所述电磁铁机构(27)对应的磁性机构(28)，所述电磁铁机构(27)与所述远程控制模块(25)电连接，所述远程控制模块(25)用于改变电磁铁机构(27)的磁极极性，所述磁性机构(28)通过所述电磁铁机构(27)改变磁极极性的过程中受到的吸引力和\或排斥力，带动所述按压翘板(22)以所述转动轴(26)为中心转动；

所述传动装置(24)包括固定在所述按压翘板(22)后侧的第一传动杆(241)和第二传动杆(242)，所述第一传动杆(241)和所述第二传动杆(242)分别位于所述按压翘板(22)的上部和下部，所述磁性机构(28)包括固定在所述第一传动杆(241)前端的第一磁铁(281)和固定在所述第二传动杆(242)前端的第二磁铁(282)，所述电磁铁机构(27)包括第一电磁铁(271)，所述按压翘板(22)前表面朝上时，所述第一磁铁(281)与所述第一电磁铁(271)的上端相抵，所述按压翘板(22)前表面朝下时，所述第二磁铁(282)与所述第一电磁铁(271)的下端相抵；

所述传动装置(24)还包括位于所述壳体(21)内的前后滑动的滑动杆(244)，所述转动轴(26)上设有齿轮(261)，所述滑动杆(244)上形成有与所述齿轮(261)啮合的齿条(243)，所述磁性机构(28)还包括设置在所述滑动杆(244)的一端的第三磁铁(283)，所述电磁铁机构(27)还包括第二电磁铁(272)，所述第二电磁铁(272)与所述滑动杆(244)设置有所述第三磁铁(283)的一端相对。

2.根据权利要求1所述的智能网关开关，其特征在于，所述第一磁铁(281)和所述第二磁铁(282)二者朝向所述第一电磁铁(271)一端的磁极极性均相同，所述第一电磁铁(271)的上端磁极极性与下端磁极极性相反。

3.根据权利要求1所述的智能网关开关，其特征在于，所述远程控制模块(25)包括主控芯片(251)、储能单元(252)和充电管理单元(253)，所述主控芯片(251)用于通过无线连接接收外部的控制指令，并根据所述控制指令驱动所述电磁铁机构(27)切换智能网关开关的状态；所述储能单元(252)与所述主控芯片(251)电连接，所述储能单元(252)用于对所述主控芯片(251)供电；所述充电管理单元(253)分别与所述储能单元(252)以及所述主控芯片(251)电连接，用于监测所述储能单元(252)的电量状态，并向所述主控芯片(251)输出所述储能单元(252)的电量信息。

4.根据权利要求3所述的智能网关开关，其特征在于，所述按压翘板(22)上侧和下侧均设有压力传感器，所述压力传感器与所述主控芯片(251)电连接，所述主控芯片(251)通过接收压力传感器的信号控制电磁铁机构(27)的磁极极性；主控芯片(251)通过压力传感器获取按压翘板(22)上侧和下侧的压力信号，当按压翘板(22)上侧的压力达到预设值时，对第一电磁铁(271)通电，使第一电磁铁(271)的上端与第一磁铁(281)磁极相反，第一电磁铁(271)的下端与第二磁铁(282)的磁极相同，当按压翘板(22)下侧的压力达到预设值时，对第一电磁铁(271)通电，使第一电磁铁(271)的上端与第一磁铁(281)磁极相同，第一电磁铁(271)的下端与第二磁铁(282)的磁极相反。

5.根据权利要求3所述的智能网关开关，其特征在于，所述主控芯片(251)还连接有摄像单元(254)、拾音单元(255)和红外感应单元(256)，所述摄像单元(254)和拾音单元(255)均与所述主控芯片(251)电连接，所述摄像单元(254)用于识别用户的手势，所述拾音单元(255)用于识别用户的控制命令，所述红外感应单元(256)用于检测用户是否位于预设区域内。

6.根据权利要求3所述的智能网关开关，其特征在于，所述充电管理单元(253)向所述主控芯片(251)输出所述储能单元(252)的电量状态的方式包括：所述储能单元(252)平时处于休眠状态，当所述充电管理单元(253)检测到所述储能单元(252)的电量不足时，所述充电管理单元(253)发送相应的提示信息至所述主控芯片(251)；主控芯片(251)接收到提示信息时，所述主控芯片(251)主动控制所述储能单元(252)切换至工作状态以进行充电。

7.根据权利要求1所述的智能网关开关，其特征在于，所述按压翘板(22)后侧垂设有上支板(221)和下支板(222)，所述壳体(21)内设有连接所述上支板(221)和所述下支板(222)的前支板(223)，所述前支板(223)与所述开关本体(1)的按钮面盖相抵，上臂(231)和下臂(232)的前端固定在前支板上。

8.根据权利要求1所述的智能网关开关，其特征在于，所述上臂(231)和所述下臂(232)的前端形成有滑动球，所述上臂(231)的滑动球与所述开关本体(1)的按钮面盖上侧相抵，所述下臂(232)的滑动球与所述开关本体(1)的按钮面盖下侧相抵。

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