CN204794637U - 自复位发电装置及开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自复位发电装置及开关，其中自复位发电装置包括磁发电模块、弹性复位结构，磁发电模块和弹性复位结构连接，且弹性复位结构处于第一压缩状态；弹性复位结构在外力作用下发生形变，带动磁发电模块从上限位置运动到下限位置，改变了磁发电模块内的磁通量，使磁发电模块产生电能；在外力消失时，弹性复位结构在其弹性回复力的作用下克服磁发电模块的磁力并带动磁发电模块从下限位置回到上限位置。本实用新型的自复位发电装置用于开关中时，对开关的结构设计的限制较小，可灵活调节参数，大大的方便了用户的需求和提高了用户的体验感。

Description

自复位发电装置及开关

技术领域

本实用新型涉及开关领域，尤其涉及一种自复位发电装置及开关。

背景技术

现有的无线开关中有使用电池来实现电源功能的，也有在开关内部设置发电装置来实现电源功能。在具有复位功能的自发电开关中，通过一次按压开关来同时实现自复位发电装置发电和信号传输的目的，但目前市面上的自复位发电开关均存在一些客观问题：开关内的自复位发电装置中的各部件装配复杂、且对安装空间要求较高、用户操作自复位发电装置需要较大的力度这就会使得发电装置的合格率很难达到要求，且给开关的结构设计带来很大的限制，对用户的体验度造成了极大的影响。

为了降低自复位发电装置的装配复杂度，减小自复位发电装置对开关结构的限制，同时也为了降低用户操作开关的力度、提高用户的体验度，亟需一种设计简单、可灵活调节操作力度、对开关结构设计限制较小的自复位发电装置。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种设计简单、可灵活调节操作力度、对开关结构设计限制较小的自复位发电装置及开关。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

提供一种自复位发电装置，包括磁发电模块、弹性复位结构，所述磁发电模块和所述弹性复位结构连接，且所述弹性复位结构处于第一压缩状态；

所述弹性复位结构在外力作用下发生形变，带动所述磁发电模块从上限位置运动到下限位置，改变了所述磁发电模块内的磁通量，使所述磁发电模块产生电能；在外力消失时，所述弹性复位结构在其弹性回复力的作用下克服所述磁发电模块的磁力并带动所述磁发电模块从下限位置回到上限位置。

本实用新型所述的自复位发电装置中，所述弹性复位结构为扭簧结构。

本实用新型所述的自复位发电装置中，所述扭簧结构为双扭簧。

本实用新型所述的自复位发电装置中，所述双扭簧包括第一簧体、第二簧体和连接两个簧体的U型连杆，所述U型连杆与所述磁发电模块连接，双扭簧还包括与第一簧体连接的第一安装杆及与第二簧体连接的第二安装杆。

本实用新型所述的自复位发电装置中，所述磁发电模块包括具有线圈的磁路和磁铁，所述弹性复位结构与所述具有线圈的磁路或者磁铁连接。

本实用新型所述的自复位发电装置中，所述具有线圈的磁路或所述磁铁上与所述弹性复位结构连接的一端设置有蓄能模块。

本实用新型所述的自复位发电装置中，所述蓄能模块为金属弹片。

本实用新型所述的自复位发电装置中，所述具有线圈的磁路为E型磁路，所述磁铁为C型磁铁，C型磁铁与E型磁路交错咬合，该C型磁铁与所述弹性复位结构连接。

本实用新型所述的自复位发电装置中，所述具有线圈的磁路为E型磁路，所述磁铁为条状磁铁，条状磁铁与E型磁路的中间臂固定连接，形成跷跷板式，该条状磁铁的一端与所述弹性复位结构连接。

本实用新型还提供了一种开关，包括壳体、按键和自复位发电装置，所述自复位发电装置为上述方案中的自复位发电装置，该自复位发电装置固定在壳体内，且该自复位发电装置的弹性复位结构与按键连接。

本实用新型还提供了一种开关，包括壳体、按键和自复位发电装置，所述自复位发电装置为上述方案中的自复位发电装置，该自复位发电装置固定在壳体内，且该自复位发电装置的U型连杆与按键连接。

本实用新型所述的开关中，所述壳体内设有第一限位柱和第二限位柱，所述U型连杆包括第一支部和第二支部，第一支部位于第一限位柱之下，第二支部位于第二限位柱之下。

本实用新型所述的开关中，所述壳体内设有第一固定柱、第二固定柱、第一卡槽和第二卡槽；

所述第一簧体套在所述第一固定柱上，所述第二簧体套在所述第二固定柱上，所述第一安装杆卡在所述第一卡槽内，所述第二安装杆卡在所述第二卡槽内。

本实用新型产生的有益效果是：本实用新型通过弹性复位结构降低了自复位发电装置的装配复杂度，减小自复位发电装置对开关结构的限制，同时也降低了用户操作开关的力度、提高用户的体验度。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例自复位发电装置的结构示意图；

图2是本实用新型自动复位的原理图；

图3a是本实用新型交错咬合式自复位发电装置中弹性复位结构处于第一压缩状态的示意图；

图3b是本实用新型交错咬合式自复位发电装置中弹性复位结构处于第二压缩状态的示意图；

图4a是本实用新型跷跷板式自复位发电装置中弹性复位结构处于第一压缩状态的示意图；

和图4b是本实用新型跷跷板式自复位发电装置中弹性复位结构处于第二压缩状态的示意图；

图5是本实用新型一实施例开关的结构示意图；

图6是本实用新型另一实施例开关的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型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用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例的自复位发电装置，如图1所示，包括磁发电模块10和弹性复位结构30，磁发电模块10和弹性复位结构30连接，且弹性复位结构30处于第一压缩状态。

具体的，弹性复位结构30可被压制在磁发电模块10之下与磁发电模块10连接。

弹性复位结构30在外力作用下发生形变，并带动磁发电模块10运动，即带动磁发电模块10从上限位置(即处于第一压缩状态的初始位置)运动到下限位置，改变磁发电模块10内的磁通量，产生电能；在外力消失时，弹性复位结构30在其弹性回复力的作用下克服磁发电模块10的磁力并带动磁发电模块10从下限位置回到上限位置。

本实用新型的一个较佳实施例中，弹性复位结构30可选用扭簧结构，优选地可选择双扭簧(双扭簧的具体结构详见下文具体实施例)。采用双扭簧设计，不仅节省了发电时用户按压在发电模块上的力度，同时还解决了现有技术中的发电装置对安装空间要求高的问题。

磁发电模块10包括具有线圈的磁路11和磁铁12，通过磁路11和磁铁12之间发生运动，改变线圈内的磁通量，进而产生电能。在本实用新型的一个实施例中，弹性复位结构30可与具有线圈的磁路11连接，也可与磁铁12连接，只要能够带动磁路11和磁铁12相对运动即可。

本实用新型的一个实施例中，如图3a和图3b所示，磁路11为E型磁路，磁铁12为C型磁铁，C型磁铁与E型磁路交错咬合，即该C型磁铁与弹性复位结构30连接。

本实用新型的另一实施例中，如图4a和图4b所示，磁路为E型磁路，磁铁为条状磁铁，条状磁铁与E型磁路的中间臂固定连接，形成跷跷板式，该条状磁铁的一端与弹性复位结构30连接。

本实用新型中的磁发电模块10不限于图3a和图3b及图4a和图4b所示的两种发电结构，只要其包含具有线圈的磁路和磁铁，通过磁路和磁铁之间发生瞬时运动，改变线圈内的磁通量，进而产生电能的发电模块都可以。

本实施例中，如图1和图2所示，具有线圈的磁路11或磁铁12上与弹性复位结构30连接的一端还可设置有蓄能模块20，即磁发电模块10通过蓄能模块20与弹性复位结构30连接。蓄能模块20可选用金属弹片。设置蓄能模块20可以使得磁发电模块10的磁路11和磁铁12之间发生瞬时运动，增强发电效果。

如图2所示，在初始状态时，蓄能模块20压制弹性复位结构30处于上限位置(磁铁12处于实线处)，即弹性复位结构30从自由状态压缩θ₁处于第一压缩状态；

在需要发电时，向蓄能模块20施加压力F,直至按压蓄能模块20至下限位置(磁铁12处于虚线处)，即弹性复位结构30从第一压缩状态压缩θ₂处于第二压缩状态，磁发电模块10被驱动实现发电效果，且因为弹性复位结构30处于第二压缩状态，即在解除按压后，弹性复位结构30在自身弹力的作用下恢复到第一压缩状态，并带动金属弹片回到上限位置，实现自复位。即双扭簧在第一压缩状体时所具有的弹性回复力必须大于磁发电模块的磁力。

本实用新型较佳实施例中，自复位发电装置结构简单，容易装配，避免了现有技术中装配复杂带来良率低问题。

本实用新型中，弹性复位结构30的位置不限于图1中所示的位置，也可设置在如图5中所示的位置，只要能够保证蓄能模块20分别与磁发电模块10和弹性复位结构30连接，且弹性复位结构30处于第一压缩状态，实现按压蓄能模块20和弹性复位结构30，实现发电自复位即可。

为了节省用户按压弹性复位结构30时的力度，本实用新型中，如图5所示，弹性复位结构30为扭簧结构，优选为双扭簧，且双扭簧从自由状态到第一压缩状态时压缩的角度θ₁越大越省力，且优选θ₁＞30°时效果更佳。双扭簧包括第一簧体31、第二簧体(图中未示出)、连接第一簧体31和第二簧体的U型连杆33，U型连杆33与磁发电模块10连接，具体的U型连杆33与蓄能模块20连接被压制在蓄能模块20之下；蓄能模块20为金属弹片，即该金属弹片与双扭簧连接，且U型连杆33被压制在金属弹片之下。

具体设计原理如下：

为了描述方便，以上述E型交错咬合式磁发电模块为例来具体说明。

如图3a和图3b所示，采用交错咬合式磁发电模块包括C型磁铁和E型磁路，由于C型磁铁与E型磁路相对位置的变化带来了磁通量的变化，进而实现发电。

在需要发电时，按压金属弹片，使得双扭簧从第一压缩状态变化到第二压缩状态，即克服了C型磁铁的向上磁力，C型磁铁从上限位置移到下限位置，使得C型磁铁与E型磁路相对位置发生变化，实现发电，在解除按压后，双扭簧在自身的弹性下，恢复到第一压缩状态，即克服了C型磁铁向下的磁力，C型磁铁从下限位置又移到上限位置。

如图3a和3b所示，向金属弹片施加向下的外力F,金属弹片带动双扭簧从θ₁形变到θ₂，并在克服了C型磁铁向上的磁力F₁时，C型磁铁瞬间从上限位置运动到下限位置，实现发电，即双扭簧从第一压缩状态转动到达第二压缩状态；

释放掉外力F时，双扭簧依靠自身的弹性回复力F₂带动金属弹片向上运动，在双扭簧从θ₂形变到θ₁时，即F₂＝k*θ₁时，并在克服了C型磁铁向下的磁力F₃时，金属弹片带动C型磁铁瞬间从下限位置运动大上限位置，即双扭簧从第二压缩状态恢复到第一压缩状态，实现复位，此过程必须满足F₂＝k*θ₁＞F₃，即双扭簧在第一压缩状体时所具有的弹性回复力必须大于C型磁铁与E型磁路之间的磁力。

F为发电时用户施加在发电模块上的力度，即客户的体验力值，在整个过程中，用户的按压力度需要满足F＞(F₁+k*θ₁+k*θ₂)，磁发电模块才能正常工作，k为双扭簧劲度系数。

又F₂＝k*θ₁＞F₃，即k＞F₃/θ₁；

即F＞(F₁+k*θ₁+k*θ₂)＞(F₁+F₃+F₃*(θ₂/θ₁))

由于F₁、F₃、θ₂由磁发电模块来决定，为定值，则F力值的大小仅仅只由θ₁决定。

为了节省用户按压的力度，则只要将双扭簧的θ₁设置的越大就越省力。

当然，如果需要增强用户按压发电装置的深刻感，则只要将双扭簧的θ₁设置的越小，按压的深刻感就越强。即可以通过调节双扭簧的θ₁来调节用户操作发电装置的力度，提高了调节的灵活度。

本实施例中弹性复位结构采用双扭簧设计，不仅节省了发电时用户按压在发电模块上的力度，同时还解决了现有技术中的发电装置对安装空间要求高的问题。

为了使自复位发电装置更方便地安装在开关的壳体中，可增加一些辅助固定结构将自复位发电装置设计为独立的模块。具体的，本实用新型的一个实施例中，如图5所示，双扭簧还包括与第一簧体31连接的第一安装杆34及与第二簧体连接的第二安装杆35；本实施例中自复位发电装置还包括：外壳，固定在外壳上的第一固定柱43、固定在外壳上的第二固定柱44，第一簧体31套设在第一固定柱43上，第二簧体套设在第二固定柱44上，第一安装杆34和第二安装杆35抵接在外壳上，以实现双扭簧的固定。

为了防止多次按压双扭簧引起的双扭簧移位问题，该自复位发电装置还在对应第一安装杆34的位置处设置第一卡槽(图中未示出)，在对应第二安装杆35的位置处设置第二卡槽46，第一安装杆34卡合在第一卡槽内，第二安装杆卡35卡合在第二卡槽46内。

优选的，该自复位发电装置内可设有第一限位柱41和第二限位柱42，U型连杆33包括第一支部331和第二支部332，第一支部331位于第一限位柱41之下，第二支部332位于第二限位柱42之下，可进一步避免双扭簧经过多次按压后的移位问题。

第一限位柱41和第一固定柱43为一体设置或者分体设置；第二限位柱43和第二固定柱44为一体设置或者分体设置。

本实用新型还提供一种开关，如图5和图6，包括壳体40、按键(图中未示出)和自复位发电装置，自复位发电装置为上述实施例的自复位发电装置，该自复位发电装置固定在壳体40内，且按键与该自复位发电装置的弹性复位结构连接，方便用户操作自复位发电装置。

若自复位发电装置为上述实施例的独立模块，则可将自复位发电装置直接固定在壳体40内。

若自复位发电装置为非独立模块，即本身不包含固定其具体结构的辅助固定结构，则可在开关的壳体40内设置辅助固定结构。本实施例中，如图5所示，双扭簧还包括与第一簧体31连接的第一安装杆34及与第二簧体连接的第二安装杆35；壳体40内设有第一固定柱43、第二固定柱44，第一簧体31套设在第一固定柱43上，第二簧体套设在第二固定柱44上，第一安装杆34和第二安装杆35抵接在壳体40上，以实现双扭簧与壳体40的固定。

为了防止多次按压双扭簧引起的双扭簧移位问题，在壳体40上对应第一安装杆34的位置处设置第一卡槽(图中未示出)，在对应第二安装杆35的位置处设置第二卡槽46，第一安装杆34卡合在第一卡槽内，第二安装杆卡35卡合在第二卡槽46内。

优选的，在壳体40内设有第一限位柱41和第二限位柱42，U型连杆33包括第一支部331和第二支部332，第一支部331位于第一限位柱41之下，第二支部332位于第二限位柱42之下，可进一步避免双扭簧经过多次按压后的移位问题。

第一限位柱41和第一固定柱43为一体设置或者分体设置；第二限位柱43和第二固定柱44为一体设置或者分体设置。

本实用新型中的自复位发电装置用于开关中时，对开关的结构设计的限制较小，且用户按压开关按键所需的力度较小，大大的方便了用户的需求和提高了用户的体验感。

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实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种自复位发电装置，其特征在于，包括磁发电模块、弹性复位结构，所述磁发电模块和所述弹性复位结构连接，且所述弹性复位结构处于第一压缩状态；

所述弹性复位结构在外力作用下发生形变，带动所述磁发电模块从上限位置运动到下限位置，改变了所述磁发电模块内的磁通量，使所述磁发电模块产生电能；在外力消失时，所述弹性复位结构在其弹性回复力的作用下克服所述磁发电模块的磁力并带动所述磁发电模块从下限位置回到上限位置。

2.根据权利要求1所述的自复位发电装置，其特征在于，所述弹性复位结构为扭簧结构。

3.根据权利要求2所述的自复位发电装置，其特征在于，所述扭簧结构为双扭簧，所述双扭簧包括第一簧体、第二簧体和连接两个簧体的U型连杆，所述U型连杆与所述磁发电模块连接，双扭簧还包括与第一簧体连接的第一安装杆及与第二簧体连接的第二安装杆。

4.根据权利要求1所述的自复位发电装置，其特征在于，所述磁发电模块包括具有线圈的磁路和磁铁，所述弹性复位结构与所述具有线圈的磁路或者磁铁连接。

5.根据权利要求4所述的自复位发电装置，其特征在于，所述具有线圈的磁路或所述磁铁上与所述弹性复位结构连接的一端设置有蓄能模块，所述蓄能模块为金属弹片。

6.根据权利要求4所述的自复位发电装置，其特征在于，所述具有线圈的磁路为E型磁路，所述磁铁为C型磁铁，C型磁铁与E型磁路交错咬合，该C型磁铁与所述弹性复位结构连接。

7.根据权利要求4所述的自复位发电装置，其特征在于，所述具有线圈的磁路为E型磁路，所述磁铁为条状磁铁，条状磁铁与E型磁路的中间臂固定连接，形成跷跷板式，该条状磁铁的一端与所述弹性复位结构连接。

8.一种开关，其特征在于，包括壳体、按键和自复位发电装置，所述自复位发电装置为权利要求1-2或4-7中任一项所述的自复位发电装置，该自复位发电装置固定在壳体内，且该自复位发电装置的弹性复位结构与按键连接。

9.一种开关，其特征在于，包括壳体、按键和自复位发电装置，所述自复位发电装置为权利要求3中所述的自复位发电装置，该自复位发电装置固定在壳体内，且该自复位发电装置的U型连杆与按键连接。

10.根据权利要求9所述的开关，其特征在于，所述壳体内设有第一限位柱和第二限位柱，所述U型连杆包括第一支部和第二支部，第一支部位于第一限位柱之下，第二支部位于第二限位柱之下。

11.根据权利要求9所述的开关，其特征在于，所述壳体内设有第一固定柱、第二固定柱、第一卡槽和第二卡槽；

所述第一簧体套在所述第一固定柱上，所述第二簧体套在所述第二固定柱上，所述第一安装杆卡在所述第一卡槽内，所述第二安装杆卡在所述第二卡槽内。