CN205004257U - 无源无线开关及其悬浮式开关按键 - Google Patents

Abstract

一种无源无线开关及其悬浮式开关按键，所述开关包括一支撑板，和一弹性构件，其中所述悬浮式开关按键可枢转地组装于所述支撑板，并且在一未工作状态中，所述悬浮式开关按键被基于所述弹性构件提供的弹性支撑力而悬浮地并且平衡地被支撑，其中当所述悬浮式开关按键被使用者按压时，所述弹性构件产生形变，而当所述使用者按压操作结束后，所述弹性构件从形变中复原，以使所述悬浮式开关按键基于所述弹性构件产生的复位功能而回到所述未工作状态。

Description

无源无线开关及其悬浮式开关按键

技术领域

本实用新型涉及一种无线开关，尤其涉及一种无源无线开关及其悬浮式开关按键。

背景技术

随着高科技的出现，电子工业经历了非常重要的增长，无线控制器非常普遍地被使用于不同的电子控制设备中。不过即使无线控制器给我们带来了方便，但是现有的许多无线控制器将会污染我们的环境并浪费我们的资源。

首先，所述无线控制器必须使用电池作为电源驱动。因此，在电池的使用周期结束后，使用者必须频繁地用新电池替换旧电池。无线控制器的使用费因电池而变得显著增长。由于大部分的电池为一次性用品，因此废弃的旧电池将会污染我们的环境。因此，土地污染由于浪费的电子元器件而加重，以至于许多国家因为那些电子废弃物而发行严格的环保规定。

相应地，大部分的室内照明设备通常包括一个墙壁开关通过电线电性连接至照明器，用于以开关方式控制所述照明器。尤其是，线路结构必须被预先设计在建筑物的平面图内去显示控制开关的正确位置，从而布置从照明器到控制开关之间的电线。此外，必须通过在墙体上预成型流动线槽，将开关箱、PVC线管、以及电线等嵌入至墙体内部。安装不仅费时，而且还浪费大量的不同材料。更重要的是，它不可能重新定位所述控制开关。否则，所述墙体必须被破坏，为新的电线形成另外的流动线槽。安全关注点是另一个问题，所述开关箱和所述PVC线管必须规定湿度防范和爆炸防护。

为了解决上述问题，现有的室内照明设备也采用了无线开关无线连接至照明器，并以开关方式去控制所述照明器。然而，现有的无线开关有几个缺点。1)使用者不习惯通过外部电源为无线开关充电，比如壁装电源插座等，去操作所述照明器。2)寻找无线开关是非常麻烦的，因为它作为便携式设备可以被储存在建筑物的任何地方。3)当无线开关被设计用于作为固定在墙上的结构，所述无线开关必须由电池驱动。因此，使用者必须在电池的使用周期结束后频繁地更换电池。特别是，使用者必须从墙体上分离无线开关，并拆开所述无线开关的外壳去清洁和替换电池。否则，电池中的电池酸液将会漏出，污染环境以及缩短电池的使用期限。作为结果，所述无线开关由于以上所述缺点不能被广泛使用。

发明内容

本实用新型的主要目的在于提供一种可靠、安全并且方便作为遥控开关的无源无线开关及其悬浮式开关按键，并且能够被广泛应用于日常生活中。

本实用新型的另一目的在于提供一种无源无线开关及其悬浮式开关按键，其中所述无源无线开关的开关按键被按压时，所述开关按键的运动会导致微型发电机将机械能转化为电能，以驱动控制器工作，从而所述控制器进一步地以无线控制的方式去控制电子设备。

本实用新型的另一目的在于提供一种无源无线开关及其悬浮式开关按键，其中在所述微型发电机的发电操作中，所述微型发电机的线圈铁芯交替地接触磁组的相反磁极的导磁板，从而使穿过所述线圈铁芯的磁感线发生变向，从而环绕在所述线圈铁芯的电磁线圈产生感应电流，上述感应电流被电压变换后输出电压，从而通过电磁感应的方式将机械能转化为电能，以驱动所述控制器工作。

本实用新型的另一目的在于提供一种无源无线开关及其悬浮式开关按键，其中所述开关按键在未工作状态，以悬浮地并且平衡地方式被支撑，而被使用者按压时会产生运动，并且在按压操作结束后，因为所述无源无线开关提供的弹性结构的复位作用，所述开关按键也会被驱动恢复至初始的未工作状态。

为达到以上目的，本实用新型提供一种悬浮式开关按键，应用于一开关，所述开关包括一支撑板，和一弹性构件，其中所述悬浮式开关按键可枢转地组装于所述支撑板，并且在一未工作状态中，所述悬浮式开关按键被基于所述弹性构件提供的弹性支撑力而悬浮地并且平衡地被支撑，其中当所述悬浮式开关按键被使用者按压时，所述弹性构件产生形变，而当所述使用者按压操作结束后，所述弹性构件从形变中复原，以使所述悬浮式开关按键基于所述弹性构件产生的复位功能而回到所述未工作状态。

优选地，所述弹性构件是一压缩弹簧，在所述悬浮式开关按键被使用者按压时，所述压缩弹簧被压缩而储存弹性势能，而当所述使用者按压操作结束后，所述压缩弹簧弹回至初始状态，以使所述悬浮式开关按键相应地回到所述未工作状态。

优选地，所述开关是无源无线开关，其进一步地包括一微型发电机，其中所述微型发电机包括一磁组，和与所述磁组产生相对移动的线圈组，其中所述弹性构件安装于所述磁组和所述支撑板之间。

优选地，所述开关进一步地包括一支撑板，其中所述悬浮式开关按键和所述支撑板通过对应的勾体和止挡凸起相扣合从而形成止挡配合。

优选地，所述悬浮式开关按键和所述支撑板通过对应的定位凸起和定位孔形成可滑动配合。

优选地，所述开关还包括一控制器，用于生成一无线控制指令，其中所述磁组包括一永磁体和设置在所述永磁体相反两侧的形成相反磁极的两个导磁板，所述线圈组包括一线圈铁芯和一电磁线圈，其中所述电磁线圈设置在所述线圈铁芯的周围，所述微型发电机还包括一弹性元件，其中所述弹性元件连接于所述线圈铁芯，其中所述线圈铁芯通过磁性吸力接触其中一个所述导磁板，所述电磁线圈电性连接于所述控制器，其中当所述悬浮式开关按键被按压时，所述悬浮式开关按键用于抵压所述磁组使所述磁组移动，并且藉由所述弹性元件的变形和复原，所述线圈铁芯接触另一个所述导磁板，使所述电磁线圈中产生感应电流，以供给所述控制器从而电力驱动所述控制器生成所述无线控制指令。

优选地，所述悬浮式开关按键包括一基板以及设置于所述基板底侧的推动臂，其中当所述基板被按压时，所述推动臂抵压所述磁组以驱动所述磁组移动。

优选地，所述基板包括一基板主体，所述推动臂一体地延伸于所述基板主体底侧的中部位置。

优选地，所述磁组进一步地包括塑胶一外部支撑支架，以容纳所述永磁体和所述导磁板，其中所述推动臂抵压所述外部支撑支架。

优选地，所述弹性构件组装于所述外部支撑支架和所述支撑板之间。

优选地，所述悬浮式开关按键被构造成当所述悬浮式开关按键的顶表面的任意位置被按压时，能够驱动所述开关进行操作。

优选地，所述悬浮式开关按键可活动地安装于所述支撑板，以用于产生机械能，其中所述微型发电机设置在所述悬浮式开关按键和所述支撑板形成的容纳空间之内，其中所述支撑板包括一底板主体和延伸于所述底板主体的固定柱，其中所述弹性元件包括分别连接于两个所述固定柱的两个弹性臂。

优选地，其中在未工作时，所述线圈铁芯与所述磁组底部的一个所述导磁板接触，当所述开关按键被按压时，所述弹性元件产生弯曲形变并复原，驱使所述线圈铁芯离开底部的所述导磁板而与所述磁组顶部的另一个所述导磁板接触。

优选地，所述控制器包括一微控制器，可工作地联接于所述微控制器的一储能器，一电压变换器和一信号发生器，其中所述储能器将所述电磁线圈产生的感应电流的电能储存，经所述电压变换器稳压后供电给所述信号发生器，所述信号发生器用于发送无线控制指令。

优选地，所述悬浮式开关按键进一步地包括设置于所述基板顶部的至少一盖板，在所述基板和所述盖板之间设置有至少一控制模块，所述控制模块用于产生按键指令并可工作地联接至所述控制器，当所述盖板被按压时，所述控制模块中对应产生所述按键指令的电路被接通，从而所述控制器基于所述按键指令进一步地完成发送所述无线控制指令。

优选地，所述控制模块包括一个或多个启动器，以及一控制电路板，所述控制电路板具有一组或多组接触电极，各组所述接触电极包括两个未接通的接触电极，其中所述盖板形成有对应所述启动器的一个或多个按键驱动区域，其中当一个所述驱动区域被按压时，所述启动器将对应的两个所述接触电极之间的电路接通。

相对于现有技术中的开关，本实用新型提供的所述无源无线开关通过所述开关按键的驱动生成感应电流，从而在所述磁组和所述线圈组之间产生运动。因此，所述无源无线开关通过将所述微型发电机作为所述控制器的电源能够将来自于所述开关按键的机械能转换为电能去发送所述无线控制信号。本实用新型用遥控开关是可靠、安全并且方便的。本实用新型是一个无电池的自发电装置，因此本实用新型不需要任何电池的替换，从而使电池污染减至最小。本实用新型不需要任何墙体布线结构或者线套，从而使安装的材料成本减至最小。本实用新型的安装时间能够被显著缩短从而减少其安装成本。本实用新型通过所述开关按键的使用操作与传统的有线连接型开关是一样的。本实用新型能够被广泛地使用于日常生活中。

附图说明

图1为本实用新型一个优选实施例所述的无源无线开关及其悬浮式开关按键的剖视图。

图2为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中的微型发电机的立体结构示意图。

图3为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中的微型发电机的爆炸结构示意图。

图4为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中的微型发电机中的线圈组和磁组之间关系的立体结构示意图。

图5为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中的微型发电机中的线圈组和磁组之间关系的侧视图。

图6为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中的微型发电机中的线圈组和磁组之间关系的剖视立体结构示意图。

图7A、7B和7C为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中的开关按键的不同的动作示意图。

图8为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中弹性元件的立体结构示意图。

图9示出了本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中磁组相对于线圈组的运动。

图10示出了本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中磁组和线圈组之间的磁感应线的变化。

图11为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中开关按键形成的盖子和支撑板形成的盒子的爆炸结构示意图。

图12为本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关的爆炸结构示意图。

图13示出了本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中形成于开关按键外表面的一系列操作区域。

图14示出了利用本实用新型上述优选实施例所述的自发电无线以及一个电子控制系统形成的智能家居控制系统。

图15示出了在本实用新型上述优选实施例中控制模块嵌入开关按键的结构示意图。

图16为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中控制模块嵌入开关按键的爆炸结构示意图。

图17为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中控制模块嵌入开关按键的剖视图。

图18A、18B和18C为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中无源无线开关的操作得以同时产生无线控制信号和控制命令。

图19为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中微型发电机的输出电压图。

图20为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中微型发电机的输出电压通过控制器发生的改变。

图21为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中控制器的框形图。

图22为根据本实用新型上述优选实施例所述的无源无线开关中开关按键、控制模块、微型发电机以及控制器之间关系的爆炸结构示意图。

图23示出了本实用新型上述优选实施例中以浮动方式可拆卸地耦接于支撑板的开关按键的可选方式。

图24示出了本实用新型上述优选实施例中以浮动方式可拆卸地耦接于支撑板的开关按键的另外的可选方式。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本实用新型的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本实用新型的精神和范围的其他技术方案。

如图1至图22所示，为根据本实用新型的悬浮式开关按键，其应用一开关，所述开关可以是现有开关或本这里所述的无源无线开关，所述无源无线开关包括一个用于将无线控制信号传送至电子器件的控制器15，一个能够驱动产生机械能的开关按键12，以及可工作地连接于所述控制器15的至少一个微型发电机14，其中，所述微型发电机14用于将所述机械能转化为电能，以便于用无电池的方式为所述控制器15提供动力。

所述无源无线开关进一步包括一个支撑板13，其中，至少一个开关按键12与所述支撑板13形成悬浮式配对。所述支撑板13充当一个基座去容纳所述微型发电机14和控制器15。相应地，所述开关按键12被驱动从而产生机械能。

如图2至4所示，所示微型发电机14包括一个磁组144和一个线圈组，两者进行相对的移动。所述磁组144包括一个永磁体1443和两个导磁板1442，其中所述导磁板1442分别位于所述永磁体1443的两端的极性相反的极(N-S)。换句话说，所述导磁板1442被所述永磁体磁化，从而分别形成两个相反的磁极。

所述线圈组包括一个线圈芯142，如一个铁芯，和一个环绕于所述线圈铁芯142的线圈，从而形成一个电磁线圈147，其中所述线圈电性连接于所述控制器15。根据法拉第感应定律，当所述线圈铁芯的磁力线142发生改变就能产生电动势能，并且所述电磁线圈147通过线圈会产生感应电流。

所述线圈铁芯142为T型，包括一个铁芯臂1421，其中所述线圈围绕于所述铁芯臂1421从而形成所述电磁线圈147以及伸出于所述电磁线圈147的突出部分。

相应地，所述磁组144进一步包括一个外部支撑支架1441，该外部支撑支架1441具有一个内部容纳腔1444，其中所述永磁体1443和所述导磁板1442被所述外部支撑支架1441中的内部容纳腔1444支撑。因此，所述永磁体1443得以稳固地保持于所述两个导磁板1442之间，进而防止所述永磁体1443和各个所述导磁板1442之间的任何无益的移动。所述外部支撑支架1441能够由塑料材料制成。

如图5和图6所示，所述永磁体1443被夹在所述两个导磁板1442之间，其中所述永磁体1443的长度短于各个所述导磁板1442的长度，因此当所述导磁板1442分别重叠成对设置于所述永磁体1443的两侧时，所述导磁板1442的两个延长部分被延伸出所述永磁体1443用于在所述延长部分之间形成一个磁隙。所述线圈铁芯142的突出部分，作为其突出部分地被设置于所述磁隙中，其中当所述磁组144进行上下运动时，所述线圈铁芯142的突出部分能够在所述磁隙的内部运动并以交替的方式去接触所述导磁板1442的延长部分的内侧，磁化所述导磁板1442。

所述线圈组进一步包括一个弹性元件141，所述弹性元件141具有一个贴合于所述支撑板13的第一部分和一个耦接于所述线圈铁芯142的另一侧的第二部分，以使所述线圈铁芯142被所述弹性元件141支撑并朝向所述磁组144。因此，具有一个U型的所述弹性元件141以悬浮方式被支撑，其中，所述弹性元件141具有两个延伸于中部的弹性臂1411。因此，所述弹性元件141的中部通过一个铆钉24与所述铁芯线圈142重叠地耦接，从而使得当所述弹性元件141与所述铁芯线圈重叠地耦接时，所述线圈铁芯142的铁芯臂1421位于所述弹性元件141的弹性臂之间。尤其是，所述线圈铁芯142的铁芯臂1421的长度长于各个所述弹性元件141的弹性臂的长度。因此，所述线圈铁芯142的突出部分被悬浮地支撑并朝向所述磁组144。所述弹性元件141的弹性臂1411固定于凸出于所述支撑板13的两个所述固定柱145。

所述微型发电机14进一步包括一个被所述支撑板13支撑并抵压所述磁组144的弹性构件18。如图1和图3所示，所述弹性构件18包括一个压缩弹簧，其下端贴合于所述支撑板13，上端贴合于所述外部支撑支架1441。优选地，两个所述弹性构件18互相间隔地耦接于所述外部支撑支架1441的两侧部分，以平衡地方式移动所述磁组144。如图1所示，所述磁组144被所述弹性构件18向上推动至位于这样的位置：即使所述铁芯线圈142的突出部分与所述导磁板1442底侧的延长部分接触。

如图1所示，所述开关按键12形成一个悬浮地支撑于所述支撑板13并将所述微型发电机14封装于其中的盖板。因此，所述支撑板13具有一个阻挡部131，其中所述开关按键12具有一个接合部122且可移动式耦接于所述支撑板13的阻挡部，用于防止所述开关按键12从所述支撑板13上脱离。所述开关按键12进一步包括一个从内侧延伸出来的推动臂121，用于抵压所述磁组144。特别地，所述推动臂121一体地突出于所述开关按键12的中部位置。因此，使用者能够在任何位置推动所述开关按键12，从而通过所述推动臂121使所述磁组144向下移动。当所述开关按键12的左侧被按压时，如图7A所示，所述磁组144被所述推动臂121向下推动从而压缩所述弹性构件18。当从所述开关按键12的右侧按压时，如图7B所示，所述磁组144被所述推动臂121向下推动从而压缩所述弹性构件18。同样地，当从所述开关按键的中部按压时，如图7C所示，所述磁组144被所述推动臂121向下推动从而压缩所述弹性构件18。如图13所示，在所述开关按键12的外表面设置有多个驱动区域120，使得使用者能够通过按压所述开关按键12的任一驱动区域120，得以使所述磁组144产生机械力。

如图9所示，当所述磁组144被向下移动时，所述磁组144和所述线圈铁芯142之间会产生一个磁吸力，用于拉动所述线圈铁芯142向下移动，以便于弯曲所述弹性元件141中的弹性臂使之向下移动，从而积蓄回弹力。当所述磁组144继续向下移动时，所述弹性元件141的回弹力转化为作用于所述线圈铁芯142的反作用力。当所述弹性元件141的反作用力大于所述磁吸力时，所述弹性元件141将会快速地向上弯曲至初始形状，并快速地带动所述线圈铁芯142向上移动，以便于快速地改变所述线圈铁芯142的磁力线。换句话说，所述电磁线圈147将会产生大量的感应电流。同样地，当所述磁组144向上移动时，所述磁组144和所述线圈铁芯142之间的磁吸力将会产生并拉动所述线圈铁芯142向上移动，以便于弯曲所述弹性元件141中的弹性臂使之向上移动，从而积蓄回弹力。当所述磁组144继续向上移动时，所述弹性元件141的回弹力转化为作用于所述线圈铁芯142的反作用力。当所述弹性元件141的反作用力大于所述磁吸力时，所述弹性元件141将会快速地向下弯曲至初始形状，并快速地带动所述线圈铁芯142向下移动，以便于快速地改变所述线圈铁芯142的磁力线。换句话说，所述电磁线圈147将会产生大量的感应电流。因此，如图10所示，所述磁感应线的方向在所述磁组144的运动中被反向地改变。

如图14所示，示出的是本实用新型的结构结合电子控制系统的形式，其中本实用新型所述无源无线开关被用于从所述开关按键12中收集机械能并通过所述微型发电机14将该机械能转换为电能。然后，通过所述微型发电机14产生的电能将通过一个电压变换器转换成使用电力，从而为所述控制器15的供电。同时，所述控制器15也会从控制模块19接受一个控制指令，从而使所述控制器15回应所述控制指令进行发送无线控制信号到电子控制系统。因此，所述电子控制系统能够作为智能家居控制系统，其可工作地通过一个中央控制单元连接至不同的电子器件，比如照明器、窗帘操控单元、空调控制单元和一个指示单元。

根据优选实施例，为了通过所述无源无线开关控制不同的电子器件，所述控制模块19包括多个启动器191，并分别被嵌入所述开关按键12的驱动区域120。因此，当一压紧力作用于任一驱动区域120时，相应的启动器191被驱动。优选地，所述启动器191包括一个被橡胶保护层覆盖的导体。因此，所述控制模块19进一步包括一个控制电路板192，比如PCB板，安装于所述开关按键12的下方并将所述启动器191和所述控制器15电性连接，以使得当其中一个所述启动器191被驱动而连接电路时，所述相应的控制命令会发送至所述控制器15。如图15至图17所示，所述开关按键12包括一个基板125以及一个盖板126，所述启动器191被间隔地支撑于基板125上，其间隔地被支撑于所述基板125上用于封装所述启动器191。值得一提的是，在所述基板125和所述盖板126之间形成了一个间隙，使盖板126能被压低以启动所述启动器191。优选地，所述间隙大概0.6mm。相应地，所述盖板126是由软材料制成，比如柔性玻璃或者塑料，其中所述驱动区域120形成于所述盖板126上。所述盖板126的厚度大约0.5mm，当按压力作用于所述盖板126上时，所述盖板126能够进行轻微变形。

图18A至图18C示出了对本实用新型的操作，其中当使用者的手指按压所述盖板126的期望的驱动区域120时，如图18A所示，所述盖板126轻微弯曲启动所述相应的启动器191。当使用者的手指保持继续按压所述盖板126时，所述基板125被驱动向下移动，以便于向下移动所述磁组144。如图18B所示，同时，所述磁组144和所述线圈铁芯142之间将产生所述磁吸力去拉动所述线圈铁芯142向下，从而朝下弯曲所述弹性元件141的弹性臂。一旦所述基板125被保持按压直到所述基板125的向下运动被所述支撑板13阻止，如图18C所示，所述弹性元件141的回弹力转化为作用于所述线圈铁芯142的反作用力。当所述弹性元件141的回弹力大于所述磁吸力时，所述弹性元件141将会快速地向上弯曲至其原始形状，并快速地向上移动所述线圈铁芯142，以便于快速地改变所述线圈铁芯142的磁力线，如图18C所示，其结果是，所述电磁线圈147将会产生大量的感应电流。所述弹性元件141的反作用力弾回时间大约0.002秒。值得一提的是，所述感应电流将被所述控制器15调制，以便于所述控制模块19也受所述被调制的电流驱动。因为所述启动器191被使用者的手指保持按压着，所述控制模块19将产生一个相应的控制指令并发送至所述控制器15。因此，所述控制器15将会回应于所述控制指令地发送所述无线控制信号至所述电子控制系统。相应地，所述电磁线圈147具有大约300-1500转线圈，能量输出大约为200-800μJ。

根据优选实施例，所述控制器15包括一个用于生成无线控制信号的信号发生器151，一个储能器152，其可操作地连接至所述微型发电机14，以用于储存由所述微型发电机14产生的电能，以及一个电压变换器153，其可工作地连接至所述储能器152，用于将存储于所述储能器152中的所述电能电压变换至可用的能量，以供所述信号发生器151之用。

图19示出了所述微型发电机14产生的电压。所述微型发电机14在瞬时产生的电压是相当高的，也就是0.002秒，电压峰值将达到约20V。而所述控制器15可行的电压范围大约为1.8V-5V，所述微型发电机14生成的高压不能直接被用于所述控制器15。因此，在所述微型发电机14生成电压后，为了能正常工作，所述控制器15将会存储所述能量并且调整所述电压去控制电压振幅小于2V，以及作业时间大于6ms。

如图20所示，所述储能器152包括一第一电容C1和一第二电容C2，所述电压变换器153为一个2MHz电压变换器，通过一个感应器L对所述储能器152反复地充放电，从而延长作业时间至12s。因此，所述第二电容C2的输出电压大约为2V。

为了从所述控制模块19接收所述控制指令，如图21和图22所示，所述控制器15进一步包括一个指令收集终端154，其可工作地通过所述启动器191连接至所述控制模块19，以及具有Flash存储器的一个微型控制器(MCU)，其可工作地连接至所述指令收集终端154。因此，可执行程序被安装进所述Flash存储器内。根据所述优选实施例，所述信号发生器151是一个射频(RF)信号发生器，并可工作地连接至所述MCU，以射频(RF)形式地产生具有所述控制指令的所述无线控制信号。

相应地，本实用新型上述优选实施例提供了一种组装无源无线开关的方法，其包括组装用于发送无线控制信号的控制器15，组装用于执行自发电操作的微型发电机14以及组装用于通过被使用者按压而启动所述自发电操作的开关按键12等步骤。

更具体地，在组装用于发送无线控制信号的控制器15的步骤中，其包括：将信号发生器151可工作地连接于具有指令收集终端154的微型控制器(MCU)；将储能器152和电压变换器153可工作地连接并进一步地可工作地连接至所述微型控制器(MCU)。并且在后续步骤中进一步地将控制电路板192可工作地连接至所述控制器15的指令收集终端154，其中所述控制电路板192提供多组接触电极1921。

在组装用于执行自发电操作的微型发电机14的步骤中，包括如下的步骤。组装磁组144：将永磁体1443的相反两侧分别设置导磁板1442，这样两个所述导磁板1442具有不同的磁极，并且进一步地将所述永磁体1443和所述导磁板1442放置于一个外部支撑支架1441内，以形成一个磁组144，其中两个所述导磁板1442具有延伸越过所述永磁体1443的突出部分，从而在两个所述突出部分之间形成磁隙1446，其中所述外部支撑支架1441优选地可以实施为一个塑胶外套，其包覆在所述永磁体1443和所述导磁板1442的外部并且具有开口以露出所述磁隙1446。

将磁组144连接于支撑板13：将可收缩的一个或多个弹性构件18的一端接合于支撑板13，相反的另一端接合于磁组144，其中该弹性构件18在这个实施例中可以实施为压缩弹簧，其相反的两端分别连接至所述支撑板13和所述磁组144的塑胶外套1441，当然本领域技术人员可以理解的所述弹性构件18也可以包括其他能够复原形状的弹性部件，如具有螺旋弹簧主体和分别延伸于该螺旋弹簧主体两端的两个压脚的压簧。

组装线圈组：将电磁线圈147环绕于T型线圈铁芯142的铁芯臂1421，并且所述铁芯臂1421的远端14211未被所述电磁线圈147环绕并被置于所述磁组144的所述磁隙1446中；将呈U型的弹性元件141的分别延伸于其中部1412的两个弹性臂1411安装于延伸于所述支撑板13的固定柱145，并且将所述U型的弹性元件141的中部1412与所述T型线圈铁芯142横向地延伸于所述铁芯臂1421的连接臂1422，如图15和图16所示，所述弹性元件141可以实施为一个U型弹性片，所述弹性元件141与所述线圈铁芯142呈层叠地方式布置并使所述铁芯臂1421位于两个所述弹性臂1411之间的位置，所述电磁线圈147也相应地位于两个所述弹性臂1411之间。所述铁芯臂1421的长度可以长于所述弹性臂1411，从而其远端14211适用置于所述磁隙1446中，以用于分别接触相反磁极的所述导磁板1442。所述电磁线圈147进一步地连接至所述控制器15的所述储能器152，以将产生的电能供应给所述控制器15。值得一提的是，在这个优选实施例中，当所述自发电开关处于未工作状态中，所述铁芯臂1421的远端14211被置于所述磁组144的所述磁隙1446中，并且与底部的导磁板1422相接触。

组装开关按键12：将所述开关按键12的基板125可活动地安装于所述支撑板13的阻挡部131，更具体地，所述支撑板13可以实施为一个底壳，其包括底板主体130和横向地延伸于所述底板主体130的所述阻挡部131，并且从所述阻挡部131的外壁进一步地凸起地延伸止挡凸起1311；所述基板125包括基板主体1250和横向地延伸于所述基板主体1250的接合部122，并且所述接合部122进一步具有向内侧凸起地延伸的勾体1221，在图14所示的例子中，所述接合部122的所述勾体1221扣合于所述阻挡部131的所述止挡凸起1311，以防止所述基板125从所述支撑板13脱离。并且所述基板125的所述基板主体1250的底侧中部区区域进一步地凸起地延伸有推动臂121，其可以与所述基板125的所述基板主体1250一体成形，也可以是安装于所述基板主体1250，在另外的实施例中，所述推动臂121也可以安装在所述磁组中，与所述外部支撑支架1441组装。当所述基板125与所述支撑板13可活动地组装时，所述基板125和所棕支撑板13形成容纳腔，以容纳所述微型发电机14，所述推动臂121抵压于所述磁组144，从而所述弹性构件18用来支撑所述磁组144和所述基板125。这样所述开关按键12的所述基板125是一个悬浮式按压板，在其未工作状态，其通过所述弹性构件18得以被悬浮式支撑，在使用者的按压操作结束后，所述弹性构件18的弹性恢复作用，使得所述开关按键12会回复至初始的未工作状态。

在进一步地配置按键指令采集结构的步骤中，所述开关按键12还进一步提供有安装于所述基板125的盖板126，所述盖板126优选地可以由柔性玻璃制成并且实施为按键板，其具有多个有效按键区域，即上述的驱动区域120。具体地，将用于产生控制指令的控制电路板192和对应的启动器191安装于所述基板125顶部，然后盖上所述盖板126，以使包括所述控制电路板192和对应的所述启动器191的控制模块19位于所述盖板126和所述基板125之间，如图15，16和18A至18C中所示，在这个优选实施例中，示出了三块柔性玻璃片形成的三个所述盖板126，所述控制电路板192提供六组接触电极1921，从而形成六键键盘。所述控制按键可以是控制对应的同一个或不同的电子设备的启动和关闭指令，或者其他操作指令如设置照明器的亮度，设置空调温度和调节等级等。本领域技术人员可以理解的是，根据需要，也可以布置任意数量按键键盘的所述控制电路板192和对应数量的所述启动器191。所述盖板126进一步地优选地可以通过双面胶或其他粘剂粘贴于所述基板125。所述控制电路板192和所述启动器191在定位于所述盖板126和所述基板125之间的空间中时，所述启动器191并不接触所述控制电路板192的电极1921。值得一提的是，在这个实施例中，一个所述开关按键12的基板125可以对应多个用于按键的所述驱动区域120，按压每个所述驱动区域120都可以驱动所述基板125而进一步地启动所述微型发电机14执行发电操作。

可以理解的是，上述组装方法只作为举例，并不限制本实用新型的范围。上述组装方法的描述用于更详细地说明本实用新型的这个优选实施例的无线开关的结构，并且上述具体结构也只作为举例，其组装方法中一些步骤也没有特定的先后顺序。

相应地，本实用新型提供了一种利用自发电开关控制电子设备的方法，其中所述自发电开关包括一个微型发电机14，其包括磁组144和线圈组，所述磁组144包括永磁体1443和位于所述永磁体1443两侧的具有相反磁极的第一和第二导磁板1442，所述线圈组包括线圈铁芯142，环绕于所述线圈铁芯142的铁芯臂1421的电磁线圈147，以及连接于所述线圈铁芯142的弹性元件141，其中所述方法包括如下步骤：

(a)回应于使用者对所述开关按键12的基板125的按压动作，所述基板125驱动推动臂121移动，所述推动臂121驱动所述磁组144移动，同时所述磁组144的所述第一导磁板1442藉由磁性吸力带动所述线圈铁芯142移动，使所述弹性元件141产生弯曲形变以储存势能并产生反向回弹力；

(b)当所述弹性元件141的所述反向回弹力大于所述线圈铁芯142和所述第一导磁板1442之间的所述磁性吸力时，所述弹性元件141恢复原状并驱使所述线圈铁芯142脱离所述第一导磁板1442，并与所述磁组144的所述第二导磁板1442相接触，使穿过所述线圈铁芯142的磁感线的方向发生反向改变，所述电磁线圈147中相应地产生感应电流；以及

(c)所述感应电流的电能经储存和电压变换再供电给控制器15的无线信号发生器151发送控制指令，并进一步地控制电子设备的预设操作。

在步骤(a)中，所述磁组144被驱动而移动时，进一步地包括步骤：所述磁组144抵压弹性构件18使所述弹性构件18产生形变，这样，当所述使用者结束所述按压动作时，所述弹性构件18复位从而驱动所述磁组144和所述开关按键12回到初始的未工作状态。更具体地，当所述弹性构件18实施为一个压缩弹簧时，所述磁组144抵压弹性构件18使所述弹性构件18收缩以储存弹性势能，当所述使用者结束所述按压动作时，所述弹性构件18伸长并复位从而驱动所述磁组144和所述开关按键12回到初始的未工作状态。这样，所述开关按键12和所述磁组144被提供有复位功能，并且所述开关按键12可以实施为一个悬浮式面板，在未工作状态，通过所述弹性构件19经由所述磁组144提供弹性支撑作用，而在一个按压操作结束后，经由所述弹性构件19的弹性恢复性能，能够使所述开关按键12回到平衡的悬浮状态。

在步骤(a)中，还可具体地包括步骤：通过一体地延伸于所述基板125底侧中部的所述推动臂121来驱动所述磁组144移动，或者所述基板125作用于连接于所述磁组144的所述推动臂121并推动所述磁组144移动。

所述第一和第二导磁板1442具有相反的磁极，如第一导磁板1442是N极，而第二导磁板1442是S极，或者第一导磁板1442是S极，而第二导磁板1442是N极。

在本实用新型的这个优选实施例中，在未工作状态，所述线圈铁芯142的所述铁芯臂1421的远端14211与底部的所述第一导磁板1442相接触，当所述弹性元件141从形变状态复原，并且所述磁组144被进一步地按压而使所述第二导磁板1442到达所述未工作状态时所述第一导磁板1442所处的位置附近时，所述线圈铁芯142的所述铁芯臂1421的远端14211与所述磁组144的所述第二导磁板1442接触从而导致穿过所述线圈铁芯142的磁感线发生反向改变。

另外，在步骤(a)中，所述使用者可以按压所述开关按键12的所述基板125顶表面的任意位置。例如，回应于使用者按压所述开关按键12的所述基板125的邻近一侧的所述止挡凸起1311的边缘位置时，所述基板125以另一侧的所述止挡凸起1311为支点而类似杠杆地移动，从而使得按压边缘的时候用力更轻巧，节省大约50％的力。回应于使用者按压所述开关按键12的所述基板125的中部位置时，所述基板125驱动所述推动臂121移动，两侧的所述勾体1221被驱使远离所述止挡凸起1311地移动。

本实用新型这个实施例中，上述应用方法进一步地包括按键指令采集的步骤，更具体地，在步骤(a)中，回应于使用者按压所述开关按键12的盖板126，所述盖板126驱动启动器191移动以与用于产生按键指令的控制电路板192对应的两个相间隔的电极1921相接触，以将所述电极1921通过启动器191的导体将电路接触，从而产生按键指令，所述按键指令被进一步地发送给所述控制器，从而用于控制所述电子设备的所述预设操作。

进一步地，回应于使用者继续按压所述开关按键12的所述盖板126，所述基板125经由所述盖板126被按压而被驱动而移动从而启动后续的所述微型发电机14的发电操作。优选地，所述开关按键12的所述盖板125实施为按键板，并且可以为柔性玻璃，从而方便操作。

另外，所述控制器15经由所述无线信号发生器151发出的控制指令可以直接发送给对应的所述电子设备，也可以发送给一个智能中央控制单元，所述智能中央控制单元进一步地控制所述电子设备的所述预设操作，如所述电子设备的启动和关闭，或调节等级的选择等操作。

如图23所示，根据另外的变形实施方式，所述开关按键将所述开关按键12的基板125可活动地安装于所述支撑板13的阻挡部131，更具体地，所述支撑板13可以实施为一个底壳，其包括底板主体130和横向地延伸于所述底板主体130的所述阻挡部131，并且从所述阻挡部131的内壁进一步地凸起地延伸止挡凸起1311；所述基板125包括基板主体1250和横向地延伸于所述基板主体1250的接合部122，并且所述接合部122进一步具有向外侧凸起地延伸的勾体1221，在图23所示的例子中，所述接合部122的所述勾体1221被定位于所述阻挡部131的所述止挡凸起1311，以防止所述基板125从所述支撑板13脱离。并且类似地，所述基板125的所述基板主体1250的底侧中部区域进一步地设置有推动臂121，用来启动所述微型发电机14。

这样，当所述开关按键12的所述基板125被按压时，所述基板125适合于在所述支撑板13的所述阻挡部131的内侧沿其内壁移动。而在上述实施例中，所述基板125适合于在所述支撑板13的所述阻挡部131的外侧沿其外壁移动。

图24示出了所述开关按键12’以悬浮方式可移动地耦接于所述支撑板13’的一个可替换方式。所述开关按键12’的基板125’具有自基板主体1250’底侧延伸的接合部122’，并且从所述接合部122’向内侧凸起地延伸有多个如四个定位凸起1222’，所述支撑板13’可以实施为一个底壳，其包括底板主体130’，以及自所述底板主体130’顶侧延伸的阻挡部131’，所述阻挡部131’形成有多个如四个定位孔1312’，所述定位孔1312’可以是穿过所述阻挡部13’的穿孔，也可以不用完全穿过所述阻挡部13’而形成一个凹槽孔。所述定位凸起1222’延伸进入所述定位孔1312’并能够在所述定位孔1312’中移动，从而将所述基板125’可活动地与所述支撑板13’组装。当所述基板125’被按压时，所述定位凸起1222’在所述定位孔1312’中移动从而进一步使得所述基板125’能够启动所述微型发电机。

可以理解的是，所述定位孔1312’是一个延长形孔，其沿着所述基板125’的可移动方向具有延长的长度，如图23中所示的竖直方向上具有长度，从而使得所述定位凸起1222’能够在所述定位孔1312’中沿竖直方向可移动。当然，上述竖直方向只为举例说明的目的，在所述自发电开关应用于墙壁开关，并安装于墙壁内时，所述开关按键12’可能是沿着大致水平方向被按压。另外，本领域技术人员也可以理解的是，所述定位凸起1222’也可以形成于所述支撑板13’的所述阻挡部131’，而所述定位孔1312’形成于所述基板125’的所述接合部122’。

本领域的技术人员应理解，上述描述及附图中所示的本实用新型的实施例只作为举例而并不限制本实用新型。本实用新型的目的已经完整并有效地实现。本实用新型的功能及结构原理已在实施例中展示和说明，在没有背离所述原理下，本实用新型的实施方式可以有任何变形或修改。

Claims (16)

1.一种悬浮式开关按键，应用于一开关，其特征在于，所述开关包括一支撑板，和一弹性构件，其中所述悬浮式开关按键可枢转地组装于所述支撑板，并且在一未工作状态中，所述悬浮式开关按键被基于所述弹性构件提供的弹性支撑力而悬浮地并且平衡地被支撑，其中当所述悬浮式开关按键被使用者按压时，所述弹性构件产生形变，而当所述使用者按压操作结束后，所述弹性构件从形变中复原，以使所述悬浮式开关按键基于所述弹性构件产生的复位功能而回到所述未工作状态。

2.如权利要求1所述的悬浮式开关按键，其中所述弹性构件是一压缩弹簧，在所述悬浮式开关按键被使用者按压时，所述压缩弹簧被压缩而储存弹性势能，而当所述使用者按压操作结束后，所述压缩弹簧弹回至初始状态，以使所述悬浮式开关按键相应地回到所述未工作状态。

3.如权利要求1所述的悬浮式开关按键，其中所述开关是无源无线开关，其进一步地包括一微型发电机，其中所述微型发电机包括一磁组，和与所述磁组产生相对移动的线圈组，其中所述弹性构件安装于所述磁组和所述支撑板之间。

4.如权利要求3所述的悬浮式开关按键，其中所述开关进一步地包括一支撑板，其中所述悬浮式开关按键和所述支撑板通过对应的勾体和止挡凸起相扣合从而形成止挡配合。

5.如权利要求1所述的悬浮式开关按键，其中所述悬浮式开关按键和所述支撑板通过对应的定位凸起和定位孔形成可滑动配合。

6.如权利要求3所述的悬浮式开关按键，其中所述开关还包括一控制器，用于生成一无线控制指令，其中所述磁组包括一永磁体和设置在所述永磁体相反两侧的形成相反磁极的两个导磁板，所述线圈组包括一线圈铁芯和一电磁线圈，其中所述电磁线圈设置在所述线圈铁芯的周围，所述微型发电机还包括一弹性元件，其中所述弹性元件连接于所述线圈铁芯，其中所述线圈铁芯通过磁性吸力接触其中一个所述导磁板，所述电磁线圈电性连接于所述控制器，其中当所述悬浮式开关按键被按压时，所述悬浮式开关按键用于抵压所述磁组使所述磁组移动，并且藉由所述弹性元件的变形和复原，所述线圈铁芯接触另一个所述导磁板，使所述电磁线圈中产生感应电流，以供给所述控制器从而电力驱动所述控制器生成所述无线控制指令。

7.如权利要求6所述的悬浮式开关按键，其中所述悬浮式开关按键包括一基板以及设置于所述基板底侧的推动臂，其中当所述基板被按压时，所述推动臂抵压所述磁组以驱动所述磁组移动。

8.如权利要求7所述的悬浮式开关按键，其中所述基板包括一基板主体，所述推动臂一体地延伸于所述基板主体底侧的中部位置。

9.如权利要求7所述的悬浮式开关按键，其中所述磁组进一步地包括塑胶一外部支撑支架，以容纳所述永磁体和所述导磁板，其中所述推动臂抵压所述外部支撑支架。

10.如权利要求9所述的悬浮式开关按键，其中所述弹性构件组装于所述外部支撑支架和所述支撑板之间。

11.如权利要求6所述的悬浮式开关按键，其中所述悬浮式开关按键被构造成当所述悬浮式开关按键的顶表面的任意位置被按压时，能够驱动所述开关进行操作。

12.如权利要求6所述的悬浮式开关按键，其中所述悬浮式开关按键可活动地安装于所述支撑板，以用于产生机械能，其中所述微型发电机设置在所述悬浮式开关按键和所述支撑板形成的容纳空间之内，其中所述支撑板包括一底板主体和延伸于所述底板主体的固定柱，其中所述弹性元件包括分别连接于两个所述固定柱的两个弹性臂。

13.如权利要求6所述的悬浮式开关按键，其中在未工作时，所述线圈铁芯与所述磁组底部的一个所述导磁板接触，当所述开关按键被按压时，所述弹性元件产生弯曲形变并复原，驱使所述线圈铁芯离开底部的所述导磁板而与所述磁组顶部的另一个所述导磁板接触。

14.如权利要求6至13中任一所述的悬浮式开关按键，其中所述控制器包括一微控制器，可工作地联接于所述微控制器的一储能器，一电压变换器和一信号发生器，其中所述储能器将所述电磁线圈产生的感应电流的电能储存，经所述电压变换器稳压后供电给所述信号发生器，所述信号发生器用于发送无线控制指令。

15.如权利要求7至10中任一所述的悬浮式开关按键，其中所述悬浮式开关按键进一步地包括设置于所述基板顶部的至少一盖板，在所述基板和所述盖板之间设置有至少一控制模块，所述控制模块用于产生按键指令并可工作地联接至所述控制器，当所述盖板被按压时，所述控制模块中对应产生所述按键指令的电路被接通，从而所述控制器基于所述按键指令进一步地完成发送所述无线控制指令。

16.如权利要求15所述的悬浮式开关按键，其中所述控制模块包括一个或多个启动器，以及一控制电路板，所述控制电路板具有一组或多组接触电极，各组所述接触电极包括两个未接通的接触电极，其中所述盖板形成有对应所述启动器的一个或多个按键驱动区域，其中当一个所述驱动区域被按压时，所述启动器将对应的两个所述接触电极之间的电路接通。