CN205005033U - 自发电无线开关模组 - Google Patents

Abstract

一种自发电无线开关模组，其适合于与开关板可拆卸地组装从而形成自发电无线开关，其中该模组微型发电机和控制器。该微型发电机包括磁组，线圈铁芯，电磁线圈，弹性元件，摆臂和支点装置。当所述开关板被按压时，开关板用于驱动摆臂移动，使弹性元件产生变形并且弹性元件复原时，驱动线圈铁芯移动从而交替地接触磁组的两个不同导磁板，使电磁线圈中产生感应电流，以供给控制器从而电力驱动控制器生成无线控制指令。

Description

自发电无线开关模组

技术领域

本实用新型涉及一种无线开关，尤其涉及一种自发电的自发电无线开关模组。

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自发电无线开关模组，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自发电无线开关模组，其中所述自发电无线开关的开关板被按压时，所述开关板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自发电无线开关模组，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自发电无线开关模组，其中所述线圈铁芯连接至可复原的弹性元件，从而在一个发电操作中，所述弹性元件变形并恢复原状，驱使所述线圈铁芯移动从而所述线圈铁芯得以交替地接触磁组的相反磁极的导磁板从而完成自发电操作。

本实用新型的另一目的在于提供一种自发电无线开关模组，其中在一些实施例中，所述自发电无线开关可以提供一个自发电无线开关模组，所述自发电无线开关模组可以进行二次开发，并搭配不同外观设计的外壳及按键，就能开发出各自特色的自发电无线开关。

本实用新型的另一目的在于提供一种自发电无线开关模组，其中在一些实施例中，所述自发电无线开关模组提供一个或多个摆臂，将形成按键的盖板与所述摆臂耦接，所述盖板被按压时，能够通过所述摆臂启动所述自发电无线开关模组的发电操作，从而所述自发电无线开关模组能够方便地与不同样式的按键盖板搭配。

本实用新型的另一目的在于提供一种自发电无线开关模组，其中在一些实施例中，所述摆臂通过弹性元件连接至线圈铁芯，所述摆臂运动时，所述弹性元件经历形变和复原使得所述线圈铁芯得以接触磁组的相反磁极的导磁板，从而能够实现自发电操作。

为达到以上目的，本实用新型提供一种自发电无线开关模组，其适合于与开关板可拆卸地组装从而形成一个自发电无线开关，其中所述自发电无线开关模组包括：

至少一微型发电机，其包括：一磁组，一线圈铁芯，一电磁线圈，一弹性元件，一摆臂和一支点装置；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，其中所述电磁线圈设置在所述线圈铁芯的周围，所述弹性元件连接于所述线圈铁芯，所述摆臂连接于所述弹性元件，其中所述支点装置形成一通孔，所述线圈铁芯穿过所述通孔并接触其中一个所述导磁板，所述支点装置在所述通孔的两侧为所述线圈铁芯提供两个摆动支点；以及

一控制器，其中所述线圈铁芯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，其中当所述开关板被按压时，所述开关板用于驱动所述摆臂移动，使所述弹性元件产生变形并且所述弹性元件复原时，驱动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无线控制指令。

在一个实施例中，所述支点装置包括互相间隔地设置的第一和第二支点元件，以形成所述通孔，所述第一和第二支点元件分别位于所述线圈铁芯的相反两侧以提供两个所述摆动支点。

在一个实施例中，所述支点装置包括分别横向地延伸于所述第一和第二支点元件的第一和第二导磁臂，所述磁组设置于所述第一和第二导磁臂之间。

在一个实施例中，所述支点装置包括分别横向地延伸于所述第一和第二支点元件的第一和第二导磁臂，其中两个所述导磁板分别与所述第一和第二导磁臂一体成形。

在一个实施例中，所述第一支点元件和所述第一导磁臂形成铁芯材制的第一支点单元，所述第二支点元件和所述第二导磁臂形成铁芯材制的第二支点单元，从而所述第一和第二导磁臂进一步地起到导磁作用。

在一个实施例中，所述磁组的两个所述导磁板各自具有延伸越过所述永磁体的突出部分，在两个所述突出部分之间形成磁隙，其中所述线圈铁芯包括一铁芯臂，所述铁芯臂的远端被置于所述磁隙中，以在所述磁隙中交替地接触两个所述导磁板的内表面。

在一个实施例中，所述线圈铁芯还包括一连接臂，其一体地延伸于所述铁芯臂的近端，其中所述连接臂连接于所述弹性元件。

在一个实施例中，所述连接臂横向地延伸于所述铁芯臂并使所述线圈铁芯呈T型。

在一个实施例中，所述电磁线圈设置于所述铁芯臂周围，并且所述电磁线圈圈数为150-2000圈，其中所述电磁线圈导线直径为0.08mm-0.3mm。

在一个实施例中，所述弹性元件以层叠方式与所述线圈铁芯相组装。

在一个实施例中，所述弹性元件与所述线圈铁芯相组装使所述弹性元件形成所述线圈铁芯的延伸段从而形成整体的延长形结构。

在一个实施例中，所述弹性元件包括一中部弹性臂和延伸于所述中部弹性臂两端的两个安装臂，其中一个所述安装臂连接于所述线圈铁芯，另一个所述安装臂连接于所述摆臂。

在一个实施例中，两个所述安装臂分别横向地延伸于所述中部弹性臂两端以使所述弹性元件呈H型结构。

在一个实施例中，其还包括一壳体，用于容纳所述微型发电机，所述壳体包括一支撑板和一顶盖，所述顶盖包括至少一盖体，其中所述盖体在一端侧具有开孔，藉由所述开孔的设置，所述开关板能够与所述摆臂相连接。

在一个实施例中，所述开关板包括一个或多个基板，各个所述基板包括形成一按压板的一基板主体以及自所述基板主体底侧延伸的接合部，所述接合部和所述摆臂一体成形。

在一个实施例中，所述开关板包括一个或多个基板，各个所述基板包括形成一按压板的一基板主体以及自所述基板主体一端部的底侧延伸的一接合部，所述接合部和所述摆臂可拆卸地连接。

在一个实施例中，所述开关板的所述接合部设置有一定位部，所述定位部具有定位槽，所述摆臂远离所述弹性元件的一端可拆卸地限位于所述定位部。

在一个实施例中，所述摆臂远离所述弹性元件的一端形成有定位槽，开关板的所述接合部一端部限位于所述定位槽。

在一个实施例中，所述盖体中部位置两侧分别形成凸起的固定轴，所述开关板还包括自所述基板主体两侧延伸的具有安装孔的安装部，所述固定轴安装于所述安装孔使所述基板可活动地安装于所述盖体。

在一个实施例中，所述盖体中部位置两侧分别形成安装孔，所述开关板还包括自所述基板主体两侧延伸的具有固定轴的安装部，所述固定轴安装于所述安装孔使所述基板可活动地安装于所述盖体。

在一个实施例中，所述磁组还包括外部支撑支架，其中所述外部支撑支架用于容纳所述磁组，所述外部支撑支架安装于所述支撑板或所述顶盖。

在一个实施例中，所述第一和第二导磁臂分别稳固于所述顶盖和所述支撑板。

在一个实施例中，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。

相对于现有技术中的开关，本实用新型提供的所述自发电无线开关通过所述开关板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，所述自发电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板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板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是根据本实用新型的一个优选实施例的自发电无线开关的爆炸结构示意图。

图2是根据本实用新型的上述优选实施例的自发电无线开关的微型发电机的组装结构示意图。

图3A，3B和3C是示意根据本实用新型上述优选实施例所述自发电无线开关的一种操作方式的放大示意图。

图4A，4B和4C示意根据本实用新型上述优选实施例所述自发电无线开关的另一种操作方式的放大示意图。

图5是根据本实用新型的上述优选实施例的变形实施方式的自发电无线开关的爆炸结构示意图。

图6是根据本实用新型的上述优选实施例的变形实施方式的自发电无线开关的微型发电机的组装结构示意图。

图7A，7B和7C是示意根据本实用新型上述优选实施例的变形实施方式的所述自发电无线开关的一种操作方式的放大示意图。

图8A，8B和8C示意根据本实用新型上述优选实施例的变形实施方式的所述自发电无线开关的另一种操作方式的放大示意图。

图9为根据本实用新型上述优选实施例所述的自发电无线开关至所述电子设备的框图。

图10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开关以及一个电子控制系统形成的智能家居控制系统。

图11为根据本实用新型上述优选实施例所述的自发电无线开关中微型发电机的输出电压图。

图12为根据本实用新型上述优选实施例所述的自发电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13为根据本实用新型上述实施例所述的自发电无线开关中控制器的框形图。

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。

参阅附图1至图13，示出了根据本实用新型的优选实施例所述的一自发电无线开关，其中所述自发电无线开关适用于连接任何电子设备。特别地，所述自发电无线开关是一个以开关方式控制所述电子设备的自发电装置。

如图1至图4C所示是根据本实用新型的这个优选实施例的自发电无线开关，类似地，这个优选实施例的自发电无线开关利用杠杆原理来实现发电操作。更具体地，所述自发电无线开关包括一自发电无线开关模组10，其适合于搭配不同外壳或按键，就能开发出各具特色的自发电无线开关产品。也就是说，所述自发电无线开关模组10是模块化结构，其集成了发电和无线通信功能，从而适合于提供给下游厂家进一步地根据实际需求或喜好进行二次开发，而下游厂家不需要了解所述自发电无线开关模组10的发电和无线通信原理。利用本实用新型的这个优选实施例制得的自发电无线开关，其外形和尺寸可以做到与现有的有线开关的外形和尺寸一致，从而便于取代传统的有线开关。

更具体地，如图1至图2所示，所述自发电无线开关模组10包括模组顶盖11，模组支撑板13，微型发电机14，以及控制器15。其中所述顶盖11和所述支撑板13组装成一个模组壳体，以用于容纳可工作地连接的所述微型发电机14和所述控制器15。类似地，所述微型发电机14可以执行发电操作，以将机械能转化为电能，从而供应给所述控制器15，所述控制器15包括储能器152，电压变换器153，微型控制器(MDU)，无线信号发生器151等结构，从而所述控制器15被提供电能后可以工作并发送控制指令以控制相应的电子设备的预设操作。

在本实用新型的这个实施例中，更具体地，所述顶盖11包括一个或多个相连接的盖体111，所述盖体111包括多个侧板相接而形成的盖体主体1111，以及在所述盖体主体1111在两侧分别凸起地延伸的固定轴1112，所述盖体主体1111的一端还形成有开孔1113。

本实用新型的所述自发电无线开关模组10适合搭配一个或多个开关板12，其实施为按键盖板，各个所述开关板12包括基板125，从所述基板125的端部的底侧延伸的接合部122，以及从所述接合部122向内侧延伸的定位部127，所述定位部127进一步地包括两个定位段1271并且在两个所述定位段1271之间形成有一定位槽1271。各个所述开关板12在两侧还包括从基板125的中部位置分别自底侧延伸的安装部128，其形成有安装孔1281，所述安装孔1281可以是穿过所述安装部128厚度的穿孔，也可以是没有完全穿过所述安装部128厚度的凹槽孔。

所述开关板12对应地安装于各个所述盖体111，通过所述盖体111的两个所述固定轴1112定位于对应的两个安装孔1281，使得所述开关板12适合于绕着所述固定轴1112转动。本领域技术人员可以理解的是，所述安装孔1281也可能形成于所述盖体111，而所述固定轴1112可以形成于所述开关板12。从而这样的接合方式，方便组装又便于所述开关板12相对于所述盖体111活动。

类似地，在这个优选实施例中，所述开关板12包括三个独立的基板125，即三个按键板，对应三个所述基板125配置有对应的三个独立的微型发电机14，这样相当于提供了三个独立的开关，每个开关都可以独立运作而不互相影响。当然，上述三个独立开关的实施例只作为举例，根据实际需要，可以提供一个，两个或更多个所述开关。

各个所述微型发电机14包括一磁组144，一线圈铁芯142，一电磁线圈147，一弹性元件141，一摆臂148和一支点装置149。更具体地，所述磁组144包括一永磁体1443和位于所述永磁体1443两侧的分别具有相反磁极如分别具有N极和S极并且对称地布置的两个导磁板1442，以及一外部支撑支架1441，所述外部支撑支架1441具有内部容纳腔1444以用于容纳所述永磁体1443和两个所述导磁板1442。另外，两个所述导磁板1442可以分别是第一和第二导磁板1442，其具有相反的磁极，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。类似地，两个所述导磁板1442长度长于所述永磁体1443以在两个所述导磁板1442的突出部分之间形成一磁隙1446，其中所述外部支撑支架1441包围所述永磁体1443和两个所述导磁板1442并且露出所述磁隙1446。值得一提的是，在本实用新型的这个优选实施例中，所述磁组144可以固定于所述支撑板13或所述顶盖11，例如通过将所述外部支撑支架1441藉由合适的连接部件如螺钉螺母等安装于所述支撑板13，所述外部支撑支架1441可以由各种合适的材料制成，例如可以是弹性塑胶材质。

所述线圈铁芯142包括铁芯臂1421和横向地延伸于所述铁芯臂1421近端的连接臂1422，从而在这个优选实施例中大致呈T形结构。所述电磁线圈147环绕于所述线圈铁芯142的所述铁芯臂1421，并且使所述线圈铁芯142的远端未被所述电磁线圈147环绕，而所述线圈铁芯142的远端延伸进入所述磁组144的所述磁隙1446中。值得一提的是，在这个实施例中，所述电磁线圈147直接环绕于所述铁芯臂1421，当然，也可以有其他实施方式，如从所述磁组144的所述外部支撑支架1441进一步地连接有线圈支架，优选地其可以一体成形，并且所述线圈支架环绕于所述铁芯臂1421，而所述电磁线圈142环绕于所述线圈支架。

所述弹性元件141连接于所述线圈铁芯142，更具体地，所述弹性元件141与所述线圈铁芯142的所述连接臂1422相连接，并形成延长形结构。在这个优选实施例中，所述弹性元件141可以实施为由可复原材料制成的弹性片。可以理解的是，所述弹性元件141在其他可能的变形实施例中，同样可以层叠的方式与所述线圈铁芯142相连接。

更具体地，在本实用新型的这个优选实施例中，所述弹性元件141包括一中部的弹性臂1413和一体地横向地延伸于所述中部的弹性臂1413的两端的安装臂1414，从而形成大致H型结构。一端的所述安装臂1414与所述线圈铁芯142的所述连接臂1422重叠地通过一个或多个如两个第一连接部件1415如螺钉或铆钉等连接，相应地，所述安装臂1414与所述线圈铁芯142的所述连接臂1422提供有用于安装所述连接部件1415的第一安装孔1416。

所述摆臂148进一步地连接于所述弹性元件141的相反的另一端，从而所述线圈铁芯142，所述弹性元件141和所述摆臂148依次序连接而形成一个整体的延长形结构。更具体地，在这个优选实施例中，所述摆臂148一端1481与所述弹性元件141另一端的所述安装臂1414通过一个或多个如两个第二连接部件1417如螺钉或铆钉等连接，相应地，所述安装臂1414与所述摆臂148一端提供有用于安装所述连接部件1417的第二安装孔1418。

所述摆臂148的另一端1482延伸穿过所述盖体111的开孔1113，这样所述开关板12从所述接合部122延伸的所述定位部127适合与所述摆臂148的另一端1482相接合，具体地，所述摆臂148的另一端1482定位于所述定位部127的所述定位槽1271，这样，当所述开关板12被按压时，会藉由所述定位部127驱动所述微型发电机14执行发电操作，在下文中将更进一步地具体描述。本领域技术人员可以理解的是，所述摆臂148的另一端1482可以实施为所述定位部127的结构，即具有所述定位槽1271，而所述定位部127可以只是一个能够定位于所述定位槽1271的延伸于所述接合部122的凸起。当然，所述开关板12的所述接合部122和所述摆臂148也可能采用其他的可拆卸地连接结构。值得一提的是，所述开关板12的所述接合部122和所述摆臂148的可拆卸连接结构，使得本实用新型的这个优选实施例的自发电无线开关模组适合于被二次开发而搭配各种样式的自行设计的开关板，而当不需要进行二次开发时，在一些实施例中，所述摆臂148和所述接合部122也可能一体地连接。另外，也可能是所述定位部127穿过所述开孔1113并与所述摆臂148相接合。

所述支点装置149在这个优选实施例中用于提供两个摆动支点，从而使所述线圈铁芯142的所述铁芯臂1421可以相对两个所述摆动支点类似杠杆地移动，从而交替地接触不同磁极的两个所述导磁板1442。更具体地，在这个优选实施例中，所述支点装置149包括第一支点单元1491和第二支点单元1492，并且两者形成一通孔1493，其中所述铁芯臂1421延伸穿过所述通孔1493以使其远端置入所述磁隙1446中。

值得一提的是，提供两个所述摆动支点的结构可以有各种合适的方式，如可以是分别从所述支撑板13和所述顶盖11延伸的凸起作为摆动支点，可以是分别安装于所述支撑板13和所述顶盖11的支点结构等。也可能是一体成形，而中间开设有所述通孔1493。

在本实用新型的这个实施例中，所述第一支点单元1491包括第一支点元件14911和横向地延伸于所述第一支点元件14911的第一导磁臂14912；所述第二支点单元1492包括第二支点元件14921和横向地延伸于所述第二支点元件14921的第二导磁臂14922。其中所述第一支点元件14911和所述第二支点元件14921提供了两个摆动支点，例如图中所示的所述铁芯臂1421两侧的顶侧摆动支点和底侧摆动支点，这样，所述铁芯臂1421可分别以这两个摆动支点作支点类似杠杆地运动。而额外提供的所述第一和第二导磁臂14912和14922可以提供导磁的作用。可以理解的是，当上述支点元件和相应的导磁臂由相同材料制成并且一体成形时，所述通孔的尺寸略大于所述铁芯臂1421的厚度，以使所述铁芯臂1421只与所述第一和第二支点元件14911和14921中的其中之一相接触，这样在所述铁芯臂1421被驱动分别以所述第一和第二支点元件14911和14921作为摆动支点移动时，可以使通过所述铁芯臂1421的磁感线方向发生变向。当然，可以理解的是，当所述第一和第二支点单元1491和1492的所述第一和第二支点元件14911和14921由非导磁材料制成或分别再套设有非导磁材料时，所述铁芯臂1421也可能与所述第一和第二支点元件14911和14921两者相接触。

在本实用新型的这个优选实施例中，所述磁组144进一步地位于两个所述支点单元1491的所述导磁臂14912和14922之间，并且所述电磁线圈147也位于所述两个所述支点单元1491的所述导磁臂14912和14922之间。另外，通过设置两个所述摆动支点元件14911和14921，所述线圈铁芯142和所述弹性元件141以及所述摆臂148的整体延长形结构被两个所述摆动支点元件14911和14921划分成为阻力臂L1和动力臂L2。进一步地，所述铁芯臂1421延伸进入所述导磁臂14912和14922之间的部分界定形成所述阻力臂L1，而述线圈铁芯142和所述弹性元件141以及所述摆臂148的整体延长形结构的其他剩余部分形成所述动力臂L2。值得一提的是本实用新型的这个优选实施例的结构非常省力，所述动力臂L2的长度可以根据需要设置预设的长度，从而可以调节使用者需要按压或推动压的大小。

另外，所述第一和第二支点单元1491和1492可以是独立的部件，也可能是形成一个整体结构，并形成所述通孔1493以供所述铁芯臂1421穿过。更优选地，在这个优选实施例中，所述第一和第二支点单元1491和1492是互相独立的部件，并且互相间隔地设置。所述第一和第二支点元件14911和14921互相间隔地设置以在两者之间形成所述通孔1493，所述第一和第二导磁臂14912和14922互相间隔地设置以在两者之间形成容纳空间以供容纳所述磁组144以及所述电磁线圈147和所述铁芯臂1421形成所述阻力臂L1的部分。

值得一提的是，上述第一和第二导磁臂14912和14922进一步地固定于所述顶盖11和所述支撑板13形成的模组壳体中，如通过合适的卡扣配合结构，或者上述第一和第二导磁臂14912和14922进一步地套设有如塑胶外套，然后通过塑胶外套进行固定。这样，在这个优选实施例中，所述磁组144，所述电磁线圈147所述支点装置149可以固定不动，所述摆臂148移动时驱动所述线圈铁芯142交替地接触所述磁组的两个所述导磁板1442，从而使穿过所述线圈铁芯142的磁感线发生变化，这样在所述电磁线圈147中产生感应电流。另外，所述电磁线圈147线圈圈数可以是150-2000圈，导线直径为0.08mm-0.3mm，并且上述具体数值只作为举例，而并不限制本实用新型。

另外，还值得一提的是，根据本实用新型的这个优选实施例中，所述第一和第二支点单元1491和1492进一步地也各自由铁芯制成，从而形成第一和第二副铁芯。

如图中所示，其中所述顶盖11D未示出，所述自发电无线开关的操作方法如下，在未工作状态，所述线圈铁芯142的所述铁芯臂1421的远端位于两个所述导磁板1442之间并与顶侧的所述第一导磁板1442相接触，并且由所述第二支点元件14921支撑。当使用者按压所述开关板12的基板125左侧时，所述开关板12的基板125绕着自发电无线开关模组的盖体11的固定轴1113转动，并进一步地使所述基板125的右侧翘起，从而拉动所述接合部122翘起，从而进一步地驱动所述摆臂148移动，导致所述弹性元件141产生向下的弯曲形变，所述铁芯臂1421离开所述第二支点元件14921。当使用者继续按压时，所述弹性元件141的形变产生的回弹力作用于所述线圈铁芯142的近端并使得所述线圈铁芯142以顶侧所述第一支点元件14911为杠杆支点移动，并使所述铁芯臂1421的远端离开所述第一导磁板1442而与底部的所述第二导磁板1442相接触，从而使通过所述线圈铁芯142的磁感线发生反向改变，这样所述电磁线圈147中产生感应电流，从而执行了发电操作，所述感应电流产生的电能供应给所述控制器15，所述控制器15进一步地发送控制指令以控制相应的电子设备的操作。

进一步地，当所述线圈铁芯142的所述铁芯臂1421的远端位于两个所述导磁板1442之间并与底侧的所述第二导磁板1442相接触。当使用者按压所述开关板12的基板125右侧时，所述开关板12的基板125绕着自发电无线开关模组的盖体11的固定轴1113转动，并进一步地使所述基板125的左侧翘起，从而促使所述接合部122移动，进一步地驱动所述摆臂148移动，导致所述弹性元件141产生向上的弯曲形变，所述铁芯臂1421离开所述第一支点元件14911。当使用者继续按压时，所述弹性元件141的形变产生的回弹力作用于所述线圈铁芯142的近端并使得所述线圈铁芯142底侧所述第二支点元件14921为杠杆支点为杠杆支点移动，并使所述铁芯臂1421的远端离开所述第二导磁板1442而与顶部的所述第二导磁板1442相接触，从而使通过所述线圈铁芯142的磁感线发生反向改变，这样所述电磁线圈147中产生感应电流，从而执行了发电操作，类似地，所述感应电流产生的电能供应给所述控制器15，所述控制器15进一步地发送控制指令以控制相应的电子设备的操作。

值得一提的是，类似地，上述所示的工作过程可以用来控制电子设备的相反的操作，例如可以是对应的启动和关闭的操作。上述图中示意的运动方向也只作为举例，而并不限制本实用新型，在实际应用中，所述自发电无线开关也可能呈竖直方向安装于墙壁中，从而使用者沿水平方向按压所述开关板12。并且在未工作状态时，所述线圈铁芯142可以选择性与其中一个所述导磁板1442接触，而在工作过程中，被驱动去接触另一个所述导磁板1442，从而实现交替地接触两个不同磁极的所述导磁板1442。

值得一提的是，在这个优选实施例中，多个独立的所述微型发电机14可以可工作地连接至同一个所述控制器15，也可以各自连接至单独的所述控制器15。独立的所述微型发电机14和所述开关板12形成的多个独立的开关组合，每个开关组合可以用于产生不同的控制指令，可以用来控制同一个电子设备也可以用来控制不同的电子设备，其可以根据实际需要而设计。

相应地，上述实施例提供一种组装自发电无线开关的方法，其包括组装用于执行发电操作和无线通信操作的自发电无线开关模组10的步骤，以及针对所述自发电无线开关模组再设计对应的开关板12的步骤。在组装所述自发电无线开关模组10时，其进一步地包括组装用于整合电能并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，对应地其包括：将信号发生器151可工作地连接于的微型控制器(MDU)；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(MDU)。

根据本实用新型的这个优选实施例，在组装用于执行自发电操作的微型发电机14的步骤中，其包括如下的步骤，本领域技术人员应理解的是，下述组装步骤以及步骤中涉及到的结构只作为举例而并不限制本实用新型。

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。所述外部支撑支架1441进一步地可以固定于所述支撑板13或所述顶盖11以防止其移动。

组装线圈组：将摆臂148的一端1481与实施为H型弹性片的所述弹性元件141的一安装臂1414通过连接部件相连接；将所述弹性元件141相反的另一侧的安装臂1414通过连接部件连接于T型线圈铁芯142的连接臂1422；将电磁线圈147环绕于所述线圈铁芯142的铁芯臂1421；将所述铁芯臂1421穿过所述支点装置149的所述第一和第二支点元件14911和14921之间的所述通孔1493，并且适当调整所述支点装置149和所述铁芯臂1421之间的相对位置以调整所述阻力臂L1和所述动力臂L2的长度分配。并且所述T型线圈铁芯142的铁芯臂1421延伸进入所述铁芯臂1421的远端14211并被置于所述磁组144的所述磁隙1446与顶部的所述第一导磁板1422相接触。所述支点装置149的第一和第二支点单元1491和1492进一步地会在后续步骤中分别稳固于所述顶盖14和所述支撑板13。所述电磁线圈147进一步地连接至所述控制器15的所述储能器以将产生的电能供应给所述控制器15。值得一提的是，在初始未工作状态，这个优选实施例中，所述铁芯臂1421的远端被置于所述磁组144的所述磁隙1446中，并且可以选择与顶部或底部的所述导磁板1422相接触。

进一步地，将模组顶盖11组装于所述支撑板13并将所述微型发电机14容纳于所述模组顶盖11和所述支撑板13的壳体中，并且使所述摆臂148的另一端1482延伸出各个所述盖体111的开孔1113，或者在其他例子中，所述开关板12的所述定位部127会延伸进入所述开孔111以与所述摆臂148相接合。这样就形成了一个模块化的能够执行发电操作和无线通信操作的自发电无线开关模组10。

组装开关板12：所述开关板12的基板125两侧安装孔1281分别套设于所述盖体111两侧的固定轴1112以使所述基板125可活动地安装于所述盖体111，并且所述基板125一侧的设置于接合部122的定位部127与所述摆臂148的另一端1482相接合，所述定位部127的所述定位槽1271的形状和尺寸与所述摆臂148的另一端1482相配合，例如可以是过盈配合。在这个优选实施例中，将三个所述开关板12的所述基板125分别与三个独立的所述微型发电机14相配合。

可以理解的是，上述自发电开关的所述自发电无线开关模组10和所述开关板12的组装方法也只作为举例，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。另外，值得一提的是，所述开关板12的组装可以由下游厂家来完成。

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，其中所述自发电无线开关包括自发电无线开关模组10和一个或多个开关板12，其中所述自发电无线开关模组10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，设于所述线圈铁芯142的铁芯臂1421周围的电磁线圈147，连接于所述线圈铁芯142的弹性元件141，连接于所述弹性元件141的摆臂148，以及设置于所述磁组144和所述电磁线圈147的周围的支点装置149，并且所述铁芯臂1421穿过所述支点装置149的两个互相间隔地设置第一和第二支点元件14911和14921之间的所述通孔1493，其中所述开关板12包括与所述摆臂148相接合的定位部127，其中所述方法包括如下步骤：

(α)回应于使用者对所述开关板12的基板125的远离所述定位部127的那一侧顶表面的按压动作，所述定位部127的移动驱动所述摆臂148移动，使所述弹性元件141产生弯曲变形并产生回弹力；

(β)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和顶部的所述第一导磁板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以第一支点元件14911为摆动支点类似杠杆地移动，并且其远端脱离所述第一导磁板1442，并与所述磁组144的底部的所述第二导磁板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

(γ)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的无线信号发生器发送控制指令，进一步地控制电子设备的预设操作。

相应地，上述方法还包括步骤：

(δ)回应于使用者对所述开关板12的基板125的邻近所述定位部127的那一侧顶表面的按压动作，所述定位部127的移动驱动所述摆臂148移动，使所述弹性元件141产生弯曲变形并产生回弹力；

(ε)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和底部的所述第二导磁板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以第二支点元件14921为摆动支点类似杠杆地移动，并且其远端脱离所述第二导磁板1442，并与所述磁组144的顶部的所述第一导磁板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

(ζ)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的无线信号发生器发送控制指令，进一步地控制所述电子设备的另一预设操作。

相应地，在一个优选实施例中，所述方法中步骤(α)至(γ)和步骤(δ)至(ζ)可以分别控制所述电子设备的启动和关闭功能。

在本实用新型的这个优选实施例中，在初始未工作状态，所述线圈铁芯142的所述铁芯臂1421的远端与顶部的所述第一导磁板1442相接触。在步骤(β)中，所述弹性元件141从朝向底侧方向的弯曲形变的状态复原时，使所述线圈铁芯142的所述铁芯臂1421的远端与所述磁组144的底部的所述第二导磁板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。而在步骤(ε)中，所述弹性元件141从朝向顶侧方向的弯曲形变状态复原时，使所述线圈铁芯142的所述铁芯臂1421的远端与所述磁组144的顶部的所述第一导磁板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。

值得一提是，在所述切换相接触的导磁板1442的过程中，所述线圈铁芯142分别相对于所述支点装置149的所述第一和第二支点元件14911和14921转动，从而类似杠杆地快速地交替地接触相反磁极的导磁板1442，从而在极短的时间内所述电磁线圈147内产生感应电流。

另外，所述方法还包括步骤：回应于所述使用者对所述开关板12的所述基板125的按压操作，所述开关板12的所述基板125相对于所述自发电无线开关模组10的盖体111两侧的固定轴1112转动，相应地驱动所述定位部127翘起和回落。

另外，类似地，所述控制器15经由所述无线信号发生器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。所述电子设备可以是智能家具如智能门和智能窗，或智能家电如照明灯、空调、电风扇、电子显示设备、音效装置、安防设备、呼叫救护设备、门铃或办公电器等等。

如图所示，根据本实用新型的这个优选实施例的变形实施方式，其结构与上述这个优选实施例的结构类似，区别在于，这个实施例中，所述磁组144’的所述第一和第二导磁板1442’分别与所述支点装置149’的所述第一和第二导磁臂14912’和14922’一体成形，即由相同材料制成如由铁芯材料或合适的能导磁的合金材料制成，从而一体成形的所述第一导磁板1442’和所述第一导磁臂14912’与一体成形的另一所述第一导磁板1442’和所述第二导磁臂14922’更能较佳地起到导磁作用。

另外，值得一提的是，所述开关工作时，使用者也可以不采用按压操作，而是推动动作，具体地，在上述这个优选实施例，其中所述方法的步骤(α)可以实施为包括如下步骤：(α’)回应于使用者对所述开关板12的基板125的邻近所述定位部127的那一侧底表面的抬升动作，所述定位部127的移动驱动所述摆臂148移动，使所述弹性元件141产生弯曲变形并产生回弹力。

另外，类似地，所述控制器15经由所述无线信号发生器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。所述电子设备可以是智能家具如智能门和智能窗，或智能家电如照明灯、空调、电风扇、电子显示设备、音效装置、电子安防设备、电子呼叫救护设备和电子门铃或其他办公电器等等。

如图9和10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自发电无线开关被用于从所述开关板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。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，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11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12和图13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。

所述控制器15进一步包括一个具有Flash存储器的一个微型控制器(MCU)。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。

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 (23)

1.一种自发电无线开关模组，其特征在于，其适合于与开关板可拆卸地组装从而形成一个自发电无线开关，其中所述无线动能开关模组包括：

至少一微型发电机，其包括：一磁组，一线圈铁芯，一电磁线圈，一弹性元件，一摆臂和一支点装置；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，其中所述电磁线圈设置在所述线圈铁芯的周围，所述弹性元件连接于所述线圈铁芯，所述摆臂连接于所述弹性元件，其中所述支点装置形成一通孔，所述线圈铁芯穿过所述通孔并接触其中一个所述导磁板，所述支点装置在所述通孔的两侧为所述线圈铁芯提供两个摆动支点；以及

一控制器，其中所述线圈铁芯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，其中当所述开关板被按压时，所述开关板用于驱动所述摆臂移动，使所述弹性元件产生变形并且所述弹性元件复原时，驱动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无线控制指令。

2.根据权利要求1所述的自发电无线开关模组，其中所述支点装置包括互相间隔地设置的第一和第二支点元件，以形成所述通孔，所述第一和第二支点元件分别位于所述线圈铁芯的相反两侧以提供两个所述摆动支点。

3.根据权利要求2所述的自发电无线开关模组，其中所述支点装置包括分别横向地延伸于所述第一和第二支点元件的第一和第二导磁臂，所述磁组设置于所述第一和第二导磁臂之间。

4.根据权利要求2所述的自发电无线开关模组，其中所述支点装置包括分别横向地延伸于所述第一和第二支点元件的第一和第二导磁臂，其中两个所述导磁板分别与所述第一和第二导磁臂一体成形。

5.根据权利要求3或4所述的自发电无线开关模组，其中所述第一支点元件和所述第一导磁臂形成铁芯材制的第一支点单元，所述第二支点元件和所述第二导磁臂形成铁芯材制的第二支点单元，从而所述第一和第二导磁臂进一步地起到导磁作用。

6.根据权利要求5所述的自发电无线开关模组，其中所述磁组的两个所述导磁板各自具有延伸越过所述永磁体的突出部分，在两个所述突出部分之间形成磁隙，其中所述线圈铁芯包括一铁芯臂，所述铁芯臂的远端被置于所述磁隙中，以在所述磁隙中交替地接触两个所述导磁板的内表面。

7.根据权利要求6所述的自发电无线开关模组，其中所述线圈铁芯还包括一连接臂，其一体地延伸于所述铁芯臂的近端，其中所述连接臂连接于所述弹性元件。

8.根据权利要求7所述的自发电无线开关模组，其中所述连接臂横向地延伸于所述铁芯臂并使所述线圈铁芯呈T型。

9.根据权利要求1至4中任一所述的自发电无线开关模组，其中所述电磁线圈设置于所述铁芯臂周围，并且所述电磁线圈圈数为150-2000圈，其中所述电磁线圈导线直径为0.08mm-0.3mm。

10.根据权利要求1至4中任一所述的自发电无线开关模组，其中所述弹性元件以层叠方式与所述线圈铁芯相组装。

11.根据权利要求1至4中任一所述的自发电无线开关模组，其中所述弹性元件与所述线圈铁芯相组装使所述弹性元件形成所述线圈铁芯的延伸段从而形成整体的延长形结构。

12.根据权利要求10所述的自发电无线开关模组，其中所述弹性元件包括一中部弹性臂和延伸于所述中部弹性臂两端的两个安装臂，其中一个所述安装臂连接于所述线圈铁芯，另一个所述安装臂连接于所述摆臂。

13.根据权利要求12所述的自发电无线开关模组，其中两个所述安装臂分别横向地延伸于所述中部弹性臂两端以使所述弹性元件呈H型结构。

14.根据权利要求5所述的自发电无线开关模组，还包括一壳体，用于容纳所述微型发电机，其中所述壳体包括一支撑板和一顶盖，所述顶盖包括至少一盖体，其中所述盖体在一端侧具有开孔，藉由所述开孔的设置，所述开关板能够与所述摆臂相连接。

15.根据权利要求14所述的自发电无线开关模组，其中所述开关板包括一个或多个基板，各个所述基板包括形成一按压板的一基板主体以及自所述基板主体底侧延伸的接合部，所述接合部和所述摆臂一体成形。

16.根据权利要求14所述的自发电无线开关模组，其中所述开关板包括一个或多个基板，各个所述基板包括形成一按压板的一基板主体以及自所述基板主体一端部的底侧延伸的一接合部，所述接合部和所述摆臂可拆卸地连接。

17.根据权利要求16所述的自发电无线开关模组，其中所述开关板的所述接合部设置有一定位部，所述定位部具有定位槽，所述摆臂远离所述弹性元件的一端可拆卸地限位于所述定位部。

18.根据权利要求16所述的自发电无线开关模组，其中所述摆臂远离所述弹性元件的一端形成有定位槽，开关板的所述接合部一端部限位于所述定位槽。

19.根据权利要求16所述的自发电无线开关模组，其中所述盖体中部位置两侧分别形成凸起的固定轴，所述开关板还包括自所述基板主体两侧延伸的具有安装孔的安装部，所述固定轴安装于所述安装孔使所述基板可活动地安装于所述盖体。

20.根据权利要求16所述的自发电无线开关模组，其中所述盖体中部位置两侧分别形成安装孔，所述开关板还包括自所述基板主体两侧延伸的具有固定轴的安装部，所述固定轴安装于所述安装孔使所述基板可活动地安装于所述盖体。

21.根据权利要求16所述的自发电无线开关模组，其中所述磁组还包括外部支撑支架，其中所述外部支撑支架用于容纳所述磁组，所述外部支撑支架安装于所述支撑板或所述顶盖。

22.根据权利要求16所述的自发电无线开关模组，其中所述第一和第二导磁臂分别稳固于所述顶盖和所述支撑板。

23.根据权利要求1至4中任一所述的自发电无线开关模组，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。