CN211530983U - 一种自供能无线按键开关的发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种自供能无线按键开关的发电装置，包括U型铁芯、线圈、磁铁组件、固定外壳、L型支架和转动轴；磁铁组件置于固定外壳内，固定外壳通过转动轴安装在L型支架上，绕着转动轴转动；磁铁组件有三个磁极且相邻磁极磁力线方向相反。初始状态，U型铁芯的上下臂末端与磁铁组件的中下两个磁极配合，形成闭合的导磁回路；按动固定外壳后，磁铁组件和固定外壳一起转动，使得磁铁组件的中上两个磁极与U型铁芯的上下臂末端配合，形成闭合的导磁回路；线圈中的磁力线方向突然反相。本实用新型可以有效限制铁芯和导磁片之间的相对运动，增加结构的稳定性，提高按键的耐久性；通过增大铁芯与导磁片的接触面积，降低磁阻，提升结构发电效率。

Description

一种自供能无线按键开关的发电装置

技术领域

本实用新型涉及发电技术领域，尤其涉及一种自供能无线按键开关的发电装置。

背景技术

随着科学技术发展，传统开关面板逐渐被无线开关取代，目前很多无线按键开关面板采用电池供电，但开关的频繁操作很快会让电池电量耗尽，并且开关在使用过程中需要更换电池，不仅增加了成本，而且给用户造成麻烦，另外更换电池容易污染环境。

自发电按键开关不依赖电池供电，通过人的手动按压，将机械能转化为电能，储存的电能满足发射信息的要求，满足无线门铃、照明、汽车钥匙和遥控器等多种场合，使用范围很广泛。

目前很多无线按键开关结构比较复杂，并且在频繁按键或者用力按键后会容易发生变形或者移位，导致线圈铁芯内无法继续组成有效的磁感线闭合回路，大大降低了按键结构的发电效率甚至损坏按键发电结构。因此急需开发一种结构简单、不易变形的按键发电开关。

实用新型内容

发明目的：针对以上问题，本实用新型提出一种自供能无线按键开关的发电装置，发电按键结构稳定，提升发电效率。

技术方案：为实现上述设计目的，本实用新型所采用的技术方案是：一种自供能无线按键开关的发电装置，包括U型铁芯、线圈、磁铁组件、固定外壳、L型支架和转动轴；L型支架上部设有支架过孔；U型铁芯的上臂套有线圈，且上臂末端穿出线圈，下臂固定在L型支架下部；磁铁组件置于固定外壳内，固定外壳设有左右悬臂，悬臂末端设有过孔，通过转动轴安装在L型支架上，绕着转动轴转动；磁铁组件包括导磁片和磁铁，有三个磁极，且相邻磁极磁力线方向相反。

初始状态，U型铁芯的上下臂末端与磁铁组件的中下两个磁极配合，形成闭合的导磁回路；按动固定外壳后，磁铁组件和固定外壳一起转动，使得磁铁组件的中上两个磁极与U型铁芯的上下臂末端配合，形成闭合的导磁回路；线圈中的磁力线方向突然反相。

进一步地，所述磁铁组件包含三个导磁片和两个磁铁，依次为上导磁片、上磁铁、中导磁片、下磁铁和下导磁片；三个导磁片形成两个空间，呈E型结构；上下两个磁铁极化方向相反，且垂直于导磁片。

进一步地，所述U型铁芯上下臂末端上下两面均设置倒角。

进一步地，所述U型铁芯上下臂末端深入导磁片内部，于导磁片内部上下运动。

进一步地，所述磁铁组件包括磁铁和浅U型导磁片；磁铁置于浅U型导磁片的中间底部，形成E型结构；磁铁和浅U型导磁片两个末端形成三个磁极，磁铁极化方向与浅U型导磁片末端方向平行。

进一步地，磁铁左边还设有一块固定导磁片。

有益效果：本实用新型U型铁芯和E型磁铁组件的结构简单，加工组装容易，成本低，适合批量生产。

本实用新型通过较长的悬臂和限制磁铁组的运动使用户按压磁铁受力更小更平均，可以有效限制铁芯和导磁片之间的相对运动，增加结构的稳定性，提高按键的耐久性，通过增大铁芯与导磁片的接触面积，降低磁阻，提升结构发电效率。

本实用新型在稳定状态时没有闭环之外多余的磁铁，减少磁力线干扰，铁芯臂插入浅U型导磁片内，使发电结构在稳定状态更可。

附图说明

图1是本实用新型实施例一二维分解示意图；

图2是本实用新型实施例一三维分解示意图；

图3是本实用新型实施例一三维视角示意图；

图4是本实用新型实施例一按键发电及磁路方向示意图；

图5是本实用新型实施例二按键发电及磁路方向示意图；

图6是本实用新型实施例三按键发电及磁路方向示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型所述的自供能无线按键开关的发电装置，包括发电结构和支撑结构，发电结构包括线圈1、U型铁芯2、磁铁组件，支撑结构包括L型支架5、固定外壳6、转动轴7。U型铁芯2的上臂套有线圈1，且上臂末端穿出线圈，下臂固定在L型支架5下部。

磁铁组件置于固定外壳内，固定外壳6设有左右悬臂62，悬臂末端设有过孔63，L型支架5上部设有支架过孔53，固定外壳6通过转动轴7安装在L型支架5上，绕着转动轴转动。L型支架上的支架过孔53与固定外壳的过孔63通过转动轴配合，固定外壳与磁铁组件一起在按压动作驱动下绕着转轴运动，磁铁组件与固定外壳一起相对铁芯和线圈部分平动或者转动。

磁铁组件包括导磁片和磁铁，有三个磁极，且相邻磁极磁力线方向相反。初始状态，U型铁芯2的上下臂末端与磁铁组件的中下两个磁极配合，形成闭合的导磁回路；按动固定外壳后，磁铁组件和固定外壳一起转动，使得磁铁组件的中上两个磁极与U型铁芯2的上下臂末端配合，形成闭合的导磁回路；线圈中的磁力线方向突然反相。

U型铁芯2上下臂末端深入到导磁片内部，铁芯只能在导磁片内部上下运动，限制了铁芯臂的运动范围。U型铁芯上下臂末端上下两面均设置倒角，使得铁芯与导磁片接触面积增大，降低了磁阻。

实施例一

如图2所示，磁铁组件包含上、中、下三个导磁片3和上、下两个磁铁4，依次为上导磁片31、上磁铁41、中导磁片32、下磁铁42和下导磁片33。三个导磁片分别夹住上下两个磁铁，同时导磁片伸出一部分，三个导磁片形成两个空间，整体呈E型结构。上下两个磁铁极化方向相反，且垂直于导磁片，E型结构上下均为N极(或S极)，中间为S极(或N极)。

如图3所示，线圈1通过线圈过孔11固定在铁芯上臂21上，U型铁芯2通过铁芯下臂22固定在L型支架下部51上。导磁片3和磁铁4两边被固定外壳6夹住，上导磁片31嵌入在固定外壳上导磁片空隙处611，上磁铁41嵌入在固定外壳上磁铁空隙处612，中导磁片32嵌入在固定外壳中导磁片空隙处613，下磁铁42嵌入在固定外壳下磁铁空隙处614，下导磁片33嵌入在固定外壳下导磁片空隙处615。

转动轴7通过支架过孔53、固定外壳左侧过孔631和固定外壳右侧过孔632连接L型支架上部52、固定外壳左侧悬臂621和固定外壳右侧悬臂622。

本实用新型将U型铁芯2深入一部分到三块导磁片3之间，将导磁片3与U型铁芯2的接触面积扩大，在铁芯上臂21做出铁芯上臂上斜面2111和铁芯上臂下斜面2112，在铁芯下臂22做出铁芯下臂上斜面2211和铁芯下臂下斜面2212，有效地限制磁铁4运动路径，实现磁铁运动到达稳定状态时，构成磁感线回路时极大地提升磁感应强度。

如图4所示，U型铁芯与E型磁铁组件配合运动，形成两个状态。当未按键时，系统处于状态一，U型铁芯的下臂插入E型磁铁组件的下导磁片与中导磁片形成的空间中，U型铁芯下臂的末端与下导磁片接触配合；U型铁芯的上臂插入E型磁铁组件的上导磁片与中导磁片形成的空间中，U型铁芯上臂的末端与中导磁片接触配合。

此时，中导磁片32与铁芯上臂下斜面2112接触，下导磁片33与铁芯下臂下斜面2212接触。磁路方向为下磁铁42N极→下导磁片33→铁芯下臂22→铁芯上臂21→中导磁片32→下磁铁42S极。

磁铁组件按下之后，固定外壳左侧悬臂621和固定外壳右侧悬臂622带动固定外壳6、磁铁4和导磁片3绕转动轴7向下运动，系统处于状态二，U型铁芯下臂的末端与中导磁片接触配合，U型铁芯上臂的末端与上导磁片接触配合。

此时，上导磁片31与铁芯上臂上斜面2111接触，中导磁片32与铁芯下臂上斜面2211接触。磁路方向为上磁铁41N极→上导磁片31→铁芯上臂21→铁芯下臂22→中导磁片32→上磁铁41S极。

本实用新型将按键的微能量用来发电，结构简单稳固，发电量大，体积小，适用于多种需要自发电按键开关的场合。

实施例二

如图5所示，磁铁组件包括一块磁铁和浅U型导磁片8；磁铁置于浅U型导磁片的中间底部，形成E型结构；磁铁和浅U型导磁片两个末端形成三个磁极，磁铁极化方向与浅U型导磁片末端方向平行。浅U型导磁片可以在到达稳定状态时没有内部磁力线干扰，提升发电效率。

当按键未按下，结构处于状态一，此时，铁芯下臂22与浅U型导磁片8下部接触，磁路方向为磁铁4N极→铁芯上臂21→铁芯下臂22→浅U型导磁片→磁铁4S极。

当按键按下后，结构处于状态二，此时，铁芯上臂21与浅U型导磁片8上部接触，磁路方向为磁铁4N极→铁芯下臂22→铁芯上臂21→浅U型导磁片8→磁铁4S极。

实施例三

如图6所示，磁铁左边还设有一块固定导磁片9，也可以是非导磁的，进一步限制铁芯在浅U型导磁片8间的运动，降低铁芯与磁铁之间因为存在气隙磁通削弱磁场强度的影响。

当按键未按下，结构处于状态一，此时，铁芯下臂22与浅U型导磁片8下部接触，铁芯上臂21与固定导磁片9接触，磁路方向为磁铁4N极→固定导磁片9→铁芯上臂21→铁芯下臂22→浅U型导磁片8→磁铁4S极。

当按键按下后，结构处于状态二，此时，铁芯上臂21与浅U型导磁8上部接触，铁芯下臂22与固定导磁片9接触，磁路方向为磁铁4N极→固定导磁片9→铁芯下臂22→铁芯上臂21→浅U型导磁片8→磁铁4S极。

Claims (6)

1.一种自供能无线按键开关的发电装置，其特征在于：包括U型铁芯(2)、线圈(1)、磁铁组件、固定外壳(6)、L型支架(5)和转动轴(7)；

L型支架(5)上部设有支架过孔(53)；U型铁芯(2)的上臂套有线圈(1)，且上臂末端穿出线圈，下臂固定在L型支架(5)下部；

磁铁组件置于固定外壳内，固定外壳(6)设有左右悬臂(62)，悬臂末端设有过孔(63)，通过转动轴(7)安装在L型支架(5)上，绕着转动轴转动；

磁铁组件包括导磁片和磁铁，有三个磁极，且相邻磁极磁力线方向相反；

初始状态，U型铁芯(2)的上下臂末端与磁铁组件的中下两个磁极配合，形成闭合的导磁回路；按动固定外壳后，磁铁组件和固定外壳一起转动，使得磁铁组件的中上两个磁极与U型铁芯(2)的上下臂末端配合，形成闭合的导磁回路；线圈中的磁力线方向突然反相。

2.根据权利要求1所述的自供能无线按键开关的发电装置，其特征在于：所述磁铁组件包含三个导磁片(3)和两个磁铁(4)，依次为上导磁片(31)、上磁铁(41)、中导磁片(32)、下磁铁(42)和下导磁片(33)；

三个导磁片形成两个空间，呈E型结构；上下两个磁铁极化方向相反，且垂直于导磁片。

3.根据权利要求1所述的自供能无线按键开关的发电装置，其特征在于：所述U型铁芯上下臂末端上下两面均设置倒角。

4.根据权利要求1所述的自供能无线按键开关的发电装置，其特征在于：所述U型铁芯上下臂末端深入导磁片内部，于导磁片内部上下运动。

5.根据权利要求1所述的自供能无线按键开关的发电装置，其特征在于：所述磁铁组件包括磁铁和浅U型导磁片(8)；

磁铁置于浅U型导磁片的中间底部，形成E型结构；磁铁和浅U型导磁片两个末端形成三个磁极，磁铁极化方向与浅U型导磁片末端方向平行。

6.根据权利要求5所述的自供能无线按键开关的发电装置，其特征在于：磁铁左边还设有一块固定导磁片(9)。

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