CN214411031U - 一种磁吸附控制的开关面板结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种磁吸附控制的开关面板结构，在普通开关的基础上在翘板结构背部对应翘板两头预埋了强磁永磁体，磁体对应底座相应位置设置有电磁线圈，单片机控制线圈通电即可在磁力作用下改变翘板开关，且在翘板改变状态后线圈就不在通电，既能节约电能又能避免像普通继电器一般长期通电而发热带来安全隐患。并在电磁线圈中间位置设有磁力霍尔元件，用于检测翘板当前所处状态，用于告诉单片机下次如何控制翘板同时用于检测电磁线圈是否正常工作。当用户无法手动按压翘板进行开关状态切换时，通过先电路板发送控制信号，单片机基于控制信号驱动控制电路控制相应的电磁线圈通电得磁以吸附对应侧的翘板上的强磁永磁体，实现开关状态的切换。

Description

一种磁吸附控制的开关面板结构

技术领域

本实用新型涉及开关设备领域，尤其涉及一种磁吸附控制的开关面板结构。

背景技术

当下社会智能家居已成主流，许多人家庭装修新房子时都会考虑智能家居的东西，以往的水电施工，电工布线时往往按照普通灯光面板控制方式布线，该方式较为成熟，有一定的经验的电工师傅都能快速且无误的施工，相比发展了 20 多年的总线通讯方式的智能灯光系统，总线系统的布线没有统一标准，各家有各家的标准和规范，导致许多电工师傅抵触智能家居的布线工作，间接使得许多业主对于智能抱有观望态度，并且智能家居的控制方式与平常普通开关方式有很大的差异性，使得很多老人及学习能力差的人增加不必要的学习成本。且已按常规方式布线的家庭若想体验智能家居就只能望尘莫及了。急需一款面板既能适应常规布线方式，又能与普通翘板开关一般使用无异，以便解决以上种种问题。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种磁吸附控制的开关面板结构。

本实用新型采用的技术方案是：

一种磁吸附控制的开关面板结构，其其包括底盒、开关盒和翘板，底盒固定安装于安装位置，底盒具有开关盒容纳腔，开关盒可拆卸卡接装配在容纳腔内，开关盒的上表面可拆卸设有至少一个翘板；开关盒内固定安装有相互电连接的电路板和至少一个开关触点结构，翘板和开关触点结构一一对应设置，开关盒容纳腔对应翘板两头预埋强磁永磁体，开关盒容纳腔对应强磁永磁体相应位置设置有电磁线圈，电磁线圈与电路板电连接，并由电路板上的单片机控制电磁线圈的通断以在磁力作用下改变翘板开关，对应翘板两端电磁线圈的中间位置分别设有磁力霍尔元件，两个磁力霍尔元件分别电连接电路板，两个磁力霍尔元件感应对应端的磁通量并分别输出触发信号至电路板，以便电路板上的单片机感知当前翘板开关状态。

进一步地，作为一种较优实施方式，每个翘板的底面中心垂直固定有插销，插销的下端设有第一永磁体；每个开关触点结构具有一摆动块，摆动块的两侧通过固定轴与开关盒转动连接，摆动块的上端中心设有与插销配合的插槽，插槽的底部设有第二永磁体，插销插置与插槽内并通过第一永磁体和第二永磁体的吸附连接固定；摆动块在插销的带动下相对摆动进而驱动开启和关闭。

进一步地，作为一种较优实施方式，所述底盒的上端四周边具有向外延伸的凸缘，凸缘上可设有两个以上的螺丝孔，底盒通过螺丝固定安装于安装位置上。

进一步地，作为一种较优实施方式，所述电路板上包括单片机、通信组件和常规的控制电路，单片机通过通信组件与用户终端通信连接，单片机与控制电路电连接并驱动该控制电路工作，控制电路通过控制电磁线圈的通断电以控制电磁线圈的得磁与失磁。

进一步地，作为一种较优实施方式，所述通信组件采用有线通信组件或者无线通信组件，有线通信组件为电力载波芯片、RS485串口芯片、RS232串口芯片、KNX芯片、TCP-IP通信芯片中的一种；无线通信组件为蓝牙通信芯片 、Zigbee芯片、Lora芯片、Nb-Iot芯片或WIFI通信芯片中的一种。

进一步地，作为一种较优实施方式，开关触点结构还包括弹簧、动触点和静触点，弹簧插置于摆动块底部设有的腔室内，动触点设于弹簧的下端，两个静触点分别固定设在位于动触点的两侧边，摆动块带动动触点切换与其中一个静触点接触，动触点连接公共接线端，不同静触点作为不同开关状态的切换触点。

进一步地，作为一种较优实施方式，其还包括一拆卸翘板的拆板，拆板的上表面固定设有拉手环结构，拆板的下表面对应翘板的强磁永磁体的位置设有拆板永磁体进一步地，其还包括一拆卸翘板的拆板，拆板的上表面固定设有拉手环结构，拆板的下表面对应翘板的强磁永磁体的位置设有拆板永磁体；通过将拆板吸附于翘板上利用磁吸力将翘板从开关盒上拆卸下来，方便快捷，便于翘板的快速拆卸与安装。

进一步地，作为一种较优实施方式，所述容纳腔内设有用于与开关盒电连接的接线柱，容纳腔底部对应接线柱设有供导线插入的开孔，开关盒的底部设有与接线柱电接触的金属弹片，金属弹片与电路板电连接。

进一步地，作为一种较优实施方式，所述接线柱安装在容纳腔的底部设有的接线腔内，接线腔的上端开设有供金属弹片插入的插置通孔；每个接线柱的上端固定有弹簧触片，金属弹片插置于弹簧触片内并与接线柱电连接。

进一步地，作为一种较优实施方式，底盒外侧壁上设有连通接线柱的接线螺丝，接线柱通过接线螺丝与外部线缆连接。

本实用新型采用以上技术方案，在普通开关的基础上在翘板结构背部对应翘板两头预埋了强磁永磁体，磁体对应底座相应位置设置有电磁线圈，单片机控制线圈通电即可在磁力作用下改变翘板开关，且在翘板改变状态后线圈就不在通电，既能节约电能又能避免像普通继电器一般长期通电而发热带来安全隐患。并在电磁线圈中间位置设有磁力霍尔元件，用于检测翘板当前所处状态，用于告诉单片机下次如何控制翘板同时用于检测电磁线圈是否正常工作，只需将本磁控开关安装在原有的 86 型底盒上就可实现灯光智能控制，若灯光回路有两个到多个的联动开关，那么将磁控开关安装在回路的头尾两个开关即可。当用户无法手动按压翘板进行开关状态切换时，通过先电路板发送控制信号，单片机基于控制信号驱动控制电路控制相应的电磁线圈通电得磁以吸附对应侧的翘板上的强磁永磁体，实现开关状态的切换。此外，底盒与开关盒通过线柱接和金属弹片电连接，翘板与开关盒通过磁吸附连接，均为易于拆卸的连接结构，当任一部件（翘板或开关盒或底座）发生故障时，仅需对故障部件进行替换而不需要替换其他部件。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步详细说明；

图1为本实用新型一种磁吸附控制的开关面板结构的半剖示意图；

图2为本实用新型的底盒结构的剖视结构示意图；

图3为本实用新型的底盒结构的俯视示意图；

图4为本实用新型的开关盒的电磁线圈、摆动块的位置结构示意图；

图5为本实用新型的开关盒结构的俯视示意图；

图6为本实用新型的翘板结构的剖视示意图；

图7为本实用新型的开关触点结构示意图；

图8为本实用新型的开关触点结构的动触点侧面示意图；

图9为本实用新型的拆板结构示意图；

图10为本实用新型的拆板的底面结构示意图；

图11为本实用新型的灯光智能控制原理示意图；

图12为本实用新型应用于两个到多个的联动开关的灯光回路智能控制原理示意图。

具体实施方式

如图1至图12之一所示，本实用新型公开了一种磁吸附控制的开关面板结构20，其包括底盒1、开关盒2和翘板3，底盒1固定安装于安装位置，底盒1具有开关盒2容纳腔11，开关盒2可拆卸卡接装配在容纳腔11内，开关盒2的上表面可拆卸设有至少一个翘板3；

开关盒容纳腔11对应翘板3两头预埋强磁永磁体5，开关盒容纳腔11对应强磁永磁体5相应位置设置有电磁线圈10，电磁线圈10与电路板电连接，并由电路板上的单片机控制电磁线圈10的通断以在磁力作用下改变翘板3开关，对应翘板3两端电磁线圈10的中间位置分别设有磁力霍尔元件（图中未表示），两个磁力霍尔元件分别电连接电路板，两个磁力霍尔元件感应对应端的磁通量并分别输出触发信号至电路板，以便电路板上的单片机感知当前翘板开关状态。

具体地的，翘板3的数量根据翘板开关功能不同而不同，不止单按键的，还有二、三键或四键的。

进一步地，如图3所示，底盒1的上端四周边具有向外延伸的凸缘16，凸缘16上可设有两个以上的螺丝孔17，底盒1通过螺丝固定安装于安装位置上。

如图4至图6之一所示，翘板3的底面中心垂直固定有插销31，插销31的下端设有第一永磁体4，翘板3的底面相对插销31的两侧分别设有一强磁永磁体5，开关盒2内固定安装有相互电连接的电路板和至少一个开关触点结构，翘板3和开关触点结构一一对应设置，开关触点结构具有一摆动块61，摆动块61的两侧通过固定轴7与开关盒2转动连接，摆动块61的上端中心设有与插销31配合的插槽8，插槽8的底部设有第二永磁体9，插销31插置与插槽8内并通过第一永磁体4和第二永磁体9的吸附连接固定；摆动块61在插销31的带动下相对摆动进而驱动开启和关闭，

进一步地，电路板上设有常规的控制电路，并通过控制电磁线圈10的通断电以控制电磁线圈10的得磁与失磁。控制电路的供电方式可以为多种，可以是单火线供电、直流DC供电、交流AC 供电以及电池供电。控制电路根据实际需要可集成通用的回路状态检测电路以准确检测出回路状态，做到精确的开关控制，避免因手动开关后导致用户终端显示状态与回路状态不符。进一步地，电路板上包括单片机和通信组件，单片机通过通信组件与用户终端通信连接，单片机与控制电路电连接并驱动该控制电路工作。

进一步地，所述通信组件采用有线通信组件或无线通信组件，有线通信组件采用电力载波芯片、RS485串口芯片通信芯片中的一种；或采用无线通信组件Zigbee通信芯片。

进一步地，如图7或8所示，开关触点结构还包括弹簧22、动触点23和静触点24，弹簧22插置于摆动块61底部设有的腔室内，动触点23设于弹簧22的下端，摆动块61带动动触点23切换与其中一个静触点24接触，动触点23连接公共接线端，不同静触点24作为不同开关状态的切换触点。具体地，开关触点结构为单刀双掷结构具有两个分别固定设在位于动触点23的两侧边的静触点24，所以可以实现单回路多控。

进一步地，如图9或10所示，其还包括一拆卸翘板的拆板25，拆板25的上表面固定设有拉手环结构26，拆板25的下表面对应翘板3的强磁永磁体5的位置设有拆板永磁体27；通过将拆板25吸附于翘板3上利用磁吸力将翘板3从开关盒2上拆卸下来，方便快捷，便于翘板3的快速拆卸与安装。

进一步地，如图2或图3之一所示，作为一种较优实施方式，进一步地，如图2或3所示，容纳腔11内设有用于与开关盒2电连接的接线柱12，容纳腔11底部对应接线柱12设有供导线插入的开孔30；如图4所示，开关盒2的底部设有与接线柱12电接触的金属弹片21，金属弹片21与电路板电连接。

具体地，所述接线柱12的数量根据开关具体控制功能的不同，设置对应数量的接线柱12。

进一步地，如图2所示，作为一种较优实施方式，接线柱12安装在容纳腔11的底部设有的接线腔13内，接线腔13的上端开设有供金属弹片21插入的插置通孔14。

进一步地，每个接线柱12的上端固定有弹簧触片15，金属弹片21插置于弹簧触片15内并与接线柱12电连接。

进一步地，如图1或2所示，作为一种较优实施方式，底盒1外侧壁上设有连通接线柱12的接线螺丝18，接线柱12通过接线螺丝18与外部线缆连接。

本实用新型采用以上技术方案，在普通开关的基础上在翘板结构背部对应翘板两头预埋了强磁永磁体，磁体对应底座相应位置设置有电磁线圈，单片机控制线圈通电即可在磁力作用下改变翘板开关，且在翘板改变状态后线圈就不在通电，既能节约电能又能避免像普通继电器一般长期通电而发热带来安全隐患。并在电磁线圈中间位置设有磁力霍尔元件，用于检测翘板当前所处状态，用于告诉单片机下次如何控制翘板同时用于检测电磁线圈是否正常工作，如图11所示，只需将本磁控开关安装在原有的 86 型底盒上就可实现灯光智能控制。如图12所示，若灯光回路有两个到多个的联动开关，那么将磁控开关安装在回路的头尾两个开关即可。平常家庭都会想图12所示安装两个到多个的开关实现多处控制，那将面临一个问题，那就是，当磁控开关开启时，此时有人在另外一处普通开关手动关闭了该路灯，那么灯光状态与磁控开关的状态就相反了，单片机就无法获取到正常的回路状态信息了，要想解决该问题其实并不难，该磁控开关为单刀双掷开关结构，根据电工标准线路，灯光的控制线或电源的一端必定连接在开关公共点上，那么单片机只需学习并实时获取回路电流电压变化状态即可。

综上所述，采用本实用新型当用户无法手动按压翘板进行开关状态切换时，通过先电路板发送控制信号，单片机基于控制信号驱动控制电路控制相应的电磁线圈通电得磁以吸附对应侧的翘板上的强磁永磁体，实现开关状态的切换。此外，底盒与开关盒通过线柱接和金属弹片电连接，翘板与开关盒通过磁吸附连接，均为易于拆卸的连接结构，当任一部件（翘板或开关盒或底座）发生故障时，仅需对故障部件进行替换而不需要替换其他部件。

Claims (10)

1.一种磁吸附控制的开关面板结构，其包括底盒、开关盒和翘板，底盒固定安装于安装位置，底盒具有开关盒容纳腔，开关盒可拆卸卡接装配在容纳腔内，开关盒的上表面可拆卸设有至少一个翘板；开关盒内固定安装有相互电连接的电路板和至少一个开关触点结构，翘板和开关触点结构一一对应设置，其特征在于：开关盒容纳腔对应翘板两头预埋强磁永磁体，开关盒容纳腔对应强磁永磁体相应位置设置有电磁线圈，电磁线圈与电路板电连接，并由电路板上的单片机控制电磁线圈的通断以在磁力作用下改变翘板开关，对应翘板两端电磁线圈的中间位置分别设有磁力霍尔元件，两个磁力霍尔元件分别电连接电路板，两个磁力霍尔元件感应对应端的磁通量并分别输出触发信号至电路板，以便电路板上的单片机感知当前翘板开关状态。

2.根据权利要求1所述的一种磁吸附控制的开关面板结构，其特征在于：每个翘板的底面中心垂直固定有插销，插销的下端设有第一永磁体；每个开关触点结构具有一摆动块，摆动块的两侧通过固定轴与开关盒转动连接，摆动块的上端中心设有与插销配合的插槽，插槽的底部设有第二永磁体，插销插置与插槽内并通过第一永磁体和第二永磁体的吸附连接固定；摆动块在插销的带动下相对摆动进而驱动开启和关闭。

3.根据权利要求1所述的一种磁吸附控制的开关面板结构，其特征在于：所述底盒的上端四周边具有向外延伸的凸缘，凸缘上可设有两个以上的螺丝孔，底盒通过螺丝固定安装于安装位置上。

4.根据权利要求1所述的一种磁吸附控制的开关面板结构，其特征在于：所述电路板上包括单片机、通信组件和常规的控制电路，单片机通过通信组件与用户终端通信连接，单片机与控制电路电连接并驱动该控制电路工作，控制电路通过控制电磁线圈的通断电以控制电磁线圈的得磁与失磁。

5.根据权利要求4所述的一种磁吸附控制的开关面板结构，其特征在于：所述通信组件采用有线通信组件或者无线通信组件，有线通信组件为电力载波芯片、RS485串口芯片、RS232串口芯片、KNX芯片、TCP-IP通信芯片中的一种；无线通信组件为蓝牙通信芯片 、Zigbee芯片、Lora芯片、Nb-Iot芯片或WIFI通信芯片中的一种。

6.根据权利要求1所述的一种磁吸附控制的开关面板结构，其特征在于：开关触点结构还包括弹簧、动触点和静触点，弹簧插置于摆动块底部设有的腔室内，动触点设于弹簧的下端，两个静触点分别固定设在位于动触点的两侧边，摆动块带动动触点切换与其中一个静触点接触，动触点连接公共接线端，不同静触点作为不同开关状态的切换触点。

7.根据权利要求1所述的一种磁吸附控制的开关面板结构，其特征在于：其还包括一拆卸翘板的拆板，拆板的上表面固定设有拉手环结构，拆板的下表面对应翘板的强磁永磁体的位置设有拆板永磁体。

8.根据权利要求1所述的一种磁吸附控制的开关面板结构，其特征在于：所述容纳腔内设有用于与开关盒电连接的接线柱，容纳腔底部对应接线柱设有供导线插入的开孔，开关盒的底部设有与接线柱电接触的金属弹片，金属弹片与电路板电连接。

9.根据权利要求8所述的一种磁吸附控制的开关面板结构，其特征在于：所述接线柱安装在容纳腔的底部设有的接线腔内，接线腔的上端开设有供金属弹片插入的插置通孔；每个接线柱的上端固定有弹簧触片，金属弹片插置于弹簧触片内并与接线柱电连接。

10.根据权利要求8所述的一种磁吸附控制的开关面板结构，其特征在于：底盒外侧壁上设有连通接线柱的接线螺丝，接线柱通过接线螺丝与外部线缆连接。

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