CN217406334U - 按压式发电装置和信号发射器 - Google Patents

Abstract

本公开涉及自发电技术领域，尤其涉及一种按压式发电装置和信号发射器。其中按压式发电装置包括铁芯组件、线圈组件、永磁体和自复位开关，铁芯组件包括铁芯本体以及沿铁芯本体的端部向外伸出的第一铁芯臂、第二铁芯臂，第一铁芯臂和第二铁芯臂相对设置，永磁体的一端伸入到第一铁芯臂与第二铁芯臂之间，另一端固定在自复位开关上，且永磁体与第一铁芯臂和第二铁芯臂相对的两端磁极相反，自复位开关在外力作用下带动永磁体与第二铁芯臂交替接触；线圈组件套设在铁芯本体上，且线圈组件用于与供能触发模块连接形成闭合回路。通过对自复位开关的按压，实现铁芯组件与永磁体不同极性的切换接触，加上与外部供能触发模块的闭合，形成感应电流。

Description

按压式发电装置和信号发射器

技术领域

本公开涉及自发电技术领域，尤其涉及一种按压式发电装置和信号发射器。

背景技术

随着科技进步，传统有线的信号发射装置逐步被无线的信号发射装置所取代，减少了有线的布局束缚，越来越多的无线信号发射装置应运而生。

现在市场上很多无线信号发射装置，仍采用内置电池形式来实现信号发射能量供给，不论是充电电池，还是一次性电池，都避免不了给无线发射装置重新上电驱动。这不仅造成了电池的浪费、环境污染，也对用户使用造成了一定的不便。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供了一种按压式发电装置和信号发射器。

本公开提供了一种按压式发电装置，包括铁芯组件、线圈组件、永磁体和自复位开关，所述铁芯组件包括铁芯本体以及沿所述铁芯本体的端部向外伸出的第一铁芯臂、第二铁芯臂，所述第一铁芯臂和所述第二铁芯臂相对设置，所述永磁体的一端伸入到所述第一铁芯臂与所述第二铁芯臂之间，另一端固定在所述自复位开关上，且所述永磁体与所述第一铁芯臂和第二铁芯臂相对的两端磁极相反，所述自复位开关在外力作用下带动所述永磁体与所述第二铁芯臂交替接触；所述线圈组件套设在所述铁芯本体上，且所述线圈组件用于与供能触发模块连接形成闭合回路。

可选的，所述自复位开关包括开关本体和弹性件，所述开关本体和所述永磁体连接，所述弹性件的一端与所述开关本体连接，另一端固定设置。

可选的，所述开关本体上开设有卡槽，所述永磁体安装在所述卡槽内。

可选的，所述卡槽的两侧或所述永磁体的两侧设有装配凸点，所述装配凸点用于将所述永磁体与所述开关本体卡接固定。

可选的，所述第一铁芯臂、所述第二铁芯臂以及所述永磁体平行设置。

可选的，所述第一铁芯臂与所述第二铁芯臂之间的间距大于所述永磁体的厚度。

可选的，所述弹性件的最大压缩量不小于所述第一铁芯臂与所述第二铁芯臂之间的间距与所述永磁体的厚度的差值。

可选的，还包括外围导磁件，所述外围导磁件与所述铁芯本体连接，所述外围导磁件用于增强所述铁芯组件的磁感应能量。

可选的，所述铁芯本体沿靠近所述第一铁芯臂和所述第二铁芯臂的方向依次设有第一配合段和第二配合段，所述第一配合段的宽度小于所述第二配合段的宽度；所述线圈组件套设在所述第二配合段上，所述外围导磁件围设在所述线圈组件的外部，且所述外围导磁件上设有第一装配孔，所述第一装配孔与所述第一配合段配合以将所述外围导磁件与所述铁芯本体连接。

可选的，所述线圈组件包括线圈固定架和缠绕在所述线圈固定架上的线圈，所述线圈固定架上设有第二装配孔，所述第二配合段穿设于所述第二装配孔内。

本公开实施例还提供了一种信号发射器，包括上述任一项所述的按压式发电装置。

本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本公开实施例提供的按压式发电装置，将永磁体的一端与自复位开关连接，另一端伸入到第一铁芯臂和第二铁芯臂之间，在初始状态下，自复位开关在不受外力作用时，永磁体与第一铁芯臂第一铁芯臂接触，当按压自复位开关时，永磁体随自复位开关移动到与第二铁芯臂接触的位置处，由于永磁体两端的磁极相反，因此在自复位开关处于初始状态和按压状态下，在铁芯组件上形成的磁力线方向是相反的，根据法拉第定律，初始状态及按压状态下的磁力线方向翻转180度，引起磁通量变化，进而产生感应电动势。由于外部的供能触发模块与线圈组件相连形成了闭合回路，因此经过电路的修正及储能为供能触发模块发射信号提供了足够的信号。当外力释放后，自复位开关带动永磁体回到初始状态，也就是永磁体复位到与第一铁芯臂接触的位置。该按压式发电装置，通过对自复位开关的按压，即可实现铁芯组件与永磁体不同极性之间的切换接触，改变了铁芯组件磁力线的方向从而造成磁通量的变化，加上与外部供能触发模块的闭合，感应形成感应电流，克服了以往信号发射需要更换电池不方便的问题，也降低了环境污染和能源的浪费。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本公开一些实施例所述按压式发电装置的结构示意图；

图2为本公开一些实施例所述按压式发电装置的部分结构示意图；

图3为图2的主视图；

图4为本公开一些实施例所述按压式发电装置的部分结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为本公开一些实施例所述自复位开关的结构示意图；

图7为本公开一些实施例所述按压式发电装置在初始状态下的原理图；

图8为本公开一些实施例所述按压式发电装置在按压状态下的原理图。

其中，1、自复位开关；101、开关本体；101a、卡槽；101b、装配凸点；102、弹性件；2、永磁体；3、铁芯组件；301、第一铁芯臂；302、第二铁芯臂；303、铁芯本体；303a、第一配合段；303b、第二配合段；4、线圈组件；5、外围导磁件；6、供能触发模块。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本公开的上述目的、特征和优点，下面将对本公开的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本公开，但本公开还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1至图8所示，本公开实施例提供了一种按压式发电装置，包括铁芯组件3、线圈组件4、永磁体2和自复位开关1，其中铁芯组3件包括铁芯本体303以及沿铁芯本体303的端部向外伸出的第一铁芯臂301和第二铁芯臂302，第一铁芯臂301和第二铁芯臂302相对设置，永磁体2的一端伸入到第一铁芯臂301与第二铁芯臂302之间，另一端固定在自复位开关1上，永磁体2与第一铁芯臂301和第二铁芯臂302相对的两端磁极相反，自复位开关1在外力作用下带动永磁体2在第一铁芯臂301和第二铁芯臂302之间往复运动并与第一铁芯臂301和第二铁芯臂302交替接触；线圈组件4套设在铁芯本体303上，且线圈组件4用于与供能触发模块6连接，并能够在通电时与供能触发模块6形成闭合回路。

具体的，结合图7和图8所示，在本公开的一些实施例中，永磁体5与第一铁芯臂301相对的一端是N极，与第二铁芯臂302相对的一端是S极，在初始状态下，永磁体2的N极与第一铁芯臂301接触，当按压自复位开关1时，自复位开关1在外力作用下，带动永磁体2向第二铁芯臂302方向移动，直至移动到永磁体2的S极与第二铁芯臂302接触，由于永磁体2两端的磁极相反，因此在自复位开关1处于初始状态和按压状态下，铁芯组件3分别与永磁体2相反的两个磁极接触，铁芯组件3上的磁力线方向是相反的，根据法拉第定律，初始状态及按压状态下的磁力线方向翻转180度，引起磁通量变化，进而产生感应电动势。由于外部的供能触发模块6与线圈组件4相连形成了闭合回路，因此经过电路的修正及储能为供能触发模块6发射信号提供了足够的信号。当外力释放后，自复位开关1带动永磁体2回到初始状态，也就是永磁体2复位到与第一铁芯臂301接触的位置。该按压式发电装置，通过将铁芯组件3与永磁体2不同磁极之间的切换接触，改变了铁芯组件2中磁力线的方向和磁通量，加上与外部供能触发模块6的配合，感应形成感应电流，克服了以往信号发射需要更换电池不方便的问题，也降低了环境污染和能源的浪费。

进一步的，结合图1和图6所示，在本公开的一些实施例中，自复位开关1包括开关本体101和弹性件102，开关本体1和永磁体2连接，弹性件102的一端与开关本体101连接，另一端固定在外部装置上。具体的，开关本体101的下端设有固定部，弹性件102可以是弹簧、弹片、扭簧等具有弹性且能够自动复位的机构中的一种或多种的组合。在本公开的实施例中，弹性件102为弹簧，弹簧的上端套设在固定部上。这里的外部装置可以是门铃、开关或无线呼叫器等装置的外壳，本公开实施例中的按压式发电装置，应用在门铃、开关或无线呼叫器等适用于微能量驱动的电子设备上。开关本体一般为按键或按钮的形式，按键或按钮可以是单独的也可以就是外部装置的外壳。例如，当该按压式发电装置应用在自发电门铃上时，开关本体就是自发电门铃的外壳，按压外壳可以实现发电；当该按压式发电装置应用在自发电开关上时，开关本体嵌入到自发电开关的开关按键的下方。在初始状态下，开关本体101在弹性件102的支撑作用下，使永磁体2的上端(也就是N极)与第一铁芯臂301接触，当按压自复位开关时，弹性件102发生变形，以使自复位开关1可以带着永磁体2的下端(也就是S极)移动到与第二铁芯臂302接触的位置，当按压结束之后，在弹性件102的弹力作用下，自复位开关1会带动永磁体2复位到初始状态，因此通过按压自复位开关1即可实现永磁体2位置的切换，通过松开自复位开关1，即可使永磁体2复位，进而实现永磁体2在第一铁芯臂301和第二铁芯臂302之间的往复运动，以使铁芯组件3与永磁体2的两个磁极切换接触，进而实现磁通量的变化，形成感应电流。

铁芯本体303与第一铁芯臂301可以是沿一条直线设置的，也可以是呈一定角度设置，例如呈90°设置，铁芯本体303与第一铁芯臂301的位置不同，并不影响该按压式发电装置整体的发电效果。因此，铁芯本体303和第一铁芯臂301及第二铁芯臂302的位置关系可以根据实际需要进行合理的调整。如图4和图5所示，在本公开的一些实施例中，铁芯本体303与第一铁芯臂301和第二铁芯臂302成90°夹角设置，这样，参照图4所示，可以将永磁体2和自复位开关1设置在铁芯组件3的右侧，减小了该装置沿铁芯本体303长度方向的整体尺寸。同样的也可以将永磁体2和自复位开关1沿永磁体2的长度方向设置，这样，该装置在宽度方向的正度尺寸相对于图4中的结构也会减小。因此，铁芯本体303和第一铁芯臂301及第二铁芯臂302的位置关系并不限于某一种特定的形式，本领域技术人员可以根据产品的实际需要进行合理的调整。

进一步的，在本公开的一些实施例中，永磁体2与开关本体101卡接固定。具体的，可以在永磁体2或者开关本体101上设置相互配合的卡接结构，将永磁体2和开关本体101设置为卡接固定的连接方式，即方便永磁体2与开关本体101的固定，也方便永磁体2和开关本体101的拆卸。

进一步的，结合图6所示，在本公开的一些实施例中，开关本体101朝向永磁体2的一侧开设卡槽101a，永磁体2安装在卡槽101a内。具体的，卡槽101a的两侧或永磁体2的两侧设有装配凸点101b，装配凸点101b用于将永磁体2和开关本体101卡接固定。

进一步的，如图6所示，在本公开的一些实施例中，开关本体101采用塑料制成，在受外力时，可发现一定的形变，装配凸点101b设置在卡槽101a的两侧，永磁体2的形状为圆形，且永磁体2的直径大于两个装配凸点101b之间的距离，因此，在将永磁体2与卡槽101a进行装配时，将永磁体2对应的放置到卡槽101a内，然后通过外力将永磁体2推入到卡槽101a内，通过装配凸点101b实现对永磁体2的限位和固定。需要说明的是，通过装配凸点101b与永磁体2过盈配合的方式，仅为固定永磁体2的其中一种方式，同样的，也可以采用焊接或铆接等方式将永磁体2与自复位开关1固定在一起。

进一步的，在本公开的一些实施例中，自复位开关1的材料采用非导磁材料，避免被永磁体磁化，进而提高了使用的安全性。

进一步的，在本公开的一些实施例中，第一铁芯臂301、第二铁芯臂302和永磁体2平行设置，这样一来，可以增大永磁体2与第一铁芯臂301及第二铁芯臂302的接触面积，提高磁化效果。

第一铁芯臂301和第二铁芯臂302之间的间距大于永磁体2的厚度，以保证永磁体2能够在第一铁芯臂301和第二铁芯臂302之间往复移动，并且永磁体2的上端在与第一铁芯臂301接触时，永磁体2的下端与第二铁芯臂302具有间隙，同样的，永磁体2的下端与第二铁芯臂302接触时，永磁体2的上端与第一铁芯臂301之间具有间隙。特别的，还需要保证弹性件1的最大压缩量应该不小于第一铁芯臂301和第二铁芯臂302之间的间距与永磁体2的厚度的差值，以保证，在按压自复位开关1时，永磁体2能够与第二铁芯臂302贴合接触，并在取消按压时，能够复位到与第一铁芯臂301贴合接触的初始位置处。

进一步的，在本公开的一些实施例中，按压式发电装置还包括外围导磁件5，外围导磁件5与铁芯本体3连接，用来增强铁芯组件3的磁感应能量。

具体的，在本公开的一些实施例中，外围导磁件5围设在线圈组件4的外部，可以是完全包裹线圈组件4，也可以是半包裹的形式。铁芯本体303的截面形状为矩形，且铁芯本体303沿靠近第一铁芯臂301和第二铁芯臂302的方向上依次设有第一配合段303a和第二配合段303b，第一配合段303a的宽度小于第二配合段303b的宽度，因此会在第一配合段303a和第二配合段303b的连接处形成一个台阶面，线圈组件4套设在第二配合段303b上，外围导磁件5是一个类似于壳体的组件，且外围导磁件5的一侧的侧壁上设有第一装配孔，第一装配孔的形状和尺寸与第一配合段303a的截面形状和尺寸相匹配，在安装时，外围导磁件5通过第一装配孔与第一配合段303a配合，将外围导磁件5与铁芯本体303连接在一起，外围导磁件5的其他侧壁则包围在线圈组件4的外部。

进一步的，在本公开的一些实施例中，线圈组件4包括线圈固定架和缠绕在线圈固定架上的线圈，线圈固定架上设有第二装配孔，第二配合段303b穿设在第二装配孔内。线圈可以是单线圈，也可以是多组线圈串联。

如图1、图7和图8所述，以本公开的其中一个实施例中的按压式发电装置为例，该按压式发电装置包括线圈组件4、铁芯组件3、永磁体2和自复位开关1，永磁体2的形状为圆形，自复位开关1包括开关本体101和弹簧，弹簧设置在开关本体1的下方并于开关本体101连接，开关本体101上开设有卡槽101a，卡槽101a内设有装配凸点101b，永磁体2通过装配凸点101b安装在卡槽内。铁芯组件3包括铁芯本体303、第一铁芯臂301和第二铁芯臂302，第一铁芯臂301和第二铁芯臂302平行设置，永磁体2的左端伸入到第一铁芯臂301和第二铁芯臂302之间，在初始状态下，永磁体2的上端与第一铁芯臂301贴合接触，当按压自复位开关时，弹簧变形，开关本体101带动永磁体2向下移动，直至永磁体2的下端与第二铁芯臂302贴合接触，永磁体2的上端和下端是磁极相反的两端，在本实施例中，永磁体2的上端为N极，下端为S极，在初始状态下，永磁体2的N极与第一铁芯臂301贴合接触，将铁芯组件3磁化，在铁芯组件3上形成的磁力线向左流动，当受到按压时，永磁体2的S极与第二铁芯臂302贴合接触，将铁芯组件3磁化，在铁芯组件3上形成的磁力线向右流动。铁芯本体303设置在第一铁芯臂301和第二铁芯臂302的左端，并与第一铁芯臂301和第二铁芯臂302垂直设置，且线圈组件4套设在铁芯本体303上并与外部的供能触发模块6形成闭合回路。由于永磁体2的在初始状态和按压状态下，在铁芯组件3上形成的磁力线方向相反，根据法拉第定律可知，初始状态和按压状态下，因磁力线方向翻转180度，引起磁通量的变化，进而产生感应电动势。在按压释放之后，受到弹簧弹力的作用，永磁体2将复位至初始位置，也就是N极与第一铁芯臂301贴合接触的位置。通过连续的按压和释放，实现永磁体2的N极和S极交替的与铁芯组件3接触，进行形成连续的感应电动势，实现按压发电的效果。

需要说明的是，永磁体2的磁极可以调转反向，也就是说永磁体2的磁极不限于本实施例中的上端为N极，下端为S极，也可以是上端为S极，下端为N极，当永磁体2的磁极调转方向时，造成的输入电流的正负极相反。

此外，在本公开的一些实施例中，还提供了一种信号发射器，包括上述的按压式发电装置，该信号发射器可以是门铃、开关或无线呼叫器等装置。通过按压式发电装置为该信号发射器提供触发电能。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本公开的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本公开。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本公开的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本公开将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种按压式发电装置，其特征在于，包括铁芯组件(3)、线圈组件(4)、永磁体(2)和自复位开关(1)，所述铁芯组件(3)包括铁芯本体(303)以及沿所述铁芯本体(303)的端部向外伸出的第一铁芯臂(301)、第二铁芯臂(302)，所述第一铁芯臂(301)和所述第二铁芯臂(302)相对设置，所述永磁体(2)的一端伸入到所述第一铁芯臂(301)与所述第二铁芯臂(302)之间，另一端固定在所述自复位开关(1)上，且所述永磁体(2)与所述第一铁芯臂(301)和第二铁芯臂(302)相对的两端磁极相反，所述自复位开关(1)在外力作用下带动所述永磁体(2)与所述第一铁芯臂(301)与所述第二铁芯臂(302)交替接触；所述线圈组件(4)套设在所述铁芯本体(303)上，且所述线圈组件(4)用于与供能触发模块(6)连接形成闭合回路。

2.根据权利要求1所述的按压式发电装置，其特征在于，所述自复位开关(1)包括开关本体(101)和弹性件，所述开关本体(101)和所述永磁体(2)连接，所述弹性件的一端与所述开关本体(101)连接，另一端固定设置。

3.根据权利要求2所述的按压式发电装置，其特征在于，所述开关本体(101)上开设有卡槽(101a)，所述永磁体(2)安装在所述卡槽(101a)内。

4.根据权利要求3所述的按压式发电装置，其特征在于，所述卡槽(101a)的两侧或所述永磁体(2)的两侧设有装配凸点(101b)，所述装配凸点(101b)用于将所述永磁体(2)与所述开关本体(101)卡接固定。

5.根据权利要求2所述的按压式发电装置，其特征在于，所述第一铁芯臂(301)、所述第二铁芯臂(302)以及所述永磁体(2)平行设置。

6.根据权利要求5所述的按压式发电装置，其特征在于，所述第一铁芯臂(301)与所述第二铁芯臂(302)之间的间距大于所述永磁体(2)的厚度。

7.根据权利要求6所述的按压式发电装置，其特征在于，所述弹性件的最大压缩量不小于所述第一铁芯臂(301)与所述第二铁芯臂(302)之间的间距与所述永磁体(2)的厚度的差值。

8.根据权利要求1所述的按压式发电装置，其特征在于，还包括外围导磁件(5)，所述外围导磁件(5)与所述铁芯本体(303)连接，所述外围导磁件(5)用于增强所述铁芯组件(3)的磁感应能量。

9.根据权利要求8所述的按压式发电装置，其特征在于，所述铁芯本体(303)沿靠近所述第一铁芯臂(301)和所述第二铁芯臂(302)的方向依次设有第一配合段(303a)和第二配合段(303b)，所述第一配合段(303a)的宽度小于所述第二配合段(303b)的宽度；所述线圈组件(4)套设在所述第二配合段(303b)上，所述外围导磁件(5)围设在所述线圈组件(4)的外部，且所述外围导磁件(5)上设有第一装配孔，所述第一装配孔与所述第一配合段(303a)配合以将所述外围导磁件(5)与所述铁芯本体(303)连接。

10.一种信号发射器，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的按压式发电装置。

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