TWI751626B - 自發電開關裝置 - Google Patents

Abstract

一種自發電開關裝置，包括殼體、開關、發電模組及活動座。殼體包括一組裝口。開關組設於組裝口並位於初始位置，且開關能相對於殼體朝同一移動方向依序移動至第一觸發位置與第二觸發位置。發電模組設置於殼體內。活動座可活動地設置於殼體內並頂抵於發電模組與開關之間。其中開關由初始位置移動至第一觸發位置時產生第一電訊號，開關由第一觸發位置移動至第二觸發位置時產生第二電訊號。

Description

自發電開關裝置

本發明係關於一種開關裝置，特別是指一種自發電開關裝置。

開關為電力系統中常見的裝置，用以使電路開路、斷路或使電流傳遞至其他電路的電子元件，以控制電器設備的啟閉或運行，例如控制居家環境中的燈光的明滅或者門鈴的聲響等。

目前開關常見的供電方式多為市電或電池，其中透過市電供電需要設置複雜的配線，不僅影響環境美觀，開關也不能隨意更動位置。透過安裝電池供電則需要在電池電力耗盡時進行更換或者充電，造成使用上的不便與困擾且影響開關的使用壽命，此外，更換後的電池也會造成環境的污染。

鑒於上述，於一實施例中，提供一種自發電開關裝置，包括殼體、開關、發電模組及活動座。殼體包括一組裝口。開關組設於組裝口並位於初始位置，且開關能相對於殼體朝同一移動方向依序移動至第一觸發位置與第二觸發位置。發電模組設置於殼體內。活動座可活動地設置於殼體內並頂抵於發電模組與開關之間。其中，開關由初始位置移動至第一觸發位置時，開關抵壓活動座以觸發發電模組產生一第一電訊號。開關由第一觸發位置移動至第二觸發位置時，開關釋放活動座以觸發發電模組產生一第二電訊號。

綜上，根據本發明實施例之自發電開關裝置，開關相對於殼體移動時，能帶動活動座作動以觸發發電模組產生電訊號，而能透過電訊號驅動相應的裝置運作。藉此，本發明實施例之自發電開關裝置不需安裝電池供電而提高使用壽命且更加環保，也不需安裝複雜線路連接市電而易於更動設置位置。

此外，本發明實施例之開關朝同一移動方向移動即可累積兩個電訊號（即上述第一電訊號與第二電訊號），以確保電力足以驅動相應的裝置運作，且避免人為操作因素造成自發電開關裝置失效之問題。

以下提出各種實施例進行詳細說明，然而，實施例僅用以作為範例說明，並不會限縮本發明欲保護之範圍。此外，實施例中的圖式省略部份元件，以清楚顯示本發明的技術特點。在所有圖式中相同的標號將用於表示相同或相似的元件。

圖1為本發明自發電開關裝置1第一實施例之立體圖，圖2為本發明自發電開關裝置1第一實施例之分解立體圖。如圖1與圖2所示，自發電開關裝置1包括殼體10、開關20、發電模組30及活動座40。其中自發電開關裝置1可用以控制電器設備的啟閉或運行。

如圖1與圖2所示，殼體10為中空狀並包括一組裝口11，在此，組裝口11設置於殼體10的一側並連通於殼體10的內部空間，且組裝口11用以供開關20組設。在一些實施例中，上述殼體10可為組裝式結構。如圖2所示，本實施例之殼體10是由第一殼板101與第二殼板102組裝而成，例如第一殼板101與第二殼板102可透過黏著、焊接、卡扣或鎖固等方式組接固定。

圖3為本發明自發電開關裝置1第一實施例之剖視圖。如圖1至圖3所示，開關20包括一操控端26與連接於操控端26之一連動件21，開關20組設於殼體10的組裝口11並位於一初始位置（如圖3所示之開關20位置）。開關20的操控端26露出殼體10外部以供使用者操控。開關20的連動件21則位於殼體10內並設有抵壓凸部22，在本實施例中，操控端26、連動件21及抵壓凸部22為一體成型之結構，且連動件21呈桿狀，抵壓凸部22凸設於連動件21的其中一側，但此並不侷限。

在一些實施例中，上述開關20能朝同一移動方向相對於殼體10移動，其中上述移動方向可為一線性方向或一旋轉方向，視開關20的類型而定。舉例來說，假設開關20為一按壓開關或一撥動開關時，開關20相對於殼體10的移動方向即為線性方向，假設開關20為一旋轉式開關時，開關20相對於殼體10的移動方向即為旋轉方向（例如順時針旋轉方向或逆時針旋轉方向）。

如圖3與圖4所示，其中圖4為本發明自發電開關裝置1於第一觸發位置之剖視圖。在本實施例中，開關20為一按壓開關，當操控端26受到按壓時，開關20整體可朝殼體10內部方向線性移動（即上述移動方向，如箭號L1所示）。

再如圖1、圖2與圖3所示，發電模組30設置於殼體10內並與開關20保持間距，發電模組30包括彼此耦接的一觸發彈片31與一發電件32，也就是說，觸發彈片31可直接連接或間接連接於發電件32。在一些實施例中，上述發電件32可具有發電線圈，觸發彈片31相對於發電件32移動至不同位置時，可分別觸發發電件32的發電線圈產生電訊號。

如圖1、圖2與圖3所示，活動座40可活動地設置於殼體10內並頂抵於發電模組30的觸發彈片31與開關20的連動件21之間，舉例來說，觸發彈片31具有朝連動件21方向之彈力，使觸發彈片31能透過彈力頂抵於活動座40遠離連動件21的一側而位於一頂抵位置（如圖3所示之觸發彈片31位置），使活動座40靠近連動件21的一側能夠頂抵於連動件21。此外，活動座40靠近連動件21的一側設有導引凸部41，導引凸部41鄰近連動件21上的抵壓凸部22並包括第一側面411、第二側面412以及頂端413，第一側面411與第二側面412分別連接於頂端413的相對二側。在本實施例中，第一側面411與第二側面412為斜面，構成導引凸部41的斷面呈三角形，但此並不侷限。在一些實施例中，第一側面411與第二側面412可為弧面或曲面，或者第一側面411與第二側面412也可為不同形狀（例如第一側面411為斜面，第二側面412為弧面），構成導引凸部41的斷面呈現不同形狀（例如半圓形、楔形或其他不規則形）。

在一些實施例中，開關20之連動件21上之抵壓凸部22的斷面同樣亦可為三角形、半圓形、楔形或其他不規則形，在此則不多加贅述。另外，抵壓凸部22的斷面形狀可與導引凸部41的斷面形狀相同或不同，此並不侷限。

如圖3、圖4與圖5所示，開關20能相對於殼體10由初始位置朝同一移動方向依序移動至一第一觸發位置與一第二觸發位置，且第一觸發位置與第二觸發位置能分別觸發所述發電模組30以產生並累積兩個電訊號，以確保電力足以驅動相應的裝置運作，且避免人為操作因素造成自發電開關裝置1失效之問題，此配合圖式詳述如下。

如圖3所示，在本實施例中，開關20於初始位置時，其中初始位置為開關20組裝於殼體10的組裝口11後尚未受到操作（例如按壓）之位置，開關20之連動件21上的抵壓凸部22相對於活動座40之導引凸部41鄰近開關20的操控端26。再如圖4所示，當操控端26受到按壓時，開關20整體可朝殼體10內部之移動方向持續移動（如箭號L1所示之方向）。當開關20由初始位置（如圖3所示之開關20位置）朝上述移動方向移動至第一觸發位置（如圖4所示之開關20位置）時，在移動過程中，連動件21上之抵壓凸部22會沿著導引凸部41的第一側面411移動至頂端413，以抵壓活動座40朝遠離開關20的方向活動（在此，活動座40的活動方向垂直於開關20的移動方向，但此不侷限），且活動座40更同步帶動觸發彈片31朝遠離開關20的方向移動，例如觸發彈片31受到活動座40抵壓而由圖3之頂抵位置朝發電件32移動至一受壓位置（如圖4所示之觸發彈片31位置），使觸發彈片31蓄積彈力並觸發發電件32產生第一電訊號（即產生瞬間脈衝電流），也就是說，上述第一觸發位置為開關20之連動件21上的抵壓凸部22抵壓於活動座40之導引凸部41的頂端413，以觸發發電模組30產生第一電訊號之位置。

接著，如圖5所示，當開關20之操控端26持續受壓而朝上述移動方向（如箭號L1所示之方向）持續移動，使開關20由第一觸發位置（如圖4所示之開關20位置）移動至第二觸發位置（如圖5所示之開關20位置）時，在移動過程中，連動件21上之抵壓凸部22會從導引凸部41的頂端413沿著第二側面412移動，使連動件21釋放活動座40，觸發彈片31可透過蓄積的彈力朝靠近開關20的方向移動並頂抵活動座40遠離連動件21的一側，使觸發彈片31由圖4之受壓位置回復移動至頂抵位置（如圖3與圖5所示之觸發彈片31位置），以使觸發彈片31觸發發電件32產生第二電訊號（即產生瞬間脈衝電流），也就是說，上述第二觸發位置為開關20之連動件21上的抵壓凸部22由頂端413移動至第二側面412，以釋放活動座40並觸發發電模組30產生第二電訊號之位置。

綜上，根據本發明實施例之自發電開關裝置1，開關20相對於殼體10移動時，能帶動活動座40與觸發彈片31作動以觸發發電件32產生電訊號，而能透過電訊號（即上述第一電訊號與第二電訊號）供電，以根據電訊號驅動相應的裝置運作。

舉例來說，如圖4與圖5所示，自發電開關裝置1可包括無線通訊模組50，無線通訊模組50耦接於發電模組30並且無線通訊連接於一個或多個電器設備（例如電視機、空調機或燈具等家用電器，或者其他商用電器），無線通訊模組50可根據第一電訊號與第二電訊號發出無線控制訊號以控制對應的電器設備。藉此，本發明實施例之自發電開關裝置1不需安裝電池供電而能提高使用壽命且更加環保，也不需安裝複雜線路連接市電而易於更動設置位置。

此外，本發明實施例之開關20相對於殼體10朝同一移動方向移動即可累積兩個電訊號，以確保電力足以驅動相應的裝置運作。舉例來說，假設無線通訊模組50需要1伏特的電壓才能啟動，而發電件32每次受到觸發彈片31觸發可產生0.5伏特之電訊號，據此，以圖4與圖5之實施例來說，開關20在按壓的行程中即可累積兩個電訊號（即上述第一電訊號與第二電訊號），不需要再透過其他的人為操作（例如釋放開關20的操作），即可產生1伏特之電壓而能順利啟動相應的設備運作，以避免人為不當操作因素（例如使用者按壓開關20後不釋放或者釋放速度過慢）造成自發電開關裝置1失效之問題。

在一些實施例中，上述無線通訊模組50的訊號傳輸範圍依其硬體種類或訊號傳輸方式而定。具體來說，無線通訊模組50可建立近距或遠距通訊連線來傳送資料，例如無線通訊模組50可為藍牙模組（Bluetooth）、Wifi模組、無線區域網路（Wireless Local Area Networks, WLAN）模組、3G/4G模組、近場通訊模組（Near Field Communication, NFC）或低功耗廣域網路（Low Power Wide Area Network, LPWAN）模組等，本發明對此不限制。

再如圖4與圖5所示，開關20移動於第一觸發位置與第二觸發位置之間時，觸發彈片31具有一可活動距離D，例如可活動距離D可指的是上述觸發彈片31於頂抵位置與受壓位置之間的最短距離。在本實施例中，活動座40之導引凸部41的厚度T大於或等於觸發彈片31的可活動距離D（例如導引凸部41的厚度T為1mm，觸發彈片31的可活動距離D為0.8mm），以使開關20由初始位置移動至第一觸發位置時，活動座40能夠朝觸發彈片31移動1mm，確保觸發彈片31能夠移動上述可活動距離D而順利觸發發電件32產生電訊號。

再如圖4與圖5所示，在一實施例中，開關20的連動件21與殼體10之間更設有一彈性件25，彈性件25頂抵於連動件21與殼體10之間，舉例來說，彈性件25可為彈簧，但不以此為限。藉此，當開關20受壓而由初始位置朝同一移動方向（如箭號L1所示）依序移動至第一觸發位置與第二觸發位置時，可壓縮彈性件25蓄積彈力，因此，當開關20受到釋放時，彈性件25可透過蓄積的彈力抵推連動件21，使開關20由第二觸發位置相對於殼體10朝相反於移動方向之一回復方向依序移動至第一觸發位置與回復至初始位置，以供使用者下一次操作。

承上，當開關20由第二觸發位置移動至第一觸發位置時，在移動過程中，連動件21上之抵壓凸部22會沿導引凸部41的第二側面412移動至頂端413，以抵壓活動座40帶動觸發彈片31朝遠離開關20的方向移動，使觸發彈片31蓄積彈力並觸發發電件32產生第三電訊號（即產生瞬間脈衝電流）。當開關20由第一觸發位置移動回復至初始位置時，在移動過程中，連動件21上之抵壓凸部22會從導引凸部41的頂端413沿第一側面411移動，使開關20釋放活動座40，觸發彈片31透過蓄積的彈力朝靠近開關20的方向移動並頂抵活動座40遠離連動件21的一側，使觸發彈片31朝靠近開關20的方向移動，以觸發發電件32產生第四電訊號（即產生瞬間脈衝電流）。藉此，透過彈性件25的設置，使開關20受到釋放的過程中也能夠累積兩個電訊號（即第三電訊號與第四電訊號），以進一步確保電力足以驅動相應的裝置運作或者可供其他電子元件使用。

如圖3所示，在本實施例中，開關20之連動件21更設有一容置槽23，且彈性件25容設於容置槽23中，以避免彈性件25在開關20的作動過程中偏移，而提高開關20活動時的穩定性。

如圖6所示，為本發明自發電開關裝置2第二實施例之剖視圖，本實施例與上述圖3之實施例的差異至少在於，本實施例之自發電開關裝置2之連動件21上的抵壓凸部22數量為二個以上，且多個抵壓凸部22沿上述開關20之移動方向排列設置。此外，當開關20於初始位置時，多個抵壓凸部22相對於活動座40之導引凸部41鄰近開關20的操控端26。在本實施例中，自發電開關裝置2之連動件21包括二個抵壓凸部，分別為抵壓凸部22及抵壓凸部22’。應當理解的是，連動件21上的抵壓凸部的個數並不以此為限，抵壓凸部的個數可以是任意的正整數N，N≥1。藉此，當開關20相對於殼體10朝一移動方向（如圖5箭號L1所示之方向）移動，抵壓凸部22朝移動方向沿著導引凸部41的第一側面411移動至頂端413，活動座40受到抵壓並帶動觸發彈片31朝遠離開關20的方向移動，觸發彈片31蓄積彈力並觸發發電件32產生第一電訊號。開關20持續受到按壓並朝同一移動方向（如圖5箭號L1所示之方向）移動，抵壓凸部22從導引凸部41的頂端413沿著第二側面412移動，使活動座40受到釋放，觸發彈片31透過蓄積的彈力朝靠近開關20的方向移動並頂抵活動座40遠離連動件21的一側，使觸發彈片31由受壓位置回復移動至頂抵位置，並觸發發電件32產生第二電訊號。若開關20之操控端26再持續受壓，開關20即可繼續朝同一移動方向（如圖5箭號L1所示之方向）移動，以透過另一個抵壓凸部22’與導引凸部41作動，可再次帶動活動座40與觸發彈片31作動，而觸發發電件32進一步累積兩個電訊號，使開關20可在一次完整按壓的行程中可累積四個電訊號，更加確保電力足以驅動相應的裝置運作。上述抵壓凸部22’具有相似於抵壓凸部22的結構，故抵壓凸部22’與導引凸部41的作動關係與抵壓凸部22與導引凸部41的作動關係相似，在此不再贅述。

如圖7所示，為本發明自發電開關裝置3第三實施例之剖視圖，本實施例與上述圖3之實施例的差異至少在於，本實施例之自發電開關裝置3之活動座40上的導引凸部41數量為二個以上，且多個導引凸部41沿上述開關20之移動方向排列設置，此外，當開關20於初始位置時，連動件21上的抵壓凸部22相對於活動座40之多個導引凸部41鄰近開關20的操控端26。在本實施例中，自發電開關裝置3之活動座40上包括二個導引凸部，分別為導引凸部41及41’。應當理解的是，活動座40上的導引凸部的個數並不以此為限，導引凸部的個數可以是任意的正整數N，N≥1。藉此，當開關20相對於殼體10朝一移動方向移動，抵壓凸部22朝移動方向（如圖5箭號L1所示之方向）沿著導引凸部41的第一側面411移動至頂端413，活動座40受到抵壓並帶動觸發彈片31朝遠離開關20的方向移動，觸發彈片31蓄積彈力並觸發發電件32產生第一電訊號。開關20持續受到按壓並朝同一移動方向（如圖5箭號L1所示之方向）移動，抵壓凸部22從導引凸部41的頂端413沿著第二側面412移動，觸發彈片31透過蓄積的彈力朝靠近開關20的方向移動並頂抵活動座40遠離連動件21的一側，使觸發彈片31由受壓位置回復移動至頂抵位置，並觸發發電件32產生第二電訊號。若開關20之操控端26再持續受壓，開關20即可繼續朝同一移動方向（如圖5箭號L1所示之方向）移動，以透過抵壓凸部22與另一個導引凸部41’作動，可再次帶動活動座40與觸發彈片31作動，而觸發發電件32進一步累積兩個電訊號，使開關20在一次完整按壓的行程中可累積四個電訊號，更加確保電力足以驅動相應的裝置運作。上述導引凸部41’具有相似於導引凸部41的結構，故上述抵壓凸部22與導引凸部41’的作動關係與抵壓凸部22與導引凸部41的作動關係相似，在此不再贅述。

在一些實施例中，開關20除了可為上述按壓開關之外，亦可為其他類型。例如圖8所示，為本發明自發電開關裝置4第四實施例之剖視圖，本實施例與上述圖3之實施例的差異至少在於，自發電開關裝置4的開關20A為撥動開關，開關20A可受到使用者撥動而朝一移動方向（如箭號L2所示之方向）移動，使開關20A之連動件21A上之抵壓凸部22A能夠帶動活動座40與觸發彈片31作動，以觸發發電件32並累積多個電訊號。

或者，如圖9所示，為本發明自發電開關裝置5第五實施例之剖視圖，本實施例與上述圖3之實施例的差異在於，自發電開關裝置5的開關20B為旋轉式開關，抵壓凸部22B設置於連動件21B靠近活動座40的一端，且開關20B可受到使用者操控而朝一移動方向（例如順時針方向或逆時針方向）旋轉，使開關20B之連動件21B上的抵壓凸部22B能夠帶動活動座40與觸發彈片31作動，以觸發發電件32並累積多個電訊號。

綜上，根據本發明實施例之自發電開關裝置，開關相對於殼體移動時，能帶動活動座與觸發彈片作動以觸發發電件產生電訊號，而能透過電訊號驅動相應的裝置運作。藉此，本發明實施例之自發電開關裝置不需安裝電池供電而提高使用壽命且更加環保，也不需安裝複雜線路連接市電而易於更動設置位置。此外，本發明實施例之開關相對於殼體朝同一移動方向移動即可累積兩個電訊號（即第一電訊號與第二電訊號），以確保電力足以驅動相應的裝置運作，且避免人為操作因素造成自發電開關裝置失效之問題。

雖然本發明的技術內容已經以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神所作些許之更動與潤飾，皆應涵蓋於本發明的範疇內，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

1～5:自發電開關裝置 10:殼體 101:第一殼板 102:第二殼板 11:組裝口 20,20A,20B:開關 21,21A,21B:連動件 22,22’,22A,22B:抵壓凸部 23:容置槽 25:彈性件 26:操控端 30:發電模組 31:觸發彈片 32:發電件 40:活動座 41,41’:導引凸部 411:第一側面 412:第二側面 413:頂端 50:無線通訊模組 T:厚度 D:可活動距離 L1,L2:箭號

[圖1] 係本發明自發電開關裝置第一實施例之立體圖。 [圖2] 係本發明自發電開關裝置第一實施例之分解立體圖。 [圖3] 係本發明自發電開關裝置第一實施例之剖視圖。 [圖4] 係本發明自發電開關裝置於第一觸發位置之剖視圖。 [圖5] 係本發明自發電開關裝置於第二觸發位置之剖視圖。 [圖6] 係本發明自發電開關裝置第二實施例之剖視圖。 [圖7] 係本發明自發電開關裝置第三實施例之剖視圖。 [圖8] 係本發明自發電開關裝置第四實施例之剖視圖。 [圖9] 係本發明自發電開關裝置第五實施例之剖視圖。

1:自發電開關裝置

10:殼體

101:第一殼板

102:第二殼板

20:開關

21:連動件

22:抵壓凸部

25:彈性件

30:發電模組

31:觸發彈片

32:發電件

40:活動座

41:導引凸部

Claims (12)

1. 一種自發電開關裝置，包括： 一殼體，包括一組裝口； 一開關，組設於該組裝口並位於一初始位置，且該開關能相對於該殼體朝同一移動方向依序移動至一第一觸發位置與一第二觸發位置； 一發電模組，設置於該殼體內；以及 一活動座，可活動地設置於該殼體內並頂抵於該發電模組與該開關之間； 其中，該開關由該初始位置移動至該第一觸發位置時，該開關抵壓該活動座以觸發該發電模組產生一第一電訊號； 其中，該開關由該第一觸發位置移動至該第二觸發位置時，該開關釋放該活動座以觸發該發電模組產生一第二電訊號。
2. 如請求項1所述之自發電開關裝置，其中該發電模組包括彼此耦接的一觸發彈片與一發電件，該活動座頂抵於該觸發彈片與該開關之間。
3. 如請求項2所述之自發電開關裝置，其中該開關包括一連動件，該連動件位於該殼體內並設有一抵壓凸部，該活動座靠近該連動件的一側設有一導引凸部，該導引凸部鄰近該抵壓凸部並包括一第一側面、一第二側面以及一頂端，該第一側面與該第二側面分別連接於該頂端的相對二側； 其中，該開關由該初始位置移動至該第一觸發位置時，該抵壓凸部沿該第一側面移動至該頂端，以抵壓該活動座帶動該觸發彈片朝遠離該開關的方向移動，使該觸發彈片觸發該發電件產生該第一電訊號； 其中，該開關由該第一觸發位置移動至該第二觸發位置時，該抵壓凸部從該頂端沿該第二側面移動，使該觸發彈片朝靠近該開關的方向移動並頂抵該活動座，以觸發該發電件產生該第二電訊號。
4. 如請求項3所述之自發電開關裝置，其中該連動件與該殼體之間更設有一彈性件，該開關於該第二觸發位置時，該彈性件更抵推該連動件，使該開關相對於該殼體朝相反於該移動方向之一回復方向依序移動至該第一觸發位置與該初始位置。
5. 如請求項4所述之自發電開關裝置，其中該開關由該第二觸發位置移動至該第一觸發位置時，該抵壓凸部沿該第二側面移動至該頂端，以抵壓該活動座帶動該觸發彈片朝遠離該開關的方向移動，使該觸發彈片觸發該發電件產生一第三電訊號；該開關由該第一觸發位置移動至該初始位置時，該抵壓凸部從該頂端沿該第一側面移動，使該觸發彈片朝靠近該開關的方向移動並頂抵該活動座，以觸發該發電件產生一第四電訊號。
6. 如請求項4所述之自發電開關裝置，其中該連動件設有一容置槽，該彈性件係容設於該容置槽中。
7. 如請求項3所述之自發電開關裝置，其中該觸發彈片具有一可活動距離，該導引凸部的厚度大於或等於該可活動距離。
8. 如請求項3所述之自發電開關裝置，其中該抵壓凸部的數量為二個以上，且該些抵壓凸部沿該移動方向排列設置於該連動件上。
9. 如請求項3所述之自發電開關裝置，其中該導引凸部的數量為二個以上，且該些導引凸部沿該移動方向排列設置於該活動座上。
10. 如請求項1所述之自發電開關裝置，其中該開關之該移動方向為一線性方向或一旋轉方向。
11. 如請求項1所述之自發電開關裝置，其中該活動座具有一活動方向，該活動方向垂直於該移動方向。
12. 如請求項1所述之自發電開關裝置，更包括一無線通訊模組，該無線通訊模組耦接於該發電模組，且該無線通訊模組根據該第一電訊號與該第二電訊號發出一無線控制訊號。

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