TWM518394U - 天枰式磁極突變開關設備 - Google Patents

Description

天枰式磁極突變開關設備

本創作涉及一種開關，具體為一種天枰式磁極突變開關設備。

近年來隨著科學技術的不斷進步，人們生活方式也越來越時尚，越來越便利。無線技術的普及給人們帶來很多便利，無線網路讓智慧型手機與平板電腦迅速普及。但是不論多先進的電子設備都無法離開電源供給，需透過電源線或電池來維持運作，所以使用這些設備要不斷的進行充電或更換電池。這樣就降低了使用上的便利性，同時電池的生產和消費過程也會給生態環境造成嚴重的破壞。

然而，市場所常見的無線自供電系統又面臨到效率低、穩定性差、成本高、用戶使用麻煩費力…等的問題，造成市場接受度較低，這也因此給了無線自供電系統很大的發展空間；如果有一種產品能解決上述問題，並且還能適應潮流將手機、電腦等智能設備與自供電開關面板通過無線網路和互聯網連接起來，將是非常理想的。

而中國專利201420267207.0公布了一種免電池的磁極突變開關，並且具有兩個穩態，讓磁力線從一塊磁鐵的S極穿過鐵芯到達另外一 塊磁鐵的N極，形成兩個穩態來代表開和關。本創作於此基礎上再次創新完成了天枰式磁極突變開關整機設備，為了增加兩個穩態轉換過程中的穩定性，特設一個類似天枰的橫梁鋼架結構，即能讓用戶體驗傳統機械開關的舒適手感，又能實現無線無電池的功能。

有鑑於現有技術中存在各種情況及問題，創作人積於多年從事相關行業之開發經驗且潛心鑽研，並整合上述習用結構等缺失，遂創作出更符合現代使用者需求的天枰式磁吸突變開關設備。

為達成上述目的，本創作之一種天枰式磁吸突變開關設備，包括配合設置的外按鍵蓋、邊框、底座和掛牆背板，其特徵在於外按鈕蓋與底座之間設置構成磁極突變開關的橫梁鋼架和線圈盒，橫梁鋼架通過其下端的軸孔與線圈盒上的軸心相配合連接，且線圈盒上還設有導線孔和導線槽；橫梁鋼架中部設有壓簧，該橫梁鋼架兩端均通過片簧連接對稱設置的卡座，卡座內卡接設置磁鐵盒，且卡座與磁鐵盒之間更設有矽膠墊，而該磁鐵盒內設置上銜鐵、下銜鐵和磁鐵；該線圈盒內則設置有一纏繞有線包的鐵芯，該鐵芯位設於磁鐵盒內的上銜鐵和下銜鐵之間，線圈盒的上蓋上方設置有凹槽，該凹槽內設置有鋼珠，鋼珠與橫梁鋼架上的壓簧接觸配合；該外按鈕蓋下方設置有固定橫梁鋼架的壓塊與鉤體，該壓塊壓接設置在橫梁鋼架上，勾體和壓塊將橫梁鋼架卡住，外按鈕蓋與片簧之間構成空腔。前述邊框上更設置有導光塊卡槽，而底座上更設置有導光塊、天線、LED燈、邊卡槽、底卡槽；該掛牆背板上設置有緊固卡、邊卡勾和底卡鉤， 其中該邊卡鉤與邊卡槽配合，底卡鉤與底卡槽配合。

本創作天枰式磁極突變開關設備，具有下列優點：

1、本身機構的兩個穩態，能代表開關的開和關的兩個狀態，與傳統開關操作方式及手感相同。

2、無需額外配置電池和外部電源就能讓整個電路運作，使用簡單且兼具節能環保。

3、免去使用者裝修佈線的繁複施工，並減少為修飾佈線施工所需建材。

4、天枰式橫梁鋼架與片簧、壓簧結構，能大幅改善系統之穩定性與可靠性，使用者無論按壓開關之力道大小或姿勢改變，都不會影響到系統固有的發電量。

5、發電量充足，所以驅動系統運作時，還能讓使用者透過LED燈指示進行操作。

6、模組式的按鍵結構，適合大批量分散式的生產，能夠適應產品款式的持續更新。

7、掛牆背板與邊框結構，使產品能夠與接線盒兼容，使用者得以方便安裝使用。

1‧‧‧外按鈕蓋

2‧‧‧橫梁鋼架

3‧‧‧磁鐵盒

4‧‧‧壓簧

5‧‧‧片簧

6‧‧‧軸孔

7‧‧‧上銜鐵

8‧‧‧下銜鐵

9‧‧‧磁鐵

10‧‧‧矽膠墊

11‧‧‧線圈盒

12‧‧‧鐵芯

13‧‧‧線圈

14‧‧‧上蓋

15‧‧‧凹槽

16‧‧‧鋼珠

17‧‧‧軸心

18‧‧‧導線孔

19‧‧‧導線槽

20‧‧‧卡座

21‧‧‧壓塊

22‧‧‧鉤體

23‧‧‧空腔

24‧‧‧邊框

25‧‧‧倒光塊卡槽

26‧‧‧底座

27‧‧‧導光塊

28‧‧‧LED燈

29‧‧‧天線

30‧‧‧邊卡槽

31‧‧‧底卡槽

32‧‧‧掛牆背板

33‧‧‧固緊卡

34‧‧‧邊卡鉤

35‧‧‧底卡鉤

第1圖係為本創作的結構示意圖。

第2圖係為本創作中的橫梁鋼架與外按鈕蓋連接的結構示意圖。

第3圖係為本創作中的橫梁鋼架動作的結構示意圖。

第4圖係為本創作的結構示意圖。

通常根據本創作，該最佳之可行之實施例，並配合圖式詳細說明後，俾增加對本創作之瞭解；請參閱第1圖~第4圖所示，本創作係一種天枰式磁吸突變開關設備，先在一根軟磁鐵芯上繞滿線圈，兩端各放置一組由一塊磁鐵(9)和兩塊銜鐵(7、8)組成的組件，並且當橫梁鋼架(2)圍繞軸心(17)旋轉時，可讓前述銜鐵接觸鐵芯(12)的不同表面產生N、S極的突然變化，導致鐵芯(12)內的磁力線方向大小突然變化而感生電動勢，用戶手指按壓外按鈕蓋(1)時，片簧(5)在銜鐵與鐵芯(12)吸力的作用下產生彈性變形從而積蓄勢能，當彈性勢能增大到銜鐵與鐵芯(12)無法吸合時，片簧(5)彈回原狀，從而帶動另一塊銜鐵與鐵芯(12)的相應面吸合。

本創作天枰式磁吸突變開關設備，包括配合設置的外按鈕蓋(1)、邊框(24)、底座(26)和掛牆背板(32)，外按鈕蓋(1)與底座(26)之間設置構成磁極突變開關的橫梁鋼架(2)和線圈盒(11)，橫梁鋼架(2)通過其下端的軸孔(6)與線圈盒(11)上的軸心(17)相配合連接；橫梁鋼架(2)中部設置壓簧(4)，並利用該橫梁鋼架(2)兩端均通過片簧(5)連接對稱設置的卡座(20)，該卡座內卡接設置磁鐵盒(3)，該磁鐵盒(3)內設置上銜鐵(7)、下銜鐵(8)和磁鐵(9)；線圈盒(11)內設置一纏繞有線圈(13)的鐵芯(12)，該鐵芯(12)位於磁鐵盒(3)內的上銜鐵(7)和下銜鐵(8)之間，線圈盒(11)的上蓋(14)上方設置有凹槽(15)，該凹槽(15)內設置有鋼珠(16)，且該鋼珠(16)與橫梁鋼架(2)上的壓簧(4) 接觸配合，當橫梁鋼架(2)於左右轉動時，該鋼珠(16)在壓簧(4)的作用下使整個結構只能在2個穩態的時候靜止下來，增加了整體機構的穩定性；外按鈕蓋(1)下方設置有固定橫梁鋼架(2)的壓塊(21)和鉤體(22)，該壓塊(21)壓接設置在橫梁鋼架(2)上，鉤體(22)與橫梁鋼架(2)卡接，外按鈕蓋(1)與片簧(5)之間構成空腔(23)，當片簧(5)受力產生變形時能防止相互干涉。

當橫梁鋼架(2)帶著磁鐵盒(3)圍繞軸心(17)轉動時，由於上銜鐵(7)與鐵芯(12)於相對應位置吸合，所以片簧(5)彎曲變形彈性蓄能，當橫梁鋼架(2)繼續轉動時，彈性勢能越來越大而導致銜鐵無法繼續吸住鐵芯(12)，片簧(5)彎曲部份則迅速恢復原狀，帶著下銜鐵(8)迅速與鐵芯(12)相對應位置吸合，反之亦然。

根據電磁感應定律E=nΔΦ/Δt，該片簧(5)的這一作用改善Δt數據，使得銜鐵與鐵芯(12)釋放與吸合的動作迅速俐落，Δt的數值穩定，不易受外部干擾與用戶按壓開關動作快慢所影響，使整體機構穩定。

為確保連接的可靠性，其中在磁鐵盒(3)與卡座(20)之間設置有矽膠墊(10)，且為線路連接更為方便，在線圈盒(11)上還設置有導線孔(18)和導線槽(19)；更進一步，為了整體設備功能的完整性，本創作的外按鈕蓋裝配體總成(係由多個外按鈕蓋所組成)採用模組化方式於底座(26)上設置，且邊框(24)上設有導光塊卡槽(25)，而底座(26)上設有導光塊(27)、天線(29)、LED燈(28)、邊卡槽(30)和底卡槽(31)，該導光塊(27)能與LED燈(28)配合指示開關動作；而掛牆背板(32)上則設有緊固卡(33)、邊卡鉤(34)和底卡鉤(35)，且邊卡鉤(34)與邊卡槽(30)配合、底卡鉤(35)與底卡槽(31)配合，能讓掛牆背板(32)與底座(26)更加穩固。

1‧‧‧外按鈕蓋

2‧‧‧橫梁鋼架

3‧‧‧磁鐵盒

4‧‧‧壓簧

5‧‧‧片簧

6‧‧‧軸孔

7‧‧‧上銜鐵

8‧‧‧下銜鐵

9‧‧‧磁鐵

10‧‧‧矽膠墊

11‧‧‧線圈盒

12‧‧‧鐵芯

13‧‧‧線圈

14‧‧‧上蓋

15‧‧‧凹槽

16‧‧‧鋼珠

17‧‧‧軸心

18‧‧‧導線孔

19‧‧‧導線槽

20‧‧‧卡座

Claims (4)

1. 一種天枰式磁極突變開關設備，包括有配合設置的外按鈕蓋、邊框、底座和掛牆背板，其特徵在於：該外按鈕蓋與底座之間設置構成磁極突變開關的橫梁鋼架和線圈盒，且橫梁鋼架通過下端的軸孔與線圈盒上的軸心相配合連接，且該橫梁鋼架中部設有壓簧，該橫梁鋼架兩端均通過片簧連接對稱設置的卡座，而該卡座內卡接設置有一磁鐵盒，該磁鐵盒內設置有上銜鐵、下銜鐵和磁鐵，而線圈盒內設置纏繞有線圈的鐵芯，該鐵芯位於磁鐵盒內的上銜鐵和下銜鐵之間，該線圈盒上蓋上方處具有用以設置鋼珠的凹槽，且該鋼珠能與橫梁鋼架上的壓簧相互接觸配合；而該外按鈕蓋下則設有固定橫梁鋼架的壓塊與鉤體，該壓塊壓接設置在橫梁鋼架上，該鉤體和壓塊將橫梁鋼架卡住，使外按鈕蓋與片簧之間構成空腔。
2. 如請求項1所述之天枰式磁極突變開關設備，更包含有：一矽膠墊，該矽膠墊設於該磁鐵盒與卡座之間。
3. 如請求項1所述之天枰式磁極突變開關設備，該線圈盒更包含有：一導線孔，以及一導線槽，分別設置於該線圈盒內。
4. 如請求項1所述之天枰式磁極突變開關設備，更包含有：一導光塊卡槽，設於該邊框上；該底座上更配置有一導光塊、一天線、一LED燈、一邊卡槽和一底卡槽，且該掛牆背板上設置有一緊固卡、一邊卡鉤和一底卡鉤，該邊卡鉤與邊卡槽配合，該底卡鉤與底卡槽相配合。