一種光磁微動開關的製作方法

2023-04-23 07:25:11 1

本發明涉及開關領域，尤其涉及一種光磁微動開關。

背景技術：

現有市場上的微動開關分為機械觸點式、光微動式和光磁微動式。機械觸點式由於觸點磨損、氧化，造成壽命短，易出故障，而逐漸被光微動式、光磁微動式開關取代。但現有市場上的光微動式、光磁微動式開關是固定的力——行程曲線，即手感是固定不可調。如專利申請號為201520153978.1，授權公告號為204696004U的光磁微動開關和專利申請號為201520919503.9，授權公告號為205377824U，的光微動開關，都能實現觸點抗磨損、抗氧化，壽命長、故障低。但不能實現實時手感可調，無法滿足各種手感的要求。

隨著電腦遊戲、網吧、編輯、製圖等不同的運用場所，不同群體對電腦輸入特別是滑鼠手感的要求越來越多樣化，對滑鼠微動開關手感曲線需求也越來越多樣化、個性化。為了滿足這種市場需求，需要本領域的技術人員設計一款可實現手感可調、無磨損且使用壽命長的微動開關。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種可實現手感可調、無磨損且使用壽命長的微動開關。

本發明所採用的技術方案是：所述光磁微動開關包括支架、與所述支架固定設置的位移判斷光耦對管、內端位於所述位移判斷光耦對管之間且與所述支架配合的電磁鐵芯、一端與所述電磁鐵芯的外端相配合的磁性懸臂以及按鍵，所述電磁鐵芯的內端處設置有上限位凸起，所述磁性懸臂的另一端擋緊配合在所述上限位凸起的下側且設置有擋塊，在所述電磁鐵芯上繞制有線圈，所述線圈與外圍的電路電性連接，在所述磁性懸臂上懸空一體成型有彈片，所述按鍵配合在所述彈片的上方，外圍的電路向所述線圈輸入可調的電流和電壓，所述電磁鐵芯產生磁場力，所述磁性懸臂被推至所述上限位凸起處被限位，所述擋塊擋住所述位移判斷光耦對管之間的光路。

上述方案可見，磁性懸臂通過與電磁鐵芯的兩端相配合，其外端為卡緊配合，內端由磁場力推向上限位凸起，並被上限位凸起限位，此時，位於所述磁性懸臂上的擋塊擋住所述位移判斷光耦對管之間的訊號線路；當按壓所述按鍵，在按鍵的作用力下，克服所述彈片的彈性力向下運動，彈片帶動所述磁性懸臂克服所述磁場力的作用向下運動，此時，位於所述磁性懸臂上的擋塊移離所述位移判斷光耦對管之間的訊號線路，所述位移判斷光耦對管之間的訊號線路聯通，實現光通訊；另外，外圍的電路提供的電流和電壓為可調的，故針對不同的開關可以設置不同的磁場力度，從而使得按壓按鍵的力度隨著磁場力的大小而變化，實現不同的按壓手感；此外，通過磁場力來使得磁性懸臂被限位於所述上限位凸起處，在按壓按鍵時，由磁場力來對所述磁性懸臂形成支撐，無物理性的硬性接觸，在開關控制的過程中無磨損，能夠保證微動開關的使用壽命。

進一步地，在所述支架上設置有下限位凸起，所述下限位凸起處套設有彈簧，所述彈簧的上端支撐在所述磁性懸臂的下側面處，該下側面處位於所述彈片與所述擋塊在所述磁性懸臂上設置的位置之間，所述彈簧處於壓縮狀態。

上述方案可見，彈簧和下限位凸起的設置，使得磁性懸臂在向下運動的過程中，受到彈簧的彈性力作用而使按鍵上的手感始終充滿厚實感，下限位凸起對磁性懸臂起到限位的作用，使磁性懸臂始終位於限定的範圍內運動，而彈簧套設在下限位凸起上，大大地降低了磁性懸臂的磨損程度，保證了開關的使用壽命，也保證了按鍵的手感。

更進一步地，在所述電磁鐵芯上且靠近所述上限位凸起的位置處設置有永磁體，所述永磁體形成的磁場的磁場方向與繞制有線圈的所述電磁鐵芯形成的磁場的磁場方向相同。

上述方案可見，在電磁鐵芯上設置於電磁鐵芯上的線圈通電後形成的磁場的磁場方向一致的永磁體，該永磁體為磁性懸臂提供磁場力，防止電磁鐵芯提供的磁場力不夠，起到補償作用。

再進一步地，所述位移判斷光耦對管包括位於一側的發射光耦管和位於另一側的接收光耦管；具體地，所述發射光耦管和所述接收光耦管為靜電容感應對應的兩極。

上述方案可見，使用光耦對管，保證了開關的靈敏度和精確度。

又再進一步地，所述位移判斷光耦對管形成的光路的形式可以是以下兩種方式。

第一種：在所述支架內相對的兩側設置有定位槽，所述發射光耦管和所述接收光耦管分別設置在相對的兩個所述定位槽上，所述擋塊正好位於所述發射光耦管和所述接收光耦管的連線上。

第二種：在所述支架內相對的兩側設置有定位槽，在所述支架的下側設置有帶缺口的PCB板，所述發射光耦管和所述接收光耦管分別設置在所述PCB板上且位於所述缺口的兩側，在位於兩側的所述定位槽內配合有相對的兩條導光條，所述導光條由直線段和折彎段組成，所述發射光耦管至位於一側的所述導光條，然後至位於另一側的導光條，再到達所述接收光耦管形成折射的光路，所述擋塊正好位於位於兩側的兩條所述導光條的光路之間，在兩條所述導光條的上方還設置有定位塊。

上述方案可見，通過將擋塊設置在由發射光耦管和接收光耦管形成的光路中，當按壓下所述按鍵時，擋塊移動，光路連通，實現信號發出；這種結構簡單，按鍵按壓的機械手感強，其使用壽命相對地得到了極大的提高。

再更進一步地，在所述電磁鐵芯的外端形成支撐凸起，在所述支撐凸起上設置有與所述磁性懸臂相配合的卡口。

上述方案可見，採用卡口的設置，使得磁性懸臂的安裝更加方便和快捷，降低了工作人員的勞動強度。

再又更進一步地，在所述支架上設置有配合孔，所述電磁鐵芯穿過所述配合孔形成過孔配合。

上述方案可見，通過配合孔的設置，使得電磁鐵芯能夠穩固地配合在支架上，保證了開關結構的穩定性和使用壽命。

附圖說明

圖1是本發明第一種結構的第一視角結構示意圖；

圖2是本發明第一種結構的第二視角結構示意圖；

圖3是圖2中A-A方向的剖視圖；

圖4是本發明第一種結構的簡易爆炸結構示意圖；

圖5是本發明第二種結構的簡易爆炸結構示意圖；

圖6是本發明第二種結構的第一視角結構示意圖；

圖7是圖6中B-B方向的剖視圖。

具體實施方式

如圖1至圖7所示，本發明所述光磁微動開關包括支架1、與所述支架1固定設置的位移判斷光耦對管2、內端位於所述位移判斷光耦對管2之間且與所述支架1配合的電磁鐵芯3、一端與所述電磁鐵芯3的外端相配合的磁性懸臂4以及按鍵5。在所述支架1上設置有配合孔17，所述電磁鐵芯3穿過所述配合孔17形成過孔配合。在所述電磁鐵芯3的外端形成支撐凸起15，在所述支撐凸起15上設置有與所述磁性懸臂4相配合的卡口16。所述電磁鐵芯3的內端處設置有上限位凸起6，所述磁性懸臂4的另一端擋緊配合在所述上限位凸起6的下側且設置有擋塊7。在所述電磁鐵芯3上繞制有線圈8，所述線圈8與外圍的電路電性連接，在所述磁性懸臂4上懸空一體成型有彈片9，所述按鍵5配合在所述彈片9的上方，外圍的電路向所述線圈8輸入可調的電流和電壓，所述電磁鐵芯3產生磁場力，所述磁性懸臂4被推至所述上限位凸起6處被限位，所述擋塊7擋住所述位移判斷光耦對管2之間的光路。

在所述支架1上設置有下限位凸起10，所述下限位凸起10處套設有彈簧11，所述彈簧11的上端支撐在所述磁性懸臂4的下側面處，該下側面處位於所述彈片9與所述擋塊7在所述磁性懸臂4上設置的位置之間，所述彈簧11處於壓縮狀態。在所述電磁鐵芯3上且靠近所述上限位凸起6的位置處設置有永磁體12，所述永磁體12形成的磁場的磁場方向與繞制有線圈8的所述電磁鐵芯3形成的磁場的磁場方向相同。

所述位移判斷光耦對管2包括位於一側的發射光耦管13和位於另一側的接收光耦管14。所述發射光耦管13和所述接收光耦管14為靜電容感應對應的兩極。

所述位移判斷光耦對管形成的光路的形式可以是以下兩種方式。

第一種是：在所述支架1內相對的兩側設置有定位槽18，所述發射光耦管13和所述接收光耦管14分別設置在相對的兩個所述定位槽18上，所述擋塊7正好位於所述發射光耦管13和所述接收光耦管14的連線上。此時，光路由發射光耦管13直至接收光耦管14之間。

第二種是：在所述支架1內相對的兩側設置有定位槽18，在所述支架1的下側設置有帶缺口20的PCB板21，所述發射光耦管13和所述接收光耦管14分別設置在所述PCB板21上且位於所述缺口20的兩側，在位於兩側的所述定位槽18內配合有相對的兩條導光條22，所述導光條22由直線段221和折彎段222組成，所述發射光耦管13至位於一側的所述導光條22，然後至位於另一側的導光條22，再到達所述接收光耦管14形成折射的光路，所述擋塊7正好位於位於兩側的兩條所述導光條22的光路之間，在兩條所述導光條22的上方還設置有定位塊23。

通過將擋塊設置在由發射光耦管和接收光耦管形成的光路中，當按壓下所述按鍵時，擋塊移動，光路連通，實現信號發出；這種結構簡單，按鍵按壓的機械手感強，其使用壽命相對地得到了極大的提高。

本發明中，磁性懸臂4在電磁鐵芯3形成的磁場力的作用下，其設置有擋塊7的一端壓向所述上限位凸起6，此時擋塊7阻擋了位移判斷光耦對管2之間的訊號線路。按壓所述按鍵5，按鍵5驅使彈片9向下移動，彈片9的上施加的壓力克服磁性懸臂受到的磁場力，磁性懸臂4向下移動，此時擋塊7向下移動，在擋塊下落一定的距離之後，位移判斷光耦對管2之間的訊號線路連通，從而引發信號輸出，實現按鍵開功能。循環地放與按壓所述按鍵，引發位移判斷光耦對管2的信號輸出，從而實現按鍵的開關功能。

所述線圈8與外圍的電路信號連接，線圈形成的電磁力大小可選，實現可實時調控手感的微動開關功能，易調出更好的手感，易大眾化和滿足各類用戶群體。控制線圈電流的大小，還可以實現常開或常閉的開關功能。

本發明可應用於開關領域。