磁極突變按鈕開關的製作方法
2023-04-26 11:56:21
磁極突變按鈕開關的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種開關，具體為一種磁極突變按鈕開關。其特徵在於包括底座、軟磁鐵芯、按鈕蓋和上蓋，上蓋卡接配合在底座上，按鈕蓋和軟磁鐵芯設置在上蓋和底座之間；按鈕蓋的兩側設置對稱的第一磁鐵盒和第二磁鐵盒，第一磁鐵盒內設置第一磁鐵、第一銜鐵和第二銜鐵，第二磁鐵盒內設置第二磁鐵、第三銜鐵和第四銜鐵。本實用新型的優點：利用自身機構的一個穩態和一個暫穩態代表按鈕的按下與釋放兩個狀態，與傳統開關操作方式及手感相同；無需電池和外部電源就可以使受開關控制的電路工作，節能環保；有明確的穩態和暫穩態，在穩態和暫穩態之間轉換，並且左右對稱類似天平的結構受力均勻，大大減小了機構阻力，用戶使用起來非常省力舒適。
【專利說明】磁極突變按鈕開關
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種開關，具體為一種磁極突變按鈕開關。
【背景技術】
[0002] 近年來隨著科學技術的不斷進步，人們的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了很多便利，無線上網使得智慧型手機平板電腦迅速普及。但是不 管多麼先進的電子設備都無法離開電源，要麼需要一根電源線要麼需要一組電池來供電， 所以使用這些設備要麼需要不斷的充電要麼需要經常更換電池，這樣就降低了使用的便利 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。
[0003] 市場上也曾經出現過採用手搖發電，太陽能發電風力發電等等，旨在讓人們擺脫 電源線束縛的產品。但是因為面向的電子產品本身耗電量較大，發電裝置的發電量又較小， 使用較麻煩費力等等。給用戶帶來了較差的使用體驗，市場接受度較低。
[0004] 目前家裝實用的各種開關都需要布線，或者需要電池實現遙控。如果有一種既能 讓客戶體驗到傳統開關的舒適手感，又能實現無線無電池的產品，將是非常理想的。 實用新型內容
[0005] 針對現有技術中存在的問題，本實用新型的目的在於提供一種磁極突變按鈕開關 的技術方案。
[0006] 所述的磁極突變按鈕開關，其特徵在於包括底座、軟磁鐵芯、按鈕蓋和上蓋，上蓋 卡接配合在底座上，按鈕蓋和軟磁鐵芯設置在上蓋和底座之間；所述的軟磁鐵芯外包裹設 置線包，且軟磁鐵芯的兩端均突出於線包；所述的底座上設置有軟磁鐵芯限位座，軟磁鐵芯 的兩端限位在軟磁鐵芯限位座內，在按鈕蓋和線包之間設置有上卡，上卡與軟磁鐵芯限位 座卡接配合固定包裹有線包的軟磁鐵芯；所述的按鈕蓋的上方設置有按鈕頭，所述的上蓋 的上方設置有與按鈕頭相配合的通孔，按鈕頭突出通孔；所述的按鈕蓋的兩側設置對稱的 第一磁鐵盒和第二磁鐵盒，第一磁鐵盒內設置第一磁鐵、第一銜鐵和第二銜鐵，第二磁鐵盒 內設置第二磁鐵、第三銜鐵和第四銜鐵，第一銜鐵位於第一磁鐵上方，第二銜鐵位於第一磁 鐵下方，且第一銜鐵和第二銜鐵均突出於第一磁鐵的右側構成軟磁鐵芯左側行程區間，第 三銜鐵位於第二磁鐵上方，第四銜鐵位於第二磁鐵下方，且第三銜鐵和第四銜鐵均突出於 第二磁鐵的左側構成軟磁鐵芯右側行程區間；所述的第一磁鐵盒底部設置有第一導柱，第 一導柱上套接設置第一彈簧，在第一導柱正下方的底座上設置有與第一導柱相配合的第一 導孔，第二磁鐵盒底部設置有第二導柱，第二導柱上套接設置第二彈簧，在第二導柱正下方 的底座上設置有與第二導柱相配合的第二導孔；所述的第一磁鐵的磁極方向與第二磁鐵的 磁極方向相反；所述的軟磁鐵芯的兩端運行在軟磁鐵芯左側行程區間和軟磁鐵芯右側行程 區間內，按鈕蓋未按下時，軟磁鐵芯與第二銜鐵和第四銜鐵接觸，形成穩態，按鈕蓋受力按 下，軟磁鐵芯與第一銜鐵和第三銜鐵接觸，形成暫穩態，釋放按鈕蓋，軟磁鐵芯重新與第二 銜鐵和第四銜鐵接觸，回到穩態。本實用新型設計了一種免電池的磁極突變按鈕開關，其具 有一個穩態和一個暫穩態，讓磁力線從一塊磁鐵的S極穿過軟磁鐵芯到達另外一塊磁鐵的 N極，形成一個穩態和一個暫穩態來代表按鈕按下和釋放，即能讓用戶體驗到傳統機械按鈕 的舒適手感，又能實現無線、無電池的功能。
[0007] 本實用新型的優點：
[0008] 1.利用自身機構的一個穩態和一個暫穩態代表按鈕的按下與釋放兩個狀態，與傳 統開關操作方式及手感相同；
[0009] 2.無需電池和外部電源就可以使受開關控制的電路工作，節能環保，省事省力；
[0010] 3.免去用戶裝修布線的不便，大量節省建材，簡化裝修工程，減少建築垃圾；
[0011] 4.結構簡單，線包容量大，軟磁鐵芯與磁鐵兩側的銜鐵直接接觸無氣隙，可以最大 程度的減小磁阻，最大程度的提高軟磁鐵芯內的磁通變化量和線包的匝數，大大提高機械 能轉化為電能的效率；
[0012] 5.有明確的穩態和暫穩態，在穩態和暫穩態之間轉換，並且左右對稱類似天平的 結構受力均勻，大大減小了機構阻力，用戶使用起來非常省力舒適；
[0013] 6.直接由兩塊磁鐵的磁性和彈簧的彈性維持穩態和暫穩態，並且設置有導柱和導 孔，使機構能保持垂直運動，結構簡單穩定性高故障率低耐用性好，成本低便於量產。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014] 圖1為本實用新型的爆炸結構示意圖；
[0015] 圖2為本實用新型的半剖結構示意圖；
[0016] 圖3為本實用新型穩態的結構示意圖；
[0017] 圖4為本實用新型暫穩態的結構示意圖；
[0018] 圖中：1-底座，2-軟磁鐵芯，3-按鈕蓋，4-上蓋，5-線包，6-軟磁鐵芯限位座， 7-上卡，8-按鈕頭，9-通孔，10-第一磁鐵盒，11-第二磁鐵盒，12-第一磁鐵，13-第二磁 鐵，14-第一銜鐵，15-第二銜鐵，16-第三銜鐵，17-第四銜鐵，18-第一導柱，19-第二導柱， 20-第一彈簧，21-第二彈簧，22-第一導孔，23-第二導孔，24-卡勾，25-卡槽，26-限位筋。
【具體實施方式】
[0019] 下面結合說明書附圖對本實用新型作進一步說明：
[0020] 本實用新型按照電磁感應發電原理，並且利用自身機構形成的穩態和暫穩態來代 表按下與釋放，從操作者改變穩態和暫穩態的瞬間，在軟磁鐵芯內形成磁極突變效應，利用 軟磁鐵芯磁極突變產生的磁力線方向突變和磁通量突變在線包內感應出電動勢，並且利用 上述穩態和暫穩態來代表按鈕的按下與釋放兩個狀態，利用感應電動勢給後續電路供電， 並且採用左右對稱類似天平的結構改善用戶操作手感，採用左右對稱的導柱和導孔來維持 按鈕的垂直運動。
[0021] 如圖1-2所示，磁極突變按鈕開關，包括底座1、軟磁鐵芯2、按鈕蓋3和上蓋4,上 蓋4通過卡勾卡24接配合在底座1的卡槽25上，可拆卸，按鈕蓋3和軟磁鐵2芯設置在上 蓋4和底座1之間；軟磁鐵芯2外包裹設置線包5,且軟磁鐵芯的兩端均突出於線包5 ;底 座1上設置有軟磁鐵芯限位座6,軟磁鐵芯的兩端限位在軟磁鐵芯限位座6內，在按鈕蓋3 和線包5之間設置有上卡7,上卡7與軟磁鐵芯限位座6卡接配合固定包裹有線包的軟磁 鐵芯2 ;按鈕蓋3的上方設置有按鈕頭8,上蓋的上方設置有與按鈕頭相配合的通孔9,按鈕 頭8突出通孔9便於動作，上蓋4內有限位筋26,按鈕蓋3被上蓋和上蓋上的限位筋26限 制為垂直運動；按鈕蓋3的兩側設置對稱的第一磁鐵盒10和第二磁鐵盒11，第一磁鐵盒內 設置第一磁鐵12、第一銜鐵14和第二銜鐵15,第二磁鐵盒內設置第二磁鐵13、第三銜鐵16 和第四銜鐵17,第一銜鐵14位於第一磁鐵12上方，第二銜鐵15位於第一磁鐵12下方，且 第一銜鐵14和第二銜鐵15均突出於第一磁鐵12的右側構成軟磁鐵芯左側行程區間，第三 銜鐵16位於第二磁鐵13上方，第四銜鐵17位於第二磁鐵13下方，且第三銜鐵16和第四 銜鐵17均突出於第二磁鐵13的左側構成軟磁鐵芯右側行程區間；第一磁鐵盒10底部設置 有第一導柱18,第一導柱18上套接設置第一彈簧20,在第一導柱18正下方的底座上設置 有與第一導柱18相配合的第一導孔22,第二磁鐵盒11底部設置有第二導柱19,第二導柱 19上套接設置第二彈簧21，在第二導柱19正下方的底座上設置有與第二導柱19相配合的 第二導孔23 ;第一磁鐵12的磁極方向與第二磁鐵13的磁極方向相反，保證每個動作，軟磁 鐵芯2兩側分別是N-S極，能構成閉合磁力線迴路；軟磁鐵芯2的兩端運行在軟磁鐵芯左 側行程區間和軟磁鐵芯右側行程區間內，即按鈕蓋未按下時，軟磁鐵芯與第二銜鐵和第四 銜鐵接觸，形成穩態；按鈕蓋受力按下，兩個磁鐵盒壓迫兩個彈簧縮短，並且兩個導柱沿著 兩個導孔方向運動，軟磁鐵芯與第一銜鐵和第三銜鐵接觸，形成暫穩態；當用戶釋放按鈕蓋 時，兩個彈簧彈開變長，推動兩個磁鐵盒及按鈕蓋向上運動，軟磁鐵芯重新與第二銜鐵和第 四銜鐵接觸，回到穩態。
[0022] 用戶按壓按鈕蓋時，按鈕蓋帶動磁鐵盒和導柱沿著導孔方向垂直運動，帶動磁鐵 組件一起垂直運動，帶動銜鐵與軟磁鐵芯兩側不同表面吸合，無氣隙接觸，形成穩態和暫穩 態。穩態和暫穩態之間轉換時，導致軟磁鐵芯內的磁力線方向和磁通突然變化在線包內產 生電流。整個機構利用穩態和暫穩態代表按鈕的按下與釋放，設置有2個彈簧，2個導柱，2 個導孔，左右對稱類似天平的結構，用戶按壓手感利用磁鐵的磁性和彈簧的彈力實現。由於 按鈕動作發電量足夠大，所以在驅動電路工作時還有餘電可供點亮LED，因此可以配合設置 指示用戶動作方向的LED。
[0023] 按鈕蓋按著導孔方向垂直運動，當按鈕蓋未按下時第二銜鐵與軟磁鐵芯左側下表 面接觸吸合，第四銜鐵與軟磁鐵芯右側下表面接觸吸合，使得軟磁鐵芯內磁力線由第一磁 鐵的S極出發，穿過第二銜鐵、軟磁鐵芯、第四銜鐵到達第二磁鐵的N極，形成穩態，如圖3。 當按鈕蓋按下時第三銜鐵與軟磁鐵芯右側上表面接觸吸合，第一銜鐵與軟磁鐵芯左側上表 面接觸吸合，使得軟磁鐵芯內的磁力線由第二磁鐵的S極出發，穿過第三銜鐵、軟磁鐵芯、 第一銜鐵到達第一磁鐵的N極，形成暫穩態，如圖4。
[0024] 當按壓動作使機構狀態從穩態變換到暫穩態時，或者從暫穩態變換成穩態時，可 以產生極性突變的磁場，從而形成軟磁鐵芯內部的磁力線方向和磁通量大小的突然變化， 從而在線包內產生電流，符合電磁感應公式：Ε = ηΛ Φ/At的要求。
【權利要求】
1.磁極突變按鈕開關，其特徵在於包括底座、軟磁鐵芯、按鈕蓋和上蓋，上蓋卡接配合 在底座上，按鈕蓋和軟磁鐵芯設置在上蓋和底座之間；所述的軟磁鐵芯外包裹設置線包，且 軟磁鐵芯的兩端均突出於線包；所述的底座上設置有軟磁鐵芯限位座，軟磁鐵芯的兩端限 位在軟磁鐵芯限位座內，在按鈕蓋和線包之間設置有上卡，上卡與軟磁鐵芯限位座卡接配 合固定包裹有線包的軟磁鐵芯；所述的按鈕蓋的上方設置有按鈕頭，所述的上蓋的上方設 置有與按鈕頭相配合的通孔，按鈕頭突出通孔；所述的按鈕蓋的兩側設置對稱的第一磁鐵 盒和第二磁鐵盒，第一磁鐵盒內設置第一磁鐵、第一銜鐵和第二銜鐵，第二磁鐵盒內設置第 二磁鐵、第三銜鐵和第四銜鐵，第一銜鐵位於第一磁鐵上方，第二銜鐵位於第一磁鐵下方， 且第一銜鐵和第二銜鐵均突出於第一磁鐵的右側構成軟磁鐵芯左側行程區間，第三銜鐵位 於第二磁鐵上方，第四銜鐵位於第二磁鐵下方，且第三銜鐵和第四銜鐵均突出於第二磁鐵 的左側構成軟磁鐵芯右側行程區間；所述的第一磁鐵盒底部設置有第一導柱，第一導柱上 套接設置第一彈簧，在第一導柱正下方的底座上設置有與第一導柱相配合的第一導孔，第 二磁鐵盒底部設置有第二導柱，第二導柱上套接設置第二彈簧，在第二導柱正下方的底座 上設置有與第二導柱相配合的第二導孔；所述的第一磁鐵的磁極方向與第二磁鐵的磁極方 向相反；所述的軟磁鐵芯的兩端運行在軟磁鐵芯左側行程區間和軟磁鐵芯右側行程區間 內，按鈕蓋未按下時，軟磁鐵芯與第二銜鐵和第四銜鐵接觸，形成穩態，按鈕蓋受力按下，軟 磁鐵芯與第一銜鐵和第三銜鐵接觸，形成暫穩態，釋放按鈕蓋，軟磁鐵芯重新與第二銜鐵和 第四銜鐵接觸，回到穩態。
【文檔編號】H02K35/02GK203871232SQ201420266923
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年5月23日 優先權日:2014年5月23日
【發明者】張李萍 申請人:嘉興市恆藝電子科技有限公司