專利名稱：一種利用磁力控制電開關(guān)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電路控制開關(guān)、電器控制開關(guān)技術(shù)領(lǐng)域，尤其突出利用磁力實(shí)現(xiàn)手動(dòng)非接觸 控制方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電器手動(dòng)、繼電器開關(guān)等產(chǎn)品有的單純采用人力或者采用人力-彈簧彈力決定電 器、電路開關(guān)處于開或關(guān)的位置，如刀閘開關(guān)、按鈕開關(guān)、拉線開關(guān)；有的借助電感線圈產(chǎn) 生的磁力-彈簧彈力控制電器、電路開關(guān)開或關(guān)。刀閘開關(guān)、按鈕開關(guān)、拉線開關(guān)的開、關(guān)需 要手動(dòng)驅(qū)動(dòng)，通過接觸式機(jī)械傳動(dòng)開關(guān)動(dòng)力，因此密封性差，容易因電火花外泄引發(fā)火災(zāi)和 意外觸電；繼電器開關(guān)需要借助電力實(shí)現(xiàn)線路痛、斷#換、結(jié)構(gòu)也較為復(fù)雜，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用發(fā)明的目的提供一種可以非接觸傳動(dòng)機(jī)械開關(guān)力、方便將觸點(diǎn)密封，同一丌關(guān) 常開和常閉雙向定位的電器或作為電路開關(guān)元件，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐用可靠，無(wú)環(huán)境污染，使 用方便。
本實(shí)用發(fā)明解決其技術(shù)問題所采角的技術(shù)方案是以固態(tài)擁有NXS極的永磁材料體為開 關(guān)動(dòng)態(tài)觸片(刀)，或者將固態(tài)擁有NXS極的永磁材料體與導(dǎo)電材料體固定為一體作為動(dòng)態(tài)
觸片(刀)作為接觸永磁體；靜態(tài)觸點(diǎn)優(yōu)選能與動(dòng)態(tài)觸片(刀)產(chǎn)生吸引力的導(dǎo)電鐵磁體，
或者在吸附住動(dòng)態(tài)觸片(刀)時(shí)能夠使動(dòng)、靜觸點(diǎn)閉合的對(duì)應(yīng)位置固定1能與永磁體產(chǎn)生吸
引力的鐵磁體。如當(dāng)接觸永磁體以N極為與觸點(diǎn)的接觸面時(shí)，用外置-驅(qū)動(dòng)永磁體的N從觸 點(diǎn)方向接近該開關(guān)，受同性相斥磁力作用，接觸永磁體遠(yuǎn)離觸點(diǎn)并吸附固定，驅(qū)動(dòng)永磁體是 否離開，電路均常開；用外置永磁體的S極接近該開關(guān)，受異性相吸磁力作用，永磁體向觸
點(diǎn)接近運(yùn)動(dòng)并吸附固定，外置永磁體是否離開，電路均常閉。將固態(tài)彈性或電連接可擺動(dòng)擁
有NW極的導(dǎo)電型(或外附導(dǎo)電材料)接觸永磁體的一端與線路連接，另一端的N(S)極作為 動(dòng)態(tài)開關(guān)觸點(diǎn)，另一靜態(tài)觸點(diǎn)優(yōu)選用鐵磁體，或者附近固定安置鐵磁體，對(duì)應(yīng)吸附動(dòng)態(tài)觸點(diǎn) 常開位置也可以固定放置鐵磁體；當(dāng)動(dòng)態(tài)開關(guān)觸點(diǎn)N(S)極端面向靜態(tài)觸點(diǎn)時(shí)，用外置(驅(qū)動(dòng)) 永磁體的N(S)從靜態(tài)觸點(diǎn)方向接近該開關(guān)，受同性相斥磁力作用，接觸永磁體一動(dòng)態(tài)觸點(diǎn)遠(yuǎn) 離靜態(tài)觸點(diǎn)，并依靠磁力吸附或彈力固定，電路常開；用驅(qū)動(dòng)永磁體的S(N)接近該開關(guān)，受 異性相吸磁力作用，接觸永磁體一動(dòng)態(tài)觸點(diǎn)接近靜態(tài)觸點(diǎn)，并依靠磁力吸附或彈力固定，電 路常閉。為增強(qiáng)可靠性，可以在永磁體相應(yīng)位置上外附磁屏蔽材料、絕緣或?qū)w材料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是釆用本發(fā)明的技術(shù)方法制作的產(chǎn)品與普通刀閘、拉線、按 鈕開關(guān)產(chǎn)品相比，安全可靠性更強(qiáng)；與繼電器相比結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、操作簡(jiǎn)單；與干簧管 相比，可以實(shí)現(xiàn)開、關(guān)雙向定位；采用此方法可以制作新型電子原件用于開發(fā)新技術(shù)、新產(chǎn)
口
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下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。 圖1是平行滑動(dòng)雙觸點(diǎn)磁力開關(guān)電路結(jié)構(gòu)圖。
圖2是擺動(dòng)單觸點(diǎn)磁力開關(guān)電路圖。 圖3是凹凸運(yùn)動(dòng)磁力開關(guān)電路圖。 圖4是反向旋轉(zhuǎn)磁力開關(guān)電路、結(jié)構(gòu)圖。 圖5是同向旋轉(zhuǎn)磁力開關(guān)電路、結(jié)構(gòu)圖。 圖6是磁力開關(guān)電磁書寫屏電路圖。圖7是磁力組切換安全開關(guān)電路、結(jié)構(gòu)圖。 圖8是不同結(jié)構(gòu)永磁體體磁力作用示意圖。 圖9是旋鈕磁力開關(guān)結(jié)構(gòu)圖。 圖10是按鈕磁力開關(guān)結(jié)構(gòu)圖。
圖中，①是能和永磁體產(chǎn)生吸力的斷路定位鐵磁體，②是接觸永磁體③是外附導(dǎo)電層， ④是靜態(tài)觸點(diǎn)，⑤是能吸住接觸永磁體的閉合定位鐵磁體，⑥是驅(qū)動(dòng)永磁體，⑦是被控制線 路，⑧是轉(zhuǎn)動(dòng)軸，⑨是開關(guān)殼，⑩發(fā)光二極管，O是獨(dú)立磁力開關(guān)， 是滑槽，O是彈性半 弧體。
具體實(shí)施例方式
在圖1中，①是斷路定位鐵磁體，其作用是利用磁力吸附固定接觸永磁體②，使開關(guān)保 持穩(wěn)定斷開狀態(tài)；②是接觸永磁體，通過接受外界作用和利用自身磁力進(jìn)行開、關(guān)動(dòng)作，以 及吸附固定，盡量選擇導(dǎo)電、機(jī)械等性能等符合要求的材料制作，否則需要附著符合相應(yīng)要 求的導(dǎo)電、絕緣等材料；外附導(dǎo)電層③可以采用包裹、粘接、噴涂等方式附著在接觸永磁體 ②上，彌補(bǔ)其導(dǎo)電性能、柔韌性等方面的物理缺陷；靜態(tài)觸點(diǎn)④優(yōu)選導(dǎo)電性能好的鐵磁體， 采用銅材時(shí)，需要增加閉路定位鐵磁體⑤，以加強(qiáng)穩(wěn)定閉合電路的磁力；當(dāng)用驅(qū)動(dòng)永磁體⑥ 的S極與接觸永磁體②接近時(shí)，同性相斥，接觸永久磁體②沿滑道向遠(yuǎn)離觸點(diǎn)方向移動(dòng)，并 吸附固定在①上，電路斷開；當(dāng)用驅(qū)動(dòng)永磁體⑥的N極與接觸永磁體②接近時(shí)，異性相吸， 接觸永久磁體②沿滑道向接近觸點(diǎn)方向移動(dòng)，并吸附固定在⑤上，電路閉合；滑槽 起導(dǎo)軌 的作用，約束②在固定區(qū)域滑動(dòng)，也起密封作用。
在圖2中，接觸永磁體②可以采用導(dǎo)電材料或者附著導(dǎo)電層③，接觸永磁體②的一端固 定，通過采用彈性材料或者固定端為軸的方式使之能夠在磁力作用下，在斷路定位鐵磁體① 至靜態(tài)觸點(diǎn)④之間或2個(gè)靜態(tài)觸點(diǎn)@之間擺動(dòng)，靜態(tài)觸點(diǎn)④優(yōu)選鐵磁材料，為了加強(qiáng)吸附力 可以增加閉路定位鐵磁體⑤。在驅(qū)動(dòng)永磁體⑥的同性相斥磁力作用下，接觸永磁體②的非固 定端擺動(dòng)至斷路定位鐵磁體①被吸附固定，電路斷開。在驅(qū)動(dòng)永磁體⑥的同性相斥磁力作用 下，接觸永磁體②的非固定端擺動(dòng)至靜態(tài)觸點(diǎn)④處被吸附固定，⑦電路導(dǎo)通。
在圖3中，靜態(tài)觸點(diǎn)④優(yōu)選鐵磁體，根據(jù)需要決定是否增加斷路定位鐵磁體 和閉路定 位鐵磁體⑤，接觸永磁體②優(yōu)選彈性導(dǎo)電材料做成半弧狀或者附著在半弧彈性體上，當(dāng)接觸 永磁體②導(dǎo)電性能達(dá)不到要求時(shí)可以附著導(dǎo)電層③；在外置-驅(qū)動(dòng)永磁體⑥的同性相斥磁力作 用下，接觸永磁體②的尖端向遠(yuǎn)離觸點(diǎn)方向凸起，電路斷開；在驅(qū)動(dòng)永磁體⑥的異性相吸磁 力作用下，接觸永磁體②的尖端向接近觸點(diǎn)方向凸起，電路接通。
實(shí)施例l:安全開關(guān)
在圖4中，接觸永磁體②和驅(qū)動(dòng)永磁體(D分別固定在開關(guān)殼體(I)的軸上，接觸永磁體② 和驅(qū)動(dòng)永磁體⑥可以采用異性相吸或同性相斥的方式組合，開關(guān)的2條線路可以如圖設(shè)賈2 個(gè)靜態(tài)觸點(diǎn) ，也可以設(shè)置1個(gè)觸點(diǎn) ，另一條線路直接連接接觸永磁體②的軸上；如圖， 當(dāng)推動(dòng)驅(qū)動(dòng)永磁體⑥的N極時(shí)，吸引接觸永磁體②向遠(yuǎn)離觸點(diǎn)④方向轉(zhuǎn)動(dòng)，電路斷開，當(dāng)推 動(dòng)驅(qū)動(dòng)永磁體⑥的S極時(shí)，吸引接觸永磁體②向接近觸點(diǎn)④方向轉(zhuǎn)動(dòng)，電路導(dǎo)通。由于開、 關(guān)機(jī)械力通過磁力傳導(dǎo)，便于強(qiáng)化殼體⑨的密封性能，有利于防止放電火花引燃外界可燃物， 同時(shí)有利于降低人體觸電和設(shè)備短路的幾率。開關(guān)殼體⑨內(nèi)抽真空或者充入耐擊穿介質(zhì)，可 以成為新型防爆(滅弧)開關(guān)。
實(shí)施例2:安全多路切換開關(guān)
在圖5中，接觸永磁體②和驅(qū)動(dòng)永磁體⑥分別固定在開關(guān)殼體⑨的軸上，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)永磁 體⑥可以帶動(dòng)接觸永磁體②同步旋轉(zhuǎn)；在圖5-1中，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)永磁體⑥可以帶動(dòng)接觸永磁體 ②同步旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)多路對(duì)多路的切換導(dǎo)通；在圖5-2中，接觸永磁體②以一端為軸，轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū) 動(dòng)永磁體⑥可以帶動(dòng)接觸永磁體②同步旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)1路對(duì)多路的切換導(dǎo)通。
實(shí)施例3:磁力開關(guān)可書寫、擦涂顯示屏在圖6中，發(fā)光二極管或者有機(jī)發(fā)光二極管等電致發(fā)光元件⑩通電后發(fā)光，發(fā)光單元采 用并聯(lián)連接，每個(gè)單元分別由磁力開關(guān)(ll)控制供電通斷，觸點(diǎn)優(yōu)選鐵磁體，磁力開關(guān)dl)優(yōu)選 采用圖1、 2、 3的電路；驅(qū)動(dòng)永磁體⑥接近開關(guān)電路，用N (S)極點(diǎn)亮發(fā)光單元形成圖案或 文字，此時(shí)驅(qū)動(dòng)永磁體⑥的作用是"筆"，用S (N)斷開開關(guān)，發(fā)光元件熄滅，此時(shí)驅(qū)動(dòng)永 磁體⑥的作用是"板擦"。此外，可以在LED大屏幕的LED陣列線路中加裝如圖1、 2、 3等 所示的磁力開關(guān)，使之成為既可以由驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)的顯示屏，當(dāng)關(guān)掉驅(qū)動(dòng)電路時(shí)，又可以成 為可書寫、擦涂顯示屏。此技術(shù)可以應(yīng)用在告示牌、路標(biāo)、廣告牌、燈箱、顯示屏、電子黑 板等產(chǎn)品制作領(lǐng)域。
實(shí)施例4:新型干簧管切換開關(guān)
如圖2所示電路，將開關(guān)電路密封在真空或者1ftt氣體中，做成干簧管；如圖2-l電路， 驅(qū)動(dòng)永磁體⑥完成通、斷切換驅(qū)動(dòng)離開后，干簧管的通、斷電路不變；如圖2-2電路，驅(qū)動(dòng) 永磁體⑥完成電路連接切換驅(qū)動(dòng)離開后，干簧管的通、斷電路不變。通過轉(zhuǎn)換接近驅(qū)動(dòng)永磁 體⑥的N/S極，上述動(dòng)作可以重復(fù)進(jìn)行，同傳統(tǒng)干簧管相比增加了線路切換和驅(qū)動(dòng)開關(guān)保持 開或關(guān)的功能。
實(shí)施例5:組切換安全開關(guān)
如圖7所示，開關(guān)殼中設(shè)有A、 B2組開關(guān)，驅(qū)動(dòng)永磁體⑥的2端分別設(shè)有2段導(dǎo)體作為 "刀"，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)⑥的N極接近接觸永磁體②時(shí)，A組開關(guān)閉合，B組開關(guān)斷開；當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)⑥的 S極接近接觸永磁體②時(shí)，B組開關(guān)閉合，A組開關(guān)斷開，該組切換安全開關(guān)可以作為電源 轉(zhuǎn)換開關(guān)。當(dāng)取消B組開關(guān)，保留A組開關(guān)時(shí)，該組切換安全開關(guān)可以作為雙路控制.開關(guān)。 當(dāng)取消組a和a"線路，保留b和b，，線路時(shí)，可以作為轉(zhuǎn)換開關(guān)。根據(jù)需要，可以設(shè)置2-N組 驅(qū)動(dòng)永磁體⑥，如當(dāng)設(shè)定甲驅(qū)動(dòng)永磁體的N極正對(duì)接觸永磁體②，乙驅(qū)動(dòng)永磁體的S極正對(duì) 接觸永磁體②時(shí)，手動(dòng)控制甲驅(qū)動(dòng)永磁體接近接觸永磁體②，A組開關(guān)閉合，乙驅(qū)動(dòng)永磁體 在彈簧或者力臂作用下遠(yuǎn)離接觸永磁體②，開關(guān)斷開；手動(dòng)控制乙驅(qū)動(dòng)永磁體接近接觸永磁 體②，甲驅(qū)動(dòng)永磁體在彈簧或者力臂作用下遠(yuǎn)離接觸永磁體②，B組開關(guān)閉合，A組開關(guān)斷 開。
根據(jù)需要，可以采用多路磁力開關(guān)同時(shí)并行控制多路電路和多個(gè)位置，成為"多刀"、"多 擲"開關(guān)。
根據(jù)需要，接觸永磁體體②和驅(qū)動(dòng)永磁體⑥既可以采用整塊材料，也可以采用如圖8所 示的多種組合方式。
實(shí)施例6:旋鈕磁力安全開關(guān)
如圖9所示，驅(qū)動(dòng)永磁體⑥分為磁極相反的a\b兩組，a\b兩組磁體交叉組合成旋鈕驅(qū)動(dòng) 開關(guān)，當(dāng)旋鈕驅(qū)動(dòng)開關(guān)的a組磁體處于接近接觸永磁體②時(shí)，受同性相斥和異性相吸磁力作 用，接觸永磁體②遠(yuǎn)離線路觸點(diǎn)④，線路斷開；當(dāng)旋鈕驅(qū)動(dòng)開關(guān)的b組磁體處于接近接觸永 磁體②時(shí)，受同性相斥和異性相吸磁力作用，接觸永磁體②接近線路觸點(diǎn)④，線路閉合。裉 據(jù)需要，可以設(shè)計(jì)成線路⑦的1個(gè)觸點(diǎn)直接與接觸永磁體②電連接，線路通斷只通過控制是 否連接另1個(gè)觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，還可以釆用多路磁力開關(guān)同時(shí)并行控制多路電路和多個(gè)位置， 成為"多刀"、"多擲"開關(guān)。
實(shí)施例7:，鈕、拉線磁力開關(guān)
如圖10所示，在驅(qū)動(dòng)永磁體⑤的斥力作用下，接觸永磁體⑥遠(yuǎn)離觸點(diǎn)④，外力按下接觸 永磁體⑥，線路⑦導(dǎo)通；失去外力，線路⑦斷開。如果觸點(diǎn)④采用鐵磁材料可以取消定位鐵 磁體⑤，如果選用導(dǎo)電永磁體，應(yīng)當(dāng)在手觸部位加絕緣層，為防止永磁體運(yùn)動(dòng)方向跑偏，應(yīng) 當(dāng)設(shè)置滑槽Q。如果將驅(qū)動(dòng)永磁體⑤與接觸永磁體⑥設(shè)置成異性相吸結(jié)構(gòu)，可以制作出拉線開關(guān)。
在上述實(shí)施例中，為減少加工工藝，導(dǎo)電線路可以采用能夠與永磁體產(chǎn)生磁力吸引作用 的材料，如含有鐵、鎳成分的合金導(dǎo)體鐵磁材料等，以替代取消定位鐵磁體。
權(quán)利要求
1.一種利用磁力控制電開關(guān)的方法，主要包括開關(guān)觸點(diǎn)、接觸永磁體、驅(qū)動(dòng)永磁體，其特征是在開關(guān)中，接觸永磁體處于可以接觸和遠(yuǎn)離觸點(diǎn)的位置，驅(qū)動(dòng)永磁體處于利用磁力可以驅(qū)動(dòng)接觸永磁體接觸或遠(yuǎn)離電路觸點(diǎn)的對(duì)應(yīng)位置，從而通過人為控制驅(qū)動(dòng)、接觸永磁體，利用磁力來(lái)控制線路的通、斷的方法。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁力電開關(guān)，其特征是在對(duì)應(yīng)能夠吸附住接觸永磁體與開關(guān)觸點(diǎn)閉 合位置和在對(duì)應(yīng)能夠吸附住接觸永磁體與開關(guān)觸點(diǎn)斷開位置分別設(shè)置定位鐵磁體。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁力電開關(guān)，其特征是接觸永磁體的一端與一段被控制線路電連接， 接觸永磁體的另一端與被控制線路的另一段觸點(diǎn)構(gòu)成可接觸、分離結(jié)構(gòu)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2所述的磁力電開關(guān)，其特征是接觸永磁體選用彈性材料制作成半弧狀， 或者附著在半弧狀彈性體上。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁力電開關(guān)，其特征是驅(qū)動(dòng)永磁體和接觸永磁體分別對(duì)應(yīng)固定在開 關(guān)殼體的外、內(nèi)軸上，形成接觸永磁體能夠跟隨驅(qū)動(dòng)永磁體轉(zhuǎn)動(dòng)的結(jié)構(gòu)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4所述的磁力電開關(guān)，其特征是可以采用并聯(lián)電路制作成開關(guān)陣 列結(jié)構(gòu)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l、 2、 3、 4所述的磁力電開關(guān)，其特征是導(dǎo)電線路可以采用能夠與永磁體 產(chǎn)生磁力吸引作用的鐵磁體材料，以替代取消定位鐵磁體。
8. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁力電開關(guān)，其特征是接觸永磁體和驅(qū)動(dòng)永磁體分別體置于開關(guān)觸 點(diǎn)的兩邊，并釆取同性相斥排列結(jié)構(gòu)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁力電開關(guān)，其特征是可以在接觸永磁體上外附導(dǎo)電層、絕緣層。
全文摘要
一種利用永磁體之間的磁力作用，通過非接觸傳動(dòng)開關(guān)力，控制觸點(diǎn)密封在絕緣層內(nèi)的電器或電路開、關(guān)的方法，用于制作防爆開關(guān)和應(yīng)用于磁力開關(guān)電器電路。它是在開關(guān)電路中設(shè)置接觸永磁體，并對(duì)應(yīng)配置驅(qū)動(dòng)永磁體。通過手動(dòng)控制驅(qū)動(dòng)永磁體或者接觸永磁體，利用同性相斥、異性相吸的磁力作用，使得接觸永磁體與觸點(diǎn)接觸或分離，從而控制電器、電路通、斷的方法。本磁力電開關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、安全可靠。
文檔編號(hào)H01H36/00GK101552154SQ20081009186
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者毅 趙, 趙文姣, 趙文正 申請(qǐng)人:毅 趙