一种带复位功能的无线自发电开关的制作方法

本发明涉及无线遥控和开关技术领域，具体地说是一种带复位功能的无线自发电开关。

背景技术：

无线开关，是最近几年新兴技术，主要用于解决装修时候由于细节考虑不周全所导致的开关设计安装不合理的问题，同时可以免去凿墙、布线、安装暗盒等工序就可实现远程、多控、互控等功能。由于原有的电池方案在节能环保和使用寿命上都存在弊端逐渐被新出来的动能采集的技术方案所替代。动能采集方案主要用的是利用一种自发电模块，通过按压的方式改变自发电模块内部的磁通量，磁通量的变化产生会电能。对于一种具有复位功能的无线自发电开关，其主要利用人们手指按开关时的习惯性动作将机械能转化为电能，并发射出射频控制信号，无需电池储能装置。但这类开关普遍存在一些客观问题，如：开关内的自复位发电装置发电量不稳定、使用寿命低、各零部件的搭配对安装空间要求较高，这对结构的设计带来极大的限制。而且市面上的自复位发电开关采用直接按压后由下向上复位的复位方式，其所采用的支撑转轴只是方便支撑面盖对金属弹片的按压作用，正面接触受力点，用户使用需要较大的力度，极大影响了用户的体验感。

为了降低自复位发电开关的装配难度，缩小自发电模块对内部结构的限制，改善用户使用时的按压力度，提高用户的体验感，有必要开发一种发电稳定、可灵活调节按压力度的无线带复位功能的自发电开关。

技术实现要素：

针对上述存在的问题，本发明的目的在于提供了一种发电稳定、可灵活调节按压力度，同时使用寿命长，且带复位功能的无线自发电开关。按压后金属按压板从下往上顶，先让第二钩状结构把弹簧连接杆顶上去，此时自发电模块金属弹片置于无外部阻力状态，随后第一钩状结构将金属弹片从下限位状态顶到上限位状态。由于自发电模块的发电量与时间相关，在一定的范围内，时间越短，发电量越高。在无外部阻力状态下时，自发电模块的金属弹片可以迅速的从极性的一端到极性的另一端，自发电模块可以产生稳定的电量且输出电压高且稳定。

本发明为实现上述目的，采取以下技术方案予以实现：

一种带复位功能的无线自发电开关，包括底座、扣合在底座上的按压盖、带金属弹片的自发电模块、金属按压板；所述底座内设有用于固定自发电模块的限位座、扭转弹簧件、用于固定扭转弹簧件的第一转轴、用于固定金属按压板的旋转支撑座；所述扭转弹簧件包括扭簧连接杆、分别连接扭簧连接杆两端的两个转轴力臂、分别设置在两个转轴力臂端部的两个扭簧，所述两个扭簧套在第一转轴，所述扭簧连接杆位于金属弹片上方并对金属弹片产生向下的回复力；所述金属按压板包括转动固定在旋转支撑座的转动部、设置在转动部两端的间接按压部与直接按压部，所述直接按压部与按压盖抵接；所述间接按压部包括位于中部的第一钩状结构和位于第一钩状结构两侧的两个第二钩状结构，所述两个第二钩状结构高于第一钩状结构；所述两个第二钩状结构用于与扭簧连接杆对应卡接；所述第一钩状结构位于金属弹片下方，所述第一钩状结构随着间接按压部下压与金属弹片接触并将其向上顶。

优选地，所述第一钩状结构与金属弹片端部接触。

本发明中，第一钩状结构与第二钩状结构具有高度差，其作用在于：按下金属按压板时，左右两侧的第二钩状结构可以先与扭转弹簧件接触，并把扭转弹簧件顶上去。优选地，所述两个第二钩状结构比第一钩状结构高2-5mm。

优选地，所述扭转弹簧件为u型结构。

优选地，所述第一转轴为固定在限位座两侧的两个圆柱安装轴。

优选地，所述限位座两侧分别设有扭簧限位扣，所述扭簧限位扣包括用于容纳扭簧连接杆进入的缺口、上部限位槽和下部限位槽。

优选地，所述两个转轴力臂分别设置在限位座两侧的扭簧限位扣内。

优选地，所述转动部通过圆柱滚轴转动安装在旋转支撑座上。圆柱滚轴优选为金属圆柱滚轴。金属按压板与圆柱滚轴之间的运动方式为滚动摩擦，且两者皆为金属，两者间的运动摩擦阻力小，磨损程度低，使用寿命长。

优选地，所述转动部在金属按压板上的位置可调。金属按压板采用的是杠杆结构，转动部的位置可以灵活调节，通过调整杠杆两端到支撑点(转动部)的距离，可以起到灵活调节按压力度与省力的作用。

优选地，所述旋转支撑座为对称设置的用于卡接圆柱滚轴的两个卡座。更优选地，卡座两端与圆柱滚轴等高的外侧端面封闭，以防止圆柱滚轴外滑。

优选地，所述两个第二钩状结构的长度长于第一钩状结构的长度。本发明中，第一钩状结构与第二钩状结构具有长度差，其作用在于：在按压过程中，两侧的第二钩状结构较长于第一钩状结构可以有效防止扭转弹簧件在运动过程中发生外滑；中间第一钩状结构较短于的第二钩状结构可以直接顶在在自发电模块金属弹片的尾端，在按压过程中金属弹片发生微量的形变，可以产生一定的能量，可以有效增加发电量。优选地，第一钩状结构的长度是第二钩状结构的长度的1/4-3/4。

优选地，所述金属按压板上设有压印。压印的形状可以随意设置，压印能够起到加强金属按压板的强度和变形能力的作用，增加使用寿命。

优选地，所述按压盖的数量为1-3个。

优选地，所述底座内部套设有防水保护膜。

本发明的工作原理如下：

(1)初始状态：扭转弹簧件存在一定程度的挤压，具有一定的旋转力(回复力)恢复形变，使其产生向下运动趋势使得自发电模块的金属弹片运动至下限位初始状态。此时，扭转弹簧件的旋转力臂卡入下部限位槽，受到下部限位槽的限位作用。

(2)工作状态：用户按压按压盖，促使按压盖向下运动，按压盖与直接按压部抵接，从而使直接按压部向下运动，同时间接按压部向上运动，金属按压板通过杠杆结构的作用，使间接按压部上的第二钩状结构和第一钩状结构向上运动，从而依次推动扭转弹簧件和自发电模块的金属弹片向上运动来到上限位。此时，自发电模块的金属弹片来到上限位，可以产生电量提供工作信号的发出。

(3)回复状态：工作状态中扭转弹簧件得到充分压缩，当用户松开按压盖时，扭转弹簧件的回复力把金属弹片复位到下限位的初始状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明在金属按压板中采用了具有高度差和长度差的三个钩状结构的设计，可以稳定产生足够的工作电压，发电电压高且稳定。

本发明结构简单、各部件可以分模块组合设计、占用空间小，可以有限降低设计难度和内部结构的限制。

本发明金属按压板中采用杠杆结构来调节左右两侧力臂的距离，可以起到灵活调节力度及省力的作用，降低了用户使用开关的按压力度。杠杆按压结构中把按压发电这一过程采用了金属按压板和圆柱滚轴两金属件转动，运动的摩擦方式为滚动摩擦，阻力小，寿命长。

本发明结构简单、实用性强，可以为类似无线自发电工作的装置和器件提供借鉴意义，易于推广和转化为经济价值。

附图说明

图1是本发明无线自发电开关(掀盖状态)的结构示意图；

图2是本发明底座的结构示意图；

图3是本发明无线自发电开关(掀盖状态)的剖面结构示意图；

图4是本发明无线自发电开关的剖面结构示意图；

图5是本发明无线自发电开关的整体结构示意图；

图6是本发明工作状态结构示意图；

图7是本发明中扭转弹簧件的结构示意图；

图8是本发明中金属按压板的结构示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例来对本发明作进一步的说明。

参见图1-8：一种带复位功能的无线自发电开关，包括底座1、扣合在底座1上的按压盖2、带金属弹片3的自发电模块4、金属按压板5。底座1内设有用于固定自发电模块4的限位座6、扭转弹簧件7、用于固定扭转弹簧件7的第一转轴8、用于固定金属按压板5的旋转支撑座9。扭转弹簧件7包括扭簧连接杆10、分别连接扭簧连接杆10两端的两个转轴力臂11、分别设置在两个转轴力臂11端部的两个扭簧12。两个扭簧12套在第一转轴8，扭簧连接杆10位于金属弹片3上方并对金属弹片3产生向下的回复力。金属按压板5包括转动固定在旋转支撑座的转动部13、设置在转动部13两端的间接按压部14与直接按压部15。直接按压部15与按压盖2抵接。间接按压部14包括位于中部的第一钩状结构16和位于第一钩状结构16两侧的两个第二钩状结构17。两个第二钩状结构17高于第一钩状结构16。两个第二钩状结构17用于与扭簧连接杆10对应卡接。第一钩状结构16位于金属弹片3下方，第一钩状结构16随着间接按压部14下压与金属弹片3接触并将其向上顶。

本发明中，第一钩状结构16与第二钩状结构17具有高度差(这里的高度指的是第一钩状结构16、第二钩状结构17上端面的高度)，其作用在于：按下金属按压板5时，左右两侧的第二钩状结构16可以先与扭转弹簧件7接触，并把扭转弹簧件7顶上去。本实施例中，两个第二钩状结构17比第一钩状结构16高2-5mm。

本发明中，两个第二钩状结构17的长度长于第一钩状结构16的长度(这里的长度指的是第一钩状结构16、第二钩状结构17在间接按压部端部向外凸出的长度)。本发明中，第一钩状结构与第二钩状结构具有长度差，其作用在于：在按压过程中，两侧的第二钩状结构较长于第一钩状结构可以有效防止扭转弹簧件在运动过程中发生外滑；中间第一钩状结构较短于的第二钩状结构可以直接顶在在自发电模块金属弹片的尾端，在按压过程中金属弹片发生微量的形变，可以产生一定的能量，可以有效增加发电量。本实施例中，第一钩状结构的长度是第二钩状结构的长度的1/4-3/4。

按压后金属按压板从下往上顶，先让第二钩状结构把弹簧连接杆顶上去，此时自发电模块金属弹片置于无外部阻力状态，随后第一钩状结构将金属弹片从下限位状态顶到上限位状态。由于自发电模块的发电量与时间相关，在一定的范围内，时间越短，发电量越高。在无外部阻力状态下时，自发电模块的金属弹片可以迅速的从极性的一端到极性的另一端，自发电模块可以产生稳定的电量且输出电压高且稳定。

扭转弹簧件优选为u型结构。

第一转轴8为固定在限位座6两侧的两个圆柱安装轴。

限位座6两侧分别设有扭簧限位扣18，扭簧限位扣18包括用于容纳转轴力臂11进入的缺口19、上部限位槽20和下部限位槽21。两个转轴力臂11分别设置在限位座6两侧的扭簧限位扣18内。

转动部13通过圆柱滚轴22转动安装在旋转支撑座9上。圆柱滚轴22优选为金属圆柱滚轴。金属按压板5与圆柱滚轴22之间的运动方式为滚动摩擦，且两者皆为金属，两者间的运动摩擦阻力小，磨损程度低，使用寿命长。

转动部13在金属按压板5上的位置可调。金属按压板5采用的是杠杆结构，转动部13的位置可以灵活调节，通过调整杠杆两端到支撑点(转动部)的距离，可以起到灵活调节按压力度与省力的作用。

旋转支撑座9为对称设置的用于卡接圆柱滚轴的两个卡座23。更优选地，卡座23两端与圆柱滚轴等高的外侧端面封闭，以防止圆柱滚轴外滑。

金属按压板5上设有压印24。压印24的形状可以随意设置，压印24能够起到加强金属按压板的强度和变形能力的作用，增加使用寿命。

按压盖2的数量为1-3个。

底座1内部套设有防水保护膜25，防水保护膜25上设有压板盖26。

本发明的工作原理如下：

(1)初始状态：扭转弹簧件存在一定程度的挤压，具有一定的旋转力(回复力)恢复形变，使其产生向下运动趋势使得自发电模块的金属弹片运动至下限位初始状态。此时，扭转弹簧件的旋转力臂卡入下部限位槽，受到下部限位槽的限位作用。

(2)工作状态：用户按压按压盖，促使按压盖向下运动，按压盖与直接按压部抵接，从而使直接按压部向下运动，同时间接按压部向上运动，金属按压板通过杠杆结构的作用，使间接按压部上的第二钩状结构和第一钩状结构向上运动，从而依次推动扭转弹簧件和自发电模块的金属弹片向上运动来到上限位。此时，自发电模块的金属弹片来到上限位，可以产生电量提供工作信号的发出。

(3)回复状态：工作状态中扭转弹簧件得到充分压缩，当用户松开按压盖时，扭转弹簧件的回复力把金属弹片复位到下限位的初始状态。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明在金属按压板中采用了具有高度差和长度差的三个钩状结构的设计，可以稳定产生足够的工作电压，发电电压高且稳定。

本发明结构简单、各部件可以分模块组合设计、占用空间小，可以有限降低设计难度和内部结构的限制。

本发明金属按压板中采用杠杆结构来调节左右两侧力臂的距离，可以起到灵活调节力度及省力的作用，降低了用户使用开关的按压力度。杠杆按压结构中把按压发电这一过程采用了金属按压板和圆柱滚轴两金属件转动，运动的摩擦方式为滚动摩擦，阻力小，寿命长。

本发明结构简单、实用性强，可以为类似无线自发电工作的装置和器件提供借鉴意义，易于推广和转化为经济价值。

以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。