一种开关的磁力触发结构的制作方法

本发明涉及开关设备，更具体的是涉及一种开关的磁力触发结构。

背景技术：

1、开关设备是一种用于控制电流的通断和分配的装置，广泛应用于电力系统和电子电路中。其基本原理是通过控制开关元件的状态(如闭合或断开)来实现电流路径的控制，从而完成电力的输送和分配功能。现有开关主要分为机械式开关以及电磁开关。

2、目前，绝大部分的开关都是机械结构，使用按钮直接接触的方式实现手感和开关操作，由于机械开关依赖于物理接触来切换电路，长期使用会导致接触面磨损，进而影响开关的可靠性和寿命，此外灰尘、污垢或氧化层可能会导致接触面接触不良，从而影响电流的稳定传输；而在电磁开关中，如继电器，需要电磁线圈来驱动开关操作，这会消耗一定的电能，尤其在长时间通电的情况下能耗显著，此外，电磁开关在工作时会产生热量，需要有效的散热设计，否则会影响开关的性能和寿命。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：为了解决现有机械结构的开关，依赖于物理接触来切换电路，长期使用会导致接触面磨损，进而影响开关的可靠性和寿命的技术问题，本发明提供一种开关的磁力触发结构。利用磁力隔空实现开关导通和关闭。可全面防尘防水，在有效避免电泄露同时，还可避免机械磨损，提高使用寿命。

2、本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：

3、本发明提供一种开关的磁力触发结构，包括开关固定组件和活动设置在开关固定组件上的开关运动组件；

4、开关运动组件包括活动设置在开关固定组件上的运动部件、设置在运动部件上的第一磁性元件；

5、开关固定组件包括开关中部磁性组件，开关中部磁性组件包括开关底座外壳、设置在开关底座外壳一侧的第四磁性元件、设置在开关底座外壳另一侧的安装孔以及设置在安装孔内的磁性导通组件，第一磁性元件与磁性导通组件配合利用磁力隔空实现开关导通和关闭。

6、在一个实施方式中，磁性导通组件包括从上到下依次设置的第一减震层、导电端子、导电层、绝缘层、第二磁性元件、第二减震层以及第三磁性元件，第一减震层固定于安装孔的最顶端且与导电端子紧密相连，第二减震层固定于安装孔的内壁上，在导电端子与第二减震层之间设有活动间隙，导电层、绝缘层以及第二磁性元件均活动设置在间隙内，间隙高度大于第二磁性元件、绝缘层以及导电层的厚度之和，并提供第二磁性元件上下平移的空间，第三磁性元件位于第二减震层下方并被固定在开关底座封板上，导电端子通过导线与外部电路导通；

7、第一磁性元件与第二磁性元件配合且二者相邻侧的磁极相反，第一磁性元件与第四磁性元件配合且二者相邻侧的磁极相反，第二磁性元件与第三磁性元件)配合且二者相邻侧磁极相反。

8、具体来说，在闭合开关保持电路通路时，开关运动组件在外力作用下，将第一磁性元件带动至第一减震层的上方，此时第一磁性元件、第二磁性元件、第三磁性元件从上往下依次排列，且三个磁性元件的中心位于同一直线上，磁性方向相同，互相吸引，第二磁性元件在第一磁性元件的吸引力下向第一磁性元件靠近，使导电层与导电端子接触，与此同时，随着第一磁性元件与第二磁性元件距离减少，吸引力增大，开关运动组件与第二磁性元件保持静止，实现自锁能力。

9、在断开开关使电路断路时，开关运动组件在外力作用下，将第一磁性元件远离第一减震层，开关运动组件中的第一磁性元件在第四磁性元件的吸引力下使开关运动组件保持静止，此时随着第一磁性元件与第二磁性元件之间吸力减少，第二磁性元件在第三磁性元件的吸力下运动至第二减震层直至停止，使导电层与导电端子保持断开，实现自锁能力。

10、另外，电路的通路和断开可以视为电路的两种不同状态，导电端子还可以设置在靠近第二减震层的上方，并离第二减震层高度为第二磁性元件、绝缘层和导电层的厚度之和，在第二磁性元件向第二件减震层运动后，导电层与导电端子接触，此时，控制电路的通路和断路所需要采取的行为与原始行为相反。

11、可以根据第二磁性元件在开关的两种状态下的不同位置，设置两组导电端子，并以此实现单刀双掷的功能。本方案不使用其他机械元件如弹性元件，实现开关自锁功能。本方案开关的尺寸大小可以根据运用场景与制作工艺变大或缩小。

12、在一个实施方式中，运动部件通过滑动方式、按压方式或旋转方式与开关固定组件连接。

13、具体来说，为实现电路状态变化开关运动组件的运动方式可以但不限于，滑动、按压以及旋转。

14、在一个实施方式中，开关固定组件还包括开关顶板以及开关底座封板，开关顶板、开关中部磁性组件以及开关底座封板从上到下依次设置。

15、在一个实施方式中，运动部件通过滑动方式与开关顶板连接；

16、运动部件底部另一侧的第五磁性元件，第五磁性元件与第二磁性元件配合且二者相邻侧的磁极相同；

17、开关顶板为平板，开关顶板上表面中部设有端部贯通的滑动槽，运动部件底部设置有滑动卡接在滑动槽的凸出部，第五磁性元件和第一磁性元件均镶嵌在凸出部的下表面，滑动槽端部贯通处设置有防止凸出部滑出滑动槽的限位块。

18、具体来说，可以在开关中部磁性组件中，设置多个相同的触发结构，使第一磁性元件在运动到不同位置时，分别控制不同的电路，实现不同的功能。

19、在一个实施方式中，运动部件通过按压方式与开关顶板(连接开关顶板为开关顶部固定板，开关顶部固定板上表面设有轴座，运动部件下表面中部设置有与轴座)转动连接的支点轴，运动部件底部另一侧设置有第五磁性元件，第一磁性元件与第五磁性元件分别位于支点轴的两侧，第五磁性元件与第四磁性元件配合且二者相邻侧的磁极相反；第一磁性元件与第二磁性元件配合且二者相邻侧的磁极相反。

20、在一个实施方式中，运动部件通过旋转方式与开关顶板连接；

21、运动部件为条形板，开关顶板为扇形板，运动部件一端通过旋转轴活动连接在扇形板的顶部，第一磁性元件设置在远离旋转轴一侧的运动部件下表面。

22、在一个实施方式中，运动部件通过旋转方式与开关固定组件连接；

23、开关底座外壳和运动部件均为环状结构，运动部件转动设置在开关底座外壳的环形孔内，第一磁性元件设置在运动部件外壁上，第四磁性元件和磁性导通组件设置在开关底座外壳的内壁上。

24、在一个实施方式中，所有磁性元件与导电端子被密封在开关运动组件以及开关中部磁性组件中。

25、在一个实施方式中，所有磁性元件的制作材料为磁铁、钕铁硼以及铁氧体中的一种或多种。

26、具体来说，所有磁性元件的制作材料在满足功能的前提下可以用不同磁性材料制作，包括但不限于：磁铁，钕铁硼以及铁氧体。

27、本发明的有益效果如下：

28、本发明与机械开关相比，机械开关的使用寿命主要受到使用频率的影响，以家用电器开关为例，其使用寿命在10万到500万次按压之间，频繁使用会导致使用时间减少，而本专利利用第一磁性元件、第二磁性元件、第三磁性元件之间吸力变化，隔空控制电路，并使用第四磁性元件完成开关自锁功能，四个磁性元件与导电端子均可被封板密封，不仅具有防尘防腐蚀的优势，还具有隔离电路，防止导电端子的电泄露的优点，在本结构中，机械磨损不再是影响开关使用寿命的主要因素，其使用寿命主要受磁性衰减影响，以常见钕铁硼磁体为例，在自然环境下，磁性衰减缓慢，本结构依然可以发挥作用。

29、2、与使用电磁结构如继电器相比，电磁结构需要在有外接电源的条件下才能使用，此外还需要设计对应的控制电路、线圈以及磁芯，使用成本更高，结构更加复杂，而本结构可以以更高效更便捷的方式实现相同功能，同时使用和维护成本更低。此外电磁结构需要磁芯与线圈，它们的尺寸大小在毫米级，而在本发明结构中，磁性元件可以通过微加工技术制造出毫米级、微米级甚至纳米级的小尺寸，因此本发明的结构可在微型电子设备、微型传感器领域中广泛运用。