1.本实用新型涉及自发电领域,尤其涉及一种发电机、发电模组与自发电设备。
背景技术:
2.随着电子技术的革新和人们对环保的注重,用发电装置来取代现有的干电池和有线电源来为电子产品提供能量的理念也越来越受到人们的青睐,因此,市场上出现了很多发电机。
3.然而,现有相关技术中,发电机第一端可用于按压,从而产生动能,发电机远离按压一端的第二端可通过引线对外实现电连接,然而,该方式不便于发电机与电路板的电连接与固定。
4.此外,发电机通常直接安装于自发电设备的壳体,难以保障发电机相对于驱动件、复位件等部件的位置,也难以保障各部件与发电机配合的准确性与稳定性,还不便于更换、装配与维护。
技术实现要素:
5.本实用新型提供一种发电机、发电模组与自发电设备,以解决不便于电连接与固定的问题。
6.根据本实用新型的第一方面,提供了一种发电机,包括运动装置与固定装置,所述运动装置包括运动架体、第一运动部、第二运动部与磁铁;所述固定装置包括固定架体、电磁感应部与电连接部;
7.所述磁铁、所述第一运动部与所述第二运动部固定设于所述运动架体,所述第一运动部与所述第二运动部连接于所述磁铁的两侧,且所述第一运动部、所述磁铁与所述第二运动部之间能够导磁;所述第一运动部与所述第二运动部之间形成目标间隔;
8.所述电磁感应部伸入所述目标间隔,所述电磁感应部与所述电连接部均固定设于所述固定架体;所述电连接部与所述电磁感应部直接或间接电连接;
9.所述运动架体能够相对于所述固定架体与所述电磁感应部运动;
10.所述运动架体朝向所述固定架体的第一侧运动至第一位置时,所述第一运动部与所述磁铁导磁于所述电磁感应部;
11.所述运动架体朝向所述固定架体的第二侧运动至第二位置时,所述第二运动部与所述磁铁导磁于所述电磁感应部;
12.至少部分所述电连接部处于所述固定架体的第一侧或第二侧的外表面外,以对外电连接电路板。
13.根据本实用新型的第二方面,提供了一种发电模组,包括第一方面及其可选方案涉及的发电机、底座、复位件与驱动件,所述发电机、所述复位件与所述驱动件均安装于所述底座;
14.所述驱动件直接或间接传动于所述运动架体,所述驱动件在外力驱动下朝向所述
底座的底面运动时,能够传动所述运动架体朝向所述底面运动,以使所述运动架体自未下压位置运动至下压位置;
15.所述复位件直接或间接传动于所述运动架体,所述运动架体自所述未下压位置运动至所述下压位置时,能够传动所述复位件发生形变,并使所述复位件产生克服所述形变的复位作用力,所述复位件能够在所述外力撤去后,在所述复位作用力的驱动下传动所述运动架体远离所述底面运动,以使所述运动架体自所述下压位置运动至所述未下压位置;
16.所述运动架体自所述下压位置运动至所述未下压位置时,能够传动所述驱动件远离所述底面运动;
17.其中,所述下压位置为所述第一位置,所述未下压位置为所述第二位置,或者:所述下压位置为所述第二位置,所述未下压位置为所述第一位置。
18.根据本实用新型的第三方面,提供了一种自发电设备,包括第二方面及其可选方案涉及的发电模组。
19.本实用新型提供的发电机、发电模组与自发电设备中,形成了固定架体与安装于固定架体的电磁感应部,通过第一运动部、第二运动部、磁铁相对于电磁感应部的运动,可基于电磁感应发电,同时,本实用新型利用设于固定架体第一侧或第二侧外表面外的电连接部对外电连接电路板,进而,在电路板叠放于发电机一侧时,可直接实现发电机与电路板的电连接,相较于利用引线自发电机的一端引出再绕过发电机引导至上侧电路板的方案,本实用新型可便于实现发电机与电路板间的电连接与固定。
20.在此基础上,本实用新型还形成了基于发电机、底座、复位件与驱动件的发电模组,进而,通过模组化的设计,可便于实现模组整体的装配、更换和维护,此外,由于发电机、复位件与驱动件均装配于底座,可有利于保障发电机、复位件、驱动件之间位置与装配关系的稳定。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
22.图1是本实用新型一实施例中发电机的结构示意图一;
23.图2a是图1中a
‑
a’截面在一种位置状态下的示意图;
24.图2b是图1中a
‑
a’截面在另一种位置状态下的示意图;
25.图3是本实用新型一实施例中导磁架体的结构示意图;
26.图4a是本实用新型一实施例中发电机的第一磁力线的示意图一;
27.图4b是本实用新型一实施例中发电机的第二磁力线的示意图一;
28.图5是本实用新型一实施例中电磁感应部的部分结构示意图一;
29.图6是本实用新型一实施例中电磁感应部的部分结构示意图二;
30.图7是本实用新型一实施例中运动装置的结构示意图;
31.图8是本实用新型一实施例中运动装置与电磁感应部的结构示意图;
32.图9是本实用新型一实施例中运动装置的部分结构示意图;
33.图10是本实用新型一实施例中发电机的结构示意图二;
34.图11a是本实用新型一实施例中发电机的第一磁力线的示意图二;
35.图11b是本实用新型一实施例中发电机的第二磁力线的示意图二;
36.图12是本实用新型一实施例中发电模组的结构示意图一;
37.图13是本实用新型一实施例中发电模组的结构示意图二;
38.图14是本实用新型一实施例中底座的结构示意图一;
39.图15是本实用新型一实施例中底座的结构示意图二;
40.图16是本实用新型一实施例中驱动件与复位件的配合示意图一;
41.图17是本实用新型一实施例中驱动件与复位件的配合示意图二;
42.图18是本实用新型一实施例中发电机、驱动件与复位件的配合示意图;
43.图19是本实用新型一实施例中发电模组的按压示意图。
44.附图标记说明:
[0045]1‑
运动装置;11
‑
运动架体;111
‑
安装部;1111
‑
连接部;1112
‑
连接壁;1113
‑
卡持壁;1114
‑
导向面;112
‑
转臂;113
‑
架体触动部;114
‑
发电机转轴;12
‑
第一运动部;13
‑
磁铁;14
‑
第二运动部;15
‑
目标间隔;
[0046]2‑
固定装置;21
‑
固定架体;211
‑
嵌入槽;212
‑
卡接部;213
‑
导向面;22
‑
电连接部;23
‑
电磁感应部;231
‑
导磁架体;2311
‑
第一架体部;2312
‑
第二架体部;2313
‑
凹槽;2314
‑
第一凹槽侧壁;2315
‑
第二凹槽侧壁;2316
‑
第二安装孔;2317
‑
第三安装孔;232
‑
线圈;233
‑
本体部;234
‑
第一延伸部;235
‑
第二延伸部;2351
‑
导向面;236
‑
过渡部;2361
‑
第一过渡部;2362
‑
第二过渡部;24
‑
连接体;25
‑
挡止件;
[0047]
300
‑
发电机;
[0048]
400
‑
底座;401
‑
电路板卡扣;402
‑
发电机卡扣;403
‑
装配配合部;404
‑
固定卡扣;405
‑
复位件限位部;406
‑
底座轴部;407
‑
避空位;
[0049]
500
‑
复位件;501
‑
侧臂;502
‑
连接臂;503
‑
缠绕段;504
‑
延伸段;
[0050]
600
‑
驱动件;601
‑
摆臂;602
‑
按压部;6021
‑
第一传动部;6022
‑
第二传动部;6023
‑
凸起;603
‑
驱动件轴部;604
‑
摆臂限位部;605
‑
横向限位部。
具体实施方式
[0051]
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
[0052]
在本实用新型说明书的描述中,需要理解的是,术语“上部”、“下部”、“上端”、“下端”、“下表面”、“上表面”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0053]
在本实用新型说明书的描述中,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。
[0054]
在本实用新型的描述中,“多个”的含义是多个,例如两个,三个,四个等,除非另有明确具体的限定。
[0055]
在本实用新型说明书的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接或可以互相通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0056]
下面以具体地实施例对本实用新型的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合,对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
[0057]
请参考图1至图12,发电机,包括运动装置1与固定装置2。
[0058]
所述运动装置1包括运动架体11、第一运动部12、第二运动部14与磁铁13。其中的运动部、磁铁等可以呈片状,也可以呈条状、块状等任意形状。
[0059]
所述磁铁13、所述第一运动部12与所述第二运动部14固定设于所述运动架体11,所述第一运动部12与所述第二运动部14连接于所述磁铁13的两侧,且所述第一运动部12、所述磁铁13与所述第二运动部14之间能够导磁;可见,第一运动部12、第二运动部14可以为能够实现导磁的材料,所述第一运动部12与所述第二运动部14之间形成目标间隔15,进而,第一运动部12与第二运动部14可以是相对的。
[0060]
第一运动部12、第二运动部14与磁铁13组合后大致呈“]”型,所述第一运动部12及所述第二运动部14固定在所述运动架体11上。所述磁铁13可以呈长方体形,所述第一运动部12与所述第二运动部14的长度相等且大于所述磁铁13的长度,所述第一运动部12与所述第二运动部14的宽度相等且大于所述磁铁13的宽度。
[0061]
所述固定装置2包括固定架体21、电磁感应部23与电连接部22。其中的电磁感应部23,可以为能实现电磁感应从而产生电能的任意结构;其中的电连接部22可以为能够实现电能传输的任意部件。
[0062]
所述电磁感应部23伸入所述目标间隔15,所述电磁感应部23与所述电连接部22均固定设于所述固定架体21;所述电连接部22与所述电磁感应部23直接或间接电连接;例如:电连接部22可电连接于电磁感应部23中可感应而产生电信号的线圈232。
[0063]
所述运动架体11能够相对于所述固定架体21与所述电磁感应部23运动;该运动可以是旋转运动,也可以是平移运动,还可以是其他规则或不规则运动,同时,还可以是以上所列举运动方式的组合。
[0064]
所述运动架体11朝向所述固定架体21的第一侧运动至第一位置时,所述第一运动部12与所述磁铁13导磁于所述电磁感应部23;
[0065]
所述运动架体11朝向所述固定架体21的第二侧运动至第二位置时,所述第二运动部14与所述磁铁13导磁于所述电磁感应部23;
[0066]
其中,其中的导磁可以指接触并实现导磁,但也不排除靠近从而实现导磁的情形。其中的第一侧、第二侧可例如指图2a、图2b、图4、图11a、图11b、图12所示的上侧与下侧。
[0067]
至少部分所述电连接部22处于所述固定架体的第一侧或第二侧的外表面外,以对外电连接电路板。
[0068]
以上方案中,形成了固定架体与安装于固定架体的电磁感应部,通过第一运动部、
第二运动部、磁铁相对于电磁感应部的运动,可基于电磁感应发电,同时,本实用新型利用设于固定架体第一侧或第二侧外表面外的电连接部对外电连接电路板,进而,在电路板叠放于发电机一侧时,可直接实现发电机与电路板的电连接,相较于利用引线自发电机的一端引出再绕过发电机引导至上侧电路板的方案,本实用新型可便于实现发电机与电路板间的电连接与固定。
[0069]
其中一种实施方式中,请参考图7至图9,所述运动架体11包括安装部111、转臂112与架体触动部113,所述转臂112的一端固定连接所述安装部111,所述转臂112的另一端旋转连接于所述电磁感应部23或所述固定架体21(在图示的举例中,转臂112可通过发电机转轴114旋转连接于电磁感应部23中的导磁架体231),所述架体触动部113固定连接于所述安装部;所述第一运动部12、所述第二运动部14与所述磁铁13均安装于所述安装部111。
[0070]
其中,安装部111与转臂112之间可以是一体成型的,也可以是装配、固定在一起的,安装部111与架体触动部113之间可以是一体成型的,也可以是装配、固定在一起的。
[0071]
进一步,请参考图9,架体触动部113可以为用于将外力转换成驱动力(例如旋转所需驱动力)的弹性件。第一运动部12、磁铁13与第二运动部14可固定在所述安装部111,所述安装部111通过所述两个转臂112活动(例如旋转)设置在所述导磁架体231上。所述安装部111包括连接部1111、设置于所述连接部1111两端的卡持部(卡持部例如可包括连接壁1112与卡持壁1113)。所述连接部1111、两个卡持部可围成用于收容所述磁铁13的收容空间,目标间隔即可处于该收容空间内。
[0072]
请参考图9,所述卡持部包括自所述连接部1111垂直延伸出的连接壁1112及自所述连接壁1112远离所述连接部1111的一端朝向另一卡持部的方向垂直延伸出的卡持壁1113。所述连接部1111、及所述卡持部朝向所述收容空间的侧面上设有楔形的导向面1114,所述导向面1114用于引导所述磁铁13进入收容空间。进一步的,所述卡持部的长度等于所述运动部(例如第一运动部、第二运动部)的宽度,且两个卡持部的长度相等。
[0073]
采用弹性件的架体触动部113设置于所述连接部1111背离所述卡持部的侧面。转臂112设置于对应连接壁1113的背离另一连接壁的侧面。所述转臂112远离所述连接部1111的一端向另一转臂112的方向弯曲并且设有朝向另一转臂延伸的发电机转轴114。发电机转轴114可以为圆柱形。
[0074]
其中的弹性件可例如包括弹簧、弹片及扭簧等。
[0075]
所述固定架体21可设有第一安装孔(即供电磁感应部穿过的安装孔)。所述电磁感应部23包括本体部233、设于所述本体部233第一端的第一延伸部234(可直接或间接延伸于本体部233的第一端)、延伸于所述本体部233第二端的第二延伸部235、缠绕于所述本体部233的线圈232,以及导磁架体231;所述导磁架体231设有第二安装孔2316。
[0076]
所述导磁架体231的两端架设于所述固定架体21,以在所述固定架体与所述导磁架体间形成围合空间,导磁架体231可以呈匚字形、u型c型、v型等各种可将两端连接于固定架体21的形状,在图3所示的举例中,导磁架体231呈匚字形,具体可包括:第一架体部2311与两个第二架体部2312,第一架体部2311连接于两个第二架体部2312的第一端,从而形成匚字形的结构形式,第二架体部2312的第二端具有凹槽2313。
[0077]
在图3所示举例中,所述两个第二架体部2312互相平行并连接于第一架体部2311两端。所述第二架体部远离所述第一架体部2311的一端设有“[”型的夹持部(即:第二架体
部2312的第二端具有凹槽2313,该凹槽2313形成于第一凹槽侧壁2314与第二凹槽侧壁2315之间),第一凹槽侧壁2314与第二凹槽侧壁2315可以互相平行。
[0078]
此外,各凹槽侧壁的自由端到所述第一架体部2311的距离相等。
[0079]
所述第二架体部2312可以为平板状,且包括一对相背的主面及连接于所述主面之间且面积小于主面的侧面,其中的主面可理解为两个第二架体部2312相对的表面,及相背的表面(也可理解为正对围合空间的表面与背对围合空间的表面),其中的侧面可理解为连接于“相背的表面”与“相对的表面”之间的表面,也可理解为第二架体部2312第一侧的表面与第二侧的表面(其中的第一侧、第二侧可参照固定架体的第一侧、第二侧的方向理解)。
[0080]
所述本体部233处于所述围合空间内,所述本体部233穿设于所述第一安装孔,具体的,本体部233第一端的端部可以为过渡部236(例如第一过渡部2361与第二过渡部2362),进而,通过第一过渡部2361与第二过渡部2362,可实现宽度的渐变(例如由窄变宽),同时,第一过渡部2361和/或第二过渡部2362可穿设于第一安装孔,所述第二延伸部235穿设于所述第二安装孔2316,且所述导磁架体231能够与所述第二延伸部235、本体部233导磁,所述第一延伸部234处于所述目标间隔15。
[0081]
进而,以上的本体部233、过渡部236与延伸部(其组合可视作一体的磁芯)可形成大致呈“t”字型的形状,所述线圈232绕设在所述本体部233(直接缠绕或缠绕于本体部233外的连接体24),所述本体部233大致呈长方体形,过渡部236包括自所述本体部233的第一端向远离所述本体部233的方向延伸的逐渐扩大的多个梯形(两个梯形可理解为第一过渡部2361与第二过渡部2362),所述第二延伸部235呈长方体形。所述磁芯为平板状且包括一对相背的磁芯主面及连接于所述磁芯主面之间且面积小于所述磁芯主面的磁芯侧面,其中的磁芯主面可理解为朝向第一侧、第二侧的两个表面,磁芯侧面为连接于两个磁芯主面的侧面。
[0082]
其中的多个梯形(即过渡部236)包括自所述本体部233的第一端向远离所述本体部233的方向延伸的逐渐扩大的第一梯形(即第一过渡部2361)及第二梯形(即第二过渡部2362)。所述第一梯形(即第一过渡部2361)的下底边的长度小于所述第二梯形(即第二过渡部2362)的上底边的长度,所述第一梯形(即第一过渡部2361)的高度小于所述第二梯形(即第二过渡部2362)的高度。在其它实施方式中,所述过渡部也可以省略,所述第二延伸部的形状可以根据实际情况进行相应调整。
[0083]
所述运动架体11运动连接于所述导磁架体231,例如,运动架体11可通过转臂112一端的发电机转轴114旋转连接于导磁架体231中的两个第二架体部2312的外侧。
[0084]
所述运动架体11运动至所述第一位置时,所述第一运动部12导磁于所述导磁架体231的第一表面,所述磁铁13导磁于所述第一延伸部134;
[0085]
所述运动架体11运动至所述第二位置时,所述第二运动部14导磁于所述导磁架体231的第二表面,所述磁铁13导磁于所述第一延伸部134。
[0086]
通过在第一位置与第二位置之间往复运动,以使所述电磁感应部23中的磁通量发生变化,从而在电磁感应部23中产生电能。
[0087]
其中,为了实现导磁架体与固定架体的装配固定,并兼顾实现导磁,所述导磁架体231的两端分别具有一个凹槽2313,且所述凹槽23形成于所述导磁架体末端的相对的两个凹槽侧壁(即第一凹槽侧壁2314与第二凹槽侧壁2315)之间,所述固定架体21插接于两个凹
槽2313;所述相对的两个凹槽侧壁(即第一凹槽侧壁2314与第二凹槽侧壁2315)分别位于所述固定架体21的第一侧与第二侧,其中的第一侧、第二侧,可理解为图2a、图2b、图11a、图11b、图12所示的上侧与下侧,所述第一表面与所述第二表面分别设于所述相对的两个凹槽侧壁(即第一凹槽侧壁2314与第二凹槽侧壁2315)。
[0088]
部分举例中,如图2a、图2b至图8所示,所述第一表面与所述第二表面为导磁架体231的端面(即第二架体部2312的远离第一架体部2311的端面),另部分举例中,如图10至图12所示,第一表面与所述第二表面为相对的两个凹槽侧壁中相对的凹槽面,即:第一表面与第二表面为第一凹槽侧壁2314中正对第二凹槽侧壁2315的表面,以及第二凹槽侧壁2315中正对第一凹槽侧壁2314的表面。
[0089]
其中,本体部233、第一延伸部234、第二延伸部235、过渡部236可视作磁芯,进而,在以上方案中,第一运动部12、第二运动部14选择性地接触磁芯的第二端;
[0090]
当第二运动部14接触磁芯时,磁铁通过第一运动部12、导磁架体231、磁芯和第二运动部14形成第一磁回路,且磁芯具有第一磁力线方向;
[0091]
当第一运动部14接触磁芯时,磁铁通过第一运动部12、磁芯、导磁架体和第二运动部14形成第二磁回路,且磁芯具有第二磁力线方向;
[0092]
其中,第一磁力线方向与第二磁力线方向相反。
[0093]
当运动装置运动至使第二运动部14接触磁芯时,第一凹槽侧壁2314与第一运动部12接触;当运动装置运动至使第一运动部12接触磁芯时,第二凹槽侧壁2314与第二运动部14接触。
[0094]
固定架体21可通过连接体24连接挡止件25;进而,固定架体21、连接体24与挡止件25可大致呈“h”型,三者可以是一体的,也可以是组装在一起的。所述线圈232绕设在所述连接体24的外表面。所述连接体24呈中空筒状且包括用于收容所述本体部233的收容腔(图未示),所述收容腔的形状与所述本体部233的形状相对应。所述固定架体21与所述连接体24垂直,所述固定架体21第一端与第二端均设有卡接部212,所述卡接部包括相对设置的两个嵌入槽211。每个嵌入槽211的嵌入槽侧壁设有楔形的导向面213,所述导向面213用于引导凹槽侧壁(例如第一凹槽侧壁2314与第二凹槽侧壁2315)进入相应的嵌入槽211,即一对第一凹槽侧壁2314与第二凹槽侧壁2315插接嵌入到相对设置的两个嵌入槽211。其中,卡接部212可以呈h型,进而,嵌入槽211呈匚字形,卡接部212也可以呈t字形,进而,嵌入槽211呈l形。
[0095]
其中一种实施方式中,所述第二延伸部235伸出于所述第二安装孔2316的外侧,所述第二延伸部235的形状和/或尺寸适配于嵌入用于固定所述发电机的装配孔或装配槽(可理解为后文中底座的装配配合部),进而,第二延伸部235伸出后可装配于该装配孔或装配槽。
[0096]
具体的,所述第一延伸部235的形状与所述第二安装孔2316的形状相匹配,所述第一延伸部235大致呈长方体形,所述第一延伸部235远离所述本体部233的一端的相对的两侧面设有楔形的导向面2351(如图5所示),所述第一延伸部235的宽度小于所述本体部233的宽度。第一延伸部235贯穿第二安装孔2316,并从第一架体部2311中突露出来。在后续使用时,所述第一延伸部235用于与外部设备对应的结构卡合,从而将发电机与外部设备(例如底座400)固定。在其它实施方式中,所述第一延伸部235的形状及大小可根据实际情况进
行相应调整。
[0097]
所述导磁架体231的沿指定方向的尺寸适配于卡接用于固定所述发电机的发电机卡扣(例如后文中底座的发电机卡扣),所述指定方向为自所述固定架体第一侧至第二侧的方向。
[0098]
通过以上方案的设计,可有效保障发电机相对于底座的位置固定。
[0099]
组装发电机时,所述线圈232绕设在所述连接体的外表面,设置在所述连接体24的第一端及第二端的挡止件25及固定架体21能夹紧所述线圈232,从而使所述线圈232更加整齐且紧密地绕设在所述连接体24上。所述磁芯的第二延伸部从所述固定架体21所在的一端穿入所述连接体24的收容腔,并从所述挡止件25所在的一端穿出所述连接体24的收容腔,且穿过所述第二安装孔2316,还固定在所述第一架体部2311上。所述第一延伸部234位于所述收容腔外所述固定架体21所在的一端。所述第二延伸部235的导向面2351能引导所述第二延伸部235更加顺利地穿过所述连接体24的收容腔及所述第二安装孔2316。其中的第二延伸部235可以通过过盈配合、焊接等方式固定在所述第一架体部2311上。
[0100]
所述凹槽2313的凹槽侧壁(即第一凹槽侧壁2314与第二凹槽侧壁2315)可夹持插接于嵌入槽211,其中的凹槽侧壁收容于卡接部的两个“u”型槽(即嵌入槽211)中,所述凹槽侧壁的自由端伸出所述固定架体21的背离所述挡止件25的侧面。所述挡止件25抵靠所述第一架体部2311。此时,所述磁芯的磁芯主面与所述第二架体部2312的主面垂直。
[0101]
所述磁铁13收容于收容空间,卡持部卡持所述磁铁13,以将所述磁铁13固定在收容空间。运动部(第一运动部12与第二运动部14)固定在所述安装部111上,所述第一运动部12接触所述磁铁13的第一磁极,所述第二运动部14接触所述磁铁13的第二磁极。此时,所述第一运动部12、第二运动部14与磁铁13固定在运动架体11上,所述第一运动部12、所述第二运动部14与所述卡持壁围成用于收容所述磁芯的第一延伸部234的收容空间。
[0102]
所述转臂112的发电机转轴114安装于导磁架体231的第三安装孔2317,以将所述运动架体11活动设置在所述导磁架体231上。此时,所述凹槽侧壁自由端朝向运动部、磁铁的方向,所述第一运动部12、与所述第二运动部14的自由端朝向导磁架体的方向,所述第一延伸部收容于对应的收容空间。
[0103]
下面将对发电机的工作原理进行说明。本实施方式仅以所述磁铁13的第一磁极为n极,所述磁铁13的第二磁极为s极为例来进行说明。可以理解,在其它实施方式中,所述磁铁13的第一磁极可以为s极,所述磁铁13的第二磁极可以为n极。
[0104]
请参阅图2a、图4a,当外力未作用于所述架体触动部113时,所述运动架体11位于第一位置。所述第一运动部12的自由端与所述凹槽侧壁的自由端正对且靠近或接触,所述第二运动部14的自由端的与所述磁芯的第一延伸部接触。所述磁铁13通过所述第一运动部12、第一凹槽侧壁2314、所述第二架体部2312、第二凹槽侧壁2315、所述第二架体部2312、所述第一架体部2311、所述磁芯及所述第二运动部14形成第一磁回路(如图4a所示,图4a只示意出所述第一磁回路的一部分)。
[0105]
请参阅图2b、图4b,当外力作用于所述架体触动部113时,所述架体触动部113发生弹性形变以积蓄弹性势能,并通过所述安装部111给所述磁铁与运动部施加驱动力。
[0106]
当所述架体触动部113(例如弹性件)形变到一定程度且所述运动架体11施加给所述运动部与磁铁的驱动力大于所述第二运动部14对所述磁芯的第一延伸部234的吸力时,
所述运动架体11以发电机转轴114为轴转动,从而带动所述运动部与磁铁自所述第一位置运动至所述第二位置(如图2b与图4b所示)。所述第一运动部12的自由端与所述磁芯的第一延伸部234接触,所述第二运动部14的自由端与第二凹槽侧壁2315的自由端正对且靠近或接触;所述磁铁13通过所述第一运动部12、所述磁芯、所述第一架体部2311、所述第二架体部2312、所述第二凹槽侧壁2315、所述第二运动部14形成第二磁回路(如图4b所示,图4b只示意出所述第二磁回路的一部分)。
[0107]
由此可知,当运动架体11从所述第一位置运动所述第二位置时,所述磁芯中的磁力线方向发生了180度的改变,即,所述线圈232的磁通量发生了变化。由于所述线圈232的匝数较多,所述磁芯的横截面积较大,所述磁芯232中的磁感应强度较强,因此,当所述运动架体11从所述第一位置运动所述第二位置时,所述线圈232中的磁通量变化较大,所述线圈220中产生的感生电动势也较大,即所述发电装置10的发电量较大。并且,当所述运动架体11从所述第一位置运动所述第二位置时,发电一次。所述运动架体11运动的方向大致垂直于所述磁芯面积最大的面所在的平面。
[0108]
当作用于所述架体触动部113(例如弹性件)上的外力消失时,所述架体触动部113(例如弹性件)释放弹性势能并恢复形变,且通过所述安装部111给所述磁铁与运动部施加反方向的驱动力。当所述安装部111施加给磁铁与运动部反方向的驱动力大于所述第一运动部12对所述磁芯的第一延伸部234的吸力时,所述运动架体11以所述发电机转轴114为轴转动,从而带动运动架体11从所述第二位置运动所述第一位置。所述磁芯中的磁力线方向再次发生了改变,从而导致所述线圈232的磁通量发生变化,发电机再次发电。由此可知,施加一次外力给所述架体触动部113(例如弹性件),发电两次,并且,当外力通过所述运动架体11驱动磁铁与运动部时,只需要克服所述运动部对所述磁芯的第一延伸部234的吸力即可,从而大大减小了外力的大小,提高了用户的体验度。
[0109]
其中,所述第三安装孔2317到所述第一架体部2311的距离小于所述第三安装孔2317到所述凹槽侧壁的自由端的距离,这样就使得所述运动部与所述第一延伸部之间接触的更加紧密,从而方便磁力线通过,有助于提高发电量。
[0110]
具体举例中,所述磁铁13为长方体状,所述磁铁13的长度范围是10毫米
‑
13毫米,所述磁铁13的宽度范围是2.5毫米
‑
3.8毫米,所述磁铁13的高度范围是2.5毫米
‑
3.8毫米;所述磁芯、导磁架体、第一运动部、第二运动部的材料可以为经过热磁处理的铁镍合金或纯铁,这样可以增强导磁性,减少漏磁,从而增强所述磁芯的磁感应强度,进而提高发电量。
[0111]
具体举例中,固定架体21、连接体24与挡止件25可以通过一体注塑成型的方式套设在所述本体部上,这样就可将连接体24等做得更薄,从而有助于在其上绕设更多的线圈,进而增大发电量。
[0112]
其中,通过设置与所述磁铁13的第一磁极及第二磁极接触的第一运动部12及第二运动部14,不仅可以增大所述磁铁与所述磁芯的第一延伸部234的接触面积,从而增强所述磁芯的磁感应强度,还可以避免所述磁芯的第一延伸部234直接与所述磁铁13碰撞而导致所述磁铁13破碎的问题。
[0113]
在图10、图11a与图11b所示的实施方式中,提供了另一种可选的方案。其中,凹槽的凹槽侧壁伸出固定架体21,并至少部分凹槽侧壁覆盖部分运动部。
[0114]
当第二运动部14接触磁芯的第一延伸部234时,第一运动部12与第一凹槽侧壁
2314上下靠近或上下接触,即,运动架体11位于所述第一位置;当第一运动部12接触磁芯的第一延伸部234时,第二运动部14与第二凹槽侧壁2315上下靠近或上下接触,即,运动架体11位于所述第二位置。
[0115]
下面对图10、图11a、图11b所示实施方式的发电机的工作原理进行说明。其中,仅以磁铁13的第一磁极为n极,磁铁13的第二磁极为s极为例来进行说明。可以理解,在其它实施方式中,磁铁13的第一磁极可以为s极,磁铁13的第二磁极可以为n极。
[0116]
请参阅图11a,当外力未作用于架体触动部113(例如弹性件)时,运动架体11位于第一位置(如图11a所示)。第一运动部12与第一凹槽侧壁2315的自由端上下靠近或上下接触,第二运动部14的自由端的与磁芯的第一延伸部接触。磁铁13通过第一运动部12、第一凹槽侧壁2314、第二架体部2312、第一架体部2311、磁芯及第二运动部14形成第一磁回路(如图11a所示,图11a只示意出第一磁回路的一部分)。
[0117]
请参阅图11b,当外力作用于架体触动部113(例如弹性件)时,架体触动部113(例如弹性件)发生弹性形变以积蓄弹性势能,并通过安装部111给磁铁与运动部施加驱动力。当架体触动部113(例如弹性件)形变到一定程度且安装部111施加给磁铁与运动部的驱动力大于第二运动部14对磁芯的第一延伸部234的吸力时,运动架体11以发电机转轴114为轴转动,从而从第一位置运动第二位置(如图11b所示),第一运动部12的自由端与磁芯的第一延伸部234接触,第二运动部14的自由端与第二凹槽侧壁2315的自由端上下靠近或上下接触。磁铁13通过第一运动部12、磁芯、第一架体部2311、第二架体部2312、第二凹槽侧壁2315及第二运动部14形成第二磁回路(如图11b所示,图11b只示意出第二磁回路的一部分)。
[0118]
区别于上述实施方式,图1至图9所示的实施方式的凹槽侧壁与运动部的接触面积更大。
[0119]
本实用新型的具体举例中,通过将所述磁芯固定在所述导磁架体上,并让所述磁芯的磁芯主面与所述第二架体部的主面垂直,以使所述磁芯可以具有较大的横截面积。本实用新型还通过设置与所述磁铁的第一磁极及第二磁极接触的运动部,以增大所述磁芯的第一延伸部与所述磁铁的接触面积,从而增强所述磁芯的磁感应强度。由于所述磁芯具有较大的横截面积及较强的磁感应强度,因此,当所述运动架体在所述第一位置与所述第二位置之间运动时,所述线圈中的磁通量变化较大,从而能产生较大的电量。另外,本实用新型实施例的结构简单,便于组装。
[0120]
请参考图12至图19,发电模组,包括以上所涉及的发电机(可表征为发电机300,其包括了前文所提及的固定装置2与运动装置1)、底座400、复位件500与驱动件600,所述发电机300、所述复位件500与所述驱动件600均安装于所述底座400。
[0121]
所述驱动件600直接或间接传动于所述运动架体11(具体可传动于运动架体11的架体触动部113),所述驱动件600在外力驱动下朝向所述底座400的底面运动时,能够传动所述运动架体11朝向所述底面运动,以使所述运动架体11自未下压位置运动至下压位置;
[0122]
所述复位件500直接或间接传动于所述运动架体11,所述运动架体11自所述未下压位置运动至所述下压位置时,能够传动所述复位件500发生形变,并使所述复位件500产生克服所述形变的复位作用力,所述复位件500能够在所述外力撤去后,在所述复位作用力的驱动下传动所述运动架体11远离所述底面运动,以使所述运动架体11自所述下压位置运动至所述未下压位置;
[0123]
所述运动架体11自所述下压位置运动至所述未下压位置时,能够传动所述驱动件600远离所述底面运动;
[0124]
其中,所述下压位置为所述第一位置,所述未下压位置为所述第二位置,或者:所述下压位置为所述第二位置,所述未下压位置为所述第一位置。
[0125]
其中的复位件500,可以为能够受力发生形变并能在形变后产生复位作用力的任意部件,具体举例中,该复位件500可以为弹簧、弹片、扭簧、拉簧等等,在图12至图19所示的举例中,复位件500可采用复位扭簧,该复位扭簧可具有两个侧臂501与连接于两个侧臂501一端之间的连接臂502,侧臂501的另一端可连接缠绕段503的一端,缠绕段503的另一端可延伸出延伸段504,进而,在发生形变时,侧臂501与延伸段504之间将发生相对的转动,变化两者之间所呈的夹角,进而,单个侧臂501、缠绕段503与延伸段504可形成一个扭簧单元,扭簧单元之间通过连接臂502连接在一起,在部分举例中,也可不采用连接臂502,此外,扭簧单元的数量可以为一个、两个、三个或更多。对应的,复位件的复位件触动部即包括所述复位扭簧的两个侧臂501,以及连接于所述两个侧臂501之间的连接臂502。
[0126]
其中的驱动件600,可以为任意可实现相应驱动作用的任意部件,为便于实现传动与被传动,驱动件600可配置有相应的结构,进而,不论如何对驱动件进行配置,均不脱离本实用新型实施例的范围。
[0127]
以上方案中,形成了基于发电机、底座、复位件与驱动件的发电模组,进而,通过模组化的设计,可便于实现模组整体的装配、更换和维护,此外,由于发电机、复位件与驱动件均装配于底座,可有利于保障发电机、复位件、驱动件之间位置与装配关系的稳定。
[0128]
其中一种实施方式中,请参考图13与图14,所述底座400的底面和/或侧壁设有发电机卡扣402,所述固定装置2卡接于所述发电机卡扣402与所述底面之间,例如,固定装置2中的导磁架体231的沿垂直于底面的方向(或可理解为沿底座400内空间的深度方向)的尺寸可匹配于发电机卡扣402与所述底面之间的间距。
[0129]
以上方案中,通过发电机卡扣402固定了发电机相对于底座的位置,具体可限制发电机远离底座底面方向的运动自由度。
[0130]
同时,还可基于发电机卡扣402的分布位置限制发电机至少一个方向的运动自由度,在图示举例中,发电机卡扣402的数量为两组(每组可以包含一个发电机卡扣402,也可以包含多个发电机卡扣402),其中两组卡接于两个第二架体部2312,同时,导磁架体231可夹于该两组发电机卡扣402之间,从而限制了对应方向上发电机的运动自由度。
[0131]
其中一种实施方式中,请参考图15,所述底座400的侧壁设有装配配合部403,所述装配配合部为装配槽或装配孔,所述电磁感应部(例如其中的第二延伸部235)嵌入所述装配配合部。进而,第二延伸部235的形状和尺寸可匹配于该装配槽或装配孔。
[0132]
以上方案中,通过第二延伸部235与装配配合部403之间的装配,可实现底座400与发电机之间位置的固定,尤其可固定电磁感应部与底座400之间的相对位置。
[0133]
其中一种实施方式中,所述发电机未设有所述电连接部22的一侧连接于所述底座400的底面;所述发电机的设有所述电连接部22的一侧用于装配电路板,且装配后的所述电路板与所述电连接部22电连接。
[0134]
其中,发电机可设于底座400的底面与电路板之间,电路板盖于发电机的一侧,并在电连接部22与电路板之间实现电连接(例如可实现焊接)。该装配方式下,可高效利用设
备内空间,且可便于实现电连接部22与电路板之间的连接。电连接部可具有一定刚性,进而,还可起到支撑电路板的作用。
[0135]
此外,若设备内包含多个发电模组,则:可为每个发电模组配置一个电路板,单个电路板也可装配并电连接于多个发电模组。
[0136]
其中一种实施方式中,为了实现电路板与发电模组之间的装配,请参考图13与图14,所述底座设有电路板卡扣401,所述电路板卡扣401卡接于所述电路板远离所述发电机的一侧,进而,电路板可卡接于电路板卡扣401与电连接部22之间,实现电路板相对于发电模组的位置固定。
[0137]
其中一种实施方式中,请参考图14,所述底座400设有底座轴部406,所述驱动件600设有驱动件轴部603,所述驱动件轴部603旋转连接所述底座轴部406,以朝向和远离所述底面转动。
[0138]
一种举例中,所述底座轴部406为底座转轴,所述驱动件轴部603为驱动件轴孔,另一举例中,所述驱动件轴部603为底座转轴,所述底座轴部406为驱动件轴孔。
[0139]
进而,驱动件600可通过旋转运动与运动架体11间实现传动。其他方案中,驱动件的运动也可以为直线运动或其他运动方式。
[0140]
此外,所述底座轴部为底座转轴时,所述复位扭簧(例如其中的缠绕段503)套设于所述底座转轴。同时,复位扭簧的延伸段504可卡接于底座400的相应卡槽中,从而限定延伸段504相对于底座400的位置。
[0141]
具体举例中,所述驱动件轴部603设于所述驱动件600的第一端,所述驱动件600的第二端传动于所述运动架体11和/或所述复位件500。进一步的,底座400中可设有避空位407,进而为驱动件600、复位件500、运动架体11的架体触动部的容置和运动提供空间。
[0142]
其中一种实施方式中,请参考图16至图18,所述驱动件600包括按压部602与摆臂601,所述驱动件轴部603设于所述摆臂601的第一端,所述按压部602设于所述摆臂601的第二端;所述按压部602朝向所述底面的一侧设有:用于与所述运动架体中的架体触动部传动的第一传动部6021,以及:用于与所述复位件500中的复位件触动部(例如其侧臂501)传动的第二传动部6022。
[0143]
其中,所述架体触动部113设于所述第一传动部6021与所述底面之间,所述复位件触动部(例如其侧臂501)设于所述第二传动部6022与底面之间;所述复位件触动部(例如其侧臂501)还传动于所述架体触动部,且所述复位件触动部(例如其侧臂501)设于所述架体触动部113与所述底面之间。
[0144]
其中:
[0145]
所述按压部602朝向所述底面运动时,所述第一传动部6021能够传动所述架体触动部113朝向所述底面运动,所述第二传动部6022能够传动所述复位件500朝向所述底面运动,具体可传动复位件500的侧臂501绕驱动件轴部603的轴心(即缠绕段503的轴心)朝底面转动;
[0146]
所述复位件500远离所述底面运动时,所述复位件触动部(例如其侧臂501)能够传动所述架体传动部113与所述第二传动部6022远离所述底面运动,具体可传动运动架体11绕发电机转轴114远离底面转动,也可传动驱动件600绕驱动件轴部603的轴心远离底面转动。
[0147]
请参考图18,所述运动架体11处于所述未下压位置时,所述第一传动部6021与所述架体触动部113间具有指定间隔,所述第二传动部6022对接所述复位件触动部(例如其侧臂501)。
[0148]
进而,基于该指定间隔,在运动架体11下压过程中,先下压复位件触动部(例如其侧臂501),推动其发生形变,从而使得架体触动部113处于不受力的状态,然后在下压一定行程(匹配于所述指定间隔)后再推动运动架体的架体触动部113,实现发电,保证其可在瞬间发生。
[0149]
其中,所述第二传动部6022的数量为两个,每个第二传动部6022传动于一个侧臂501;所述架体触动部113传动于所述连接臂502。
[0150]
为了匹配于连接臂、侧臂的结构形式,请参考图17,所述第一传动部6021设于两个第二传动部6022之间,且所述第一传动部6021与一个第二传动部6022之间设有第一凸起(即一个凸起6023),所述第一传动部6021与另一个第二传动部6022之间设有第二凸起(即另一个凸起6023)。
[0151]
所述第一凸起远离所述第二凸起的一端与所述第二凸起远离所述第一凸起的一端之间的距离匹配于所述两个侧臂501之间的距离,即两个凸起之间的间隔长度与两个凸起沿该方向的宽度之和匹配于两个侧臂之间的距离。所述摆臂601分布于所述两个侧臂501之间。
[0152]
进而,在实现传动作用的同时,还可通过复位扭簧限制驱动件横向晃动,保障结构的稳定。
[0153]
进一步举例中,所述摆臂设有摆臂限位部604,所述摆臂限位部604位于所述侧臂501与所述底面之间,进而,可限制复位件500与驱动件600之间的相对旋转位置。
[0154]
其中一种实施方式中,请参考图13与图14,所述底座400设有用于限制所述复位件远离所述底面运动的复位件限位部405。进而,通过复位件限位部405可实现复位件(尤其是其中的侧臂501)远离底面方向的限位。
[0155]
其中一种实施方式中,请参考图14与图15,所述底座400设有用于对外固定连接的固定卡扣404,根据所适配的设备、环境不同,该固定卡扣404的形状、位置可以根据需求任意变化。
[0156]
以图19为例,整个模组可以单独作为一个组件用于各种壳体,只需要给驱动件施加外力f,驱动件下压,触发发电机的架体触动部,发电机从而产生电流为电路板供电,实现电路板上电路的相应功能,复位扭簧为发电机提供复位力,使其恢复到初始状态(即未被下压之前的状态)。
[0157]
本实用新型实施例还提供了一种自发电设备,包括以上所提及的发电模组。其中,发电模组的数量可以为一个,也可以为多个,每个发电模组中发电机的数量可以为一个,也可以为多个,发电模组中复位件与驱动件的数量可以为一个,也可以为多个。
[0158]
具体的,自发电设备可以为自发电开关,也可以为其他基于自发电而形成的设备,自发电设备可以包括壳体,进而,发电模组与发电机可设于该壳体内。
[0159]
在本说明书的描述中,参考术语“一种实施方式”、“一种实施例”、“具体实施过程”、“一种举例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述
不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0160]
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
转载请注明原文地址:https://win.8miu.com/read-16648.html