專利名稱：發(fā)電閃光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)是一種不裝電池、無(wú)須外部供電，由本身發(fā)電產(chǎn)生閃光的裝置，用作光信號(hào)發(fā)生器、警示器、人體佩飾、器具裝飾和玩具等。
已有的發(fā)電閃光裝置，如中國(guó)實(shí)用新型設(shè)計(jì)專利申請(qǐng)《自發(fā)電閃光器》(CN2102437U／91228523.0)，是采用直流發(fā)電機(jī)發(fā)電。為了使發(fā)電機(jī)達(dá)到必需的轉(zhuǎn)速，在發(fā)電機(jī)前設(shè)置了多級(jí)增速齒輪系。這樣的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、制造精度高、成本高、用途受到限制。
本新型設(shè)計(jì)的目的是通過簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)、降低成本提供用途廣泛的發(fā)電閃光裝置。
本設(shè)計(jì)提供的發(fā)電閃光裝置，由感應(yīng)脈沖發(fā)生器和電發(fā)光器構(gòu)成。所說的感應(yīng)脈沖發(fā)生器是包含恒磁體、感應(yīng)線圈并能由其組成部分間幅度受限的相對(duì)運(yùn)動(dòng)通過磁電感應(yīng)使所說的感應(yīng)線圈兩端輸出電脈沖的器具。本設(shè)計(jì)的構(gòu)成可由

圖1說明。圖中a是感應(yīng)脈沖發(fā)生器。b是電發(fā)光器。電發(fā)光器是半導(dǎo)體發(fā)光二極管、微型白熾燈泡、氖泡等微功率電發(fā)光器件。
本設(shè)計(jì)的特征是所說的感應(yīng)脈沖發(fā)生器(以下簡(jiǎn)稱脈沖發(fā)生器)包含恒磁體、感應(yīng)線圈和聯(lián)接所說的恒磁體兩極形成貫穿所說的感應(yīng)線圈中心的磁通路的導(dǎo)磁體以及限動(dòng)機(jī)構(gòu)；所說的恒磁體、感應(yīng)線圈和導(dǎo)磁體形成分割所說的磁通路的兩構(gòu)成體。所說的限動(dòng)機(jī)構(gòu)限制所說的兩個(gè)構(gòu)成體間反抗磁力的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不超過可由磁力復(fù)位的幅度。
可由圖2說明這種脈沖發(fā)生器的構(gòu)造和原理。圖中1是恒磁體，2是感應(yīng)線圈，3和4是導(dǎo)磁體，5是殼體型限動(dòng)機(jī)構(gòu)。三件導(dǎo)磁體(兩件3和一件4)形成由恒磁體1的N極至S極并貫穿感慶線圈2(以下簡(jiǎn)稱線圈)中心的磁通路。分割磁通路，使其一部分(導(dǎo)磁體4)形成一個(gè)構(gòu)成體并與5固聯(lián)，磁通路的其余部分(兩個(gè)導(dǎo)磁體3、恒磁體1和線圈2)固聯(lián)成另一個(gè)構(gòu)成體。兩個(gè)構(gòu)成體間可以反抗磁力作幅度受5限制的相對(duì)位移。圖中5是兼作殼體的限動(dòng)機(jī)構(gòu)。當(dāng)脈沖發(fā)生器殼體受外力作用沿C向作加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，只要加速度足夠大，就會(huì)由于上述兩體間的磁力不能使1、2、3固聯(lián)體的總質(zhì)量達(dá)到同樣的加速度而導(dǎo)致上述兩構(gòu)成體由吸合態(tài)分離，導(dǎo)磁體3、4間產(chǎn)生氣隙d，如圖3所示。殼體5限制相對(duì)位移d的幅度，使兩體在外力消除后能由磁力恢復(fù)圖2所示的吸合狀態(tài)。圖2至圖14中N、S分別表示［1］的南、北極。
當(dāng)上述兩構(gòu)成體由吸合態(tài)相離的過程中，由于氣隙d的逐漸增大使上述磁通路的磁阻增大，磁通量減小。線圈2內(nèi)由于通過其中心的磁通量減小而產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。將線圈的端線作為脈沖發(fā)生器的輸出端引出殼體，并與電發(fā)光器的電源端聯(lián)接(見圖1)，上述感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)就產(chǎn)生使電發(fā)光器發(fā)出閃光的電流脈沖。
可見由圖2所示脈沖發(fā)生器和電發(fā)光器構(gòu)成的發(fā)電閃光裝置能夠在脈沖發(fā)生器變速運(yùn)動(dòng)中，由其部分質(zhì)量的慣性運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生轉(zhuǎn)變成閃光的電脈沖。這種工作方式也區(qū)別于已有的發(fā)電閃光裝置。已有的設(shè)計(jì)只在互相平衡的外力作用下動(dòng)作。
對(duì)圖2所示的脈沖發(fā)生器稍加變化就形成可由互相平衡的外力驅(qū)動(dòng)的設(shè)計(jì)，如圖4所示。在圖4中將一個(gè)貫穿4、5通孔的傳力桿6固聯(lián)在1、2結(jié)合體上。對(duì)6施力F，殼體的支承物對(duì)殼體的作用力就會(huì)增加一個(gè)與F平衡的增量f。在這對(duì)互相平衡的外力作用下，1、2、3固聯(lián)體和4能反抗磁力做互離運(yùn)動(dòng)，線圈中同樣產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
在無(wú)殼體設(shè)計(jì)中可以采用具備傳力和限動(dòng)雙重功能的構(gòu)件。圖5中通過4將脈沖發(fā)生器固定在載體8上。傳力桿6固聯(lián)于1、2、3結(jié)合體上，并貫穿4、8的通孔，7與6固聯(lián)形成限動(dòng)擴(kuò)徑端頭。這樣的設(shè)計(jì)既可以由6、7結(jié)合體傳遞驅(qū)動(dòng)力，又可以由4、8阻止7通過實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)限幅。除桿式、殼體式限動(dòng)機(jī)構(gòu)外，還可以選擇框架式、索式等限動(dòng)機(jī)構(gòu)?？梢葬槍?duì)脈沖發(fā)生器核心部分(前述由恒磁體、線圈和導(dǎo)磁體組成的兩體)的設(shè)計(jì)方案選擇限動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)。感應(yīng)脈沖發(fā)生器的限動(dòng)機(jī)構(gòu)、施力機(jī)構(gòu)盡可能用非導(dǎo)磁材料(如塑料)制造。
以下進(jìn)一步舉例說明這種脈沖發(fā)生器中由恒磁體、感應(yīng)線圈和導(dǎo)磁體構(gòu)成的核心部分的設(shè)計(jì)。圖6至圖13所示設(shè)計(jì)都符合前述脈沖發(fā)生器的基本特征。各圖中仍以1記恒磁體；2記感應(yīng)線圈；3記固聯(lián)恒磁體和感應(yīng)線圈的導(dǎo)磁體(1、2、3固聯(lián)成一體)；4記自成一體的導(dǎo)磁體。
圖6與圖2的區(qū)別在于它有兩個(gè)線圈，各繞在一個(gè)導(dǎo)磁體3上，兩個(gè)線圈串接后形成兩個(gè)輸出端。圖7與圖2的區(qū)別是導(dǎo)磁體4的一端不經(jīng)導(dǎo)磁體3直接與恒磁體1的一個(gè)磁極接觸。圖8的導(dǎo)磁體3、4將恒磁體1產(chǎn)生的磁通量分成兩路，各通過一個(gè)線圈2。兩個(gè)線圈串接形成兩個(gè)輸出端。圖9中兩個(gè)恒磁體1產(chǎn)生的磁通量由導(dǎo)磁體3、4匯集穿過一個(gè)線圈2的中心。圖10與圖9的區(qū)別是恒磁體1的兩極都經(jīng)過導(dǎo)磁體3與導(dǎo)磁體4形成磁通路。圖11中導(dǎo)磁體3、4分別聯(lián)接兩個(gè)恒磁體1的不同名磁極，構(gòu)成穿過線圈2中心的不分支磁通路。圖12的線圈2直接繞在恒磁體1上，由導(dǎo)磁體3、4構(gòu)成聯(lián)接恒磁體兩極的分支磁通路。圖13與圖12的區(qū)別是導(dǎo)磁體3、4構(gòu)成不分支磁通路。
這種脈沖發(fā)生器兩個(gè)構(gòu)成體間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不單指平行移勸，也指擺動(dòng)以及平行移動(dòng)和擺動(dòng)的復(fù)合運(yùn)動(dòng)。相對(duì)運(yùn)動(dòng)可以是多自由度運(yùn)動(dòng)。圖14是以圖13所示核心結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的一個(gè)設(shè)計(jì)例。在不同方向慣性力作用下1、2、3的固聯(lián)體相對(duì)于4既可以沿E向平行位移，又可以繞G、H、I、J各軸擺動(dòng)，使兩固聯(lián)體的接觸面形成張角，減小通過感應(yīng)線圈的磁通量。
在所說的脈沖發(fā)生器的兩個(gè)構(gòu)成體接觸面間可以加非導(dǎo)磁材料制成的襯墊以調(diào)節(jié)平衡態(tài)磁吸合力，也可以給兩構(gòu)成體中的慣性體(如圖14中的1、2、3固聯(lián)體)加配重以調(diào)整慣性力。導(dǎo)磁體可以由薄片疊成，以降低渦流耗損。可以將電發(fā)光器直接與脈沖發(fā)生器固聯(lián)在公共殼體上，甚至直接焊在線圈上。
與包含齒輪系和直流發(fā)電機(jī)的已有發(fā)電閃光裝置相比，本設(shè)計(jì)顯然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易制造，成本低廉，能被廣泛采用。而由其組成部分的慣性運(yùn)動(dòng)動(dòng)作的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)則進(jìn)一步擴(kuò)大了閃光裝置的用途。
本設(shè)計(jì)提供的發(fā)電閃光裝置裝在鞋上，可以形成閃光鞋。具體的設(shè)計(jì)可以是將脈沖發(fā)生器置于鞋跟或其延伸部分內(nèi)(鞋跟用做脈沖發(fā)生器的殼體)，電發(fā)生器裝在鞋面裝飾物中，用導(dǎo)線穿過鞋底邊緣和鞋面夾層將脈沖發(fā)生器和電發(fā)光器聯(lián)接。也可以將電發(fā)光器直接裝在鞋跟上。這樣形成的閃光鞋，當(dāng)鞋體在步行運(yùn)動(dòng)中每步結(jié)束觸地時(shí)，由于運(yùn)動(dòng)受阻，脈沖發(fā)生器中與鞋跟固聯(lián)的一個(gè)構(gòu)成體運(yùn)動(dòng)速度突然變化(產(chǎn)生沿外力作用方向的加速度)，另一體由于慣性而發(fā)生相對(duì)前一體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，電發(fā)光器發(fā)出閃光。可見閃光鞋能與步行同頻地閃光。這種閃光鞋可設(shè)計(jì)成舞鞋、夜光鞋、童鞋及夜行安全鞋。
本設(shè)計(jì)提供的發(fā)電閃光裝置置于人體佩飾內(nèi)，可形成多種閃光首飾，置于玩具內(nèi)可形成多種閃光玩具。置于器具內(nèi)可形成多種閃光器具，如閃光手杖、閃光舞劍，自行車閃光警示燈等。
本設(shè)計(jì)提供的發(fā)電閃光裝置采用適當(dāng)?shù)碾姲l(fā)光器(例如紅外線發(fā)射二級(jí)管)可用作光控系統(tǒng)的發(fā)訊器。
權(quán)利要求1.一種發(fā)電閃光裝置，由感應(yīng)脈沖發(fā)生器和電發(fā)光器構(gòu)成，其特征是所說的感應(yīng)脈沖發(fā)生器包含恒磁體、感應(yīng)線圈、聯(lián)接恒磁體兩極形成貫穿感應(yīng)線圈中心的磁通路的導(dǎo)磁體和限動(dòng)機(jī)構(gòu)；所說的恒磁體、感應(yīng)線圈和導(dǎo)磁體形成分割所說的磁通路的兩個(gè)構(gòu)成體；所說的限動(dòng)機(jī)構(gòu)限制所說的兩個(gè)構(gòu)成體間反抗磁力的相對(duì)運(yùn)動(dòng)不超過可由磁力復(fù)位的幅度。
專利摘要本設(shè)計(jì)發(fā)電閃光裝置，由感應(yīng)脈沖發(fā)生器和電發(fā)光器構(gòu)成，前者產(chǎn)生使后者發(fā)出閃光的電脈沖。設(shè)計(jì)以降低成本、擴(kuò)大用途為目的。
設(shè)計(jì)提供了一種包含恒磁體[1]、感應(yīng)線圈[2]、聯(lián)接恒磁體兩極形成貫穿感應(yīng)線圈中心的磁通路的導(dǎo)磁體[3]和[4]以及限動(dòng)機(jī)構(gòu)[5]的感應(yīng)脈沖發(fā)生器。在結(jié)構(gòu)上形成分割通路并可反抗磁力相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)構(gòu)成體(如1、2、3結(jié)成一體，4、5自成一體)，二者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)由限動(dòng)機(jī)構(gòu)限制在可由磁力復(fù)位的幅度內(nèi)。
文檔編號(hào)H02K35/06GK2143847SQ9221618
公開日1993年10月13日 申請(qǐng)日期1992年6月12日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月12日
發(fā)明者尹群 申請(qǐng)人:尹群