專利名稱：握力小可連續(xù)照明的自發(fā)電手電筒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于手電筒，尤其與握力小，握按速度慢、又可連續(xù)照明的自發(fā)電手電筒有關(guān)。
目前，常用的手電筒大部分以電池作為照明電源，這種手電筒的不足之處是電池使用時(shí)間有限，需要經(jīng)常更換，一旦電池漏液還會(huì)損壞手電筒，甚至污染周圍物質(zhì)。為此，發(fā)展了一種自發(fā)電手電筒，這種手電筒無需電池，而是靠按壓手把，使微發(fā)電機(jī)發(fā)電代替電池產(chǎn)生電能。這類手電筒有各種結(jié)構(gòu)，但分別具有下述的一種或幾種缺點(diǎn)。(1)由于采用一級(jí)齒輪傳動(dòng)，所以需要大握力的、高握按速度的按握手把才可使發(fā)電機(jī)有一定的轉(zhuǎn)速而達(dá)到具有照明意義的亮度，(2)手把反彈速度慢，不易實(shí)現(xiàn)連續(xù)照明，(3)結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
本實(shí)用新型的目的是要設(shè)計(jì)一種握力小、握按速度慢的自發(fā)電手電筒，這種手電筒結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的握力小、握按速度慢的自發(fā)電手電筒由殼體、燈泡、聚光鏡、手把、增速齒輪傳動(dòng)裝置、微型發(fā)電機(jī)組成。增速齒輪傳動(dòng)裝置包括安裝在各軸上的主動(dòng)齒輪、中間齒輪和從動(dòng)齒輪組成。各軸可以安裝在外殼上，也可以安裝在支撐板上，支撐板可以是一塊，也可以是相對(duì)設(shè)置的兩塊，前者可使結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，后者則可使傳動(dòng)更平穩(wěn)。主動(dòng)齒輪由固定連接的同心大小齒輪組成，其中的小齒輪與手把上的齒條嚙合。中間齒輪和從動(dòng)齒輪均由連成一體的、同心的大小齒輪組成，其中中間齒輪的小齒輪與主動(dòng)齒輪中的大齒輪嚙合；中間齒輪的大齒輪與從動(dòng)齒輪中的小齒輪嚙合；從動(dòng)齒輪中的大齒輪即飛輪與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子連接。按握手把即可通過增速齒輪傳動(dòng)裝置使電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。中間齒輪可以有一個(gè)或一個(gè)以上，中間齒輪設(shè)置的越多，則增速效果越大，電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越快，從而可提高手電筒的照明亮度。手把的一端帶有齒條，它與主動(dòng)齒輪中的小齒輪嚙合，另一端安裝在帶有彈簧的軸上。聚光鏡和燈泡安裝在增速齒輪傳動(dòng)裝置的上端或上側(cè)端，可以根據(jù)設(shè)計(jì)確定。殼體套裝在整體結(jié)構(gòu)的外面，手把露出在殼體的外面。根據(jù)設(shè)計(jì)的需要，殼體可以設(shè)計(jì)成各種形狀，如圓柱體形、方柱形、手槍形等等。
為了提高手把反彈復(fù)位的速度和發(fā)電機(jī)在反彈復(fù)位時(shí)仍高速旋轉(zhuǎn)，在中間齒輪和從動(dòng)齒輪上分別增設(shè)棘輪、棘爪裝置。棘輪和大齒輪連成一體，棘爪活動(dòng)連接在小齒輪上。小齒輪和大齒輪套裝在同一軸上并可分別在軸上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)小齒輪以某一方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，棘輪棘爪嚙合，此時(shí)小齒輪就可帶動(dòng)大齒輪同步轉(zhuǎn)動(dòng)；當(dāng)小齒輪以相反方向轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，棘輪棘爪分開，此時(shí)小齒輪和大齒輪不能聯(lián)動(dòng)。
在殼體和／或手把外側(cè)增設(shè)弧形凸起物則可使該手電筒具有按摩作用。


圖1是本實(shí)用新型的手電筒的結(jié)構(gòu)圖。
圖2是本實(shí)用新型的另一種手電筒握按手把時(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。
圖3是圖2的側(cè)視圖。
圖4是圖2的手電筒松開手把時(shí)的結(jié)構(gòu)圖。
圖5是又一種手電筒的示意圖。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的手電筒由于采用二級(jí)或二級(jí)以上的增速齒輪傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，因此用小握力、慢速度握按手把就可很快使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子速度達(dá)到每分鐘1200轉(zhuǎn)以上；采用齒條與主動(dòng)齒輪中的小齒輪嚙合的結(jié)構(gòu)，把手把握按到底即可使小齒輪旋轉(zhuǎn)一周，從而可降低握按手把的次數(shù)，減少使用者的握按頻率；而帶有棘爪輪棘爪裝置的手電筒更具有手把反彈復(fù)位快的優(yōu)點(diǎn)。采用本實(shí)用新型的手電筒用3公斤的握力、以3秒鐘較慢的握按速度即可使發(fā)電機(jī)輸出空載電壓5伏，手把反彈復(fù)位僅需0.1秒，因此可實(shí)現(xiàn)連續(xù)照明。
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式及其效果作進(jìn)一步描述。
1.
圖1、是本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的一種手電筒的結(jié)構(gòu)圖。它由殼體1、燈泡2、聚光鏡3、手把4、微型發(fā)電機(jī)及增速齒輪傳動(dòng)裝置組成。殼體、手把和增速齒輪傳動(dòng)裝置均可用塑料或金屬制成，聚光鏡3和燈泡的安裝可采用目前手電筒中使用的各種形式。增速齒輪傳動(dòng)裝置由安裝在殼體間的三根軸、主動(dòng)齒輪5、中間齒輪6、從動(dòng)齒輪7組成。主動(dòng)齒輪5由連成一體的、安裝在同一軸上的大、小齒輪組成。中間齒輪6和從動(dòng)齒輪7均由連成一體的、同軸的大小齒輪組成，分別安裝在兩根軸上。主動(dòng)齒輪、中間齒輪和從動(dòng)齒輪可以是整體結(jié)構(gòu)，也可以是組裝結(jié)構(gòu)。手把4的一端帶有齒條，另一端安裝在帶有彈簧16的軸上。手把4帶齒條的一端與主動(dòng)齒輪5的小齒輪嚙合，主動(dòng)齒輪5的大齒輪和中間齒輪6的小齒輪嚙合，中間齒輪6的大齒輪和從動(dòng)齒輪7的小齒輪嚙合，從動(dòng)齒輪7的大齒輪為飛輪，它和微型發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定連接。按握手把4即可由齒條帶動(dòng)主動(dòng)齒輪5中的小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而逐級(jí)傳動(dòng)使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。手把4的另一端固定在帶有彈簧16的軸上，手按握手把4時(shí)彈簧16受壓，手松開時(shí)，手把4在彈簧16的作用下可返回，用電線將燈泡與發(fā)電機(jī)連接成回路。
使用時(shí)，手握手電筒的手把部位，四指和大拇指用力按握，手把向內(nèi)運(yùn)動(dòng)即可使齒條帶動(dòng)主動(dòng)齒輪5中的小齒輪旋轉(zhuǎn)，由于齒條與小齒輪嚙合，因此很容易通過設(shè)計(jì)達(dá)到如下要求即將手把握按到底時(shí)，小齒輪即可旋轉(zhuǎn)一周。由于主動(dòng)齒輪5中的大小齒輪是連成一體的，因此大齒輪也同步旋轉(zhuǎn)，大齒輪又帶動(dòng)與之嚙合的中間齒輪中的小齒輪，中間齒輪6中的大齒輪隨之同步旋轉(zhuǎn)，又帶動(dòng)與之嚙合的從動(dòng)齒輪7中的小齒輪，從動(dòng)齒輪7中的大齒輪即飛輪也隨之旋轉(zhuǎn)，從而使與之固定連接的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。通過這套增速齒輪傳動(dòng)裝置，可以用較慢的握按手把速度，如3秒將手把握到底，以較小的握力如3公斤即可使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速達(dá)到具有照明意義亮度的1200轉(zhuǎn)／分以上。增加中間齒輪的數(shù)量還可進(jìn)一步減慢握按速度。而采用無中間齒輪的增速齒輪傳動(dòng)裝置，要達(dá)到1200轉(zhuǎn)／分。則需用5公斤的握力，而且握按手把要快達(dá)0.5秒。
2.圖2、圖3是本實(shí)用新型的另一種手電筒的結(jié)構(gòu)圖。它和例一不同之處是在中間齒輪和從動(dòng)齒輪上分別增設(shè)棘輪、棘爪裝置。中間齒輪的小齒輪210和大齒輪211套裝在同一軸上，并可分別在軸上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。中間齒輪中的小齒輪210與主動(dòng)齒輪中的大齒輪嚙合，中間齒輪中的大齒輪211與從動(dòng)齒輪中的小齒輪12嚙合。棘爪18活動(dòng)連接在小齒輪210上。棘爪可以一個(gè)，安裝二個(gè)棘爪則可使傳動(dòng)更平穩(wěn)。為便于安裝和制造，可在小齒輪210上先固定連接一個(gè)棘爪輪26，在棘爪輪26的兩端有安裝軸27，棘爪18活動(dòng)安裝在安裝軸27上，棘爪18可在安裝軸27上自由轉(zhuǎn)動(dòng)。棘輪17設(shè)置在中間齒輪的大齒輪211上。棘輪17和大齒輪211可以是組合結(jié)構(gòu)，即棘輪17和大齒輪211固定連接；也可以是整體結(jié)構(gòu)。棘輪17和棘爪18的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足下述要求即握按手把時(shí)棘輪17和棘爪18嚙合，而手松開手把時(shí)，棘輪17和棘爪18分離。在從動(dòng)齒輪上也類似的增設(shè)棘輪、棘爪裝置。
使用這種結(jié)構(gòu)的手電筒時(shí)，與例一相同，先用手握按手把，手把上的齒條帶動(dòng)與之嚙合的主動(dòng)齒輪上的小齒輪8，主動(dòng)齒輪的大齒輪9隨之同步轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)齒輪的大齒輪9又傳動(dòng)與之嚙合的中間齒輪中的小齒輪210，安裝在小齒輪210上的棘爪18按照設(shè)計(jì)要求此時(shí)應(yīng)與大齒輪211上的棘輪17嚙合，從而帶動(dòng)大齒輪211與小齒輪210同步旋轉(zhuǎn)，大齒輪211又帶動(dòng)與之嚙合的從動(dòng)齒輪中的小齒輪12，與中間齒輪相同，從動(dòng)齒輪中的棘輪棘爪也嚙合而使從動(dòng)齒輪中的小齒輪和大齒輪即飛輪同步旋轉(zhuǎn)，飛輪又帶動(dòng)與之固定連接的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，使與發(fā)電機(jī)相連接的燈泡發(fā)光。繼而松開手把，手把在彈簧216的作用下要作相反方向移動(dòng)而復(fù)位，從而帶動(dòng)主動(dòng)齒輪作反向轉(zhuǎn)動(dòng)，與主動(dòng)齒輪嚙合的中間齒輪中的小齒輪210也隨之作反向同步轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)棘爪18接照設(shè)計(jì)要求與棘輪17脫開，中間齒輪中的大齒輪211不會(huì)隨之作反向轉(zhuǎn)動(dòng)，因此手把反彈復(fù)位時(shí)的阻力就很小，大約在0.1秒的時(shí)間內(nèi)就可在彈簧力的作用下反彈到原位，以便于進(jìn)行下一個(gè)握按手把的操作。與此同時(shí)，從動(dòng)齒輪在慣性的作用下仍可以較快速度帶動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)，維持手電筒的照明。由于手把反彈速度快，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高，可以在燈光未明顯減弱之前再次握按手把，使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子再一次加速發(fā)電，因此手電筒的照明亮度不會(huì)有忽明忽暗的明顯變化，從而具有可連續(xù)照明的優(yōu)點(diǎn)。
本實(shí)施例的手電筒用3公斤的握力握按一次手把可用3秒鐘，而手松開手把時(shí)只需0.1秒的時(shí)間手把就可復(fù)位進(jìn)行下一次握按。不僅具有握力小、握按速度慢、可連續(xù)照明的優(yōu)點(diǎn)，而且結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單。
3.圖5是一種兼有保健功能外形為手槍式的本實(shí)用新型的示意圖。這種手電筒的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以采用例一例二中的任一種結(jié)構(gòu)。與例一、例二不同之處是外殼做成手槍式，另外在手電筒的手把上和手握的殼體上有圓柱狀凸起物，凸起物可以與手把成整體結(jié)構(gòu)，尤其是使用塑料注塑成的塑料件和采用金屬件時(shí)；也可以是用粘接等方法固定連接到手把和殼體上。具有這類凸起物的手電筒，在使用時(shí)，由于要使手電筒連續(xù)照明必須連續(xù)握按手把，因此握按時(shí)，手指和手心在這些凸起物的作用下具有按摩作用，起到活血健身的作用。手槍式的外形更適合兒童玩耍。
權(quán)利要求1.一種自發(fā)電手電筒，包括殼體、燈泡、聚光鏡、手把和增速齒輪傳動(dòng)裝置，其特征是所說的增速齒輪傳動(dòng)裝置包括支撐板、安裝在支撐板上的各軸上的主動(dòng)齒輪、中間齒輪和從動(dòng)齒輪，所說的主動(dòng)齒輪由固定連接的同心大小齒輪組成，所說的中間齒輪和從動(dòng)齒輪均由連成一體的、同心的大小齒輪組成，所說的主動(dòng)齒輪的小齒輪與手把上的齒條嚙合，所說的主動(dòng)齒輪的大齒輪與所說的中間齒輪的小齒輪嚙合，所說的中間齒輪的大齒輪與從動(dòng)齒輪的小齒輪嚙合，所說的從動(dòng)齒輪的大齒輪與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子固定連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的自發(fā)電手電筒，其特征是所說的中間齒輪的小齒輪和大齒輪套裝在同一軸上，并可分別在軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，在所說的小齒輪上還活動(dòng)連接有棘爪，在所說的大齒輪上還設(shè)有可與棘爪嚙合的棘輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所說的自發(fā)電手電筒，其特征是所說的從動(dòng)齒輪的小齒輪和大齒輪套裝在同一軸上，并可分別在軸上轉(zhuǎn)動(dòng)，在所說的小齒輪上還活動(dòng)連接有棘爪，在所說的飛輪上還設(shè)有可與棘爪嚙合的棘輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所說的自發(fā)電手電筒，其特征是所說的手把外側(cè)和殼體下側(cè)表面還設(shè)有弧形凸起物。
專利摘要本實(shí)用新型屬于自發(fā)電手電筒。它采用二級(jí)或二級(jí)以上的增速齒輪傳動(dòng)裝置；手把上的齒條與主動(dòng)齒輪中的小齒輪嚙合；在中間齒輪和從動(dòng)齒輪上分別增設(shè)棘輪棘爪裝置；在握把及殼體上有弧形凸起物。本設(shè)計(jì)的自發(fā)電手電筒具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、握力小、握按速度慢、握按頻率低、手把回彈復(fù)位快、可連續(xù)照明及活血強(qiáng)身等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)F21L13/08GK2153705SQ9320705
公開日1994年1月19日 申請(qǐng)日期1993年3月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年3月26日
發(fā)明者余懷之, 馮德伸, 劉建平, 呂玉林, 趙忠賢 申請(qǐng)人:北京有色金屬研究總院