專利名稱：一種人力充電型手機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種借助于人力進(jìn)行充電的人力充電型手機(jī)，其可在沒有外界電 源的情況下給手機(jī)提供持久的電力供應(yīng)；其工作原理是設(shè)置于手機(jī)機(jī)殼內(nèi)的緊湊性人力驅(qū) 動(dòng)的電磁發(fā)電裝置產(chǎn)生電力，該電力通過轉(zhuǎn)換芯片進(jìn)行轉(zhuǎn)換后存儲(chǔ)在手機(jī)內(nèi)的微充電電池 中，最后通過微充電電池直接給手機(jī)供電。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)工業(yè)化的加深，經(jīng)濟(jì)的增長，人們生活水平的提高，能源的供需矛盾日益 尖銳。尋求和開發(fā)可再生的、清潔的能源已成為能源可持續(xù)發(fā)展的唯一選擇。在能源供需 矛盾日益突出的今天，人體運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能作為一種可再生的、清潔的、普遍存在的能量 受到了人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾暋．?dāng)前，人力發(fā)電的研究正在如火如荼的進(jìn)行中，結(jié)合人體各種 運(yùn)動(dòng)方式的人力發(fā)電的機(jī)械設(shè)備可謂層出不窮。無疑，隨著常規(guī)能源的日益枯竭，以及發(fā)展 低碳能源技術(shù)重要性的日益體現(xiàn)，人力發(fā)電技術(shù)會(huì)得到更進(jìn)一步的研究和探討。當(dāng)今，通訊事業(yè)高速發(fā)展，作為主要通訊工具的手機(jī)已逐漸成為了人們生活中的 必需品。但是就手機(jī)供電方面，其還存在很多的不足和急待解決的問題。首先，手機(jī)的耗能 巨大，手機(jī)用戶的數(shù)量每年都在節(jié)節(jié)攀升，據(jù)相關(guān)報(bào)道我國2010年手機(jī)用戶將達(dá)7. 38億； 如果按當(dāng)前市場上手機(jī)所用的3. 7V左右的鋰電池來計(jì)算，這些手機(jī)的耗電量將是巨大的， 對(duì)于化石能源日益枯竭的今天來說這是一個(gè)不容忽視的數(shù)字。其次，手機(jī)必須依靠外界電 源供電，給人們帶來了很大不便；手機(jī)用戶經(jīng)常會(huì)碰到在通話或者急需使用手機(jī)時(shí)手機(jī)卻 沒電，并且在周圍環(huán)境中也找不到可以為手機(jī)供電的電源這類尷尬的事情。例如在野外作 業(yè)，在海底工作等。最后，手機(jī)充電器的攜帶不方便；為了保證手機(jī)能正常工作，人們?cè)诔?差、旅游等時(shí)都要帶上笨重的手機(jī)充電器，這大大地增加了人們出行的負(fù)擔(dān)和麻煩。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型目的在于，克服上述存在的諸多問題和需要而提供了一種人力充電手 機(jī)，其無需外界電源也不必使用額外的充電器就可以為手機(jī)提供持久的電力，在節(jié)能環(huán)保 的同時(shí)給人們的工作和生活帶來了很大的便利；其將人力電磁發(fā)電裝置、微充電電池及轉(zhuǎn) 換芯片等有效地結(jié)合起來，為手機(jī)提供了一個(gè)節(jié)能、環(huán)保、便利、持久的供電模式。為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型提供的人力充電型手機(jī)，其包括一手機(jī)；一裝于所述手機(jī)電池盒內(nèi)的微充電電池14 ；其特征在于，還包括一軸向垂直地固定安裝在所述手機(jī)電池盒內(nèi)底面上的固定軸27 ；一安裝于所述固定軸27上的電磁發(fā)電裝置12 ；所述電磁發(fā)電裝置12的結(jié)構(gòu)如 下從固定軸27最內(nèi)側(cè)起依次固定在所述固定軸27上的爪式磁極25、AC-DC轉(zhuǎn)換芯片24 和線圈；[0011]依次轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于所述固定軸27上的線圈之后的圓餅狀永磁鐵23和圓形杯狀永 磁鐵托盤21 ；所述圓餅狀永磁鐵23位于所述圓形杯狀永磁鐵托盤21的圓形杯內(nèi)；所述圓 形杯狀永磁鐵托盤21杯底外側(cè)面中心處固定一凸臺(tái)30 ；依次固定安裝于所述凸臺(tái)30上的盤形彈簧26和將盤形彈簧26扣裝其中的盤形 彈簧蓋22，所述盤形彈簧蓋22內(nèi)側(cè)固定端固定在所述凸臺(tái)30上，所述盤形彈簧蓋22外側(cè) 自由端由設(shè)于所述盤形彈簧蓋22側(cè)面上的自由端出口 28導(dǎo)出，最后通過手機(jī)外殼上盤形 彈簧自由端出口處引出；所述爪式磁極25扣裝在所述AC-DC轉(zhuǎn)換芯片之上，并伸到圓餅狀 永磁鐵與圓形杯狀永磁鐵托盤21的間隙中；一位于手機(jī)電池盒內(nèi)與AC-DC轉(zhuǎn)換芯片24相連的DC-DC轉(zhuǎn)換芯片13 ；所述DC-DC 轉(zhuǎn)換芯片13另一端與所述微充電電池14電連接。所述的爪式磁極25為分布于圓周方向的具有至少2個(gè)磁極的爪式磁極，其材質(zhì)為 導(dǎo)磁材料；并以分布于圓周方向的8個(gè)磁極的八爪磁極(材質(zhì)為不銹鋼)為優(yōu)選；所述的微充電電池為超級(jí)電容電池或快速電存儲(chǔ)設(shè)備。所述的微充電電池以鋰電 池為優(yōu)選。本實(shí)用新型的電磁發(fā)電裝置中的爪式磁極25固定在固定軸27最靠近手機(jī)機(jī)殼 的位置，在爪式磁極25之后的沿軸方向固定有與其同軸的AC-DC轉(zhuǎn)換芯片和線圈；爪式磁 極25、AC-DC轉(zhuǎn)換芯片24和線圈都作為不動(dòng)部件固定在固定軸27上，而圓形杯狀永磁鐵托 盤21與它們同軸裝配在固定軸27上，但其可以繞固定軸27轉(zhuǎn)動(dòng)；圓餅狀永磁鐵23固定在 圓形杯狀永磁鐵托盤21內(nèi)部，在圓形杯狀永磁鐵托盤21的帶動(dòng)下可以繞固定軸27轉(zhuǎn)動(dòng)； 圓形杯狀永磁鐵托盤21的杯底外側(cè)面中心處有一個(gè)凸臺(tái)30，在此凸臺(tái)30上裝有盤形彈簧 26，盤形彈簧26類似于鋼卷尺結(jié)構(gòu)，拉伸時(shí)尺寸很大，但收縮后體積十分緊湊；當(dāng)人力拉動(dòng) 在手機(jī)側(cè)面的盤形彈簧26的自由端時(shí)，盤形彈簧26被拉開且同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)向回卷的力，當(dāng) 施在盤形彈簧26自由端的力撤銷時(shí)，盤形彈簧26在彈性力的作用下向回卷緊；盤形彈簧 26在被拉開和自由回卷的過程中都會(huì)帶動(dòng)電磁發(fā)電裝置中的圓形杯狀永磁鐵托盤21繞固 定軸27轉(zhuǎn)動(dòng)，固定在圓形杯狀永磁鐵托盤21另一面的圓餅狀永磁鐵23也將被帶動(dòng)繞固定 軸27做圓周運(yùn)動(dòng)，圓餅狀永磁鐵23的轉(zhuǎn)動(dòng)導(dǎo)致爪式磁極的極性發(fā)生周期性變化，從而使被 磁極所包圍的線圈周圍的磁場發(fā)生周期性變化，最后在線圈中產(chǎn)生交變的電流；產(chǎn)生的電 流通過AC-DC轉(zhuǎn)換芯片處理后變?yōu)橹绷麟?，此直流電再通過DC-DC轉(zhuǎn)換芯片處理后存儲(chǔ)在 微充電電池14中供手機(jī)使用。所述的微充電電池14可采用超級(jí)電容電池(并以鋰電池為優(yōu)選)或快速電存儲(chǔ) 設(shè)備，存儲(chǔ)通過DC-DC轉(zhuǎn)換芯片處理后的電力。所述的整流芯片包括AC_DC轉(zhuǎn)換芯片和DC-DC轉(zhuǎn)換芯片；其中AC-DC轉(zhuǎn)換芯片固 定在線圈與磁極之間，線圈中產(chǎn)生的交流電通過此芯片處理后轉(zhuǎn)換為直流電；而DC-DC轉(zhuǎn) 換芯片的一端接AC-DC轉(zhuǎn)換芯片，另一端接電池，其作用是將通過AC-DC轉(zhuǎn)換芯片處理得到 的直流電轉(zhuǎn)換為可以為微充電電池充電的電流，以備后續(xù)為電池充電所用。所述的手機(jī)的其他功能部件包括除了上述手機(jī)供電的部件外，為實(shí)現(xiàn)手機(jī)基本功 能應(yīng)具有的其他所有功能部件，其主要有主板，顯示屏，按鍵組，天線等。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于可部分緩解當(dāng)前的能源危機(jī)，把低能量密度、低品位的人 體動(dòng)能利用起來；綠色環(huán)保，對(duì)低碳經(jīng)濟(jì)有積極貢獻(xiàn)；為手機(jī)提供了便捷、節(jié)能、環(huán)保、持久的供電模式。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的爆炸圖；圖2為本實(shí)用新型電磁發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3為本實(shí)用新型手機(jī)外殼結(jié)構(gòu)圖；圖4-1和附圖4-2為本實(shí)用新型總裝配圖；圖5為本實(shí)用新型電磁發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)的爆炸圖；圖6為本實(shí)用新型電磁發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)的爆炸圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例進(jìn)一步描述本實(shí)用新型。圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的爆炸圖；圖2為本實(shí)用新型電磁發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)的示意圖； 圖3為本實(shí)用新型手機(jī)外殼結(jié)構(gòu)圖；附圖4-1和附圖4-2為本實(shí)用新型總裝配圖；圖5為本 實(shí)用新型電磁發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)的爆炸圖；圖6為本實(shí)用新型電磁發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)的爆炸圖；由 圖可知，本實(shí)用新型提供的人力充電型手機(jī)，其包括一手機(jī)；一裝于所述手機(jī)電池盒內(nèi)的微充電電池14 ；其特征在于，還包括一軸向垂直地固定安裝在所述手機(jī)電池盒內(nèi)底面上的固定軸27 ；一安裝于所述固定軸27上的電磁發(fā)電裝置12 ；所述電磁發(fā)電裝置12的結(jié)構(gòu)如 下從固定軸27最內(nèi)側(cè)起依次固定在所述固定軸27上的爪式磁極25、AC-DC轉(zhuǎn)換芯片24 和線圈；依次轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于所述固定軸27上的線圈之后的圓餅狀永磁鐵23和圓形杯狀永 磁鐵托盤21 ；所述圓餅狀永磁鐵23位于所述圓形杯狀永磁鐵托盤21的圓形杯內(nèi)；所述圓 形杯狀永磁鐵托盤21杯底外側(cè)面中心處固定一凸臺(tái)30 ；依次固定安裝于所述凸臺(tái)30上的盤形彈簧26和將盤形彈簧26扣裝其中的盤形 彈簧蓋22，所述盤形彈簧蓋22內(nèi)側(cè)固定端固定在所述凸臺(tái)30上，所述盤形彈簧蓋22外側(cè) 自由端由設(shè)于所述盤形彈簧蓋22側(cè)面上的自由端出口 28導(dǎo)出，最后通過手機(jī)外殼上盤形 彈簧自由端出口處引出；所述爪式磁極25扣裝在所述AC-DC轉(zhuǎn)換芯片之上，并伸到圓餅狀 永磁鐵與圓形杯狀永磁鐵托盤21的間隙中；一位于手機(jī)電池盒內(nèi)與AC-DC轉(zhuǎn)換芯片24相連的DC-DC轉(zhuǎn)換芯片13 ；所述DC-DC 轉(zhuǎn)換芯片13另一端與所述微充電電池14電連接。所述的爪式磁極25為分布于圓周方向的具有至少2個(gè)磁極的爪式磁極，其材質(zhì)為 導(dǎo)磁材料；并以分布于圓周方向的8個(gè)磁極的八爪磁極(材質(zhì)為不銹鋼)為優(yōu)選；所述的微充電電池為超級(jí)電容電池或快速電存儲(chǔ)設(shè)備。所述的微充電電池以鋰電 池為優(yōu)選。從附圖1給出的人力充電手機(jī)結(jié)構(gòu)的爆炸圖可清晰地給出了本實(shí)用新型中各大 部件的布局情況；本實(shí)用新型的人力充電型手機(jī)的基本工作原理是當(dāng)人拉動(dòng)電磁發(fā)電裝 置中盤形彈簧的自由端時(shí)，盤形彈簧被拉開且同時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)向回卷的力，當(dāng)施在盤形彈
5簧自由端的力撤銷時(shí)，盤形彈簧在恢復(fù)彈性形變力的作用下向回卷緊；在盤形彈簧被拉開 和自由回卷的過程中都會(huì)帶動(dòng)電磁發(fā)電裝置中的永磁鐵座繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，此時(shí)固定在永磁 鐵座中的永磁鐵將跟隨其一起轉(zhuǎn)動(dòng)，永磁鐵的轉(zhuǎn)動(dòng)使處于永磁鐵座與永磁鐵間隙中的磁極 發(fā)生周期性變化，磁極的變化導(dǎo)致線圈周圍的磁場發(fā)生變化，最后在線圈中產(chǎn)生交變的電 流。此交變的電流通過固定在線圈上的AC-DC轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換為直流電，此直流電再通過 DC-DC轉(zhuǎn)換芯片處理后轉(zhuǎn)換為可以為微充電電池供電的電流存儲(chǔ)在鋰電池中，此后電池將 直接給手機(jī)供電；圖中標(biāo)號(hào)“ 15”為手機(jī)電池盒盒蓋，標(biāo)號(hào)“11”為手機(jī)機(jī)殼。附圖2是本實(shí)用新型電磁發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看出其主要由永磁 鐵座，永磁鐵，盤形彈簧，AC-DC轉(zhuǎn)換芯片，線圈，磁極，盤形彈簧蓋7部分組成，它們都同軸 安裝在附圖3所示的手機(jī)外殼內(nèi)部的固定軸上。其中，磁極固定在最靠近機(jī)殼的位置，沿 著固定軸的方向分別裝配有AC-DC轉(zhuǎn)換芯片，線圈，永磁鐵，永磁鐵座，盤形彈簧，盤形彈簧 蓋。AC-DC轉(zhuǎn)換芯片、線圈和磁極都固定在固定軸上不能繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。永磁鐵座同軸裝配在固 定軸上，且可以繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。盤形彈簧的非自由端固定在永磁鐵座具有凸臺(tái)的一面，自由 端通過盤形彈簧蓋上盤形彈簧的出口延伸到盤形彈簧蓋外，最后通過手機(jī)外殼上盤形彈簧 自由端出口處引出。盤形彈簧蓋同軸裝配在固定軸上，但是其不能繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，永 磁鐵固定在永磁鐵座沒有凸臺(tái)的一面，其可以跟隨永磁鐵座繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)。附圖3給出了本實(shí)用新型手機(jī)外殼的結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以清晰地看到固定軸 的位置，此固定軸的主要作用是一方面，支撐和連接永磁鐵座、永磁鐵、盤形彈簧、AC-DC 轉(zhuǎn)換芯片、線圈、磁極、盤形彈簧蓋這7個(gè)部件；另一方面，其將這些部件固定在手機(jī)外殼 上。同時(shí)，附圖3還給出了手機(jī)外殼上盤形彈簧自由端出口位置，盤形彈簧的自由端通過此 出口引出方便拉動(dòng)。附圖4為本實(shí)用新型的總裝配圖，從圖中可以清晰地看到盤形彈簧自由端伸出手 機(jī)外殼的位置。另外，可以看到在盤形彈簧自由端有一個(gè)圓柱形的手柄，其作用是一方面， 防止了人們?cè)诶瓌?dòng)盤形彈簧時(shí)被彈簧劃傷；另一方面，此手柄正好卡在手機(jī)外殼盤形彈簧 自由端出口的位置，防止盤形彈簧在彈性力的作用下縮回手機(jī)外殼內(nèi)。附圖5給出了沿固定軸方向電磁發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)的爆炸圖，其清晰地給出了本實(shí)用 新型中電磁發(fā)電裝置各組成部件的布局和裝配關(guān)系，有助于更好地理解電磁發(fā)電裝置的工 作原理。附圖6給出了與附圖5沿固定軸相反方向的電磁發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)的爆炸圖，其作為 附圖5的補(bǔ)充圖與附圖5相結(jié)合可以更全面地表達(dá)電磁發(fā)電裝置中各部件的結(jié)構(gòu)。例如， 從附圖6中可以清楚地看到盤形彈簧蓋上盤形彈簧自由端伸出口的位置，而此結(jié)構(gòu)在附圖 5上卻看不到。但是，附圖5上可以看到在附圖6上被遮住的電磁鐵座上的凸臺(tái)。使用時(shí)，根據(jù)手機(jī)電力的多少，打開充電開關(guān)后，人手可拉動(dòng)盤形彈簧自由端，從 而驅(qū)動(dòng)切割磁力線產(chǎn)生電力，這其中一部分可直接用于手機(jī)，另一部分則可存儲(chǔ)于電池中， 供后續(xù)使用。本實(shí)用新型提供的人力充電型手機(jī)具有很多優(yōu)點(diǎn)，自給自足，綠色環(huán)保，特別是可 在無任何外界電力供應(yīng)的場合下使用，其人力發(fā)電方式甚至提供了一種手機(jī)保健功能。因 而在許多場合下具有十分重要的用途。最后所應(yīng)說明的是，以上人力充電型手機(jī)實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方
6案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解，對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的 精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求一種人力充電型手機(jī)，其包括一手機(jī)；一裝于所述手機(jī)電池盒內(nèi)的微充電電池(14)；其特征在于，還包括一軸向垂直地固定安裝在所述手機(jī)電池盒內(nèi)底面上的固定軸(27)；一安裝于所述固定軸(27)上的電磁發(fā)電裝置(12)；所述電磁發(fā)電裝置(12)的結(jié)構(gòu)如下從固定軸(27)最內(nèi)側(cè)起依次固定在所述固定軸(27)上的爪式磁極(25)、AC DC轉(zhuǎn)換芯片(24)和線圈；依次轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于所述固定軸(27)上的線圈之后的圓餅狀永磁鐵(23)和圓形杯狀永磁鐵托盤(21)；所述圓餅狀永磁鐵(23)位于所述圓形杯狀永磁鐵托盤(21)的圓形杯內(nèi)；所述圓形杯狀永磁鐵托盤(21)杯底外側(cè)面中心處固定一凸臺(tái)(30)；依次固定安裝于所述凸臺(tái)(30)上的盤形彈簧(26)和將盤形彈簧(26)扣裝其中的盤形彈簧蓋(22)，所述盤形彈簧蓋(22)內(nèi)側(cè)固定端固定在所述凸臺(tái)30上，所述盤形彈簧蓋(22)外側(cè)自由端由設(shè)于所述盤形彈簧蓋(22)側(cè)面上的自由端出口(28)導(dǎo)出，最后通過手機(jī)外殼上盤形彈簧自由端出口引出手機(jī)機(jī)殼外；所述爪式磁極(25)扣裝在所述AC DC轉(zhuǎn)換芯片(24)之上，并伸到圓餅狀永磁鐵與圓形杯狀永磁鐵托盤(21)的間隙中；一位于手機(jī)電池盒內(nèi)與AC DC轉(zhuǎn)換芯片(24)相連的DC DC轉(zhuǎn)換芯片(13)；所述DC DC轉(zhuǎn)換芯片(13)另一端與所述微充電電池(14)電連接。
2.按權(quán)利要求1所述的人力充電型手機(jī)，其特征在于，所述的爪式磁極(25)為分布于 圓周方向的具有至少2個(gè)磁極的爪式磁極，其材質(zhì)為導(dǎo)磁材料。
3.按權(quán)利要求2所述的人力充電型手機(jī)，其特征在于，所述的爪式磁極(25)為分布于 圓周方向的8個(gè)磁極的八爪磁極，其材質(zhì)為不銹鋼。
4.按權(quán)利要求1所述的人力充電型手機(jī)，其特征在于，所述的微充電電池為超級(jí)電容 電池或快速電存儲(chǔ)設(shè)備。
5.按權(quán)利要求4所述的人力充電型手機(jī)，其特征在于，所述超級(jí)電容電池為鋰電池。
專利摘要一種人力充電型手機(jī)，其包括手機(jī)和微充電電池；特點(diǎn)是還包括固定裝在電池盒內(nèi)底面上的固定軸；裝于固定軸上的電磁發(fā)電裝置；電磁發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)是從固定軸最內(nèi)側(cè)起依次固定在固定軸上的爪式磁極、AC-DC轉(zhuǎn)換芯片和線圈；依次轉(zhuǎn)動(dòng)地裝于固定軸上線圈之后的圓餅狀永磁鐵和圓形杯狀永磁鐵托盤；永磁鐵托盤杯底外側(cè)中心處設(shè)一凸臺(tái)；依次裝于凸臺(tái)上的盤形彈簧和盤形彈簧蓋，盤形彈簧固定端固定在凸臺(tái)上，彈簧自由端由設(shè)于盤形彈簧蓋側(cè)面上的自由端出口導(dǎo)出，并引出機(jī)殼外；位于手機(jī)電池盒內(nèi)與AC-DC轉(zhuǎn)換芯片相連的DC-DC轉(zhuǎn)換芯片；DC-DC轉(zhuǎn)換芯片另一端與微充電電池電連接；具有綠色環(huán)保，便捷、節(jié)能、持久為手機(jī)供電的低碳。
文檔編號(hào)H04M1/02GK201766624SQ20102018881
公開日2011年3月16日 申請(qǐng)日期2010年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月7日
發(fā)明者代丹, 劉靜 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院理化技術(shù)研究所