感应发电器和在使用感应发电器时用于生成电流的方法_3

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构保持住。优选地,可保持的端部设定可以贴靠在载体结构上。自由端部设定在振动激励力的作用之后相对于可保持的端部作自由振动。优选地,自由端部优选经由呈圆弧形的弹簧臂与可保持的端部连接。优选地,弯曲板簧呈圆形地设计。另外优选地,可保持的端部通过至少呈半圆形的弯曲板簧边缘构成,从其端部区域中,呈圆弧形的弹簧臂分别沿弯曲板簧边缘的半环形状的中间方向从弯曲板簧边缘的端部区域以圆弧的方式继续延伸到布置在半环形状的中间的区域中的保持区域,其中,保持区域构造有弯曲板簧的自由端部,并且设定用于保持线圈或线圈载体。另外优选地,保持区域由弯曲板簧的呈圆形的中间区段构成。中间区段优选被成形用于可以固定在柱体状的线圈载体上。另外优选地,中间区段在对置的位置上与呈圆弧形的弹簧臂连接。
[0070]此外优选地,弯曲板簧具有用于偏置线圈的操作元件。操作元件例如可以以舌形件的形式构成并且如下这样地布置,即,使操作元件被操作者轻松够到,并且线圈可以沿两个相反的方向中的一个偏置出其静止位置。在释放操作元件之后,线圈可以开始振荡运动。另外优选地,操作舌形件布置在呈圆弧形的弹簧臂至弯曲板簧的呈圆形的中间区段的过渡部上,并且沿相对于中间区段相反的方向伸出。
[0071]各弯曲板簧之间的间距优选可以大致相应于线圈或线圈载体的高度,其中,弯曲板簧相互间平行地布置。在该布置中,相应的弯曲板簧的弹簧臂可以倾斜于绕组平面变形,以便使线圈置于振荡运动中。借助两个弹簧臂在中间区段上的相互间对置的力作用点,线圈可以置于相对于绕组平面正交地指向的、特别均等的并且长时间保持的振荡中。感应发电器的效率因此可以最大化。
[0072]优选地,每个弯曲板簧都可以成形为用于电接触线圈的电导体。为此,弯曲板簧的一个区段可以包括接触元件,用以获得基于振荡运动而由线圈提供的交变电流。优选地,接触元件布置在弯曲板簧边缘上。另外优选地,接触元件从弯曲板簧的包围基本形状的平面中伸出。此外优选地,接触元件在自由端部上成形为滑动接触部。另外优选地,第一和第二弯曲板簧中的每一个的自由端部的滑动接触部布置在共同的平面中。由此,弯曲板簧可以以简单且有效的方式用于例如在线圈与用电器之间传导在线圈中感应出的电流。此外,电接触线圈仅从载体结构的或线圈的一侧实现。
[0073]根据感应发电器的实施形式,该感应发电器具有柱体状的线圈载体,优选的弯曲板簧能固定在柱体状的线圈载体上。线圈载体在至少一个端侧的端部上具有一个或多个保持凸起部,它们从柱形体中径向地伸出,并且设定用于与弯曲板簧的保持区域贴靠。另外优选地,线圈载体在端侧的端部的区域中具有内螺纹,其设定用于将配备有外螺纹的保持元件旋拧到线圈载体的端侧的端部上。保持元件为此优选柱体状地构造有外螺纹,并且另外优选地,在与外螺纹起始部对置的端部上具有一个或多个保持凸起部,它们从保持元件的柱形体中径向地伸出,并且设定用于与弯曲板簧的保持区域贴靠。借助可旋拧到线圈载体上的保持元件,弯曲板簧可以保持或以夹紧的方式固定在保持元件的和线圈载体的保持凸起部之间的线圈载体的端侧的端部上。另外优选地,线圈载体在每个端侧的端部上具有用于固定像之前描述的那样的保持元件的内螺纹。
[0074]感应发电器可以具有获取装置,用以获取基于振荡运动由线圈提供的交变电压的初始极性。初始极性依赖于在偏置之后的振荡运动的初始方向,并且因此依赖于线圈的偏置方向。相应地,获取装置可以构造用于获取基于振荡运动由线圈提供的交变电流的初始方向。由此例如可以确定,为了预备振荡运动,线圈借助操作元件沿两个相反的方向的哪一个偏置。以该方式可以识别出,感应发电器的操作元件沿哪个方向运动。因此,可以以简单的方式例如在针对与感应发电器连接的装置,例如照明装置的接通过程和关闭过程之间进行区分。
[0075]—种在使用具有用于产生永磁场的磁体机构、成环形的线圈、弹簧元件和被永磁场穿过的空气通道的感应发电器时用于生成电流的方法,其中,磁体机构包括第一极区段、第二极区段和在第一极区段与第二极区段之间布置的磁体,线圈与弹簧元件连接,并且可运动地布置在空气通道中,并且其中,空气通道具有环形形状并且构造用于全面地接收呈环形的线圈,该方法具有如下步骤:
[0076]以如下方式偏置线圈,即,引起线圈在空气通道中横向于在空气通道里面的永磁场的磁通量的振荡运动;和
[0077]借助电磁感应,基于线圈振荡运动在线圈内生成电流。
[0078]在根据在此提出的发明的实施形式的方法的形式中也可以有利地实现在此提出的设计方案。
【附图说明】
[0079]本发明借助附图示例性地进行详细阐述。其中:
[0080]图1示出用于阐述感应系统中的效率的原理图;
[0081]图2A以俯视图示出根据本发明的实施例的感应发电器的原理图;
[0082]图2B示出图2A的感应发电器的横截面图;
[0083]图2C以立体图示出图1A和图1B的感应发电器的细节图;
[0084]图2D示出图2C的感应发电器的侧视图;
[0085]图2E示出壳体中的图2C和图2D的感应发电器的俯视图;
[0086]图2F示出图2E的感应发电器的截面图;
[0087]图2G示出图2E的感应发电器的立体的顶视图;
[0088]图2H示出图2E的感应发电器的立体的底视图;
[0089]图21示出图2H的感应发电器的分解图;
[0090]图3A示出根据本发明的另一实施例的感应发电器的磁体系统的俯视图;
[0091 ]图3B示出图3A的磁体系统的横截面图;
[0092]图3C示出图3A和图3B的磁体系统的分解图;
[0093]图4示出根据另一实施例的感应发电器的磁体系统的立体的俯视图;
[0094]图5不出图4的磁体系统的局部的横截面图;
[0095]图6示出包围图4的磁体系统的线圈振动系统的立体的俯视图;
[0096]图7示出根据另外的实施例的感应发电器的立体的俯视图;
[0097]图8示出没有绕组的图6的线圈振动系统的立体的侧视图;
[0098]图9Ατ]^出具有绕组的图8的线圈振动系统的不意性的侧视图;
[0099]图9Β不出线圈振动系统的另一不意性的侧视图;和
[0100]图10示出根据本发明的实施例在使用感应发电器的情况下用于生成电流的方法流程图。
[0101]在对本发明的优选的实施例的随后的描述中,相同或类似的附图标记用于在不同的附图中示出的和类似作用的元件,其中,取消了对这些元件的重复描述。
【具体实施方式】
[0102]图1示出了用于阐述感应系统中的效率的原理图。示出了线圈或绕组100,其在磁场102中实施通过箭头表示的振荡相对运动104。不同的双箭头表示线圈100的振动幅度106、线圈100的有效利用的绕组长度108以及绕组100的损耗区域110。因为线圈100在运行时在通过箭头104表示的纵向方向上振荡,所以线圈100的两个侧边必须位于磁场102的单独的、指向相反的区段112和114中。线圈100的在图中的上方和下方示出的形成损耗区域的两个区段在此仅满足作为“连接件”和“空间间隔件”的任务。在此,由于在形成绕组100的导体,例如铜丝中的阻抗损耗,所以在绕组100中感应出的能量的一部分被消耗掉。
[0103]借助随后的附图来阐释根据本发明的实施例的感应发电器的原理结构。在附图中描绘的示范性的感应发电器尤其可以用于运行自给式无线开关。
[0104]图2Α示出了根据本发明的实施例的感应发电器200的原理图。感应发电器200以俯视图示出。示出了用于承载呈环形的线圈206的线圈载体234以及磁体机构204,其中,线圈载体234包括用于偏置环形线圈206的操作元件236,磁体机构与环形线圈206有效连接,用以在线圈206中感应出电压。空气通道112在磁体机构204的第一极区段208与第二极区段110之间延伸,像线圈206那样,空气通道具有环形形状,并且全面地接收线圈206。空气通道112以及布置在其中的线圈206的区段在图2Α的图示中被线圈载体234覆盖。像图示所示的那样,在感应发电器200的在此示出的实施例中,磁体机构204和线圈206都呈矩形,近似呈正方形地构成。
[0105]图2Β示出了根据本发明的实施例的图2Α的感应发电器200的沿图2Α中的线A-A的横截面图。在此特别清楚地看到感应发电器200的结构。第一极区段208和第二极区段210在此构造为两个不同成形的极片,它们与位于它们之间的磁体214邻接地布置。在此,第一极片208形成磁体机构204的南极,而第二极片210形成磁体机构的北极。像图示示出的那样,第一极片208的成形出壁区段的、环绕的外边缘区域216向上折弯,从而第一极片208形成锅形件,在其中间区域中,磁体214和第二极片210以堆叠的方式上下叠置地布置。第二极片210在此呈盘形地构造,并且在其外尺寸方面与位于下方的磁体214—致。第一极片208的环绕的外边缘区域216和第二极片210的上侧在相同的高度上结束,或者说在磁体机构204的远离第一极片208的上表面侧上成形出共同的表面。在感应发电器200的图2Β所示的实施例中,第一极区段208的折弯的环绕的壁区段216形成空气通道212的外壁218。第二极片210的侧面形成空气通道212的内壁220。相反指向的箭头表示由磁体机构204形成的永磁场的位于第一极区段208与第二极区段210之间的呈环面的磁场回路的磁通量222。根据磁体机构204的极性,在感应发电器200的图2B所示的实施例中,当线圈206处于静止状态下时,磁通量222在此从内向外,像通过箭头表示出的那样,至少近似平行于第一极片208的底部区段,并且至少近似平行于线圈206的绕组平面地横穿空气通道212。借助弹簧元件,线圈206以振动的方式支承在空气间隙或者说空气通道212中,在随后的附图中还将详细讨论该弹簧元件。在对线圈206的操作元件236进行操作之后,线圈206实施通过双箭头表示出的、沿线圈206的通过点划线表示的中间轴线226的振荡的相对运动或者说振荡运动224,以便在利用洛伦兹力的情况下在线圈206的绕组中产生电流量。
[0106]像已经提及的那样,感应发电器200的由磁体机构204形成的磁体系统静止地构建,并且基本上由安置在呈锅形的第一极片208与盘形的第二极片210之间的磁体214构成。呈锅形的极片208的由折弯的边缘区域216形成的垂直的侧边延伸至呈盘形的第二极片210的上棱边,从而在极片208、210之间形成空气间隙或者说空气通道212。由于空气间隙212,使得磁路自身闭合,并且在空气间隙212中形成永久的磁场,该永久的磁场在感应发电器200运行期间不会发生方向换向。空气间隙212或磁体系统可以呈圆形、呈四边形、呈正方形等地构建。在图2A和图2B所示的示例中,磁体系统基于结构上或经济上的考虑而呈正方形地构建。感应发电器200的结构并没有确定为呈正方形的形状。感应发电器200可以在需要时呈现出如下任一种形状,例如三角形、矩形或四边形以及圆形或椭圆形。
[0107]没有铁芯的轻的四边形的绕组或者说线圈206位于空气间隙212中。电线路或线圈206的电线路围绕第二极片210。线圈206可运动地支承,并且可以完成沿空气间隙212向上和向下的相对运动224。因为绕组206在一定程度上利用整个长度处于第一极片208与第二极片210之间的磁场中,所以与现有技术相比,绕组206中的阻抗损耗减少到最小。因此可以实现进一步提尚效率和最小化结构空间。
[0108]图2C以立体图示出了根据本发明的实施例的图1A和图1B的感应发电器200的细节图。在此清楚看到弹簧元件228,经由弹簧元件,线圈206
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