物理发电手电筒的制作方法

本实用新型涉及照明技术领域，尤其是一种物理发电手电筒。

背景技术：

目前，使用的照明用手电筒是采用电池供电点亮灯泡，这一传统的照明装置一直沿用到今天，人们都感到频繁地更换电池不但使用成本高，而且废弃的电池还没地方扔，扔掉的废电池还污染环境。

技术实现要素：

为了克服现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种物理发电手电筒，该物理发电手电筒，不但能满足人们日常生活照明需要，而且能利用了大气压强的负压作用、产生了稳定、均衡的负压力，驱动机械装置转换为电能点亮灯泡，从而达到应用手电走路照明和停电时照明的目的。

本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案为，包括外壳、驱动组件、传动系统、高强磁铁、发电机、光源组件、单向转动机构和手电开关，所述的驱动组件包括转盘轴、转盘、牵动机构，牵动机构包括真空筒、活塞和牵引绳，所述的传动系统包括主动齿轮、一级变速齿轮、二级变速齿轮和三级变速齿轮，所述的光源组件包括整流装置、光源座和灯泡；其中，所述的转盘轴与外壳连接，所述的转盘轴转动连接转盘，所述的牵动机构的真空筒连接在外壳上，所述的真空筒的内径与所述的活塞配合，所述的活塞连接牵引绳，所述的牵引绳与所述的转盘缠绕连接，所述的驱动组件的主动齿轮与所述的转盘是一体结构，所述的一级变速齿轮包括一级传动齿轮和一级变速齿轮轴、二级变速齿轮包括二级传动齿轮和二级变速齿轮轴、三级变速齿轮包括三级传动齿轮和三级变速齿轮轴，所述的一级变速齿轮轴、二级变速齿轮轴和三级变速齿轮轴分别设置在所述的外壳上，所述的一级变速齿轮轴、二级变速齿轮轴和三级变速齿轮轴分别转动连接一级变速齿轮和一级传动齿轮、二级变速齿轮和二级传动齿轮、三级变速齿轮和三级传动齿轮，所述的主动齿轮与所述的一级传动齿轮啮合，所述的一级变速齿轮与所述的二级传动齿轮啮合，所述的二级变速齿轮与所述的三级传动齿轮啮合，所述的高强磁铁包括磁铁轴和磁铁传动齿轮，所述的磁铁轴与所述的外壳连接，所述的高强磁铁和磁铁传动齿轮与磁铁轴转动连接，所述的磁铁传动齿轮与三级变速齿轮啮合，所述的发电机和整流装置与所述的外壳连接，所述的发电机和整流装置间线连接，所述的外壳的前端连接光源座，所述的光源座连接灯泡，所述的光源座与整流装置间线连接；所述的单向转动机构包括棘轮、棘爪和手柄，所述的棘轮设置在所述的外壳的外侧、且与转盘轴连接，所述的棘爪与所述的外壳铰接，所述的棘爪与棘轮啮合，所述的转盘轴的端部连接手柄，所述的手电开关包括摩擦轴，所述的手电开关设置在所述的外壳上，所述的摩擦轴穿过外壳、且一端与手电开关配合、另一端与高强磁铁摩擦配合；

所述的驱动组件的真空筒为一管状，所述的管状的真空筒一端为拱形封端、其另一端为开口端；

所述的活塞包括活塞座，所述的活塞为橡胶封塞，所述的橡胶封塞的外径与所述的真空筒的内径滑动密封配合，所述的橡胶封塞连接活塞座，所述的活塞座上有连接牵引绳的连接环；

所说的主动轮与一级变速齿轮的传动比是1:15、一级变速齿轮与二级变速齿轮的速比是1:7、二级变速齿轮与三级变速齿轮的速比是1:5、三级变速齿轮与磁铁传动齿轮的速比是1:3，所述的主动齿轮与高强磁铁的速比是1:1575；

本实用新型与现有技术相比较其有益效果是：本实用新型利用了大气压强的负压作用，产生了稳定，均衡的负压力，在通过主动齿轮和三级变速达到需要的额定转数，每次旋转手柄，能够持续发电10分钟到15分钟，获得了不用电池、环保、结构简单合理、经济成本低、应用领域广的有益效果。

附图说明

图1、为本实用新型的结构主视图；

图2、为本实用新型图1的仰视图；

图3、为本实用新型的实验状态视图；

图4、为本实用新型的实验状态视图；

图5、为本实用新型的实验状态视图；

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

具体实施方式：

本实用新型的具体实施方式是：参照图1和图2，包括外壳、驱动组件、传动系统、高强磁铁、发电机、光源组件、单向转动机构和手电开关，所述的驱动组件包括转盘轴18、转盘17、牵动机构，牵动机构包括真空筒3、活塞4和牵引绳2，所述的传动系统包括主动齿轮1、一级变速齿轮14、二级变速齿轮13和三级变速齿轮12，所述的光源组件包括整流装置7、光源座5和灯泡6；其中，所述的转盘轴18与外壳15连接，所述的转盘轴18转动连接转盘17，所述的牵动机构的真空筒3连接在外壳15上，所述的真空筒3的内径与所述的活塞4配合，所述的活塞4连接牵引绳2，所述的牵引绳2与所述的转盘17缠绕连接，所述的驱动组件的主动齿轮1与所述的转盘17是一体结构，参照图2，所述的一级变速齿轮14包括一级传动齿轮19和一级变速齿轮轴33、二级变速齿轮13包括二级传动齿轮20和二级变速齿轮轴26、三级变速齿轮12包括三级传动齿轮21和三级变速齿轮轴25，所述的一级变速齿轮轴33、二级变速齿轮轴26和三级变速齿轮轴25分别设置在所述的外壳15上，所述的一级变速齿轮轴33、二级变速齿轮轴26和三级变速齿轮轴25分别转动连接一级变速齿轮14和一级传动齿轮19、二级变速齿轮13和二级传动齿轮20、三级变速齿轮12和三级传动齿轮21，所述的主动齿轮1与所述的一级传动齿轮19啮合，所述的一级变速齿轮14与所述的二级传动齿轮20啮合，所述的二级变速齿轮13与所述的三级传动齿轮21啮合，所述的高强磁铁9包括磁铁轴24和磁铁传动齿轮22，所述的磁铁轴24与所述的外壳15连接，所述的高强磁铁9和磁铁传动齿轮22与磁铁轴24转动连接，所述的磁铁传动齿轮22与三级变速齿轮12啮合，所述的发电机8和整流装置7与所述的外壳15连接，所述的发电机8和整流装置7间线连接，所述的外壳15的前端连接光源座5，所述的光源座5连接灯泡6，所述的光源座5与整流装置7间线连接；所述的单向转动机构16包括棘轮29、棘爪27和手柄28，所述的棘轮29设置在所述的外壳15的外侧、且与转盘轴18连接，所述的棘爪27与所述的外壳15铰接，所述的棘爪27与棘轮29啮合，所述的转盘轴18的端部连接手柄28，所述的手电开关10包括摩擦轴11，所述的手电开关10设置在所述的外壳15上，所述的摩擦轴11穿过外壳15、且一端与手电开关10配合、另一端与高强磁铁9摩擦配合；

所述的驱动组件的真空筒3为一管状，所述的管状的真空筒3一端为拱形封端、其另一端为开口端；

所述的活塞4包括活塞座23，所述的活塞4为橡胶封塞，所述的橡胶封塞的外径与所述的真空筒3的内径滑动密封配合，所述的橡胶封塞连接活塞座23，所述的活塞座23上有连接牵引绳2的连接环；

所说的主动轮1与一级变速齿轮14的传动比是1:15、一级变速齿轮14与二级变速齿轮13的速比是1:7、二级变速齿轮13与三级变速齿轮12的速比是1:5、三级变速齿轮12与磁铁传动齿轮22的速比是1:3，所述的主动齿轮1与高强磁铁9的速比是1:1575；

本实用新型的工作原理：首先，逆时针旋转手柄28使转盘17转动，通过牵引绳2牵动真空筒3里的活塞4、沿真空筒壁向真空筒3的开口方向滑动，当活塞4滑动到下止点处时停止旋转手柄28，单向转动机构的棘轮29和棘爪27啮合限制转盘17逆时针转动，这时活塞4与真空管3的拱形封端间产生负压，在负压的作用下、活塞4开始沿真空筒壁向真空筒3的拱形封端方向滑动，活塞经牵引绳2拉动转盘17和主动齿轮1开始顺时针旋转，主动齿轮1驱动三级变速齿轮14、13和高强磁铁9高速旋转、对发电机8产生磁场作用、发电机8产生电流，电流经整流装置7整流后产生4.7v和0.1--0.2a的稳定电流、点亮灯泡6，活塞4从下止点至上止点的行程为10-15分钟，持续发电10-15分钟，当电量不足时，再逆时针旋转手柄28使活塞4回到真空筒3的下止点，周而复始不间断地点亮灯泡6供照明之用；

本实用新型的实验方法是：

一、实验名称：在一个标准压强的环境中做真空负压实验；

二、试验目的：为测量在一个标准压强的情况下产生的负压作用力；

三、实验器材：用一个长20厘米、直径为2厘米的真空管3，把一端拱形封闭，一个与真空管4内径相匹配的活塞4，一个2.5公斤的重物30、一个2.8公斤的重物31和一个3.0公斤的重物31；

四、实验原理：用大气压强产生的负压作用力，使活塞4产生回程的拉力。

五、实验步骤：参照图3、图4和图5，把活塞4放入真空筒封闭的一端的上止点位置，使活塞4与真空管4拱形封闭端的内径空气为零，在活塞4上引出一条牵引绳2，在牵引绳4上放入2.5公斤的重物30时，活塞4不产生位移，当放入2.8公斤的重物31时，活塞4出现下滑状态，当放入3.0公斤的重物31时，活塞4缓慢下滑至下止点位置，活塞在下止点位置状态时，将重物32减少到2.8公斤时，活塞4出现上滑状态，当重物31减少到2.5公斤时，活塞4匀速回到上止点位置；

六、结论：经过实验表明，在直接径为2厘米、长为20厘米，一端封闭的真空管3中，活塞4在真空状状态下，负压的压力使活塞牵动重物在2.5公斤至2.8.公斤左右，满足了驱动组件驱动三级变速齿轮组转动、发电机发电的目的，根据物理公式：

f=ps、s=πr²、p=1.01x100000、f=mg、mg=101000x3xr²

m=303000xr²/g、g取10米/秒²、π取3、r以米为单位r²=0.0001米、m大约=30300xr²、所以m=3.03kg，如果实验管筒的半径是1cm按公式计算应该是3.03公斤，去掉一些摩擦力和密封不完全的影响，符合实验结果。使用本实用新型的原理，不但能具有手电或照明功用，而且能扩展为手机等充电器等功用，放大真空筒和活塞的直径或加长真空筒的长度，可用于拖动或驱动装置。