专利名称：一种手动照明器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种手动，带动机械转动，使微型发电机转动，从而发出电能的装置。
现在人们使用的户外照明器，绝大多数都是用电池或蓄电池的电能照明的，一旦电能用完，不能买到电池或补充电量，就不能使用；使用电池作照明的消费成本高，用完丢掉，处理不当还会污染环境；蓄电池作照明，使用前要充电，消费电能，没有交流电的地方无法使用；电池或蓄电池久放后电能衰减甚至不能使用，浪费电能。
针对上述之不足，发明了一种手动照明器。其目的是不用电池或蓄电池提供电能照明，而用手动微型发电机发电照明，解决人们在夜间或矿洞的活动照明，既方便、节能，又省钱，且无环境污染。
手动照明器包括了扳柄1、弹簧2、主动齿轮3、传动齿轮4、被动齿轮5、飞轮6、拉簧7、微型发电机8、灯泡9、银碗10、定轴11、外壳15等，如图所示扳柄1分扇型齿轮和扳机两部分；弹簧2的一端装入扳机内，另一端套在主动齿轮3的轴上；扳柄1、弹簧2被与外壳15相连的定轴11固定，绕定轴11转动，拉簧7的一端固定在外壳15上，另一端套在扇型齿轮上，使扳机复位，处于待扳状态，拉簧7的簧孔也可象弹簧2那样套在定轴11上，绕定轴11转动；主动齿轮3分主动小齿轮和主动大齿轮，在弹簧2的限制下，主动小齿轮与扇型齿轮啮合，可在扇型齿轮上来回转动，主动齿轮3的轴可在外壳15的弧槽12(图中虚线所示)内平动或转动；传动齿轮4分传动小齿轮和传动大齿轮，传动大齿轮与被动齿轮5啮合，它的轴13被外壳15固定；被动齿轮5和飞轮6紧固在微型发电机8的转动轴14上，随轴转动。手动照明器由上述器材和灯泡9、银碗10、电线、螺钉、外壳15等组装成型。
手动照明器的工作原理如下手不扳动扳机，主动齿轮3处于弧槽12的右边，主动大齿轮与传动小齿轮分离，如图所示。当手扳动扳机，克服弹簧2、拉簧7的反作用力，扇型齿轮受到手作用于扳机产生的力矩向左转动，带动主动小、大齿轮向传动齿轮4移动，使主动大齿轮与传动小齿轮啮合，主动齿轮3的轴移到了弧槽12的左边(在手扳动过程中，主动齿轮3的轴始终受到弹簧2产生的力的作用，处于弧槽12的左边)，若手继续扳动扳机，扇型齿轮向左转动，就会带动主动小、大齿轮转动，主动大齿轮的转动又带动传动小、大齿轮的转动，传动大齿轮的转动又带动被动齿轮5的转动，使微型发电机8的转动轴14、飞轮6转动，从而使微型发电机发出电能，供给灯泡照明。当手释放外力后，扇型齿轮受到拉簧7拉力的作用，与主动齿轮3一起向右移动，同时主动齿轮3的轴受到弹簧2恢复力的作用，主动大齿轮迅速脱离传动小齿轮，主动小齿轮在扇型齿轮上反向转动，主动齿轮3的轴运动到弧槽12的右方，主动齿轮3和扇型齿轮回到各自原来的位置，不牵制、卡塞传动小、大齿轮和被动齿轮5、飞轮6、微型发电机的转动轴14的转动，不消耗传给微型发电机运行的能量。由于飞轮6被加速转动后，蓄有一定的能量，可保持到第二次手扳动扳机时，微型发电机8的转速不至于降得太低，影响照明。手第二次扳动扳机，主动齿轮3的主动大齿轮又迅速与传动齿轮4的传动小齿轮啮合，手扳动扳机提供的能量再次通过扇型齿轮、主动小、大齿轮、传动小、大齿轮、被动齿轮5的啮合转动，提升微型发电机8的转速，补充飞轮6消耗掉的能量，使微型发电机8的转速在一定范围内变化，发出的电达到能照明的目的。若微型发电机8所带负载(灯)是感性负载，可在负载两端并联一电容，进行并联补偿，提高功率因素、输电效率。
设微型发电机8正常发电所需的转速为n(转/秒)，被动齿轮5的半径为r5，传动小、大齿轮的半径为r4、R4，主动小、大齿轮的半径为r3、R3，扇型齿轮的半径为R2，手指扳动扳机的着力点距定轴11的轴心距离为S,R3与r4啮合后着力点1秒钟移动的路程(弧长)为L，由于扇型齿轮与扳机转动的圆心角相等，主动小、大齿轮转过的圆心角相等，传动小、大齿轮转过的圆心角相等，扇型齿轮、主动小、大齿轮、被动齿轮上的齿距都相等，扳动过程中相互啮合，则扇型齿轮上的齿1秒钟转过的弧长为R2*(L/S)，这也是主动小齿轮上的齿1秒钟转过的弧长，则主动大齿轮上的齿1秒钟转过的弧长为R3*(R2*(L/S))/r3，这也是传动小齿轮上的齿1秒钟转过的弧长，则传动大齿轮上的齿1秒钟转过的弧长为R4*(R3*(R2*(L/S))/r3)/r4，这也就是被动齿轮5上的齿1秒钟转过的弧长，微型发电机8正常运行发电时，被动齿轮5上的齿1秒钟转过的弧长为r5*2*π*n，要正常发电，两者必须相等，即R4*R3*R2*L/(S*r4*r3)=r5*2*π*n设计时，只需考虑L、S、n、R2、r3、R3、r4、R4、r5的值满足上式即可。
手动照明器可广泛应用于夜间照明，特别是农村缺电、无电的地方，人们走夜路、跨梯沟、钻矿洞，使用它极为方便。与现有照明器电筒比较一是电筒照明费用大，使用电筒必须经常买电池或经常充电才能照明；手动照明器是将手提供的能量转变为机械能带动微型发电机发电照明，不需买电池或充电，使用费用为零。二是电筒内的电池不能久放，照明时间受电池提供的能量限制；手动照明器不存在此类问题。三是电筒的使用不如手动照明器的简单，使用电筒要装电池或查看筒内电池是否失效或给蓄电池充电，买不到电池或充不上电的电筒无法使用；而手动照明器不管在什么地方，不管使用时间长短，只需扳动扳机就能照明，既简单、又省钱，推广使用，将受到人们的喜爱。
权利要求1．一种用于照明的手动照明器，它包括了扳柄(1)、弹簧(2)、主动齿轮(3)、传动齿轮(4)、被动齿轮(5)、飞轮(6)、拉簧(7)、微型发电机(8)、灯泡(9)、银碗(10)、定轴(11)、外壳(15)，扳柄(1)分扇型齿轮和扳机，主动齿轮(3)分主动小齿轮和主动大齿轮，传动齿轮(4)分传动小齿轮和传动大齿轮，被动齿轮(5)和飞轮(6)紧固在微型发电机(8)的转动轴(14)上，其特征是弹簧(2)的一端装入扳机内，另一端套在主动齿轮(3)的轴上，扳柄(1)、弹簧(2)被与外壳(15)相连的定轴(11)固定，绕定轴(11)转动，拉簧(7)的一端固定在外壳(15)上，另一端套在扇型齿轮上，使扳机复位，处于待扳状态，主动小齿轮与扇型齿轮啮合，传动大齿轮与被动齿轮(5)啮合，外壳(15)有弧槽(12)。
2．根据权利要求1所述的手动照明器，其特征是手不扳动扳机，主动大齿轮与传动小齿轮分离，手扳动扳机，主动大齿轮与传动小齿轮啮合，主动齿轮(3)的轴可在外壳(15)的弧槽(12)内平动或转动。
3．根据权利要求1所述的手动照明器，其特征是微型发电机(8)正常发电的转速n(转/秒)，被动齿轮5的半径r5，传动小、大齿轮的半径r4、R4，主动小、大齿轮的半径r3、R3，扇型齿轮的半径R2，手指扳动扳机的着力点距定轴(11)的轴心距离S，着力点1秒钟移动的路程(弧长)L，满足下式R4*R3*R2*L/(S*r4*r3)=r5*2*π*n。
专利摘要一种手动照明器,包括了扳柄1、弹簧2、主动齿轮3、传动齿轮4、被动齿轮5、飞轮6、拉簧7、微型电电机8、灯泡9、银碗10、外壳15等。手不扳动扳机,主动齿轮与传动齿轮分离;手扳动扳机,主动齿轮与传动齿轮啮合。手每次扳动扳机提供的能量通过扇型齿轮、主动齿轮、传动齿轮、被动齿轮的啮合转动、传递、飞轮蓄放的控制,使微型发电机的转速在一范围变化,发出的电达到能照明的目的。使用时,不需购买电池或充电,只需扳动扳机就能照明。简单,实用,具有广泛的推广价值。
文档编号F21L13/00GK2314227SQ9724862
公开日1999年4月14日 申请日期1997年11月21日 优先权日1997年11月21日
发明者杨华 申请人:杨华, 彭冰