专利名称：掌上型手动发电机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种掌上型手动发电机，其利用压柄往复推压以及传动组的传动，而带动发电组的转壳单向高速回转以激磁产生电力，再通过稳压电路稳压及蓄电，由插座提供电力，给电子或电器产品如临时照明灯具及行动电话等使用。
背景技术：
现有可携带的小型手动发电机，是运用在外出时作为临时补充电源的充电装置，其最大优点是可方便携带，并可发电以补充电子或电器用具的电源。在现有的设计上，依操作大致可区分为转动式及往复式二种，例如台湾专利公告第349712号「永磁式手动发电机」(为转动式)以及台湾专利公告第346287号「携带式手动发电机」(为往复式)。
前述转动式发电机在操作时能提供较为稳定的转速，但缺点是摇柄太小不符合人体工学设计，故施力困难，无法长时间操作，且实施时需双手操作，而且手柄结构会使空间相对增加，不便于收纳与携带。
前述往复式发电机以外型而言，按压部占用空间小，携带与收纳方便，但在操作过程中只有顺程才做功，返程不做功，所以在操作上有一半的时间不做功，另在操作时的折反点上易产生顿挫；又按压部是采用上下升降动作，对于手指按压非常吃力，所以使用不能持久；另外，产生的脉冲电源比较不稳定，所以不适合针对行动电话(手机)补充电源。
发明内容
本实用新型是针对前述单手操作的往复式发电机进一步加以改良，使其发电效果更稳定，可便于随身携带，且操作省力与便捷。
本实用新型的目的是这样实现的一种掌上型手动发电机，其包括有一外壳，由二盖体对合组成；一发电组，设于外壳内部上方，用于产生电力；一传动组，设于外壳内部下方，由数个变速齿轮组成，并能带动发电组；一压柄，其上端枢设于外壳前方，可用于带动传动组；
一弹簧，设于外壳内，用于顶抵压柄，使压柄具有自动复回功能；上述构件组合后，压柄适当处的一根弧形齿条贯穿设置于外壳内，并与传动组的第一变速齿轮啮合，传动组经由数个变速齿轮联接，以一单向变速齿轮与发电组的齿轮联接，而形成单向传动，发电组经齿轮变速后可使磁性转壳高速回转，该转壳内环绕设有一层磁铁，此磁铁是围绕在铁心所缠绕的多个线圈绕组外围；铁心连接出电源线至稳压电路板，再由稳压电路板连线至插座。
发电组是由一基板、一设于基板背面的中介齿轮与相啮合的加速齿轮、一固设于基板上并缠绕有多个线圈绕组的铁心、一具有转轴的转壳、一对应于铁心且环设在转壳内部并以N、S极间隔排列的多极性磁铁、以及一稳压电路板及插座组合而成。
传动组是由第一变速齿轮、一与第一变速齿轮啮合的第二变速齿轮、一与第二变速齿轮啮合的单向变速齿轮所组成。
第一、第二变速齿轮均是由一小齿轮与大齿轮组成。
单向变速齿轮结构是由一与菱形座板结合的小齿轮、二滴形块及一大齿轮组合而成；该菱形座板两端各具有一穿孔可容二滴形块的凸钮枢入后而具摆动功能，而大齿轮内壁具有一单向齿槽，齿槽中的每一斜齿块都具有一垂直挡壁压柄是一翘曲呈V形的握柄，于最低点植设有一可依壳盖内壁的弧形轨槽移动的弧形齿条。
弹簧为一双脚弹簧，中央与压柄同时枢设在一轴栓上，其中一勾脚勾挂在壳盖的支轴上，另一弹性支脚则抵触在压柄背面。
外壳底端设有一扣环，压柄底端设有扣沟，扣环可扣入于压柄扣沟内。
压柄的弧形齿条及第一变速齿轮的小齿轮的材质为金属。
在本实用新型中，当使用者以手握压压柄时，齿条能推动传动组，并使传动组提升转速后，再使发电组的转壳高速回转，以使N、S磁铁与线圈绕组间因磁场激磁而发生电力，并经由三相电源线输出至稳压电路板后，再将电力由插座输出至电器产品内。
当使用者释放压柄后，凭借弹簧将压柄复回原位，此使齿条会反向带动传动组，但凭借单向变速齿轮产生空转作用而不带动中介齿轮，同时使压柄能顺利复回，而发电器的转壳因惯性作用仍会持续旋转发电。
当上述压柄往复动作时，发电组内的转壳可得到同方向的稳定惯性动力，且在发生电力后经稳压电路而使掌上型发电机产生持续而且稳定的电源，以作为电子或电器用品例如照明灯、通讯产品等的临时电源。
藉由本实用新型的实施，至少可获得下列结果1、能产生稳定的电源以提供使用者临时所需。
2、体积小，可便于外出携带，不占据额外空间，故可作为临时补充电力装置。
3、可单手连续操作，且手持握合压柄的动作是符合人体工学设计，故操作轻松省力。
4、单向变速齿轮的设计可使传动过程中，不致造成发电组逆转，避免抵消或损失发电。
5、具有稳压与蓄电功能，而且在整流及保护线路上较现有产品更佳，故能供应行动电话(手机)电源。
6、外壳底部具有一扣环，可用于扣固压柄而缩小体积以达到收纳功能。
图1是本实用新型掌上型发电机的立体分解图；图2是本实用新型掌上型发电机的立体外观图；图3是本实用新型掌上型发电机的立体收纳图；图4是本实用新型单向变速齿轮的立体分解图；图5是本实用新型单向变速齿轮顺时针方向旋转动作图；图6是本实用新型单向变速齿轮逆时针方向旋转动作图；图7是本实用新型发电组的立体分解图；图8是本实用新型掌上型发电机的全剖视图；图9是本实用新型掌上型发电机使用于照明器的动作图；图10是本实用新型掌上型发电机使用于照明器的动作图；图11是本实用新型掌上型发电机适用于灯泡、行动电话的示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1所示为本实用新型掌上型手动发电机的立体分解图，图中揭示出一发电机10的构造，是由一外壳1、一发电组2、一传动组3、一压柄4、一弹簧5、一扣环6组合而成，另在外壳1顶端可增设一链环7以利吊挂，其组合后的立体外观图如图2所示。
前述中，外壳1是由两对合的盖体11、12组成，二盖体由四根小螺丝101穿过二壳盖的孔柱114、124后而结合固定；其次，在外壳1底端可增设一扣环6，以扣入压柄4底端的二扣沟43内(如图3所示)，使压柄4被收纳后整体体积缩小，以利于携带。
前述压柄4是一翘曲呈V形的握柄，于最低点植设有一弧形齿条41，上端则以枢孔42供轴栓103穿入后而枢设在外壳1前方适中位置的孔柱112、122上，而弧形齿条41可由二壳盖的前方穿槽113、123穿入后，再与传动组3的第一变速齿轮31的小齿轮311相啮合(可参考图8)，由于弧形齿条41与小齿轮311在传动中会不断摩擦，所以为了减少受损，二者以金属材质实施较佳；压柄4是以轴栓103为旋转中心的施力臂，以弧形齿条41为抗力点，为便于施力，弧形齿条41设在压柄4的最低点以符合人体工学设计。而且，为使压柄4具有自动还原功能，特由一双脚弹簧5以中央枢设在轴栓103上，而以其中一勾脚51勾挂在支轴116，支轴又枢入于孔柱126内，另一弹性支脚52则抵触在压柄4背面。此外，弧形齿条41穿入外壳1后，是沿着壳盖内的弧形轨槽117移动，以规范其移动轨迹。
前述传动组3包括第一变速齿轮31、一与第一变速齿轮31啮合的第二变速齿轮32、一与第二变速齿轮32啮合的单向变速齿轮33所组成，此三组齿轮分别枢设在壳盖11的三根轴栓111上，此三轴栓并枢入于孔柱121内；其次，第一变速齿轮31是由一小齿轮311与一大齿轮312组成；而第二变速齿轮32是由一小齿轮321与一大齿轮322组成；另外，单向变速齿轮33的构造如图4所示，由一固定在菱形座板332上的小齿轮331、二滴形块333及一大齿轮334组合而成，其中，菱形座板332两端各具一穿孔332a可容二滴形块333的凸钮333a枢入后而具有摆动功能，而大齿轮334内壁具有一单向齿槽334a，齿槽中的每一斜齿块都具有一垂直挡壁334b，所以在滴形块333的凸棘333b受到挡壁334b阻挡后，即能使大齿轮334达到单向传动功能。
单向变速齿轮33的动作过程如图5、图6所示，其中，图5是大小二齿轮同向转动的示意图，当小齿轮331顺时针转动时，会使菱形座板332带动二滴形块333，而二滴形块的凸棘333b会抵入于大齿轮334的单向齿槽334a内，并受到挡壁334b阻挡而迫使大齿轮334一同顺时针转动。反之，如图6所示，在小齿轮331逆时针转动时，菱形座板332带动二滴形块333反向回转，而二滴形块在离心作用下使凸棘333b沿着单向齿槽334a的斜齿块表面滑过，不再受到挡壁334b的阻挡，所以大齿轮334不会被迫逆向转动，而只有小齿轮331、菱形座板332呈现空转现象。
图7为本实用新型发电组的立体分解图，图中揭示出发电组2是由一基板21、一设于基板21背面的中介齿轮28及相啮合的抑速齿轮29、一固设于基板21上并缠绕有多个线圈绕组22的铁心23、一具有转轴241的转壳24、一对应于铁心23且环设在转壳24内部并以N、S极间隔排列的多极性磁铁25、以及一稳压电路板26及插座27(如图1所示)组合而成；其中，基板21是以四小螺丝102螺入于壳盖11的孔柱115内而结合固定，又转壳24的转轴241可穿过铁心23的轴孔后而与垫圈291及加速齿轮29结合，又铁心23与稳压电路板26之间以三相电线201并连，该稳压电路除了具有稳压功能之外，还具有蓄电功能，而又与插座27串接，可将电流经过插座27输出。
图8所示为本实用新型手动发电机的全剖视图，图中揭示出各组件之间的配合关系，如弧形齿条41与传动组3的第一变速齿轮31啮合，而单向变速齿轮33则与发电组2的中介齿轮28啮合，中介齿轮28更与加速齿轮29啮合，而加速齿轮29与转壳24同轴。其传动过程是一、压柄4的齿条41带动第一变速齿轮31的小齿轮311，而小齿轮311与大齿轮312为同体，故呈同步转动；二、第一变速齿轮31的大齿轮312带动第二变速齿轮32的小齿轮321，而小齿轮321与大齿轮322为同体，故呈同步转动；三、第二变速齿轮32的大齿轮322带动单向变速齿轮33的小齿轮331，小齿轮331通过导块333而使大齿轮334同步转动；四、单向变速齿轮33的大齿轮334带动发电组2的中介齿轮28，再由中介齿轮28传动给加速齿轮29，最后使同轴的转壳24一同旋转。
当发电组2的转壳24高速回转时，转壳24内的环形N、S间隔排列的多极性磁铁25与铁心23的线圈绕组24间因磁场激磁而产生电力，经电源线201输出至稳压电路板26，经过稳压与蓄电后，再将电力由插座27输出。
图9为本实用新型掌上型发电机的使用示意图，图中揭示出当使用者握压压柄4时，经过传动组3带动发电组2，而使转壳24高速旋转产生电力，经稳压电路后由插座27输出至电器产品(例如照明器81)而发光，其中，照明器81的电源线插头82须插入于插座27内，以得电。
图10揭示出使用者释放压柄4时，受到弹簧5的弹力复张影响而将压柄4推回，此使齿条41会反向带动传动组3，但凭借单向变速齿轮33空转作用，而不带动发电组2的中介齿轮28，所以转壳24一直保持顺时针旋转，不会产生逆时针旋转，且在惯性作用下而持续旋转发电，如此不断地往复对压柄4一压一放，即能使发电组2的转壳24不停旋转发电，以持续提供照明灯81的电源，使照明灯能保持稳定发亮，故在外出旅行、野外露营郊游时助益甚大。
图11所示是本实用新型掌上型发电机适用于灯泡、行动电话的示意图，图中揭示出掌上型发电机10的插座27可配合强力灯座83的接头831，或是行动电话91(无线手机)电源线92的接头921，而使强力灯座83发光或使行动电话91补充电源；除此之外，还可供其它电子或电器产品使用，诸如收音机、发报机、信号产生器等等。
〖图号说明〗10……发电机；1……外壳；11、12…盖体；111…轴栓；112、122…孔柱；113、123…穿槽；114、124…孔柱；115…孔柱；116…支轴；121…孔柱；126…孔柱；2……发电组；21…基板；22…线圈绕组；23…铁心；24…转壳；241…转轴；25…多极性磁铁；26…稳压电路板；27…插座；28…中介齿轮；29…加速齿轮；291…垫圈；201…三相电线；3……传动组；31…第一变速齿轮；311…小齿轮；312…大齿轮；32…第二变速齿轮；321…小齿轮；322…大齿轮；33…单向变速齿轮；331…小齿轮；332…菱形座板；332a…穿孔；333…滴形块；333a…凸纽；333b…凸棘；334…大齿轮；334a…单向齿槽；334b…垂直挡壁；4……压柄；41…弧形齿条；42…枢孔；43…扣沟；5……双脚弹簧51…钩脚；52…弹性支脚；6……扣环；7……链环；81…照明器；82…电源线插头；83…强力灯座；831…接头；91…行动电话(手机)；92…电源线；921…接头；101…小螺丝；102…小螺丝；103…轴栓。
权利要求1.一种掌上型手动发电机，其特征在于其包括有一外壳，由二盖体对合组成；一发电组，设于外壳内部上方，用于产生电力；一传动组，设于外壳内部下方，由数个变速齿轮组成，并能带动发电组；一压柄，其上端枢设于外壳前方，可用于带动传动组；一弹簧，设于外壳内，用于顶抵压柄，使压柄具有自动复回功能；上述构件组合后，压柄适当处的一根弧形齿条贯穿设置于外壳内，并与传动组的第一变速齿轮啮合，传动组经由数个变速齿轮联接，以一单向变速齿轮与发电组的齿轮联接，而形成单向传动，发电组经齿轮变速后可使磁性转壳高速回转，该转壳内环绕设有一层磁铁，此磁铁是围绕在铁心所缠绕的多个线圈绕组外围；铁心连接出电源线至稳压电路板，再由稳压电路板连线至插座。
2.如权利要求1所述的掌上型手动发电机，其特征在于发电组是由一基板、一设于基板背面的中介齿轮与相啮合的加速齿轮、一固设于基板上并缠绕有多个线圈绕组的铁心、一具有转轴的转壳、一对应于铁心且环设在转壳内部并以N、S极间隔排列的多极性磁铁、以及一稳压电路板及插座组合而成。
3如权利要求1所述的掌上型手动发电机，其特征在于传动组是由第一变速齿轮、一与第一变速齿轮啮合的第二变速齿轮、一与第二变速齿轮啮合的单向变速齿轮所组成。
4.如权利要求3所述的掌上型手动发电机，其特征在于第一、第二变速齿轮均是由一小齿轮与大齿轮组成。
5.如权利要求1或3所述的掌上型手动发电机，其特征在于单向变速齿轮结构是由一与菱形座板结合的小齿轮、二滴形块及一大齿轮组合而成；该菱形座板两端各具有一穿孔可容二滴形块的凸钮枢入后而具摆动功能，而大齿轮内壁具有一单向齿槽，齿槽中的每一斜齿块都具有一垂直挡壁。
6.如权利要求1所述的掌上型手动发电机，其特征在于压柄是一翘曲呈形的握柄，于最低点植设有一可依壳盖内壁的弧形轨槽移动的弧形齿条。
7.如权利要求1所述的掌上型手动发电机，其特征在于弹簧为一双脚弹簧，中央与压柄同时枢设在一轴栓上，其中一勾脚勾挂在壳盖的支轴上，另一弹性支脚则抵触在压柄背面。
8.如权利要求1所述的掌上型手动发电机，其特征在于外壳底端设有一扣环，压柄底端设有扣沟，扣环可扣入于压柄扣沟内。
9.如权利要求1所述的掌上型手动发电机，其特征在于压柄的弧形齿条及第一变速齿轮的小齿轮的材质为金属。
专利摘要一种掌上型手动发电机,其包括一外壳、发电组、传动组、压柄及弹簧组合而成;前述的压柄因具有一弧形齿条贯穿入于外壳内,并与传动组的第一变速齿轮啮合,在传动组经由数个变速齿轮变速后,以一单向变速齿轮单向传动给发电组的齿轮,而发电组在齿轮变速后再使磁性转壳高速回转,该转壳内环绕有一层磁铁,此磁铁围绕在铁芯所缠绕的多个线圈绕组外围;又铁芯连接出三相电源线至稳压电路板,再由稳压电路板连线至插座。当使用者连续握压压柄时,弧形齿条推动传动组,经由传动组提升转速后,而带动发电组的转壳高速回转,进而激磁产生电力,然后经稳压电路稳压及蓄电后,再将电力由插座输出给电子或电器产品,其容易操作,且便于收纳。
文档编号F03G5/00GK2496176SQ0126112
公开日2002年6月19日 申请日期2001年9月7日 优先权日2001年9月7日
发明者游秋明 申请人:游秋明