一种应用于机械能采集的微型发电机的制作方法

本实用新型涉及微型发电机技术领域，具体涉及一种应用于机械能采集的微型发电机。

背景技术：

目前，无源无线技术的应用已取得了较大的发展，多种低功耗电子产品的供电已成功脱离了电池的限制，不再需要电池，利用操作这些设备时机械能转换的电能即可实现这些低功耗电子产品的自供电。目前，国内国外均有多家公司在该方面的技术上做了相应的技术研究，也推出了相关的微型发电机，应用于自发电的无线开关、自发电的无线门铃等产品，但均存在着体积大、发电量有限、发电效率低的问题，也存在产品结构复杂、制造成本高，无法大面积的推广该种无源无线技术的问题。

申请人在申请号为201510595443.4的中国专利文献中公开了一种基于永磁材料的微型发电装置，该装置的永磁体的N极和S极分别固定有第一导磁片、第二导磁片；导磁骨架的中部绕制有导电线圈，导磁骨架的一端延伸到第一导磁片、第二导磁片之间；导磁骨架在第一导磁片、第二导磁片之间上下垂直动作；在动作的上限，导磁骨架与第一导磁片接触；在动作的下限，导磁骨架与第二导磁片接触。虽然结构比较简单，但是这里采用了两块磁铁，相对来说较厚，体积稍微大一些。

技术实现要素：

针对现状，本实用新型提供一种改进的微型发电机，能够应用于机械能采集，能提供更高的微能量采集效率，提高发电效率，结构更简单、制造成本更低，并且更薄、重量更轻。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种应用于机械能采集的微型发电机，所述微型发电机包括提供磁场的永磁体组件和产生电能的线圈铁芯组件，提供磁场的永磁体组件包括永磁体、第一软铁片、第二软铁片、旋转架、传力钢片；产生电能的线圈铁芯组件包括线圈、软铁芯、导线板，所述永磁体安装于旋转架一端的方槽内，永磁体的极性两端分别安装第一软铁片和第二软铁片，传力钢片安装于第一软铁片或第二软铁片上侧；软铁芯的非固定端分别穿过导线板、线圈延伸到第一软铁片与第二软铁片之间。

进一步地，上述应用于机械能采集的微型发电机中，所述第一软铁片、第二软铁片、旋转架和传力钢片上均设计有通孔，利用2颗铆钉穿过通孔将第一软铁片、第二软铁片、旋转架和传力钢片固定。

优选地，所述线圈为空心自粘线圈，所述空心自粘线圈的线径为0.05-0.5mm。

更进一步地，所述旋转架的两臂端部设有两个圆柱孔，导线板的两侧设计有两个圆柱形转轴，圆柱孔和转轴配合使用，圆柱孔分别套入圆柱形转轴上，并且能够在转轴上自由转动。

其中，软铁芯的固定端设有螺丝孔，通过螺丝固定在外部的基座上。优选地，所述螺丝孔为3个，并且三个螺丝孔错位设计，不在一条直线上，固定更牢固。

传力钢片一端与永磁体组件相连，另一端悬空，用于与外界电子产品(比如说门铃、开关、遥控器等)的连接，当外界电子产品对传力钢片施力的过程中，传力钢片逐渐变形，当变形超过临界值时，传力钢片的变形所蓄积的能量突然释放，驱动永磁体运动，增加软铁芯与第一、第二软铁片的脱离与接触速度，从而增加电量。

更进一步地，所述导线板上还可以设计有两个通孔，用于发电线圈上的两根引出线穿出；并且，更优选地，导线板的上端面标注有“﹢”和“-”两个识别符号，用于区分两根引出线的正极和负极；自粘线圈上的两根引出线，分别从导线板上的2个孔穿出。

在上述发电机的基础上，申请人还对其进行了进一步的改进，更进一步地，所述发电机还包括固定底壳，反弹弹簧。

具体地，所述的微型发电机的改进包括传力钢片的改进和软铁芯的改进。其中，传力钢片的非固定一端在钣金加工时，通过冲压形成0.5-5mm的翻边，翻边和反弹弹簧连接，并将翻边部分插入反弹弹簧的一端，反弹弹簧的另一端套入固定底壳上的弹簧固定柱上。

软铁芯，即改为2颗螺丝孔固定，并延伸出一个固定臂，安装时用2颗螺钉将软铁芯固定到固定底壳上的螺钉柱上，软铁芯的固定臂插入固定底壳上的固定孔，从而在减少固定螺钉数量的同时，能形成3点固定的稳定固定方式。

自反弹按压发电机在与门铃或者遥控器固定时，可直接通过固定底座上的四个卡扣固定，无需再外加螺钉或其他固定方式，即可稳定安装。这种改进型的发电机属于自反弹按压发电机，可以应用于自发电无线门铃或自发电无线遥控器。该微型按压发电机能实现按压后自反弹的功能，安装时通过4个卡扣直接压入固定到门铃或者遥控器中即可，安装简单、效率高。

更进一步地，本实用新型所采用的第一软铁片、第二软铁片和软铁芯的材质均为DT4C(属于电工纯铁的一种)。所述传力钢片的材质一般选择具有一定弹性和塑性的材料，比如说65锰或304不锈钢，但所述材料并不限于此。

本实用新型具有如下优点：

本实用新型提供的微型发电机能够从微小的按压动作中采集能量，并转换为电能；该微型发电机采用一块永磁体，相对于201510595443.4公开的发电装置体积更小、结构更简单，成本更低，但发电效率更高，将有利于推进微型发电技术的大面积推广应用，实现电子产品的节能环保功能。

本实用新型增加了传力钢片，起到传力和蓄能的作用，能够突然释放能量增加电能。

本实用新型的微型发电机体积薄，可用于制造更轻薄的自发电无线开关、自发电无线门铃等产品。

附图说明

图1为本实用新型提供的微型发电机的结构图；

图2为本实用新型提供的微型发电机的整体效果图；

图3为本实用新型提供的一种具有自反弹功能的微型发电机结构图。

图中：1-传力钢片，21-第一软铁片，22-第二软铁片，3-永磁体，4-旋转架，41-通孔、42-圆柱孔、5-线圈，6-软铁芯，61-螺丝孔、7-导线板、71-转轴、81、82-铆钉，9-反弹弹簧，10-固定底壳，121-翻边，101-弹簧固定柱，102-卡扣，103-螺钉柱，104-固定孔，602-固定臂。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本实用新型的具体实施例。虽然附图中显示了本实用新型的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本实用新型的较佳实施方式，然所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本实用新型的范围。本实用新型的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

实施例一

一种应用于机械能采集的微型发电机，如图1和图2所示，所述微型发电机包括提供磁场的永磁体组件和产生电能的线圈铁芯组件，提供磁场的永磁体组件包括永磁体3、第一软铁片21、第二软铁片22、旋转架4、传力钢片1；产生电能的线圈铁芯组件包括线圈5、软铁芯6、导线板7，所述永磁体3安装于旋转架4一端的方槽内，永磁体3的极性两端分别安装第一软铁片21和第二软铁片22，传力钢片1安装于第一软铁片21或第二软铁片22上侧；软铁芯6的非固定端分别穿过导线板7、线圈5延伸到第一软铁片21与第二软铁片22之间。

其中，所述第一软铁片21、第二软铁片22、旋转架4和传力钢片1上均设计有通孔41，利用2颗铆钉穿过通孔41将第一软铁片21、第二软铁片22、旋转架4和传力钢片1固定在一起。

进一步地，在具体使用时可以选择空心自粘线圈，并且所述空心自粘线圈的内径为0.05-0.5mm，空心自粘线圈具有以下特点，“阻高频，通低频”，也就是说高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力，很难通过；而对低频信号通过它时所呈现的阻力则比较小，即低频信号可以较容易的通过它，自粘线圈对直流电的电阻几乎为零，由于本装置所采集的电能相对来说比较微弱，因此，选择空心自粘线圈能够减少电阻。

更进一步地，所述旋转架4的另一端设有两个圆柱孔42，导线板7的两侧设计有两个圆柱形转轴71，圆柱孔42和转轴71配合使用，圆柱孔42分别套入圆柱形转轴71上，并且能够在转轴71上自由转动。

其中，软铁芯6的固定端还设有螺丝孔61，通过螺丝固定在外部的基座上。优选地，所述螺丝孔为3个，并且三个螺丝孔错位设计，不在一条直线上，固定更加牢固。

本实用新型选用的传力钢片1一端与永磁体组件相连，另一端悬空，用于与外界电子产品的结构连接，起到传力和蓄能的作用，能够突然释放能量增加电能。

更进一步地，所述导线板7上还可以设计有两个通孔，用于发电线圈上的两根引出线穿出；并且，更优选地，导线板的上端面标注有“﹢”和“-”两个识别符号，用于区分两根引出线的正极和负极；自粘线圈上的两根引出线，分别从导线板上的2个孔穿出。

工作时，产生电能的线圈组件通过三个螺钉孔固定于基座上。提供磁场的永磁体组件在外力的驱动下可上下运动，使软铁芯在第一软铁片和第二软铁片之间往复切换。第一软铁片和第二软铁片分别处于永磁体的N极和S极，软铁芯往复切换的过程中使通过软铁芯的磁通量方向发生极性的变化，从而通过线圈的磁通量方向发生改变，产生感应电输出电能，并且当外界电子产品(如门铃、开关等)对传力钢片施力的过程中，传力钢片逐渐变形，当变形超过临界值时，传力钢片的变形所蓄积的能量突然释放，驱动永磁体运动，增加软铁芯与第一、第二软铁片的脱离与接触速度，从而增加电量。

实施例二

如图3所示，本实用新型提供了一种应用于自发电无线门铃或自发电无线遥控器的自反弹按压发电机。该微型按压发电机能实现按压后自反弹的功能，安装时通过4个卡扣直接压入固定到门铃或者遥控器中即可，安装简单、效率高。

所述的自反弹按压发电机进一步对实施例一中所述的微型发电机的进行改进，更进一步地，所述发电机还包括固定底壳10，反弹弹簧9。

具体地，所述的微型发电机的改进包括传力钢片1的改进和软铁芯6的改进。其中，传力钢片1的非固定一端在钣金加工时，通过冲压形成0.5-5mm的翻边121，翻边121和反弹弹簧9连接，并将翻边部分插入反弹弹簧9的一端，反弹弹簧9的另一端套入固定底壳10上的弹簧固定柱101上。

微型软铁芯改进为如图3所示的的形式，即改为2颗螺丝孔61固定，并延伸出一个固定臂602，安装时用2颗螺钉将软铁芯固定到固定底壳10上的螺钉柱103上，软铁芯的固定臂602插入固定底壳上的固定孔104，从而在减少固定螺钉数量的同时，能形成3点固定的稳定固定方式。

自反弹按压发电机在与门铃或者遥控器固定时，可直接通过固定底座10上的四个卡扣102固定，无需再外加螺钉或其他固定方式，即可稳定安装。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。