專利名稱：一種汽車遙控鑰匙自供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車遙控鑰匙領(lǐng)域，具體涉及一種汽車遙控鑰匙自供電裝置，可廣泛應用于任何乘用車和商務用車或其它遙控領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著集成電路、MEMS (微機電系統(tǒng))和便攜式電子設備的日益應用，汽車遙控鑰匙已經(jīng)得到了廣泛的使用。但在其能量供應，依然采取著傳統(tǒng)的供能方式，即利用電池作為主要的能量供應。由于電池供能方式存在著諸多弊端，包含汞、鉛、鎘等多種有害物質(zhì)同，供能壽命有限、需要定期更換等，由此所帶來的材料浪費、環(huán)境污染、增加消費者使用成本等問題也不容忽視，尤其對于目前發(fā)展日益迅速的無線網(wǎng)絡和嵌入式系統(tǒng)來說，電池供電的缺陷更加明顯。同時，有些汽車廠家將電池密封于遙控鑰匙內(nèi)，無法打開，還有些汽車廠家采用非標準電池，也給電池的更換帶來了不便。因此，研究新型、環(huán)保的能源裝置來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電池勢在必行。隨著各種便攜式微小型電子產(chǎn)品的發(fā)展，用于滿足其使用要求的各種新的微型發(fā)電方法有電磁發(fā)電、靜電發(fā)電及壓電發(fā)電。與其它的發(fā)電原理相比，壓電發(fā)電是利用壓電材料的正壓電效應將機械振動能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，具有結(jié)構(gòu)簡單、不發(fā)熱、無電磁干擾、無污染和易于實現(xiàn)微小化及集成化等諸多優(yōu)點，尤其適用于汽車遙控鑰匙等低功耗微機電系統(tǒng)供電，替代電池或自動為電池充電。但目前壓電發(fā)電方法主要都集中在單懸臂梁壓電振子的壓電發(fā)電研究，如中國發(fā)明專利(申請?zhí)?200810051157. 1和200810051579. 9，然而環(huán)境中的振動源振動頻率往往不穩(wěn)定，單懸臂梁壓電振子不易實現(xiàn)與環(huán)境振動源振動頻率的良好匹配，不能充分吸收環(huán)境中的振動能，這將導致壓電發(fā)電裝置的能量轉(zhuǎn)化效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種汽車遙控鑰匙自供電裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中汽車遙控鑰匙電池供能壽命有限、增加消費者使用成本、更換不便和緩解大量廢舊電池所造成的環(huán)境污染問題。本發(fā)明的技術(shù)方案是汽車遙控鑰匙自供電的裝置結(jié)構(gòu)主要由殼體、懸臂梁雙晶片壓電振子、按鈕機構(gòu)、金屬球、復位彈簧和電路板組成，電路板與殼體內(nèi)部固定連接，按鈕與殼體固定連接，電路板通過連接導線與并聯(lián)聯(lián)接的四個懸臂梁雙晶片壓電振子連接，四個懸臂梁雙晶片壓電振子組成一個壓電振子振列，懸臂梁雙晶片壓電振子一端懸置固定于支座上、另一端自由，按鈕機構(gòu)與懸臂梁雙晶片壓電振子接觸連接；按鈕機構(gòu)由主動按鈕、 從動按鈕和按鈕外殼構(gòu)成，按鈕機構(gòu)固定連接在殼體與擋板之間，按鈕機構(gòu)底部通過檔圈與復位彈簧壓接，按鈕機構(gòu)、復位彈簧與軸套接，軸與殼體固定連接，金屬球分別置于多懸臂梁雙晶片壓電振子、殼體和擋板構(gòu)成的空腔內(nèi)；主動按鈕上有周向均布方形柱銷，主動按鈕下端有棘輪結(jié)構(gòu)，從動按鈕上有周向上均布的撥齒，從動按鈕上有撥齒斜面，撥齒斜面與棘輪結(jié)構(gòu)卡接，按鈕外殼內(nèi)有曲面輪廓、圓周臺階、凹槽、內(nèi)徑端面，按鈕外殼與主動按鈕、從動按鈕套接，方形柱銷與凹槽滑動連接，撥齒與內(nèi)徑端面滑動連接。本發(fā)明的優(yōu)點在于可通過按壓、搖動或汽車行駛過程中的振動方式來獲得電能， 不僅能滿足汽車遙控鑰匙自供能所需的電壓、功率要求，而且具有操作簡單、節(jié)能環(huán)保、免維護、不會因能量耗盡而無法使用等特點。同時，采用四個懸臂梁雙晶片壓電振子結(jié)構(gòu)拓寬了壓電振子的諧振頻帶，提高了壓電發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換效率并能采集環(huán)境中更多的頻率范圍的能量，因而發(fā)電功率較大，并且可靠性更高，有利于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的小型化、系統(tǒng)的集成化。從根本上解決了目前汽車遙控鑰匙使用電池所帶來的供能壽命有限、增加使用成本、更換不便和大量廢舊電池所造成的環(huán)境污染等問題。


圖1是本發(fā)明汽車遙控鑰匙自供電裝置剖面示意圖； 圖2是圖1的A—A剖視圖3a是本發(fā)明按鈕機構(gòu)結(jié)構(gòu)；
圖: 是本發(fā)明按鈕機構(gòu)爆炸結(jié)構(gòu)示意圖3c是本發(fā)明從動按鈕卡位到主動按鈕棘輪結(jié)構(gòu)中示意圖3d是本發(fā)明按鈕殼體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖3e是本發(fā)明按鈕殼體內(nèi)部剖面示意圖4是本發(fā)明的電源電路和遙控電路圖。
具體實施例方式汽車遙控鑰匙自供電的裝置結(jié)構(gòu)主要由殼體1、懸臂梁雙晶片壓電振子6、按鈕機構(gòu)4、金屬球11、復位彈簧5和電路板2組成，電路板2與殼體1內(nèi)部固定連接，按鈕3與殼體1固定連接，電路板2通過連接導線與并聯(lián)聯(lián)接的四個懸臂梁雙晶片壓電振子6連接，四個懸臂梁雙晶片壓電振子6組成一個壓電振子振列，懸臂梁雙晶片壓電振子6 —端懸置固定于支座8上、另一端自由，按鈕機構(gòu)4與懸臂梁雙晶片壓電振子6接觸連接；按鈕機構(gòu)4 由主動按鈕41、從動按鈕42和按鈕外殼43構(gòu)成，按鈕機構(gòu)4固定連接在殼體1與擋板7之間，按鈕機構(gòu)4底部通過檔圈9與復位彈簧5壓接，按鈕機構(gòu)4、復位彈簧5與軸10套接， 軸10與殼體1固定連接，金屬球11分別置于多懸臂梁雙晶片壓電振子6、殼體1和擋板7 構(gòu)成的空腔內(nèi)；主動按鈕41上有周向均布方形柱銷411，主動按鈕41下端有棘輪結(jié)構(gòu)412， 從動按鈕42上有周向上均布的撥齒422，從動按鈕42上有撥齒斜面421，撥齒斜面421與棘輪結(jié)構(gòu)412卡接，按鈕外殼43內(nèi)有曲面輪廓431、圓周臺階432、凹槽433、內(nèi)徑端面434，按鈕外殼43與主動按鈕41、從動按鈕42套接，方形柱銷411與凹槽433滑動連接，撥齒422 與內(nèi)徑端面434滑動連接。當外力F推動主動按鈕41向下運動時，主動按鈕41的棘輪結(jié)構(gòu)412頂住撥齒斜面421 —起向下運動，由于主動按鈕41周向均布方形柱銷411的制約而在按鈕外殼的凹槽 433內(nèi)上下滑動，當主動按鈕41運動接近到終點時，撥齒422剛好脫離按鈕外殼43內(nèi)徑端面434的制約，在復位彈簧5的作用下卡位到主動按鈕41的棘輪結(jié)構(gòu)412中，此時主動按鈕41運動到達終點，按鈕外殼43下邊的圓周臺階432卡住定位；外界壓力F除去后，由于復位彈簧5的作用，撥齒斜面421與按鈕外殼43內(nèi)的曲面輪廓431接觸并沿著曲面輪廓431滑動，使從動按鈕42和其周向上均布的撥齒422—同旋轉(zhuǎn)，撥動懸臂梁雙晶片壓電振子 6的自由端，脫離后撥動懸臂梁雙晶片壓電振子6持續(xù)振動，從而發(fā)電，在從動按鈕42轉(zhuǎn)動同時撥齒422推動主動按鈕41和棘輪結(jié)構(gòu)412向上運動，最終主從按鈕運動至觸發(fā)前的狀態(tài)，此時從動按鈕42剛好旋轉(zhuǎn)了 90度完成了一個運動循環(huán)，在整個過程中，復位彈簧5與擋圈9上下運動，而擋圈9與從動按鈕42面接觸，有輕微的相對轉(zhuǎn)動并能恢復。通過搖動汽車鑰匙或利用汽車行駛過程中的振動，使金屬球11持續(xù)撞擊激勵懸臂梁雙晶片壓電振子6使之產(chǎn)生彎曲振動獲得電能，或者通過按壓按扭機構(gòu)4撥動懸臂梁雙晶片壓電振子6的另一自由端，使之產(chǎn)生持續(xù)的彎曲振動和金屬球11撞擊振動產(chǎn)生電荷，完成機械能到電能的轉(zhuǎn)化。壓電發(fā)電電源電路對懸臂梁雙晶片壓電振子6產(chǎn)生的電能進行收集和存儲，并為控制電路和無線收發(fā)電路25供電。在用手晃動汽車鑰匙或者汽車在行駛過程中汽車鑰匙產(chǎn)生振動，同樣使金屬球11 撞擊懸臂梁雙晶片壓電振子6，使之產(chǎn)生振動變形，從而發(fā)電，懸臂梁雙晶片壓電振子6振動產(chǎn)生的交流電能，經(jīng)整流橋21整流后存儲在一個超級電容22中，其后電源管理模塊23 具有兩個作用一是當能量足以驅(qū)動微處理器M和無線收發(fā)電路25時，開關(guān)才導通使控制模塊工作，二是當蓄得的能量電壓過高時將多余電能釋放，從而保護其后的控制模塊?？刂萍笆瞻l(fā)電路由C8051F920低功耗單片機M、無線收發(fā)模塊25、板載PCB天線沈與按鈕開關(guān) 3組成。C8051F920單片機M的功能是檢測到按鈕3按下后，將該按鈕3對應的編碼信號經(jīng)板載PCB天線沈發(fā)送出去。
權(quán)利要求
1. 一種汽車遙控鑰匙自供電裝置，其特征在于汽車遙控鑰匙自供電的裝置結(jié)構(gòu)主要由殼體、懸臂梁雙晶片壓電振子、按鈕機構(gòu)、金屬球、復位彈簧和電路板組成，電路板與殼體內(nèi)部固定連接，按鈕與殼體固定連接，電路板通過連接導線與并聯(lián)聯(lián)接的四個懸臂梁雙晶片壓電振子連接，四個懸臂梁雙晶片壓電振子組成一個壓電振子振列，懸臂梁雙晶片壓電振子一端懸置固定于支座上、另一端自由，按鈕機構(gòu)與懸臂梁雙晶片壓電振子接觸連接；按鈕機構(gòu)由主動按鈕、從動按鈕和按鈕外殼構(gòu)成，按鈕機構(gòu)固定連接在殼體與擋板之間，按鈕機構(gòu)底部通過檔圈與復位彈簧壓接，按鈕機構(gòu)、復位彈簧與軸套接，軸與殼體固定連接， 金屬球分別置于多懸臂梁雙晶片壓電振子、殼體和擋板構(gòu)成的空腔內(nèi)；主動按鈕上有周向均布方形柱銷，主動按鈕下端有棘輪結(jié)構(gòu)，從動按鈕上有周向上均布的撥齒，從動按鈕上有撥齒斜面，撥齒斜面與棘輪結(jié)構(gòu)卡接，按鈕外殼內(nèi)有曲面輪廓、圓周臺階、凹槽、內(nèi)徑端面， 按鈕外殼與主動按鈕、從動按鈕套接，方形柱銷與凹槽滑動連接，撥齒與內(nèi)徑端面滑動連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車遙控鑰匙自供電裝置，屬于汽車遙控鑰匙領(lǐng)域。汽車遙控鑰匙自供電的裝置結(jié)構(gòu)主要由殼體、懸臂梁雙晶片壓電振子、按鈕機構(gòu)、金屬球、復位彈簧和電路板組成，電路板與殼體內(nèi)部固定連接，電路板通過連接導線與并聯(lián)聯(lián)接的四個懸臂梁雙晶片壓電振子連接，四個懸臂梁雙晶片壓電振子組成一個壓電振子振列，懸臂梁雙晶片壓電振子一端懸置固定于支座上、另一端自由，按鈕機構(gòu)與懸臂梁雙晶片壓電振子接觸連接。優(yōu)點在于可通過按壓、搖動或汽車行駛過程中的振動方式來獲得電能，不僅能滿足汽車遙控鑰匙自供能所需的電壓、功率要求，而且具有操作簡單、節(jié)能環(huán)保、免維護、不會因能量耗盡而無法使用等特點。
文檔編號E05B49/00GK102386804SQ201110334540
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月30日
發(fā)明者劉家郡, 劉建芳, 孫威, 楊志剛, 范尊強 申請人:吉林大學