專利名稱：自發(fā)電門鈴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種門鈴，尤其是一種自發(fā)電門鈴。
背景技術(shù)：
隨著城市化進程的加快，門鈴也漸漸走進了人們的生活當中。在為人們帶來便利的同時，也產(chǎn)生了許多問題(例如對電池的消耗量比較大，電池的污染問題，更換電池不方便等等)。在調(diào)查走訪了學(xué)校附近的林灣小區(qū)的幾十戶居民后，我們小組發(fā)現(xiàn)平均每戶人家每年大約更換廣3次電池，每次更換三節(jié)。經(jīng)估算，目前門鈴的電池用量約為7. 896億節(jié)。 根據(jù)分析可以明顯發(fā)現(xiàn)，門鈴的電池用量是一筆很大開支，同時對環(huán)境的危害也較大。本申請人從節(jié)能減排的角度出發(fā)對門鈴電路的工作原理及功率等進行了詳細的分析，發(fā)現(xiàn)門鈴電路的功率不是很大，這就是說可以通過將其他形式能量經(jīng)過轉(zhuǎn)化變成電能來驅(qū)動門鈴工作。帶著這個思路，本申請人想到了將人們按門鈴時的機械能用來發(fā)電進而驅(qū)動門鈴，達到門鈴發(fā)聲的目的。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種不需要電池具有自發(fā)電功能的門鈴，為了達到上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案一種自發(fā)電門鈴，由外殼、 手動發(fā)電單元和發(fā)聲單元組成，所述手動發(fā)電單元包括按鈕、機械傳動裝置和發(fā)電機；所述按鈕上部與外殼鉸接，且在按鈕下部和外殼間設(shè)有復(fù)位彈簧；所述機械傳動裝置由設(shè)置在按鈕背部的齒條、安裝在外殼內(nèi)的棘輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)以及設(shè)置在發(fā)電機軸上的發(fā)電機轉(zhuǎn)子小齒輪構(gòu)成，所述齒條與棘輪機構(gòu)小齒輪相嚙合，棘輪機構(gòu)大齒輪與齒輪機構(gòu)小齒輪相嚙合，齒輪機構(gòu)大齒輪與發(fā)電機轉(zhuǎn)子小齒輪相嚙合；手動發(fā)電單元的主要功能是將人們按門鈴所產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)換通過機械傳動裝置傳給發(fā)電機最終將其轉(zhuǎn)換為供門鈴使用的電能，在設(shè)計時主要需要考慮使發(fā)電機的輸出功率能夠使門鈴正常工作、按下門鈴所需的力在人們能夠接受的范圍內(nèi)、按鈕在彈回時按鈕應(yīng)與其后的機構(gòu)脫離等問題。發(fā)電機輸出功率與按門鈴所需的力是相關(guān)聯(lián)的，可由機械傳動裝置確定，因此這兩個問題也可歸結(jié)為傳動比的確定問題。由門鈴工作功率及電路部分可確定發(fā)電機的輸出功率，從而確定通過傳動部分需要給發(fā)電機的最小轉(zhuǎn)速，人們按下門鈴所能接受的最大力可以通過體驗實驗獲得，按下按鈕時按鈕轉(zhuǎn)動的距離一定，知道這三個條件后可通過一系列計算和優(yōu)化得到最優(yōu)傳動比。要使按鈕的彈回時與其后的機構(gòu)脫離，即需要實現(xiàn)一個間歇運動過程，通過查閱資料并結(jié)合本實用新型的整體設(shè)計，我們選擇了棘輪機構(gòu)來實現(xiàn)這個間歇運動過程，并將其安放在按鈕與齒輪機構(gòu)之間。當按鈕被按下時，其下邊的齒條帶動棘輪機構(gòu)，進而將運動傳遞給齒輪機構(gòu)，通過齒輪機構(gòu)的加速后，帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動最終將機械能轉(zhuǎn)換成電能； 松開按鈕，按鈕被復(fù)位彈簧彈起，由于棘輪機構(gòu)作用按鈕不會帶動其后的齒輪機構(gòu)及發(fā)電機轉(zhuǎn)動，再次按下按鈕時將會重復(fù)以上過程，這就是整手動發(fā)電單元的工作過程。[0005]所述發(fā)聲單元包括整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路、脈沖生成電路以及揚聲器。所述發(fā)電機通過導(dǎo)線與揚聲器連接。本實用新型中，手動發(fā)電單元是利用手按門鈴的動作經(jīng)機械傳動組帶動線圈在磁場中旋轉(zhuǎn)從而切割磁感線發(fā)電，所發(fā)電量基本滿足門鈴發(fā)聲的要求。然后通過整流、濾波及穩(wěn)壓電路將交流電轉(zhuǎn)換成5V恒壓直流電驅(qū)動門鈴電路與揚聲器發(fā)聲。最優(yōu)的，所述棘輪機構(gòu)小齒輪、齒輪機構(gòu)小齒輪和發(fā)電機轉(zhuǎn)子小齒輪的齒數(shù)均為 10，與之配合的棘輪機構(gòu)大齒輪和齒輪機構(gòu)大齒輪齒數(shù)均為32。在本實用新型中，棘輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)以及發(fā)電機轉(zhuǎn)子小齒輪采用漸開線圓柱直齒輪(在此將棘輪機構(gòu)小齒輪當作與大齒輪同軸的小齒輪計算)，為低速傳動，查閱資料得在此情況下小齒輪齒數(shù)Zi取值范
圍為若采用變位齒輪則可減少為8$今:￡17,通過對整個機構(gòu)進行分析優(yōu)化，
選定小齒輪齒數(shù)10。齒輪模數(shù)必須符合國家標準的規(guī)定，GB 1357—1987規(guī)定如表1表1標準模數(shù)系列(單位mm)
權(quán)利要求1.一種自發(fā)電門鈴，由外殼(1)、手動發(fā)電單元和發(fā)聲單元組成，其特征在于 所述手動發(fā)電單元包括按鈕(2)、機械傳動裝置和發(fā)電機(3)；所述按鈕(2)上部與外殼(1)鉸接，且在按鈕(2)下部和外殼(1)間設(shè)有復(fù)位彈簧(4)；所述機械傳動裝置由設(shè)置在按鈕背部的齒條(5)、安裝在外殼內(nèi)的棘輪機構(gòu)(6)、齒輪機構(gòu)(7)以及設(shè)置在發(fā)電機軸上的發(fā)電機轉(zhuǎn)子小齒輪(8)構(gòu)成，所述齒條(5)與棘輪機構(gòu)小齒輪(6. 1)相嚙合，棘輪機構(gòu)大齒輪(6. 2)與齒輪機構(gòu)小齒輪(7. 1)相嚙合，齒輪機構(gòu)大齒輪(7. 2)與發(fā)電機轉(zhuǎn)子小齒輪(8)相嚙合；所述發(fā)聲單元包括整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路、脈沖生成電路以及揚聲器(9)； 所述發(fā)電機通過導(dǎo)線與揚聲器(9 )連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自發(fā)電門鈴，其特征在于所述棘輪機構(gòu)小齒輪(6.1)、 齒輪機構(gòu)小齒輪(7. 1)和發(fā)電機轉(zhuǎn)子小齒輪(8)的齒數(shù)均為10，與之配合的棘輪機構(gòu)大齒輪(6. 2)和齒輪機構(gòu)大齒輪(7. 2)齒數(shù)均為32。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自發(fā)電門鈴，其特征在于所述外殼材料為聚碳酸酯/ 聚乳酸復(fù)合材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自發(fā)電門鈴，其特征在于所述機械傳動裝置材料為丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物。
專利摘要本實用新型公開了一種自發(fā)電門鈴，由外殼、手動發(fā)電單元和發(fā)聲單元組成，所述手動發(fā)電單元包括按鈕、機械傳動裝置和發(fā)電機；所述按鈕上部與外殼鉸接，且在按鈕下部和外殼間設(shè)有復(fù)位彈簧；所述機械傳動裝置由設(shè)置在按鈕背部的齒條、安裝在外殼內(nèi)的棘輪機構(gòu)、齒輪機構(gòu)以及設(shè)置在發(fā)電機軸上的發(fā)電機轉(zhuǎn)子小齒輪構(gòu)成，所述齒條與棘輪機構(gòu)小齒輪相嚙合，棘輪機構(gòu)大齒輪與齒輪機構(gòu)小齒輪相嚙合，齒輪機構(gòu)大齒輪與發(fā)電機轉(zhuǎn)子小齒輪相嚙合；所述發(fā)聲單元包括整流電路、濾波電路、穩(wěn)壓電路、脈沖生成電路以及揚聲器；本實用新型完全取代了電池，具有節(jié)能的效果，實現(xiàn)了低碳的理念，用可降解的材料代替了以往使用的聚氯乙烯等材料，更加環(huán)保，制作成本低廉。
文檔編號G08B3/10GK202033848SQ20112014492
公開日2011年11月9日 申請日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者劉欣, 幸權(quán), 徐英杰, 方超, 胡澤龍, 蘇躍明, 邵云龍 申請人:劉欣, 幸權(quán), 徐英杰, 方超, 胡澤龍, 蘇躍明, 邵云龍