專利名稱：帶有離合器的手搖發(fā)電機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于家用電器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種帶有離合器的手搖發(fā)電機。
背景技術(shù)：
微型家用電器一般用電池供電，麻煩的是當電池的電量耗完時需要及時更換，如果在旅途或野外，沒有新電池將造成不便，所以市場上有多種利用手搖發(fā)電以供電的微型家用電器出現(xiàn)，例如手搖發(fā)電手電筒，但是，這種手搖發(fā)電機的搖手與發(fā)電機的傳動部位缺少有效的離合裝置，影響發(fā)電機的正常工作，發(fā)電機隨著手把的轉(zhuǎn)向不同或正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)，輸出的電流方向也呈不同的流向，這對于需要定向供電的用電器就不適應(yīng)了。例如中國專利號ZL200920051299，名稱為“一種手持式手搖發(fā)電機”的發(fā)明專利， 公開了一種手持式手搖發(fā)電機，包括外殼、手搖柄、增速齒輪機構(gòu)、發(fā)電機，手搖柄位于殼體外部，發(fā)電機包括定子、轉(zhuǎn)子、電刷及輸出電極，輸出電極與輸出導(dǎo)線連接，手搖柄與增速齒輪機構(gòu)連接，增速齒輪機構(gòu)與發(fā)電機中的轉(zhuǎn)子連接，其特征在于所述外殼外部與手搖柄相對的一側(cè)設(shè)有握手柄，其中握手柄的一端設(shè)有轉(zhuǎn)軸，握手柄通過轉(zhuǎn)軸安裝在外殼上，握手柄可繞轉(zhuǎn)軸正反方向360°旋轉(zhuǎn)，而且增速齒輪機構(gòu)三級增速構(gòu)成。這種手搖發(fā)電機用手柄繞轉(zhuǎn)軸正反方向360°旋轉(zhuǎn)，其輸出的電流方向不確定，對于需要提供確定電極極性的用電器就不適用，例如對于收音機、LED照明燈、手機充電等場合就不適用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的手搖發(fā)電機的搖手與發(fā)電機的傳動部位缺少有效的離合裝置或能夠防止倒轉(zhuǎn)的裝置，發(fā)電機不能單向轉(zhuǎn)動的缺陷，提供一種傳動部位帶有離合器的發(fā)電機，這種離合裝置能保證發(fā)電機單向轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)的一種帶有離合器的手搖發(fā)電機， 包括發(fā)電機、搖手、齒輪箱上蓋、齒輪箱下蓋和傳動齒輪組，所述傳動齒輪組包括若干級變速齒輪對及發(fā)電機齒輪，在變速齒輪對與發(fā)電機齒輪的中間設(shè)有一只離合齒輪，所述離合齒輪的轉(zhuǎn)軸可移動地滑配在分別設(shè)于齒輪箱上蓋的上離合槽和齒輪箱下蓋的下離合槽之間，所述上離合槽和下離合槽結(jié)構(gòu)相同并對應(yīng)配置，上、下離合槽的兩端部都為圓弧結(jié)構(gòu)， 圓弧半徑等于所述轉(zhuǎn)軸的半徑；與變速齒輪對的末只變速齒輪嚙合同時與發(fā)電機齒輪嚙合的離合齒輪中心所處的位置為上、下離合槽的首端圓弧中心；上、下離合槽的末端的圓弧中心位于以發(fā)電機齒輪中心為圓心，以發(fā)電機齒輪齒頂圓半徑和離合齒輪齒頂圓半徑之和為半徑的圓弧外側(cè)；所述離合齒輪的中心的滑動路徑，即所述離合槽的中心線限于一曲邊四邊形的內(nèi)部區(qū)域，所述曲邊四邊形的四邊分別由下述四段曲線段組成以末只變速齒輪的中心為圓心，以末只變速齒輪與離合齒輪的嚙合中心矩離為半徑的第一段圓?。灰园l(fā)電機齒輪中心為圓心，以發(fā)電機齒輪與離合齒輪的嚙合中心矩離為半徑的第二段圓??；以末只變速齒輪的中心為圓心，以末只變速齒輪與離合齒輪的嚙合中心矩離再加上整個齒高為半徑的第三段圓?。慌c齒輪箱上蓋或齒輪箱下蓋內(nèi)側(cè)的邊沿線相距一個定長的第四曲線段，所述定長等于離合齒輪齒頂圓半徑。如果末只變速齒輪正向轉(zhuǎn)動，離合齒輪因為保持與末只變速齒輪嚙合，所以會被末只變速齒輪帶動，離合齒輪的轉(zhuǎn)軸會從上、下離合槽的末端滑到上、下離合槽的首端，離合齒輪與末只變速齒輪及發(fā)電機齒輪同時嚙合，搖動搖手經(jīng)過若干級變速齒輪對的加速后再經(jīng)離合齒輪帶動發(fā)電機齒輪轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機發(fā)電；如果搖手反向轉(zhuǎn)動，離合齒輪則被末只變速齒輪牽連帶動，離合齒輪的轉(zhuǎn)軸脫離離合槽的首端并滑向離合槽的末端，這里的關(guān)鍵是離合齒輪與末只變速齒輪保持嚙合，或至少不會完全相脫離，而離合齒輪與發(fā)電機齒輪保證脫離嚙合，如此則可以保證發(fā)電機不會反轉(zhuǎn)。上、下離合槽的末端的圓弧中心與末只變速齒輪的中心距離小于末只變速齒輪齒頂圓半徑與離合齒輪齒頂圓半徑之和是為了避免離合齒輪與末只變速齒輪完全脫離影響復(fù)位。作為優(yōu)選，所述上、下離合槽的中心線為以末只變速齒輪中心為圓心，并通過上、 下離合槽的首端圓弧中心及末端圓弧中心的一段圓弧線。作為優(yōu)選，所述齒輪箱上蓋和齒輪箱下蓋之間設(shè)有第一級齒輪軸和第二級齒輪軸，所述若干級變速齒輪對的各只齒輪分別滑套在第一級齒輪軸或第二級齒輪軸。作為優(yōu)選，所述發(fā)電機的軸端固定有飛輪。飛輪作為儲能元件，對于搖手快速轉(zhuǎn)動可以起到抑制轉(zhuǎn)速過快增長的作用并將動能以動量矩的方式予以儲存，而對于搖手轉(zhuǎn)速減慢則將儲存的能量予以釋放，防止轉(zhuǎn)速過快降低，以此對發(fā)電機的轉(zhuǎn)速起到穩(wěn)定的作用，從而使發(fā)電機電壓輸出相對穩(wěn)定；在搖手停止轉(zhuǎn)動時，由于飛輪及發(fā)電機齒輪仍在繼續(xù)轉(zhuǎn)動， 并帶動離合齒輪沿同方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動，由于離合齒輪的輪齒對末只變速齒輪的輪齒施加主動推力并受到末只變速齒輪輪齒的反作用力的作用，促使離合齒輪的轉(zhuǎn)軸從離合槽的首端滑向末端，因此離合齒輪將脫離發(fā)電機齒輪；此時飛輪保持繼續(xù)轉(zhuǎn)動姿態(tài)，直至轉(zhuǎn)速減低到零為止，因此可帶動發(fā)動機繼續(xù)發(fā)電一段時間。作為優(yōu)選，所述搖手利用一橫向銷軸與一搖座可轉(zhuǎn)動地連接，所述搖座的前端設(shè)有插孔；所述變速齒輪對的首只變速齒輪的端面設(shè)有插頭，所述搖座通過所述插孔與所述插頭插接以實現(xiàn)與首只變速齒輪的軸連接。作為優(yōu)選，所述搖座前端的插孔與首只變速齒輪的插頭為蝶形結(jié)構(gòu)或六角形結(jié)構(gòu)。作為優(yōu)選，所述發(fā)電機的輸出端與一鋰電池的電極連接。作為優(yōu)選，手搖發(fā)電機安裝在微型用電器中，用電器包括外殼，所述搖座穿過設(shè)在用電器外殼的軸孔再與搖手連接，搖手后端設(shè)有捏手，用電器外殼設(shè)有使繞所述銷軸翻轉(zhuǎn)后的搖手連同捏手一起扣合的凹槽。本發(fā)明的有益效果是
1、保證在搖手正轉(zhuǎn)時發(fā)電機正常發(fā)電而在搖手反轉(zhuǎn)時發(fā)電機停轉(zhuǎn)；
2、結(jié)構(gòu)緊湊，構(gòu)思巧妙。


圖1是本發(fā)明一種實施例的立體示意圖； 圖2是齒輪箱下蓋立體示意圖3是齒輪箱上蓋仰視立體示意圖；圖4是離合槽中心線所在區(qū)域示意圖； 圖5是本發(fā)明一種具體應(yīng)用實施例的分解示意圖。圖中，發(fā)電機1 ；飛輪11 ；搖手2 ；橫向銷軸21 ；搖座22 ；插孔221 ；捏手23 ；齒輪箱上蓋3 ；上離合槽31 ；第一級齒輪軸32 ；內(nèi)側(cè)邊沿線33 ；齒輪箱下蓋4 ；下離合槽41 ；第二級齒輪軸42 ；變速齒輪對51 ；首只變速齒輪511 ；末只變速齒輪512 ；離合齒輪52 ；轉(zhuǎn)軸521 ； 發(fā)電機齒輪53 ；極限圓弧531 ；鋰電池6 ；外殼7 ；凹槽71 ；LED燈81 ；罩82 ；揚聲器9 ；開關(guān) 91 ；曲邊四邊形S ；第一段圓弧Sl ；第二段圓弧S2 ；第三段圓弧S3 ；第二段圓弧S4。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方案對本發(fā)明作進一步描述。實施例1 如圖1 3所示，一種帶有離合器的手搖發(fā)電機，包括發(fā)電機1、搖手2、 齒輪箱上蓋3、齒輪箱下蓋4和傳動齒輪組，所述傳動齒輪組包括6級變速齒輪對51及發(fā)電機齒輪53，在變速齒輪對51與發(fā)電機齒輪53的中間設(shè)有一只離合齒輪52，離合齒輪52的轉(zhuǎn)軸521可移動地滑配在分別設(shè)于齒輪箱上蓋3的上離合槽31和齒輪箱下蓋4的下離合槽41，上離合槽31和下離合槽41結(jié)構(gòu)相同并對應(yīng)配置，上、下離合槽的兩端部都為圓弧結(jié)構(gòu)，圓弧半徑等于轉(zhuǎn)軸521半徑；離合槽首端的圓弧中心與變速齒輪對51的末只變速齒輪 512中心的距離等于該末只變速齒輪512與離合齒輪52的嚙合中心矩離，同時該首端的圓弧中心與發(fā)電機齒輪53中心的距離等于發(fā)電機齒輪53與離合齒輪52的嚙合中心矩離。上、下離合槽的末端的圓弧中心與末只變速齒輪512中心的距離等于離合齒輪52 與末只變速齒輪512的嚙合中心距離，同時該末端的圓弧中心與發(fā)電機齒輪53中心的距離等于或大于發(fā)電機齒輪53齒頂圓半徑與所述離合齒輪52齒頂圓半徑之和。上、下離合槽的中心線為以末只變速齒輪512的中心為圓心，并通過上、下離合槽的首端圓弧中心及末端圓弧中心的一段圓弧線。為了離合齒輪能正常動作，離合齒輪52的中心的滑動路徑限于一曲邊四邊形S之中，如圖4中的陰影部分所示，所述曲邊四邊形S的四邊分別由下述四段曲線段封閉組成 1、以末只變速齒輪512的中心為圓心，以末只變速齒輪512與離合齒輪52的嚙合中心矩離為半徑的第一段圓弧Sl ；2、以發(fā)電機齒輪53中心為圓心，以發(fā)電機齒輪53與離合齒輪52 的嚙合中心矩離為半徑的第二段圓弧S2; 3、以末只變速齒輪512的中心為圓心，以末只變速齒輪512與離合齒輪52的嚙合中心矩離再加上整個齒高后作為半徑的第三段圓弧S3 ； 4、與齒輪箱上蓋3或齒輪箱下蓋4的內(nèi)側(cè)邊沿線33相距一個定長的曲線段S4,所述定長等于離合齒輪52的齒頂圓半徑。為了保證離合齒輪能有效脫離發(fā)電機齒輪，所以上、下離合槽的末端的圓弧中心處于一極限圓弧531外側(cè)，所述極限圓弧531是以發(fā)電機齒輪中心為圓心，以發(fā)電機齒輪齒頂圓半徑和離合齒輪齒頂圓半徑之和為半徑的圓弧。齒輪箱上蓋3和齒輪箱下蓋4之間設(shè)有第一級齒輪軸32和第二級齒輪軸42，6級變速齒輪對的各只齒輪分別滑套在第一級齒輪軸32或第二級齒輪軸42。第二級齒輪軸42 的軸線就是末只變速齒輪512的中心線。離合齒輪52還兼有將搖手轉(zhuǎn)向與發(fā)電機轉(zhuǎn)向進行協(xié)調(diào)的惰輪的作用。發(fā)電機1的軸端固定有飛輪11。搖手2利用一橫向銷軸21與一搖座22可轉(zhuǎn)動地連接，所述搖座22的前端設(shè)有插孔221 ；所述變速齒輪對51中首只變速齒輪511的端面設(shè)有插頭，所述搖座22通過所述插孔221與所述插頭插接以實現(xiàn)與首只變速齒輪511軸連接。首只變速齒輪511滑套在第一級齒輪軸32上。搖座22前端的插孔221與首只變速齒輪511的插頭為六角形結(jié)構(gòu)或蝶形結(jié)構(gòu)。發(fā)電機1的輸出端與一鋰電池6的電極連接。手搖發(fā)電機安裝在微型用電器中，搖座22穿過用電器外殼7的軸孔再與搖手2連接，搖手2后端設(shè)有捏手23，用電器外殼7設(shè)有使繞橫向銷軸21翻轉(zhuǎn)后的搖手2連同捏手 23 一起扣合的凹槽71。如果末只變速齒輪512正向轉(zhuǎn)動，離合齒輪52會被末只變速齒輪512牽連帶動， 離合齒輪52的轉(zhuǎn)軸521滑到上離合槽31及下離合槽41的首端，離合齒輪52同時與末只變速齒輪512及發(fā)電機齒輪53嚙合，搖動搖手2經(jīng)過6級變速齒輪對51的加速后再經(jīng)離合齒輪52帶動發(fā)電機齒輪53轉(zhuǎn)動，使發(fā)電機1發(fā)電；如果搖手2反向轉(zhuǎn)動，離合齒輪52則被末只變速齒輪512牽連帶動，離合齒輪的轉(zhuǎn)軸521脫離離合槽的首端并滑向離合槽的末端，離合齒輪52與電機齒輪53脫離嚙合，可以保證發(fā)電機1不會反轉(zhuǎn)。用電器包括手電筒，手電筒的LED燈81固定在用電器的前端，LED燈前端有聚光和防護的罩82，LED燈由經(jīng)發(fā)電機充電的鋰電池6供電照明；用電器還設(shè)有收音機，收音機的揚聲器9固定在外殼7上，收音機與手電筒共用一個電源。手電筒及收音機分別用各自的開關(guān)91或調(diào)節(jié)器控制，如圖5所示。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，發(fā)動機離合器設(shè)計新穎而且巧妙，與微型家用電器結(jié)合使用十分方便，本領(lǐng)域的技術(shù)人員如果對上述發(fā)明內(nèi)容作簡單的修改或等效替換，這樣的改變不能認為是脫離本發(fā)明的范圍，所有這樣對所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的修改將包括在本發(fā)明的權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種帶有離合器的手搖發(fā)電機，包括發(fā)電機、搖手、齒輪箱上蓋、齒輪箱下蓋和傳動齒輪組，其特征是，所述傳動齒輪組包括若干級變速齒輪對及發(fā)電機齒輪，在變速齒輪對與發(fā)電機齒輪的中間設(shè)有一只離合齒輪，所述離合齒輪的轉(zhuǎn)軸可移動地滑配在分別設(shè)于齒輪箱上蓋的上離合槽和齒輪箱下蓋的下離合槽之間，所述上離合槽和下離合槽結(jié)構(gòu)相同并對應(yīng)配置，上、下離合槽的兩端部都為圓弧結(jié)構(gòu)，圓弧半徑等于所述轉(zhuǎn)軸的半徑；與變速齒輪對的末只變速齒輪嚙合同時與發(fā)電機齒輪嚙合的離合齒輪中心所處的位置為上、下離合槽的首端圓弧中心；上、下離合槽的末端的圓弧中心位于以發(fā)電機齒輪中心為圓心，以發(fā)電機齒輪齒頂圓半徑和離合齒輪齒頂圓半徑之和為半徑的圓弧外側(cè)；所述離合齒輪的中心的滑動路徑，即所述離合槽的中心線限于一曲邊四邊形的內(nèi)部區(qū)域，所述曲邊四邊形的四邊分別由下述四段曲線段組成以末只變速齒輪的中心為圓心，以末只變速齒輪與離合齒輪的嚙合中心矩離為半徑的第一段圓??；以發(fā)電機齒輪中心為圓心，以發(fā)電機齒輪與離合齒輪的嚙合中心矩離為半徑的第二段圓??；以末只變速齒輪的中心為圓心，以末只變速齒輪與離合齒輪的嚙合中心矩離再加上整個齒高為半徑的第三段圓??；與齒輪箱上蓋或齒輪箱下蓋內(nèi)側(cè)的邊沿線相距一個定長的第四曲線段，所述定長等于離合齒輪齒頂圓半徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶有離合器的手搖發(fā)電機，其特征是，所述上、下離合槽的中心線為以末只變速齒輪中心為圓心，并通過上、下離合槽的首端圓弧中心及末端圓弧中心的一段圓弧線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有離合器的手搖發(fā)電機，其特征是，所述齒輪箱上蓋和齒輪箱下蓋之間設(shè)有第一級齒輪軸和第二級齒輪軸，所述若干級變速齒輪對的各只齒輪分別滑套在第一級齒輪軸或第二級齒輪軸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有離合器的手搖發(fā)電機，其特征是，所述發(fā)電機的軸端固定有飛輪。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有離合器的手搖發(fā)電機，其特征是，所述搖手利用一橫向銷軸與一搖座可轉(zhuǎn)動地連接，所述搖座的前端設(shè)有插孔；所述變速齒輪對的首只變速齒輪的端面設(shè)有插頭，所述搖座通過所述插孔與所述插頭插接以實現(xiàn)與首只變速齒輪的軸連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有離合器的手搖發(fā)電機，其特征是，所述搖座前端的插孔與首只變速齒輪的插頭為蝶形結(jié)構(gòu)或六角形結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的帶有離合器的手搖發(fā)電機，其特征是，所述發(fā)電機的輸出端與一鋰電池的電極連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的帶有離合器的手搖發(fā)電機，其特征是，手搖發(fā)電機安裝在微型用電器中，用電器包括外殼，所述搖座穿過設(shè)在用電器外殼的軸孔再與搖手連接，搖手后端設(shè)有捏手，用電器外殼設(shè)有使繞所述銷軸翻轉(zhuǎn)后的搖手連同捏手一起扣合的凹槽。
全文摘要
本發(fā)明公開一種帶有離合器的手搖發(fā)電機，包括發(fā)電機、搖手、齒輪箱上、下蓋和傳動齒輪組，后者包括若干級變速齒輪對及發(fā)電機齒輪，變速齒輪對與發(fā)電機齒輪之間設(shè)離合齒輪，其轉(zhuǎn)軸滑配在齒輪箱上蓋的上離合槽和齒輪箱下蓋的下離合槽之間；上、下離合槽結(jié)構(gòu)同并對應(yīng)，且兩端為圓弧，圓弧半徑等于轉(zhuǎn)軸半徑；與變速齒輪對的末只變速齒輪嚙合同時與發(fā)電機齒輪嚙合的離合齒輪中心所處位置為上、下離合槽的首端圓弧中心；上、下離合槽末端圓弧中心位于以發(fā)電機齒輪中心為圓心，以發(fā)電機齒輪齒頂圓半徑和離合齒輪齒頂圓半徑之和為半徑的圓弧外側(cè)；離合槽的中心線限于一曲邊四邊形內(nèi)。本發(fā)明保證搖手正轉(zhuǎn)發(fā)電機正轉(zhuǎn)，搖手反轉(zhuǎn)發(fā)電機停；結(jié)構(gòu)緊湊。
文檔編號H02K7/18GK102447348SQ201110406378
公開日2012年5月9日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者胡旭峰, 黃昆明 申請人:余姚市明英電器燈具廠(普通合伙)