一种两工位拨动式压电自发电装置及遥控器制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种两工位拨动式压电自发电装置及遥控器，所述两工位拨动式压电自发电装置包括基座、电路板和拨动转轴，所述电路板上集成有压电振子，所述电路板的一端与基座固定连接形成悬臂梁，所述拨动转轴与基座转动连接；所述基座上设有盖板，所述盖板设有拨动限位开槽，所述拨动转轴上部的操作手柄位于拨动限位开槽中；所述拨动转轴的下部或底部通过弹性构件与摆腿连接，所述拨动转轴的下方设有滑动凸台，所述摆腿的下端与滑动凸台自由接触；所述拨动转轴设有拨动凸台；拨动拨动转轴，使得压电振子自由振动发电。采用本实用新型专利技术的技术方案，实现两工位拨动发电，增大了发电量，具有更好的可靠性和耐久性，结构简单便于生产。

【技术实现步骤摘要】
一种两工位拨动式压电自发电装置及遥控器
本技术属于自发电
，尤其涉及一种两工位拨动式压电自发电装置及遥控器。
技术介绍
遥控器为我们对便捷的追求提供了有效手段，然而随着社会的进步和科技的发展，人们对便捷高效的生产生活方式提出了更高的期望。新能源与绿色发展在当今社会显得格外受人关注，目前遥控器普遍存在的问题是采用电池供电，这不仅需要不定期地更换电池，增加使用成本和维护成本，电池本身也是众所周知的重要污染源，这与绿色发展理念不相符，于是科研人员渴求能得到一种一劳永逸的解决方案，研发符合使用习惯、且稳定可靠的无电池遥控器。根据市场调研发现，现今市场上已存在类似功能自发电遥控器产品，武汉领普科技、深圳易百珑等公司已将自发电灯具遥控开关市场化，另以公牛为代表的诸多品牌推出的自发电无线门铃也具有相似功能，但市场所有的自发电遥控装置均为电磁感应式发电，其使用严重受制于周围电磁元件和铁磁金属，且内使用到大量金属材料，针对某些特殊场合的会存在使用限制。而压电式自发电遥控器很好地解决了上述问题，且现今市场上未出现此类压电式的自发电遥控器，具有广阔的市场前景。另外，在学术上已公开了多篇压电发电遥控装置的相关专利。中国专利201320277029.5使用到的弯曲的异形压电振子成品率低、生产成本很高，使用性能不可靠。中国专利201110080547.3存在发电量不足的情况，采用单次按压形变所产生的电与振子自由振动的发电量完全不在一个量级。中国专利00817016.9设计了一种按压冲击的结构用于压电发电，其对压电陶瓷的使用寿命存在严重影响。中国专利200810051579.9所设计的按压结构导向性存在问题，拨块回复时将影响振子的自由振动。中国专利201710727218.0虽解决了发电量问题，但结构过于冗杂庞大，且按压需较大的力才能实现，不符合人体功能学。中国专利200810051157.1采用的棘轮机构，但其压电振子和遥控模块为分离设计、体积冗杂且庞大，且振子只能单侧受按压，即只有一个工位。现有采用压电材料进行发电的技术方案，利用是该材料的正压电效应，即电介质沿一定方向受到外力作用而发生变形时，同时在它的两个相对表面上出现正负相反的电荷。当卸掉外力后，它又会恢复到不带电的状态（当作用力的方向改变时，电流流动方向也随之改变）。但是压电陶瓷发电电流为微安级弱电。综合分析，现有压电发电遥控装置实用化主要障碍受制于发电量微弱不可用。主要原因为：其一，因压电振子单次按压形变与连续振动在发电量上存在巨大差异；其二，常规设计的悬臂梁压电振子是将整个压电陶瓷区域悬伸出去，但经耦合仿真后发现，如此设计的压电振子变形区域主要发生在振子基板，发电效果不好。
技术实现思路
针对以上技术问题，本技术公开了一种两工位拨动式压电自发电装置及遥控器，避免了电磁效应发电所带来的使用限制问题，发电量大，发电效果好，结构简单便于生产。对此，本技术采用的技术方案为：一种两工位拨动式压电自发电装置，其包括基座、电路板和拨动转轴，所述电路板上集成有压电振子，所述电路板的一端与基座的一侧固定连接形成悬臂梁，所述拨动转轴位于电路板的另一端，并与基座转动连接；所述基座上设有盖板，所述盖板设有拨动限位开槽，所述拨动转轴的上部设有操作手柄，所述操作手柄位于拨动限位开槽中；进一步的，所述操作手柄从拨动限位开槽中伸出；所述拨动转轴的下部或底部通过弹性构件与摆腿连接，所述拨动转轴的下方设有滑动凸台，所述摆腿的下端与滑动凸台自由接触；所述拨动转轴设有拨动凸台，所述拨动凸台朝着电路板的另一端；拨动拨动转轴，带动拨动凸台从电路板的上方或下方拨动电路板，并带动摆腿沿滑动凸台滑动，使拨动转轴保持左摆或右摆的趋势。采用此技术方案，拨动转轴装配于基座，拨动转轴下方的弹性构件与摆腿组合成弹性构件与摆腿，其可以与滑动凸台发生相对滑动，使得拨动转轴始终有左摆或右摆的趋势，可以向上或向下拨动振子，又在盖板的拨动限位开槽的作用下实现转轴左右摆动的限位，以此实现两工位拨动开关的设计。将拨动转轴从盖板限位开槽的一侧拨向另一侧既是一次完整的发电遥控过程。期间，拨动转轴处于初始位置时，拨动转轴上的拨动凸台处于最上或最下方，往另一侧拨动操作手柄过程中，拨动凸台慢慢接触到悬臂梁压电振子，随着拨动转轴的转动，与压电振子自由端接触的拨动凸台在其上发生相对滑移，使振子发生形变并逐渐脱离振子，至完全脱离后振子开始自由振动，而转轴受下方弹簧摆腿的作用转至另一侧极限位置。整个动作过程具有双向可逆性，至此完成从机械能到电能的转换。此技术方案通过拨动转轴上的拨动凸台对固定于基座上的悬臂梁的压电振子自由端的按压、滑移与分离动作，实现每个工位都能拨动悬臂梁并使其自由振动。压电振子的压电陶瓷片所得电流经汇集处理后，可以用于驱动后续电路，此技术方案的拨动振动的方式使得发电能力更强。作为本技术的进一步改进，所述拨动转轴通过轴杆与基座连接；所述轴杆的两端分别通过卡簧与基座连接，实现轴向限位。其中，所述拨动凸台的外侧距离轴杆的距离大于电路板的另一端距离轴杆的距离。作为本技术的进一步改进，所述基座的内壁设有轴杆开槽，所述轴杆通过卡簧与轴杆开槽连接。作为本技术的进一步改进，所述拨动转轴和轴杆通过开口销、紧定螺钉、阶梯轴、定位套筒或过盈配合结构进行轴向限位。作为本技术的进一步改进，所述压电振子以电路板为振子基板，两片或以上的压电陶瓷片通过焊接方式贴装在电路板上。作为本技术的进一步改进，所述压电陶瓷片的悬臂部分为其长度的50%-90%。作为本技术的进一步改进，所述滑动凸台位于基座的底部，所述滑动凸台的表面为曲面。进一步的，所述弹性构件为弹簧，所述弹簧处于压缩状态。进一步的，所述滑动凸台位于轴杆轴心线的正下方。进一步优选的，所述滑动凸台的最高点位于轴杆轴心线的正下方。作为本技术的进一步改进，所述摆腿为两组或以上，所述摆腿分别通过弹簧与拨动转轴连接。作为本技术的进一步改进，所述电路板的一端通过螺栓、压板、卡槽或胶粘剂与基座固定连接。本技术还公开了一种两工位拨动式压电自发电遥控器，其包括如上任意一项所述的两工位拨动式压电自发电装置，所述电路板上设有电源管理模块、编码模块和无线发射模块；所述电源管理模块包括整流电路和稳压电路；所述压电振子的压电陶瓷片与整流电路连接，所述整流电路与稳压电路连接，所述稳压电路与编码模块连接，所述编码模块与无线发射模块连接。采用此技术方案，拨动操作手柄，使多片压电陶瓷片振动同时发电，将其汇集处理后用于无线遥控电路的供电，并天线将遥控信号发射出去，此方案通过拨动操作手柄的动作完成发电和发射无线电遥控信号，免除了使用电池存在的成本和能源问题；非工作状态时遥控器为零功耗，避免了电池供电类遥控器长期处于通电待机状态对遥控器本身的损伤，方案完整可行且可用于实际生产。进一步的，所述整流电路为全波桥式整流电路。作为本技术的进一步改本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种两工位拨动式压电自发电装置，其特征在于：其包括基座、电路板和拨动转轴，所述电路板上集成有压电振子，所述电路板的一端与基座的一侧固定连接形成悬臂梁，所述拨动转轴位于电路板的另一端，并与基座转动连接；所述基座上设有盖板，所述盖板设有拨动限位开槽，所述拨动转轴的上部设有操作手柄，所述操作手柄位于拨动限位开槽中；/n所述拨动转轴的下部或底部通过弹性构件与摆腿连接，所述拨动转轴的下方设有滑动凸台，所述摆腿的下端与滑动凸台自由接触；/n所述拨动转轴设有拨动凸台，所述拨动凸台朝着电路板的另一端；/n拨动拨动转轴，带动拨动凸台从电路板的上方或下方拨动电路板，并带动摆腿沿滑动凸台滑动，使拨动转轴保持左摆或右摆的趋势。/n

【技术特征摘要】
1.一种两工位拨动式压电自发电装置，其特征在于：其包括基座、电路板和拨动转轴，所述电路板上集成有压电振子，所述电路板的一端与基座的一侧固定连接形成悬臂梁，所述拨动转轴位于电路板的另一端，并与基座转动连接；所述基座上设有盖板，所述盖板设有拨动限位开槽，所述拨动转轴的上部设有操作手柄，所述操作手柄位于拨动限位开槽中；
所述拨动转轴的下部或底部通过弹性构件与摆腿连接，所述拨动转轴的下方设有滑动凸台，所述摆腿的下端与滑动凸台自由接触；
所述拨动转轴设有拨动凸台，所述拨动凸台朝着电路板的另一端；
拨动拨动转轴，带动拨动凸台从电路板的上方或下方拨动电路板，并带动摆腿沿滑动凸台滑动，使拨动转轴保持左摆或右摆的趋势。


2.根据权利要求1所述的两工位拨动式压电自发电装置，其特征在于：所述拨动转轴通过轴杆与基座连接；所述轴杆的两端分别通过卡簧与基座连接，实现轴向限位。


3.根据权利要求2所述的两工位拨动式压电自发电装置，其特征在于：所述拨动转轴和轴杆通过开口销、紧定螺钉、阶梯轴、定位套筒或过盈配合结构进行轴向限位。


4.根据权利要求2所述的两工位拨动式压电自发电装置，其特征在于：所述压电振子以电路板为振子基板，两片或两片以上的压电陶瓷片通过焊接方式贴装在电路板上。


5.根据权利要求4所述的两工位拨动式压电自发电装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘建，彭太江，杨军，汪浩，刘志远，徐斌，梁雄，雷建国，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：广东;44