CN104481211B - 一种自供电汽车遥控钥匙 - Google Patents

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Abstract

本发明属于汽车遥控钥匙领域，具体涉及一种自供电汽车遥控钥匙。主体的上端依次设有上腔一、上腔二，上腔二的底壁上设有阶梯孔；主体的下端设有钥匙槽，钥匙槽一侧设有圆弧型滑槽；圆弧型滑槽两侧对称开设有盲孔和轴孔，轴孔中固定有生耳，盲孔中安装有弹性触点；金属膜一端通过螺钉固定在上腔一的底壁上，金属膜与其圆弧凸起处所粘接的压电膜构成压电振子；电路板通过螺钉安装在上腔二的底壁上，按钮焊在电路板上，按钮的另一端设有橡胶帽；电路板通过导线组与压电振子连接；上腔一中通过浇注的方法设置橡胶密封层；钥匙体上的转子通过生耳固定在圆弧型滑槽中。特色与优势：压电振子具有发电和开关按钮的双重功能。

Description

一种自供电汽车遥控钥匙
技术领域
本发明属于汽车遥控钥匙领域，具体涉及一种自供电汽车遥控钥匙，用于轿车等车辆电子锁的无线控制。
背景技术
随着家用汽车的日益普及，便携式电子设备技术的不断发展，汽车遥控钥匙已经得到了广泛的使用。目前的汽车遥控钥匙基本都由电池供电，电池电能耗尽时无法使用，供能寿命有限、需要定期更换，同时废弃电池也会造成严重的环境污染和资源浪费。在无线网络和嵌入式系统迅速发展的背景下，由此带来的电池供电的缺陷更加明显。由此，人们提出了多种汽车遥控器的自供电的方案，如专利201110334540.X，分别通过金属球撞击和按钮拨齿拨动悬臂梁压电振子发电，其结构及运动过程都较复杂、体积较大、且加工制作成本高，微小的摩擦磨损即可导致拨齿失效、悬臂梁压电振子易应冲击过大而损毁，可靠性低。因此，研究新型、环保的自供电汽车遥控钥匙来代替传统的电池供电遥控钥匙势在必行。
发明内容
针对现有汽车遥控钥匙所存在的一系列问题，本发明提出一种自供电汽车遥控钥匙。本发明采用的实施方案是：主体的上端自上而下依次设有上腔一、上腔二，上腔二的底壁上设有阶梯孔，左壁上设有挂孔；主体的下端设有钥匙槽，钥匙槽与上腔二之间通过阶梯孔相连通，钥匙槽一侧设有圆弧型滑槽；盲孔和轴孔对称地开设在圆弧型滑槽的两侧，轴孔中固定有生耳，盲孔中安装有弹性触点；金属膜一端通过螺钉固定在上腔一的底壁上，金属膜与其圆弧凸起处所粘接的压电膜构成压电振子，压电膜置于金属膜上面；电路板通过螺钉安装在上腔二的底壁上，按钮从钥匙槽装入阶梯孔并焊在电路板上，按钮的另一端设置有橡胶帽，橡胶帽处于钥匙槽中；电路板通过导线组与压电振子连接；在安装完压电振子和电路板后，上腔一中通过浇注的方法设置橡胶密封层；钥匙体上的转子通过生耳固定在圆弧型滑槽中，钥匙体的转子两侧面与圆弧型滑槽两侧面间隙配合，钥匙体的高度与钥匙槽高度相同。
为使压电振子最大限度地发电、避免压电膜因受拉应力过大损坏，自然状态下金属膜与压电膜交界面的最小圆弧半径为其中α＝hm/(hm+hp)，hp和hm分别为压电膜和金属膜的厚度，β＝Em/Ep，Ep和Em分别为压电膜和金属膜的杨氏模量，Tp分别为压电材料的机电耦合系数和许用拉应力。
本发明中，压电振子具有发电和开关按钮的双重功能；当钥匙体完全被打开，通过弹性触点的限位作用，离开钥匙槽并与橡胶帽分离，按钮断开，此时使用手指按压遥控器上的橡胶密封层，橡胶密封层受力变形导致压电振子受压，压电振子受力变形后将机械能转换成电能，所生成的电能经电路板上能量转换电路处理后供给电路板上的发射单元，发射单元发出开锁信号；当钥匙体被折叠，通过弹性触点限位作用将橡胶帽压紧，按钮接通，此时按压橡胶密封层，压电振子变形产生的电能经电路板上能量转换电路处理后供给电路板上的发射单元，发射单元发出上锁信号；外力释放后，按压电振子在自身弹性力作用下恢复至原始状态，压电振子复位过程中也有电能产生，此时，电路板上的发射单元不发射有效控制信号，产生的电能储存到储能电路中。
特色与优势：①弯曲型压电振子发电与开关控制同步，故遥控器总体结构及操作简单、体积小、无冲击噪音、且防水防潮；②压电振子单向变形，压电膜不致因拉应力过大损坏、机械可靠性高；③弯曲型压电振子的应力分布均匀、发电能力强；④适用于汽车智能锁遥控，无需电池更换，免去维护烦恼。
附图说明
图1是本发明一个较佳实施例中遥控钥匙的结构示意图；
图2是本发明中弹性触点的结构示意图；
图3是本发明中遥控钥匙折叠时的结构示意图；
图4是本发明中主体的结构示意图；
图5是图4的俯视图；
图6是图4的仰视图；
图7是本发明中压电振子的结构示意图；
图8图7的俯视图。
具体实施方式：
本发明采用的实施方案是：主体1的上端自上而下依次设有上腔一1a、上腔二1b，上腔二1b的底壁上设有阶梯孔1c，左壁上设有挂孔k1；主体1的下端设有钥匙槽1d，钥匙槽1d与上腔二1b之间通过阶梯孔1c相连通，钥匙槽1d一侧设有圆弧型滑槽1e；盲孔k2和轴孔k3对称地开设在圆弧型滑槽1e的两侧，轴孔k3中固定有生耳S，盲孔k2中安装有弹性触点T；金属膜h1一端通过螺钉固定在上腔一1a的底壁上，金属膜h1与其圆弧凸起处所粘接的压电膜h2构成压电振子h，压电膜h2置于金属膜h1上面；电路板2通过螺钉安装在上腔二1b的底壁上，按钮3从钥匙槽1d装入阶梯孔1c并焊在电路板2上，按钮3的另一端设置有橡胶帽3a，橡胶帽3a处于钥匙槽1d中；电路板2通过导线组L与压电振子h连接；在安装完压电振子h和电路板2后，上腔一1a中通过浇注的方法设置橡胶密封层J；钥匙体4上的转子4a通过生耳S固定在圆弧型滑槽1e中，钥匙体4的转子4a两侧面与圆弧型滑槽1e两侧面间隙配合，钥匙体4的高度与钥匙槽1d高度相同。
为使压电振子h最大限度地发电、避免压电膜h2因受拉应力过大损坏，自然状态下金属膜h1与压电膜h2交界面的最小圆弧半径为其中α＝hm/(hm+hp)，hp和hm分别为压电膜h2和金属膜h1的厚度，β＝Em/Ep，Ep和Em分别为压电膜h2和金属膜h1的杨氏模量，Tp分别为压电材料的机电耦合系数和许用拉应力。
本发明中，压电振子h具有发电和开关按钮的双重功能；当钥匙体4完全被打开，通过弹性触点T的限位作用，离开钥匙槽1d并与橡胶帽3a分离，按钮3断开，此时使用手指按压遥控器上的橡胶密封层J，橡胶密封层J受力变形导致压电振子h受压，压电振子h受力变形后将机械能转换成电能，所生成的电能经电路板2上能量转换电路处理后供给电路板2上的发射单元，发射单元发出开锁信号；当钥匙体4被折叠，通过弹性触点T限位作用将橡胶帽3a压紧，按钮3接通，此时按压橡胶密封层J，压电振子h变形产生的电能经电路板2上能量转换电路处理后供给电路板2上的发射单元，发射单元发出上锁信号；外力释放后，按压电振子h在自身弹性力作用下恢复至原始状态，压电振子h复位过程中也有电能产生，此时，电路板2上的发射单元不发射有效控制信号，产生的电能储存到储能电路中。

Claims (1)

1.一种自供电汽车遥控钥匙，其特征在于：主体的上端自上而下依次设有上腔一、上腔二，上腔二的底壁上设有阶梯孔，左壁上设有挂孔；主体的下端设有钥匙槽，钥匙槽与上腔二之间通过阶梯孔相连通，钥匙槽一侧设有圆弧型滑槽；盲孔和轴孔对称地开设在圆弧型滑槽的两侧，轴孔中固定有生耳，盲孔中安装有弹性触点；金属膜一端通过螺钉固定在上腔一的底壁上，金属膜与其圆弧凸起处所粘接的压电膜构成压电振子，压电膜置于金属膜上面；电路板通过螺钉安装在上腔二的底壁上，按钮从钥匙槽装入阶梯孔并焊在电路板上，按钮的另一端设置有橡胶帽，橡胶帽处于钥匙槽中；电路板通过导线组与压电振子连接；在安装完压电振子和电路板后，上腔一中通过浇注的方法设置橡胶密封层；钥匙体上的转子通过生耳固定在圆弧型滑槽中，钥匙体的转子两侧面与圆弧型滑槽两侧面间隙配合，钥匙体的高度与钥匙槽高度相同；自然状态下金属膜与压电膜交界面的最小圆弧半径为其中α＝hm/(hm+hp)，hp和hm分别为压电膜和金属膜的厚度，β＝Em/Ep，Ep和Em分别为压电膜和金属膜的杨氏模量，Tp分别为压电材料的机电耦合系数和许用拉应力。
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