CN108122399A - 一种自发电遥控器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自发电遥控器，包括壳体，自发电控制组件，控制板；自发电控制组件包括永磁发电装置和操作按钮；永磁发电装置由磁铁组和线圈组两部分组成，控制板通过电路板与线圈组连接；线圈组由E字形磁芯和套在其上的线圈构成；磁铁组包括永磁体、导磁板、塑料外套和弹片，导磁板和永磁体封装在塑料外套内部，永磁体上下各设置一个导磁板，塑料外套后端面连接弹片，塑料外套两个侧面各设置一个旋转轴点；E字形磁芯的中间磁臂经过塑料外套前端面开口伸入到两个导磁板之间；操作按钮上下移动，通过下压弹片使磁铁组绕旋转轴点旋转，使线圏产生电流为控制板供电。本发明适合于煤矿环境中使用的，成本低，使用方便，安全可靠。
Description
技术领域
本发明涉及遥控器的技术领域，尤其涉及化工和煤矿井下环境使用的本质安全型遥控器。
背景技术
目前，市场上的遥控器都是采用电池供电，有一次性电池和可充电电池两种；一次性电池需要经常更换非常麻烦，给使用带来不便，增加维护成本，当电池欠压时，遥控器处于不稳定状态，容易引发安全事故；可充电电池价格高昂，需要经常充电，给使用带来不便，当充电器和电池长期使用老化以后，有爆炸的危险形成安全隐患；另外电池会产生有害物质污染环境。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于针对现有技术中的上述缺陷，提供一种适合于煤矿环境中使用的，成本低，使用方便，安全可靠，免电池的遥控器。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种自发电遥控器，包括壳体，设置在壳体内的自发电控制组件，以及用于向外发送无线控制信号的控制板；所述自发电控制组件包括永磁发电装置和操作按钮；所述永磁发电装置由磁铁组和线圈组两部分组成，控制板通过电路板与线圈组连接；所述线圈组由E字形磁芯和套在E字形磁芯中间磁臂上的线圈构成；所述磁铁组包括永磁体、导磁板、塑料外套和弹片，导磁板和永磁体封装在塑料外套内部，永磁体为板状结构，永磁体上下各设置一个导磁板与其贴合放置，塑料外套前端面开口，塑料外套后端面连接弹片，塑料外套两个侧面各设置一个旋转轴点；线圈组的E字形磁芯的中间磁臂经过磁铁组的塑料外套前端面开口伸入到两个导磁板之间；操作按钮与磁铁组后方的弹片搭接，操作按钮上下移动，通过下压弹片使磁铁组绕旋转轴点旋转，塑料外套前端面开口与上下两个导磁板依次搭接从而使线圏产生电流为控制板供电。
进一步的，所述壳体内设置有2套以上呈直线排列的自发电控制组件。
进一步的，E字形磁芯两翼及后侧有5个固定孔，用于将线圈组固定于壳体内的结构件上；线圈套在E字形中间磁臂上，通过胶体固定。
进一步的，导磁板的长度长于永磁体，塑料外套前端面开口处，上下两个导磁板相对于永磁体向外凸出，使两个导磁板之间形成容纳E字形磁芯的中间磁臂的空间。
进一步的，塑料外套的后端面设置凸出的平台用于固定弹片，平台中间下凹，两边凸起，下凹部分设置弹片。
进一步的，永磁体尺寸为14.6mm*5.5mm*3.5mm，线圈内孔尺寸1.8mm*7.5mm，线圈外部尺寸9.4mm*14.3mm。
进一步的，所述弹片为铍铜。
进一步的，控制板的控制信号是带有曼彻思特编码及CRC校验的无线电波，射频接收电路内建稳压器。
进一步的，壳体底板凸起滑道，供操作按钮上下移动；操作按钮靠近弹片侧，设置有凹槽，该凹槽上下面与弹片搭接，当操作按钮上下移动时，推动弹片进而带动磁铁组旋转；操作按钮下方有两条弹簧，当按钮被按下，可通过该弹簧顶起按钮实现复位。
工作原理：控制板通过走线电路板与线圈组连接，通过操作按钮推动磁铁组旋转，使得线圈组中的线圈产生交流电，一瞬间的机械能转化成电能，进而实现自发电为控制板提供电源，使得控制板实现向外发送控制信号的效果
本发明的有益效果是：
1）该自发电遥控器可靠性高，无需使用化学电池，不会造成资源重复浪费与环境污染；通过操作按钮就可以实现机械能与电能之间的转换，便于推广运用；
2）该自发电遥控器发电时不需要连续的转动动作，能将较小行程的平动动作所具有的能量转换为电能，特别适合微能量收集领域的应用场合；
3）该自发电遥控器，信号强、抗干扰能力强、安全性能突出、使用寿命长、可靠性高；在潮湿的环境或者需要防爆的场所均可使用，尤其适合于化工厂、煤矿；
4）该自发电遥控器采用按钮推拉磁路发电，结构简单，利于量产。
下面结合附图及具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
附图说明
图1为本发明自发电遥控器结构示意图；
图2为永磁发电装置结构示意图；
图3为磁铁组结构示意图；
图4为线圈组结构示意图；
图5为自发电原理结构图1；
图6为自发电原理结构图2；
图7为操作按钮与磁铁组的连接示意图。
附图标记：
1.操作按钮；101.弹簧；102.滑道；103.凹槽；2.电路板；3.永磁发电装置；301.E字形磁芯；302.线圈；303.永磁体；304.导磁板；305.塑料外套；306.弹片；307.旋转轴点；4.壳体。
具体实施方式
如图1~7所示，一种自发电遥控器，其特征在于：包括壳体4，设置在壳体4内的自发电控制组件，以及用于向外发送无线控制信号的控制板；所述自发电控制组件包括永磁发电装置3和操作按钮1；所述永磁发电装置3由磁铁组和线圈组两部分组成，控制板通过电路板2与线圈组连接；所述线圈组由E字形磁芯301和套在E字形磁芯中间磁臂上的线圈302构成（磁铁组置于所述线圈组的外侧，且与所述线圈组的中心线正对布置，E字形中间磁臂夹在导磁板中间）；所述磁铁组包括永磁体303、导磁板304、塑料外套305和弹片306，导磁板304和永磁体303封装在塑料外套305内部，永磁体303为板状结构，永磁体303上下各设置一个导磁板304与其贴合放置，塑料外套305前端面开口，塑料外套305后端面连接弹片306，塑料外套305两个侧面各设置一个旋转轴点307；线圈组的E字形磁芯301的中间磁臂经过磁铁组的塑料外套305前端面开口伸入到两个导磁板304之间；操作按钮1与磁铁组后方的弹片306搭接，操作按钮1上下移动，通过下压弹片306使磁铁组绕旋转轴点307旋转，塑料外套前端面开口与上下两个导磁板依次搭接从而使线圏产生电流为控制板供电。
所述壳体4内设置有2套以上呈直线排列的自发电控制组件。
E字形磁芯301两翼及后侧有5个固定孔，用于将线圈302固定于壳体4内的结构件上；线圈302套在E字形中间磁臂301上，通过胶体固定。
导磁板304的长度长于永磁体303，塑料外套305前端面开口处，上下两个导磁板304相对于永磁体303向外凸出，使两个导磁板304之间形成容纳E字形磁芯301的中间磁臂的空间。
永磁体为超导材料，尺寸为14.6mm*5.5mm*3.5mm，线圈内孔尺寸1.8mm*7.5mm，线圈外部尺寸9.4mm*14.3mm。所述弹片为铍铜。
塑料外套305的后端面设置凸出的平台用于固定弹片306，平台中间下凹，两边凸起，下凹部分设置弹片。该结构简单实用，即可缩短整体磁铁组的尺寸，同时保证弹片有足够变形量可靠工作。
壳体底板凸起2条半工字形形滑道102，供操作按钮上下移动；操作按钮靠近弹片侧，设置有凹槽103，该凹槽103上下面与弹片搭接，当操作按钮上下移动时，推动弹片进而带动磁铁组旋转；操作按钮下方有两条弹簧，当按钮被按下，可通过该弹簧顶起按钮实现复位。
本实施方式中：控制板用于向外发送无线控制信号，当该控制板通电时，该控制板则可以对外发出无线控制信号，进而利用该无线控制信号控制外部电器产品的运行状态，例如开启或关闭等；上述控制信号是带有曼彻思特编码及CRC校验的无线电波，另外射频接收电路内设稳压器，低电压侦测，曼彻思特编码(Manchester encoding )，载波侦测，preamble 侦测，自动频率捕偿(Auto Frequency compensation)，自动校正(VCO, IFFilter )，可程序化 IF 过滤器等功能，可以大大提高射频信号的抗干扰能力，非常适合在煤矿化工等恶劣环境使用。
本实施方式中：永磁体由超导磁材料做成，上下各有一个导磁板与永磁体贴合放置，形成延伸的N/S极；磁铁组塑料外套侧面有2个旋转轴点，塑料外套后面固定有弹片，通过推拉弹片使磁铁组围绕旋转轴点旋转；导磁板与E字形磁芯的中间磁臂呈面接触，导磁板通过塑料外套两侧的轴点做跷板运动，运动时，该导磁板的其中一个将与E字形磁芯的中间磁臂依次搭接；导磁板与E字形磁芯的中间磁臂搭接时，由于磁力的作用会有一定的吸力，通过推拉弹片进行搭接切换，弹片可以储能，当克服吸力时能加速切换；E字形磁芯具有两个作用，首先是导磁作用，再则是作磁场换向作用；参照图5所示， 假设两导磁板中的一导磁板的磁极为S极， 另一导磁板的磁极为N 极。初始时，E字形磁芯的端面与一导磁板的端面吸合接触，由于E字形磁芯具有导磁的作用，因此E字形磁芯相当于延长了该导磁板的长度，这样，磁场的磁感应线会穿过空心线圈中，磁感线的方向可近似看做N-S，也就是穿过E字形磁芯中的磁感线的方向是由A至B；参照图6所示，当磁铁组位置发生变化时，也就是磁铁组与E字形磁芯之间的位置相对改变，E字形磁芯从一导磁板的一侧跳至另一导磁板的一侧时，从S极跳至N极时， E字形磁芯变成与另一导磁板瞬间吸合，并端面接触在一起，同样由于E字形磁芯具有的导磁作用，因此，E字形磁芯相当于延长了另一导磁板的长度，磁感线会通过E字形磁芯与N极发生相互引力，E字形磁芯中的磁感线方向可近似看做S-N，也就是穿过E字形磁芯中的磁感线的方向是由 B 至 A；这样，通过磁铁组的运动过程，磁铁组与E字形磁芯之间的相对位置变化，使通过E字形磁芯的磁感线的方向发生了反转，E字形磁芯中的磁场方向由先前的N-S突变成了S-N，E字形磁芯中磁感线的变化会使套在E字形磁芯外部的空心线圈产生感生电流，从而实现自发电的效果。本实施方案增加了磁钢厚度和线圈尺寸，增加了发电量和发射功率，可靠通信距离在空旷地带达到160米，非常适合煤矿和化工等恶劣环境需要长距离可靠控制的需要。
Claims (10)
1.一种自发电遥控器，其特征在于：包括壳体，设置在壳体内的自发电控制组件，以及用于向外发送无线控制信号的控制板；所述自发电控制组件包括永磁发电装置和操作按钮；所述永磁发电装置由磁铁组和线圈组两部分组成，控制板通过电路板与线圈组连接；所述线圈组由E字形磁芯和套在E字形磁芯中间磁臂上的线圈构成；所述磁铁组包括永磁体、导磁板、塑料外套和弹片，导磁板和永磁体封装在塑料外套内部，永磁体为板状结构，永磁体上下各设置一个导磁板与其贴合放置，塑料外套前端面开口，塑料外套后端面连接弹片，塑料外套两个侧面各设置一个旋转轴点；线圈组的E字形磁芯的中间磁臂经过磁铁组的塑料外套前端面开口伸入到两个导磁板之间；操作按钮与磁铁组后方的弹片搭接，操作按钮上下移动，通过下压弹片使磁铁组绕旋转轴点旋转，塑料外套前端面开口与上下两个导磁板依次搭接从而使线圏产生电流为控制板供电。
2.根据权利要求1所述的自发电遥控器，其特征在于：所述壳体内设置有2套以上呈直线排列的自发电控制组件。
3.根据权利要求1所述的自发电遥控器，其特征在于： E字形磁芯两翼及后侧有5个固定孔，用于将线圈组固定于壳体内的结构件上；线圈套在E字形中间磁臂上，通过胶体固定。
4.根据权利要求1所述的自发电遥控器，其特征在于：导磁板的长度长于永磁体，塑料外套前端面开口处，上下两个导磁板相对于永磁体向外凸出，使两个导磁板之间形成容纳E字形磁芯的中间磁臂的空间。
5.根据权利要求1所述的自发电遥控器，其特征在于：塑料外套的后端面设置凸出的平台用于固定弹片，平台中间下凹，两边凸起，下凹部分设置弹片。
6.根据权利要求1所述的自发电遥控器，其特征在于：所述永磁体为超导磁材料。
7.根据权利要求1所述的自发电遥控器，其特征在于：永磁体尺寸为14.6mm*5.5mm*3.5mm，线圈内孔尺寸1.8mm*7.5mm，线圈外部尺寸9.4mm*14.3mm。
8.根据权利要求1所述的自发电遥控器，其特征在于：所述弹片为铍铜。
9.根据权利要求1所述的自发电遥控器，其特征在于：控制板的控制信号是带有曼彻思特编码及CRC校验的无线电波，射频接收电路内建稳压器。
10.根据权利要求1所述的自发电遥控器，其特征在于：壳体底板凸起滑道，供操作按钮上下移动；操作按钮靠近弹片侧，设置有凹槽，该凹槽上下面与弹片搭接，当操作按钮上下移动时，推动弹片进而带动磁铁组旋转；操作按钮下方有两条弹簧，当按钮被按下，可通过该弹簧顶起按钮实现复位。
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