CN202364055U - 带有离合器的手摇发电机 - Google Patents

Abstract

本实用公开一种带有离合器的手摇发电机，包括发电机、摇手、齿轮箱上、下盖和传动齿轮组，后者包括若干级变速齿轮对及发电机齿轮，变速齿轮对与发电机齿轮之间设离合齿轮，其转轴滑配在齿轮箱上盖的上离合槽和齿轮箱下盖的下离合槽之间；上、下离合槽结构同并对应，且两端为圆弧，圆弧半径等于转轴半径；与变速齿轮对的末只变速齿轮啮合同时与发电机齿轮啮合的离合齿轮中心所处位置为上、下离合槽的首端圆弧中心；上、下离合槽末端圆弧中心位于以发电机齿轮中心为圆心,以发电机齿轮齿顶圆半径和离合齿轮齿顶圆半径之和为半径的圆弧外侧；离合槽的中心线限于一曲边四边形内。本实用保证摇手正转发电机正转，摇手反转发电机停；结构紧凑。

Description

带有离合器的手摇发电机

技术领域

本实用新型属于家用电器技术领域，具体涉及一种带有离合器的手摇发电机。

背景技术

微型家用电器一般用电池供电，麻烦的是当电池的电量耗完时需要及时更换，如果在旅途或野外，没有新电池将造成不便，所以市场上有多种利用手摇发电以供电的微型家用电器出现，例如手摇发电手电筒，但是，这种手摇发电机的摇手与发电机的传动部位缺少有效的离合装置，影响发电机的正常工作，发电机随着手把的转向不同或正转或反转，输出的电流方向也呈不同的流向，这对于需要定向供电的用电器就不适应了。

例如中国专利号ZL200920051299，名称为“一种手持式手摇发电机”的发明专利，公开了一种手持式手摇发电机，包括外壳、手摇柄、增速齿轮机构、发电机，手摇柄位于壳体外部，发电机包括定子、转子、电刷及输出电极，输出电极与输出导线连接，手摇柄与增速齿轮机构连接，增速齿轮机构与发电机中的转子连接，其特征在于：所述外壳外部与手摇柄相对的一侧设有握手柄，其中握手柄的一端设有转轴，握手柄通过转轴安装在外壳上，握手柄可绕转轴正反方向360°旋转，而且增速齿轮机构三级增速构成。这种手摇发电机用手柄绕转轴正反方向360°旋转，其输出的电流方向不确定，对于需要提供确定电极极性的用电器就不适用，例如对于收音机、LED照明灯、手机充电等场合就不适用。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是，克服现有技术的手摇发电机的摇手与发电机的传动部位缺少有效的离合装置或能够防止倒转的装置，发电机不能单向转动的缺陷，提供一种传动部位带有离合器的发电机，这种离合装置能保证发电机单向转动。

本实用新型的目的是通过下述技术方案予以实现的：一种带有离合器的手摇发电机，包括发电机、摇手、齿轮箱上盖、齿轮箱下盖和传动齿轮组，所述传动齿轮组包括若干级变速齿轮对及发电机齿轮，在变速齿轮对与发电机齿轮的中间设有一只离合齿轮，所述离合齿轮的转轴可移动地滑配在分别设于齿轮箱上盖的上离合槽和齿轮箱下盖的下离合槽之间，所述上离合槽和下离合槽结构相同并对应配置，上、下离合槽的两端部都为圆弧结构，圆弧半径等于所述转轴的半径；与变速齿轮对的末只变速齿轮啮合同时与发电机齿轮啮合的离合齿轮中心所处的位置为上、下离合槽的首端圆弧中心；上、下离合槽的末端的圆弧中心位于以发电机齿轮中心为圆心,以发电机齿轮齿顶圆半径和离合齿轮齿顶圆半径之和为半径的圆弧外侧；所述离合齿轮的中心的滑动路径,即所述离合槽的中心线限于一曲边四边形的内部区域，所述曲边四边形的四边分别由下述四段曲线段组成：以末只变速齿轮的中心为圆心，以末只变速齿轮与离合齿轮的啮合中心矩离为半径的第一段圆弧；以发电机齿轮中心为圆心，以发电机齿轮与离合齿轮的啮合中心矩离为半径的第二段圆弧；以末只变速齿轮的中心为圆心，以末只变速齿轮与离合齿轮的啮合中心矩离再加上整个齿高为半径的第三段圆弧；与齿轮箱上盖或齿轮箱下盖内侧的边沿线相距一个定长的第四曲线段，所述定长等于离合齿轮齿顶圆半径。

如果末只变速齿轮正向转动，离合齿轮因为保持与末只变速齿轮啮合，所以会被末只变速齿轮带动，离合齿轮的转轴会从上、下离合槽的末端滑到上、下离合槽的首端，离合齿轮与末只变速齿轮及发电机齿轮同时啮合，摇动摇手经过若干级变速齿轮对的加速后再经离合齿轮带动发电机齿轮转动，使发电机发电；如果摇手反向转动，离合齿轮则被末只变速齿轮牵连带动，离合齿轮的转轴脱离离合槽的首端并滑向离合槽的末端，这里的关键是离合齿轮与末只变速齿轮保持啮合，或至少不会完全相脱离，而离合齿轮与发电机齿轮保证脱离啮合，如此则可以保证发电机不会反转。上、下离合槽的末端的圆弧中心与末只变速齿轮的中心距离小于末只变速齿轮齿顶圆半径与离合齿轮齿顶圆半径之和是为了避免离合齿轮与末只变速齿轮完全脱离影响复位。

作为优选，所述上、下离合槽的中心线为以末只变速齿轮中心为圆心，并通过上、下离合槽的首端圆弧中心及末端圆弧中心的一段圆弧线。

作为优选，所述齿轮箱上盖和齿轮箱下盖之间设有第一级齿轮轴和第二级齿轮轴，所述若干级变速齿轮对的各只齿轮分别滑套在第一级齿轮轴或第二级齿轮轴。

作为优选，所述发电机的轴端固定有飞轮。飞轮作为储能元件，对于摇手快速转动可以起到抑制转速过快增长的作用并将动能以动量矩的方式予以储存，而对于摇手转速减慢则将储存的能量予以释放，防止转速过快降低，以此对发电机的转速起到稳定的作用，从而使发电机电压输出相对稳定；在摇手停止转动时，由于飞轮及发电机齿轮仍在继续转动，并带动离合齿轮沿同方向继续转动，由于离合齿轮的轮齿对末只变速齿轮的轮齿施加主动推力并受到末只变速齿轮轮齿的反作用力的作用，促使离合齿轮的转轴从离合槽的首端滑向末端，因此离合齿轮将脱离发电机齿轮；此时飞轮保持继续转动姿态，直至转速减低到零为止，因此可带动发动机继续发电一段时间。

作为优选，所述摇手利用一横向销轴与一摇座可转动地连接，所述摇座的前端设有插孔；所述变速齿轮对的首只变速齿轮的端面设有插头，所述摇座通过所述插孔与所述插头插接以实现与首只变速齿轮的轴连接。

作为优选，所述摇座前端的插孔与首只变速齿轮的插头为蝶形结构或六角形结构。

作为优选，所述发电机的输出端与一锂电池的电极连接。

作为优选，手摇发电机安装在微型用电器中，用电器包括外壳，所述摇座穿过设在用电器外壳的轴孔再与摇手连接，摇手后端设有捏手，用电器外壳设有使绕所述销轴翻转后的摇手连同捏手一起扣合的凹槽。

本实用新型的有益效果是：

1、保证在摇手正转时发电机正常发电而在摇手反转时发电机停转；

2、结构紧凑，构思巧妙。

附图说明

图1是本实用新型一种实施例的立体示意图；

图2是齿轮箱下盖立体示意图；

图3是齿轮箱上盖仰视立体示意图；

图4是离合槽中心线所在区域示意图；

图5是本实用新型一种具体应用实施例的分解示意图。

图中，发电机1；飞轮11；摇手2；横向销轴21；摇座22；插孔221；捏手23；齿轮箱上盖3；上离合槽31；第一级齿轮轴32；内侧边沿线33；齿轮箱下盖4；下离合槽41；第二级齿轮轴42；变速齿轮对51；首只变速齿轮511；末只变速齿轮512；离合齿轮52；转轴521；发电机齿轮53；极限圆弧531；锂电池6；外壳7；凹槽71；LED灯81；罩82；扬声器9；开关91； 曲边四边形S；第一段圆弧S1；第二段圆弧S2；第三段圆弧S3；第二段圆弧S4。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方案对本实用新型作进一步描述。

实施例1：如图1～3所示，一种带有离合器的手摇发电机，包括发电机1、摇手2、齿轮箱上盖3、齿轮箱下盖4和传动齿轮组，所述传动齿轮组包括6级变速齿轮对51及发电机齿轮53，在变速齿轮对51与发电机齿轮53的中间设有一只离合齿轮52，离合齿轮52的转轴521可移动地滑配在分别设于齿轮箱上盖3的上离合槽31和齿轮箱下盖4的下离合槽41，上离合槽31和下离合槽41结构相同并对应配置，上、下离合槽的两端部都为圆弧结构，圆弧半径等于转轴521半径；离合槽首端的圆弧中心与变速齿轮对51的末只变速齿轮512中心的距离等于该末只变速齿轮512与离合齿轮52的啮合中心矩离，同时该首端的圆弧中心与发电机齿轮53中心的距离等于发电机齿轮53与离合齿轮52的啮合中心矩离。

上、下离合槽的末端的圆弧中心与末只变速齿轮512中心的距离等于离合齿轮52与末只变速齿轮512的啮合中心距离，同时该末端的圆弧中心与发电机齿轮53中心的距离等于或大于发电机齿轮53齿顶圆半径与所述离合齿轮52齿顶圆半径之和。

上、下离合槽的中心线为以末只变速齿轮512的中心为圆心，并通过上、下离合槽的首端圆弧中心及末端圆弧中心的一段圆弧线。

为了离合齿轮能正常动作，离合齿轮52的中心的滑动路径限于一曲边四边形S之中，如图4中的阴影部分所示，所述曲边四边形S的四边分别由下述四段曲线段封闭组成：1、以末只变速齿轮512的中心为圆心，以末只变速齿轮512与离合齿轮52的啮合中心矩离为半径的第一段圆弧S1；2、以发电机齿轮53中心为圆心，以发电机齿轮53与离合齿轮52的啮合中心矩离为半径的第二段圆弧S2； 3、以末只变速齿轮512的中心为圆心，以末只变速齿轮512与离合齿轮52的啮合中心矩离再加上整个齿高后作为半径的第三段圆弧S3；4、与齿轮箱上盖3或齿轮箱下盖4的内侧边沿线33相距一个定长的曲线段S4，所述定长等于离合齿轮52的齿顶圆半径。

为了保证离合齿轮能有效脱离发电机齿轮，所以上、下离合槽的末端的圆弧中心处于一极限圆弧531外侧，所述极限圆弧531是以发电机齿轮中心为圆心,以发电机齿轮齿顶圆半径和离合齿轮齿顶圆半径之和为半径的圆弧。

齿轮箱上盖3和齿轮箱下盖4之间设有第一级齿轮轴32和第二级齿轮轴42，6级变速齿轮对的各只齿轮分别滑套在第一级齿轮轴32或第二级齿轮轴42。第二级齿轮轴42的轴线就是末只变速齿轮512的中心线。

离合齿轮52还兼有将摇手转向与发电机转向进行协调的惰轮的作用。

发电机1的轴端固定有飞轮11。摇手2利用一横向销轴21与一摇座22可转动地连接，所述摇座22的前端设有插孔221；所述变速齿轮对51中首只变速齿轮511的端面设有插头，所述摇座22通过所述插孔221与所述插头插接以实现与首只变速齿轮511轴连接。首只变速齿轮511滑套在第一级齿轮轴32上。

摇座22前端的插孔221与首只变速齿轮511的插头为六角形结构或蝶形结构。

发电机1的输出端与一锂电池6的电极连接。

手摇发电机安装在微型用电器中，摇座22穿过用电器外壳7的轴孔再与摇手2连接，摇手2后端设有捏手23，用电器外壳7设有使绕横向销轴21翻转后的摇手2连同捏手23一起扣合的凹槽71。

如果末只变速齿轮512正向转动，离合齿轮52会被末只变速齿轮512牵连带动，离合齿轮52的转轴521滑到上离合槽31及下离合槽41的首端，离合齿轮52同时与末只变速齿轮512及发电机齿轮53啮合，摇动摇手2经过6级变速齿轮对51的加速后再经离合齿轮52带动发电机齿轮53转动，使发电机1发电；如果摇手2反向转动，离合齿轮52则被末只变速齿轮512牵连带动，离合齿轮的转轴521脱离离合槽的首端并滑向离合槽的末端，离合齿轮52与电机齿轮53脱离啮合，可以保证发电机1不会反转。

用电器包括手电筒，手电筒的LED灯81固定在用电器的前端，LED灯前端有聚光和防护的罩82，LED灯由经发电机充电的锂电池6供电照明；用电器还设有收音机，收音机的扬声器9固定在外壳7上，收音机与手电筒共用一个电源。手电筒及收音机分别用各自的开关91或调节器控制，如图5所示。

本实用新型结构紧凑，发动机离合器设计新颖而且巧妙，与微型家用电器结合使用十分方便，本领域的技术人员如果对上述实用新型内容作简单的修改或等效替换，这样的改变不能认为是脱离本实用新型的范围，所有这样对所属领域的技术人员显而易见的修改将包括在本实用新型的权利要求的范围之内。

Claims (8)

1. 一种带有离合器的手摇发电机，包括发电机、摇手、齿轮箱上盖、齿轮箱下盖和传动齿轮组，其特征是，所述传动齿轮组包括若干级变速齿轮对及发电机齿轮，在变速齿轮对与发电机齿轮的中间设有一只离合齿轮，所述离合齿轮的转轴可移动地滑配在分别设于齿轮箱上盖的上离合槽和齿轮箱下盖的下离合槽之间，所述上离合槽和下离合槽结构相同并对应配置，上、下离合槽的两端部都为圆弧结构，圆弧半径等于所述转轴的半径；与变速齿轮对的末只变速齿轮啮合同时与发电机齿轮啮合的离合齿轮中心所处的位置为上、下离合槽的首端圆弧中心；上、下离合槽的末端的圆弧中心位于以发电机齿轮中心为圆心,以发电机齿轮齿顶圆半径和离合齿轮齿顶圆半径之和为半径的圆弧外侧；所述离合齿轮的中心的滑动路径,即所述离合槽的中心线限于一曲边四边形的内部区域，所述曲边四边形的四边分别由下述四段曲线段组成：以末只变速齿轮的中心为圆心，以末只变速齿轮与离合齿轮的啮合中心矩离为半径的第一段圆弧；以发电机齿轮中心为圆心，以发电机齿轮与离合齿轮的啮合中心矩离为半径的第二段圆弧；以末只变速齿轮的中心为圆心，以末只变速齿轮与离合齿轮的啮合中心矩离再加上整个齿高为半径的第三段圆弧；与齿轮箱上盖或齿轮箱下盖内侧的边沿线相距一个定长的第四曲线段，所述定长等于离合齿轮齿顶圆半径。

2.根据权利要求1所述的带有离合器的手摇发电机，其特征是，所述上、下离合槽的中心线为以末只变速齿轮中心为圆心，并通过上、下离合槽的首端圆弧中心及末端圆弧中心的一段圆弧线。

3.根据权利要求1或2所述的带有离合器的手摇发电机，其特征是，所述齿轮箱上盖和齿轮箱下盖之间设有第一级齿轮轴和第二级齿轮轴，所述若干级变速齿轮对的各只齿轮分别滑套在第一级齿轮轴或第二级齿轮轴。

4.根据权利要求1或2所述的带有离合器的手摇发电机，其特征是，所述发电机的轴端固定有飞轮。

5.根据权利要求1或2所述的带有离合器的手摇发电机，其特征是，所述摇手利用一横向销轴与一摇座可转动地连接，所述摇座的前端设有插孔；所述变速齿轮对的首只变速齿轮的端面设有插头，所述摇座通过所述插孔与所述插头插接以实现与首只变速齿轮的轴连接。

6.根据权利要求5所述的带有离合器的手摇发电机，其特征是，所述摇座前端的插孔与首只变速齿轮的插头为蝶形结构或六角形结构。

7.根据权利要求1或2所述的带有离合器的手摇发电机，其特征是，所述发电机的输出端与一锂电池的电极连接。

8.根据权利要求5所述的带有离合器的手摇发电机，其特征是，手摇发电机安装在微型用电器中，用电器包括外壳，所述摇座穿过设在用电器外壳的轴孔再与摇手连接，摇手后端设有捏手，用电器外壳设有使绕所述销轴翻转后的摇手连同捏手一起扣合的凹槽。

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