CN215120514U - 一种感生电动势激发装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种感生电动势激发装置，该装置包括底座，设有预定深度的圆槽；感生组件，容纳在所述圆槽内，包括设置在圆槽底部的铜芯弹簧，垫设在所述铜芯弹簧上的铜芯，内嵌于所述铜芯、且极性相斥的两颗磁铁，以及套设在所述铜芯外围的线圈；所述铜芯在触发动作后沿着圆槽上下移动、使得通过线圈的磁通量发生变化、进而产生感生电动势。本实用新型采用机械结构，质量可靠，每次产生的感生电动势数值稳定，动作机构选用高强度弹簧，长期使用过程中电压衰减量小；内部灌胶密封，并用隔磁套包裹，对干扰抵抗力强，防水防尘防震动。主要动作模式为往返滑动，结构稳定，装配简单，经过优化可适用于大部分现有产品，易于实现大批量使用。

Description

一种感生电动势激发装置

技术领域

本实用新型涉及磁感应装置领域，具体涉及一种感生电动势激发装置。

背景技术

随着科技的进步和发展，电能在日常生活中的使用变得越来越普及。

目前市面上大部分的产品和设备都需要有源电流或电池供电进行启动和控制，它们存在以下缺点：1）使用环境局限性大，不能应对日常生活或工业生产中存在的复杂场景及极端场景。2）对供电条件过于依赖，停电后不能使用或存在用电焦虑。3）结构臃肿，在设计时需要为电源和电池留下空间，增加了额外体积和重量。

实用新型内容

实用新型目的：提供一种感生电动势激发装置，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种感生电动势激发装置，包括上盖、隔板、底座、按键、铜芯、按键弹簧、隔磁套、线圈、磁铁、芯座、铜芯弹簧、隔磁圆片、线圈骨架。在铜芯中内嵌有两颗极性相斥的柱形磁铁，铜芯外围套有线圈，这种磁铁加线圈的结构，可以通过铜芯上下移动使得通过外围线圈的磁通量发生变化，产生感生电动势。

在进一步的实施例中，铜芯包括芯座、磁铁、隔磁圆片，隔磁圆片至少为三块，纵向布置在芯座内；磁铁固定在每两块相邻隔磁圆片之间。铜芯为黄铜材质，整体形状为两个大小圆柱相接，上方小圆柱为实心按压端，下方大圆柱内嵌电磁铁，铜芯外壁厚0.2mm，该厚度既能保证铜材的延展性，便于包裹，又能使得磁场有效穿透。隔磁圆片厚度均匀，大小与磁铁截面积一致，隔磁圆片用以阻隔磁场外泄，提高利用率。

在进一步的实施例中，底座的上方通过隔板连接上盖，在上盖中有凹槽，用以安放按键，按键材质为铝合金，一端有沉孔，用以安放弹簧，中心有通孔，用以穿过铜芯。

在进一步的实施例中，在铜芯外围套有感应线圈组、感应线圈组由隔磁套、线圈、线圈骨架组成，线圈下端需设置在两颗磁铁中央，其绕线紧密，并灌胶密封，用以防水防尘，感应线圈组平放于底座的中心上圆槽中，二者用胶粘接，线圈采用特制漆包线，在漆包线绕线圈数和电阻间选取最优比值，从而使得在产生最大感生电动势的情况下内阻带来的影响最小。底座的腰部预定位置处设有方形孔，线圈的预留外接线通过所述方形孔引出。

本实用新型与现有装置相比其显著优点在于：采用机械结构，质量可靠，每次产生的感生电动势数值稳定，动作机构选用高强度弹簧，长期使用过程中电压衰减量小；内部灌胶密封，并用隔磁套包裹，对干扰抵抗力强，防水防尘防震动。按键和铜芯均采用滑动往返的动作模式，结构稳定，装配简单，经过优化可适用于大部分现有产品，易于实现大批量使用。

附图说明

图1是本激发装置的外形结构示意图。

图2是本激发装置关闭状态剖视图。

图3是本激发装置打开状态剖视图。

图4是本激发装置接线出口示意图。

图5是本激发装置按键结构示意图。

图中各附图标记为：上盖1、螺钉孔1a、隔板2、底座3、方形孔3a、按键4、通孔4a、沉孔4b、铜芯5、按键弹簧6、隔磁套7、线圈8、外接线8a、磁铁9、芯座10、铜芯弹簧11、隔磁圆片12、线圈骨架13。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

申请人认为，目前市面上大部分的产品和设备都需要有源电流或电池供电进行启动和控制，它们存在以下缺点：1）使用环境局限性大，不能应对日常生活或工业生产中存在的复杂场景以及极端场景。2）对供电条件过于依赖，停电后不能使用或存在用电焦虑。3）结构臃肿，在设计时需要为电源和电池留下空间，增加了额外体积和重量。4）三防能力差，不能应对电磁干扰等其他手段。目前国内外专利文献资料尚无发现类似的感生电动势激发装置的结构。

为此，申请人提出一种感生电动势激发装置，通过移动内嵌两颗相斥磁铁的柱形铜芯使得穿过其外围线圈的磁通量发生变化，达到产生感生电动势的效果。通过材料和结构的优化，该装置产生的感生电动势电压可高达25V。这种机械能转化为电能的方式稳定可靠，可以适应多种使用场景，突破了环境局限，可完全不依靠有源供电。同时该装置结构紧凑、体积小巧、可以适用范围广，替换传统电源后能有效减少产品的体积和重量。该装置使用纯机械结构，内部密封，防水防尘，拥有极高的三防和抗干扰性能，本发明操作简单，响应速度快，有效解决了传统有源设备的缺点。

本实施例提出一种感生电动势激发装置，它包括上盖1、隔板2、底座3、按键4、铜芯5、按键弹簧6、隔磁套7、线圈8、磁铁9、芯座10、铜芯弹簧11、隔磁圆片12、线圈骨架13组成，其特征是在铜芯5中内嵌有两颗极性相斥的柱形磁铁9，铜芯外围套有线圈8，这种磁铁加线圈的结构，可以通过铜芯上下移动使得通过外围线圈8中磁通量发生变化，产生感生电动势。

底座3为铝合金材质，内有上大下小两个圆槽。铜芯5为黄铜材质，整体形状为两个大小圆柱相接，上方小圆柱为实心按压端，下方大圆柱内嵌电磁铁9，铜芯外壁厚0.2mm，该厚度既能保证铜材的延展性，便于包裹，又能使得磁场有效穿透。磁铁9材质为钕铁硼或其它强磁性材料，相斥相接、径向冲磁，这种充磁方式可以使得磁感线与铜芯呈约90°的垂直方向向四周发散。在磁铁9互相接触面及与铜芯5上下接触面间贴有三片隔磁圆片12，隔磁圆片12材质为1010、q235或其他低碳钢，厚度均匀，大小与磁铁截面积一致，隔磁圆片用以阻隔磁场外泄，提高利用率。铜芯5末端嵌有芯座10，芯座材质为铝合金，套在铜芯弹簧11上，铜芯弹簧11放置在底座3中心的下圆槽中，为不锈钢材质，用以防腐防蚀。在铜芯外围套有感应线圈组、感应线圈组由隔磁套7、线圈8、线圈骨架13组成，线圈下端初始位置需位于两颗磁铁中央，其内部需紧密，并灌胶密封，用以防水防尘，隔磁套材质为1010、q235或其他低碳钢，线圈骨架13材质为尼龙或其它塑料，感应线圈组平放于底座3的中心上圆槽中，二者用胶粘接，线圈8采用特制漆包线，在漆包线绕线圈数和电阻间选取最优比值，可使得在产生最大感生电动势的情况下内阻带来的影响最小。线圈8的预留外接线8a通过在底座3上的方形孔3a引出，底座3上方通过隔板2与上盖1相接，上盖1四角设有4个螺钉孔1a，用以使用螺钉将上盖1，隔板2，底座3连接和固定。在上盖1中有凹槽，用以安放按键4，按键4材质为铝合金，一端有沉孔4b，用以安放弹簧6，中心有通孔4a，用以穿过铜芯5。

使用前需先按下铜芯5，此时按键4在按键弹簧6的作用下顶出，通过按键4的底面将铜芯5限位在底座3中，使用时，按下按键4，铜芯5在铜芯弹簧11的作用下穿过按键4中央圆孔顶出，通过调节弹簧11的节径和圈数，可以控制铜芯5向上弹起速度，这样通过线圈，磁铁，弹簧多方面优化的结构，可产生高达25V的感生电动势。

感生电动势激发装置是针对现阶段产品和设备对有源供电依赖程度过高而提出来的一种新的方案，可以普遍使用在经济生产的各种行业，该装置主体采用铝合金，体积小，重量轻，成本低，易于实现大批量推广。

综上所述，本发明与现有技术相比其显著的效果如下：

无源供电：含有本发明的产品，可以将机械能转换为电能、可以实现无电源或电池启动功能，供电电压高达25v，摆脱了对传统电源的依赖。

电压稳定，操作简单：本发明采用机械结构，质量可靠，每次产生的感生电动势数值稳定，动作机构选用高强度弹簧，长期使用过程中电压衰减量小，本发明按下按键即可触发，简单易学。

重量轻、体积小：主体外壳采用铝合金材质，极大的减小了产品重量，同时结构紧凑，空间占用优化度高，体积小巧。

寿命长、抗干扰、三防性能好：关键元件选用不锈钢及高强度铝合金，耐腐蚀、耐磨损，机械性能好，可长期使用。内部灌胶密封，并用隔磁套包裹，对干扰抵抗力强，防水防尘防震动。

易于适配和普及：本发明体小巧轻便，成本低，适用范围广，主要动作模式均为滑动往返，结构稳定，装配简单，经过优化可适用于大部分现有产品，易于实现大批量使用。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (5)

1.一种感生电动势激发装置，其特征是包括：

底座，设有预定深度的圆槽；

感生组件，容纳在所述圆槽内，包括设置在圆槽底部的铜芯弹簧，垫设在所述铜芯弹簧上的铜芯，内嵌于所述铜芯、且极性相斥的两颗磁铁，以及套设在所述铜芯外围的线圈；

所述铜芯在触发动作后沿着圆槽上下移动、使得通过线圈中的磁通量发生变化、进而产生感生电动势。

2.根据权利要求1所述的一种感生电动势激发装置，其特征在于：所述底座内设有用于容纳所述线圈的空间。

3.根据权利要求1所述的一种感生电动势激发装置，其特征在于：所述底座的上方通过隔板连接上盖，上盖中设有横向布置、且用于安放按键的凹槽。

4.根据权利要求3所述的一种感生电动势激发装置，其特征在于，所述按键的一端设有用于安放弹簧的沉孔，所述按键的中心设有用于穿过所述铜芯的通孔。

5.根据权利要求1所述的一种感生电动势激发装置，其特征在于，所述底座的腰部预定位置处设有方形孔，线圈的预留外接线通过所述方形孔引出。

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