一种基于智能材料的振动自发电手电筒的制作方法

1.本实用新型涉及照明工具领域，特别涉及一种基于智能材料的振动自发电手电筒。


背景技术：

2.随着时代的快速发展，机械能越来越容易被人们所忽视，但机械能却随处可以，在实际生活中，振动无处不在，周围环境的振动带来机械能的同时也会带来结构的损伤，缩短结构的使用寿命，所以将环境的振动能量转换为方便可利用的电能成为了研究热点。可持续运用的手电筒可以减少对一次性电池的浪费，从而减少一次性电池对环境的污染问题，如何将手电使用中所产生的振动转化为可使用的电能从而实现可持续利用成为了亟待解决的问题。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于，提供一种基于智能材料的振动自发电手电筒。本实用新型能将所受振动转化为可用于照明的电能，具有节能和使用寿命长的特点。
4.本实用新型的技术方案：一种基于智能材料的振动自发电手电筒，包括灯罩壳，灯罩壳内设有固定块，固定块上设有电珠，电珠周围的灯罩壳内壁上设有反光罩，所述灯罩壳的一侧设有与其相连的主壳体，主壳体内腔的一侧设有方形的感电壳体，感电壳体内腔的两端均设有压电悬臂梁机构，所述压电悬臂梁机构包括设于感电壳体内腔端部两侧的第一支撑块，第一支撑块之间留有间隙，第一支撑块的一侧设有与其位置相对应的两个第二支撑块，第一支撑块和第二支撑块之间设有两块压电材料，压电材料之间设有基体，基体的作用面朝向第二支撑块一侧；所述压电悬臂梁机构之间设有与感电壳体滑动连接的永磁体，永磁体的两磁极端分别朝向对应侧的压电悬臂梁机构，且与压电悬臂梁机构之间留有间隙，所述永磁体外侧的感电壳体内设有将其围合的感应线圈；所述感电壳体的一侧设有电池及控制系统，电池及控制系统与感应线圈、压电悬臂梁机构和电珠电性连接。
5.上述的一种基于智能材料的振动自发电手电筒中，所述永磁体包括位于感电壳体中部的矩体形滑动部，滑动部的两端设有半圆柱形的压电部。
6.前述的一种基于智能材料的振动自发电手电筒中，所述滑动部的宽度与感电壳体内腔的宽度一致。
7.前述的一种基于智能材料的振动自发电手电筒中，所述主壳体的端部设有按压开关。
8.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
9.1、本实用新型灯罩壳的一侧设有与其相连的主壳体，主壳体内腔的一侧设有方形的感电壳体，感电壳体内腔的两端均设有压电悬臂梁机构，所述压电悬臂梁机构包括设于感电壳体内腔端部两侧的第一支撑块，第一支撑块之间留有间隙，第一支撑块的一侧设有与其位置相对应的两个第二支撑块，第一支撑块和第二支撑块之间设有两块压电材料，压
电材料之间设有金属基体，金属基体的作用面朝向第二支撑块一侧；所述压电悬臂梁机构之间设有与感电壳体滑动连接的永磁体，永磁体的两磁极端分别朝向对应侧的压电悬臂梁机构，且与压电悬臂梁机构之间留有间隙，所述永磁体外侧的感电壳体内设有将其围合的感应线圈；所述感电壳体的一侧设有电池及控制系统，电池及控制系统与感应线圈、压电悬臂梁机构和电珠电性连接；当本实用新型在使用中产生振动时，永磁体在感电壳体内来回移动，移动过程中，感应线圈切割永磁体的磁感线出现电磁感应现象从而形成感应电流，移动至端部时则会撞击压电悬臂梁机构，压电材料受压产生感应电荷进而同样产生感应电流，两种感应电流进入电池及控制系统后可以用于对电珠的供电，将振动所产生的机械能不断转化为电能，减少对一次性电池的使用，具有节能和使用寿命长的特点。
10.2、本实用新型永磁体包括位于感电壳体中部的矩体形滑动部，滑动部的两端设有半圆柱形的压电部，半圆柱形的压电部端部体积随弧面逐渐减小，可以防止在移动时受到第二支撑块的阻挡，并且与金属基体在碰撞时可以有更小的接触面积，从而提升对压电材料的作用效果，压电效应更为明显，使用可靠性佳。
11.3、本实用新型永磁体的滑动部的宽度与感电壳体内腔的宽度一致，使永磁体可以在感电壳体内腔沿一个方向来回移动而不会产生侧向的偏移，进而提升电磁感应现象时切割磁感线效果和压电效应时的碰撞准确性，提升对振动所产生的机械能的利用率。
附图说明
12.图1是本实用新型结构示意图；
13.图2是本实用新型感电壳体内部的结构示意图；
14.图3是本实用新型压电悬臂梁机构的结构示意图；
15.图4是本实用新型感应线圈的结构示意图。
16.附图中的标记为：1
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灯罩壳；2
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固定块；3
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电珠；4
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反光罩；5
‑ꢀ
主壳体；6
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感电壳体；7
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压电悬臂梁机构；8
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第一支撑块；9
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第二支撑块；10
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压电材料；11
‑
金属基体；12
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永磁体；13
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感应线圈；14
‑ꢀ
电池及控制系统；15
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滑动部；16
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压电部；17
‑
按压开关。
具体实施方式
17.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
18.实施例：一种基于智能材料的振动自发电手电筒，如附图1所示，包括灯罩壳1，灯罩壳1内设有固定块2，固定块2上设有电珠3，电珠3周围的灯罩壳1内壁上设有反光罩4，为手电筒的常规部件，均可以通过市售获得，在此不再赘述；如附图2所示，所述灯罩壳1 的一侧设有与其相连的主壳体5，主壳体5内腔的一侧设有方形的感电壳体6，感电壳体6内腔的两端均设有压电悬臂梁机构7，如附图 3所示，所述压电悬臂梁机构7包括设于感电壳体6内腔端部两侧的第一支撑块8，第一支撑块8之间留有间隙，第一支撑块8的一侧设有与其位置相对应的两个第二支撑块9，第一支撑块8和第二支撑块 9之间设有两块压电材料10，压电材料10之间设有金属基体11，金属基体11的作用面朝向第二支撑块9一侧；所述压电悬臂梁机构7 之间设有与感电壳体6滑动连接的永磁体12，永磁体12包括位于感电壳体6中部的矩体形滑动部15，滑动部15的宽度与感电壳体6内腔的宽度一致，滑动部15的两端设有半圆柱
形的压电部16，压电部 16为永磁体12的磁极端，永磁体12的两磁极端分别朝向对应侧的压电悬臂梁机构7，且与压电悬臂梁机构7之间留有间隙，如附图4 所示，所述永磁体12外侧的感电壳体6内设有将其围合的感应线圈 13；所述感电壳体6的一侧设有电池及控制系统14，电池及控制系统14可以将获得的感应电流转化为稳定的直流电，并将其储存，电池及控制系统14与感应线圈13、压电悬臂梁机构7和电珠3电性连接，本实用新型请求保护的技术方案不包括电池及控制系统14以及其电路结构，因此具体型号以及连接电路在此不再赘述；所述主壳体 5的端部设有按压开关17，按压开关17与电珠3电性连接，用于控制亮与灭。
19.工作原理：当本实用新型在使用中产生振动时，永磁体在感电壳体内来回移动，移动过程中，感应线圈切割永磁体的磁感线出现电磁感应现象从而形成感应电流，移动至端部时则会撞击压电悬臂梁机构，压电材料受压产生感应电荷进而同样产生感应电流，两种感应电流进入电池及控制系统后可以用于对电珠的供电，将振动所产生的机械能不断转化为电能，减少对一次性电池的使用。