專利名稱：一種汽車(chē)遙控鑰匙自供電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于汽車(chē)遙控鑰匙領(lǐng)域，具體涉及一種汽車(chē)遙控鑰匙自供電裝置，可廣泛應(yīng)用于任何乘用車(chē)和商務(wù)用車(chē)或其它遙控領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著集成電路、MEMS (微機(jī)電系統(tǒng))和便攜式電子設(shè)備的日益應(yīng)用，汽車(chē)遙控鑰匙已經(jīng)得到了廣泛的使用。但在其能量供應(yīng)，依然采取著傳統(tǒng)的供能方式，即利用電池作為主要的能量供應(yīng)。由于電池供能方式存在著諸多弊端，包含汞、鉛、鎘等多種有害物質(zhì)同，供能壽命有限、需要定期更換等，由此所帶來(lái)的材料浪費(fèi)、環(huán)境污染、增加消費(fèi)者使用成本等問(wèn)題也不容忽視，尤其對(duì)于目前發(fā)展日益迅速的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和嵌入式系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，電池供電的缺陷更加明顯。同時(shí)，有些汽車(chē)廠家將電池密封于遙控鑰匙內(nèi)，無(wú)法打開(kāi)，還有些汽車(chē)廠家采用非標(biāo)準(zhǔn)電池，也給電池的更換帶來(lái)了不便。因此，研究新型、環(huán)保的能源裝置來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的電池勢(shì)在必行。隨著各種便攜式微小型電子產(chǎn)品的發(fā)展，用于滿足其使用要求的各種新的微型發(fā)電方法有電磁發(fā)電、靜電發(fā)電及壓電發(fā)電。與其它的發(fā)電原理相比，壓電發(fā)電是利用壓電材料的正壓電效應(yīng)將機(jī)械振動(dòng)能量轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不發(fā)熱、無(wú)電磁干擾、無(wú)污染和易于實(shí)現(xiàn)微小化及集成化等諸多優(yōu)點(diǎn)，尤其適用于汽車(chē)遙控鑰匙等低功耗微機(jī)電系統(tǒng)供電，替代電池或自動(dòng)為電池充電。但目前壓電發(fā)電方法主要都集中在單懸臂梁壓電振子的壓電發(fā)電研究，如中國(guó)發(fā)明專利(申請(qǐng)?zhí)?200810051157. 1和200810051579. 9，然而環(huán)境中的振動(dòng)源振動(dòng)頻率往往不穩(wěn)定，單懸臂梁壓電振子不易實(shí)現(xiàn)與環(huán)境振動(dòng)源振動(dòng)頻率的良好匹配，不能充分吸收環(huán)境中的振動(dòng)能，這將導(dǎo)致壓電發(fā)電裝置的能量轉(zhuǎn)化效率低下。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種汽車(chē)遙控鑰匙自供電裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中汽車(chē)遙控鑰匙電池供能壽命有限、增加消費(fèi)者使用成本、更換不便和緩解大量廢舊電池所造成的環(huán)境污染問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是汽車(chē)遙控鑰匙自供電的裝置結(jié)構(gòu)主要由殼體、懸臂梁雙晶片壓電振子、按鈕機(jī)構(gòu)、金屬球、復(fù)位彈簧和電路板組成，電路板與殼體內(nèi)部固定連接，按鈕與殼體固定連接，電路板通過(guò)連接導(dǎo)線與并聯(lián)聯(lián)接的四個(gè)懸臂梁雙晶片壓電振子連接，四個(gè)懸臂梁雙晶片壓電振子組成一個(gè)壓電振子振列，懸臂梁雙晶片壓電振子一端懸置固定于支座上、另一端自由，按鈕機(jī)構(gòu)與懸臂梁雙晶片壓電振子接觸連接；按鈕機(jī)構(gòu)由主動(dòng)按鈕、 從動(dòng)按鈕和按鈕外殼構(gòu)成，按鈕機(jī)構(gòu)固定連接在殼體與擋板之間，按鈕機(jī)構(gòu)底部通過(guò)檔圈與復(fù)位彈簧壓接，按鈕機(jī)構(gòu)、復(fù)位彈簧與軸套接，軸與殼體固定連接，金屬球分別置于多懸臂梁雙晶片壓電振子、殼體和擋板構(gòu)成的空腔內(nèi)；主動(dòng)按鈕上有周向均布方形柱銷(xiāo)，主動(dòng)按鈕下端有棘輪結(jié)構(gòu)，從動(dòng)按鈕上有周向上均布的撥齒，從動(dòng)按鈕上有撥齒斜面，撥齒斜面與棘輪結(jié)構(gòu)卡接，按鈕外殼內(nèi)有曲面輪廓、圓周臺(tái)階、凹槽、內(nèi)徑端面，按鈕外殼與主動(dòng)按鈕、從動(dòng)按鈕套接，方形柱銷(xiāo)與凹槽滑動(dòng)連接，撥齒與內(nèi)徑端面滑動(dòng)連接。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于可通過(guò)按壓、搖動(dòng)或汽車(chē)行駛過(guò)程中的振動(dòng)方式來(lái)獲得電能， 不僅能滿足汽車(chē)遙控鑰匙自供能所需的電壓、功率要求，而且具有操作簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保、免維護(hù)、不會(huì)因能量耗盡而無(wú)法使用等特點(diǎn)。同時(shí)，采用四個(gè)懸臂梁雙晶片壓電振子結(jié)構(gòu)拓寬了壓電振子的諧振頻帶，提高了壓電發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換效率并能采集環(huán)境中更多的頻率范圍的能量，因而發(fā)電功率較大，并且可靠性更高，有利于實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)上的小型化、系統(tǒng)的集成化。從根本上解決了目前汽車(chē)遙控鑰匙使用電池所帶來(lái)的供能壽命有限、增加使用成本、更換不便和大量廢舊電池所造成的環(huán)境污染等問(wèn)題。


圖1是本發(fā)明汽車(chē)遙控鑰匙自供電裝置剖面示意圖； 圖2是圖1的A—A剖視圖3a是本發(fā)明按鈕機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)；
圖: 是本發(fā)明按鈕機(jī)構(gòu)爆炸結(jié)構(gòu)示意圖3c是本發(fā)明從動(dòng)按鈕卡位到主動(dòng)按鈕棘輪結(jié)構(gòu)中示意圖3d是本發(fā)明按鈕殼體內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖3e是本發(fā)明按鈕殼體內(nèi)部剖面示意圖4是本發(fā)明的電源電路和遙控電路圖。
具體實(shí)施例方式汽車(chē)遙控鑰匙自供電的裝置結(jié)構(gòu)主要由殼體1、懸臂梁雙晶片壓電振子6、按鈕機(jī)構(gòu)4、金屬球11、復(fù)位彈簧5和電路板2組成，電路板2與殼體1內(nèi)部固定連接，按鈕3與殼體1固定連接，電路板2通過(guò)連接導(dǎo)線與并聯(lián)聯(lián)接的四個(gè)懸臂梁雙晶片壓電振子6連接，四個(gè)懸臂梁雙晶片壓電振子6組成一個(gè)壓電振子振列，懸臂梁雙晶片壓電振子6 —端懸置固定于支座8上、另一端自由，按鈕機(jī)構(gòu)4與懸臂梁雙晶片壓電振子6接觸連接；按鈕機(jī)構(gòu)4 由主動(dòng)按鈕41、從動(dòng)按鈕42和按鈕外殼43構(gòu)成，按鈕機(jī)構(gòu)4固定連接在殼體1與擋板7之間，按鈕機(jī)構(gòu)4底部通過(guò)檔圈9與復(fù)位彈簧5壓接，按鈕機(jī)構(gòu)4、復(fù)位彈簧5與軸10套接， 軸10與殼體1固定連接，金屬球11分別置于多懸臂梁雙晶片壓電振子6、殼體1和擋板7 構(gòu)成的空腔內(nèi)；主動(dòng)按鈕41上有周向均布方形柱銷(xiāo)411，主動(dòng)按鈕41下端有棘輪結(jié)構(gòu)412， 從動(dòng)按鈕42上有周向上均布的撥齒422，從動(dòng)按鈕42上有撥齒斜面421，撥齒斜面421與棘輪結(jié)構(gòu)412卡接，按鈕外殼43內(nèi)有曲面輪廓431、圓周臺(tái)階432、凹槽433、內(nèi)徑端面434，按鈕外殼43與主動(dòng)按鈕41、從動(dòng)按鈕42套接，方形柱銷(xiāo)411與凹槽433滑動(dòng)連接，撥齒422 與內(nèi)徑端面434滑動(dòng)連接。當(dāng)外力F推動(dòng)主動(dòng)按鈕41向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，主動(dòng)按鈕41的棘輪結(jié)構(gòu)412頂住撥齒斜面421 —起向下運(yùn)動(dòng)，由于主動(dòng)按鈕41周向均布方形柱銷(xiāo)411的制約而在按鈕外殼的凹槽 433內(nèi)上下滑動(dòng)，當(dāng)主動(dòng)按鈕41運(yùn)動(dòng)接近到終點(diǎn)時(shí)，撥齒422剛好脫離按鈕外殼43內(nèi)徑端面434的制約，在復(fù)位彈簧5的作用下卡位到主動(dòng)按鈕41的棘輪結(jié)構(gòu)412中，此時(shí)主動(dòng)按鈕41運(yùn)動(dòng)到達(dá)終點(diǎn)，按鈕外殼43下邊的圓周臺(tái)階432卡住定位；外界壓力F除去后，由于復(fù)位彈簧5的作用，撥齒斜面421與按鈕外殼43內(nèi)的曲面輪廓431接觸并沿著曲面輪廓431滑動(dòng)，使從動(dòng)按鈕42和其周向上均布的撥齒422—同旋轉(zhuǎn)，撥動(dòng)懸臂梁雙晶片壓電振子 6的自由端，脫離后撥動(dòng)懸臂梁雙晶片壓電振子6持續(xù)振動(dòng)，從而發(fā)電，在從動(dòng)按鈕42轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)撥齒422推動(dòng)主動(dòng)按鈕41和棘輪結(jié)構(gòu)412向上運(yùn)動(dòng)，最終主從按鈕運(yùn)動(dòng)至觸發(fā)前的狀態(tài)，此時(shí)從動(dòng)按鈕42剛好旋轉(zhuǎn)了 90度完成了一個(gè)運(yùn)動(dòng)循環(huán)，在整個(gè)過(guò)程中，復(fù)位彈簧5與擋圈9上下運(yùn)動(dòng)，而擋圈9與從動(dòng)按鈕42面接觸，有輕微的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)并能恢復(fù)。通過(guò)搖動(dòng)汽車(chē)鑰匙或利用汽車(chē)行駛過(guò)程中的振動(dòng)，使金屬球11持續(xù)撞擊激勵(lì)懸臂梁雙晶片壓電振子6使之產(chǎn)生彎曲振動(dòng)獲得電能，或者通過(guò)按壓按扭機(jī)構(gòu)4撥動(dòng)懸臂梁雙晶片壓電振子6的另一自由端，使之產(chǎn)生持續(xù)的彎曲振動(dòng)和金屬球11撞擊振動(dòng)產(chǎn)生電荷，完成機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)化。壓電發(fā)電電源電路對(duì)懸臂梁雙晶片壓電振子6產(chǎn)生的電能進(jìn)行收集和存儲(chǔ)，并為控制電路和無(wú)線收發(fā)電路25供電。在用手晃動(dòng)汽車(chē)鑰匙或者汽車(chē)在行駛過(guò)程中汽車(chē)鑰匙產(chǎn)生振動(dòng)，同樣使金屬球11 撞擊懸臂梁雙晶片壓電振子6，使之產(chǎn)生振動(dòng)變形，從而發(fā)電，懸臂梁雙晶片壓電振子6振動(dòng)產(chǎn)生的交流電能，經(jīng)整流橋21整流后存儲(chǔ)在一個(gè)超級(jí)電容22中，其后電源管理模塊23 具有兩個(gè)作用一是當(dāng)能量足以驅(qū)動(dòng)微處理器M和無(wú)線收發(fā)電路25時(shí)，開(kāi)關(guān)才導(dǎo)通使控制模塊工作，二是當(dāng)蓄得的能量電壓過(guò)高時(shí)將多余電能釋放，從而保護(hù)其后的控制模塊?？刂萍笆瞻l(fā)電路由C8051F920低功耗單片機(jī)M、無(wú)線收發(fā)模塊25、板載PCB天線沈與按鈕開(kāi)關(guān) 3組成。C8051F920單片機(jī)M的功能是檢測(cè)到按鈕3按下后，將該按鈕3對(duì)應(yīng)的編碼信號(hào)經(jīng)板載PCB天線沈發(fā)送出去。
權(quán)利要求
1. 一種汽車(chē)遙控鑰匙自供電裝置，其特征在于汽車(chē)遙控鑰匙自供電的裝置結(jié)構(gòu)主要由殼體、懸臂梁雙晶片壓電振子、按鈕機(jī)構(gòu)、金屬球、復(fù)位彈簧和電路板組成，電路板與殼體內(nèi)部固定連接，按鈕與殼體固定連接，電路板通過(guò)連接導(dǎo)線與并聯(lián)聯(lián)接的四個(gè)懸臂梁雙晶片壓電振子連接，四個(gè)懸臂梁雙晶片壓電振子組成一個(gè)壓電振子振列，懸臂梁雙晶片壓電振子一端懸置固定于支座上、另一端自由，按鈕機(jī)構(gòu)與懸臂梁雙晶片壓電振子接觸連接；按鈕機(jī)構(gòu)由主動(dòng)按鈕、從動(dòng)按鈕和按鈕外殼構(gòu)成，按鈕機(jī)構(gòu)固定連接在殼體與擋板之間，按鈕機(jī)構(gòu)底部通過(guò)檔圈與復(fù)位彈簧壓接，按鈕機(jī)構(gòu)、復(fù)位彈簧與軸套接，軸與殼體固定連接， 金屬球分別置于多懸臂梁雙晶片壓電振子、殼體和擋板構(gòu)成的空腔內(nèi)；主動(dòng)按鈕上有周向均布方形柱銷(xiāo)，主動(dòng)按鈕下端有棘輪結(jié)構(gòu)，從動(dòng)按鈕上有周向上均布的撥齒，從動(dòng)按鈕上有撥齒斜面，撥齒斜面與棘輪結(jié)構(gòu)卡接，按鈕外殼內(nèi)有曲面輪廓、圓周臺(tái)階、凹槽、內(nèi)徑端面， 按鈕外殼與主動(dòng)按鈕、從動(dòng)按鈕套接，方形柱銷(xiāo)與凹槽滑動(dòng)連接，撥齒與內(nèi)徑端面滑動(dòng)連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種汽車(chē)遙控鑰匙自供電裝置，屬于汽車(chē)遙控鑰匙領(lǐng)域。汽車(chē)遙控鑰匙自供電的裝置結(jié)構(gòu)主要由殼體、懸臂梁雙晶片壓電振子、按鈕機(jī)構(gòu)、金屬球、復(fù)位彈簧和電路板組成，電路板與殼體內(nèi)部固定連接，電路板通過(guò)連接導(dǎo)線與并聯(lián)聯(lián)接的四個(gè)懸臂梁雙晶片壓電振子連接，四個(gè)懸臂梁雙晶片壓電振子組成一個(gè)壓電振子振列，懸臂梁雙晶片壓電振子一端懸置固定于支座上、另一端自由，按鈕機(jī)構(gòu)與懸臂梁雙晶片壓電振子接觸連接。優(yōu)點(diǎn)在于可通過(guò)按壓、搖動(dòng)或汽車(chē)行駛過(guò)程中的振動(dòng)方式來(lái)獲得電能，不僅能滿足汽車(chē)遙控鑰匙自供能所需的電壓、功率要求，而且具有操作簡(jiǎn)單、節(jié)能環(huán)保、免維護(hù)、不會(huì)因能量耗盡而無(wú)法使用等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)E05B49/00GK102386804SQ201110334540
公開(kāi)日2012年3月21日 申請(qǐng)日期2011年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月30日
發(fā)明者劉家郡, 劉建芳, 孫威, 楊志剛, 范尊強(qiáng) 申請(qǐng)人:吉林大學(xué)