ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ФОНАРЬ Российский патент 1996 года по МПК F21L13/00 

Изобретение относится к бытовым осветительным устройствам, не имеющим источников питания в виде батареи или аккумуляторов, в частности, к электродинамическим фонарям с подвижным ротором электрического генератора.

Известна конструкция электродинамического фонаря (патент США N 3345507 кл. 240-105, 1969), которая содержит корпус, внутри которого расположены электрический генератор, выход которого соединен с электрической лампочкой, рефлектор, ручку, выступающую из корпуса, три шестерни разного диаметра, кулачок с двумя вращающимися или скользящими защелками, входящими в зубчатое зацепление пилообразной формы, выполненное на роторе генератора. Зубчатая рейка жестко соединена с ручкой и совершает возвратно-поступательное движение под действием руки человека и противодействующего усилия витой пружины. Это устройство является прототипом.

Недостатком прототипа является невысокий коэффициент полезного действия (КПД), вследствие чего для получения большей яркости свечения фонаря необходимо прикладывать значительные физические усилия руки человека. Эти усилия расходуются на преодоление сопротивления возвратной пружины и на преодоление сил трения в деталях механизма привода ротора. Большая сила трения, складывающаяся из сил трения между отдельными деталями, обусловлена большим количеством деталей, в частности шестерен привода ротора.

Техническим результатом, который обеспечивает предлагаемое устройство, является повышение К. П. Д. за счет снижения усилия на преодоление упругих свойств пружины, а также снижение результирующей силы трения за счет уменьшения количества деталей привода (упрощения конструкции привода).

Дополнительным средством повышения К.П.Д. является закрепление магнита на маховике, благодаря инерционным свойствам которого требуется меньшее усилие руки человека, необходимое для поддержания высокой скорости вращения магнита.

Технический результат достигается тем что в электродинамическом фонаре, содержащем корпус, электрический генератор, лампочку, рефлектор, шестерни разного диаметра, стопор, витую пружину ручку, выступающую из корпуса, ротор, магнит, маховик и оси, ручка выполнена в виде планки, на противоположных концах которой выполнены выступы, в одном из выступов выполнено отверстие для шарнирного соединения с осью, на которой установлена витая пружина, а на противоположном выступе планки установлен зубчатый сегмент, соединенный с одной из шестерен, и введен фланец, совмещенный с шестерней меньшего диаметра, при этом на периферии фланца установлены собачки, расположенные в гнездах маховика на одной из его поверхностей, а на другой поверхности расположен магнит. При этом зубчатый сегмент выполнен из ударопрочного материала. Кроме того фланец шестерни выполнен с клинообразными пазами по периферии, заканчивающимися отверстиями для осей собачек, причем диаметр последних больше ширины основания клинообразных пазов, но меньше диаметра отверстия фланца шестерни, а расстояние между щечками собачек больше толщины фланца шестерни, при этом собачки выполнены симметричными.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемый фонарь отличается от известного тем, что в нем ручка выполнена в виде планки, на противоположных концах которой имеются выступы, в одном из которых имеется отверстие для шарнирного соединения с осью, на которой установлена витая пружина, а на противоположном установлен зубчатый сегмент, кроме того фонарь снабжен фланцем, совмещенным с шестерней меньшего диаметра, при этом на периферии фланца установлены собачки, расположенные в гнездах маховика на одной из его поверхностей, а на другой его поверхности расположен магнит. Кроме того отличием также является то, что в нем зубчатый сегмент выполнен из ударопрочного материала, а фланец шестерни имеет клинообразные пазы по периферии, заканчивающиеся отверстиями для осей собачек, причем диаметр последних больше ширины основания клинообразных пазов, но меньше диаметра отверстия фланца шестерни, а расстояние между щечками собачек больше фланца шестерни, при этом собачки выполнены симметричными.

Таким образом устройство соответствует критерию изобретения "новизна". Сравнение устройства не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаков, совпадающих с заявленным решением, что позволяет сделать вывод о наличии изобретательского уровня.

Изобретение является промышленно применимым, т.к. оно может быть использовано при изготовлении электродинамических карманных фонарей промышленным способом.

Изобретение поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен общий вид фонаря в продольном разрезе; на фиг.2 изображен ротор фонаря, включающий маховик, шестерню с фланцем и собачку; на фиг.3 изображена шестерня с фланцем; на фиг.4 изображена конструкция собачки; на фиг.5 изображена витая пружина.

Электродинамический фонарь (фиг.1) состоит из электрической и механической частей.

Электрическая часть состоит из статора, включающего пакеты пластин 1 из электротехнической стали, электрических обмоток 2, намотанных на пакеты 1, электрической лампочки 3, патрона 4, электрических проводов 5, соединяющих обмотки 2 с патроном 4 ротора, состоящего из маховика 6, оси 7 и встроенного в маховик магнита 8.

Механическая часть (фиг.1, 2, 3, 4) фонаря, это в основном, привод ротора, состоит из ручки 9, выполненной в виде планки, на противоположных концах которой имеются два выступа 10, 11, на одном из которых неподвижно закреплен зубчатый сегмент 12, а на другом выступе в его отверстии на оси 13 помещена витая пружина 14. Зубчатый сегмент 12 входит в зацепление с шестерней 15, которая выполнена как одно целое с шестерней 16, входящей в зацепление с шестерней 17 меньшего диаметра. Шестерня 17 выполнена как одно целое с фланцем 18, имеющим клинообразные пазы 19, заканчивающиеся отверстиями 20, в которые введены оси 21 собачек 22. Торцовые поверхности 23 собачек 22 взаимодействуют (толкают) с маховиком 6 ротора благодаря наличию фигурных выборок 24 в плоскости маховика. При этом контур выборок 24 соответствует контуру торцовых поверхностей 23 собачек 22. Ось 13 витой пружины 14 закреплена в пластинах 35. Пружина 14 состоит из двух симметричных частей 26 и 27 (фиг.5), расположенных на оси 13 по обе стороны от ручки 9. Средняя часть пружины упирается в малый рычаг выступ 10 ручки 9, а концы пружины упираются в колонки 38, которые закреплены в пластинах 35. Шестерни закреплены на осях 36 и 7. Ручка 9 имеет паз 37 для фиксации ее в нажатом положении стопором 29, чтобы ручка прилегала к поверхности корпуса, когда фонарем не пользуются. Рефлектор 30 установлен подвижно и может перемещаться для изменения угла освещенности с помощью ползунка 31, установленного на корпусе. В корпусе 25 перед рефлектором 30 установлено стекло 32, которое закреплено крышкой 33. Ограничитель хода 34 установлен на выступе 10 ручки 9.

Пазы 19 имеют переменную ширину для того, чтобы через них можно было бы ввести оси 21 собачек 22 в отверстия 20.

При работе с карманным фонарем, сначала нажимают на стопор 29, с помощью которого освобождается зубчатый сегмент 12, в результате чего последний частично выдвигается из корпуса 25 наружу за счет витой пружины 14. При этом ручка 9 становится в исходное положение и фонарь готов к работе. Ротор приводится во вращательное движение путем повторяющихся нажатий кисти руки на ручку 9. При этом зубчатый сегмент 12 взаимодействует с шестерней 15 и приводит во вращение шестерню 16, которая взаимодействует с шестерней 17, имеющей фланец 18 с собачками 22 и приводит ее во вращательное движение, в результате чего торцовые поверхности 23 собачек 22 взаимодействуют с фигурными выборками 24 маховика 6 ротора, приводя последний во вращательное движение. В результате этого в обмотках генератора наводится Э.Д.С. и по проводам 5 идет ток, обеспечивающий свечение лампочки 3. В нерабочем состоянии нужно нажать на ручку 9 и утопить сегмент 12 полностью до упора внутрь корпуса 25, после чего стопор ввести в паз 37. В таком положении его можно носить в кармане.

Выполнение зубчатого сегмента из ударопрочного материала повышает продолжительность работы фонаря.

Использование: изобретение относится к бытовым осветительным устройствам, не имеющим источников питания в виде батареи или аккумуляторов, в частности, к электродинамическим фонарям с подвижным ротором электрического генератора. Сущность: фонарь содержит корпус 25, внутри которого расположены электрический генератор, состоящий из пакета пластин 1 из электротехнической стали, электрических обмоток 2, намотанных на пакеты 1, электрической лампочки 3, патрона, электрических проводов 5, соединяющих обмотки 2 с патроном 4, ротора, состоящего из маховика 6, оси 36 и встроенного в него магнита 8, рефлектор 30, шестерню 16, стопор 29, рукоятку 9 подвижного подпружиненного устройства с зубцами. При этом, рукоятка 9 выполнена в виде планки, на противоположных концах которой имеются выступы 10, 11, в одном из которых имеется отверстие для шарнирного соединения с осью 13, на которой установлена пружина 14, а на противоположном выступе установлен зубчатый сегмент 12, соединенный с зубчатым колесом 15, совмещенным с шестерней большего диаметра 16, которая соединена с зубчатым колесом 17 меньшего диаметра, совмещенным с фланцем 18, на периферии которого установлены собачки 22, расположенные в гнездах маховика 6 на одной из его поверхностей, на другой поверхности расположен магнит 8, зубчатый сегмент 12, выполненный из ударопрочного материала, при этом фланец 18 зубчатого колеса 17 выполнен с клинообразными пазами 19 на периферии, заканчивающимися отверстиями 20 для осей 21, собачек 22, причем диаметр последних больше ширины основания клиновидных пазов, но меньше диаметра отверстия 20, фланца 18, зубчатого колеса 17, а расстояние между щечками собачек 22 больше толщины фланца 18 зубчатого колеса 17 и собачки 22 выполнены симметричными. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Электродинамический фонарь, содержащий корпус, электрический генератор, лампочку, рефлектор, шестерни разного диаметра, стопор, витую пружину, ручку, выступающую из корпуса, ротор, магнит, маховик и оси, отличающийся тем, что ручка выполнена в виде планки, на противоположных концах которой выполнены выступы, в одном из выступов выполнено отверстие для шарнирного соединения с осью, на которой установлена витая пружина, а на противоположном выступе планки установлен зубчатый сегмент, соединенный с одной из шестерен, и введен фланец, совмещенный с шестерней меньшего диаметра, при этом на периферии фланца установлены собачки, расположенные в гнездах маховика на одной из его поверхностей, а на другой поверхности расположен магнит. 2. Фонарь по п.1, отличающийся тем, что зубчатый сегмент выполнен из ударопрочного материала. 3. Фонарь по п. 1, отличающийся тем, что фланец шестерни выполнен с клинообразными пазами по периферии, заканчивающимися отверстиями для осей собачек, причем диаметр последних больше ширины основания клинообразных пазов, но меньше диаметра отверстия фланца шестерни, а расстояние между щечками собачек больше толщины фланца шестерни, причем собачки выполнены симметричными.