車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置，包括車體、安裝在車體底部的減震弓、支架、發(fā)電裝置、第一支撐軸、能量傳輸桿和彈簧齒輪，所述支架固定在減震弓上，并位于減震弓的下方，第一支撐軸的一端部固定在支架的下部，彈簧齒輪、從動(dòng)輪和第一齒輪依次同軸心安裝在第一支撐軸的另一端部；第一齒輪通過(guò)單向傳動(dòng)的棘齒構(gòu)件和從動(dòng)輪連接，從動(dòng)輪和傳動(dòng)架固定，傳動(dòng)架的角部和彈簧齒輪內(nèi)的彈簧連接；能量傳輸桿的一端固定在車體底部，另一端設(shè)有齒條，所述齒條和第一齒輪嚙合，所述發(fā)電裝置和支架固定，發(fā)電裝置的輸入軸上安裝第三齒輪，第三齒輪和彈簧齒輪嚙合。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造成本低，持續(xù)發(fā)電，輸出的電能穩(wěn)定，便于大規(guī)模推廣使用。
【專利說(shuō)明】車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車用發(fā)電裝置，尤其涉及一種減緩車輛上下震動(dòng)、并將上下震動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置，屬于發(fā)電設(shè)備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]一般機(jī)械運(yùn)行均會(huì)產(chǎn)生一定程度的震動(dòng)，震動(dòng)會(huì)消耗能量，阻礙機(jī)械運(yùn)行。如將消耗的能量收集再次利用于機(jī)械運(yùn)動(dòng)，必然會(huì)提高能源利用率，節(jié)約能源，利于機(jī)械運(yùn)動(dòng)進(jìn)行。車輛行駛過(guò)程中，因車速變化及道路的不平整，不可避免會(huì)產(chǎn)生震動(dòng)。陸地上行使的車輛，其最突出的震動(dòng)形式屬于上、下震動(dòng)。一般車輛設(shè)有減震彈簧，但其只是存儲(chǔ)、釋放震動(dòng)能，只能緩沖、減弱震動(dòng)對(duì)車體引發(fā)的上下波動(dòng)的影響，而不能將震動(dòng)能量轉(zhuǎn)化成其它形式的能量，來(lái)克服震動(dòng)的影響。
[0003]例如，一臺(tái)5噸汽車，上下震幅為Icm時(shí)，產(chǎn)生的能量為5000kgX 1N/kgX0.01m=500J，該能量完全未被利用，反而阻礙了汽車行駛，一定程度仍會(huì)引發(fā)汽車的上下波動(dòng)。當(dāng)?shù)缆诽貏e不平整時(shí)，汽車震動(dòng)往往會(huì)超過(guò)上述數(shù)值，其能量損失可想而知，在車輛行使過(guò)程中浪費(fèi)了大量的能量，消費(fèi)了更多的油料。亟需開(kāi)發(fā)一種能減緩車輛上下震動(dòng)、并將上下震動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，提供一種能將上下震動(dòng)的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的可減緩車輛上下震動(dòng)的車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置，包括車體10和安裝在車體底部的減震弓9，其設(shè)計(jì)要點(diǎn)在于:還包括支架11、發(fā)電裝置7、第一支撐軸6、能量傳輸桿I和彈簧齒輪4，所述支架11固定在減震弓9上，并位于減震弓9的下方，第一支撐軸6的一端部固定在支架11的下部，彈簧齒輪4、從動(dòng)輪2和第一齒輪31依次同軸心安裝在第一支撐軸6的另一端部；第一齒輪31通過(guò)單向傳動(dòng)的棘齒構(gòu)件14和從動(dòng)輪2連接，從動(dòng)輪2和傳動(dòng)架13固定，傳動(dòng)架13的角部和彈簧齒輪4內(nèi)的彈簧連接；能量傳輸桿I的一端固定在車體10底部，另一端設(shè)有齒條，所述齒條和第一齒輪31嚙合，所述發(fā)電裝置7和支架11固定，發(fā)電裝置7的輸入軸上安裝第三齒輪8，第三齒輪8和彈簧齒輪4嚙合。
[0006]本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，在應(yīng)用時(shí)，只需要把本發(fā)明安裝在車輛車體的底部和減震弓上，車輛運(yùn)行過(guò)程中，產(chǎn)生震動(dòng)，造成車體上下震蕩，當(dāng)車體從上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，震動(dòng)能量傳遞給發(fā)電裝置，并驅(qū)動(dòng)其發(fā)電，同時(shí)把部分能量存儲(chǔ)在彈簧中；當(dāng)車體從下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，不向發(fā)電裝置傳遞能量，彈簧存儲(chǔ)的能量驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置發(fā)電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車體從上向下、從下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)電裝置持續(xù)發(fā)電，向外輸出穩(wěn)定的電能。
[0007]本發(fā)明還有如下進(jìn)一步改進(jìn)的技術(shù)方案。
[0008]進(jìn)一步地，所述第一支撐軸6的另一端部通過(guò)連接件固定有第二支撐軸12，第二支撐軸12和第一支撐軸6平行，第二支撐軸12上安裝第二齒輪32，第二齒輪32和第一齒輪31嚙合配合用以形成力偶，另一能量傳輸桿I的一端固定在車體10底部，設(shè)置在能量傳輸桿I另一端上的齒條和第二齒輪32相嗤合。
[0009]進(jìn)一步地，所述彈簧齒輪4包括齒輪本體41、環(huán)狀體44和彈簧42，環(huán)狀體44和齒輪本體41同軸心線固定，環(huán)狀體44上設(shè)有多個(gè)貫穿于環(huán)狀體側(cè)壁的槽孔43，位于槽孔43內(nèi)的彈簧42的一端和齒輪本體41連接并位于槽孔43內(nèi)，另一端和傳動(dòng)架13的角部連接。
[0010]進(jìn)一步地，所述的傳動(dòng)架13為三角架或四角架或五角架。
[0011]進(jìn)一步地，三個(gè)彈簧42分別設(shè)置在環(huán)狀體44上的均勻分布的三個(gè)槽孔43內(nèi)，彈簧42的一端和環(huán)狀體44連接，另一端和三角架的角部連接。
[0012]進(jìn)一步地，所述彈簧齒輪4、從動(dòng)輪2和第一齒輪31分別通過(guò)軸承和第一支撐軸6連接，第二齒輪32通過(guò)軸承和第二支撐軸12連接。
[0013]有益效果
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造成成本低，便于大規(guī)模推廣使用。
[0014]持續(xù)發(fā)電，輸出的電能穩(wěn)定，通過(guò)從動(dòng)輪和彈簧齒輪，當(dāng)車體從上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，震動(dòng)能量的一部分傳遞給發(fā)電裝置，驅(qū)動(dòng)其發(fā)電，同時(shí)把另一部分能量存儲(chǔ)在從動(dòng)輪和彈簧中；當(dāng)車體從下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，不向發(fā)電裝置傳遞能量，彈簧和從動(dòng)輪存儲(chǔ)的能量驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置發(fā)電。
[0015]發(fā)電裝置安裝在減震弓上，減震弓處的振動(dòng)最大、最頻繁，接受轉(zhuǎn)換的能量最大，減振效果最佳。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2彈簧齒輪的主視示意圖。
[0018]圖中，1-能量傳輸桿，2-從動(dòng)輪，31-第一齒輪，32-第二齒輪，4-彈簧齒輪，41-齒輪本體，42-彈簧，43-槽孔，44-環(huán)狀體，6-第一支撐軸，7-發(fā)電裝置，8-第三齒輪，9-減震弓，10-車體，11-支架13-傳動(dòng)架，14-棘齒構(gòu)件。

【具體實(shí)施方式】
[0019]為了闡明本發(fā)明的技術(shù)方案及技術(shù)目的，下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的介紹。
[0020]如圖1所示，一種車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置，包括車體10、安裝在車體底部的減震弓9、支架11、發(fā)電裝置7、第一支撐軸6、能量傳輸桿I和彈簧齒輪4，所述支架11固定在減震弓9上，并位于減震弓9的下方，第一支撐軸6的一端部固定在支架11的下部，彈簧齒輪4、從動(dòng)輪2和第一齒輪31依次分別通過(guò)軸承同軸心安裝在第一支撐軸6的另一端部；第一齒輪31通過(guò)單向傳動(dòng)的棘齒構(gòu)件14和從動(dòng)輪2連接，從動(dòng)輪2和傳動(dòng)架13固定，傳動(dòng)架13的角部和彈簧齒輪4內(nèi)的彈簧連接；一個(gè)能量傳輸桿I的一端固定在車體10底部，另一端設(shè)有齒條，所述齒條和第一齒輪31嚙合，所述發(fā)電裝置7和支架11固定，發(fā)電裝置7的輸入軸上安裝第三齒輪8，第三齒輪8和彈簧齒輪4嚙合。第一支撐軸6的另一端部通過(guò)連接件固定有第二支撐軸12，第二支撐軸12和第一支撐軸6平行，第二支撐軸12上安裝第二齒輪32，第二齒輪32通過(guò)軸承安裝在第二支撐軸12上，第二齒輪32和第一齒輪31嚙合配合用以形成力偶，另一能量傳輸桿I的一端固定在車體10底部，設(shè)置在能量傳輸桿I另一端上的齒條和第二齒輪32相嚙合。通過(guò)設(shè)置的第一齒輪31和第二齒輪32，及對(duì)稱設(shè)置兩個(gè)能量傳輸桿I，確保兩個(gè)能量傳輸桿I分別與第一齒輪31和第二齒輪32充分嗤合，形成力偶，傳動(dòng)更穩(wěn)定。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造成成本低，便于大規(guī)模推廣使用其中，傳動(dòng)架13優(yōu)選為三角架，其可以是四角架或五角架或六角架。
[0021]其中，所述彈簧齒輪4包括齒輪本體41、環(huán)狀體44和彈簧42，環(huán)狀體44和齒輪本體41同軸心線固定，環(huán)狀體44上設(shè)有3個(gè)貫穿于環(huán)狀體側(cè)壁的均增分布的槽孔43，位于每個(gè)槽孔43內(nèi)的彈簧42的一端和齒輪本體41連接，另一端和三角架構(gòu)成的傳動(dòng)架的三個(gè)角部連接。槽孔43的個(gè)數(shù)也可以是4個(gè)以上，為了降低加工成本一般使槽孔43的數(shù)目與傳動(dòng)架13的角部數(shù)目相一致。如，槽孔43的個(gè)數(shù)是4個(gè)時(shí)，傳動(dòng)架選用四角架；槽孔43的個(gè)數(shù)是5個(gè)時(shí)，傳動(dòng)架選用五角架；以此類推。
[0022]在應(yīng)用時(shí)，只需要把本發(fā)明安裝在車輛車體的底部和減震弓上，車輛運(yùn)行過(guò)程中，產(chǎn)生震動(dòng)，造成車體上下震蕩，當(dāng)車體從上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，能量傳輸桿驅(qū)動(dòng)第一齒輪和第二齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，第一齒輪逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，第一齒輪通過(guò)棘齒構(gòu)件驅(qū)動(dòng)從動(dòng)輪同向轉(zhuǎn)動(dòng)，從動(dòng)輪通過(guò)傳動(dòng)架帶動(dòng)彈簧齒輪同向轉(zhuǎn)動(dòng)，彈簧齒輪帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，發(fā)電裝置工作，把震動(dòng)能量的一部分轉(zhuǎn)換成電能輸出，同時(shí)另一部分能量被存儲(chǔ)在拉伸的彈簧和從動(dòng)輪中；當(dāng)車體從下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)的第一齒輪不驅(qū)動(dòng)從動(dòng)輪，從動(dòng)輪由于慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，彈簧中存儲(chǔ)的能量驅(qū)動(dòng)彈簧齒輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置繼續(xù)發(fā)電，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)車體從上向下、從下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)電裝置持續(xù)發(fā)電，向外輸出穩(wěn)定的電能。
[0023]相對(duì)于，現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電裝置，本發(fā)明具有如下技術(shù)進(jìn)步性。
[0024]I)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造成成本低，便于大規(guī)模推廣使用。
[0025]2)持續(xù)發(fā)電，輸出的電能穩(wěn)定，通過(guò)從動(dòng)輪、彈簧齒輪，當(dāng)車體從上向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，震動(dòng)能量傳遞給發(fā)電裝置，并驅(qū)動(dòng)其發(fā)電，同時(shí)把部分能量存儲(chǔ)在彈簧中；當(dāng)車體從下向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，不向發(fā)電裝置傳遞能量，彈簧存儲(chǔ)的能量驅(qū)動(dòng)發(fā)電裝置發(fā)電。
[0026]3)發(fā)電裝置安裝在減震弓上，減震弓處的振動(dòng)最大、最頻繁，接受轉(zhuǎn)換的能量最大，減振效果最佳。
[0027]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)、說(shuō)明書(shū)及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置，包括車體(10)和安裝在車體底部的減震弓(9)，其特征在于:還包括支架(11)、發(fā)電裝置(7)、第一支撐軸(6)、能量傳輸桿(I)和彈簧齒輪(4)，所述支架(11)固定在減震弓(9)上，并位于減震弓(9)的下方，第一支撐軸(6)的一端部固定在支架(11)的下部，彈簧齒輪(4)、從動(dòng)輪(2)和第一齒輪(31)依次同軸心安裝在第一支撐軸(6)的另一端部；第一齒輪(31)通過(guò)單向傳動(dòng)的棘齒構(gòu)件(14)和從動(dòng)輪(2)連接，從動(dòng)輪(2)和傳動(dòng)架(13)固定，傳動(dòng)架(13)的角部和彈簧齒輪(4)內(nèi)的彈簧連接；能量傳輸桿(I)的一端固定在車體(10)底部，另一端設(shè)有齒條，所述齒條和第一齒輪(31)嗤合，所述發(fā)電裝置(7)和支架(11)固定，發(fā)電裝置(7)的輸入軸上安裝第三齒輪(8)，第三齒輪(8)和彈簧齒輪(4)嗤合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述第一支撐軸(6)的另一端部通過(guò)連接件固定有第二支撐軸(12)，第二支撐軸(12)和第一支撐軸(6)平行，第二支撐軸(12)上安裝第二齒輪(32)，第二齒輪(32)和第一齒輪(31)嚙合配合用以形成力偶，另一能量傳輸桿(I)的一端固定在車體(10)底部，設(shè)置在能量傳輸桿(I)另一端上的齒條和第二齒輪(32)相嚙合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述彈簧齒輪(4)包括齒輪本體(41)、環(huán)狀體(44)和彈簧(42)，環(huán)狀體(44)和齒輪本體(41)同軸心線固定，環(huán)狀體(44)上設(shè)有多個(gè)貫穿于環(huán)狀體側(cè)壁的槽孔(43)，位于槽孔(43)內(nèi)的彈簧(42)的一端和齒輪本體(41)連接并位于槽孔(43)內(nèi)，另一端和傳動(dòng)架(13)的角部連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述的傳動(dòng)架(13)為三角架或四角架或五角架。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:三個(gè)彈簧(42)分別設(shè)置在環(huán)狀體(44)上的均勻分布的三個(gè)槽孔(43)內(nèi)，彈簧(42)的一端和環(huán)狀體(44)連接，另一端和三角架的角部連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種車輛震動(dòng)能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述彈簧齒輪(4)、從動(dòng)輪(2)和第一齒輪(31)分別通過(guò)軸承和第一支撐軸(6)連接，第二齒輪(32)通過(guò)軸承和第二支撐軸(12)連接。
【文檔編號(hào)】F03G7/08GK104500357SQ201510005878
【公開(kāi)日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2015年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月7日
【發(fā)明者】劉軍華, 劉宇齊, 于寧, 姚先進(jìn), 朱征宇, 高源
申請(qǐng)人:江蘇海事職業(yè)技術(shù)學(xué)院