車輛震動能量轉(zhuǎn)換裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種車輛震動能量轉(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；第一齒輪通過單向傳動的棘齒構(gòu)件和從動輪連接，從動輪和傳動架固定，傳動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。
【專利說明】車輛震動能量轉(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、并將上下震動的機械能轉(zhuǎn)換為電能的車輛震動能量轉(zhuǎn)換裝置，屬于發(fā)電設備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]一般機械運行均會產(chǎn)生一定程度的震動，震動會消耗能量，阻礙機械運行。如將消耗的能量收集再次利用于機械運動，必然會提高能源利用率，節(jié)約能源，利于機械運動進行。車輛行駛過程中，因車速變化及道路的不平整，不可避免會產(chǎn)生震動。陸地上行使的車輛，其最突出的震動形式屬于上、下震動。一般車輛設有減震彈簧，但其只是存儲、釋放震動能，只能緩沖、減弱震動對車體引發(fā)的上下波動的影響，而不能將震動能量轉(zhuǎn)化成其它形式的能量，來克服震動的影響。
[0003]例如，一臺5噸汽車，上下震幅為Icm時，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，一定程度仍會引發(fā)汽車的上下波動。當?shù)缆诽貏e不平整時，汽車震動往往會超過上述數(shù)值，其能量損失可想而知，在車輛行使過程中浪費了大量的能量，消費了更多的油料。亟需開發(fā)一種能減緩車輛上下震動、并將上下震動的機械能轉(zhuǎn)換為電能的車輛震動能量轉(zhuǎn)換裝置。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，提供一種能將上下震動的機械能轉(zhuǎn)換為電能的可減緩車輛上下震動的車輛震動能量轉(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，其設計要點在于: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通過單向傳動的棘齒構(gòu)件14和從動輪2連接，從動輪2和傳動架13固定，傳動架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)簡單，成本低，在應用時，只需要把本發(fā)明安裝在車輛車體的底部和減震弓上，車輛運行過程中，產(chǎn)生震動，造成車體上下震蕩，當車體從上向下運動時，震動能量傳遞給發(fā)電裝置，并驅(qū)動其發(fā)電，同時把部分能量存儲在彈簧中；當車體從下向上運動時，不向發(fā)電裝置傳遞能量，彈簧存儲的能量驅(qū)動發(fā)電裝置發(fā)電，進而實現(xiàn)車體從上向下、從下向上運動時發(fā)電裝置持續(xù)發(fā)電，向外輸出穩(wěn)定的電能。
[0007]本發(fā)明還有如下進一步改進的技術(shù)方案。
[0008]進一步地，所述第一支撐軸6的另一端部通過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上設有多個貫穿于環(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)，另一端和傳動架13的角部連接。
[0010]進一步地，所述的傳動架13為三角架或四角架或五角架。
[0011]進一步地，三個彈簧42分別設置在環(huán)狀體44上的均勻分布的三個槽孔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]進一步地，所述彈簧齒輪4、從動輪2和第一齒輪31分別通過軸承和第一支撐軸6連接，第二齒輪32通過軸承和第二支撐軸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，通過從動輪和彈簧齒輪，當車體從上向下運動時，震動能量的一部分傳遞給發(fā)電裝置，驅(qū)動其發(fā)電，同時把另一部分能量存儲在從動輪和彈簧中；當車體從下向上運動時，不向發(fā)電裝置傳遞能量，彈簧和從動輪存儲的能量驅(qū)動發(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-傳動架，14-棘齒構(gòu)件。

【具體實施方式】
[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【具體實施方式】對本發(fā)明做進一步的介紹。
[0020]如圖1所示，一種車輛震動能量轉(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、從動輪2和第一齒輪31依次分別通過軸承同軸心安裝在第一支撐軸6的另一端部；第一齒輪31通過單向傳動的棘齒構(gòu)件14和從動輪2連接，從動輪2和傳動架13固定，傳動架13的角部和彈簧齒輪4內(nèi)的彈簧連接；一個能量傳輸桿I的一端固定在車體10底部，另一端設有齒條，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。通過設置的第一齒輪31和第二齒輪32，及對稱設置兩個能量傳輸桿I，確保兩個能量傳輸桿I分別與第一齒輪31和第二齒輪32充分嗤合，形成力偶，傳動更穩(wěn)定。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，造成成本低，便于大規(guī)模推廣使用其中，傳動架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上設有3個貫穿于環(huán)狀體側(cè)壁的均增分布的槽孔43，位于每個槽孔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)成的傳動架的三個角部連接。槽孔43的個數(shù)也可以是4個以上，為了降低加工成本一般使槽孔43的數(shù)目與傳動架13的角部數(shù)目相一致。如，槽孔43的個數(shù)是4個時，傳動架選用四角架；槽孔43的個數(shù)是5個時，傳動架選用五角架；以此類推。
[0022]在應用時，只需要把本發(fā)明安裝在車輛車體的底部和減震弓上，車輛運行過程中，產(chǎn)生震動，造成車體上下震蕩，當車體從上向下運動時，能量傳輸桿驅(qū)動第一齒輪和第二齒輪轉(zhuǎn)動，第一齒輪逆時針轉(zhuǎn)動，第一齒輪通過棘齒構(gòu)件驅(qū)動從動輪同向轉(zhuǎn)動，從動輪通過傳動架帶動彈簧齒輪同向轉(zhuǎn)動，彈簧齒輪帶動齒輪轉(zhuǎn)動，發(fā)電裝置工作，把震動能量的一部分轉(zhuǎn)換成電能輸出，同時另一部分能量被存儲在拉伸的彈簧和從動輪中；當車體從下向上運動時，順時針轉(zhuǎn)動的第一齒輪不驅(qū)動從動輪，從動輪由于慣性繼續(xù)轉(zhuǎn)動，彈簧中存儲的能量驅(qū)動彈簧齒輪繼續(xù)轉(zhuǎn)動，驅(qū)動發(fā)電裝置繼續(xù)發(fā)電，進而實現(xiàn)車體從上向下、從下向上運動時發(fā)電裝置持續(xù)發(fā)電，向外輸出穩(wěn)定的電能。
[0023]相對于，現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)電裝置，本發(fā)明具有如下技術(shù)進步性。
[0024]I)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，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，通過從動輪、彈簧齒輪，當車體從上向下運動時，震動能量傳遞給發(fā)電裝置，并驅(qū)動其發(fā)電，同時把部分能量存儲在彈簧中；當車體從下向上運動時，不向發(fā)電裝置傳遞能量，彈簧存儲的能量驅(qū)動發(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。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本發(fā)明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(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)明還會有各種變化和改進，本發(fā)明要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書、說明書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種車輛震動能量轉(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)通過單向傳動的棘齒構(gòu)件(14)和從動輪(2)連接，從動輪(2)和傳動架(13)固定，傳動架(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)上設有多個貫穿于環(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能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述的傳動架(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能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:三個彈簧(42)分別設置在環(huán)狀體(44)上的均勻分布的三個槽孔(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能量轉(zhuǎn)換裝置，其特征在于:所述彈簧齒輪(4)、從動輪(2)和第一齒輪(31)分別通過軸承和第一支撐軸(6)連接，第二齒輪(32)通過軸承和第二支撐軸(12)連接。
【文檔編號】F03G7/08GK104500357SQ201510005878
【公開日】2015年4月8日 申請日期: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, 朱征宇, 高源
申請人:江蘇海事職業(yè)技術(shù)學院