行李箱發(fā)電器的制造方法
【專利說明】行李箱發(fā)電器
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種行李箱發(fā)電裝置。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]便攜式電子設(shè)備通常使用一次或二次電池進(jìn)行供電，這些電池的有限電量嚴(yán)重限制了便攜式電子設(shè)備在戶外長時(shí)間使用，而發(fā)展一些體積小巧且便于攜帶的發(fā)電裝置來進(jìn)行發(fā)電正是解決這一問題有效途徑。當(dāng)人戶外旅行或作業(yè)時(shí)很多情況下都隨身攜帶著行李箱或工具箱，于是在行李箱或工具箱上安裝小巧的發(fā)電器就可以解決一些便攜式電子設(shè)備的供電問題。
[0005]盡管較長時(shí)間以來利用行李箱進(jìn)行發(fā)電的技術(shù)受到一些研究者的關(guān)注，一些設(shè)計(jì)巧妙的發(fā)電器紛紛被提出，然而在市場上當(dāng)前仍幾乎難以找到安裝有發(fā)電器的行李箱產(chǎn)品?，F(xiàn)有行李箱發(fā)電器難以得到廣泛使用，究其原因雖然可能多種多樣，但是有兩個(gè)問題是普遍存在的:一是行李箱發(fā)電器的發(fā)電效率較低，難以獲得較大的電能輸出；二是行李箱發(fā)電器的輸出負(fù)載不能根據(jù)使用者的體力進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，從而使得當(dāng)使用者體力充沛且需要行李箱發(fā)電器發(fā)電時(shí)由于負(fù)載偏低而輸出電能過小，而當(dāng)使用者體力不足時(shí)由于行李箱發(fā)電器的負(fù)載偏大而拉動(dòng)行李箱較為困難。
[0006]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]技術(shù)問題:本發(fā)明提供一種能夠?qū)⑿欣钕錆L輪前后滾動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，從而為電子設(shè)備充電，特別是提高了發(fā)電效率，可根據(jù)使用者的體力進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)外接負(fù)載的行李箱發(fā)電器。
[0008]技術(shù)方案:本發(fā)明的行李箱發(fā)電器，包括箱體、設(shè)置在所述箱體底部的轉(zhuǎn)軸、安裝在所述轉(zhuǎn)軸上的滾輪、設(shè)置在箱體內(nèi)部并由轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)的發(fā)電單元、與所述發(fā)電單元輸出端連接的電能處理單元。發(fā)電單元包括與所述轉(zhuǎn)軸連接的整向器、沿動(dòng)力傳輸方向依次連接設(shè)置的一級(jí)輸出齒輪、一級(jí)輸入齒輪、增速齒輪組、二級(jí)輸出齒輪、二級(jí)輸入齒輪和發(fā)電機(jī)。所述一級(jí)輸出齒輪安裝在整向器的輸出軸上并與一級(jí)輸入齒輪哨合，所述二級(jí)輸出齒輪與二級(jí)輸入齒輪嚙合，所述二級(jí)輸入齒輪安裝在發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸入軸上。整向器包括設(shè)置在轉(zhuǎn)軸上的第一單向機(jī)構(gòu)和第二單向機(jī)構(gòu)、安裝在所述第一單向機(jī)構(gòu)上的第一錐齒輪、安裝在所述第二單向機(jī)構(gòu)上的第二錐齒輪、同時(shí)與所述第一錐齒輪和第二錐齒輪嚙合的第三錐齒輪，以及與所述第三錐齒輪固定連接的輸出軸。電能處理單元包括依次連接的接口電路、負(fù)載切換轉(zhuǎn)盤、自適應(yīng)開關(guān)、儲(chǔ)能模塊和USB接口 ；所述負(fù)載切換轉(zhuǎn)盤由不同阻值檔位的電阻構(gòu)成，并設(shè)置在箱體的外側(cè)。
[0009]本發(fā)明的優(yōu)選方案中，自適應(yīng)開關(guān)由開關(guān)管和光耦器件組成，所述光耦器件包括發(fā)光二極管和光敏三極管；所述負(fù)載切換轉(zhuǎn)盤(26)的輸出端同時(shí)與開關(guān)管的輸入端和光敏三極管的集電極連接，還通過電阻與開關(guān)管(28)的控制端連接，所述開關(guān)管的輸出端與發(fā)光二極管的正端連接，發(fā)光二極管的負(fù)端與儲(chǔ)能模塊相連，光敏三極管的射極與開關(guān)管的控制端連接；所述開關(guān)管為微MOS管或模擬開關(guān)。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)選方案中，第一單向機(jī)構(gòu)和第二單向機(jī)構(gòu)為單向軸承或單向離合器。
[0011]本發(fā)明的優(yōu)選方案中，一級(jí)輸入齒輪固定在一級(jí)輸入驅(qū)動(dòng)軸上，所述二級(jí)輸出齒輪固定在二級(jí)輸出軸上。
[0012]本發(fā)明的優(yōu)選方案中，第一單向機(jī)構(gòu)和第二單向機(jī)構(gòu)的鎖止方向相反。
[0013]本發(fā)明行李箱發(fā)電器，當(dāng)拉動(dòng)行李箱時(shí)，滾輪滾動(dòng)，依次通過轉(zhuǎn)軸、整向器、整向器的輸出軸、一級(jí)輸出齒輪、一級(jí)輸入齒輪、一級(jí)輸入驅(qū)動(dòng)軸、增速齒輪組、二級(jí)輸出軸、二級(jí)輸出齒輪、二級(jí)輸入齒輪，最后傳遞到發(fā)電機(jī)的動(dòng)力輸入軸，從而使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子進(jìn)行高速旋轉(zhuǎn)。
[0014]本發(fā)明使用了整向器將無論是順時(shí)針或逆時(shí)針的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成沿某一設(shè)定方向的單向旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；使用了增速齒輪來增大發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速；使用了接口電路來整流和穩(wěn)壓；使用了負(fù)載切換轉(zhuǎn)盤來控制接入的負(fù)載；使用了自適應(yīng)開關(guān)來控制行李箱發(fā)電器的工作狀態(tài)。
[0015]本發(fā)明的行李箱滾輪固定在轉(zhuǎn)軸上。當(dāng)行李箱滾輪滾動(dòng)時(shí)，轉(zhuǎn)軸隨之轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)整向器的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)可以分為順時(shí)針和逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)兩種，經(jīng)過整向器的作用，在輸出軸上的輸出齒輪始終只沿同一個(gè)方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。一級(jí)輸出齒輪帶動(dòng)增速齒輪組轉(zhuǎn)動(dòng)，二級(jí)輸出齒輪又推動(dòng)二級(jí)輸入齒輪高速轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使發(fā)電機(jī)工作產(chǎn)生電能，所產(chǎn)生的電能，通過儲(chǔ)能模塊存儲(chǔ)起來，并由USB接口給用電設(shè)備供電。
[0016]本發(fā)明的發(fā)電機(jī)輸出由導(dǎo)線連接到電能處理單元，電能處理單元的負(fù)載切換轉(zhuǎn)盤，能夠切換行李箱發(fā)電器的負(fù)載，從而控制行李箱發(fā)電器的發(fā)電效率，發(fā)電效率越小，則拉動(dòng)行李箱所需的拉力越小。
[0017]本發(fā)明的電能處理單元中自適應(yīng)開關(guān)能夠控制行李箱發(fā)電器的工作狀態(tài)，當(dāng)儲(chǔ)能模塊充電飽和時(shí)，能夠自動(dòng)斷開行李箱發(fā)電器電路，使行李箱發(fā)電器處于開路狀態(tài)，此時(shí)發(fā)電功率為零，從而使行李箱拉動(dòng)時(shí)，發(fā)電器對(duì)其阻力最小。
[0018]有益效果:本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)將行李箱滾輪滾動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，由于使用了整向器，可以保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子始終朝著同一方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)；使用了由多級(jí)齒輪構(gòu)成的增速齒輪組，可以將原來行李箱滾輪的低速轉(zhuǎn)動(dòng)通過增速齒輪組轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的高速旋轉(zhuǎn)。經(jīng)過整向器和增速齒輪組的共同作用，行李箱的滾輪無論是做順時(shí)針或逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，行李箱發(fā)電器中發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子只能按某一設(shè)定方向進(jìn)行單向、高速地轉(zhuǎn)動(dòng)，與現(xiàn)有的行李箱發(fā)電器相比，大幅度提高了發(fā)電效率。在本發(fā)明還使用了負(fù)載切換轉(zhuǎn)盤，根據(jù)使用者的體力進(jìn)行靈活調(diào)節(jié)，控制行李箱發(fā)電器的負(fù)載，負(fù)載越小，拉動(dòng)行李箱所需的力量越小。另外，本發(fā)明還使用了自適應(yīng)開關(guān)，當(dāng)儲(chǔ)能模塊充電飽和時(shí)，自適應(yīng)開關(guān)能夠自動(dòng)斷開行李箱發(fā)電器的電路，使行李箱發(fā)電器處于開路狀態(tài)，此時(shí)行李箱發(fā)電器無外接負(fù)載，發(fā)電功率為零，它對(duì)拉動(dòng)行李箱時(shí)的阻力從而最小。
[0019]
【附圖說明】
[0020]圖1為發(fā)電單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為整向器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為行李箱發(fā)電器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為接口電路的不意圖。
[0021]圖中有:1_發(fā)電單兀；2-滾輪；3-轉(zhuǎn)軸；4_整向器；5_整向器輸出軸；6_ —級(jí)輸出齒輪；7_ —級(jí)輸入齒輪；8_ —級(jí)輸入驅(qū)動(dòng)軸；9_增速齒輪組；10_ 二級(jí)輸出軸；11_ 二級(jí)輸出齒輪；12_二級(jí)輸入齒輪；13_動(dòng)力輸入軸；14_發(fā)電機(jī)；15_導(dǎo)線；16_第一錐齒輪；17_第一單向機(jī)構(gòu)；18-第二單向機(jī)構(gòu)；19-第二錐齒輪；20_第三錐齒輪；21_行李箱箱體；22_拉桿；23_拉桿固定套；24_電能處理單元；25_接口電路；26_負(fù)載切換轉(zhuǎn)盤；27_自適應(yīng)開關(guān)；28_開關(guān)管；29_光耦器件；30_儲(chǔ)能模塊；31-USB接口。
[0022]
【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合實(shí)施例和說明書附圖對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0024]如圖1、圖2、圖4所示，本發(fā)明提供了一種行李箱發(fā)電器，該發(fā)電器包括箱體21、設(shè)置在所述箱體21底部的轉(zhuǎn)軸3、安裝在所述轉(zhuǎn)軸3上的滾輪2、設(shè)置在箱體21內(nèi)部并由轉(zhuǎn)軸3驅(qū)動(dòng)的發(fā)電單元1、與所述發(fā)電單元I輸出端連接的電能處理單元24 ;所述發(fā)電單元I包括與所述轉(zhuǎn)軸3連接的整向