一種車輛振動能量回收發電系統的制作方法
【專利摘要】一種車輛振動能量回收發電系統，包括推桿、齒輪齒條箱、齒輪軸、棘輪機構、動力輸出軸、萬向傳動裝置、少齒差行星齒輪機構、速差離合器、發電機、整流器；推桿上端與車架相連，下端插入齒輪齒條箱中；齒輪齒條箱下端與車橋相連，其中的齒輪與棘輪機構分別裝在推桿下端的齒輪軸和動力輸出軸上；棘輪機構包括棘輪、棘爪與棘爪固定輪，且兩個棘輪內齒反向安裝，以實現動力輸出軸單向連續轉動；當車輛行駛時，車橋相對車架的上下運動使齒條帶動齒輪與棘輪轉動，并將此運動通過動力輸出軸、萬向傳動裝置、少齒差行星齒輪機構與速差離合器傳遞給發電機，發電機將此動能轉變成電能，并經整流器整流后輸給外電路，實現振動能量的回收發電。
【專利說明】[【技術領域】]
[0001] 本實用新型涉及一種振動能量回收發電系統，尤其涉及一種將車輛的振動能量回 收發電的系統，屬于能量回收技術。 一種車輛振動能量回收發電系統
[【背景技術】]
[0002] 振動幾乎無處不在，而振動能量是一種可再生的清潔能源。以前人們對振動能量 的利用很少，如由路面凹凸不平激勵而引起的車架相對車橋的上下振動能量，基本是通過 減振設備轉化為內能而被耗散掉的，未曾獲得有效利用。
[0003] 近年來，隨著能源短缺以及人們節能環保意識的提高，回收利用振動能量的系統 或裝置越來越多地被關注和研究。目前回收車輛振動能量的方式主要有兩大類，即將振動 能量轉變為電能，或將振動能量轉變為液壓能。就現有資料來看，將振動能量轉變為電能的 研究較多，主要有電磁線圈式和電磁發電機式兩種實現方式。現有電磁發電機式振動能量 回收發電系統在實現發電機轉子單向連續穩定運轉方面還存在諸多不足。
[實用新型內容]
[0004] 為克服現有電磁發電機式振動能量回收發電系統所存在的上述不足，本實用新型 提供了一種基于齒輪齒條、棘輪機構、少齒差行星齒輪機構、速差離合器等部件的車輛振動 能量回收發電系統，該系統能實現發電機轉子單向連續穩定運轉，在回收振動能量的同時 有效保護發電機不受損。
[0005] 為達到上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現：
[0006] -種車輛振動能量回收發電系統，包括推桿、齒輪齒條箱、齒輪軸、棘輪機構、動力 輸出軸、萬向傳動裝置、少齒差行星齒輪機構、速差離合器、發電機、整流器；所述推桿上端 與車架連接，下端插入所述齒輪齒條箱中；所述齒輪齒條箱下端與車橋連接，其內部固定有 齒條以及與齒條嚙合的齒輪和棘輪機構；所述推桿下端裝有所述齒輪軸與動力輸出軸，所 述齒輪軸上裝有與齒條相嚙合的齒輪，所述動力輸出軸上裝有所述棘輪機構；所述棘輪機 構包括大小兩個棘輪、棘爪與棘爪固定輪，所述大棘輪與齒條直接嚙合，所述小棘輪只與齒 輪嚙合，所述棘爪固定輪與動力輸出軸固定連接，所述兩個棘輪內齒反向安裝，且棘輪、齒 輪與齒條間的傳動比可實現齒條在上下運動時所述動力輸出軸單向連續轉動；考慮到各部 件間的相對運動，所述動力輸出軸的動力通過所述萬向傳動裝置傳給所述少齒差行星齒輪 機構；所述發電機固定安裝于車架上，為保護發電機，在所述少齒差行星齒輪機構與所述 發電機之間采用了所述速差離合器；當車輛行駛時，車橋相對車架的上下運動使齒條帶動 齒輪與所述棘輪轉動，所述動力輸出軸將此動力通過所述萬向傳動裝置、少齒差行星齒輪 機構與速差離合器傳遞給所述發電機；所述發電機將此動能轉變成電能，并經所述整流器 整流后輸給外電路，實現振動能量的回收發電。
[0007] 本實用新型所達到的有益效果在于：通過合理構造車架相對車橋的振動能量傳遞 路徑，優化匹配各動力轉換機構，實現了車輛振動能量回收發電系統中發電機轉子的單向 連續穩定運轉，在回收振動能量的同時可有效保護發電機不受損。
[【專利附圖】
【附圖說明】]
[0008] 圖1是本實用新型一種車輛振動能量回收發電系統的組成結構示意圖。
[0009] 圖2是推桿的結構示意圖。
[0010]圖3是齒輪齒條箱的內部結構示意圖。
[0011] 圖4是本實用新型實施例在車輛上的安裝結構示意圖。
[0012] 附圖中：1_推桿；2-側蓋；3-齒輪齒條箱；4-萬向傳動裝置；5-少齒差行星齒輪 機構；6-速差離合器；7-發電機；8-導線；9-整流器；10-大棘輪；11-齒輪；12-齒輪軸； 13-小棘輪；14-齒條；15-動力輸出軸；16-車架；17-車橋。
[【具體實施方式】]
[0013] 以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。
[0014] 參見圖1，此為本實用新型的一種具體系統組成結構示意圖，該系統包括推桿1、 側蓋2、齒輪齒條箱3、萬向傳動裝置4、少齒差行星齒輪機構5、速差離合器6、發電機7、導 線8和整流器9 ;推桿1上端將與車架連接，其下端插入齒輪齒條箱3中；齒輪齒條箱3的 下端將與車橋連接；推桿1與齒輪齒條箱3間的相對運動在齒輪齒條箱3中轉變成旋轉運 動，考慮到各部件間的相對運動，此旋轉運動通過萬向傳動裝置4傳出，并由少齒差行星齒 輪機構5提速后輸入速差離合器6中；當少齒差行星齒輪機構5的輸出轉速低于發電機7 的旋轉速度時，速差離合器6自動脫開，起到保護發電機7的作用；發電機7在速差離合器 6的驅動下旋轉，將動能轉變成電能，并由導線8將此電能輸給整流器9整流后供給外電路。
[0015] 參見圖2和圖3,在此具體實施例中，推桿1下端裝有齒輪軸12與動力輸出軸15 ; 齒輪軸12上裝有與齒條14相嚙合的齒輪11，動力輸出軸15上裝有棘輪機構（包括大小兩 個棘輪、棘爪與棘爪固定輪）；大棘輪10與齒條14直接嚙合，小棘輪13只與齒輪12嚙合， 兩棘爪固定輪與動力輸出軸15固定連接；棘輪10與13的內齒反向安裝，當齒條14向上運 動時，齒輪11逆時針轉動，并帶動與之嚙合的小棘輪13順時針轉動，動力由小棘輪13的棘 爪固定輪傳給動力輸出軸15,使動力輸出軸15順時針轉動，此時大棘輪10在其棘爪固定輪 上空轉，當齒條14向下運動時，大棘輪10順時針轉動，小棘輪13在其棘爪固定輪上空轉， 動力由大棘爪固定輪傳給動力輸出軸15,依然使動力輸出軸15順時針轉動；此外，兩棘輪 10與13、齒輪11與齒條14間的傳動比可實現齒條14在上下運動時動力輸出軸15單向連 續轉動。
[0016] 參見圖4,在此具體實施例中，推桿1上端與車架16連接，其下端插入齒輪齒條箱 3中；齒輪齒條箱3的下端與車橋17連接；發電機7與少齒差行星齒輪機構5均固定安裝 于車架16上；車輛行駛時，車橋17相對車架16的上下運動使推桿1與齒輪齒條箱3相對 運動，該運動在齒輪齒條箱3中被轉換，然后通過萬向傳動裝置4、少齒差行星齒輪機構5、 速差離合器6傳給發電機7,發電機7將此動能轉變成電能，并經整流器9整流后輸給外電 路，實現振動能量的回收發電。
[0017] 以上所述只是本實用新型的優選實施方式，對于本【技術領域】的技術人員來說，在 不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可做出多種改進和變形，這些改進和變形也應視
【權利要求】
1. 一種車輛振動能量回收發電系統，包括推桿、齒輪齒條箱、齒輪軸、棘輪機構、動力輸 出軸、萬向傳動裝置、少齒差行星齒輪機構、速差離合器、發電機、整流器，其特征在于：所述 推桿上端與車架連接，下端插入所述齒輪齒條箱中，所述齒輪齒條箱下端與車橋連接，其內 部固定有齒條以及與齒條嚙合的齒輪和棘輪機構，車輛行駛時，所述動力輸出軸將動力通 過所述萬向傳動裝置、少齒差行星齒輪機構與速差離合器傳遞給所述發電機，所述發電機 將此動能轉變成電能，并經所述整流器整流后輸給外電路。
2. 根據權利要求1所述的一種車輛振動能量回收發電系統，其特征在于：推桿下端裝 有齒輪軸與動力輸出軸，齒輪軸上裝有與齒條相嚙合的齒輪，動力輸出軸上裝有棘輪機構。
3. 根據權利要求1所述的一種車輛振動能量回收發電系統，其特征在于：棘輪機構包 括大小兩個棘輪、棘爪與棘爪固定輪，大棘輪與齒條直接嚙合，小棘輪只與齒輪嚙合，棘爪 固定輪與動力輸出軸固定連接，兩個棘輪內齒反向安裝，且棘輪、齒輪與齒條間的傳動比可 實現齒條在上下運動時動力輸出軸單向連續轉動。
4. 根據權利要求1所述的一種車輛振動能量回收發電系統，其特征在于：考慮到各部 件間的相對運動，動力輸出軸的動力通過萬向傳動裝置傳給少齒差行星齒輪機構。
5. 根據權利要求1所述的一種車輛振動能量回收發電系統，其特征在于：發電機固定 安裝于車架上，為保護發電機，在少齒差行星齒輪機構與發電機之間采用了速差離合器。
【文檔編號】F03G7/08GK203892132SQ201420025305
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年1月16日 優先權日:2014年1月16日
【發明者】徐曉美, 李泉, 孫黎明, 賈寒, 王琛, 羊玢 申請人:南京林業大學