车轮气门压电式发电机制造技术

本发明专利技术提供一种车轮气门压电式发电机，它包括气针和外套，在气针的上部设有定位盘，气针通过定位盘与外套内壁连接，在气针与外套之间形成空腔；在定位盘上设有若干个通气孔，在定位盘的上面由下往上依次设有弹性铁片、薄铁片和压电块，所述弹性铁片与外套内壁固定且密封连接，弹性铁片的底部还通过弹簧与定位盘相连，所述薄铁片和压电块均固定在外套内壁上，且压电块紧贴在薄铁片上，压电块的两端通过导线与负载连接；弹性铁片在向上弹升时推挤薄铁片，并带动薄铁片挤压压电块产生电流给负载供电。本发明专利技术的发电机能够利用车轮轮胎内的气压变化来发电，产生可供二极管或蓄电池使用的电能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种小型发电装置，具体为一种安装于车轮气门上的压电式发电机。
技术介绍
在机动车行驶过程中，由于地面不平以及车轮轮毂自身的抖动，车轮不可避免的存在着振动，又由于车轮的振动使得轮胎受到挤压并产生一定的变形，进而使得轮胎内的气压大小发生变化。目前车轮的气门通常是采用气门芯直接封闭的，但是这种结构的气门芯仅仅是起到单一的密封作用，它不能将轮胎内气压的变化转化为可供利用的能量；并且这种气门芯的顶端长期裸露在外，在机动车行驶过程中存在容易被损坏的缺陷。
技术实现思路
针对现有技术中的上述不足，本专利技术的主要目的在于解决目前还没有一种专门利用车轮轮胎内气压变化来获取能量的装置的问题，而提供一种车轮气门压电式发电机。本专利技术的技术方案车轮气门压电式发电机，包括气针和外套，其特征在于，在气针的上部设有定位盘，气针通过定位盘与外套内壁连接，在气针与外套之间形成空腔；在定位盘上设有若干个通气孔，在定位盘的上面由下往上依次设有弹性铁片、薄铁片和压电块， 所述弹性铁片与外套内壁固定且密封连接，弹性铁片的底部还通过弹簧与定位盘相连，所述薄铁片和压电块均固定在外套内壁上，且压电块紧贴在薄铁片上，压电块的两端通过导线与负载连接；弹性铁片在向上弹升时推挤薄铁片，并带动薄铁片挤压压电块产生电流给负载供电。本专利技术的压电式发电机在安装时通过气针插入车轮轮胎，使发电机内的空腔与轮胎的内腔连通，使得轮胎内的气压能够直接作用于发电机内的弹性铁片上，使弹性铁片在气压作用下发生形变，并挤压压电块，进而在压电块两端产生电流。进一步的技术方案，在定位盘与外套内壁的连接处还设有密封垫，通过密封垫能够增强气针上部定位盘与外套之间的密封性。进一步的技术方案，所述外套由上盖和底座构成，上盖的内壁与定位盘螺纹连接； 在底座内壁设有限位凸台，气针穿过限位凸台中间的孔，在气针两端还设有用于对气针限位的凸起。气针两端凸起的直径均大于限位凸台中间的孔的直径，这样两端的凸起能够防止气针滑出外套。本专利技术中将外套分为上、下两部分的作用在于方便拆卸和安装，特别是在制作时可以先在上盖内安装好弹性铁片、薄铁片以及压电块后，再进行组装，这样可以降低制作难度；同时通过设置限位凸台不仅可以限制气针的位置，还能在设备安装不到位时进行故障提示(当上盖与底座未抵紧时，气针底部在轮胎气压作用下将与限位凸台卡紧，使得限位凸台的内孔被封死，导致气流不通，这时弹性铁片上由于不受压力将无法挤压压电块发电，因此作为负载的发光二极管将不亮，当人们在车轮旋转时观察到发光二极管不亮时，就可以判断设备安装未到位或出现了故障)。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果1、能够利用车轮轮胎内的气压变化来发电本专利技术的发电机利用压电材料自身受到压力作用时会在两端面间形成电压的特性，并利用车轮轮胎内气压变化时形成的对气门的压力来推动设置于气针上端的弹性铁片，使其在弹簧带动下对压电块进行反复的挤压，从而在电路中产生可供二极管或蓄电池使用的电能。2、对气针形成双层保护，防止漏气本专利技术中的弹性铁片以及外侧的上盖在气针上部形成了一个封闭的壳体，这样对气针能够形成双层保护，同时还在气针与外套之间设置了密封垫，达到防止漏气的目的。附图说明图1为本专利技术车轮气门压电式发电机的结构剖视图； 图2为图1中定位盘的结构剖视图3为一种安装了本专利技术发电机的车轮示意图。图中，1一气针，11 一定位盘，12—通气孔，2—外套，21—上盖，22—底座，23—限位凸台，3—空腔，4一弹性铁片，5—薄铁片，6—压电块，7—弹簧，8—导线，9一负载，10—密封垫，13—气门。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步说明。如图1和图2所示，本专利技术的车轮气门压电式发电机，包括气针1和外套2，所述气针1为两头粗、中间细的“哑铃”形状，所述外套2为筒状结构，在外套2的上、下端均设有开口，气针1竖向设置在外套2内。在气针1的上部还设有定位盘11，所述定位盘11与外套2内腔的横截面形状相匹配，气针1通过定位盘11与外套2内壁连接，在气针1与外套 2之间形成空腔3，所述空腔3与外套2下部的开口连通，当将本专利技术发电机安装在车轮车胎上后，空腔3即与轮胎的内腔连通；在定位盘11上还设有若干个通气孔12，本专利技术中将通气孔12设置为8个，且呈圆环状均勻分布，这样气压分布也更均勻；在定位盘11的上面由下往上依次设有弹性铁片4、薄铁片5和压电块6，所述弹性铁片4与外套2内壁固定且密封连接，弹性铁片4的底部还通过弹簧7与定位盘11相连，弹性铁片4与定位盘11之间的密封腔通过通气孔12与下部的空腔3连通；所述薄铁片5和压电块6均固定在外套2内壁上，且压电块6紧贴在薄铁片5上，压电块6的两端通过导线8与负载9连接。本专利技术中压电块6是采用现有的压电材料制成的块状体，利用压电材料自身的特性，当挤压压电块6 时，在压电块6的两端表面就会产生电荷，当压电块与负载连接形成回路后，就能在回路中形成电流；负载9安装在外套2顶部的开口位置，它可以是发光二极管，也可以是蓄电池，弹性铁片4在向上弹升时推挤薄铁片5，并带动薄铁片5挤压压电块6产生电流给负载9供 H1^ ο参见图1，在定位盘11与外套2内壁的连接处还设有密封垫10，所述密封垫10可以为具有一定弹性的橡胶垫，也可以是组合式密封垫，还可以是金属密封垫，通过密封垫10 能够增强气针上部定位盘U与外套2之间的密封性。参见图1，所述外套2是由上盖21和底座22构成，上盖21的内壁与定位盘11为固定连接或螺纹连接，在底座22内壁的中部设有限位凸台23，气针1穿过限位凸台23中间的孔，在气针1两端还设有用于对气针1限位的凸起。工作原理参见图1和图3，安装时，先将发电机的外套2连接在轮胎的气门13上， 并将气针1的下部插入气门13内，使轮胎的内腔与外套2的空腔3连通，这样轮胎内的气压经过空腔3、通气孔12后能直接作用在弹性铁片4上，由于轮胎内的气压大于外界的气压，因此对弹性铁片4会形成向上的压力，进而使弹性铁片4向上弹升变形；弹性铁片4在弹升过程中将推挤上端的薄铁片5，薄铁片5又挤压上部的压电块6，使压电块6两端产生电荷并在与负载9连接形成的回路中形成电流，从而达到给负载9供电的目的。又由于汽车在行驶过程中轮胎存在振动的情况，因此轮胎内气压也是忽大忽小变化的，这样作用在弹性铁片4上的气压也是存在大、小变化的，气压对弹性铁片4的压力也是忽大忽小的；当弹性铁片4上的压力减小时，它将在下部的弹簧7作用下收缩，当弹性铁片4上的压力增大时，它又向上弹升，这样弹性铁片4在汽车行驶过程中就形成上、下反复振荡的状态，并推动薄铁片5反复挤压压电块6，从而为负载提供稳定的、可持续的电流。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．车轮气门压电式发电机，包括气针（１）和外套（２），其特征在于，在气针（１）的上部设有定位盘（１１），气针（１）通过定位盘（１１）与外套（２）内壁连接，在气针（１）与外套（２）之间形成空腔（３）；在定位盘（１１）上设有若干个通气孔（１２），在定位盘（１１）的上面由下往上依次设有弹性铁片（４）、薄铁片（５）和压电块（６），所述弹性铁片（４）与外套（２）内壁固定且密封连接，弹性铁片（４）的底部还通过弹簧（７）与定位盘（１１）相连，所述薄铁片（５）和压电块（６）均固定在外套（２）内壁上，且压电块（６）紧贴在薄铁片（５）上，压电块（６）的两端通过导线（８）与负载（９）连接；弹性铁片（４）在向上弹升时推挤薄铁片（５），并带动薄铁片（５）挤压压电块（６）产生电流给负载（９）供电。

【技术特征摘要】
1.车轮气门压电式发电机，包括气针(1)和外套(2)，其特征在于，在气针(1)的上部设有定位盘(11)，气针(1)通过定位盘(11)与外套(2)内壁连接，在气针(1)与外套(2)之间形成空腔(3)；在定位盘(11)上设有若干个通气孔(12)，在定位盘(11)的上面由下往上依次设有弹性铁片(4)、薄铁片(5)和压电块(6)，所述弹性铁片(4)与外套(2)内壁固定且密封连接，弹性铁片(4)的底部还通过弹簧(7)与定位盘(11)相连，所述薄铁片(5)和压电块 (6 )均固定在外套(2 )内壁上，且压电块(6 )紧贴在薄铁片(5 )上，压电块(6 )...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志军，韩春霞，张楠，罗永前，
申请(专利权)人：重庆电子工程职业学院，
类型：发明
国别省市：85