一种涡卷弹簧驱动的间歇式能量收集器制造技术

本发明专利技术属于机械振动传动机构及能量转换技术领域，涉及一种涡卷弹簧驱动的间歇式能量收集器，包括第一转子和第二转子，第一转子有轴一端依次同轴连接有第一底座

【技术实现步骤摘要】
一种涡卷弹簧驱动的间歇式能量收集器


[0001]本专利技术属于机械振动传动机构及能量转换
，具体涉及一种涡卷弹簧驱动的间歇式能量收集器
。

技术介绍

[0002]常见的振动源包括路面在车轮作用下的振动
/
变形能
、
人体运动能
、
建筑物的振动能等
。
收集这些振动能可有效缓解物联网时代的分布式能源需求
。
目前的振动能量收集手段主要包括压电式能量收集器
、
静电式能量收集器
、
电磁式能量收集器以及摩擦纳米发电机
。
与其他俘能方式相比，电磁式能量收集器因其结构简单
、
输出电流大
、
技术成熟度高而被广泛用于道路振动
/
变形能量的收集
。
路面在车轮作用下的振动
/
变形能大量存在于自然界中，但由于这种振动
/
变形能的振动幅度普遍在3毫米以内
、
振动频率极低/>、
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种涡卷弹簧驱动的间歇式能量收集器，其特征在于，包括第一转子
(1)
和第二转子
(2)
；所述第一转子
(1)
有轴一端依次同轴连接有第一底座
(3
‑
1)、
第三深沟球轴承
(10
‑
3)、
第一齿轮齿条组合
(4
‑
1)、
第一单向轴承
(9
‑
1)、
第二齿轮齿条组合
(4
‑
2)
和第二单向轴承
(9
‑
2)
；所述第二转子
(2)
有轴一侧依次同轴连接有第二底座
(5)、
第二深沟球轴承
(10
‑
2)、
棘爪
(6)、
棘轮
(7)、
第一深沟球轴承
(10
‑
1)、
棘轮外壳
(8)
；所述第一转子
(1)
和第二转子
(2)
无轴一侧同轴配对，两转子之间存在一定偏移，不相互接触；所述第一单向轴承
(9
‑
1)
和第二单向轴承
(9
‑
2)
驱动方向同向放置；所述深沟球轴承
(10
‑
1)
嵌套于棘轮外壳
(8)
上，深沟球轴承
(10
‑
2)
嵌套于第二底座
(5)
上，深沟球轴承
(10
‑
3)
嵌套于第一底座
(3
‑
1)
上，深沟球轴承
(10
‑
4)
嵌套于第三底座
(3
‑
2)
上；圆形磁铁
(11)
对称放置在第一转子
(1)
与第二转子
(2)
的侧面，所述圆形磁铁
(11)
在第一转子
(1)
与第二转子
(2)
的侧面背对设置，第一转子
(1)
利用所述圆形磁铁
(11)
带动第二转子
(2)
单向旋转；涡卷弹簧
(12)
的内钩嵌套于涡卷弹簧外壳
(2
‑
2)
上，外钩嵌套于第二底座
(5)
上，外钩固定，内钩随着第二转子
(2)
的旋转一起运动，使涡卷弹簧
(12)
顺时针拧紧；环绕棘轮
(7)
外侧设置方形磁铁
(14)
，方形磁铁
(14)
是实现发电单元的一部分；线圈
(15)
均匀分布于棘轮外壳
(8)
侧面一圈，是实现发电单元的另一部分，用于与棘轮
(7)
上分布的方形磁铁
(14)
进行耦合
。2.
根据权利要求1所述的一种涡卷弹簧驱动的间歇式能量收集器，其特征在于，所述第一底座
(3
‑
1)
上半部分有第一通孔
(3
‑1‑1‑
1)
，第一通孔
(3
‑1‑1‑
1)
与第一转子第一伸出轴
(1
‑
2)
部分同轴；所述第三深沟球轴承
(10
‑
3)
嵌套在第一通孔
(3
‑1‑1‑
1)
内；所述第一齿轮齿条组合
(4
‑
1)
中的齿轮正中心有第二通孔
(4
‑1‑1‑
1)
，且与第一转子第一伸出轴
(1
‑
2)
同轴；所述第一单向轴承
(10
‑
1)
嵌套于第一齿轮齿条组合
(4
‑
1)
的第二通孔
(4
‑1‑1‑
1)
；所述第二齿轮齿条组合
(4
‑
2)
的齿轮正中心内部有第三通孔
(4
‑2‑1‑
1)
，第三通孔
(4
‑2‑1‑
1)
与第一转子第一伸出轴
(1
‑
2)
同轴；所述第二单向轴承
(9
‑
2)
嵌套于第三通孔
(4
‑2‑1‑
1)
内部；所述第三底座
(3
‑
2)
上半部分中心位置有第四通孔
(3
‑2‑1‑
1)
，第四通孔
(3
‑2‑1‑
1)
与第一转子第一伸出轴
(1
‑
2)
部分同轴；所述第四深沟球轴承
(10
‑
4)
嵌套于第四通孔
(3
‑2‑1‑
1)
内部；所述第二转子
(2)
包括第二转子的伸出轴
(2
‑
1)
，第二转子的伸出轴
(2
‑
1)
部分的轴顶端内部有一圆柱形凹槽；所述第二底座
(5)
的上半部分正中心有第五通孔
(5
‑1‑
1)
，第五通孔
(5
‑1‑
1)
与第二转子伸出轴同轴；所述第五通孔
(5
‑1‑
1)
内嵌套第二深沟球轴承
(10
‑
2)
；所述棘爪
(6)
有齿轮
(6
‑
2)
一侧嵌套于第二转子
(2)
伸出轴的凹槽内部；所述棘轮
(7)
正中心内部有第六通孔
(7
‑
2)
；所述第一深沟球轴承
(10
‑
1)
内部嵌套于棘轮外壳
(8)
的圆柱形凸台
(8
‑
3)
，外部嵌套于棘轮
(7)
的第六通孔
(7
‑
2)
；所述棘轮外壳
(8)
的底面，第二底座
(5)、
第一底座
(3
‑
1)、
第三底座
(3
‑
2)
的底面都位于同一水平面上；
所述第一转子
(1)
的第一伸出轴
(1
‑
2)
依次与第三深沟球轴承
(10
‑
3)、
第一单向轴承
(9
‑
1)、
第二单向轴承
(9
‑
2)、
第四深沟球轴承
(10
‑
4)
过盈配合；所述第二转子的伸出轴
(2
‑
1)
部分与第二轴承
(10
‑
2)
过盈配合
。3.
根据权利要求2所述的一种涡卷弹簧驱动的间歇式能量收集器，其特征在于，所述第一转子
(1)
包括第一圆盘
(1
‑
1)、
第一伸出轴
(1
‑
2)、
第一圆形凹槽
(1
‑1‑
1)、
第二圆形凹槽
(1
‑1‑
2)、
圆环
(1
‑2‑
1)、
第一方形凹槽
(1
‑2‑3‑
1)、
第二方形凹槽
(1
‑2‑3‑
2)
；所述第一圆盘
(1
‑
1)
和第一伸出轴
(1
‑
2)
固定连接，第一伸出轴
(1
‑
2)
位于第一圆盘
(1
‑
1)
的中心处；所述第一圆形凹槽
(1
‑1‑
1)
和第二圆形凹槽
(1
‑1‑
2)
对称分布于第一圆盘
(1
‑
1)
的表面两端；所述圆环
(1
‑2‑
1)
固定在第一伸出轴
(1
‑
2)
上；所述第一方形凹槽
(1
‑2‑3‑
1)
和第二方形凹槽
(1
‑2‑3‑
2)
分布于第一伸出轴
(1
‑
2)
的表面，用于单向轴承与伸出轴的平键连接；所述通孔
(1
‑2‑
2)
径向穿过第一伸出轴
(1
‑
2)
部分；圆形磁铁
(11)
对称放置在第一转子
(1)
的第一圆形凹槽
(1
‑1‑
1)、
第二圆形凹槽
(1
‑1‑
2)
内，第二转子
(2)
的第三圆形凹槽
(2
‑1‑1‑
2)、
第四圆形凹槽
(2
‑1‑1‑
1)
内
。4.
根据权利要求2所述的一种涡卷弹簧驱动的间歇式能量收集器，其特征在于，所述第二转子
(2)
部分包括第二圆盘
(2
‑
1)
和放置涡卷弹簧的外壳
(2
‑
2)
，两者之间用销钉
(13)
固定；所述第二圆盘
(2
‑
1)
上对称分布第三圆形凹槽
(2
‑1‑1‑
1)
和第四圆形凹槽
(2
‑1‑1‑
2)
；所述放置涡卷弹簧的外壳
(2
‑
2)
包括小圆盘
(2

【专利技术属性】
技术研发人员：樊康旗，张漩，翟康佳，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：