[发明专利]车轮气门压电式发电机

说明书

技术领域

本发明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。

背景技术

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。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明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。

本发明的技术方案：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。

本发明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。本发明中将外套分为上、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，本发明具有以下有益效果：

1、能够利用车轮轮胎内的气压变化来发电：本发明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：本发明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为本发明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；

图3为一种安装了本发明发电机的车轮示意图。

图中，1—气针，11—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—弹性铁片，5—薄铁片，6—压电块，7—弹簧，8—导线，9—负载，10—密封垫，13—气门。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。