專利名稱：一種拉鋸式充電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于充電器領(lǐng)域，特別是提供了一種拉鋸式充電裝置。
背景技術(shù)：
世界各國均面臨著常規(guī)能源短缺和環(huán)境保護的雙重壓力。各種新型發(fā)電形式的開 發(fā)和應(yīng)用，對緩解當前的能源壓力有著非常重要的作用。簡易充電裝置可以起到節(jié)能的效 果，減少家庭和公共場合的電費支出，減少從公共電網(wǎng)取電的需求。而且，一些情況下，手動 充電裝置還能起到應(yīng)急作用。因此在開發(fā)和應(yīng)用新型的充電裝置，對環(huán)保、節(jié)能和應(yīng)急具有 重大意義。國內(nèi)外已有關(guān)于手動充電的實例，主要呈兩種趨勢，一種是將圓周運動的能量轉(zhuǎn) 換成電能(如手搖式充電器)，此類充電裝置要求做圓周運動，操作起來比較吃力；另一種 是將直線運動的能量轉(zhuǎn)化為電能(如拉線式充電器)，這類充電器局限于單方向的發(fā)電，能 量沒有得到充分的利用，充電效率較低，因此沒有得到推廣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供能夠?qū)崿F(xiàn)環(huán)保便捷充電的一種拉鋸式的充電裝置，采用的 技術(shù)方案為所述裝置由依次連接的齒條、齒輪裝置、傳動軸、微型發(fā)電機、換流器、儲能裝 置構(gòu)成；所述齒輪裝置由齒輪組件及2個旋轉(zhuǎn)齒輪組成，2個旋轉(zhuǎn)齒輪均與齒輪組件嚙合、 且與傳動軸連接，齒輪組件順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)時，有且僅有一個旋轉(zhuǎn)齒輪隨之轉(zhuǎn)動；可雙 向拉動的齒條通過齒輪裝置的作用，將直線運動的能量轉(zhuǎn)換為圓周運動的能量，并通過傳 動軸帶動微型發(fā)電機發(fā)電，經(jīng)過換流器整流、斬波變換，將電能存儲在儲能裝置中。
所述齒輪組件由小齒輪和大齒輪同心固定而成。 所述旋轉(zhuǎn)齒輪分為順時針旋轉(zhuǎn)齒輪和逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪，旋轉(zhuǎn)齒輪由小齒輪、固定 板、鈕釘、活動軸和空心齒輪五部分組成，小齒輪和固定板同心固定，固定板的形狀為類似 于平行四邊形的多邊形，其突出的兩角上通過鈕釘分別與兩個活動軸相連；固定板與活動 軸可以在空心齒輪中自由轉(zhuǎn)動，兩者的夾角在60。 120°之間；空心齒輪內(nèi)圈有與活動 軸嚙合的內(nèi)齒，外圈有外齒。 所述順時針旋轉(zhuǎn)齒輪和逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪的空心齒輪內(nèi)齒方向相反，固定板和活動 軸的安裝方向也相反。 所述旋轉(zhuǎn)齒輪的小齒輪轉(zhuǎn)動時，與之固定的固定板帶動活動軸隨之同向轉(zhuǎn)動，當 活動軸與固定板間的角度達到最大時，活動軸與空心齒輪的內(nèi)齒嚙合，從而推動空心齒輪 同向旋轉(zhuǎn)；順時針旋轉(zhuǎn)齒輪僅在其小齒輪順時針旋轉(zhuǎn)時帶動空心齒輪順時針轉(zhuǎn)動，順時針 旋轉(zhuǎn)齒輪的小齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)時不帶動其空心齒輪轉(zhuǎn)動；逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪僅在其小齒輪逆 時針旋轉(zhuǎn)時帶動空心齒輪逆時針轉(zhuǎn)動，逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪的小齒輪順時針旋轉(zhuǎn)時不帶動其空 心齒輪轉(zhuǎn)動。 所述大齒輪外側(cè)兩端分別與順時針旋轉(zhuǎn)齒輪和逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪的小齒輪相嚙合； 順時針旋轉(zhuǎn)齒輪和逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪的半徑大小相等，且均小于齒輪組件中大齒輪的半徑。
所述的傳動軸分別與順時針旋轉(zhuǎn)齒輪和逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪嚙合，且兩旋轉(zhuǎn)齒輪不嚙 合，從而保證齒條上下運動的直線能量均能通過傳動軸帶動微型發(fā)電機發(fā)電。
本發(fā)明的優(yōu)點在于 (1)該專利的具體應(yīng)用形式多樣化，單獨利用可當蓄電池等儲能裝置的小型充電 器；也可集成到手機、MP3、電動玩具等小型電器為其隨時隨地充電提供動力；
(2)原理簡單，成本低，具有很好的社會和經(jīng)濟效益。


圖1為本發(fā)明的拉鋸式充電裝置整體結(jié)構(gòu)圖； 圖2(a)和圖2(b)分別為本發(fā)明中齒輪組件的俯視圖和側(cè)視圖； 圖3(a)和圖3(b)分別為本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)齒輪的俯視圖和側(cè)視圖； 圖4(a)和圖4(b)分別為本發(fā)明中順時針旋轉(zhuǎn)齒輪的運動和不運動時的狀態(tài)示意
圖； 圖5(a)和圖5(b)分別為本發(fā)明中齒條向上運動和向下運動的示意圖；
圖6為本發(fā)明中旋轉(zhuǎn)齒輪與傳動軸的結(jié)構(gòu)圖。
圖中標號 1-齒條；A-齒輪裝置；2-齒輪組件；3-順時針旋轉(zhuǎn)齒輪；4-逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪； 5_傳動軸；6-微型發(fā)電機；7-換流器；8-儲能裝置；2a-小齒輪；2b-大齒輪；a-小齒輪；
b_固定板；C-鈕釘；d-活動軸；e-空心齒輪。
具體實施例方式
本發(fā)明提供了一種拉鋸式的充電裝置，下面通過

和具體實施方式
對本發(fā)
明做進一步說明。 如圖1-圖3所示，所述裝置由依次連接的齒條1、齒輪裝置A、傳動軸5、微型發(fā)電 機6、換流器7、儲能裝置8構(gòu)成。所述齒輪裝置A由齒輪組件2、順時針旋轉(zhuǎn)齒輪3和逆時 針旋轉(zhuǎn)齒輪4組成。其中，齒輪組件2由小齒輪2a和大齒輪2b同心固定而成；2個旋轉(zhuǎn)齒 輪均由小齒輪a、固定板b、鈕釘c、活動軸d和空心齒輪e五部分組成，小齒輪a和固定板 b同心固定，固定板b的形狀為類似于平行四邊形的多邊形，其突出的兩角上通過鈕釘c分 別與兩個活動軸d相連；固定板b與活動軸d可以在空心齒輪e中自由轉(zhuǎn)動，兩者的夾角在 60° 120°之間；空心齒輪e內(nèi)圈有與活動軸d嚙合的內(nèi)齒，外圈有外齒。順時針旋轉(zhuǎn)齒 輪3和逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪4的內(nèi)齒方向相反，固定板b和活動軸d的安裝方向也相反。齒輪 組件2的大齒輪2b直徑外側(cè)兩端分別與順時針旋轉(zhuǎn)齒輪3和逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪4的小齒輪 相嚙合；2個旋轉(zhuǎn)齒輪的外齒分別與傳動軸5嚙合，且兩旋轉(zhuǎn)齒輪不嚙合；2個旋轉(zhuǎn)齒輪的 半徑大小相等，且均小于齒輪組件2中大齒輪2b的半徑。 2個旋轉(zhuǎn)齒輪的小齒輪a轉(zhuǎn)動時，與之固定的固定板b帶動活動軸d隨之同向轉(zhuǎn) 動，當活動軸d與固定板b間的角度達到最大時，活動軸d與空心齒輪e的內(nèi)齒嚙合，從而 推動空心齒輪e同向旋轉(zhuǎn)。順時針旋轉(zhuǎn)齒輪3僅在其小齒輪順時針旋轉(zhuǎn)時帶動空心齒輪順 時針轉(zhuǎn)動，順時針旋轉(zhuǎn)齒輪3的小齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)時不帶動其空心齒輪轉(zhuǎn)動；逆時針旋轉(zhuǎn) 齒輪4僅在其小齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)時帶動空心齒輪順時針轉(zhuǎn)動，逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪4的小齒輪順時針旋轉(zhuǎn)時不帶動其空心齒輪轉(zhuǎn)動。 齒條1的上下運動均能保證將直線運動的能量轉(zhuǎn)換為圓周運動的能量；當齒條1 向下運動時，與之嚙合的齒輪組件2上的小齒輪2a逆時針旋轉(zhuǎn)，帶動齒輪組件2上的大齒 輪2b逆時針轉(zhuǎn)動，此時，與大齒輪2b相嚙合的順時針旋轉(zhuǎn)齒輪3上的小齒輪和逆時針旋轉(zhuǎn) 齒輪4上的小齒輪均順時針旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動順時針旋轉(zhuǎn)齒輪3的空心齒輪順時針轉(zhuǎn)動，逆時 針旋轉(zhuǎn)齒輪4的空心齒輪不動作；反之同理。 可雙向拉動的齒條1通過齒輪裝置A的作用，將直線運動的能量轉(zhuǎn)換為圓周運動 的能量，并通過傳動軸5帶動微型發(fā)電機6發(fā)電，經(jīng)過換流器7整流、斬波等變換，將電能存 儲在儲能裝置8中。 本發(fā)明的具體應(yīng)用形式多樣化，其單獨利用可當蓄電池等儲能裝置的小型充電 器；也可集成到手機、MP3、電動玩具等小型電器為其隨時隨地充電提供動力；此外，該裝置 結(jié)構(gòu)簡單，實現(xiàn)方便，成本低，具有很好的社會和經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求
一種拉鋸式充電裝置，其特征在于，所述裝置由依次連接的齒條(1)、齒輪裝置(A)、傳動軸(5)、微型發(fā)電機(6)、換流器(7)、儲能裝置(8)構(gòu)成；所述齒輪裝置(A)由齒輪組件(2)及2個旋轉(zhuǎn)齒輪組成，2個旋轉(zhuǎn)齒輪均與齒輪組件(2)嚙合、且與傳動軸(5)連接，齒輪組件(2)順時針或逆時針旋轉(zhuǎn)時，有且僅有一個旋轉(zhuǎn)齒輪隨之轉(zhuǎn)動；可雙向拉動的齒條(1)通過齒輪裝置(A)的作用，將直線運動的能量轉(zhuǎn)換為圓周運動的能量，并通過傳動軸(5)帶動微型發(fā)電機(6)發(fā)電，經(jīng)過換流器(7)整流、斬波變換，將電能存儲在儲能裝置(8)中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拉鋸式充電裝置，其特征在于，所述齒輪組件(2)由小齒 輪(2a)和大齒輪(2b)同心固定而成。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種拉鋸式充電裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)齒輪分為順時 針旋轉(zhuǎn)齒輪(3)和逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪(4)，旋轉(zhuǎn)齒輪由小齒輪(a)、固定板(b)、鈕釘(c)、活動 軸(d)和空心齒輪(e)五部分組成，小齒輪(a)和固定板(b)同心固定，固定板(b)的形狀 為類似于平行四邊形的多邊形，其突出的兩角上通過鈕釘(c)分別與兩個活動軸(d)相連； 固定板(b)與活動軸(d)可以在空心齒輪(e)中自由轉(zhuǎn)動，兩者的夾角在60。 120°之 間；空心齒輪(e)內(nèi)圈有與活動軸(d)嚙合的內(nèi)齒，外圈有外齒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種拉鋸式充電裝置，其特征在于，所述順時針旋轉(zhuǎn)齒輪(3) 和逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪(4)的空心齒輪(e)內(nèi)齒方向相反，固定板(b)和活動軸(d)的安裝方 向也相反。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種拉鋸式充電裝置，其特征在于，所述旋轉(zhuǎn)齒輪的小齒輪(a) 轉(zhuǎn)動時，與之固定的固定板(b)帶動活動軸(d)隨之同向轉(zhuǎn)動，當活動軸(d)與固定板(b) 間的角度達到最大時，活動軸(d)與空心齒輪(e)的內(nèi)齒嚙合，從而推動空心齒輪(e) 同向旋轉(zhuǎn)；順時針旋轉(zhuǎn)齒輪(3)僅在其小齒輪順時針旋轉(zhuǎn)時帶動空心齒輪順時針轉(zhuǎn)動，順 時針旋轉(zhuǎn)齒輪(3)的小齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)時不帶動其空心齒輪轉(zhuǎn)動；逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪(4)僅 在其小齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)時帶動空心齒輪逆時針轉(zhuǎn)動，逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪(4)的小齒輪順時針 旋轉(zhuǎn)時不帶動其空心齒輪轉(zhuǎn)動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種拉鋸式充電裝置，其特征在于，所述大齒輪(2b)外 側(cè)兩端分別與順時針旋轉(zhuǎn)齒輪(3)和逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪(4)的小齒輪相嚙合；順時針旋轉(zhuǎn)齒 輪(3)和逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪(4)的半徑大小相等，且均小于齒輪組件(2)中大齒輪(2b)的半 徑。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種拉鋸式充電裝置，其特征在于，所述的傳動軸(5)分 別與順時針旋轉(zhuǎn)齒輪(3)和逆時針旋轉(zhuǎn)齒輪(4)嚙合，且兩旋轉(zhuǎn)齒輪不嚙合，從而保證齒條 (1)上下運動的直線能量均能通過傳動軸(5)帶動微型發(fā)電機(6)發(fā)電。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種拉鋸式充電裝置，屬于充電器領(lǐng)域。該充電裝置由依次連接的齒條、齒輪裝置、傳動軸、微型發(fā)電機、換流器、儲能裝置組成；可雙向拉動的齒條通過齒輪裝置的作用，將直線運動的能量轉(zhuǎn)換為圓周運動的能量，并通過傳動軸帶動微型發(fā)電機發(fā)電，經(jīng)過換流器整流、斬波變換，將電能存儲在儲能裝置中。本發(fā)明通過一個可雙向拉動的齒條將直線運動的能量轉(zhuǎn)化為電能，其原理簡單，成本低，具有很好的社會和經(jīng)濟效益。具體應(yīng)用形式多樣化，可作為蓄電池等儲能設(shè)備的小型充電器，也可集成到手機、MP3、電動玩具等小型電器中為其隨時隨地充電提供可能。
文檔編號H02J7/32GK101741128SQ20101003375
公開日2010年6月16日 申請日期2010年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月8日
發(fā)明者丁澤俊, 朱永強 申請人:華北電力大學(xué)