CN105262312A - 一种基于电磁感应原理的山地自行车前叉避震发电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于电磁感应原理的山地自行车前叉避震发电装置，前叉行程管里安装有一发电铁芯，上端有保护端盖，对应的前叉外管外侧安装有多个强磁铁；其中，发电铁芯安装在前叉避震弹簧内部，且上端固定在前叉行程管内顶部里，强磁铁安装在磁铁固定模块上，该磁铁固定模块套装且固定在前叉外管外侧上；发电铁芯的下部外周绕有漆包线圈，漆包线圈的两条引线由前叉行程管上端引出与储电设备连接。本发明安装简易，适用范围广，发电量大，骑行阻力小。

Description

一种基于电磁感应原理的山地自行车前叉避震发电装置
技术领域
本发明涉及一种基于电磁感应原理的山地自行车前叉避震发电装置，主要涉及一种利用电磁感应原理将山地自行车前叉避震时外管的动能转化为电能的山地自行车前叉避震发电装置。
背景技术
随着当今交通拥堵情况日益加重，以及人们对环保和健康的逐步重视，人们开始越来越青睐于骑自行车出行。但是现有自行车发电方式的发电量无法满足人们在骑行过程中的用电需求，并且现有的自行车发电方式存在着发电方式单一、阻力大的缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种安装简易、阻力小、适用范围广的基于电磁感应原理的山地自行车避震发电装置。
本发明提供的一种基于电磁感应原理的山地自行车前叉避震发电装置，前叉行程管里安装有一发电铁芯，上端前有保护端盖，对应的前叉外管外侧安装有多个强磁铁；其中，发电铁芯安装在前叉避震弹簧内部，且上端固定在前叉避震弹簧内顶部里，强磁铁安装在磁铁固定模块上，该磁铁固定模块套装且固定在前叉外管外侧上；发电铁芯的下部外周绕有漆包线圈，漆包线圈的两条引线由前叉行程管上端引出与储电设备连接。
上述中，该磁铁固定模块为空心圆柱体，分别开有强磁铁固定孔，强磁铁固定孔为通孔，强磁铁安装在强磁铁固定孔内，与前叉外管外侧接触。
上述中，空心圆柱体上的强磁铁固定孔由上向下分为5层，每层有4个，层与层之间对应的强磁铁固定孔的孔中心线与空心圆柱体的轴心垂直且位于同一平面上，任意相邻2层的强磁铁固定孔间隔为18mm至25mm，并且同一层中任意2个相邻强磁铁固定孔的孔中心线成88°至92°角。
上述中，发电铁芯的上端形有一凸台，由前叉避震弹簧紧顶该凸台将发电铁芯固定。
上述中，发电铁芯的侧面开有凹槽延伸至凸台，前叉行程管上端的保护端盖开有通孔，漆包线圈的引线沿凹槽引到凸台顶端，再经保护端盖的通孔引出。
上述中，该保护端盖与前叉行程管通过螺纹连接。
上述中，该空心圆柱体由2块空心半圆柱体组成，且2块空心半圆柱体形成的内径比前叉外管外径略小，2块空心半圆柱体上分别开有4组连接孔，通过内六角螺栓与螺母固定在前叉外管外侧。
本发明的有益效果是：基于电磁感应原理的山地自行车前叉避震发电装置结构设计可安装到常规的山地自行车弹簧前叉上，并且无需改变山地自行车弹簧前叉的原有结构，安装简易。通过MAXWELL分析与实验论证设计的最优磁铁分布方案可以在内侧形成最强的磁场，令发电量达到最大。相对于传统的自行车花鼓发电，本发明有以下优点：1、基于电磁感应原理的山地自行车避震发电装置无需改变山地自行车前叉原有的结构，安装简易，适用范围广。2、基于电磁感应原理的山地自行车避震发电装置不同于传统的自行车花鼓发电装置，增加了山地自行车的发电方式。3、基于电磁感应原理的山地自行车避震发电装置的发电方式不同于传统的自行车花鼓发电方式，可实现对骑行阻力小的发电。
附图说明
图1是本发明的内部结构的立体示意图。
图2是本发明的立体图。
图3是本发明的磁铁固定模块的立体图。
图4是本发明的发电铁芯的立体图。
图5是本发明的保护端盖全剖状态下的立体图。
具体实施方式
参照图1至图5，本发明提供的一种基于电磁感应原理的山地自行车前叉避震发电装置，前叉行程管1里安装有一发电铁芯8，上端有保护端盖9，该保护端盖9与前叉行程管1通过螺纹连接，发电铁芯8安装在前叉避震弹簧10内部，发电铁芯8的上端形有一凸台15，由前叉避震弹簧10紧顶该凸台15将发电铁芯8上端固定在前叉行程管1内顶部里。前叉外管4内安装有弹簧支承杆6，弹簧支承杆6通过里端的支承块与前叉避震弹簧紧顶，外端伸出前叉外管4外由弹簧支承杆固定螺母5固定。
发电铁芯8由铁制成，下部外周绕有漆包线圈7，侧面开有凹槽14延伸至凸台15，前叉行程管1上端的保护端盖9开有通孔17，漆包线圈7的两引线16沿凹槽14引到凸台15顶端，再经保护端盖的通孔17引出与储电设备连接。
与该前叉行程管1对应的前叉外管4外侧安装有强磁铁11，强磁铁11安装在磁铁固定模块3上，该磁铁固定模块3为空心圆柱体，在空心圆柱体上开有强磁铁固定孔2，强磁铁固定孔2为通孔，强磁铁11安装在强磁铁固定孔2内，与前叉外管4外侧接触。强磁铁固定孔2由上向下分为5层，每层有4个，层与层之间对应的强磁铁固定孔2的孔中心线与2块空心半圆柱体形成的轴心垂直且位于同一平面上，任意相邻2层的强磁铁固定孔间隔为21mm，并且同一层中任意2个相邻强磁铁固定孔的孔中心线成90°角。
该空心圆柱体由2块空心半圆柱体组成，2块空心半圆柱体使用镁铝合金制成，2块空心半圆柱体形成的内径比前叉外管4外径略小，2块空心半圆柱体上分别开有4组连接孔，通过内六角螺栓13与螺母12固定在前叉外管4外侧。
在本发明中，使用MAXWELL进行磁场分析与实验测试，计算每层间隔与每层中各块强磁铁11的轴心夹角，得出最优磁铁分布方案。
在本发明中，保护端盖1可隔绝外界环境的尘土、水、泥沙等异物进入山地自行车前叉行程管5内部，防止行程管5内部结构遭到破坏。保护端盖9与前叉行程管1通过螺纹连接，当前叉避震时，保护端盖9与前叉行程管1相对静止，并且约束发电铁芯8与前叉避震弹簧10，令它们与前叉行程管1始终保持相对静止状态。
本发明的磁铁固定模块3通过内六角螺栓13、螺母12固定，发电铁芯8插入前叉避震弹簧3内，保护端盖9与前叉行程管1通过螺纹连接等安装方法均十分简易；使用镁铝合金制作的磁铁固定模块具有质量轻、适用范围广、安装简易的特点。
使用时，前叉避震时，前叉外管4上下运动带动磁铁固定模块3上下运动，此时，磁铁固定模块与前叉外管4相对静止，强磁铁11与发电铁芯8下部的漆包线圈7相对运动，漆包线圈7内的磁通量由大到小再由小到大交替变换，令磁通量变化率交替变化，产生交流电。

Claims (7)

1.一种基于电磁感应原理的山地自行车前叉避震发电装置，其特征在于，前叉行程管里安装有一发电铁芯，上端有保护端盖，对应的前叉外管外侧安装有多个强磁铁；其中，发电铁芯安装在前叉避震弹簧内部，且上端固定在前叉行程管内顶部里，强磁铁安装在磁铁固定模块上，该磁铁固定模块套装且固定在前叉外管外侧上；发电铁芯的下部外周绕有漆包线圈，漆包线圈的两条引线由前叉行程管上端引出与储电设备连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于电磁感应原理的山地自行车前叉避震发电装置，其特征在于，该磁铁固定模块为空心圆柱体，在空心圆柱体上开有强磁铁固定孔，强磁铁固定孔为通孔，强磁铁安装在强磁铁固定孔内，与前叉外管外侧接触。
3.根据权利要求2所述的一种基于电磁感应原理的山地自行车前叉避震发电装置，其特征在于，空心圆柱体上的强磁铁固定孔由上向下分为5层，每层有4个，层与层之间对应的强磁铁固定孔的孔中心线与空心圆柱体的轴心垂直且位于同一平面上，任意相邻2层的强磁铁固定孔间隔为18mm至25mm，并且同一层中任意2个相邻强磁铁固定孔的孔中心线成88°至92°角。
4.根据权利要求1所述的一种基于电磁感应原理的山地自行车前叉避震发电装置，其特征在于，发电铁芯的上端形有一凸台，由前叉避震弹簧紧顶该凸台将发电铁芯固定。
5.根据权利要求4所述的一种基于电磁感应原理的山地自行车前叉避震发电装置，其特征在于，发电铁芯的侧面开有凹槽延伸至凸台，前叉行程管上端的保护端盖开有通孔，漆包线圈的引线沿凹槽引到凸台顶端，再经保护端盖的通孔引出。
6.根据权利要求1或5所述的一种基于电磁感应原理的山地自行车避震发电装置，其特征在于，该保护端盖与前叉行程管通过螺纹连接。
7.根据权利要求3所述的一种基于电磁感应原理的山地自行车前叉避震发电装置，其特征在于，该空心圆柱体由2块空心半圆柱体组成，且2块空心半圆柱体形成的内径比前叉外管外径略小，2块空心半圆柱体上分别开有4组连接孔，通过内六角螺栓与螺母固定在前叉外管外侧。
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