CN105952594A - 公交车刷卡机用压力发电装置 - Google Patents

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CN105952594A CN201610519750.9A CN201610519750A CN105952594A CN 105952594 A CN105952594 A CN 105952594A CN 201610519750 A CN201610519750 A CN 201610519750A CN 105952594 A CN105952594 A CN 105952594A
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胡剑
万昱君
陈子薇
任钰琦
杨振中
吴泽昊
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Wuhan University of Technology WUT
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    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G5/00—Devices for producing mechanical power from muscle energy
    • F03G5/06—Devices for producing mechanical power from muscle energy other than of endless-walk type
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    • G07—CHECKING-DEVICES
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    • G07F7/00—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus
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Abstract

本发明公开了一种公交车刷卡机用压力发电装置，包括与公交车踏板贴合的外壳，外壳的上板在外力作用下可沿垂直方向发生位移；外壳两侧设置有竖直立柱，用于支撑外壳，竖直立柱与外壳的上板之间放置有高回弹海绵，用于乘客踩踏后外壳的上板进行复位；还包括杠杆机构和新型齿轮齿条机构，杠杆机构包括与竖直立柱连接的费力杠杆、与外壳的上板相连的杠杆主动压块、与新型齿轮齿条机构相连的杠杆从动压块，新型齿轮齿条机构包括齿条、与齿条相互啮合的不完全齿轮、与不完全齿轮啮合的齿轮传动增速机构，齿轮传动增速机构与发电机连接。本发明结构简单，应用于公交车踏板上，将乘客上下车踩踏时的微小位移转化成刷卡机所需要的电能，减少公交车油耗。

Description

公交车刷卡机用压力发电装置
技术领域
本发明涉及发电装置领域，更具体地说，涉及一种公交车刷卡机用压力发电装置。
背景技术
据武汉市2012年统计年鉴显示，2011年武汉市共有公交7465辆，总客运量148428万人次，平均每辆车的日载客量为560人。目前公交车上的刷卡机大多数为附加模块，通过USB接口与车载蓄电池连接进行工作，因此在一定程度上增大了公交车的耗油量。基于以上背景，我们发明了此款压力发电装置，通过收集乘客上车时踩压踏板的能量为公交车刷卡机供电，从而减少公交车的油耗，同时可减少二氧化碳的排放量，达到节能减排的目的。
现有压力发电产品主要采用压电材料，而压电陶瓷容易产生应力疲劳，公交车人流量大，每次踩踏对压电陶瓷压力大，导致装置使用寿命短。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种公交车刷卡机用压力发电装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种公交车刷卡机用压力发电装置，包括与公交车踏板贴合的外壳，外壳的上板在外力作用下可沿垂直方向发生位移；所述外壳两侧设置有竖直立柱，用于支撑所述外壳，所述竖直立柱与所述外壳的上板之间放置有高回弹海绵，用于乘客踩踏后所述外壳的上板进行复位；还包括杠杆机构和新型齿轮齿条机构，所述杠杆机构包括与所述竖直立柱连接的费力杠杆、与所述外壳的上板相连的杠杆主动压块、与所述新型齿轮齿条机构相连的杠杆从动压块，所述新型齿轮齿条机构包括齿条、与所述齿条相互啮合的不完全齿轮、与所述不完全齿轮啮合的齿轮传动增速机构，所述齿轮传动增速机构与发电机连接。
在上述方案中，所述外壳呈长方形。
在上述方案中，所述费力杠杆通过铰链与所述竖直立柱连接。
在上述方案中，所述不完全齿轮、齿轮传动增速机构的齿轮及发电机的齿轮均通过圆轴与所述外壳的后板固定。
实施本发明公交车刷卡机用压力发电装置，具有以下有益效果：
本发明结构简单，应用于公交车踏板上，可以利用乘客上下车踩踏时的微小位移转化成刷卡机所需要的电能，减少公交车油耗。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1为本发明一种公交车刷卡机用压力发电装置的结构示意图。
图中：高回弹海绵1；费力杠杆2；杠杆从动压块3；公交车踏板4；杠杆主动压块5；竖直立柱7；外壳8；发电机9；齿轮传动增速机构10；齿条11；不完全齿轮12。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明一种公交车刷卡机用压力发电装置，包括与公交车踏板4贴合的呈长方形的外壳8。外壳8的上板在外力作用下可沿垂直方向发生位移；外壳8两侧设置有竖直立柱7，用于支撑外壳8，竖直立柱7与外壳8的上板之间放置有高回弹海绵1，用于乘客踩踏后外壳8的上板进行复位；还包括杠杆机构和新型齿轮齿条机构，杠杆机构包括与竖直立柱7通过铰链6连接的费力杠杆2、与外壳8的上板相连的杠杆主动压块5、与新型齿轮齿条机构相连的杠杆从动压块3，新型齿轮齿条机构包括齿条11、与齿条11相互啮合的不完全齿轮12、与不完全齿轮12啮合的齿轮传动增速机构10，齿轮传动增速机构10与发电机9连接。其中，不完全齿轮12、齿轮传动增速机构10的齿轮及发电机9的齿轮均通过圆轴与外壳8的后板固定。
本发明的工作原理如下：
乘客踩踏公交车踏板4时，公交车踏板4带动杠杆主动压块5向下运动，杠杆从动压块3会产生一个较大的位移。费力杠杆2通过铰链6与装置内部的竖直立柱7连接。该杠杆机构利用了费力杠杆省距离的特点，将人踩压公交车踏板4的较小形变放大，保证新型齿轮齿条机构正常工作。
新型齿轮齿条机构中的齿条11与杠杆从动压块3固定，不完全齿轮12、齿轮传动增速机构10的齿轮及发电机9的齿轮均通过圆轴与外壳8的后板固定。我们对传统的齿轮齿条机构进行了改进。当杠杆从动压块3方向改变时，齿条11的直线运动与不完全齿轮12的圆周运动协调进行，且不完全齿轮12总是朝着相同的方向转动，保证了运动过程的顺畅。紧接着采用齿轮传动增速机构10进行传递动力。新型齿轮齿条机构利用齿轮传动机构可变速的特点，三次将转速增大，使发电机9在额定转速下工作。
上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (4)

1.一种公交车刷卡机用压力发电装置，包括与公交车踏板(4)贴合的外壳(8)，其特征在于，所述外壳(8)的上板在外力作用下可沿垂直方向发生位移；所述外壳(8)两侧设置有竖直立柱(7)，用于支撑所述外壳(8)，所述竖直立柱(7)与所述外壳(8)的上板之间放置有高回弹海绵(1)，用于乘客踩踏后所述外壳(8)的上板进行复位；还包括杠杆机构和新型齿轮齿条机构，所述杠杆机构包括与所述竖直立柱(7)连接的费力杠杆(2)、与所述外壳(8)的上板相连的杠杆主动压块(5)、与所述新型齿轮齿条机构相连的杠杆从动压块(3)，所述新型齿轮齿条机构包括齿条(11)、与所述齿条(11)相互啮合的不完全齿轮(12)、与所述不完全齿轮(12)啮合的齿轮传动增速机构(10)，所述齿轮传动增速机构(10)与发电机(9)连接。
2.根据权利要求1所述的公交车刷卡机用压力发电装置，其特征在于，所述外壳呈长方形。
3.根据权利要求1所述的公交车刷卡机用压力发电装置，其特征在于，所述费力杠杆(2)通过铰链(6)与所述竖直立柱(7)连接。
4.根据权利要求1所述的公交车刷卡机用压力发电装置，其特征在于，所述不完全齿轮(12)、齿轮传动增速机构(10)的齿轮及发电机(9)的齿轮均通过圆轴与所述外壳(8)的后板固定。
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