CN108454330A - 一种轮胎内电能采集装置 - Google Patents

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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60C—VEHICLE TYRES; TYRE INFLATION; TYRE CHANGING; CONNECTING VALVES TO INFLATABLE ELASTIC BODIES IN GENERAL; DEVICES OR ARRANGEMENTS RELATED TO TYRES
    • B60C23/00—Devices for measuring, signalling, controlling, or distributing tyre pressure or temperature, specially adapted for mounting on vehicles; Arrangement of tyre inflating devices on vehicles, e.g. of pumps or of tanks; Tyre cooling arrangements
    • B60C23/02—Signalling devices actuated by tyre pressure
    • B60C23/04—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre
    • B60C23/0408—Signalling devices actuated by tyre pressure mounted on the wheel or tyre transmitting the signals by non-mechanical means from the wheel or tyre to a vehicle body mounted receiver
    • B60C23/041—Means for supplying power to the signal- transmitting means on the wheel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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Abstract

本发明公开了一种轮胎内电能采集装置，包括壳体、金属薄片、永磁体和线圈；所述金属薄片设置在壳体的开口侧，金属薄片和壳体之间连接有弹性连接环，金属薄片、弹性连接环和壳体共同构成了一个封闭的震动仓；所述永磁体固定在震动仓中，永磁体靠近壳体开口侧的一端一体成型有三个等距平行布设的分支，相邻两个所述分支之间的磁极相反；所述线圈套设在位于中部的分支的外围，线圈的自由端与金属薄片连接；所述震动仓通过均衡孔与外部气压相连通。本发明结构紧凑，设计合理，能够利用轮胎在路面上行驶时产生的气压变化源源不断地产生电能，打破了传统使用电池的诸多束缚，使得轮胎内部用电装置能够始终保持有效运行，具有广阔的市场前景。

Description

一种轮胎内电能采集装置
技术领域
本发明涉及一种汽车配件，具体是一种轮胎内电能采集装置。
背景技术
汽车是由动力驱动，具有4个或4个以上车轮的非轨道承载的车辆，主要用于载运人员和货物、牵引载运人员和货物的车辆或者其他特殊用途。
随着科技的发展，汽车的各种辅助功能逐渐完善，而轮胎作为汽车的主要组成部件之一，针对提高其安全性的功能研发成为汽车领域的一个热点，但由于汽车轮胎高速转动，无法使用导线实现电能传输到轮胎。导致轮胎内部用电装置如胎压监测系统等都需要一个单独的电池供电。需要电池共电必然导致经常电能消耗殆尽。或是由于延长电池使用寿命，常常让车胎内设备休眠，导致一些数据检测延时等。
故本发明提出了一种轮胎内电能采集装置，其设置在无内胆轮胎的内部，能够利用轮胎在路面上行驶时产生的气压变化源源不断地产生电能，打破了传统使用电池的诸多束缚，使得轮胎内部用电装置能够始终保持有效运行，具有广阔的市场前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种轮胎内电能采集装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种轮胎内电能采集装置，包括壳体、金属薄片、永磁体和线圈；所述壳体为单侧开口式设计，壳体的整体外轮廓可以为长方型、正方型或者圆柱型；所述金属薄片设置在壳体的开口侧，金属薄片和壳体之间连接有弹性连接环，金属薄片、弹性连接环和壳体共同构成了一个封闭的震动仓；所述永磁体固定在震动仓中，永磁体靠近壳体开口侧的一端一体成型有三个等距平行布设的分支，相邻两个所述分支之间的磁极相反；所述线圈套设在位于中部的分支的外围，线圈和分支之间存有间隙，线圈的自由端与金属薄片连接；所述金属薄片连接有导线，导线的另一端伸出壳体；所述壳体上开设有一微型的均衡孔，震动仓通过均衡孔与外部气压相连通。
作为本发明进一步的方案：所述壳体的外轮廓呈圆柱型。
作为本发明进一步的方案：所述弹性连接环由橡胶材料制作而成。
作为本发明进一步的方案：所述分支为长方体结构。
作为本发明进一步的方案：所述均衡孔设置在壳体的开口侧端面上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明结构紧凑，设计合理，能够利用轮胎在路面上行驶时产生的气压变化源源不断地产生电能，打破了传统使用电池的诸多束缚，使得轮胎内部用电装置能够始终保持有效运行，具有广阔的市场前景。
附图说明
图1为轮胎内电能采集装置的立体结构示意图。
图2为轮胎内电能采集装置的剖视结构示意图。
图中：1-壳体、2-均衡孔、3-金属薄片、4-弹性连接环、5-引线、6-永磁体、61-分支、7-线圈、8-震动仓。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～2，本发明实施例中，一种轮胎内电能采集装置，包括壳体1、金属薄片3、永磁体6和线圈7；所述壳体1为单侧开口式设计，壳体1的整体外轮廓可以为长方型、正方型或者圆柱型，优选的，本实施例中壳体1的外轮廓呈圆柱型；所述金属薄片3设置在壳体1的开口侧，金属薄片3和壳体1之间连接有弹性连接环4，进一步的，弹性连接环4由橡胶材料制作而成，能够对金属薄片3进行复位，金属薄片3、弹性连接环4和壳体1共同构成了一个封闭的震动仓8；所述永磁体6固定在震动仓8中，永磁体6靠近壳体1开口侧的一端一体成型有三个等距平行布设的分支61，相邻两个所述分支61之间的磁极相反，从而使得相邻两个分支61之间产生直线状的磁感线，进一步的，分支61为长方体结构；所述线圈7套设在位于中部的分支61的外围，线圈7和分支61之间存有间隙，从而使得线圈7可以自由移动，从而进行切割磁感线的动作，线圈7的自由端与金属薄片3连接；所述金属薄片3连接有导线5，导线5的另一端伸出壳体1，用于与储能单元（例如电容器）相连接；所述壳体1上开设有一微型的均衡孔2，震动仓8通过均衡孔2与外部气压（指轮胎内部气压）相连通，进一步的，均衡孔2设置在壳体1的开口侧端面上。
本发明的工作原理是：
当汽车在路上进行高速旋转，由于道路颠簸，导致轮胎内气压微弱变化，形成震动气流，从而带动金属薄片3震动，金属薄片3带动线圈来回移动切割磁感线，从而产生电能，电能经由导线5进行输出从而完成电能的采集，此过程中由均衡孔2对震动仓8和轮胎内腔中的压力进行平衡，从而保证金属薄片3的振动能够有效进行，具体原理为：由于外部震动气压较快，而震动仓8内部气压变化缓慢。当外部气压加强，而内部气压弱于外部气压，金属薄片3将被推入震动仓8内，均衡孔2开始放气，此时弹力连接环4产生形变，当外部气压恢复时，金属薄片3被弹性连接环4复位弹力的作用下被拉出，均衡孔2开始吸气。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种轮胎内电能采集装置，包括壳体（1）、金属薄片（3）、永磁体（6）和线圈（7）；其特征在于，所述壳体（1）为单侧开口式设计，壳体（1）的整体外轮廓可以为长方型、正方型或者圆柱型；所述金属薄片（3）设置在壳体（1）的开口侧，金属薄片（3）和壳体（1）之间连接有弹性连接环（4），金属薄片（3）、弹性连接环（4）和壳体（1）共同构成了一个封闭的震动仓（8）；所述永磁体（6）固定在震动仓（8）中，永磁体（6）靠近壳体（1）开口侧的一端一体成型有三个等距平行布设的分支（61），相邻两个所述分支（61）之间的磁极相反；所述线圈（7）套设在位于中部的分支（61）的外围，线圈（7）和分支（61）之间存有间隙，线圈（7）的自由端与金属薄片（3）连接；所述金属薄片（3）连接有导线（5），导线（5）的另一端伸出壳体（1）；所述壳体（1）上开设有一微型的均衡孔（2），震动仓（8）通过均衡孔（2）与外部气压相连通。
2.根据权利要求1所述的轮胎内电能采集装置，其特征在于，所述壳体（1）的外轮廓呈圆柱型。
3.根据权利要求2所述的轮胎内电能采集装置，其特征在于，所述弹性连接环（4）由橡胶材料制作而成。
4.根据权利要求1-3任一所述的轮胎内电能采集装置，其特征在于，所述分支（61）为长方体结构。
5.根据权利要求4所述的轮胎内电能采集装置，其特征在于，所述均衡孔（2）设置在壳体（1）的开口侧端面上。
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