CN109664987A - 一种自发电便携式自行车照明装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种自行车夜间行驶时使用的自发电便携式照明装置，包括装置基座，发电模块，灯光随动机构，光源模块，电能管理模块，以及锁紧机构，其中发电模块由固定在装置内部的骨架，绕制在骨架上的线圈和置于骨架内部的磁芯构成。所述车灯随动模块采用曲柄滑块机构驱动方式。本发明结构紧凑、集成度高，携带方便，易于固定在自行车的曲柄上。骑行过程中，随着自行车曲柄旋转，装置内部磁芯自由移动切割磁力线，产生电能。同时，装置内部的车灯随动模块在磁芯的驱动下调节车灯光源模块的旋转角度，使车灯投射光柱始终指向自行车前方。该发明有助于提高自行车使用者夜间行车的安全性，同时也可用于给移动电子设备充电。
Description
技术领域
本发明涉及一种自行车夜间行驶时使用的便携式照明装置，属于自行车照明领域。
技术背景
共享单车的出现方便了大众出行，解决了居民出行“最后一公里”的问题，有助于建设一个低成本，高效率的社会，倡导了一种健康、环保的出行方式。随着使用人群的不断扩大，逐渐出现了一些新的问题。比如，共享单车没有车灯，这给夜间骑车出行的用户带来了不便，尤其是在没有路灯的道路上行驶，存在安全隐患。在现有共享单车上加装常规车灯成本高，易损坏，检修困难，实施起来较困难。所以研制便携式自发电单车专用照明装置显得尤为重要。同时，随着移动电子设备越来越普及，充电宝已成为人们工作，出行必备品。因此，尽快开发出具有自发电功能，并集成了电能储存、充电功能的新型便携式自行车照明装置，不仅有助于提高夜间骑车的安全性，也为单车用户提供了一个移动充电宝。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是为夜间使用单车的用户提供一种便携式自发电照明及充电装置。本发明要求在自行车骑行过程中，该装置能够随自行车曲柄的旋转自主发电，骑行时车灯投射出的光束始终指向前方，装置结构紧凑，携带方便，具备为移动电子设备提供充电的功能。
为了达到上述目的，本发明的技术解决方案为：
提供一种用于夜间骑车出行的便携式自发电照明装置，包括装置基座，发电模块，灯光随动机构，光源模块，电能管理模块，以及锁紧机构，其中发电模块由固定在装置内部的骨架，绕制在骨架上的线圈和置于骨架内部的磁芯构成。所述车灯随动模块由与磁芯固联的延长杆，与延长杆一端铰接的滑块，固定在装置基座上用于支承滑块运动的导轨，与滑块铰接的连杆，与连杆一端铰接的曲柄，与曲柄另一端通过法兰连接的灯光旋转轴组成。所述光源模块由固定在光源旋转轴上的光源基座，固定在光源基座前端的透镜和平光镜，固定在透镜焦点位置的高亮LED组成。所述电能管理模块由安置在装置内部的锂电池、电源管理电路，以及安置在装置外壳上的USB充电接口组成。所述锁紧机构由安置在装置基座底部的左定块和右定块，固定在左定块和右定块上的圆柱销，套在圆柱销上的压簧，以及固定在圆柱销另一端的左动块和右动块组成。
在上述技术方案中，为了实现骑车过程中照明装置自主发电，固定在装置内部的骨架的内壁与圆柱磁芯之间采用间隙配合，线圈绕制在骨架外表面。将本发明装置固定在自行车的曲柄上，随着骑车人踩踏脚蹬，曲柄带动本发明装置一起旋转，装置内部的圆柱磁芯在骨架内部沿轴线上下滑动，磁芯切割磁力线发电。
在上述技术方案中，为了实现骑车过程中车灯投射出的灯光始终指向前方，在装置中增加了由曲柄滑块机构组成的随动机构，磁芯通过延长杆与滑块联结，滑块沿导轨直线运动，推动连杆带动曲柄绕其旋转中心做整周转动，固定在曲柄另一端并与曲柄旋转中心同轴的灯光旋转轴做跟随运动，固定在车灯旋转轴顶端的光源基座随之旋转调整光源角度，从而保证骑车过程中车灯投射出的灯光始终指向前方。
在上述技术方案中，为了确保装置能够固定在不同规格自行车曲柄上，装置的锁紧机构由左定块，右定块，左动块，右动块，圆柱销和压簧组成，左定块通过螺栓固定在装置基座底部，右定块和左动块分别与左定块通过圆柱销连接；右动块与右定块也通过圆柱销连接；圆柱销(24)上均套有压簧(23)，使得整个锁紧装置所构成的几何形状尺寸可以改变，依靠弹簧力将装置固定在自行车曲柄上。
本发明的便携式自行车专用照明装置具有结构紧凑、集成度高的特点，既能用于夜间骑车出行照明，又能移动电源为电子设备充电，既提高了夜间骑行单车的安全性，也方便了人们使用。
附图说明
附图1是便携式车灯照明装置的三维结构示意图。
附图2是便携式车灯照明装置的三视图。
附图3是锁紧机构结构示意图。
附图4是本发明在自行车曲柄上的安装示意图。
在上述附图中，各图示标号所标识的对象为：1-装置基座；2-装置外壳；3-骨架；4-线圈；5-磁芯；6-延长杆；7-滑块；8-连杆；9-曲柄；10-导轨；11-灯光旋转轴；12-油性轴套；13-光源基座；14-平光镜；15-透镜；16-高亮LED；17-锂电池；18-USB接口；19-左定块；20-右定块；21-左动块；22-右动块；23-压簧；24-导杆；25-自行车曲柄；26-自行车脚蹬。
具体实施方式
下面结合附图说明给出本发明的一个实施例，通过实施例对本发明作进一步的说明。需要特别指出的是，本发明的具体实施方式不限于实施例所描述的形式。
参阅附图1、附图2和附图3，本发明所述的是一种在夜间骑车出行时使用的便携式自发电自行车照明装置，由装置基座(1)，发电模块，灯光随动机构，光源模块，电能管理模块，以及锁紧机构组成，其中发电模块由固定在装置内部的骨架(3)，绕制在骨架上的线圈(4)和置于骨架内部的磁芯(5)构成。车灯随动模块由与磁芯固联的延长杆(6)，与延长杆(6)一端铰接的滑块(7)，固定在装置基座(1)上用于支承滑块(7)运动的导轨(10)，与滑块(7)铰接的连杆(8)，与连杆(8)一端铰接的曲柄(9)，与曲柄(9)一端通过法兰连接的灯光旋转轴(11)组成。光源模块由固定在光源旋转轴上的光源基座(13)，固定在光源基座(13)前端的透镜(15)和平光镜(14)，固定在透镜焦点位置的高亮LED(16)组成。电能管理模块由安置在装置内部的锂电池(17)、电源管理电路，以及安置在装置外壳(2)上的USB充电接口(18)组成，锁紧机构由安置在装置基座底部的左定块(19)和右定块(20)，固定在左定块(19)和右定块(20)上的圆柱销(24)，套在圆柱销(24)上的压簧(23)，以及固定在圆柱销(24)另一端的左动块(21)和右动块(22)组成。
配有本发明的自行车，在骑行过程中的典型工作过程如下：
参阅附图4，骑车前，首先将本发明便携式照明装置通过锁紧机构固定在自行车脚蹬附近的曲柄上；骑行过程中脚踩脚蹬使曲柄旋转，便携式照明装置随自行车曲柄旋转；装置内部的磁芯沿骨架内壁上下移动，切割磁力线，产生电能；电能管理模块收集电能并对锂电池进行充电，同时为LED灯提供电源；在磁芯沿骨架内壁上下移动的过程中，磁芯通过延长杆带动滑块移动，滑块则驱动连杆带动曲柄旋转，固定在曲柄上的灯光旋转轴带动光源模块旋转达到对光源角度的调整，保证自行车行驶过程中光源模块投射出的光束始终指向前方；高亮LED发出的光经过透镜变为平行光，沿透镜光轴，经平光镜射向前方；用户可以将移动电子产品通过数据线插入本发明装置的USB接口，本发明装置将自动为该电子设备充电。
本发明为自行车用户提供的便携式照明装置结构紧凑、集成度高，既能通过磁芯切割磁力线自主发电，又能为移动电子设备提供充电。
Claims (6)
1.一种自发电便携式自行车照明装置，包括装置基座(1)，发电模块，灯光随动机构，光源模块，电能管理模块，以及锁紧机构，其中发电模块由固定在装置内部的骨架(3)，绕制在骨架上的线圈(4)和置于骨架内部的磁芯(5)构成。所述车灯随动模块由与磁芯固联的延长杆(6)，与延长杆(6)一端铰接的滑块(7)，固定在装置基座(1)上用于支承滑块运动的导轨(10)，与滑块(7)铰接的连杆(8)，与连杆(8)一端铰接的曲柄(9)，与曲柄(9)一端通过法兰联结并通过带油轴承(12)固定在装置外壳上的灯光旋转轴(11)组成。所述光源模块由固定在光源旋转轴(11)上的光源基座(13)，固定在光源基座(13)前端的透镜(15)和平光镜(14)，以及固定在透镜焦点位置的高亮LED(16)组成。所述电能管理模块由安置在装置内部的锂电池(17)，电源管理电路，以及固定在装置外壳(2)上的USB充电接口(18)组成，所述锁紧机构由安置在装置基座(1)底部的左定块(19)和右定块(20)，固定在左定块(19)和右定块(20)上的圆柱销(24)，套在圆柱销上的压簧(23)，以及固定在圆柱销另一端的左动块(21)和右动块(22)组成。
2.根据权利要求1所述的发电模块，其特征在于骨架(3)为中空结构，外面绕制线圈(4)，骨架内部光滑、耐磨，磁芯(5)选用密度较大的汝铁硼磁铁，磁芯(5)可在骨架(3)内部自由滑动。
3.根据权利要求1所述的车灯随动模块，其特征在于采用了曲柄滑块机构的驱动方式，磁芯(5)通过延长杆(6)与滑块(7)联结，滑块(7)沿导轨(10)直线运动，推动连杆(8)带动曲柄(9)绕其旋转中心做整周转动，固定在曲柄(9)上并与曲柄(9)旋转中心同轴的灯光旋转轴(11)做跟随运动，固定在车灯旋转轴(11)顶端的光源基座(13)随之旋转。
4.根据权利要求1所述的光源模块，其特征在于固定在光源基座(13)尾部的高亮LED(16)发出的光通过透镜(15)聚光后，经高透光性的平光镜(14)投射到前方。
5.根据权利要求1所述的便携式自行车照明装置，其特征在于该装置安装在自行车的曲柄(25)上，通过踩踏脚蹬(26)带动曲柄(25)旋转，迫使装置内部的磁芯(5)上下移动切割磁力线发电，车灯随动模块在磁芯(5)的驱动下调节车灯光源模块的旋转角度，使车灯投射光柱始终指向自行车前方。
6.根据权利要求1所述的锁紧机构，其特征在于由左定块(19)，右定块(20)，左动块(21)和右动块(22)构成的封闭空间的形状与自行车曲柄(25)的截面形状相似；左定块(19)通过螺栓固定在装置基座(1)底部，右定块(20)和左动块(21)分别与左定块(19)通过圆柱销(24)连接，右动块(22)与右定块(20)也通过圆柱销(24)连接，圆柱销(24)上均套有压簧(23)，整个锁紧机构大小可调，利用弹簧力使机构锁紧。
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