CN203717258U - 一种储能装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种储能装置，该装置包括主体和中心轴，其中：所述中心轴插装在所述主体中，所述中心轴能够绕其轴心相对于所述主体往复转动；所述主体内具有并列排布的两个腔室，所述两个腔室中分别安装有弹性储能组件和阻尼组件;所述弹性储能组件和所述阻尼组件分别与所述中心轴相连接，所述弹性储能组件用于存储和释放所述中心轴的转动机械能，所述阻尼组件用于对所述中心轴的转动产生阻尼作用。本实用新型提供的储能装置，实现了一体机的设计，实现了在保证储能装置结构紧凑和体积尽可能小的前提下，更进一步的提高运动平稳度。

Description

一种储能装置

技术领域

本实用新型涉及储能装置领域，尤其涉及一种具有阻尼功能且体积小的储能装置。

背景技术

储能装置的用途很广，例如电视、电脑、手机、手表等设备中，储能装置的动能包括电机驱动和手动驱动两种方式。

以手动驱动为例，手动驱动一般用弹簧做储能件，按压或者转动运动部件，弹簧受力变形，运动部件的动能转化为储能件的弹性势能，实现能量储存；松开运动部件，储能件的弹性势能转化为运动部件的动能，通过驱动运动部件的移动或者转动，实现能量释放。能量释放时，弹性势能的变化具有递减特性，因此产生的运动不平稳，且易产生碰撞声。

为尽量保证运动平稳，目前的做法是，在储能装置的外部增加齿轮，即通过设置多个与运动部件直接或者间接联动的齿轮，增加运动机构的负载，以此起到阻尼作用，以减缓上述的弹性势能变化递减的趋势，进而一定程度上提高了运动的平稳度。

上述增加齿轮的方案，阻尼力和弹簧回弹力的平衡受多个部件以及多种因素影响，力的计算和调节较为复杂，占用很多设计资源，产品品质的稳定性也会降低；尤其是，增加齿轮，会致使体积庞大且结构更加复杂、不紧凑。而对于手表等小型、精密设备，对于储能装置的运动平稳度和体积尽可能小的要求极为严格，上述增加外部齿轮的方案，显然无法满足该要求。

综上，现有技术无法实现，在保证储能装置结构紧凑和体积尽可能小的前提下，进一步提高储能装置运动的平稳度。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种储能装置，用于实现储能装置的一体机设计，进而实现在保证储能装置结构紧凑和体积尽可能小的前提下，更进一步的提高运动平稳度。

基于上述目的，本实用新型提供了一种储能装置，该装置包括主体和中心轴，其中：

所述中心轴插装在所述主体中，所述中心轴能够绕其轴心相对于所述主体往复转动；

所述主体内具有并列排布的两个腔室，所述两个腔室中分别安装有弹性储能组件和阻尼组件;

所述弹性储能组件和所述阻尼组件分别与所述中心轴相连接，所述弹性储能组件用于存储和释放所述中心轴的转动机械能，所述阻尼组件用于对所述中心轴的转动产生阻尼作用。

优选的，所述中心轴的一端位于所述主体外部，另一端贯穿一个所述腔室并延伸至另一个所述腔室中。

优选的，所述主体包括固定座、中盖和上盖，所述中盖封装在所述固定座上，所述上盖封装在所述中盖上;

所述两个腔室分别形成于所述中盖和所述固定座之间，以及所述上盖和所述中盖之间。

优选的，所述固定座、所述中盖和所述上盖分别设置为圆台式结构，且所述固定座、所述中盖和所述上盖的外径设置为相同。

优选的，所述固定座、所述中盖或者所述上盖的任一个的圆周侧设置有凸耳，所述凸耳上具有安装孔。

优选的，所述弹性储能组件为螺旋状的弹片或者扭簧，所述弹片或者扭簧的一端与所述中心轴固定连接，另一端与所述主体固定连接。

优选的，所述中心轴上设置有定位槽，所述弹片或者扭簧的一端插装固定于所述定位槽中。

优选的，所述阻尼组件包括阻尼叶片和阻尼填充物，其中：

所述阻尼叶片安装在所述中心轴上，能够随所述中心轴同步转动；

所述阻尼填充物填充在相应的所述腔室中，用于增加所述阻尼叶片转动的摩擦阻力。

优选的，该装置还包括齿轮，所述齿轮位于所述主体外部，且安装在所述中心轴上，所述齿轮与所述中心轴同步转动。

优选的，所述储能装置还包括设置在所述主体上的力度指示盘，以及包括能够随所述中心轴同步转动的指针，所述指针与所述力度指示盘的刻度对应设置，用于指示扭转力。

综上所述，本实用新型提供的储能装置，主要由主体和中心轴构成，将阻尼组件以及弹性储能组件分别内置于主体内相应的腔室中，将中心轴插装到主体中，并分别连接相应的组件，藉此，中心轴插装在所述主体中用以输入和输出能量，所述弹性储能组件用于存储和释放所述中心轴的转动机械能，所述阻尼组件用于对所述中心轴的转动产生阻尼作用，且阻尼组件和弹性储能组件各构件均无外置，实现了储能装置的结构紧凑的一体机设计目的；因此，本实用新型储能装置一体机的结构，不仅具备了结构紧凑和体积小的特点，而且简化了与机械设备的装配工艺，且能够实现，将储能装置作为独立生产和销售的标准化产品，实现批量化生产，以此，大幅降低了储能装置的生产成本。

进一步的，本实用新型提供的储能装置，采用阻尼填充物的阻尼方式，并将阻尼组件和储能组件相结合且内置于主体中，在保证储能装置结构紧凑和体积尽可能小的基础上，兼备了填充物式的阻尼组件的作用效果，进一步提高了储能装置运动的稳定性。

更进一步的，本实用新型还在主体上设置有凸耳，该凸耳的型号与相应的机械设备相适配，提高了储能装置装配到机械设备上的便利性。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的剖视示意图（纵剖）；

图2是本实用新型实施例二的剖视示意图（纵剖）；

图3是本实用新型实施例三的结构示意图；

图4是本实用新型实施例三的内部结构示意图（纵剖，且隐藏一半结构）；

图5是本实用新型实施例三的结构示意图（隐藏齿轮和局部上盖）；

图6是本实用新型实施例三的结构示意图（固定座朝上，且隐藏局部固定座）；

图7是本实用新型实施例四的结构示意图；

图8是本实用新型实施例四的剖视示意图（纵剖）；

图9是本实用新型实施例四的爆炸示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

参见图1，该实施例公开了一种储能装置，该装置包括主体100和中心轴200。所述主体100用于将储能装置结合为一体机，以实现储能装置的结构紧凑和体积尽可能小；所述中心轴200插装在所述主体100中，所述中心轴200能够绕其轴心相对于所述主体100往复转动。

所述主体100内具有并列排布的两个腔室,即沿所述中心轴200的轴向排列的两个腔室300，即图1所示的上下排列。优选的，所述两个腔室300分别设置为圆盘式腔室，且两个圆盘式腔室沿中心轴200的轴向并列排布，以简化主体100的设计和加工难度。所述两个腔室300中分别安装有弹性储能组件400和阻尼组件500，也就是说，其中一个腔室300内安装有弹性储能组件400，作为储能腔，而另一个腔室300内安装有阻尼组件500，作为阻尼腔。

所述中心轴200的一端或者两端位于所述主体1外部，用于能量输入和输出。为提高主体1的结构紧凑性，该实施例中，所述中心轴200的一端位于所述主体100外部，另一端贯穿作为储能腔的所述腔室300，并延伸至作为阻尼腔的所述腔室300中，即，该实施例中的所述中心轴的一端位于所述主体100外部，另一端位于所述主体100内部。

所述弹性储能组件400和所述阻尼组件500分别与所述中心轴200相连接，所述弹性储能组件400用于将中心轴200的转动机械能转化为自身的弹性势能，实现中心轴200转动机械能的存储，以及用于将自身的弹性势能转化为中心轴200的转动机械能，实现中心轴200转动机械能的释放；所述阻尼组件500用于增加中心轴200的转动阻力，对所述中心轴200的转动产生阻尼作用，以减缓弹性势能加速变化，使得弹性储能组件400的弹性势能趋于匀速变化，提高储能装置的中心轴200转动的平稳度。

该实施例仅是优选方案，显然，也可以进行适当的等同变形，例如，所述中心轴贯穿作为阻尼腔的所述腔室，并延伸至作为储能腔的所述腔室中。

实施例二

参见图2，该实施例公开了一种储能装置，该实施例的储能装置是在实施例一的基础上的进一步改进，实施例一所公开的技术方案也属于本实施例，实施例一已公开的技术方案不再重复描述。

所述主体100，主要用于实现储能装置结构紧凑的一体机设计，以及用于将储能和阻尼功能结合为一体，其需要满足能够实现具有两个并列腔室，以及满足能够插装可转动的所述中心轴200，因此，所述主体100的加工难度较大。为了降低加工难度，进一步便于实现主体100的批量化和标准化生产，该实施例公开了主体100的一种优选方案。

具体而言，所述主体100包括固定座110、中盖120和上盖130，所述中盖120封装在所述固定座110上，所述上盖130封装在所述中盖120上;所述中盖120和所述固定座110之间形成有一个腔室300，所述上盖130和所述中盖120之间形成有另一个腔室300。

在所述固定座110、所述上盖130的一面可分别设置有凹槽，在所述中盖120的一面或者两面设置有凹槽，用于形成所述腔室300。

参见图2，在该实施例中，优选的，在所述固定座110的上表面、在所述中盖120的上表面（上表面是指按照图示的朝上的表面）分别设置有凹槽，所述上盖130无凹槽。当然，也可以对凹槽的位置进行适当变形，例如参见图8，所述中盖120的上、下表面上分别具有凹槽，所述固定座110和所述上盖130无凹槽。只要可以满足，所述固定座110和所述中盖120之间，以及所述中盖120和所述上盖130之间，分别具有凹槽，以封装成两个腔室300即可。

所述凹槽设置为圆盘式的凹槽，用于实现降低所述固定座110、所述中盖120和所述上盖130的加工难度，以及用于实现形成圆盘式腔型的所述腔室300，圆盘式腔型便于与阻尼组件500的转动构件相适配。

以及优选的，所述固定座110、所述中盖120和所述上盖130分别设置为圆台式结构，且所述固定座110、所述中盖120和所述上盖130的外径设置为相同，以实现主体100整体上呈等径的柱形，满足结构紧凑一体机的设计要求。

该实施例中，所述中盖120和所述上盖130的圆心处分别设置有通孔，所述中心轴200插装在所述通孔中，所述中心轴200与所述通孔之间可设置密封圈或者密封式轴承等构件，防止作为阻尼腔的所述腔室300中的阻尼油等渗入到作为储能腔的所述腔室300中。

所述固定座110和所述中盖120的封装方式，以及所述中盖120和所述上盖130的封装方式，优选采用螺接或者卡接等方式，便于拆装和维护。

另，在所述主体100的圆周侧，例如在所述固定座110、所述中盖120或者所述上盖130中的任一个的圆周侧，设置有至少两个凸耳111，所述至少两个凸耳111上分别设置有安装孔112，凸耳111和安装孔112的型号，通过相应机械设备安装参数而灵活设定，便于与相应机械设备的装配。在该实施例中，所述凸耳111设置为两个，对称的所述固定座110的圆周侧，且对称排布。

实施例三

参见图3～图6，该实施例也公开了一种储能装置，该实施例的储能装置是在实施例二的基础上的进一步改进，实施例二所公开的技术方案也属于本实施例，实施例二已公开的技术方案不再重复描述。

所述弹性储能组件400，可以选用弹簧、弹片等能够发生弹性形变的构件。该实施例中，为了实现与圆盘式的腔室300相适配，以及进一步压缩结构和体积，优选的，所述弹性储能组件400采用螺旋状的弹片（例如卷簧），所述弹片位于作为储能腔的所述腔室300中，即，位于所述中盖120和所述上盖130之间的所述腔室300中。

所述弹片一端与所述中心轴200固定连接，另一端与所述主体100固定连接，具体安装时：

在所述中心轴200上设置有定位槽201，该定位槽201例如可以是，在所述中心轴200的端部，即位于主体100外部的端部中心处设置一沿轴向延伸的切口，所述弹片的内圈的端部沿中心轴200端部切口插入，继续插入至轴向的一定深度，即可实现对于弹片的夹紧。

所述弹片的另一端沿外径增大的螺旋线外旋，至接触到主体100，即接触到中盖120。所述中盖120的边侧设置有一开口121，所述弹片的外圈的一端穿过所述开口121延伸至中盖120外部，即主体100外部，然后固定在中盖120的边侧。所述弹片延伸至主体100外部的设计方案，不仅便于弹片的固定安装，而且，能够从主体100外部实现弹片长度的调整，进而调整弹片的弹性形变量等参数，实现对弹性储能组件400的参数调整。

所述阻尼组件500，优选采用阻尼填充物520的阻尼方案，以实现在空间有限的圆盘式的腔室300内产生较佳的阻尼效果，且为了进一步实现结构紧凑和体积尽可能小，优选设置为：所述阻尼组件500包括阻尼叶片510和阻尼填充物520。其中：

所述阻尼叶片510安装在所述中心轴200上，随所述中心轴200同步转动，以增加中心轴200的负载，增加转动阻力。所述阻尼叶片510包括有多个叶片，所述多个叶片以所述中心轴200为中心对称排布，图示为四个叶片，呈十字形排布。

所述阻尼填充物520填充在作为阻尼腔的所述腔室300中，用于增加所述阻尼叶片510转动的摩擦阻力，进一步提高中心轴200的转动阻力，以实现所述弹片弹性势能趋于匀速降低，提高中心轴200转动的稳定性。所述阻尼填充物520为具有高粘和高阻力的流体，例如可以采用现有的阻尼油，所述阻尼油也称为阻力油、减震油、高粘润滑油、阻尼润滑油脂、高阻力润滑油、阻尼润滑油或者防震油，它是由高纯度无机稠化剂和特殊合成油配制而成的一种阻尼、缓冲、密封用的高质量宽温润滑油，阻尼油为现有技术，在此不再详细描述。

另，该实施例中，所述储能装置还包括齿轮600，所述齿轮600位于所述主体100外部，且安装在所述中心轴200上，所述齿轮600与所述中心轴200同步转动。所述齿轮600的中心处具有非圆形的安装孔，与之相对应的，所述中心轴200的端部横截面为非圆形，所述中心轴200插装在所述安装孔中，以确保所述齿轮600与所述中心轴200能够同步转动。所述齿轮600用于与相应机械设备的相应运动机构相连接，实现储能装置与所装配的机械设备中的相应运动装置联动，进行做功。同时，在该实施例中，所述齿轮600还可实现，提高所述中心轴200对于弹片的夹紧效果。

另，所述储能装置还包括设置在所述主体100上的力度指示盘，以及包括能够随所述中心轴200同步转动的指针，所述指针与所述力度指示盘的刻度对应设置，用于指示扭转力。在本实施例中，所述力度指示盘（图3和图5中上盖130表面的三角形标记表示力度）标刻在上盖130的上表面，所述中心轴200的切口作为所述指针。所述齿轮600带动指针转动，力度指示盘固定不动，中心轴200中心的切口同时起到对准力度指示盘上的三角形的作用，由此可以从主体100外部实现弹片长度的量化调整，进而量化调整弹片的弹性形变量等参数，实现对弹性储能组件400的参数可视性调整。装配时，按照图3中齿轮600上的转动箭头方向转动齿轮600，将其调节至所需的力值（即中心轴200中心的切口对准力度指示盘上的某个三角形）后固定到其使用位置，主体100中心的切口和中盖120边侧的开口可用于定位，由于在转动齿轮600的过程中，产品内部的弹片被卷起压缩，因此，当产品处于工作状态时，弹片的回复力通过中心轴200作用到齿轮600，驱使其产生自转运动。同时，中心轴200转动过程中会受到阻尼填充物520的阻尼作用，即可从产品外部体现为齿轮600缓慢的做回转运动，从而实现其使用效果。

实施例四

参见图7～图9，该实施例也公开了一种储能装置，该实施例的储能装置是在实施例二的基础上改进的、与实施例三相并列的另一种方案，实施例二所公开的技术方案也属于本实施例，实施例二已公开的技术方案不再重复描述。

区别于实施例三，该实施例的所述弹性储能组件400，采用扭簧，扭簧可提供更大的扭矩，进而提高储能效果。所述扭簧位于作为储能腔的所述腔室300中，在该实施例中，所述储能腔是指位于所述中盖120和所述固定座110之间的所述腔室300，即图8中所示的自上而下是阻尼腔和储能腔。

所述扭簧一端与所述中心轴200固定连接，另一端与所述主体100固定连接，具体安装时：

在所述中心轴200上设置有定位槽201，该定位槽201例如可以是，在所述中心轴200的端部，即位于作为储能腔的所述腔室300中的端部中心处设置一沿轴向延伸的切口，所述扭簧的内圈的端部沿中心轴200端部切口插入，继续插入至轴向的一定深度，即可实现对于扭簧的夹紧。

所述扭簧的另一端沿外径增大的螺旋线外旋，至接触到主体100，即接触到固定座110，并固定在所述固定座110上。优选的，在所述固定座110上具有定位块113，用于固定所述扭簧的外旋的端部。具体的，所述定位块113位于所述固定座110的凹槽的槽底，该凹槽是指用于形成腔室300的凹槽，该固定方式能够简化扭簧的拆装操作。且，为了便于所述中心轴200的找准和提高转动的稳定性，在所述固定座110的圆心处设置有固定盲孔114，所述中心轴200的端部位于所述固定盲孔114内。

所述阻尼组件500位于作为阻尼腔的腔室300中，在该实施例中，所述阻尼腔是指位于所述中盖120和所述上盖130之间的所述腔室300，其包括阻尼叶片510和阻尼填充物520。其中：

所述阻尼叶片510安装在所述中心轴200上，随所述中心轴200同步转动，以增加中心轴200的负载，增加转动阻力。所述阻尼叶片510包括有多个叶片，所述多个叶片以所述中心轴200为中心对称排布，图示为四个叶片，呈十字形排布，且在所述四个叶片的最外径固接有圆环，用于提高所述四个叶片的牢固性，以及提高阻尼效果。

所述阻尼填充物520填充在作为阻尼腔的所述腔室300中，用于增加所述阻尼叶片510转动的摩擦阻力，进一步提高中心轴200的转动阻力，以实现所述弹片弹性势能趋于匀速降低，提高中心轴200转动的稳定性。所述阻尼填充物520采用阻尼油，所述阻尼油在实施例三中已有描述，不再赘述。

另，与实施例三相同，该实施例也包括齿轮600，所述齿轮600位于所述主体100外部，且安装在所述中心轴200上，所述齿轮600与所述中心轴200同步转动。所述齿轮600用于与相应机械设备的相应运动机构相连接，实现储能装置与所装配的机械设备中的相应运动装置联动，进行做功。

另，与实施例三相同，所述储能装置还包括设置在所述主体100上的力度指示盘，以及包括能够随所述中心轴200同步转动的指针，所述指针与所述力度指示盘的刻度对应设置，用于指示扭转力。在本实施例中，所述力度指示盘标刻在所述上盖130的上表面（图7和图9中上盖130表面的刻度块和刻度值表示力度），所述指针标刻在齿轮600的上表面（即图7和图9中齿轮600表面的箭头）。齿轮600带动指针转动，力度指示盘固定不动，齿轮600转动时其指针依次指示到力度指示盘上的刻度值，由此可以从主体100外部实现弹片长度的量化调整，进而量化调整弹片的弹性形变量等参数，实现对弹性储能组件400的参数可视性调整。装配时，按照图3中力度指示盘的刻度值增大的方向转动齿轮600，将其调节至所需的力值（即齿轮600上的箭头对准力度指示盘上的某个刻度值）后固定到其使用位置，由于在转动齿轮600的过程中，产品内部的扭簧被压缩，因此，当产品处于工作状态时，扭簧的回复力通过中心轴200作用到齿轮600，驱使其产生自转运动。同时，中心轴200转动过程中会受到阻尼填充物520的阻尼作用，即可从产品外部体现为齿轮600缓慢的做回转运动，从而实现其使用效果。进一步的，通过调整内部扭簧的零件参数与阻尼填充物520的参数（例如阻尼油脂浓度）等，以及齿轮600运转时的力值设置，可精确调整产品的使用效果，避免了产品需多次计算调整的工作难度。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用于限定本实用新型的保护范围。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种储能装置，其特征在于，该装置包括主体和中心轴，其中： 

所述中心轴插装在所述主体中，所述中心轴能够绕其轴心相对于所述主体往复转动； 

所述主体内具有并列排布的两个腔室，所述两个腔室中分别安装有弹性储能组件和阻尼组件; 

所述弹性储能组件和所述阻尼组件分别与所述中心轴相连接，所述弹性储能组件用于存储和释放所述中心轴的转动机械能，所述阻尼组件用于对所述中心轴的转动产生阻尼作用。 

2.根据权利要求1所述的储能装置，其特征在于，所述中心轴的一端位于所述主体外部，另一端贯穿一个所述腔室并延伸至另一个所述腔室中。 

3.根据权利要求2所述的储能装置，其特征在于， 

所述主体包括固定座、中盖和上盖，所述中盖封装在所述固定座上，所述上盖封装在所述中盖上; 

所述两个腔室分别形成于所述中盖和所述固定座之间，以及所述上盖和所述中盖之间。 

4.根据权利要求3所述的储能装置，其特征在于， 

所述固定座、所述中盖和所述上盖分别设置为圆台式结构，且所述固定座、所述中盖和所述上盖的外径设置为相同。 

5.根据权利要求4所述的储能装置，其特征在于，所述固定座、所述中盖或者所述上盖的任一个的圆周侧设置有凸耳，所述凸耳上具有安装孔。 

6.根据权利要求1-5任一项所述的储能装置，其特征在于，所述弹性储能组件为螺旋状的弹片或者扭簧，所述弹片或者扭簧的一端与所述中心轴固定连接，另一端与所述主体固定连接。 

7.根据权利要求6所述的储能装置，其特征在于，所述中心轴上设置有定位槽，所述弹片或者扭簧的一端插装固定于所述定位槽中。 

8.根据权利要求1-5任一项所述的储能装置，其特征在于，所述阻尼组件包括阻尼叶片和阻尼填充物，其中： 

所述阻尼叶片安装在所述中心轴上，能够随所述中心轴同步转动； 

所述阻尼填充物填充在相应的所述腔室中，用于增加所述阻尼叶片转动的摩擦阻力。 

9.根据权利要求1-5任一项所述的储能装置，其特征在于，该装置还包括齿轮，所述齿轮位于所述主体外部，且安装在所述中心轴上，所述齿轮与所述中心轴同步转动。 

10.根据权利要求1-5任一项所述的储能装置，其特征在于，所述储能装置还包括设置在所述主体上的力度指示盘，以及包括能够随所述中心轴同步转动的指针，所述指针与所述力度指示盘的刻度对应设置，用于指示扭转力。