CN209449957U - 基于压电材料的自发电旅行箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及基于压电材料的自发电旅行箱，有效的解决了现有基于压电材料的自发电旅行箱空间占用明显，安全性能差，发电效率低下的问题；其解决的技术方案是包括旅行箱，旅行箱外固定连接有外壳，外壳包括底箱，底箱内上下滑动连接有承重板，承重板下端面通过弹簧和所述底箱底面相连，承重板下端转动连接有驱动齿轮，驱动齿轮旁啮合有固定齿条，驱动齿轮通过传动结构和转动连接在所述的底箱底面的从动凸轮相连，从动凸轮下端设有可拆卸安装在所述底箱底面上的小压电片，小压电片通过电线连接有蓄电池，外壳还包括转动连接在底箱两侧的轮子；本实用新型结构简洁，安全性强，发电效率高。

Description

基于压电材料的自发电旅行箱

技术领域

本实用新型涉及旅行箱技术领域，具体是基于压电材料的自发电旅行箱。

背景技术

随着手机、电脑等高端电子设备的普及以及人们的频繁出行，电子设备的电量的充足与否成为出行时一件非常重要的事。当人们在外出差或旅游时电子设备电池没电，而又没有携带备用电池，会给人的生活带来极大不便。因此，使人们随时随地都能够方便充电成为了一个亟待解决的问题。

压电材料是受到压力作用时会在两端面间出现电压的晶体材料。而压电发电则是利用压电材料的正压电效应将机械振动能转变为电能，从而将如人体走路的踩踏、机械振动，甚至噪音等形式的振动能量收集起来，经过能量转换——整流——存储——供电等诸多环节，应用于生活。压电发电具有结构简单、不发热、无电磁干扰、无污染和易于实现小型化和集成化等优点，并因能满足低耗能产品的电能需求而成为目前研究的热点之一。

发明专利CN104013175A提供了一种利用压电材料发电的旅行箱，其利用和旅行箱轮同轴固定连接的凸轮发电，具体的，在旅行箱轮转动时带动凸轮转动以此频繁压动压电材料从而起到发电的效果，但其结构和设计存在一下几个缺点：

1、其全部发电结构均置于旅行箱内，占用了旅行箱内部本就狭小的空间，实用性欠佳；

2、因发电过程中易产生热量，发电结构全部置于旅行箱内还会导致发电产生的热量不易发散，随着发电时间的延长，其热量长时间积存在旅行箱内部极易出现安全问题，而因短时间内压电材料能产生的电量及其有限，故欲使其有所效果，必然要经历较长时间的发电，其安全性能则无法回避；

3、凸轮压动压电材料仅在凸轮摆动半周中能产生电量，使本就效率不高的压电材料发电效率更加低下；

4、单考旅行箱轮发电有限。

因此，本实用新型提供一种新的基于压电材料的自发电旅行箱来解决上述问题。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型提供一种基于压电材料的自发电旅行箱，有效的解决了现有基于压电材料的自发电旅行箱空间占用明显，安全性能差，发电效率低下的问题。

本实用新型包括，包括旅行箱，其特征在于，所述旅行箱外固定连接有外壳，所述外壳包括和旅行箱底面接触连接的底箱，所述底箱内上下滑动连接有上端面和所述旅行箱底面接触的承重板，所述承重板下端面通过弹簧和所述底箱底面相连，所述承重板下端转动连接有驱动齿轮，所述驱动齿轮旁啮合有固定连接在所述底箱内侧壁的固定齿条，所述的驱动齿轮通过传动结构和转动连接在所述的底箱底面的从动凸轮相连，所述从动凸轮下端设有可拆卸安装在所述底箱底面上的小压电片，所述小压电片通过电线连接有固定连接在所述底箱底面的蓄电池，所述外壳还包括转动连接在所述的底箱两侧的轮子。

优选的，所述的传动装置包括和所述驱动齿轮通过固定连接的驱动皮带轮，所述驱动皮带轮转轴上转动连接有上摆杆，所述上摆杆另一端转动铰接有下摆杆，所述从动凸轮转轴上转动连接有从动皮带轮，所述下摆杆另一端转动连接在所述从动凸轮的转轴上，所述上摆杆和下摆杆铰接处转动连接有张紧皮带轮，所述的驱动皮带轮、张紧皮带轮、从动皮带轮之间通过皮带相连。

优选的，两个所述的轮子通过一个穿过所述底箱的连轴同轴相连，所述的连轴上固定连接有多个双凸轮，每个所述的双凸轮下端均设有可拆卸安装在所述底箱底面的大压电片，每个所述大压电片均通过电线和所述的蓄电池相连。

优选的，所述蓄电池内集成有整流器，所述的小压电片、大压电片均通过电线和所述的整流器相连，所述的小压电片、大压电片产生的电流通过整流器处理后储存于蓄电池中，所述的蓄电池上设有输出端口。

优选的，所述底箱上端面左右两侧均转动连接有推板。

优选的，所述底箱后端面固定连接有背板，所述背板上端固定连接有把手。

本实用新型针对现有的基于压电材料的自发电旅行箱做出改进，增设外壳以起到保护旅行箱本体的作用；将发电结构全部移入外壳，增强安全性的同时，便于检修和零件的更换；增设承重板和弹簧缓冲旅行箱本体受到的颠簸并以此带动发电结构发电，配合轮子同时发电，提高了发电效率。

附图说明

图1为本实用新型立体示意图。

图2为本实用新型底箱及其内部结构立体示意图。

图3为本实用新型底箱内部结构立体示意图。

图4为本实用新型承重板驱动的发电结构立体示意图。

图5为本实用新型轮子驱动的发电结构立体示意图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至图5对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

实施例一，本实用新型为基于压电材料的自发电旅行箱，包括旅行箱1，其特征在于，所述旅行箱1外固定连接有外壳2，所述旅行箱1可放置于外壳2上，外壳2用于保护旅行箱1，同时用于为后续结构提供固定基础，防止发电装置置于旅行箱1内部而出项背景技术中所述的占用有限的旅行箱内部空间和安全隐患的问题发生，所述外壳2包括和旅行箱1底面接触连接的底箱3，所述底箱3为上端开口的中空结构，所述底箱3内上下滑动连接有上端面和所述旅行箱1底面接触的承重板4，所述承重板4下端面通过弹簧5和所述底箱3底面相连，所述承重板4可在拉动外壳2带动旅行箱1移动时缓冲因路面不平导致导致的颠簸，从而起到保护旅行箱1的作用，所述承重板4下端转动连接有驱动齿轮6，所述驱动齿轮6旁啮合有固定连接在所述底箱3内侧壁的固定齿条7，所述的驱动齿轮6通过传动结构8和转动连接在所述的底箱3底面的从动凸轮9相连，所述从动凸轮9下端设有可拆卸安装在所述底箱3底面上的小压电片10，即当路面不平时承重板4在底箱2中发生上下滑动，带动所述的驱动齿轮6沿固定齿条7上下运动，同时驱动齿轮6自传，通过所述的传动结构8带动所述的从动凸轮9转动，以此压动小压电片10发电，所述小压电片10通过电线连接有固定连接在所述底箱3底面的蓄电池11，即小压电片10发出的电量可存储在所述的蓄电池11中，便于用户使用，为防止发电结构长时间发电产生的热量在底箱3内积存引发安全隐患，可在底箱3两侧开设通风孔，便于底箱3内部热量的散发，所述外壳2还包括转动连接在所述的底箱3两侧的轮子12，本实施例在具体使用时，用户拉动外壳2移动带动旅行箱1移动，途径颠簸路面或其他情形使旅行箱1上下颠簸时，在弹簧5的作用下，承重板4上下滑动，并带动所述的驱动齿轮6上下沿固定齿条7运动并自转，通过传动结构8带动从动凸轮9转动，以此压动小压电片10，完成发电过程。

实施例二，在实施例一的基础上，所述的传动装置包括和所述驱动齿轮6通过固定连接的驱动皮带轮13，所述驱动皮带轮13转轴上转动连接有上摆杆16，所述上摆杆16另一端转动铰接有下摆杆17，其具体铰接方式为所述上摆杆16上开设有长槽，所述下摆杆17上固定连接有置于所述的长槽内的滑动键，所述上摆杆16一端上下滑动时，所述下摆杆17上的滑动键在所述的长槽内滑动的同时转动，所述从动凸轮9转轴上转动连接有从动皮带轮14，所述下摆杆17另一端转动连接在所述从动凸轮9的转轴上，所述上摆杆16和下摆杆17铰接处转动连接有张紧皮带轮15，具体的所述的张紧皮带轮15转动连接在所述下摆杆17上固定连接的滑动键处，并以此使皮带时刻处于张紧状态，所述的驱动皮带轮13、张紧皮带轮15、从动皮带轮14之间通过皮带相连，本实施例在具体使用时，承重板4上下滑动带动驱动齿轮6沿固定齿条7上下运动并自转，带动所述的驱动皮带轮13转动，通过张紧皮带轮15和皮带带动所述的从动皮带轮14转动，同时承重板4上下滑动还带动所述的上摆杆16和下摆杆17摆动，以所述的张紧皮带轮15在下摆杆17和上摆杆16 的铰接端随所述的下摆杆17上下运动的同时左右运动，以此完成皮带的张紧，从动皮带轮14转动带动所述的从动凸轮9转动，并以此压动小压电片10从而达到发电的目的。

实施例三，在实施例一的基础上，两个所述的轮子12通过一个穿过所述底箱3的连轴18同轴相连，所述的连轴18上固定连接有多个双凸轮19，每个所述的双凸轮19下端均设有可拆卸安装在所述底箱3底面的大压电片20，每个所述大压电片20均通过电线和所述的蓄电池11相连，本实施例针对背景技术中所述的专利，将其用轮子发电的结构加以完善，用双凸轮19压动所述的大压电片20发电，所述双凸轮19为对称两侧突出的凸轮，针对常见凸轮在突起处摆动到上半部时压电片处于完全闲置状态从而导致发电效率低下的问题，采用双凸轮19，避免了上述缺点的发生，充足的利用了轮子12的整个旋转周期，提高了发电效率。

实施例四，在实施例三的基础上，所述蓄电池11内集成有整流器，所述的小压电片10、大压电片20均通过电线和所述的整流器相连，所述的小压电片10、大压电片20产生的电流通过整流器处理后储存于蓄电池11中，所述的蓄电池上设有输出端口，本实施例提供了小压电片10、大压电片20上压力变化产生电流及其电流存储的过程，所述的蓄电池11上设有输出端口，所述输出端口可采用USB端口或其他常见的端口，所述输出端口可通过充电线直接连接需充电设备如手机、笔记本电脑等，也可连接照明灯等日常应急用品。

实施例五，在实施例一的基础上，所述底箱3上端面左右两侧均转动连接有推板21，当用户需要将旅行箱1运至承重板4上时，可将一侧推板21放下，并通过推板21轻松的将旅行箱1运至承重板4上，随后，承重板4下沉，旅行箱1下端部分卡入底箱2内部，此即起到固定旅行箱1的作用，固定之后，将推板21翻起即可，为便于固定旅行箱1两侧，防止其侧倾，可在两个所述的推板21上固定连接卡扣，使推板21翻起后可通过卡扣和外壳2垂直的固定连接，便于固定旅行箱1。

实施例六，在实施例一的基础上，所述底箱3后端面固定连接有背板22，所述背板22上端固定连接有把手23，所述背板22作为主要承重板之一，用于承托旅行箱1背部，把手23便于用户拉动或推动外壳2从而带动旅行箱1运动。

具体使用时，用户将一侧的推板21放下，将旅行箱1通过推板21运至承重板4上，翻起推板21并通过卡扣使推板21和背板22固定连接以此固定旅行箱1左右两侧；

需移动旅行箱1时，用户只需拉动把手23，此时轮子12转动带动双凸轮19转动并周期性压动大压电片20，以此发电并向蓄电池11中充电；

当遇到颠簸时，在弹簧5的作用下，承重板4上下滑动，并带动所述的驱动齿轮6上下沿固定齿条7运动并自转，通过传动结构8带动从动凸轮9转动，以此压动小压电片10，以此发电并向蓄电池11中充电。

本实用新型针对现有的基于压电材料的自发电旅行箱做出改进，增设外壳以起到保护旅行箱本体的作用；将发电结构全部移入外壳，增强安全性的同时，便于检修和零件的更换；增设承重板和弹簧缓冲旅行箱本体受到的颠簸并以此带动发电结构发电，配合轮子同时发电，提高了发电效率。

Claims (6)

1.基于压电材料的自发电旅行箱，包括旅行箱（1），其特征在于，所述旅行箱（1）外固定连接有外壳（2），所述外壳（2）包括和旅行箱（1）底面接触连接的底箱（3），所述底箱（3）内上下滑动连接有上端面和所述旅行箱（1）底面接触的承重板（4），所述承重板（4）下端面通过弹簧（5）和所述底箱（3）底面相连，所述承重板（4）下端转动连接有驱动齿轮（6），所述驱动齿轮（6）旁啮合有固定连接在所述底箱（3）内侧壁的固定齿条（7），所述的驱动齿轮（6）通过传动结构（8）和转动连接在所述的底箱（3）底面的从动凸轮（9）相连，所述从动凸轮（9）下端设有可拆卸安装在所述底箱（3）底面上的小压电片（10），所述小压电片（10）通过电线连接有固定连接在所述底箱（3）底面的蓄电池（11），所述外壳（2）还包括转动连接在所述的底箱（3）两侧的轮子（12）。

2.根据权利要求1所述的基于压电材料的自发电旅行箱，其特征在于，所述的传动结构（8）包括和所述驱动齿轮（6）通过固定连接的驱动皮带轮（13），所述驱动皮带轮（13）转轴上转动连接有上摆杆（16），所述上摆杆（16）另一端转动铰接有下摆杆（17），所述从动凸轮（9）转轴上转动连接有从动皮带轮（14），所述下摆杆（17）另一端转动连接在所述从动凸轮（9）的转轴上，所述上摆杆（16）和下摆杆（17）铰接处转动连接有张紧皮带轮（15），所述的驱动皮带轮（13）、张紧皮带轮（15）、从动皮带轮（14）之间通过皮带相连。

3.根据权利要求1所述的基于压电材料的自发电旅行箱，其特征在于，两个所述的轮子（12）通过一个穿过所述底箱（3）的连轴（18）同轴相连，所述的连轴（18）上固定连接有多个双凸轮（19），每个所述的双凸轮（19）下端均设有可拆卸安装在所述底箱（3）底面的大压电片（20），每个所述大压电片（20）均通过电线和所述的蓄电池（11）相连。

4.根据权利要求3所述的基于压电材料的自发电旅行箱，其特征在于，所述蓄电池（11）内集成有整流器，所述的小压电片（10）、大压电片（20）均通过电线和所述的整流器相连，所述的小压电片（10）、大压电片（20）产生的电流通过整流器处理后储存于蓄电池（11）中，所述的蓄电池上设有输出端口。

5.根据权利要求1所述的基于压电材料的自发电旅行箱，其特征在于，所述底箱（3）上端面左右两侧均转动连接有推板（21）。

6.根据权利要求1所述的基于压电材料的自发电旅行箱，其特征在于，所述底箱（3）后端面固定连接有背板（22），所述背板（22）上端固定连接有把手（23）。