车辆振动齿轮驱动压电弯曲元位移分段馈能机构的制作方法

本实用新型涉及一种压电弯曲元馈能机构，具体的说是一种车辆振动齿轮驱动压电弯曲元位移分段馈能机构。

背景技术：

压电发电片是一种能够将机械能和电能互相转换的功能陶瓷材料器件，在力的作用下，可以产生形变，引起介质表面带电而产生电能。压电弯曲元是压电发电片的一种特殊种类，是通过弯曲形变而发电的。压电弯曲元馈能机构是将压电弯曲元布置为悬臂梁形式，利用车辆在行驶中悬挂与车身之间的相对位移变化量作为激励源，使压电器件产生电功率。由于悬臂梁形式的压电弯曲元受材料的限制，自由端允许的最大位移量仅为6-10mm，而车辆振动过程中悬架与车身之间的相对位移变化量的范围远远超过这一数值，一般小轿车为60-100mm，其它车辆会更大，所以无法直接用车辆振动位移来激励压电弯曲元，否则会造成压电弯曲元的过载损坏。并且传统的压电弯曲元馈能机构难以实现多片压电弯曲元的同时激励和多组多片压电弯曲元的同时激励。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种车辆振动齿轮驱动压电弯曲元位移分段馈能机构，通过齿轮齿条驱动机构将直线位移变化转换为往复圆周运动，并将整段大数值位移分解为小段位移，实现压电弯曲元允许最大位移量范围内的多次激励过程，可以有效的利用车辆的振动能量，避免压电弯曲元的过载损坏。同时，将悬臂梁压电弯曲元馈能机构布置为轻质细杆连接的多片压电层叠组，并设置成多组，用同一个齿轮齿条驱动机构激励，可以充分的利用振动能量，输出更大的功率。

本实用新型包括车身、悬架和压电弯曲元馈能机构，压电弯曲元馈能机构由齿条、齿轮、齿轮支撑杆、压电弯曲元层叠组、悬臂梁、轻质连杆、电压输出线组成。所采用的技术方案是：通过齿轮齿条驱动机构将直线位移变化转换为往复圆周运动，并将整段大数值位移分解为小段位移，实现压电弯曲元允许最大位移量范围内的多次激励过程。同时，考虑到输出功率的大小及机械结构的空间利用效率，将悬臂梁压电弯曲元馈能机构布置为轻质细杆连接的多片压电弯曲元组成的压电弯曲元层叠组，并设置成多组，用同一个齿轮齿条驱动机构激励，以便充分的利用振动能量，输出更大的功率。每组层叠组片间使用轻质细杆连接用于消除相位差，避免片间电压相互抵消。

本实用新型的有益效果在于：通过上述技术方案组成的车辆振动齿轮驱动压电弯曲元位移分段馈能机构，通过齿轮齿条驱动机构将直线位移变化转换为往复圆周运动，并将整段大数值位移分解为小段位移，实现压电弯曲元允许最大位移量范围内的多次激励过程，可以有效的利用车辆的振动能量，避免压电弯曲元的过载损坏。同时，将悬臂梁压电弯曲元馈能机构布置为轻质细杆连接的多片压电弯曲元组成的压电弯曲元层叠组，并设置成多组，用同一个齿轮齿条驱动机构激励，可以充分的利用振动能量，输出更大的功率。因此，本装置具有结构简单、输出功率大等优点。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详述。

图1为本实用新型结构示意图。

图中：1-车身，2-悬架，3-齿条，4-齿轮，5-齿轮支撑杆，6-压电弯曲元层叠组，7-悬臂梁，8-轻质连杆，9-电压输出线。

具体实施方式

图1所示：在车辆的车身1和悬架2之间安装压电弯曲元馈能机构，压电弯曲元馈能机构由齿条3、齿轮4、齿轮支撑杆5、压电弯曲元层叠组6、悬臂梁7、轻质连杆8、电压输出线9组成，齿条3固定在悬架2上，齿轮4的轴固定在齿轮支撑杆5上，齿轮支撑杆5固定在车身1上，由轻质连杆8连接的多片压电弯曲元组成的多组压电弯曲元层叠组6固定在悬臂梁7上，悬臂梁7固定在车身1上，多组压电弯曲元层叠组6还分别引出了电压输出线9。