运动动能转化与存储装置的制作方法

本发明涉及汽车惯性能源利用技术领域，特别是运动动能转化与存储装置。

背景技术：

汽车的提速与减速主要通过发动机与刹车系统来完成，在提速或减速过程中，车辆速度提升或下降时的惯性力较大，而目前的车辆设计中，没有将该惯性力加以有效利用，造成了能源的浪费。

同时，汽车行驶过程中，路面上存在的大小不一的凹陷不平会使车辆产生颠簸、晃动等，在这种情况下，车辆上的物体会产生上下方向的惯性运动，而这种惯性运动所产生的动能通常被人们所忽视，没有进行合理有效的利用。

技术实现要素：

针对上述情况，为弥补现有技术所存在的技术不足，本发明提供运动动能转化与存储装置，以解决汽车提速与减速以及颠簸或晃动过程中惯性能源的浪费问题。

其解决的技术方案是：包括框架和两个发电机，其特征在于，框架上装有可左右滑动的滑块，两个发电机分别置于滑块的前后两侧，滑块上装有分别置于滑块前后两侧的两个第一齿条，第一齿条的长度方向与滑块的滑动方向一致，发电机的输入轴上装有与第一齿条相啮合的第一齿轮，构成滑块在框架上左右滑动时，发电机的输入轴经第一齿条和第一齿轮的啮合作用产生转动的结构；

所述的滑块上装有置于滑块下方的第二齿条，第二齿条的长度方向与滑块的长度方向一致，框架上装有与第二齿条相啮合的第二齿轮；框架上装有竖向滑动的第三齿条和与第三齿条相啮合的第三齿轮，第三齿轮与第二齿轮同轴连接。

本发明结构巧妙，通过将惯性滑动转化为转动后使多个发电机同时做转向不变的持续运转，充分利用了惯性运动产生的动能，保证了发电机输出电流的相位稳定，避免给储电设备或用电设备带来损害。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的a-a剖视图。

图3为本发明使用皮带同步传动时的b-b剖视图。

图4为本发明使用齿轮副同步传动时的b-b剖视图。

图5为本发明使用皮带同步传动时的轴测剖视图。

图6为本发明使用齿轮副同步传动时的轴测剖视图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图6给出，本发明包括框架1和两个发电机2，其特征在于，框架1上装有可左右滑动的滑块3，两个发电机2分别置于滑块3的前后两侧，滑块3上装有分别置于滑块3前后两侧的两个第一齿条4，第一齿条4的长度方向与滑块3的滑动方向一致，发电机2的输入轴上装有与第一齿条4相啮合的第一齿轮5，构成滑块3在框架1上左右滑动时，发电机2的输入轴经第一齿条4和第一齿轮5的啮合作用产生转动的结构；

所述的滑块3上装有置于滑块3下方的第二齿条6，第二齿条6的长度方向与滑块3的长度方向一致，框架1上装有与第二齿条6相啮合的第二齿轮7；框架1上装有竖向滑动的第三齿条8和与第三齿条8相啮合的第三齿轮9，第三齿轮9与第二齿轮7同轴连接。

作为优选，所述的滑块3下方有第一弹簧10，第一弹簧10的两端分别与框架1和滑块3相连接。

作为优选，框架1上方有与第三齿条8的长度方向一致的第二弹簧11，第二弹簧11的两端分别与框架1和第三齿条8相连接。

作为优选，所述的两个发电机2前后并列且轴线竖向地安装在框架1上，发电机2的输入轴与第一齿轮5经单向轴承12相连接，两个发电机2对应的单向轴承12的自由转动方向相同；发电机2的输入轴上装有皮带轮13，两个发电机2经套装在皮带轮13上的皮带14实现同步转动；

两个发电机2的输入轴还可经换向齿轮副实现同步转动，换向齿轮副包括三个相同的换向齿轮15，其中两个换向齿轮15分别安装在两个发电机2的输入轴上，另外一个换向齿轮15可转动地安装在框架1上并与两个发电机2的输入轴上的换向齿轮15同时啮合。

本发明使用时，将框架1固定在车辆上并使滑块3的长度方向与车辆的前进方向一致，在第一弹簧10的弹力作用下，滑块3向车辆后方滑动直至第一弹簧10处于自然状态，当第一弹簧10处于自然状态时，第二弹簧11也处于自然状态；当车辆进行提速或减速时，滑块3在惯性作用下产生向后或向前的滑动并经第一齿条4与第一齿轮5的啮合作用使第一齿轮5转动，同时使第一弹簧10产生弹性形变；此外，在第二齿条6与第二齿轮7的啮合作用下，第二齿轮7产生转动并带动第三齿轮9同时转动，第三齿轮9的转动使与第三齿轮9啮合的第三齿条8产生上下运动并使第二弹簧11产生弹性形变；当滑块3的惯性滑动停止后，第一弹簧10与第二弹簧11的弹性形变产生的弹性势能使滑块3产生复位滑动。

当车辆产生颠簸或晃动时，第三齿条8在自身重力作用下产生上下滑动并带动第三齿轮9与第二齿轮7同时转动，同时使第二弹簧11产生弹性形变，滑块3在第二齿轮7与第二齿条6的啮合作用下产生滑动并带动第一齿轮5转动，同时使第一弹簧10产生弹性形变；当第三齿条8滑动停止，在第一弹簧10与第二弹簧11的弹性力作用及第三齿条8的重力作用下，第三齿条8做上下往复滑动并带动第一齿轮5往复转动。

由于两个单向轴承12的自由转动方向相同，在滑块3经第一齿条4带动第一齿轮5转动时，两个单向轴承12分别处于传动接合与传动分离状态，即两个发电机2中有且仅有一个输入轴经单向轴承12的传动结合作用随与之对应的第一齿轮5同时转动，而由于两个发电机2的输入轴经同步装置如皮带传动或换向齿轮副实现同步转动，因此，在第一齿轮5往复转动过程中，两个单向轴承12交替进入传动接合状态使两个发电机2始终保持方向不变的同向转动，保证了发电机2的连续工作和电能的稳定产生。

本发明中可根据需要同时连接多个发电机2并使多个发电机2同步转动，以达到能源的最大化利用。

本发明结构巧妙，实施简单，通过将惯性滑动转化为转动后使多个发电机同时工作，而弹簧的蓄能作用使惯性运动结束后发电机仍可继续运转，且经过单向轴承与同步装置的设置后，既可实现多个发电机长时间运行，还可保证多个发电机的转向始终保持不变。

本发明不仅充分利用了惯性运动所产生的动能，同时保证了发电机的稳定输出，避免给储电设备或用电设备带来损害。

技术特征：

技术总结
本发明涉及运动动能转化与存储装置，包括框架和两个发电机，其特征在于，框架上装有可左右滑动的滑块，两个发电机分别置于滑块的前后两侧，滑块上装有分别置于滑块前后两侧的两个第一齿条，发电机的输入轴上装有与第一齿条相啮合的第一齿轮；所述的滑块上装有置于滑块下方的第二齿条，框架上装有与第二齿条相啮合的第二齿轮；框架上装有竖向滑动的第三齿条和与第三齿条相啮合的第三齿轮，第三齿轮与第二齿轮同轴连接；本发明结构巧妙，充分利用了惯性运动的动能，保证了发电机输出电流的相位稳定。

技术研发人员：张伟;郜福超
受保护的技术使用者：张伟
技术研发日：2017.11.30
技术公布日：2018.03.06