一种缓冲式公交车发电蓄能座椅的制作方法

本发明属于公交车座椅设计技术领域，具体涉及一种缓冲式公交车发电蓄能座椅。

背景技术：

由于汽车行驶过程中路况较差，乘客在座椅上震动明显；突发状况下，往往会出现紧急刹车，这导致乘客乘坐体验感较差，也会影响乘客的身体健康。目前，汽车的减震设计主要是在底盘配备减震装置。而中高档汽车会在座椅底部配备独立减震器，但此类减震器主要是实现竖直方向上的减震功能，对于车辆水平方向震动并没有很好地解决。然而公交车行驶过程中启制动频繁，更甚至会引起乘客的摔倒，因此公交车座椅水平方向上的减震十分重要。此外，座椅震动是对发动机能量的损耗，针对座椅震动能量回收的研究较少，现有回收装置发电效率低且适应性较差。因此，有必要提供一种应用于公交车上的蓄能缓冲座椅，能为座椅上的乘客提供轴向和周向缓冲，同时利用缓冲作用进行发电蓄电。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明为解决现有技术中存在的问题采用的技术方案如下：

一种缓冲式公交车发电蓄能座椅，包括座椅主体1和设置在座椅下方的底箱3，所述的座椅主体1与底箱3边缘通过裙边2连接，所述的座椅主体1下设有压电-电磁复合振动俘能机构，其特征在于：所述的压电-电磁复合振动俘能机构包括设置在底箱3上方的压电材料板6，压电材料板6与所述的座椅主体1下表面和底箱3下表面均设置有电磁板13，上下两块电磁板在座椅主体1下方共同产生一个竖向电磁场，所述的底箱3前后挡板内侧设有一对永磁体，在底箱内形成一个横向电磁场；

所述的压电材料板6与座椅主体1下底面之间设有若干纵向弹簧4和一个小型气压杆5；所述的底箱3位于公交车踩踏平面以下，所述的底箱3内底面设有压电底板11，所述的底箱中部设有竖直设立的弹簧挡板10，所述的弹簧挡板10为压电材料，弹簧挡板10前后两端分别连接横向弹簧8，所述的弹簧挡板10与上方压电材料板6连接固定，两根横向弹簧8前后分别与弹簧挡板10和底箱前后挡板连接；

所述的裙边2内侧边设置有磁场切割导线14，所述磁场切割导线14为连贯的螺旋线圈，所述的纵向弹簧4和横向弹簧10上均缠绕有封闭的发电线圈，其中磁场切割导线14在裙边2的上下运动带动下切割竖向电磁场，纵向弹簧4上的线圈在上方压力作用下，通过弹簧向下压缩切割竖向电磁场，横向弹簧10上的线圈在前后方运动力下，前后移动切割横向电磁场；

所述的底箱3内底部设置有蓄电池7，所述的蓄电池7通过电路与装置中压电材料板和磁场切割线圈连接，实现对蓄电池的充电蓄能。

所述的纵向弹簧4有四个，分别对称设置在压电材料板6和座椅主体1底面之间四角，所述的气压杆5设置在四个纵向弹簧4中间。

所述的底箱3内左右两侧设有支撑工字滑杆9，两侧边底部设有与支撑工字滑杆9底部滑槽相配合的滑轨12，所述的支撑工字滑杆9上表面与上部压电材料板6连接，可跟随上部座椅主体1前后小范围移动，滑轨12起限位作用，允许支撑工字滑杆9在前后一定范围内移动。

所述的电磁板13由永磁体制成，通过上下设置的两块永磁体，形成一个封闭的电磁场。

所述的压电材料板6、压电底板11和弹簧挡板10均由压电材料制成，所述的压电材料为pvdf或压电陶瓷等材料。

所述的压电材料板6、压电底板11、弹簧挡板10、磁场切割线圈14和各弹簧线圈上产生的电量由导线引出，电流经整流电路、放大电路、开关系统、充电芯片等稳压后输入蓄电池7储存。

所述的裙边2由柔性橡胶材料制成，形成可伸缩折叠的褶皱状。

本发明具有如下优点：

(1)创新采用和设计了一种压电—电磁复合振动俘能机构，通过在座椅主体下方设置弹簧、压电材料板、电磁场和磁场切割线圈等，利用座椅各方向上的振动，实现压电发电和电磁发电的双重发电蓄电效果，使得在座椅的较小调节运动中获得更高的发电量；

(2)设计了由强力弹簧和气压杆、裙边等结合的支撑结构，能有效的起到缓冲减震的同时，提高座椅的舒适度且能针对不同重量的人群起到高度调节的作用；

(3)设计了滑轨支撑导向和横向弹簧结构，能减小汽车运行速度变化对乘坐者造成的冲击感，并有效收集产生的废能；

(4)设计了发电蓄电结构，能将座椅底部收集到的电量用于公交车本身供电，减少化石能源消耗的同时，提高危险情况下的安全性，并对环保有一定积极作用。

附图说明

图1为本发明座椅的立体图；

图2为本发明座椅的主视图；

图3为本发明座椅的俯视图；

图4为本发明座椅的左视图；

图5为本发明座椅底部基座的立体图；

图6为本发明座椅底部基座内部的立体图；

图7为本发明座椅底部基座内部的俯视图；

图8为本发明座椅内部滑轨的立体图；

图9为本发明座椅内部滑轨的主视图；

图中：1—座椅主体、2—裙边、3—底箱、4—纵向弹簧、5—小型气压杆、6—压电材料板、7—蓄电池、8—横向弹簧、9—支撑工字滑杆、10—弹簧挡板、11—压电底板、12—滑轨、13—电磁板、14—磁场切割导线。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明，如图1-9所示，一种缓冲式公交车发电蓄能座椅，包括座椅主体1和设置在座椅下方的底箱3，所述的座椅主体1与底箱3边缘通过裙边2连接，所述的座椅主体1下设有压电-电磁复合振动俘能机构，其特征在于：所述的压电-电磁复合振动俘能机构包括设置在底箱3上方的压电材料板6，压电材料板6与底箱3上的竖向侧板之间没有固定，即压电材料板6可在底箱3上方小范围移动，压电材料板6与所述的座椅主体1下表面和底箱3下表面均设置有电磁板13，上下两块电磁板在座椅主体1下方共同产生一个竖向电磁场，所述的底箱3前后挡板内侧设有一对永磁体，在底箱内形成一个横向电磁场，所述的压电材料板6与座椅主体1下底面之间设有若干纵向弹簧4和一个小型气压杆5，通过位于座椅主体1和底箱3之间的纵向弹簧4和小型气压杆5，起到支撑、缓冲的作用，且通过弹簧和气压杆对压电材料板6的挤压作用实现势能向电能的转化；

所述的裙边2内侧边设置有磁场切割导线14，所述磁场切割导线14为连贯的螺旋线圈，所述的纵向弹簧4和横向弹簧10上均缠绕有封闭的发电线圈，其中磁场切割导线14在裙边2的上下运动带动下切割竖向电磁场，纵向弹簧4上的线圈在上方压力作用下，向下压缩切割竖向电磁场，横向弹簧10在前后方运动力下，前后移动切割横向电磁场；

所述的底箱3位于公交车踩踏平面以下，所述的底箱中部设有竖直设立的弹簧挡板10，所述的弹簧挡板10为压电材料，弹簧挡板10前后两端分别连接横向弹簧8，所述的弹簧挡板10与上方压电材料板6连接固定，两根横向弹簧8前后分别与弹簧挡板10和底箱前后挡板连接，起到前后位缓冲蓄能作用；

所述的底箱3内左右两侧设有支撑工字滑杆9，两侧边底部设有与支撑工字滑杆9底部滑槽相配合的滑轨12，所述的支撑工字滑杆9上表面与上部压电材料板6连接，可跟随上部座椅主体1前后小范围移动，滑轨12起限位作用，允许支撑工字滑杆9在前后一定范围内移动；

所述的底箱3内底面设有压电底板11，通过施加在底箱底板上的压力变化，通过压电底板11起到发电作用，压电底板11底部设有电磁板，与座椅主体1下表面的电磁板共同产生电磁场；

所述的底箱3内底部设置有蓄电池7，所述的蓄电池7通过电路与装置中压电材料板和磁场切割线圈连接，实现对蓄电池的充电蓄能。

所述的纵向弹簧4有四个，分别对称设置在压电材料板6和座椅主体1底面之间四角，所述的气压杆5设置在四个纵向弹簧4中间。

所述的电磁板13由永磁体制成，通过上下设置的两块永磁体，形成一个封闭的电磁场。

所述的压电材料板6、压电底板11和弹簧挡板10均有压电材料制成，所述的压电材料为pvdf或压电陶瓷等材料。

所述的压电材料板6、压电底板11、弹簧挡板10、磁场切割线圈14和各弹簧线圈上产生的电量由导线引出，电流经整流电路、放大电路、开关系统、充电芯片等稳压后输入蓄电池7储存。

所述的裙边2由柔性橡胶材料制成，形成可伸缩折叠的褶皱状。

本发明的保护范围并不限于上述的实施例，显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变形而不脱离本发明的范围和精神。倘若这些改动和变形属于本发明权利要求及其等同技术的范围内，则本发明的意图也包含这些改动和变形在内。