一种开门发电装置的制作方法

本发明涉及发电装置技术领域，尤其涉及一种开门发电装置。

背景技术：

门在打开和关闭的过程中，会伴有能量的消耗，而开门发电装置是一种将门开启过程中的机械能转化为电能的装置。

现有的一种开门发电装置为：利用安装在门和门框上的齿轮齿条驱动齿轮安装轴转动，再利用中间机构将齿轮安装轴的转动转化为发电机转轴的单向转动，从而实现发电。上述开门发电装置的不足之处在于：1、采用齿轮齿条结构造成结构复杂、传动噪音变大；2、关门时，需要抵抗来自齿轮齿条的啮合阻力，阻力较大；3、无法实现自动关门。

因此，亟须一种能够自动关门且结构简单、传动噪音低、关门阻力小的开门发电装置。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

为了解决现有技术的上述问题，本发明提供一种能够自动关门且结构简单、传动噪音低、关门阻力小的开门发电装置。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种开门发电装置。该开门发电装置包括：门、门框、支架、传动轴、棘轮、第一棘爪、齿轮、发电机及蓄电池；门上固定支架，支架上设置传动轴；第一棘爪的数量至少为一个，每个第一棘爪的一端与传动轴连接，第一棘爪的另一端设置有一个第一平面和一个第一圆弧面；棘轮沿圆周设置有若干棘齿，每一个棘齿包括一个棘齿平面和一个棘齿圆弧面，棘齿平面用于与第一平面接触配合，棘齿圆弧面用于与第一圆弧面接触配合；棘轮沿圆周设置有轮齿，轮齿用于与齿轮啮合，齿轮与发电机的转轴固连，发电机和蓄电池连接，发电机和蓄电池设置在支架上；棘轮的中部设置有棘轮孔，棘轮孔用于将棘轮空套在传动轴上；其还包括：

绳子，绳子的一端与门框固定，绳子的另一端与传动轴连接，绳子在传动轴上缠绕数圈；

卷簧，卷簧的内端与传动轴连接，卷簧的外端与支架连接。

进一步地，本发明的开门发电装置还包括：

滚轮，绳子的另一端通过滚轮与传动轴连接，绳子通过滚轮在传动轴上缠绕数圈，滚轮与传动轴固定连接。

进一步地，轮齿均匀设置在棘轮的外圆周面上，棘齿均匀设置在棘轮的内圆周面上，内圆周面形成的孔和棘轮孔形成阶梯孔，内圆周面形成的孔的直径大于棘轮孔的直径。

进一步地，本发明的开门发电装置还包括：

圆盘，第一棘爪的一端通过圆盘与传动轴连接，圆盘与传动轴固定连接，圆盘的圆周面上设置有至少一个第一棘爪。

进一步地，圆盘的圆周面上设置有至少一个盲孔，每个第一棘爪的一端形成圆柱，每个盲孔的孔底通过弹簧抵靠对应圆柱的圆形平面。

进一步地，圆盘的圆周面上均布三个盲孔，第一棘爪的数量为三个，弹簧的数量为三个。

进一步地，本发明的开门发电装置还包括：

挡板，挡板的中部设置有挡板孔，挡板孔用于将挡板空套在传动轴上；

挡板设置在支架上。

进一步地，本发明的开门发电装置还包括：

第二棘爪，第二棘爪的数量至少为一个，每个第二棘爪的一端与挡板的圆环平面固连，第二棘爪的另一端设置有一个第二平面和一个第二圆弧面，第二平面用于与棘轮平面接触配合，第二圆弧面用于与棘轮圆弧面接触配合。

进一步地，挡板的圆环平面上设置有至少一个第二棘爪轴，第二棘爪的一端设置有第二棘爪孔；

每个第二棘爪轴安装在对应的第二棘爪孔内，用于第二棘爪的一端与挡板的圆环平面固连。

进一步地，挡板的圆环平面上沿圆周均匀设置有三个第二棘爪轴，第二棘爪的数量为三个。

(三)有益效果

本发明的有益效果是：

本发明的开门发电装置中，当门打开时，门将缠绕在传动轴上的绳子拉开，传动轴在绳子的作用下转动，与传动轴连接的第一棘爪，利用第一平面和棘轮平面的接触配合，使得棘轮转动，棘轮再通过其上的轮齿与齿轮啮合，使得齿轮转动，齿轮转动使得与齿轮固连的发电机转轴转动，发电机与蓄电池连接，使得发电机产生的电能储存在蓄电池中，实现开门发电，且整个开门发电装置利用缠绕在传动轴上的绳子实现传动轴的转动，结构简单，传动噪音低；

当门打开时，门将绕在传动轴上的绳子拉开，传动轴在绳子的作用下转动，与传动轴连接的卷簧在传动轴转动的时候被卷紧，储存能量，当门打开后，卷簧复位，释放能量，使得与其连接的传动轴反转，与传动轴连接的绳子被再次缠绕在传动轴上，门在绳子的作用下实现自动关闭，且绳子被再次缠绕在传动轴上，卷簧复位，为下次开门发电做好准备；

当门打开后，卷簧复位，释放能量，使得与其连接的传动轴反转，与传动轴连接的第一棘爪上的第一圆弧面，依次划过棘齿圆弧面，棘轮没有转动，与其啮合的齿轮没有转动，与齿轮固连的发电机转轴没有转动，实现安全发电，且利用连接在传动轴上的卷簧及缠绕在传动轴上的绳子实现关门，关门阻力小。

综上，本发明的开门发电装置能够自动关门且结构简单、传动噪音低、关门阻力小。

附图说明

图1是具体实施方式中开门发电装置的结构示意图；

图2是具体实施方式中开门发电装置的分解图(图中未给出蓄电池)；

图3是具体实施方式中棘轮的结构示意图；

图4是具体实施方式中第一棘爪安装在圆盘上和棘轮配合的结构示意图；

图5是具体实施方式中挡板的结构示意图。

【附图标记说明】

1：棘轮；

2：第一棘爪；21：圆盘；

3：齿轮；

4：发电机；

5：蓄电池；

6：绳子；

7：卷簧；

8：挡板；

9：第二棘爪。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明作详细描述。

参照图1-图5，本实施例的开门发电装置包括：门、门框、支架、传动轴、棘轮1、第一棘爪2、齿轮3、发电机4及蓄电池5。

门上固定支架，支架上设置传动轴，具体地，支架通过轴承设置传动轴。

如图4所示，第一棘爪2的数量至少为一个，每个第一棘爪2的一端与传动轴连接，具体地，第一棘爪2的一端通过圆盘21与传动轴连接，圆盘21与传动轴固定连接，圆盘21的圆周面上设置有至少一个第一棘爪2，更具体地，圆盘21的圆周面上设置有至少一个盲孔，每个第一棘爪2的一端形成圆柱，每个盲孔的孔底通过弹簧抵靠圆柱的圆形平面。进一步地，圆盘21的圆周面上均布三个盲孔，第一棘爪2的数量为三个，弹簧的数量为三个。第一棘爪2通过弹簧安装在圆盘21的盲孔中，需要保证在弹簧不受力的时候，第一棘爪21的另一端露在盲孔外。当传动轴转动的时候，与传动轴连接的圆盘21转动，圆盘21转动，安装在圆盘21的盲孔中的第一棘爪随圆盘21转动。设置三个第一棘爪2可以使得第一棘爪2和棘轮1之间的相互作用更可靠。

如图4所示，第一棘爪2的另一端设置有一个第一平面和一个第一圆弧面，棘轮1沿圆周设置有若干棘齿，进一步地，棘齿均匀设置在棘轮1的内圆周面上，每一个棘齿包括一个棘齿平面和一个棘齿圆弧面，棘齿平面用于与第一平面接触配合，棘齿圆弧面用于与第一圆弧面接触配合。本实施例中的棘轮1为内棘轮，棘轮平面和棘轮圆弧面形成棘齿，第一棘爪2的另一端设置的第一平面和第一圆弧面形成一个锲型端部，锲型端部和棘齿配合，使得第一棘爪2的第一平面对棘轮平面作用时，棘轮1转动，而第一棘爪2的第一圆弧面对棘轮圆弧面作用时，棘轮1不转动。

如图3所示，棘轮1沿圆周设置有轮齿，轮齿均匀设置在棘轮1的外圆周面上，轮齿用于与齿轮3啮合，齿轮3与发电机4的转轴固连，发电机4和蓄电池5连接，发电机4和蓄电池5设置在支架上。当棘轮1转动的时候，棘轮1上的轮齿与齿轮3啮合，使得齿轮3转动，齿轮3转动，使得与齿轮3固定连接的发电机4的转轴转动，发电机4的转轴转动，发电机4发电，发电机4与蓄电池5连接，发电机4产生的电能被储存在蓄电池5的内部。

如图3所示，棘轮1的中部设置有棘轮孔，棘轮1的内圆周面形成的孔和棘轮孔形成阶梯孔，内圆周面形成的孔的直径大于棘轮孔的直径，棘轮孔用于将棘轮1空套在传动轴上。本实施例中，棘轮的外圆周面和内圆周面指，棘轮所在的具有阶梯孔的圆柱还未加工棘齿和齿轮时的外圆周面和内圆周面。

如图2所示，本实施例的开门发电装置还包括：绳子6，绳子6的一端与门框固定，绳子6的另一端与传动轴连接，绳子6在传动轴上缠绕数圈，进一步地，绳子6的另一端通过滚轮与传动轴连接，绳子6通过滚轮在传动轴上缠绕数圈，滚轮与传动轴固定连接。上述滚轮的两端设置有环形侧板，采用滚轮缠绕绳子6可以对绳子6的缠绕位置作出限制，避免绳子6直接缠绕在传动轴上时，绳子6绕到卷簧7上。

如图2所示，本实施例的开门发电装置还包括：卷簧7，卷簧7的内端与传动轴连接，卷簧7的外端与支架连接。当门打开时，绳子6被拉开，传动轴转动，卷簧7在传动轴转动的时候被卷紧，储存能量，当门打开后，卷簧7复位，释放能量，传动轴反转，绳子6被缠在滚轮上，门被关闭。

本实施例的开门发电装置中，当门打开时，门将缠绕在传动轴上的绳子6拉开，传动轴在绳子6的作用下转动，与传动轴连接的第一棘爪2，利用第一平面和棘轮平面的接触配合，使得棘轮1转动，棘轮1再通过其上的轮齿与齿轮3啮合，使得齿轮3转动，齿轮3转动使得与齿轮3固连的发电机4转轴转动，发电机4与蓄电池5连接，使得发电机4产生的电能储存在蓄电池5中，实现开门发电，且整个开门发电装置利用缠绕在传动轴上的绳子6实现传动轴的转动，结构简单，传动噪音低。

当门打开时，门将绕在传动轴上的绳子6拉开，传动轴在绳子6的作用下转动，与传动轴连接的卷簧7在传动轴转动的时候被卷紧，储存能量，当门打开后，卷簧7复位，释放能量，使得与其连接的传动轴反转，与传动轴连接的绳子6被再次缠绕在传动轴上，门在绳子6的作用下实现自动关闭，且绳子6被再次缠绕在传动轴上，卷簧7复位，为下次开门发电做好准备。

当门打开后，卷簧7复位，释放能量，使得与其连接的传动轴反转，与传动轴连接的第一棘爪2上的第一圆弧面，依次划过棘齿圆弧面，棘轮1没有转动，与其啮合的齿轮3没有转动，与齿轮3固连的发电机4转轴没有转动，实现安全发电，且利用连接在传动轴上的卷簧7及缠绕在传动轴上的绳子6实现关门，关门阻力小。

如图5所示，本实施例的开门发电装置还包括：挡板8，挡板8的中部设置有挡板孔，挡板孔用于将挡板8空套在传动轴上。挡板8设置在支架上。设置上述挡板8不仅可以保护轴承和传动轴，而且可以保证第二棘爪9的顺利安装。

如图2所示，本实施例的开门发电装置还包括：第二棘爪9，第二棘爪9的数量至少为一个，每个第二棘爪9的一端与挡板8的圆环平面固连，具体地，挡板8的圆环平面上设置有至少一个第二棘爪轴，第二棘爪9的一端设置有第二棘爪孔，每个第二棘爪轴安装在对应的第二棘爪孔内，更具体地，挡板8的圆环平面上沿圆周均匀设置有三个第二棘爪轴，第二棘爪9的数量为三个。第二棘爪9的另一端设置有一个第二平面和一个第二圆弧面，第二平面用于与棘轮平面接触配合，第二圆弧面用于与棘轮圆弧面接触配合。优选地，棘轮1的两侧端面对称设置棘齿，第一棘爪2和第二棘爪9分别与棘轮1两侧的棘齿配合作用(图2所示为此种情况)。当然，棘轮1也可以在一侧设置棘齿，第一棘爪2和第二棘爪9均与棘轮1一侧的棘齿配合作用(说明书附图中未给出此种情况)。当传动轴转动的时候，圆盘21转动，与圆盘21连接的第一棘爪2转动，棘轮1在第一棘爪2的作用下转动，第二棘爪9不动，第二圆弧面划过棘轮圆弧面，当传动轴反转的时候，第一棘爪2的第一圆弧面和棘轮1的棘轮圆弧面作用，第二棘爪9的第二圆弧面对棘轮圆弧面有摩擦作用，避免棘轮1在第一圆弧面和棘轮圆弧面的摩擦作用下发生微小的振动，从而使得棘轮1更加稳定。

工作过程

如图1所示，本实施例的开门发电装置，当门打开时，门将缠绕在传动轴上的绳子6拉开，传动轴在绳子6的作用下转动，一方面，与传动轴连接的卷簧7在传动轴转动的时候被卷紧，储存能量，另一方面，与传动轴连接的第一棘爪2利用第一平面和棘轮平面的接触配合，使得棘轮1转动，棘轮1再通过其上的轮齿与齿轮3啮合，使得齿轮3转动，齿轮3转动使得与齿轮3固连的发电机4转轴转动，发电机4与蓄电池5连接，使得发电机4产生的电能储存在蓄电池5中，实现发电，于此同时，当棘轮1转动时，第二棘爪9划过棘轮1的棘轮圆弧面；当门打开后，卷簧7复位，释放能量，使得与其连接的传动轴反转，一方面，与传动轴连接的绳子6被再次缠绕在传动轴上，门在绳子6的作用下被自动关闭，另一方面，与传动轴连接的第一棘爪2上的第一圆弧面，依次划过棘齿圆弧面，棘轮1没有转动，与其啮合的齿轮3没有转动，与齿轮3固连的发电机4转轴没有转动，于此同时，当棘轮1不动时，第二棘爪9和棘轮1相对固定。

由此，本实施例的开门发电装置能够自动关门且结构简单、传动噪音低、关门阻力小。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。