新能源汽车行车动能转换电能装置的制作方法

本发明涉及汽车惯性动能回收利用技术领域，特别是新能源汽车行车动能转换电能装置。

背景技术：

作为人们目前最广泛使用的交通工具，汽车越来越多地进入普通百姓的生活，无论是传统的燃油汽车，还是现阶段大力提倡的新能源汽车，其运动时产生的惯性动能尚未被合理收集利用，造成了能源的极大浪费；而新能源汽车由于其动力主要依赖于电能，在充电站尚未完全普及的现阶段，其对于动能能源的合理收集与利用显得尤为重要。

然而，由于产生汽车惯性动能的运动通常为车辆的颠簸、晃动、提速或减速等产生的不规则运动，要对这种不规则运动加以利用，应综合考虑其各个方向的运动情况，使各个方向的运动均能被有效收集，比如，在进行利用之前，可先将上述不规则运动进行转化收集，使其恒定地输出为转动，再将恒定输出的转动转化为电能进行存储利用。

目前，一些动能收集转化装置能够实现将动能转化为电能加以利用，但是其利用率较低，不能使电能持续输出，产生的电流相位也不稳定，更重要的是，这类装置通常是针对某一特定的运动如波浪的上下运动、汽车刹车时的直线惯性运动等进行的设计，因而只能收集不规则运动中特定方向的运动进行转化，不能满足对各个方向的不规则运动的有效利用，使得动能能源的综合利用率较低。

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，本发明提供新能源汽车行车动能转换电能装置，以解决不规则运动产生的动能无法被有效利用的问题。

其解决的技术方案是：包括固定架和安装在固定架上的主动齿轮，固定架上有两个上下并列的水平设置的第一齿条，固定架上设有与第一齿条长度方向一致的滑槽，第一齿条置于滑槽内，构成第一齿条在滑槽内左右滑动的结构；第一齿条上装有与主动齿轮相啮合的第二齿条，两个第一齿条对应的第二齿条分别置于主动齿轮的前侧和后侧，构成主动齿轮转动时，第一齿条经第二齿条的啮合传动在固定架上水平滑动，且两个第一齿条的滑动方向相反的结构；固定架上有与第一齿条一一啮合的两个齿轮，固定架上有至少一个发电机，发电机的输入轴与齿轮一一对应连接；固定架上有与主动齿轮同轴连接的摆陀，固定架与摆陀之间经与主动齿轮同轴设置的扭簧连接。

本发明结构巧妙，实施简单，不仅实现了对不规则惯性运动的收集转化，同时可实现无论摆陀向哪个方向摆动，发电机的输入轴的转动方向始终不变，保证了发电机输出的电能更加稳定持久。

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为本发明的B-B剖视图。

图4为本发明的轴测剖视图。

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4给出，本发明包括固定架1和安装在固定架1上的主动齿轮2，固定架1上有两个上下并列的水平设置的第一齿条3，固定架1上设有与第一齿条3长度方向一致的滑槽，第一齿条3置于滑槽内，构成第一齿条3在滑槽内左右滑动的结构；第一齿条3上装有与主动齿轮2相啮合的第二齿条4，两个第一齿条3对应的第二齿条4分别置于主动齿轮2的前侧和后侧，构成主动齿轮2转动时，第一齿条3经第二齿条4的啮合传动在固定架1上水平滑动，且两个第一齿条3的滑动方向相反的结构；固定架1上有与第一齿条3一一啮合的两个齿轮5，固定架1上有至少一个发电机6，发电机6的输入轴与齿轮5一一对应连接；固定架1上有与主动齿轮2同轴连接的摆陀7，固定架1与摆陀7之间经与主动齿轮2同轴设置的扭簧8连接，摆陀7经扭簧8的扭力做往复转动。

作为优选，所述的发电机6有一个，两个齿轮5分别经单向轴承9与发电机6的输入轴连接，两个单向轴承9的自由转动方向相同。

本发明使用时，将固定架1安装在汽车上并使主动齿轮2的转动轴线竖向设置；当汽车运动过程中使摆陀7产生惯性转动时，主动齿轮2随摆陀7同时转动，第一齿条3在主动齿轮2与第二齿条4的传动作用下产生滑动并带动齿轮5转动；同时由于两个第二齿条4分别置于主动齿轮2的前侧和后侧，当主动齿轮2转动时，其前后两侧的两个第二齿条4的传动方向相反，因此，主动齿轮2转动时两个第二齿条4分别带动与之对应的第一齿条3做方向相反的滑动。

当齿条3向远离摆陀7的方向滑动时，齿轮5正向转动，此时与齿轮5相对应的单向轴承9处于传动接合状态，发电机6的输入轴经单向轴承9的传动随齿轮5同时正向转动；当齿条3向靠近摆陀7的方向滑动时，齿轮5反向转动，此时与齿轮5相对应的单向轴承9处于传动分离状态，发电机6的输入轴不随齿轮5同时转动。

由于主动齿轮2的转动受限于第一齿条3的滑动距离，因此，当摆陀7转动时，扭簧8产生扭转变形并将惯性动能存储，当摆陀7转动停止后，扭簧8将存储的动能释放并带动摆陀7做复位转动，进而实现摆陀7的水平往复摆动。

如上所述，由于两个齿条3的滑动方向始终相反，因此在摆陀7摆动过程中的任意时刻，两个齿轮5的转动方向始终相反，两个单向轴承9分别处于传动接合状态和传动分离状态，发电机6的输入轴只随处于传动接合状态的单向轴承9所对应的齿轮5正向转动，处于传动分离状态的单向轴承9所对应的齿轮5与发电机6的输入轴做转速相同、方向相反的自由转动；由此可知，由于单向轴承9的单向传动特性，在摆陀7摆动的任意时刻，发电机6的输入轴的转动方向不变；同时，由于单向轴承9的单向超越特性，当摆陀7的摆动停止后，发电机6的输入轴仍可在自身的转动惯性作用下保持方向不变的转动。

为了使本发明达到更好的动能利用效果，可在发电机6的输入轴上加装惯性块，当摆陀7停止摆动后，惯性块的转动惯性可使发电机6的输入轴持续转动。

本发明结构巧妙，实施简单，通过将不规则惯性运动转化为摆陀的各向摆动，并将摆陀的各向摆动进一步转化为发电机输入轴的转动后，使惯性动能以电能的形式加以储存利用，不仅实现了对不规则惯性运动的收集转化，同时，经过主动齿轮、第一齿条、齿轮及单向轴承的配合传动，可实现无论摆陀向哪个方向摆动，发电机的输入轴的转动方向始终不变，保证了发电机输出的电能更加稳定持久。