用来将机械振动能转化为电能的电机械发电机和方法_4

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2b在邻近第一和第二环形突起13、15的它们的相应端部最远离彼此地相间隔,并且在邻近主要部分12的径向内侧12e的它们的相应端部最靠近彼此地相间隔。
[0077]如在第一实施例中那样,在第二实施例中,该对弹性装置40、60中的每一个被布置在偏压装置30、50中的一者和质量块10之间,并且第一和第二弹性装置40、60中的每一个是以具有圆的截头圆锥形形状的弹簧垫圈(即,Belleville垫圈)的形式的单体式顺从装置。第一和第二弹性装置40、60中的每一个具有关于轴线A-A的连续旋转对称和中心开口,轴线A-A穿过该中心开口的中心。因此,第一和第二弹性装置40、60中的每一个与质量块10同心并且与第一和第二偏压装置30、50同心。
[0078]然而,与第一实施例相比,在第二实施例中,第一和第二弹性装置40、60被颠倒使得它们的相应外侧43、63通过质量块10相互面对,并且使得它们的相应内侧41、61相互背离。第一和第二弹性装置40、60的外侧43、63面向质量块10,并且在相应的外部部分42、62处分别与第一和第二表面12a、12b接触。外侧43、63在内部部分44、64和在中间部分46、66处与质量块10相间隔。第一和第二弹性装置40、60的内侧41、61在第一和第二弹性装置40、60的外部部分42、62,内部部分44、64和中间部分46、66的全部位置处都分别面向第一和第二偏压装置30、50并且与第一和第二偏压装置30、50相间隔。第一和第二弹簧装置70、80的相应的第一端部分别与第一和第二偏压装置30、50接触,并且第一和第二弹簧装置70、80的相应的第二端部与相应的环形突起13、15和第一和第二弹性装置40、60的相应的内侧41、61接触,由此第一和第二弹簧装置70、80将第一和第二弹性装置40、60的外部部分42、62偏压在质量块10上。
[0079]在第二实施例中,一对硬的装置90、92 (在这个实施例中,每一个以硬的弹性挡圈的形式,虽然在这个实施例的各种变型中可以替代地使用其它形式的硬的装置)从第一和第二偏压装置30、50的相应的径向内端部32、52径向向内地附接到第一和第二偏压装置30,50并且邻接它们的相应的径向内端部32、52。硬的装置90、92相对于第一和第二偏压装置30、50和第一和第二弹性装置40、60被成形且布置,以便被构造用来在以超过预定临界幅值的幅值的在平衡点附近的质量块10的振荡期间当第一和第二弹性装置40、60在第一和第二偏压装置30、50和质量块10之间变形时将第一和第二弹性装置40、60与相应的第一和第二偏压装置30、50隔离。在幅值超过预定临界幅值的质量块10的振荡的周期期间,这种布置更好地保持第一和第二偏压装置30、50。
[0080]在第二实施例中,允许质量块10相对于本体20在平衡点附近以不超过预定临界幅值的振荡幅值振荡,而第一和第二弹性装置40、60不接触第一和第二硬的装置90、92。然而,当(并且仅当)振荡幅值超过预定临界幅值时,第一和第二弹性装置40、60周期性地拦截,即,接触硬的装置90、92 (但不接触第一和第二偏压装置30、50),并且因此周期性地变得被压缩在质量块10和本体20之间(更具体地说在第一和第二偏压装置30、50和质量块10之间)。即,如第一实施例那样,在质量块10的振荡期间,由于第一和第二偏压装置30、50变得太靠近质量块10,第一和第二弹性装置40、60变得被压缩。因此,第一和第二弹性装置40、60仍然充当限制质量块10的振荡幅值的顺从限制器或限位止挡件。
[0081]图4示出根据本发明的第三实施例的用来将机械振动能转化为电能的电机械发电机100。第一、第二和第三实施例的相似部件以相似的附图标记被标识。此外,为了简洁,第三实施例的讨论将被限制到在第二和第三实施例之间不同的特征。因此,应当假定,没有详细提及或根本没有提及的第三实施例的特征可以与第一或第二实施例的对应特征相同。应当理解,对第一和第二实施例的电机械发电机的上述可能修改同样适用于第三实施例的电机械发电机。
[0082]在第三实施例中,本体20和偏压装置30、50与用于第二实施例的相同。该质量块10基本上与第二实施例的质量块10相同,除了第一和第二环形突起13、15具有远离相应的第一和第二表面12a、12b的表面,该相应的第一和第二表面12a、12b不位于垂直于轴线A-A的平面中。替代地,远表面在它们的径向最外端部最远离彼此地相间隔,并且在它们的径向最内端部最靠近彼此地相间隔。
[0083]在第三实施例中,第一和第二弹簧装置70、80包括相应的圆锥形弹簧垫圈70、80。然而,与第一和第二弹簧装置70、80在第一和第二实施例中执行的以大致相同的方式,圆锥形弹簧垫圈70、80施加相应的预载荷到第一和第二弹性装置40、60。
[0084]如第二实施例那样,第一和第二弹性装置40、60中的每一个被布置在偏压装置30,50中的一者和质量块10之间,并且第一和第二弹性装置40、60中的每一个是以具有圆的截头圆锥形形状的弹簧垫圈(即,Belleville垫圈)的形式的单体式顺从装置。第一和第二弹性装置40、60中的每一个具有关于轴线A-A的连续旋转对称和中心开口,轴线A-A穿过该中心开口的中心。因此,第一和第二弹性装置40、60中的每一个与质量块10同心并且与第一和第二偏压装置30、50同心。此外,如第二实施例那样,第一和第二弹性装置40、60被颠倒使得它们的相应外侧43、63通过质量块10相互面对,并且使得它们的相应内侧41、61相互背离。
[0085]在第三实施例中,省略硬的装置90、92。该质量块10被允许相对于本体20在平衡点附近以不超过预定临界幅值的振荡幅值振荡,而第一和第二弹性装置40、60不接触第一和第二偏压装置30、50。然而,如在第一实施例中那样,当(并且仅当)振荡幅值超过预定临界幅值时,第一和第二弹性装置40、60周期性地拦截,即,接触第一和第二偏压装置30、50,并且因此周期性地变得被压缩在质量块10和本体20之间(更具体地说在第一和第二偏压装置30、50和质量块10之间)。即,如第一实施例那样,在质量块10的振荡期间,由于第一和第二偏压装置30、50变得太靠近质量块10,第一和第二弹性装置40、60变得被压缩。因此,第一和第二弹性装置40、60仍然充当限制质量块10的振荡幅值的顺从限制器或限位止挡件。
[0086]图5示出根据本发明的第四实施例的用来将机械振动能转化为电能的电机械发电机100。第一和第四实施例的相似部件以相似的附图标记被标识。此外,为了简洁,第四实施例的讨论将被限制到在第一和第四实施例之间不同的特征。因此,应当假定,没有详细提及或根本没有提及的第四实施例的特征可以与第一实施例的对应特征相同。应当理解,对第一实施例的电机械发电机的上述可能修改同样适用于第四实施例的电机械发电机。
[0087]在第四实施例中,本体20和偏压装置30、50与用于第一实施例的相同。该质量块10基本上相同于第一实施例的质量块10,除了省略填隙垫圈14、16。在第四实施例中也被省略的是第一和第二弹簧装置70、80。
[0088]此外,第四实施例的第一和第二弹性装置40、60具有与第一实施例的第一和第二弹性装置40、60不同的形式。在第四实施例中,第一和第二弹性装置40、60包括相应的弹性O型环,该相应的弹性O型环从第一和第二偏压装置30、50的相应的径向内端部32、52径向向内地安装在第一和第二偏压装置30、50上,并且邻接它们的相应的径向内端部32、52。当质量块10处于平衡点时,该O型环与质量块10相间隔,如图5中所示。在这个实施例的一些变型方式中,可以用不同的弹性体装置替代或补充每一个O型环。
[0089]在第四实施例中,质量块10被允许相对于本体20在平衡点附近以不超过预定临界幅值的振荡幅值振荡,而第一和第二弹性装置40、60不接触质量块10。然而,当(且仅当)振荡幅值超过预定临界幅值时,第一和第二弹性装置40、60周期性地拦截,即,接触质量块10,并且因此周期性地变得被压缩在质量块10和本体20之间(更具体地说在第一和第二偏压装置30、50和质量块10之间)。即,如第一实施例那样,在质量块10的振荡期间,由于第一和第二偏压装置30、50变得太靠近质量块10,第一和第二弹性装置40、60变得被压缩。因此,包括相应的O型环的第一和第二弹性装置40、60仍然充当限制质量块10的振荡幅值的顺从限制器或限位止挡件。
[0090]理论上,在本发明的范围外的装置中,刚性(例如,金属)限位止挡件可以被设置用来限制质量块10的振荡幅值,试图保持偏压装置30、50和质量块10和/或本体20。然而,体现本发明的电机械发电机可以经受强烈的重复冲击,该强烈的重复冲击通过重复的撞击足以磨蚀刚性限位止挡件。因此,根据本发明的实施例,替代刚性限位止挡件,弹性的或顺从的装置40、60特别地被布置在已经存在于偏压装置30、50与质量块10和本体20的一个之间的空间中,以便不仅吸收振荡的质量块10的动能的一些,而且通过非常紧凑的结构这么做。
[0091]在体现本发明的上述电机械发电机中,弹性装置40、60可以被构造使得当弹性装置40、60在偏压装置30、50和质量块10和/或本体20之间变形时偏压装置30、50仍然很小程度地撞击质量块10和/或本体20。然而,优选地,弹性装置40、60被构造(S卩,被设计尺寸且具有选定的弹簧应变率)以避免这种撞击发生。
[0092]体现本发明的上述电机械发电机的任何可以被并入、联接到、或安装于车辆的非簧载的质量块或用于车辆的轴箱,优选地通过可以是单体式的弹性联接,诸如弹性体联接。
[0093]本发明的其它改进型和实施例对于本领域技术人员来说将是显然的。
[0094]例如,在上述实施例中的每一个中,第一和第二弹性装置40、60分别被布置在质量块10和第一和第二偏压装置30、50之间。在这些实施例的变型中,第一和第二弹性装置40、60替代地或者另外地分别布置在本体20和第一和第二偏压装置30、50之间。在这种变型中,当(并且仅当)质量块10的振荡幅值超过预定临界幅值时,第一和第二弹性装置40,60周期性地变得被压缩在质量块10和本体20之间(更具体地说在第一和第二偏压装置30、50和本体20之间)。即,在质量块10的振荡期间,由于第一和第二偏压装置30、50变得太靠近本体20,第一和第二弹性装置40、60变得被压缩,以便第一和第二偏压装置30、50由于质量块10相对于本体20的振荡而相对于本体20移动。因此,在这种变型中,第一和第二弹性装置40、60仍然充当限制质量块10的振荡幅值的顺从限制器或限位止挡件。
[0095]此外,在上述实施例的其它变型中,
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