一种转动式凸轮压电发电装置

摘要

本发明公布了一种转动式凸轮压电发电装置，由主轴、盘体、外壳、壳体、凸轮、连接杆、双晶悬臂梁、环形磁铁、轴承、螺栓、销轴和单晶悬臂梁组成；所述主轴开设有螺纹孔，盘体开设有螺纹孔和通孔，壳体开设凹槽和凹槽，凸轮开设螺纹孔和销孔，双晶悬臂梁由压电片、磁体和基板构成，单晶悬臂梁由基板和压电片构成。诉述主轴通过轴承与盘体相配合，盘体通过螺栓与外壳配合，双晶悬臂梁装配在壳体的凹槽上，凸轮通过螺栓与主轴相配合，连接杆通过销轴与凸轮连接，连接杆与壳体通过点焊连接，单晶悬臂梁卡在壳体的凹槽内，环形磁体粘在盘体上，达到装配整个压电结构的目的。

权利要求

1.一种转动式凸轮压电发电装置，由主轴(1)、盘体(2)、外壳(3)、壳体(4)、凸轮(5)、连接杆(6)、双晶悬臂梁(7)、环形磁铁(8)、轴承(9)、螺栓(10)、销轴(11)和单晶悬臂梁(12)组成；所述主轴(1)开设有螺纹孔，盘体(2)开设有螺纹孔和通孔，壳体(4)开设凹槽一(4‑1)和凹槽二(4‑2)，凸轮(5)开设螺纹孔和销孔，双晶悬臂梁(7)由压电片(7‑1)、磁体(7‑2)和基板(7‑3)构成，单晶悬臂梁(12)由基板(12‑1)和压电片(12‑2)构成；所述主轴(1)通过轴承(9)安装在盘体(2)的通孔中，盘体(2)的螺纹孔通过螺栓(10)与外壳(3)连接，双晶悬臂梁(7)装配在壳体(4)上的凹槽一(4‑1)，凸轮(5)的螺纹孔通过螺栓(10)与主轴(1)的螺纹孔相连接，连接杆(6)通过销轴(11)与凸轮(5)连接，连接杆(6)与壳体(4)通过点焊连接，单晶悬臂梁(12)卡在壳体(4)的凹槽二(4‑2)内，环形磁铁(8)粘在盘体(2)上，达到装配整个压电结构的目的。

2.根据权利要求1所述的转动式凸轮压电发电装置，其特征在于；凸轮为椭圆结构，凸轮的螺纹孔位于椭圆中心，安装在壳体(4)凹槽二(4‑2)的单晶悬臂梁(12)与主轴(1)的中心相距一个椭圆长径的1/2倍，在主轴(1)连续转动时让凸轮(5)的长径刚好打压到单晶悬臂梁(12)。

3.根据权利要求1所述的转动式凸轮压电发电装置，其特征在于；连接杆(6)的长度不易过大避免壳体(4)在运动时与外壳(3)相碰撞。

4.根据权利要求1所述的转动式凸轮压电发电装置，其特征在于；连接杆(6)与凸轮(5)通过销轴(11)连接，可以让壳体(4)运动更加明显。

5.根据权利要求1所述的转动式凸轮压电发电装置，其特征在于；凸轮(5)是椭圆形，其具有双层作用，一是带动壳体(4)运动，二是凸轮(5)在转动过程中进行打压镶嵌在壳体(4)的单晶悬臂梁(12)使其变形进行发电。

说明书

一种转动式凸轮压电发电装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种转动式凸轮压电发电装置，属于压电发电的技术领域。

背景技术

[0002] 为满足微功率电子产品及微小型远程传感及埋植监测系统的自供电需求、避免大量废弃电池污染环境,基于电磁、静电、热电、电容及压电等原理的微小型发电装置的研究
已经成为国内外的前沿热点，各类发电装置都有其自身的优势和适用领域,转动式压电发
电装置的优势在于结构简单、易于制作和实现结构上的微小化与集成化等，故适用范围更
现己逐步用于传感器、健康监测及无线发射系统等领域。

发明内容

[0003] 本发明针对废弃电池对环境的影响，提出了一种利用凸轮带动壳体做椭圆运动的转动式压电发电装置。

[0004] 本发明采用的技术方案是：一种转动式凸轮压电发电装置，由主轴(1)、盘体(2)、外壳(3)、壳体(4)、凸轮(5)、连接杆(6)、双晶悬臂梁(7)、环形磁铁(8)、轴承(9)、螺栓(10)、
销轴(11)和单晶悬臂梁(12)组成。

[0005] 所述主轴(1)开设有螺纹孔，盘体(2)开设有螺纹孔和通孔，壳体(4)开设凹槽(4‑1)和凹槽(4‑2)，凸轮(5)开设螺纹孔和销孔，双晶悬臂梁(7)由压电片(7‑1)、磁体(7‑2)和
基板(7‑3)构成，单晶悬臂梁(12)由基板(12‑1)和压电片(12‑2)构成。所述主轴(1)通过轴
承(9)与盘体(2)相配合，盘体(2)通过螺栓(10)与外壳(3)配合，双晶悬臂梁(7)装配在壳体
(4)的凹槽(4‑1)上，凸轮(5)通过螺栓(10)与主轴(1)相配合，连接杆(6)通过销轴(11)与凸
轮(5)连接，连接杆(6)与壳体(4)通过点焊连接，单晶悬臂梁(12)卡在壳体(4)的凹槽(4‑2)
内，环形磁体(8)粘在盘体(2)上，达到装配整个压电结构的目的。

[0006] 作为上述技术方案的进一步改进，安装在壳体(4)凹槽(4‑2)的单晶悬臂梁(7)与转轴(1)的中心相距一个椭圆长径的2倍进行安装，在转轴(1)连续转动时让凸轮(5)的长径
刚好打压到单晶悬臂梁(12)。

[0007] 作为上述技术方案的进一步改进，连接杆(6)的长度不易过大避免壳体(4)与在运动是与外壳(3)相碰撞。

[0008] 作为上述技术方案的进一步改进，连接杆(6)与凸轮(5)通过销轴(11)连接，可以让壳体(4)运动更加明显。

[0009] 作为上述技术方案的进一步改进，凸轮(5)是椭圆形具有双层作用，一是带动壳体(4)运动，二是凸轮(5)在转动过程中进行打压镶嵌在壳体(4)的单晶悬臂梁(12)使其变形
进行发电。

附图说明

[0010] 图1所示为本发明主剖视图。

[0011] 图2所示为的右视图(图中没有进行环形磁铁的装配)

[0012] 图3所示为壳体的右视图。

[0013] 图4所示为壳体的的剖视图。

[0014] 图5所示为整个装置的爆炸视图。

[0015] 图6所示为单晶悬臂梁示意图。

[0016] 图7所示为双晶悬臂梁示意图。

具体实施方式

[0017] 为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制
作用。

[0018] 请参阅图1～5，本发明实施例中，具体结构包括：

[0019] 一种转动式凸轮压电发电装置，由主轴(1)、盘体(2)、外壳(3)、壳体(4)、凸轮(5)、连接杆(6)、双晶悬臂梁(7)、环形磁铁(8)、轴承(9)、螺栓(10)、销轴(11)和单晶悬臂梁(12)
组成；所述主轴(1)开设有螺纹孔，盘体(2)开设有螺纹孔和通孔，壳体(4)开设凹槽(4‑1)和
凹槽(4‑2)，凸轮(5)开设螺纹孔和销孔，双晶悬臂梁(7)由压电片(7‑1)、磁体(7‑2)和基板
(7‑3)构成，单晶悬臂梁(12)由基板(12‑1)和压电片(12‑2)构成；所述主轴(1)通过轴承(9)
与盘体(2)相配合，盘体(2)通过螺栓(10)与外壳(3)配合，双晶悬臂梁(7)装配在壳体(4)的
凹槽(4‑1)上，凸轮(5)通过螺栓(10)与主轴(1)相配合，连接杆(6)通过销轴(11)与凸轮(5)
连接，连接杆(6)与壳体(4)通过点焊连接，单晶悬臂梁(12)卡在壳体(4)的凹槽(4‑2)内，环
形磁体(8)粘在盘体(2)上，达到装配整个压电结构的目的。

[0020] 作为上述技术方案的进一步改进，安装在壳体(4)凹槽(4‑2)的单晶悬臂梁(12)与转轴(1)的中心相距一个椭圆长径的2倍进行安装，在转轴(1)连续转动时让凸轮(5)的长径
刚好打压到单晶悬臂梁(12)。

[0021] 作为上述技术方案的进一步改进，连接杆(6)的长度不易过大避免壳体(4)与在运动是与外壳(3)相碰撞。

[0022] 作为上述技术方案的进一步改进，连接杆(6)与凸轮(5)通过销轴连接，可以让壳体(4)运动更加明显。

[0023] 作为上述技术方案的进一步改进，凸轮(5)是椭圆形具有双层作用，一是带动壳体(4)运动，二是凸轮(5)在转动过程中进行打压镶嵌在壳体(4)的单晶悬臂梁(12)使其变形
进行发电。

[0024] 本发明的工作过程：当转轴(1)转动时凸轮(5)通过连接杆(6)带动壳体(4)做椭圆形运动，双晶悬臂梁(7)上的磁铁(7‑2)与环形磁铁(8)同极安装，当壳体运动时，安装在壳
体(4)凹槽(4‑1)的双晶悬臂梁(7)会与粘在盘体(2)的环形磁体(8)靠近或远离，产生磁力
使双晶悬臂梁(7)弯曲变形由于正压电效应进行发电，同时凸轮(5)在转动的过程中也会打
压安装在壳体(4)的凹槽(4‑2)内的单晶悬臂梁(12)使其弯曲变形进行发电。