CN111997851B - 一种便携式行走发电的装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种便携式行走发电的装置，运用于发电领域，其包括外壳、固定件、滑块、摆动件、第一从动轮、第二从动轮、传动齿轮和发电机，其中固定件上设有第一滑槽，滑块上凸设有滑柱，摆动件上设有第二滑槽和主动齿轮，第一从动轮上设有卡位，第二从动轮上设有棘爪；相比以往而言，本发明将人体行走时摆动的能量传达到此便携式行走发电的装置内，装置内的滑块在摆动能量的驱使下能够做直线往复运动，而滑块的直线往复运动则能够带动摆动件进行摆动，摆动件在摆动时，主动齿轮则能够带动从动轮转动，从而带动发电机转动进行发电。

Description

一种便携式行走发电的装置

技术领域

本发明涉及发电领域，尤其是一种便携式行走发电的装置。

背景技术

随着科技的进步，不少电子设备发展迅速，很多都已经融入了人们的日常生活当中，成为了人们必不可少的装备，而电子设备都需要用电，设备自带的电池往往不能够支撑太久，当设备电量不足时，则会导致使用者无法继续使用，从而给使用者带来了诸多麻烦；

为了避免这一麻烦，人们出行时都习惯于携带移动充电设备，而移动充电设备也属于电子设备，其内部的电池的电量也会被消耗殆尽，若无法及时充电，设备也是无法继续使用，也会给出行的人带来不必要的麻烦，而在人们出行时，有一大部分时间用在行走上，在行走的过程中身体会随着行走而摆动，若是能够将摆动时的能量用于给电子设备充电，则可以化解很多不必要的麻烦；

为此，有必要提出一种便携式行走发电的装置来解决这一人们行走时不能为电子设备充电的问题，使电子设备的使用者在行走的过程中也能为设备充电。

发明内容

本发明提出一种便携式行走发电的装置，更加确切地解决上述便携式行走发电的装置在人们行走时不能为电子设备充电的问题。

本发明通过以下技术方案实现的：

本发明提出一种便携式行走发电的装置，包括外壳、固定件、滑块、摆动件、第一从动轮、第二从动轮、传动齿轮和发电机，其中所述固定件上设有第一滑槽，所述滑块上凸设有滑柱，所述摆动件上设有第二滑槽和主动齿轮，所述第一从动轮上设有卡位，所述第二从动轮上设有棘爪；

所述固定件固定于所述外壳内，所述滑块部分收容于所述第一滑槽内，并且能够在所述第一滑槽内滑动，所述摆动件与所述外壳活动连接，并且能够相对于所述外壳摆动，所述滑柱收容于所述第二滑槽内，并且能够在所述第二滑槽内滑动，所述滑块在所述第一滑槽内滑动带动所述滑柱在所述第二滑槽内滑动，从而带动所述摆动件相对于所述外壳摆动；

所述第一从动轮与所述外壳活动连接，所述第一从动轮能够相对于所述外壳进行转动，所述第一从动轮与所述主动齿轮啮合，所述第二从动轮与所述第一从动轮活动连接，所述棘爪抵接于所述卡位，当所述摆动件相对于所述外壳摆动时，所述主动齿轮转动带动所述第一从动轮转动，所述第一从动轮转动带动所述第二从动轮转动；

所述传动齿轮与所述第二从动轮啮合，所述传动齿轮固定于所述发电机的转轴上，所述发电机与所述外壳固定连接，所述第二从动轮转动带动所述传动齿轮转动，所述传动齿轮转动带动所述发电机的转轴转动。

进一步的，所述外壳内设有固定槽，所述发电机固定收容于所述固定槽内。

进一步的，所述固定件上设有避让槽，所述避让槽与所述第一滑槽导通，所述滑柱部分收容于所述避让槽内。

进一步的，所述便携式行走发电的装置包括电路板，所述电路板与所述外壳固定连接，所述电路板遮挡所述固定件，所述电路板与所述发电机电连接。

进一步的，所述便携式行走发电的装置包括电池，所述电池与所述电路板电连接，所述电池与所述外壳固定连接。

进一步的，所述外壳内设有容纳槽，所述电池固定收容于所述容纳槽内。

一种手机保护壳，包括上述任一所述的便携式行走发电的装置，所述手机壳体上设有用于插入智能手机数据接口的插头，所述便携式行走发电的装置向插头供电。

一种充电宝，包括上述任一所述的便携式行走发电的装置，所述充电宝上设有用于对外供电的USB接口，所述便携式行走发电的装置向USB接口供电。

一种发电衣服，包括上述任一所述的便携式行走发电的装置，所述发电衣服包括衣体，所述衣体上设有用于对外供电的接口，所述便携式行走发电的装置设置于所述衣体表面，并且与所述接口电连接。

本发明的有益效果：

相比以往而言，本发明将人体行走时摆动的能量传达到此便携式行走发电的装置内，装置内的滑块在摆动能量的驱使下能够做直线往复运动，而滑块的直线往复运动则能够带动摆动件进行摆动，摆动件在摆动时，主动齿轮则能够带动从动轮转动，从而带动发电机转动进行发电。

附图说明

图1为本发明便携式行走发电的装置一个实施例的整体结构示意图；

图2为本发明便携式行走发电的装置摆动件和滑块剖视图；

图3为本发明便携式行走发电的内部装置的一面示意图。

本发明为目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明的实施例中的附图，对本发明的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”、“包含”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。在本发明的权利要求书、说明书以及说明书附图中的术语，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体/操作/对象与另一个实体/操作/对象区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体/操作/对象之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本发明的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其他实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其他实施例相结合。

参考附图1-3，为一种便携式行走发电的装置，包括外壳1、固定件2、滑块3、摆动件4、第一从动轮5、第二从动轮6、传动齿轮7和发电机8，其中固定件2上设有第一滑槽21，滑块3上凸设有滑柱31，摆动件4上设有第二滑槽41和主动齿轮42，第一从动轮5上设有卡位51，第二从动轮6上设有棘爪61；固定件2固定于外壳1内，滑块3部分收容于第一滑槽21内，并且能够在第一滑槽21内滑动，摆动件4与外壳1活动连接，并且能够相对于外壳1进行摆动，滑柱31收容于第二滑槽41内，并且能够在第二滑槽41内滑动，滑块3在第一滑槽21内滑动带动滑柱31在第二滑槽41内滑动，从而带动摆动件4相对于外壳1摆动；第一从动轮5与外壳1活动连接，第一从动轮5能够相对于外壳1进行转动，第一从动轮5与主动齿轮42啮合，第二从动轮6与第一从动轮5活动连接，棘爪61抵接于卡位51，当摆动件4相对于外壳1摆动时，主动齿轮42转动带动第一从动轮5转动，第一从动轮5转动带动第二从动轮6转动；传动齿轮7与第二从动轮6啮合，传动齿轮7固定于发电机8的转轴上，发电机8与外壳1固定连接，第二从动轮6转动带动传动齿轮7转动，传动齿轮7转动带动发电机8的转轴转动。

在本实施方式中：

外壳1用于保护内部结构运动免受外界干扰，内设有多个安装柱，分别用于安装摆动件4和第一从动轮5；

固定件2用于给滑块3提供一个相对固定的支撑体系，其内设有第一滑槽21，用于为滑块3提供滑动轨道；

滑块3为重物，其能够在人体行走时的摆动作用下在第一滑槽21内滑动，其一面凸设有滑柱31，滑柱31用于拨动摆动件4；

摆动件4一部分设有第二滑槽41，另一部分则固定连接着一个主动齿轮42的一端，主动齿轮42的直径尺寸比第一从动轮5的直径尺寸大，主动齿轮42的中心有一安装孔，摆动件4通过此安装孔与外壳1活动连接；

第一从动轮5共有2个，都为圆柱形齿轮，其一面凸设有契形柱子，此契形柱子的四个突出的棱角为卡位51；

第二从动轮6共有2个，都为圆柱形齿轮，其比第一从动轮5的直径尺寸大，其轮芯内部设有4个棘爪61，棘爪61成周向均布，棘爪61的爪臂具有弹性；

传动齿轮7共有2个，都为圆柱形齿轮，其比第一从动轮5的直径尺寸小；

发电机8共有2个，都为直流发电机；

具体的，当使用者配备此装置行走时，由于滑块3为重物，但其并没有超出使用者行走时不能够使其活动的重量，而使用者在行走时产生的摆动则能够带动此装置内的滑块3在固定件2内的第一滑槽21内进行往复滑动，而滑块3的滑动则带动滑柱31滑动，由于滑柱31收容在摆动件4上的第二滑槽41内，摆动件4又与外壳1活动连接，并且能够相对于外壳1转动，这样的配合就使得摆动件4的摆动范围仅限制于滑柱31的滑动范围；

此滑块3带动转动件4转动时有两种情况；

第一种情况：

当滑块3滑动带动滑柱31往一个方向滑动时，滑柱31则带动摆动件4以摆动件4上的安装孔为圆心往一个方向进行摆动，由于滑块3为重物，使得此摆动件4的摆动时会以自身的安装孔为支点，以第二滑动槽41所在的长杆为杠杆的施力端，以主动齿轮42为受力端，将第一从动轮5撬动，进而使第一从动轮5往一个方向转动；

当第一从动轮5往一个方向转动时，第一从动轮5则会带动其凸设的契形柱子往一个方向转动，而契形柱子往一个方向的转动则会带动卡位51往一个方向转动，当卡位51往一个方向转动时，若第二从动轮6内的棘爪61没有抵接此卡位51，并且是呈逐渐远离卡位51的状态的，由于棘爪61的爪臂具有弹力，抓臂的弹力则使棘爪61贴合着卡位51的背离面进行滑动，直至滑动到第二个卡位51的背离面，若第一从动轮5仍在这一方向上转动，则棘爪61会一直重复去贴合卡位51的背离面滑动，直至第一从动轮停止转动，这样就使得第二从动轮6不会被第一从动轮5的转动所带动；

进一步解释，由于发电机8的转轴上装的传动齿轮7为小齿轮，而第二转动轮6为较大的齿轮，当大齿轮受力转动去驱动小齿轮转动时，由于大齿轮带小齿轮是增速传动，降低转矩的机构，需要加大扭矩才能实现，所以大齿轮会受到小齿轮的一个抗转动的力，而此抗转动的力比4个爪臂的弹力的合力大，导致第二从动轮6不会被第一从动轮5的转动所带动，发电机8则不被带动发电；

第二种情况：

当滑块3滑动带动滑柱31往另一个方向滑动时，滑柱31则带动摆动件4以摆动件4上的安装孔为圆心往另一个方向进行摆动，由于滑块3为重物，使得此摆动件4的摆动时会以自身的安装孔为支点，以第二滑动槽41所在的长杆为杠杆的施力端，以主动齿轮42为受力端，将第一从动轮5撬动，进而使第一从动轮5往另一个方向转动；

当第一从动轮5往另一个方向转动时，第一从动轮5则会带动其凸设的契形柱子往另一个方向转动，而契形柱子往另一个方向的转动则会带动卡位51往另一个方向转动，当卡位51往另一个方向转动时，若第二从动轮6内的棘爪61直接抵接此卡位51，而卡位51为凸起状，棘爪61的前端会抵接卡位51的凸起面，由于棘爪61呈拱形，此抵接状态下棘爪61的爪臂受到此形状的限制不再会有过多的形变产生，从而直接推动棘爪61向前转动，进而带动第二从动轮6往另一个方向转动；

由于第二从动轮6已经被带动，而传动齿轮7又与第二从动轮6啮合，所以传动齿轮7背带转动，而传动齿轮7的转动则带动发电机8的转轴转动进而发电；

此装置有两组第一从动轮5和第二从动轮6的组合，其对称分布于摆动件4的两旁，并且分别与摆动件4上的主动齿轮啮合，当摆动件4往一个方向摆动时，会有一组齿轮转动带动一个发电机8发电，而另一个发电机8则静置不动，由于摆动件4上的主动齿轮42比第一从动轮5的直径尺寸大，主动齿轮42带动第一从动轮5转动时，第一从动轮5转动的轮齿上的线速度会比主动齿轮42的轮齿上的线速度要快，而第一从动轮5和第二从动轮6为同轴固定转动，第一从动轮5和第二从动轮6转动的角速度相等，又因为第二从动轮6的直径尺寸比第一从动轮5的直径尺寸大，因而第二从动轮6的轮齿上的线速度会比第一从动轮5的轮齿上的线速度要快，这就实现了多级加速传动的目的；

所以，当第二从动轮6转动时，其轮齿带动传动齿轮7转动时，传动齿轮7的转动速度能够达到发电机8发电时所需达到的转速，而设置两个发电机8来交替发电，则更有利于延长发电机8的使用寿命。

进一步的，外壳1内设有固定槽11，发电机8固定收容于固定槽11内。

在本实施方式中：

固定槽11用于固定发电机8，使发电机8在齿轮转动的过程中不会产生位移。

进一步的，固定件2上设有避让槽22，避让槽22与第一滑槽21导通，滑柱31部分收容于避让槽22内。

在本实施方式中：

避让槽22上的槽壁之间的宽度略比滑柱31的直径尺寸大，这使得滑柱31在避让槽22滑动的过程中不易偏移出原有的轨道。

进一步的，便携式行走发电的装置包括电路板9，电路板9与外壳1固定连接，电路板9遮挡固定件2，电路板9与发电机电8连接；便携式行走发电的装置包括电池10，电池10与电路板9电连接，电池10与外壳1固定连接；外壳1内设有容纳槽12，电池10固定收容于容纳槽12内。

在本实施方式中：

电路板9用于转换发电机8所发的电，并且存储于电池10中；

电池10用于储电和供电；

容纳槽12用于保护电池10，让电池10不会因为使用者行走的颠簸而在外壳1内随意移动，以免影响发电装置的运作。

本发明所述的便携式行走发电的装置更进一步的实施在于应用本便携式行走发电的装置的手机保护壳、充电宝和发电衣服，如便携式行走发电的手机保护壳、便携式行走发电的充电宝、便携式行走发电的衣服等，手机壳体上设有用于插入智能手机数据接口的插头，便携式行走发电的装置向插头供电；充电宝上设有用于对外供电的USB接口，便携式行走发电的装置向USB接口供电；发电衣服包括衣体，衣体上设有用于对外供电的接口，便携式行走发电的装置设置于衣体表面，并且与接口电连接；需要说明，上述便携式行走发电的衣服中的便携式行走发电的装置外围包覆有一层软性防水材料，如黑胶等，具有防撞、静音、防水、防漏电的效果。

当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。

Claims (9)

1.一种便携式行走发电的装置，其特征在于，包括外壳、固定件、滑块、摆动件、第一从动轮、第二从动轮、传动齿轮和发电机，其中所述固定件上设有第一滑槽，所述滑块上凸设有滑柱，所述摆动件上设有第二滑槽和主动齿轮，所述第一从动轮上设有卡位，所述第二从动轮上设有棘爪；

所述固定件固定于所述外壳内，所述滑块部分收容于所述第一滑槽内，并且能够在所述第一滑槽内滑动，所述摆动件与所述外壳活动连接，并且能够相对于所述外壳摆动，所述滑柱收容于所述第二滑槽内，并且能够在所述第二滑槽内滑动，所述滑块在所述第一滑槽内滑动带动所述滑柱在所述第二滑槽内滑动，从而带动所述摆动件相对于所述外壳摆动；

所述第一从动轮与所述外壳活动连接，所述第一从动轮能够相对于所述外壳进行转动，所述第一从动轮与所述主动齿轮啮合，所述第二从动轮与所述第一从动轮活动连接，所述棘爪抵接于所述卡位，当所述摆动件相对于所述外壳摆动时，所述主动齿轮转动带动所述第一从动轮转动，所述第一从动轮转动带动所述第二从动轮转动；

所述传动齿轮与所述第二从动轮啮合，所述传动齿轮固定于所述发电机的转轴上，所述发电机与所述外壳固定连接，所述第二从动轮转动带动所述传动齿轮转动，所述传动齿轮转动带动所述发电机的转轴转动。

2.根据权利要求1所述的便携式行走发电的装置，其特征在于，所述外壳内设有固定槽，所述发电机固定收容于所述固定槽内。

3.根据权利要求1所述的便携式行走发电的装置，其特征在于，所述固定件上设有避让槽，所述避让槽与所述第一滑槽导通，所述滑柱部分收容于所述避让槽内。

4.根据权利要求1所述的便携式行走发电的装置，其特征在于，所述便携式行走发电的装置包括电路板，所述电路板与所述外壳固定连接，所述电路板遮挡所述固定件，所述电路板与所述发电机电连接。

5.根据权利要求4所述的便携式行走发电的装置，其特征在于，所述便携式行走发电的装置包括电池，所述电池与所述电路板电连接，所述电池与所述外壳固定连接。

6.根据权利要求5所述的便携式行走发电的装置，其特征在于，所述外壳内设有容纳槽，所述电池固定收容于所述容纳槽内。

7.一种手机保护壳，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的便携式行走发电的装置和手机壳体；

所述手机壳体上设有用于插入智能手机数据接口的插头，所述便携式行走发电的装置向插头供电。

8.一种充电宝，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的便携式行走发电的装置；

所述充电宝上设有用于对外供电的USB接口，所述便携式行走发电的装置向USB接口供电。

9.一种发电衣服，其特征在于，包括如权利要求1-6任一所述的便携式行走发电的装置；

所述发电衣服包括衣体，所述衣体上设有用于对外供电的接口，所述便携式行走发电的装置设置于所述衣体表面，并且与所述接口电连接。

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