CN116014976B - 一种踩踏发电砌块组件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及发电地砖技术领域，具体为一种踩踏发电砌块组件。一种踩踏发电砌块组件，包括发电外壳、触发模块、储能模块、传动模块和发电模块，其中触发模块、传动模块和发电模块位于发电外壳内部，触发模块与传动模块固定设置，本装置通过轨道块上渐变间距的轨道槽实现了体重较小或较大的人经过都会不同程度的触发内部机构，不会导致能量浪费，一改传统等距分布的轨道槽在遇到体重较小的人踩踏时无法有效下移发电或者当人流量密集时无法完全对能量进行转化，导致能量浪费；通过储能模块、传动模块的配合使用能够在人流量较大时在发电的同时将能量进行存储，从而保证在有限的踩踏活动距离内产生对更多的能量进行利用，保证更高效的发电。
Description
技术领域
本发明涉及发电地砖技术领域，具体为一种踩踏发电砌块组件。
背景技术
踩踏地砖是一种能够随着人们踩踏而发电的地砖，在人流量密集的地段铺设踩踏发电地砖能够回收大量的能量，并将转化的电能进行应用或者存储，在公开号为CN107565753A的专利文件公开了一种发电地砖，其通过踩踏时经螺杆与升降螺母的相互配合实现带动内部发电机发电，这也是目前市面上主流的发电模式，但在使用过程中我们发现这种等距分布在螺杆上的螺纹在发电过程中存在极大的能量浪费，由于地砖活动的空间有限，其活动行程仅有几厘米，在有限的行程中如何最大化的转化能量一直是提升踩踏地砖发电效率的核心，而等距分布的螺纹在在夜间人流量较小时当体重较小的人如孩童走过时其下移空间有限，在人流量较大时容易全部踩踏下去，久久不能复位，导致发电效率较差，在人流量较大时仅带动单独的发电设备进行发电，没有做到能量利用的最大化。
发明内容
本发明针对现有技术存在的问题，提出了一种踩踏发电砌块组件。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种踩踏发电砌块组件，包括发电外壳、触发模块、储能模块、传动模块和发电模块，其中触发模块、传动模块和发电模块位于发电外壳内部，触发模块与传动模块固定设置，发电模块与传动模块啮合传动，储能模块与所述发电模块同轴线设置，并能与所述传动模块产生交互，触发模块提供主动力经传动模块带动发电模块进行发电。
作为优选，所述发电外壳包括安装座、安装盖，二者通过连接件连接。
作为优选，所述触发模块包括设置在所述发电外壳中的踩踏轴，所述踩踏轴上端伸出发电外壳外，并固定设置有安装板，所述踩踏轴中部位于发电外壳内设置有复位板，所述复位板上固定设置有踩踏复位簧，所述踩踏复位簧另一端固定连接在所述安装盖上。
作为优选，所述传动模块包括一级驱动部，所述一级驱动部包括成对出现固定设置在触发模块上的轨道块，所述轨道块上设置有稀疏程度逐渐增加的轨道槽，且旋向相反，所述轨道槽中滑动设置有销，销固定设置在内轮内部，所述内轮外环上设置有凹槽，凹槽中经扭簧与短轴设置有棘爪，上下两个的所述棘爪的设置方向相反，所述棘爪外部与过渡轮内侧抵接，所述过渡轮内部设置有可以被所述棘爪推动的梯状台面，且所述过渡轮的台面朝向相同，与所述棘爪上下两个的设置方向相反不同。
作为优选，所述传动模块包括还二级驱动部，其包括与所述过渡轮相对固定设置的离心轮，所述离心轮分为上下两段，上段等间隔设置有滑槽，滑槽中通过弹簧设置有离心块，下段设置有齿牙。
作为优选，所述传动模块包括还三级驱动部，其包括蓄能齿轮，所述蓄能齿轮内侧设置有与所述离心块对应的卡槽，所述蓄能齿轮外侧面上设置有齿牙。
作为优选，所述安装盖下端面上固定安装有支撑壳，所述传动模块安装于所述支撑壳内部。
作为优选，所述发电模块包括设置在所述安装座内部底壁上的发电机，所述发电机上连接有发电轴，所述发电轴通过单向轴承连接有主发电齿轮，所述主发电齿轮与所述二级驱动部啮合。
作为优选，所述储能模块包括通过扭簧转动设置在触发模块上的卡位杆，所述卡位杆呈“L”状，所述卡位杆尾端上固定设置有卡爪，所述安装盖顶壁上转动设置有发电轴，所述发电轴上通过单向轴承与扭簧设置有副发电齿轮，所述副发电齿轮通过变向齿轮(图中未示出)实现与所述蓄能齿轮的传动，值得一提的是所述发电模块中的单向轴承与此处的单向轴承设置方向相同，所述卡爪位于所述副发电齿轮中的齿缝中，所述卡爪在所述副发电齿轮的齿缝中时配合转动设置的所述卡位杆可以保证所述副发电齿轮的单向转动，从而防止扭簧泄力。
作为优选，所述安装板顶壁上环形等距分布有定位凸缘，且所述安装板中心位置设置有螺纹孔，所述定位凸缘用以安装定位砌块板的各端，并通过在所述安装板中悬拧螺栓来挤压固定所述砌块板。
本发明的有益效果是，1、本发明通过轨道块上渐变间距的轨道槽实现了体重较小或较大的人经过都会不同程度的触发内部机构，不会导致能量浪费，一改传统等距分布的轨道槽在遇到体重较小的人踩踏时无法有效下移发电或者当人流量密集时无法完全对能量进行转化，导致能量浪费；2、通过储能模块、传动模块的配合使用能够在人流量较大时在发电的同时将能量进行存储，从而保证在有限的踩踏活动距离内产生对更多的能量进行利用，保证更高效的发电。
附图说明
图1是本发明的一种踩踏发电砌块组件的整体结构示意图；
图2是图1的发电组件部分的结构示意图；
图3是图2的俯视图；
图4是图2的内部结构示意图；
图5是图4的侧视图；
图6是图4的仰视图；
图7是图4的内部结构示意图；
图8是图7的另一角度结构示意图；
图9是图7的侧视图；
图10是图7的仰视图；
图11是图7的部分结构示意图；
图12是图11的内部结构示意图；
图13是图12的内部结构示意图；
图14是图13的内部结构示意图；
图15是图14的等轴侧结构示意图。
其中，砌块板10，安装座11，安装盖12，安装板13，定位凸缘14，踩踏复位簧15，发电机16，主发电齿轮17，发电轴18，副发电齿轮19，卡位杆20，离心轮21，蓄能齿轮22，卡爪23，离心块24，踩踏轴25，过渡轮26，轨道块27，轨道槽28，内轮29，棘爪30，支撑壳31，复位板32。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
如图1-15所示，一种踩踏发电砌块组件，包括发电外壳、触发模块、储能模块、传动模块和发电模块，其中触发模块、传动模块和发电模块位于发电外壳内部，触发模块与传动模块固定设置，发电模块与传动模块啮合传动，储能模块与所述发电模块同轴线设置，并能与所述传动模块产生交互，触发模块提供主动力经传动模块带动发电模块进行发电。
所述发电外壳包括安装座11、安装盖12，二者通过连接件连接。
所述触发模块包括设置在所述发电外壳中的踩踏轴25，所述踩踏轴25上端伸出发电外壳外，并固定设置有安装板13，所述踩踏轴25中部位于发电外壳内设置有复位板32，所述复位板32上固定设置有踩踏复位簧15，所述踩踏复位簧15另一端固定连接在所述安装盖12上；当所述安装板13被踩踏时会使所述踩踏轴25克服所述踩踏复位簧15的弹力下移，从而驱动所述传动模块动作。
所述传动模块包括一级驱动部，所述一级驱动部包括成对出现固定设置在触发模块上的轨道块27，所述轨道块27上设置有稀疏程度逐渐增加的轨道槽28，且旋向相反，所述轨道槽28中滑动设置有销，销固定设置在内轮29内部，所述内轮29外环上设置有凹槽，凹槽中经扭簧与短轴设置有棘爪30，上下两个的所述棘爪30的设置方向相反，所述棘爪30外部与过渡轮26内侧抵接，所述过渡轮26内部设置有可以被所述棘爪30推动的梯状台面，且所述过渡轮26的台面朝向相同，与所述棘爪30上下两个的设置方向相反不同；当所述触发模块运动时会带动所述轨道块27垂直方向运动，从而使位于所述轨道槽28中的销带动所述轨道块27转动，且由于所述轨道槽28的间距逐渐变密，其触发所需力逐渐增多，且触发后所述内轮29的转动速度也会逐渐变快，从而保证即使体重较小或较大的人经过都会不同程度的触发内部机构，不会导致能量浪费，所述内轮29的转动会带动所述过渡轮26转动，即当所述轨道块27上下移动时保证至少有一个所述内轮29带动所述过渡轮26单向转动。
所述传动模块包括还二级驱动部，其包括与所述过渡轮26相对固定设置的离心轮21，所述离心轮21分为上下两段，上段等间隔设置有滑槽，滑槽中通过弹簧设置有离心块24，下段设置有齿牙；当所述过渡轮26转动时会带动所述离心轮21转动，当所述离心轮21转动较慢时所述离心块24不会全部滑出其所在槽中，当转速较快离心力较大时会克服弹簧弹力外移，所述离心轮21的转动会带动所述发电模块进行发电。
所述传动模块包括还三级驱动部，其包括蓄能齿轮22，所述蓄能齿轮22内侧设置有与所述离心块24对应的卡槽，所述蓄能齿轮22外侧面上设置有齿牙；当所述离心块24外伸时会带动通过卡槽带动所述蓄能齿轮22转动，从而使所述蓄能齿轮22带动储能模块进行储能。
所述安装盖12下端面上固定安装有支撑壳31，所述传动模块安装于所述支撑壳31内部。
所述发电模块包括设置在所述安装座11内部底壁上的发电机16，所述发电机16上连接有发电轴18，所述发电轴18通过单向轴承连接有主发电齿轮17，所述主发电齿轮17与所述二级驱动部啮合；当所述二级驱动部转动时会带动所述主发电齿轮17使单向轴承带动所述发电轴18转动从而使所述发电机16向外发电。
所述储能模块包括通过扭簧转动设置在触发模块上的卡位杆20，所述卡位杆20呈“L”状，所述卡位杆20尾端上固定设置有卡爪23，所述安装盖12顶壁上转动设置有发电轴18，所述发电轴18上通过单向轴承与扭簧设置有副发电齿轮19，所述副发电齿轮19通过变向齿轮(图中未示出)实现与所述蓄能齿轮22的传动，值得一提的是所述发电模块中的单向轴承与此处的单向轴承设置方向相同，所述卡爪23位于所述副发电齿轮19中的齿缝中，所述卡爪23在所述副发电齿轮19的齿缝中时配合转动设置的所述卡位杆20可以保证所述副发电齿轮19的单向转动，从而防止扭簧泄力；当所述触发模块带动所述变向齿轮(图中未示出)带动所述副发电齿轮19转动时会使扭簧蓄力，值得一提的是由于变向齿轮的存在所述副发电齿轮19与所述主发电齿轮17的转向相反，当所述副发电齿轮19带动扭簧蓄力时，由于单向轴承的作用不会带动所述发电轴18转动，当所述卡爪23在无人踩踏时会在所述触发模块的作用下脱离所述副发电齿轮19的齿缝，从而所述副发电齿轮19会在扭簧的作用下反向转动，所述副发电齿轮19的反向转动会通过单向轴承带动所述发电轴18转动，从而使所述发电机16转动发电，值得一提的是由于所述发电轴18与所述主发电齿轮17通过单向轴承连接，且所述副发电齿轮19与所述主发电齿轮17的转向相反，故所述发电轴18的反向转动并不会带动所述主发电齿轮17转动。
所述安装板13顶壁上环形等距分布有定位凸缘14，且所述安装板13中心位置设置有螺纹孔，所述定位凸缘14用以安装定位砌块板10的各端，并通过在所述安装板13中悬拧螺栓来挤压固定所述砌块板10。
上面所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定。在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域普通人员对本发明的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本发明的保护范围，本发明请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
Claims (8)
1.一种踩踏发电砌块组件，其特征在于：包括发电外壳、触发模块、储能模块、传动模块和发电模块，其中触发模块、传动模块和发电模块位于发电外壳内部，触发模块与传动模块固定设置，发电模块与传动模块啮合传动，储能模块与所述发电模块同轴线设置，并能与所述传动模块产生交互，触发模块提供主动力经传动模块带动发电模块进行发电；所述传动模块包括一级驱动部，所述一级驱动部包括成对出现固定设置在触发模块上的轨道块(27)，所述轨道块(27)上设置有稀疏程度逐渐增加的轨道槽(28)，且旋向相反，所述轨道槽(28)中滑动设置有销，销固定设置在内轮(29)内部，所述内轮(29)外环上设置有凹槽，凹槽中经扭簧与短轴设置有棘爪(30)，上下两个的所述棘爪(30)的设置方向相反，所述棘爪(30)外部与过渡轮(26)内侧抵接，所述过渡轮(26)内部设置有可以被所述棘爪(30)推动的梯状台面，且所述过渡轮(26)的台面朝向相同，与所述棘爪(30)上下两个的设置方向相反不同；所述传动模块包括还二级驱动部，其包括与所述过渡轮(26)相对固定设置的离心轮(21)，所述离心轮(21)分为上下两段，上段等间隔设置有滑槽，滑槽中通过弹簧设置有离心块(24)，下段设置有齿牙。
2.根据权利要求1所述的一种踩踏发电砌块组件，其特征在于：所述发电外壳包括安装座(11)、安装盖(12)，二者通过连接件连接。
3.根据权利要求2所述的一种踩踏发电砌块组件，其特征在于：所述触发模块包括设置在所述发电外壳中的踩踏轴(25)，所述踩踏轴(25)上端伸出发电外壳外，并固定设置有安装板(13)，所述踩踏轴(25)中部位于发电外壳内设置有复位板(32)，所述复位板(32)上固定设置有踩踏复位簧(15)，所述踩踏复位簧(15)另一端固定连接在所述安装盖(12)上。
4.根据权利要求2所述的一种踩踏发电砌块组件，其特征在于：所述传动模块包括还三级驱动部，其包括蓄能齿轮(22)，所述蓄能齿轮(22)内侧设置有与所述离心块(24)对应的卡槽，所述蓄能齿轮(22)外侧面上设置有齿牙。
5.根据权利要求2或3所述的一种踩踏发电砌块组件，其特征在于：所述安装盖(12)下端面上固定安装有支撑壳(31)，所述传动模块安装于所述支撑壳(31)内部。
6.根据权利要求2所述的一种踩踏发电砌块组件，其特征在于：所述发电模块包括设置在所述安装座(11)内部底壁上的发电机(16)，所述发电机(16)上连接有发电轴(18)，所述发电轴(18)通过单向轴承连接有主发电齿轮(17)，所述主发电齿轮(17)与所述二级驱动部啮合。
7.根据权利要求4所述的一种踩踏发电砌块组件，其特征在于：所述储能模块包括通过扭簧转动设置在触发模块上的卡位杆(20)，所述卡位杆(20)呈“L”状，所述卡位杆(20)尾端上固定设置有卡爪(23)，所述安装盖(12)顶壁上转动设置有发电轴(18)，所述发电轴(18)上通过单向轴承与扭簧设置有副发电齿轮(19)，所述副发电齿轮(19)通过变向齿轮(图中未示出)实现与所述蓄能齿轮(22)的传动，值得一提的是所述发电模块中的单向轴承与此处的单向轴承设置方向相同，所述卡爪(23)位于所述副发电齿轮(19)中的齿缝中，所述卡爪(23)在所述副发电齿轮(19)的齿缝中时配合转动设置的所述卡位杆(20)可以保证所述副发电齿轮(19)的单向转动，从而防止扭簧泄力。
8.根据权利要求3所述的一种踩踏发电砌块组件，其特征在于：所述安装板(13)顶壁上环形等距分布有定位凸缘(14)，且所述安装板(13)中心位置设置有螺纹孔，所述定位凸缘(14)用以安装定位砌块板(10)的各端，并通过在所述安装板(13)中悬拧螺栓来挤压固定所述砌块板(10)。
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