CN204716472U - 一种行走发电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种行走发电装置。针对目前行走发电装置存在的产生能量有限、行走较为不便等问题，公开了一种行走发电装置，包括踩踏板、弹性连接件、支撑板、齿条、第一齿轮轴、第一齿轮齿轮、壳体、棘轮机构、第二齿轮和发电机，棘轮机构包括棘轮和棘爪，踩踏板置于弹性连接件上，弹性连接件的下端固结于支撑板的后部；踩踏板的前端与支撑板的前端铰接，另一端的齿条与第一齿轮轴上的第一齿轮啮合；第一齿轮轴与壳体连接，第一齿轮的轴安装于壳体的侧壁上；第一齿轮轴的伸出段固定有棘轮机构，所述棘轮外缘有齿，发电机的主轴上设有第二齿轮，棘轮的外齿与发电机主轴上的第二齿轮啮合。本实用新型结构简单、成本低、使用安全可靠、发电效率高。

Description

一种行走发电装置

技术领域

本实用新型涉及一种发电装置，特别涉及一种行走发电装置。

背景技术

为了保证鞋子的舒适性和耐磨性，鞋跟需要有一定的高度。人在行走时，由于鞋垫和鞋跟的柔软度，必然下降一定的位移量。然而，人在行走时损耗的动能和势能通常没有被加以有效利用，而白白浪费掉。目前，也有一些利用行走发电的方法，主要包括曲柄摇杆发电、压电材料发电、电磁感应现象发电三种方法。这些方法无需消耗额外的不可再生能源，环境污染小。但是它们都存在缺陷：曲柄摇杆发电方法的机构运动存在死点，可靠性低，效率也相对较低；压电材料发电方法的成本过高，效率低；电磁感应现象发电方法能产生一定的电能，但是所用的元件比较笨重，效率低，可靠性低。

据检索，目前已有行走发电的装置，如公开号为CN101397980A的中国专利申请公开了一种走路发电移动电源，其包括发电器和充电器两大部分：发电装置利用体重和运动力等带动微小型发电机发电，所产生的电能输送到与之连接的充电器内，从而满足发电及充电要求。

上述行走发电的装置存在明显不足：首先，该装置仅位于鞋后根部，整体装置较小，产生能量有限；其次，该装置部分结构由固定帮扎件固定于鞋上，导致行走较为不便；第三，该装置部分元件较为脆弱，使用寿命有限；最后该装置相对复杂，齿轮数量较多，导致总体效率较低。

实用新型内容

针对上述现有技术存在的问题，提供了一种发电装置结构更简单、成本低、使用安全可靠、发电效率高、不污染环境的行走发电装置。

本实用新型所采用的技术方案是,一种行走发电装置,包括踩踏板、弹性连接件、支撑板、齿条、第一齿轮轴、第一齿轮齿轮、壳体、棘轮机构、第二齿轮和发电机，棘轮机构包括棘轮和棘爪，踩踏板置于弹性连接件上，弹性连接件的下端固结于支撑板的后部,踩踏板的前端与支撑板的前端铰接，另一端的齿条与第一齿轮轴上的第一齿轮啮合,第一齿轮轴与壳体连接，第一齿轮的轴安装于壳体的侧壁上,第一齿轮轴的伸出段固定有棘轮机构，所述棘轮外缘有齿，发电机的主轴上设有第二齿轮，棘轮的外齿与发电机主轴上的第二齿轮啮合，所述的发电机与充电—供电控制电路的发电电流输入端连接。

进一步的是，所述的发电机固结于壳体的内表面上。

进一步的是，所述的第一齿轮轴通过轴承固定于壳体上。

进一步的是，所述的发电机固结于壳体的内表面上。

进一步的是，第二齿轮轴一端与壳体固结，另一端与棘轮配合，所述配合为间隙配合。

这样，齿轮轴一可随着箱体内的齿轮转动而自由转动，摩擦阻力小，传动效率高、可靠性高。

进一步的是，所述的棘轮机构、第二齿轮、发电机和第二齿轮轴所在的壳体置于鞋外侧的鞋帮里，第一齿轮轴、第一齿轮和轴承所在的壳体置于鞋后跟里。

进一步的是，所述充电—供电控制电路的充电及放电端与微型锂电池连接，充电—供电控制电路的供电端与用电设备相连。

在充电—供电控制电路的控制下，发电机产生的电能通过充电—供电控制电路的发电电流输入端、充电及放电端被存储到锂电池中；当需要通过锂电池进行供电时，充电—供电控制电路将锂电池中的电能通过供电端供给给用电设备使用。

进一步的是，所述的充电—供电控制电路与鞋内保温元件连接。

充电—供电控制电路与鞋内保温元件连接,并可通过发热保温元件给鞋内加热，使脚处于温暖舒适的环境下，从而让人们更好的学习、工作和娱乐。

本实用新型带来的有益效果：

一、本实用新型的发电装置通过齿条与齿轮的啮合巧妙的实现垂向的运动转化旋转运动，其结构简单；传动连续不间断、磨损程度低、损耗小，使用寿命高、安全可靠；传动效率高、发电效率高。

二、本实用新型的发电装置采用棘轮机构，巧妙利用惯性作用，使得踩踏板下压和上升的过程都有发电机发电，保证整个过程的能量均被充分利用，从而提高了发电效率。

三、本实用新型的发电装置采用弹性连接件避震系统，不仅使下压的踩踏板能很好的恢复原状，而且也使人体行走时，脚部有一定的下降位移量，减少了对脚部造成的冲击，保证行走的舒适性。

附图说明

图1为一种行走发电装置的结构示意图；

图2为一种行走发电装置的左视图；

图3为一种行走发电装置的正视图；

图4为一种行走发电装置的电路原理示意图。

具体实施方式

如图1-3，当人脚对鞋跟内部踩踏板1产生压力时，人体的冲力及压迫致使固结于支撑板3后部的弹性连接件2变形压缩，进行缓冲的同时，带动铰接的踏板1下降一定的距离； 踏板1带动齿条4向下移动，第一齿轮轴5通过轴承11固定于壳体7上，齿条4带动第一齿轮轴5上第一齿轮6转动；第一齿轮6再带动同轴上的棘轮机构8的棘爪转动。

踏板1下压时，第一齿轮6的转动方向与棘轮机构8的轮齿方向相同，则棘轮机构8随其棘爪同向转动，同时安装在第二齿轮轴12的棘轮8A的外齿通过固结于壳体7的内表面上的发电机10主轴上第二齿轮9带动发电机10的主轴转动发电，第二齿轮轴12一端与壳体7固结，另一端与棘轮8A间隙配合。

而在人脚离开踩踏板1时，弹性连接件2向上恢复，从而带动踩踏板1上移，齿条4、第一齿轮5、棘爪的转动方向与下压时的转动方向相反；而棘轮8A在惯性的作用下，保持原有的转动的方向，棘轮8A的外齿通过发电机10主轴上第二齿轮9带动发电机10的主轴转动发电。

棘轮机构8、第二齿轮9、发电机10和第二齿轮轴12所在的壳体置于鞋外侧的鞋帮里，第一齿轮轴5、第一齿轮6和轴承所在的壳体置于鞋后跟里。

如图4，发电机10与充电—供电控制电路13的发电电流输入端连接，充电—供电控制电路13的充电及放电端与微型锂电池14或鞋内保温元件15连接，充电—供电控制电路13的供电端与用电设备相连。

Claims (7)

1.一种行走发电装置，包括踩踏板(1)、弹性连接件(2)、支撑板(3)、齿条(4)、第一齿轮轴(5)、第一齿轮齿轮(6)、壳体(7)、棘轮机构(8)、第二齿轮(9)和发电机(10)，棘轮机构(8)包括棘轮(8A)和棘爪，其特征在于：踩踏板(1)置于弹性连接件(2)上，弹性连接件(2)的下端固结于支撑板(3)的后部；踩踏板(1)的前端与支撑板(3)的前端铰接，另一端的齿条(4)与第一齿轮轴(5)上的第一齿轮(6)啮合；第一齿轮轴(5)与壳体(7)连接，第一齿轮(6)的轴安装于壳体(7)的侧壁上；第一齿轮轴(5)的伸出段固定有棘轮机构(8)，所述棘轮(8A)外缘有齿，发电机(10)的主轴上设有第二齿轮(9)，棘轮(8A)的外齿与发电机主轴上的第二齿轮(9)啮合，所述的发电机(10)与充电—供电控制电路(13)的发电电流输入端连接。

2.根据权利要求1所述的一种行走发电装置，其特征在于：所述的发电机(10)固结于壳体(7)的内表面上。

3.根据权利要求1所述的一种行走发电装置，其特征在于：所述的第一齿轮轴(5)通过轴承(11)固定于壳体(7)上。

4.根据权利要求1所述的一种行走发电装置，其特征在于：第二齿轮轴(12)一端与壳体(7)固结，另一端与棘轮(8A)配合，所述配合为间隙配合。

5.根据权利要求1所述的一种行走发电装置，其特征在于：所述的棘轮机构(8)、第二齿轮(9)、发电机(10)和第二齿轮轴(12)所在的壳体置于鞋外侧的鞋帮里，第一齿轮轴(5)、第一齿轮(6)和轴承所在的壳体置于鞋后跟里。

6.根据权利要求1所述的一种行走发电装置，其特征在于：所述充电—供电控制电路(13)的充电及放电端与微型锂电池(14)连接，充电—供电控制电路(13)的供电端与用电设备相连。

7.根据权利要求1所述的一种行走发电装置，其特征在于：所述的充电—供电控制电路(13)与鞋内保温元件(15)连接。