CN207004744U - 足下发电装置 - Google Patents

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汪诗晗
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Abstract

本实用新型公开了一种足下发电装置,包括外壳和发电机构:外壳,其为中空密封的结构,其包括水平设置的底板、倾斜设置在底板上方的顶板及连接所述底板和顶板的侧板,所述顶板设置为:其较高一侧可绕其较低一侧边向着所述底板转动;发电机构,其设置在所述外壳的内部,且所述发电机构包括固定单元和直流发电机;所述直流发电机固定在所述固定单元内部,所述固定单元包括:棘轮;一对滚动轴承;弹簧,其竖直固定在所述底板的上表面且位于所述顶板的正下方,其沿竖直方向依次均匀设置有多个棘爪,且所述棘爪设置为:所述棘爪向下运动时,可带动所述棘轮做单向运动。本实用新型具有方便携带、即时发电等优点,可广泛应用于发电设备及技术领域。

Description

足下发电装置
技术领域
本实用新型涉及发电设备及技术领域,更具体地说,本实用新型涉及一种足下发电装置。
背景技术
在如今这个信息爆炸的时代,手机在生活中承担的角色也越来越重要,支付宝及微信等电子支付方式的风靡,也让人们在出门时选择只携带手机。手机电量不足,若无法即时充电的话,对于手机族来说是很煎熬的事情。虽然,充电宝的发明缓解了这一问题,但对于很多人来说会经常忘记给充电宝充电,那么手机仍然无法即时充电。问了缓解这一问题,本实用新型设计了可连接在鞋子下部,利用人行走下压产生的压力发电,可随时给充电宝充电的足下发电装置。也可以将其直接放置于地面,快速踩踏发电。
实用新型内容
本实用新型的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。
本实用新型还有一个目的是提供一种便于携带、能即时发电的足下发电装置。
为了实现根据本实用新型的这些目的和其它优点,提供了一种足下发电装置,包括外壳和发电机构:外壳,其为中空密封的结构,其包括水平设置的底板、倾斜设置在底板上方的顶板及连接所述底板和顶板的侧板,所述顶板设置为:其较高一侧可绕其较低一侧边向着所述底板转动;发电机构,其设置在所述外壳的内部,且所述发电机构包括固定单元和直流发电机;所述直流发电机固定在所述固定单元内部,所述固定单元包括:棘轮,其具有与其同轴的圆通孔;一对滚动轴承,其外圈固定连接在所述圆通孔内部的两端,其内圈固定连接支撑杆的一端,所述支撑杆的另一端与所述底板的上表面固定连接;弹簧,其竖直固定在所述底板的上表面且位于所述顶板的正下方,其沿竖直方向依次均匀设置有多个棘爪,且所述棘爪设置为:所述棘爪向下运动时,可带动所述棘轮做单向运动。
优选地,所述直流发电机包括:一对固定轴,其与所述一对滚动轴承一一对应设置,对于任意一个所述固定轴,其为L型,其一端固定连接在所述棘轮的圆通孔内壁上,其另一端穿过所述滚动轴承的内圈位于所述棘轮外侧,所述固定轴的中部垂直固定有线圈轴,所述线圈轴的两端均设置有闭合线圈;一对换向器,其分别固定在一对固定轴的另一端,所述换向器为圆柱形且其轴线分别与所述一对固定轴的轴线重合;两对电刷,任一对电刷对应一个换向器,任一对电刷相对设置在其对应的换向器沿轴线方向的两侧,所述一对电刷的一端与对应的换向器相接触,且其另一端通过电线连接在USB插座上,所述USB插座的插口设置在外壳的侧面的外侧;一对永久磁铁,其具有S极和N极,且所述S极和N极相对设置在所述线圈轴的两端的外侧且固定在所述底板的上表面,所述线圈位于所述一对永久磁铁形成的磁场。
优选地,所述的足下发电装置还包括固定板,其水平固定连接在所述弹簧的顶端,其为方形板,其上表面向下凹陷形成了一个凹槽,所述凹槽内设置有突出所述固定板上表面的滑轮,所述滑轮的中心轴固定在所述固定板上,所述滑轮可绕其中心轴转动。
优选地,所述的足下发电装置还包括卡板,其向下倾斜设置于所述侧板上,且阻挡所述顶板与所述棘轮接触。
优选地,所述卡板的上表面设置有耐磨橡胶块。
优选地,所述外壳内部设置有多个发电机构。
优选地,所述的足下发电装置还包括导向箱,其为中空且上下敞口的圆柱形的壳体且其内部设置有所述弹簧,所述导向箱包括上套柱和下套柱,且所述上套柱的内径大于所述下套柱的外径,所述固定板与所述上套柱的上端固定连接,所述棘爪通过所述上套柱与所述弹簧连接,所述下套柱固定在所述底板的上表面,所述导向箱设置为:当所述弹簧处于非形变状态时,所述上套柱的下端的内壁紧贴所述下套柱的上端的外壁。
优选地,所述的足下发电装置还包括蓄电池固定装置,其为中空的方形外壳,其紧邻USB插座固定在所述外壳的外部,其具有可开合的开口。
本实用新型至少包括以下有益效果:
一、本实用新型的体积比较小,可设计固定在鞋底,将人行走的机械能转化为电能,故本实用新型是一种便于携带的足下发电装置。
二、本实用新型可随身携带,在需要发电的时候,即可取出,快速踩踏发电,故本实用新型是一种可即时发电的足下发电装置。
三、本实用新型设计在鞋子底部,可将人踩踏产生的机械能转化为电能,不会产生任何的污染物,本实用新型是一种环保型的足下发电装置。
本实用新型的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本实用新型的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型固定单元与直流发电机连接关系图;
图3为本实用新型直流发电机的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
在本实用新型的描述中,术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。
如图1-3所示,本实用新型提供一种足下发电装置,包括外壳和发电机构:外壳,其为中空密封的结构,其包括水平设置的底板1、倾斜设置在底板1上方的顶板2及连接所述底板1和顶板2的侧板,所述顶板2设置为:其较高一侧可绕其较低一侧边向着所述底板1转动;发电机构,其设置在所述外壳的内部,且所述发电机构包括固定单元和直流发电机;所述直流发电机固定在所述固定单元内部,所述固定单元包括:棘轮3,其具有与其同轴的圆通孔20;一对滚动轴承,其外圈13固定连接在所述圆通孔20内部的两端,其内圈14固定连接支撑杆4的一端,所述支撑杆4的另一端与所述底板1的上表面固定连接;弹簧5,其竖直固定在所述底板1的上表面且位于所述顶板2的正下方,其沿竖直方向依次均匀设置有多个棘爪8,且所述棘爪8设置为:所述棘爪8向下运动时,可带动所述棘轮3做单向运动。人在向下踏步的时候,顶板2较高一侧向下运动,会带动弹簧5向下运动,固定在弹簧5上的棘爪8也会向下运动,棘爪8与棘轮3相配合并带动棘轮3转动,固定在固定单元的直流发电机被棘轮3带动发电,将机械能转化为电能。
所述直流发电机包括:一对固定轴17,其与所述一对滚动轴承一一对应设置,对于任意一个所述固定轴17,其为L型,其一端固定连接在所述棘轮3的圆通孔20内壁上,其另一端穿过所述滚动轴承的内圈位于所述棘轮3外侧,所述固定轴17的中部垂直固定 有线圈轴15,所述线圈轴15的两端均设置有闭合线圈16;一对换向器18,其分别固定在一对固定轴17的另一端,所述换向器18为圆柱形且其轴线分别与所述一对固定轴17的轴线重合;两对电刷19,任一对电刷19对应一个换向器18,任一对电刷19相对设置在其对应的换向器18沿轴线方向的两侧,所述一对电刷19的一端与对应的换向器18相接触,且其另一端通过电线连接在USB插座11上,所述USB插座11的插口设置在外壳的侧面的外侧;一对永久磁铁,其具有S极和N极,且所述S极和N极相对设置在所述线圈轴15的两端的外侧且固定在所述底板1的上表面,所述线圈位于所述一对永久磁铁形成的磁场。换向器是由两个彼此绝缘的金属半圆柱体环组成。换向器的两个半圆柱体环分别与线圈的两端连接,并通过电刷分别接在USB插座上。人在向下踏步的时候,顶板2较高一侧向下运动,会带动弹簧5向下运动,固定在弹簧5上的棘爪8也会向下运动,棘爪8与棘轮3相配合并带动棘轮3转动,固定在棘轮3上的线圈轴15转动,线圈切割磁感线发电,换向器18配合电刷19来改变电流方向,电流通过USB插座11输出给外部设备充电。
所述的足下发电装置还包括固定板6,其水平固定连接在所述弹簧5的顶端,其为方形板,其上表面向下凹陷形成了一个凹槽,所述凹槽内设置有突出所述固定板6上表面的滑轮7,所述滑轮7的中心轴固定在所述固定板6上,所述滑轮7可绕其中心轴转动。弹簧5上部设置一个滑轮7,可以减小弹簧5对顶板2的内壁的磨损,延长本实用新型的使用寿命。
所述的足下发电装置还包括卡板9,其向下倾斜设置于所述侧板上,且阻挡所述顶板2与所述棘轮3接触。所述挡板可以防止顶板2与棘轮3接触,防止顶板2干涉棘轮3的转动,也避免了顶板2与棘轮3之间的磨损。
所述卡板9的上表面设置有耐磨橡胶块。在卡板9的上表面设置耐磨橡胶块,可以减小卡板9的磨损,延长本实用新型的使用寿命。
所述外壳内部设置有多个发电机构。在外壳内部设置多个发电机构,可增强本装置的发电能力。
所述的足下发电装置还包括导向箱,其为中空且上下敞口的圆柱形的壳体且其内部设置有所述弹簧5,所述导向箱包括上套柱和下套柱,且所述上套柱的内径大于所述下套柱的外径,所述固定板6与所述上套柱的上端固定连接,所述棘爪8通过所述上套柱与所述弹簧5连接,所述下套柱固定在所述底板1的上表面,所述导向箱设置为:当所述弹簧5 处于非形变状态时,所述上套柱的下端的内壁紧贴所述下套柱的上端的外壁。在弹簧5的外部设置有导向箱,可以限制弹簧5在导向箱内部沿着竖直方向运动,防止弹簧5在压缩的时候发生偏差。所述的足下发电装置还包括开关10,所述开关10控制所述USB插座11通电与断电。设置开关10控制USB插座11的通电与断电,可以增强本装置的安全性。
所述的足下发电装置还包括蓄电池固定装置12,其为中空的方形外壳,其紧邻USB插座11固定在所述外壳的外部,其具有可开合的开口。在发电装置外部设置蓄电池的固定装置,可以方便使用。
本实用新型的具体实施例:
当足下发电装置的外壳设计为:外壳的长A=25cm;外壳的宽B=9cm;外壳的最大高度H=11.2cm时,可在足下发电装置内部设置了两个发电机构;
对于每个发电机构来说,
棘爪个数N1=6
棘轮3齿数Z=18
棘爪间间距S=8mm
棘轮外径D1=32mm
棘轮的圆通孔直径D2=1.6cm
每个线圈匝数N2=390
根据常识及测试可知,人连续行走1小时,可行走8000-10000步,如果将本试验装置安装在鞋底,那么1小时可踩踏本试验装置8000-10000次。经过试验,以8000次/时的频率,连续踩踏本试验装置20小时,可以给一块1000mAh的充电宝充满电。
尽管本实用新型的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本实用新型的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本实用新型并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (8)

1.一种足下发电装置,其特征在于,包括外壳和发电机构:
外壳,其为中空密封的结构,其包括水平设置的底板、倾斜设置在底板上方的顶板及连接所述底板和顶板的侧板,所述顶板设置为:其较高一侧可绕其较低一侧边向着所述底板转动;
发电机构,其设置在所述外壳的内部,且所述发电机构包括固定单元和直流发电机;所述直流发电机固定在所述固定单元内部,所述固定单元包括:
棘轮,其具有与其同轴的圆通孔;
一对滚动轴承,其外圈固定连接在所述圆通孔内部的两端,其内圈固定连接支撑杆的一端,所述支撑杆的另一端与所述底板的上表面固定连接;
弹簧,其竖直固定在所述底板的上表面且位于所述顶板的正下方,其沿竖直方向依次均匀设置有多个棘爪,且所述棘爪设置为:所述棘爪向下运动时,可带动所述棘轮做单向运动。
2.如权利要求1所述的足下发电装置,其特征在于,所述直流发电机包括:
一对固定轴,其与所述一对滚动轴承一一对应设置,对于任意一个所述固定轴,其为L型,其一端固定连接在所述棘轮的圆通孔内壁上,其另一端穿过所述滚动轴承的内圈位于所述棘轮外侧,所述固定轴的中部垂直固定有线圈轴,所述线圈轴的两端均设置有闭合线圈;
一对换向器,其分别固定在一对固定轴的另一端,所述换向器为圆柱形且其轴线分别与所述一对固定轴的轴线重合;
两对电刷,任一对电刷对应一个换向器,任一对电刷相对设置在其对应的换向器沿轴线方向的两侧,所述一对电刷的一端与对应的换向器相接触,且其另一端通过电线连接在USB插座上,所述USB插座的插口设置在外壳的侧面的外侧;
一对永久磁铁,其具有S极和N极,且所述S极和N极相对设置在所述线圈轴的两端的外侧且固定在所述底板的上表面,所述线圈位于所述一对永久磁铁形成的磁场。
3.如权利要求1所述的足下发电装置,其特征在于,还包括固定板,其水平固定连 接在所述弹簧的顶端,其为方形板,其上表面向下凹陷形成了一个凹槽,所述凹槽内设置有突出所述固定板上表面的滑轮,所述滑轮的中心轴固定在所述固定板上,所述滑轮可绕其中心轴转动。
4.如权利要求1所述的足下发电装置,其特征在于,还包括卡板,其向下倾斜设置于所述侧板上,且阻挡所述顶板与所述棘轮接触。
5.如权利要求4所述的足下发电装置,其特征在于,所述卡板的上表面设置有耐磨橡胶块。
6.如权利要求1所述的足下发电装置,其特征在于,所述外壳内部设置有多个发电机构。
7.如权利要求1所述的足下发电装置,其特征在于,还包括导向箱,其为中空且上下敞口的圆柱形的壳体且其内部设置有所述弹簧,所述导向箱包括上套柱和下套柱,且所述上套柱的内径大于所述下套柱的外径,所述固定板与所述上套柱的上端固定连接,所述棘爪通过所述上套柱与所述弹簧连接,所述下套柱固定在所述底板的上表面,所述导向箱设置为:当所述弹簧处于非形变状态时,所述上套柱的下端的内壁紧贴所述下套柱的上端的外壁。
8.如权利要求7所述的足下发电装置,其特征在于,还包括蓄电池固定装置,其为中空的方形外壳,其紧邻USB插座固定在所述外壳的外部,其具有可开合的开口。
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CN111594909A (zh) * 2020-06-02 2020-08-28 徐晨傲 一种自发热地板

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