CN210122948U - 脚踏发电装置和电动车 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种脚踏发电装置及电动车。该脚踏发电装置，包括能量收集机构及受能量收集机构驱动的发电机构。该能量收集机构包括第一收集组件和第二收集组件；第一收集组件和第二收集组件结构相同，其中，第一省力杠杆和第二省力杠杆设有脚踏板。该脚踏发电装置工作时，可以用脚踩踏脚踏板，通过省力杠杆绕支点的转动驱动发电轴旋转，从而发电。该脚踏发电装置结构简单，便于使用，可以充分利用人类活动产生的能量进行发电，提升了用户体验。

Description

脚踏发电装置和电动车

技术领域

本实用新型涉及发电技术领域，特别是涉及脚踏发电装置和电动车。

背景技术

能量收集是指使用外界的能量源以局部地生成电力。然后，该电力可被用于替代电池或电力网供电。

传统的发电装置，通常通过建造巨大的发电站进行清洁能源的收集，进而进行发电。

申请人在实现现有技术的过程中发现：传统的发电装置，由于较为笨重，不能充分利用人类活动产生的能量进行发电。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统技术中发电装置无法充分利用人类活动产生的能量的问题，提供一种通过脚踏即可实现发电的脚踏发电装置和使用该脚踏发电装置的电动车。

一种脚踏发电装置，包括：支架板；能量收集机构，包括第一收集组件和第二收集组件，所述第一收集组件包括第一省力杠杆和与所述第一省力杠杆的第一端固定连接的第一主动轮，所述第一省力杠杆的第一支点通过轴承与所述支架板活动连接，所述第一省力杠杆的第二端设有脚踏板；所述第二收集组件包括第二省力杠杆和与所述第二省力杠杆的第三端固定连接的第二主动轮，所述第二省力杠杆的第二支点通过轴承与所述支架板活动连接，所述第二省力杠杆的第四端设有脚踏板；所述第一支点与所述第二支点相重合；发电机构，具有用于旋转发电的发电轴，所述发电轴设有从动轮；所述从动轮与所述主动轮相互啮合。

上述脚踏发电装置，包括能量收集机构及受能量收集机构驱动的发电机构。该能量收集机构包括第一收集组件和第二收集组件；第一收集组件和第二收集组件结构相同，其中，第一省力杠杆和第二省力杠杆设有脚踏板。该脚踏发电装置工作时，可以用脚踩踏脚踏板，通过省力杠杆绕支点的转动驱动发电轴旋转，从而发电。该脚踏发电装置结构简单，便于使用，可以充分利用人类活动产生的能量进行发电，提升了用户体验。

在其中一个实施例中，所述第二收集组件相对所述第一收集组件独立设置，以使所述第一收集组件和所述第二收集组件彼此独立工作。

在其中一个实施例中，所述的脚踏发电装置，还包括：能量传递机构，包括若干个两两啮合的同轴齿轮；所述同轴齿轮可转动的固定于所述支架板上；所述同轴齿轮包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮的半径大于所述第二齿轮的半径；所述若干个同轴齿轮转动时，一个同轴齿轮的第一齿轮驱动另一同轴齿轮的第二齿轮；沿所述转动传递方向，所述若干个两两啮合的同轴齿轮中的第一个同轴齿轮的第二齿轮与所述第一主动轮和所述第二主动轮相互啮合；最后一个同轴齿轮的第一齿轮与所述从动轮相互啮合。

在其中一个实施例中，所述第一主动轮和所述第二主动轮均为扇形轮；所述扇形轮的一端通过弹簧与所述支架板连接。

在其中一个实施例中，述轴承为超越离合器；所述从动轮为飞轮。

一种电动车，包括上述任意一个实施例中所述的脚踏发电装置。

上述电动车，包括上述脚踏发电装置，使上述脚踏发电装置产生的电能可以用于电动车。该电动车可以收集人类活动产生的能量进行发电，并将该电能进行利用，从而提升了用户体验。

在其中一个实施例中，所述的电动车还包括：车体，所述车体内设有电源及与所述电源电性连接的驱动机构；所述脚踏发电装置设于所述车体内部，且脚踏发电装置的发电机构与所述电源电性连接；车轮，设于所述车体底部，所述车轮与所述驱动机构传动连接，以使所述驱动机构工作时所述车轮转动。

在其中一个实施例中，所述车体内部设有陀螺仪陀螺仪包括旋转轴及绕所述旋转轴旋转的转子。

在其中一个实施例中，所述车体内部设有方向盘，所述方向盘与所述车轮传动连接，以通过所述方向盘控制所述车轮转向。

在其中一个实施例中，所述方向盘与所述车体之间通过万向节活动连接。

附图说明

图1为本申请一个实施例中脚踏发电装置的结构示意图。

图2为本申请另一个实施例中脚踏发电装置的结构示意图。

图3为本申请一个实施例中电动车的结构示意图。

图4为本申请一个实施例中电动车的传动结构示意图。

其中，各附图标号所代表的含义分别为：

10、脚踏发电装置；

100、支架板；

102、弹簧；

104、截止点

2100、第一省力杠杆；

2102、第一端；

2104、第一支点；

2106、第二端；

2110、第一主动轮；

2200、第二省力杠杆；

2202、第三端；

2204、第二支点；

2206、第四端；

2210、第二主动轮；

310、发电轴；

320、从动轮；

410、同轴齿轮；

412、第一齿轮；

414、第二齿轮；

20、电动车；

510、陀螺仪；

512、旋转轴；

514、转子；

520、座椅；

532、方向盘；

534、万向节；

540、车轮；

542、车轴；

544、驱动齿轮；

546、链条。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

本申请提供一种脚踏发电装置10，包括支架板100及设于支架板100上的能量收集机构、发电机构。

具体的，如图1所示，支架板100为平面板材，可以是木板、钢板或其他刚性板材。支架板100用于安装本申请的脚踏发电装置10的其他部件。该支架板100可以是一个平面板材，也可以是两个相对设置的平面板材。当支架板100 为一个平面板材时，脚踏发电装置10的其他部件安装于该平面板材上。当支架板100为两个平面板材时，两平面板材相对设置，且脚踏发电装置10的其他部件安装于两平面板材之间。

能量收集机构用于收集外界能量以用于发电。能量收集机构包括结构完全相同的第一收集组件和第二收集组件。以第一收集组件为例，第一收集组件包括一第一省力杠杆2100和与该第一省力杠杆2100的第一端2102固定连接的第一主动轮2110。第一省力杠杆2100包括作为阻力臂的第一端2102、作为动力臂的第二端2106和位于第一端2102及第二端2106之间的第一支点2104。第一省力杠杆2100的第一支点2104通过轴承与支架板100活动连接。第一省力杠杆2100的第一端2102固定连接有第一主动轮2110。当第一省力杠杆2100的第二端2106运动时，第二端2106和第一端2102以第一支点2104为圆心进行旋转，此时，设于第一省力杠杆2100第一端2102的第一主动轮2110也旋转。第一省力杠杆2100的第二端2106设有供用户踩踏的脚踏板，以当用户踩踏脚踏板时，第一省力杠杆2100第二端2106运动。

同样的，第二收集组件包括第二省力杠杆2200和与第二省力杠杆2200的第三端2202固定连接的第二主动轮2210。第二省力杠杆2200的第二支点2204 通过轴承与支架板活动连接，第二省力杠杆2200的第四端2206设有脚踏板。第一支点与第二支点2204相重合。

发电机构具有一用于旋转发电的发电轴310。该发电机构可以是发电机，发电机包括发电机本体(图中未示出)及与发电机本体活动连接的发电轴310。发电轴310旋转时，发电机工作发电。发电机的发电轴310与支架板100可活动设置。发电轴310设有从动轮320，以使从动轮320旋转时，发电轴310随从动轮320一起旋转。从动轮320与能量收集机构的第一主动轮2110相互啮合。从动轮320与能量收集机构的第二主动轮2210相互啮合。

更具体的，本申请的脚踏发电装置10，当设于第一省力杠杆2100第二端 2106的脚踏板受踩踏力运动时，第一省力杠杆2100绕第一支点2104进行旋转。此时，与第一省力杠杆2100的第一端2102固定连接的第一主动轮2110开始旋转。第一主动轮2110旋转过程中，与之啮合的从动轮320也进行旋转，进而使发电轴310旋转发电。同样的，当设于第二省力杠杆2200的第四端2206的脚踏板受踩踏力运动时，也可以发电轴310旋转发电。

该能量收集机构包括第一收集组件和第二收集组件。第一收集组件包括第一省力杠杆2100，第一省力杠杆2100的第二端2106设有脚踏板。第二收集组件包括第二省力杠杆2200，第二省力杠杆2200的第四端2206设有脚踏板。该脚踏发电装置10工作时，可以用脚踩踏两个脚踏板，通过第一省力杠杆2100 绕第一支点2104的转动和/或第二省力杠杆2200绕第二支点2204的转动驱动发电轴310旋转，从而发电。该脚踏发电装置10结构简单，便于使用，可以充分利用人类活动产生的能量进行发电，提升了用户体验。

在一个实施例中，上述脚踏发电装置，其第一收集组件和第二收集组件相对独立设置，从而使第一收集组件和第二收集组件彼此独立工作。具体来说，当第一省力杠杆绕第一支点旋转时，第一主动轮驱动从动轮工作。第二收集组件中的第二省力杠杆不受影响。反之亦然。即第一收集组件和第二收集组件均可独立驱动从动轮。

当然，在其他的实施例中，第一收集组件和第二收集组件之间也可以设置有联动机构，以使第一收集组件和第二收集组件同步工作。这些本领域的惯用技术手段，不再赘述。

在一个实施例中，上述脚踏发电装置10，其第一主动轮2110与第一省力杠杆2100的第二端2106的连接方式可以是一体成型。第二主动轮2210与第二省力杠杆2200的第四端2206的连接方式可以是一体成型。

在一个实施例中，如图2所示，上述脚踏发电装置10还包括：能量传递机构。

具体的，能量传递机构包括若干个两两啮合的同轴齿轮410。这里的若干个指两个或两个以上。同轴齿轮410指一大一小两个齿轮同圆心设置，且两个齿轮同时转动。在图2所示的实施例中，任意一个同轴齿轮410均包括半径较大的第一齿轮412和半径较小的第二齿轮414。对于一个同轴齿轮410而言，第一齿轮412转动时，第二齿轮414也一起转动；第二齿轮414转动时，第一齿轮412也一起转动。

一个同轴齿轮410中的第一齿轮412和第二齿轮414可以一体成型。

若干个同轴齿轮410可转动的固定于支架板100上，且两两啮合。当能量传递机构工作时，一个同轴齿轮410的第一齿轮412驱动另一个同轴齿轮410 的第二齿轮414。

更具体来说，如图2所示，该脚踏发电装置10工作时，第一主动轮2110 和/或第二主动轮2210转动，通过若干个同轴齿轮410带动从动轮320转动。其中，沿转动的传递方向，最靠近第一主动轮2110和/或第二主动轮2210的第一个同轴齿轮410，其第二齿轮414与第一主动轮2110和/或第二主动轮2210 相互啮合。第一个同轴齿轮410的第一齿轮412与第二个同轴齿轮410的第二齿轮414相互啮合。以此类推，最后一个同轴齿轮410的第一齿轮412与从动轮320相互啮合。

在转动传递过程中，也可以使用传动轮将难以啮合的两个同轴齿轮410进行连接，以使转动可以传递。

上述脚踏发电装置10，还具有能量传递机构，且能量传递机构中的同轴齿轮410均为半径较大的第一齿轮412驱动半径较小的第二齿轮414，其也是一个省力杠杆，可以使本申请的脚踏发电装置10更容易驱动，提升了用户的体验效果。

在一个实施例中，仍然如图2所示，在第一收集组件中，设于第一省力杠杆2100的第一端2102的第一主动轮2110可以是一个扇形轮。该扇形轮的一端通过弹簧102与支架板100连接。支架板100上还设有两个截止点104，第一省力杠杆2100的第二端2106位于两个截止点104之间。在第二收集组件中，设于第二省力杠杆2200的第三端2202的第二主动轮2210也可以是一个过弹簧102 与支架板100连接的扇形轮。第二省力杠杆2200的第四端2206位于两个截止点104之间。

具体来说，该脚踏发电装置10工作时，第一省力杠杆2100和第二省力杠杆2200不可能360°旋转，基于此，可以将第一主动轮2110和第二主动轮2210 设为扇形轮，从而减轻脚踏发电装置10的重量并节省材料。在脚踏发电装置10 工作过程中，为使第一主动轮2110和第二主动轮2210的旋转不会脱离第一主动轮2110与同轴齿轮410的啮合范围，可以在支架板100上固定设置两个截止点104。两个截止点104之间具有第一间隔，以使第一省力杠杆2100和第二省力杠杆2200绕支点旋转时，第一省力杠杆2100的第二端2106和第二省力杠杆2200的第四端2206始终位于两个截止点104之间。该第一间隔的距离应该满足：第一省力杠杆2100旋转过程中，第一主动轮2110不脱离与同轴齿轮410的啮合范围；且第二省力杠杆2200旋转过程中，第二主动轮2210不脱离与同轴齿轮410的啮合范围。

同时，为使第一收集组件和第二收集组件的工作更加轻松，可以在第一主动轮2110的一端和支架板100之间设置弹簧102以进行连接，以及在第二主动轮2210的一端和支架板之间设置弹簧进行连接。当第一主动轮2110和第二主动轮2210旋转过程中，弹簧102会发生或压缩或伸长的形变，从而使弹簧102 的恢复力促进第一主动轮2110和第二主动轮2210的旋转，提升用户体验效果。

在一个实施例中，上述脚踏发电装置10，其轴承为超越离合器；其从动轮 320为飞轮。

具体的，超越离合器与飞轮均是一种常见的基础器件，其特点是正转传动，倒转空转。使用超越离合器作为轴承，使用飞轮作为从动轮320，可以使本申请的脚踏发电装置10中的发电轴310单向旋转。

本申请还提供一种电动车20，包括上述任意一个实施例中的脚踏发电装置 10。

具体来说，该脚踏发电装置10包括支架板100、能量收集机构和发电机构。其中，能量收集机构包括第一省力杠杆2100和与第一省力杠杆2100的第一端 2102固定连接的第一主动轮2110；还包括第二省力杠杆2200和与第二省力杠杆2200的第三端2202固定连接的第二主动轮2210。第一省力杠杆2100和第二省力杠杆2200的支点通过轴承与支架板100活动连接。第一省力杠杆2100的第二端2106设有脚踏板；第二省力杠杆2200的第四端2206也设有脚踏板。发电机构具有用于旋转发电的发电轴310。发电轴310设有从动轮320，且从动轮320与第一主动轮2110和第二主动轮2210相互啮合。

该电动车20具有上述实施例中的脚踏发电装置10。该脚踏发电装置10工作时，可以用脚踩踏脚踏板，通过省力杠杆绕支点的转动驱动发电轴310旋转，从而发电。该脚踏发电装置10结构简单，便于使用，可以充分利用人类活动产生的能量进行发电，提升了用户体验。

在一个实施例中，如图3所示，上述电动车20还包括车体及设于车体底部的车轮540。

具体来说，车体一般可以由底盘和焊接于底盘上的车架构成。这是本领域的惯用技术手段，不再赘述。该电动车20的车体内部可以设有电源和与电源电性连接的驱动机构，以使电源向驱动机构供电。该驱动机构可以是马达。脚踏发电装置10设于车体内部，且脚踏发电装置10的发电机构与电源电性连接，以使脚踏发电装置10产生的电能可以传输至电源。

车轮540设于车体底部，以通过车轮540的转动使电动车20移动。车轮540 与车体内部的驱动机构传动连接，以使驱动机构工作时车轮540转动。如在图4 所示的实施例中，两车轮540之间可以通过车轴542相连接，车轮540与车轴 542同轴设置。车轴542上设有驱动车轮540，且该驱动齿轮544通过链条546 与驱动机构传动连接。驱动机构工作时，驱动机构驱动链条546转动，链条546 带动与之传动连接的驱动齿轮544转动，以使车轴542转动。由于车轴542与车轮540通心设置，因此，随着车轴542转动，车轮540转动，电动车20移动。

在一个实施例中，如图3所示，车体内部还设有陀螺仪510。

具体来说，该车体内部设有陀螺仪510，陀螺仪510包括旋转轴512及绕旋转轴512高速旋转的转子514。该陀螺仪510可以有效防止车侧歪斜，从而稳定车的重心，增加电动车20的安全性。

在一个实施例中，该电动车20的车体内部设有方向盘532，该方向盘532 与车轮540传动连接，以使方向盘532转动时，车轮540也发生水平转动，从而在行车过程中通过方向盘532控制车轮540转向。

进一步地，该发电轴310可以通过万向节534与车体连接，从而实现变角度动力传递，以便用户弯曲角度驾驶该电动车20。该实施例中，车体内部还设有座椅520，以供用户座靠。方向盘532应当设于靠近座椅520的地方，以使用户坐于座椅520上时，可以通过方向盘532控制车轮540转向。同时，脚踏板也应设于靠近座椅520的地方，以方便用户踩踏。

在一个具体的实施例中，一种电动车20，包括上述任意一个实施例中的脚踏发电装置10，还包括车体及设于车体底部的车轮540。该脚踏发电装置10设于车体内部，且发电机构为交流发电机。交流发电机的输出部分通过整流器与超级电容电性连接。超级电容作为电源，可以吸收脚踏发电装置10产生的电能。同时，超级电容作为电源，还可以通过整流器直接获取外部家庭电路的电能。

该电动车20内还可以安装有控制系统和辅助驾驶系统，以便于用户驾驶电动车20。这些都是本领域的惯用技术手段，不再赘述。

该电动车20，用户可以用脚踩踏脚踏发电装置10的脚踏板，使第一省力杠杆2100的第二端2106绕第一支点2104旋转；第二省力杠杆2200的第四端2206 绕第二支点2204旋转。当第一省力杠杆2100的第二端2106绕第一支点2104 旋转时，第一省力杠杆2100的第一端2102固定连接的第一主动轮2110也绕第一支点2104旋转，从而使与之啮合的从动轮320旋转。同样的，第二省力杠杆 2200的旋转也可以带动从动轮320的旋转。从动轮320带动发电轴310旋转，产生电能。由于该发电机构为交流发电机，因此，发电机构与电源之间还需连接有整流器。发电机构产生的电能通过整流器整流后存储在电源内，从而可以用于驱动驱动机构。

上述电动车20结构简单，便于使用，可以充分利用人类活动产生的能量进行发电，提升了用户体验。同时，该电动车20还采用了交流发电机作为发电机构，易于制造、容易维护且成本更低。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种脚踏发电装置，其特征在于，包括：

支架板；

能量收集机构，包括第一收集组件和第二收集组件，所述第一收集组件包括第一省力杠杆和与所述第一省力杠杆的第一端固定连接的第一主动轮，所述第一省力杠杆的第一支点通过轴承与所述支架板活动连接，所述第一省力杠杆的第二端设有脚踏板；所述第二收集组件包括第二省力杠杆和与所述第二省力杠杆的第三端固定连接的第二主动轮，所述第二省力杠杆的第二支点通过轴承与所述支架板活动连接，所述第二省力杠杆的第四端设有脚踏板；所述第一支点与所述第二支点相重合；

发电机构，具有用于旋转发电的发电轴，所述发电轴设有从动轮；所述从动轮与所述第一收集组件的所述第一主动轮相互啮合；且所述从动轮与所述第二收集组件的所述第二主动轮相互啮合，所述从动轮为飞轮。

2.根据权利要求1所述的脚踏发电装置，其特征在于，所述第二收集组件相对所述第一收集组件独立设置，以使所述第一收集组件和所述第二收集组件彼此独立工作。

3.根据权利要求2所述的脚踏发电装置，其特征在于，还包括：

能量传递机构，包括若干个两两啮合的同轴齿轮；所述同轴齿轮可转动的固定于所述支架板上；所述同轴齿轮包括第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮的半径大于所述第二齿轮的半径；所述若干个同轴齿轮转动时，相邻两个同轴齿轮中的一个同轴齿轮的第一齿轮驱动另一同轴齿轮的第二齿轮；

沿所述转动传递方向，所述若干个两两啮合的同轴齿轮中的第一个同轴齿轮的第二齿轮与所述第一主动轮和所述第二主动轮相互啮合；最后一个同轴齿轮的第一齿轮与所述从动轮相互啮合。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的脚踏发电装置，其特征在于，所述第一主动轮和所述第二主动轮均为扇形轮；所述扇形轮的一端通过弹簧与所述支架板连接。

5.根据权利要求4所述的脚踏发电装置，其特征在于，所述轴承为超越离合器。

6.一种电动车，其特征在于，包括如权利要求1至4任意一项所述的脚踏发电装置。

7.根据权利要求6所述的电动车，其特征在于，还包括：

车体，所述车体内设有电源及与所述电源电性连接的驱动机构；所述脚踏发电装置设于所述车体内部，且脚踏发电装置的发电机构与所述电源电性连接；

车轮，设于所述车体底部，所述车轮与所述驱动机构传动连接，以使所述驱动机构工作时所述车轮转动。

8.根据权利要求7所述的电动车，其特征在于，所述车体内部设有陀螺仪；所述陀螺仪包括旋转轴及绕所述旋转轴转动的转子。

9.根据权利要求7所述的电动车，其特征在于，所述车体内部设有方向盘，所述方向盘与所述车轮传动连接，以通过所述方向盘控制所述车轮转向。

10.根据权利要求9所述的电动车，其特征在于，所述方向盘与所述车体之间通过万向节活动连接。

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