專利名稱：一種腳踏發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)電裝置，具體是一種用在公交站臺(tái)、旅游景區(qū)等公共場(chǎng)所給便攜電子設(shè)備充電的腳踏發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的提高，人們對(duì)電子產(chǎn)品的依賴度越來越高。以智能手機(jī)、平板電腦為代表的便攜式電子設(shè)備正以顯著的速度發(fā)展著。便攜式電子設(shè)備的多功能化、高性能化及便利性使人們使用的機(jī)會(huì)增加，伴隨著巨大的電力損耗。此外，我國正大力建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)，需要更多樣、更貼近人們生活的公眾節(jié)能意識(shí)的宣傳與培養(yǎng)方式。目前，國外已有公司研制出了可以為手機(jī)充電的腳踏發(fā)電裝置，如一款名為Orange Power Pump的腳踏式手機(jī)應(yīng)急充電器。整個(gè)充電裝置主要由兩部分組成:腳踏氣囊、動(dòng)力發(fā)電機(jī)。當(dāng)人們用力踩踏氣囊的時(shí)候，氣囊的氣流通過膠皮管傳輸進(jìn)發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)由于動(dòng)力作用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生電能，然后再用數(shù)據(jù)線充電給手機(jī)。這款腳踏式手機(jī)應(yīng)急充電器雖然環(huán)保，但其也存在著重量大、制造成本高等不足。而國內(nèi)對(duì)于此領(lǐng)域的研究也相對(duì)較少，除了市面上出現(xiàn)的可以給手機(jī)充電的小巧的發(fā)電裝置外，其余大部分都是停留在設(shè)計(jì)與構(gòu)思層面，且市面上給手機(jī)充電的發(fā)電裝置存在著發(fā)電量微弱、電壓不穩(wěn)定等不足。針對(duì)上述問題，本發(fā)明人在對(duì)某市廣大市民進(jìn)行節(jié)能減排意識(shí)調(diào)查的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出一款可以為便攜式電子設(shè)備充電的自助發(fā)電裝置，該裝置放置于交通站臺(tái)、旅游景區(qū)等公共場(chǎng)所，在滿足人們充電需求的同時(shí)讓“低碳環(huán)?！钡挠^念深入人心。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一款放置于交通站臺(tái)、旅游景區(qū)等公共場(chǎng)所，可以為便攜式電子設(shè)備充電的自助發(fā)電裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:研制一種腳踏發(fā)電裝置，該裝置包含固定支座和設(shè)于其上的發(fā)電機(jī)構(gòu)本體，所述的發(fā)電機(jī)構(gòu)本體由踩踏構(gòu)件、傳動(dòng)構(gòu)件以及發(fā)電構(gòu)件等組成。踩踏構(gòu)件接受使用者的踩踏動(dòng)作，腳踏板作出相應(yīng)的反應(yīng)；傳動(dòng)構(gòu)件將腳踏板的往復(fù)擺動(dòng)傳遞到發(fā)電構(gòu)件；發(fā)電構(gòu)件由發(fā)電機(jī)進(jìn)行發(fā)電，輸出的電能通過整流濾波電路得到適合給便攜設(shè)備充電的電能。所述踩踏構(gòu)件由腳踏板、滑槽、滑動(dòng)軸承以及銷軸等組成，所述的滑動(dòng)軸承可以在滑槽中自由滑動(dòng)，滑動(dòng)軸承套接在銷軸上，銷軸鉸接在細(xì)長(zhǎng)軸的一端。所述踩踏板構(gòu)件在人的踩踏作用下向下轉(zhuǎn)動(dòng)，滑動(dòng)軸承會(huì)在滑槽中向里滑動(dòng)，滑動(dòng)軸承通過銷軸帶動(dòng)細(xì)長(zhǎng)軸繞支座轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)人松開踩踏動(dòng)作時(shí)，在扭簧的作用下腳踏板會(huì)恢復(fù)擺動(dòng)，因而帶動(dòng)細(xì)長(zhǎng)軸繞支座向相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。所述傳動(dòng)構(gòu)件包含細(xì)長(zhǎng)軸、滑套、齒輪、齒條、軸、軸承等。通過細(xì)長(zhǎng)軸的杠杠傳動(dòng)，以及齒輪齒條嚙合傳動(dòng)，將腳踏板的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)化為發(fā)電機(jī)軸的整周轉(zhuǎn)動(dòng)。所述傳動(dòng)構(gòu)件包含的細(xì)長(zhǎng)軸一端鉸接在銷軸上，另一端套有滑套，細(xì)長(zhǎng)軸通過支點(diǎn)鉸接在固定支座上。支點(diǎn)在細(xì)長(zhǎng)軸上的位置是綜合考慮人體工程學(xué)與傳遞效率，通過數(shù)模優(yōu)化得到的，支點(diǎn)距兩端的長(zhǎng)度比為5.12:1，能夠保證使用者在舒服發(fā)電的前提下有較高的發(fā)電效率。所述傳動(dòng)構(gòu)件包含的滑套可以在細(xì)長(zhǎng)軸上滑動(dòng)，滑套與齒條的一端鉸接，通過滑套可以帶動(dòng)齒條上下運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)嚙合的齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)。齒條通過導(dǎo)程槽進(jìn)行限位。所述傳動(dòng)構(gòu)件中包含有單向軸承，保證腳踏板在扭簧的作用下進(jìn)行復(fù)位時(shí)傳動(dòng)構(gòu)件與發(fā)電機(jī)是脫離狀態(tài)，從而保證腳踏板復(fù)位能順利進(jìn)行。所述發(fā)電構(gòu)件中的發(fā)電機(jī)通過聯(lián)軸器與末端齒輪相連，發(fā)電機(jī)的選取考慮到傳動(dòng)構(gòu)件的傳動(dòng)比，以及編寫設(shè)備的充電要求。發(fā)電機(jī)發(fā)出的電經(jīng)過整流濾波電路后得到穩(wěn)定的電能，發(fā)電構(gòu)件外接有給便攜式電子設(shè)備供電的多種接口。本發(fā)明有益效果是:提供一款放置于交通站臺(tái)、旅游景區(qū)等公共場(chǎng)所，可以為便攜式電子設(shè)備充電的自助發(fā)電裝置，方便人們?cè)诔鲂袝r(shí)為隨身攜帶的電子設(shè)備進(jìn)行充電，且在滿足人們充電需求的同時(shí)讓“低碳環(huán)保”的觀念深入人心。


圖1是本發(fā)明的軸測(cè)圖。圖2是本發(fā)明的俯視圖。圖3是本發(fā)明的后視圖。圖4是本發(fā)明的側(cè)視圖。圖5是本發(fā)明踩踏構(gòu)件的局部視圖。其中:1-支座、2-腳踏板、3-細(xì)長(zhǎng)軸、4-肋板、5-支撐板、6-軸承、7-單向軸承、8-齒輪2、9-齒輪3、IO-齒輪4、Il-齒輪5、13_滑套、14-齒輪1、15_導(dǎo)程槽、16-齒條、17-軸1、18-軸2、19-聯(lián)軸器、20-發(fā)電機(jī)、21-滑動(dòng)軸承、22-扭簧。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖進(jìn)一步說明本發(fā)明的具體實(shí)施。參見圖1-5，本發(fā)明包含踩踏構(gòu)件、傳動(dòng)構(gòu)件以及發(fā)電構(gòu)件等。踩踏構(gòu)件接收使用者的踩踏動(dòng)作，并在扭簧的作用下繞鉸接點(diǎn)往復(fù)上下擺動(dòng)；傳動(dòng)構(gòu)件通過杠桿以及齒輪齒條的傳動(dòng)，將腳踏板的擺動(dòng)轉(zhuǎn)換到發(fā)電機(jī)軸的整周轉(zhuǎn)動(dòng)；發(fā)電構(gòu)件在人力驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行發(fā)電，并通過整流濾波電路進(jìn)行整流濾波，得到能給便攜式電子設(shè)備供電的穩(wěn)定電能。參見圖1、圖2和圖5，滑動(dòng)軸承在腳踏板下的滑槽中前后滑動(dòng)，巧妙地將腳踏板的擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為細(xì)長(zhǎng)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。參見圖1、圖2和圖3，細(xì)長(zhǎng)軸利用杠杠傳動(dòng)原理帶動(dòng)滑套上下移動(dòng)，滑套帶動(dòng)與其鉸接的齒條在導(dǎo)程槽中上下滑動(dòng)，再通過齒條齒輪間的嚙合傳動(dòng)將運(yùn)動(dòng)形式最后轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)軸的整周轉(zhuǎn)動(dòng)。參見圖1和圖4，傳動(dòng)過程中利用到單向軸承，使用者向下踩踏腳踏板時(shí)，運(yùn)動(dòng)能傳遞到發(fā)電機(jī)；使用者松開踩踏動(dòng)作時(shí)，腳踏板在扭簧的作用下進(jìn)行復(fù)位，此時(shí)傳動(dòng)構(gòu)件與發(fā)電機(jī)是脫離狀態(tài)，從而保證腳踏板復(fù)位能順利進(jìn)行。
權(quán)利要求
1.一種腳踏發(fā)電裝置，包含固定支座和設(shè)于支座上的發(fā)電機(jī)構(gòu)本體，其特征在于:所述發(fā)電機(jī)構(gòu)本體由踩踏構(gòu)件、傳動(dòng)構(gòu)件以及發(fā)電構(gòu)件等組成，其中: 1)踩踏構(gòu)件:支座(I)、腳踏板(2)、銷軸(4)、滑動(dòng)軸承(21)、扭簧(22)； 2)傳動(dòng)構(gòu)件:細(xì)長(zhǎng)軸(3)、套環(huán)(13)、齒條(16)，導(dǎo)程槽(15)、齒輪I(14)、 齒輪2 (8)、齒輪3 (9)、齒輪4 (10)、齒輪5 (11)、軸I (17)、軸2 (18)，軸承(6)，3單向軸承(7)； 3)發(fā)電構(gòu)件:聯(lián)軸器(19)、發(fā)電機(jī)(20)，整流濾波電路，外設(shè)充電接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的踩踏構(gòu)件，其特征在于:所述的腳踏板(2)鉸接在支座(I)上，通過扭簧(22)進(jìn)行復(fù)位；所述的腳踏板下方的滑槽中裝有滑動(dòng)軸承(21)，滑動(dòng)軸承(21)通過銷軸(4)與傳動(dòng)構(gòu)件的細(xì)長(zhǎng)軸(3)相連；腳踏板(2)在腳踏與復(fù)位過程中，帶動(dòng)細(xì)長(zhǎng)軸(3)繞支座上的固定支點(diǎn)來回?cái)[動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)構(gòu)件，其特征在于:所述的滑套(13)可以在細(xì)長(zhǎng)軸上滑動(dòng)，并與齒條(16)鉸接，齒條(16)由導(dǎo)程槽(15)進(jìn)行限位；齒條(16)與齒輪I (14)嚙合，齒輪I (14)通過軸2 (18)與齒輪3 (9)固結(jié)，齒輪3 (9)齒輪2 (8)嚙合，齒輪2 (8)與齒輪4 (10)通過軸I (17)固結(jié)，齒輪4 (10)與齒輪5 (11)嚙合；通過滑套(13)與細(xì)長(zhǎng)軸(3)的配合以及齒輪齒條間的嚙合，將腳踏板的擺動(dòng)現(xiàn)實(shí)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)軸的整周轉(zhuǎn)動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的細(xì)長(zhǎng)軸，其特征在于:細(xì)長(zhǎng)軸(3)繞支座(I)旋轉(zhuǎn)的支點(diǎn)位置，是綜合考慮傳動(dòng)效率與人體工程學(xué)，通過數(shù)模優(yōu)化來確定的；支點(diǎn)距兩端的長(zhǎng)度比為5.12:1，保證人在使用該裝置發(fā)電舒服的前提下是發(fā)電效率最大化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)構(gòu)件，其特征在于:所述的支座(I)上裝有單向軸承(7)，保證腳踏板(2)在扭簧(22)的作用下進(jìn)行復(fù)位時(shí)傳動(dòng)構(gòu)件與發(fā)電機(jī)是脫離狀態(tài)，從而保證腳踏板(2)復(fù)位能順利進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的傳動(dòng)構(gòu)件，其特征在于:利用杠杠傳動(dòng)以及齒輪齒條傳動(dòng)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，傳動(dòng)構(gòu)件有一定的傳動(dòng)比，保證能帶動(dòng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行正常發(fā)電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的腳踏發(fā)電裝置，其特征在于:發(fā)電機(jī)發(fā)出的電通過整流濾波電路，得到適用于給便攜電子產(chǎn)品充電的電能；腳踏發(fā)電裝置外接有適用于各種終端設(shè)備的充電接口，方便使用者選擇使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種腳踏發(fā)電裝置，它包含固定支座和設(shè)于支座上的發(fā)電機(jī)構(gòu)本體，所述的發(fā)電機(jī)構(gòu)本體由踩踏構(gòu)件、傳動(dòng)構(gòu)件以及發(fā)電構(gòu)件等組成。所述的腳踏板接收使用者的踩踏動(dòng)作，并通過扭簧進(jìn)行復(fù)位；所述的傳動(dòng)構(gòu)件將腳踏板的往復(fù)擺動(dòng)轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)軸的整周轉(zhuǎn)動(dòng)；所述的發(fā)電機(jī)由人力驅(qū)動(dòng)進(jìn)行發(fā)電。本發(fā)腳踏發(fā)電裝置小巧，發(fā)電效率較高，適用于公交站臺(tái)、旅游景區(qū)等公共場(chǎng)所，為出行者的各種便攜式電子設(shè)備提供電能。
文檔編號(hào)H02J7/32GK103195674SQ20131013672
公開日2013年7月10日 申請(qǐng)日期2013年4月19日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月19日
發(fā)明者張昊, 程明, 張志富, 周超超, 謝溪凌, 李崚灣, 王冬棟, 孫科, 李濤濤, 汪俊亮, 陳定方, 張爭(zhēng)艷 申請(qǐng)人:程明