行走发电装置
阅读说明：本技术 行走发电装置 (Walking power generation device ) 是由 张鹏跃 李建朝 胡孟谦 段志群 支建庄 曹学文 孙成安 王刚 薛耀 孔令钊 于 2020-05-08 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种行走发电装置,属于发电设备技术领域,包括行走底板、穿戴结构、第一升降踏板、蓄能机构、驱动转轴、第一传递机构、第二传递机构以及拨叉机构。在行走时后脚掌先手接触地面,在后脚掌靠近地面的过程中后脚掌将第一升降踏板向下压,此时拨叉机构在第一升降踏板的作用下将第一传递机构与驱动转轴连接,通过第一传递机构将第一升降踏板的运动传递到驱动转轴而产生电能。然后是后脚掌逐渐抬起的同时前脚掌向下按压蓄能机构使蓄能机构储存能量。本发明行走发电装置,依靠储能机构实现了在使用者脚掌离开底面的时间段内依然可以持续性的发电,保证了发电过程的连续性,并且也提高了对人们行走产生能量的利用率。(The invention provides a walking power generation device, which belongs to the technical field of power generation equipment and comprises a walking bottom plate, a wearing structure, a first lifting pedal, an energy storage mechanism, a driving rotating shaft, a first transmission mechanism, a second transmission mechanism and a shifting fork mechanism. When the walking device walks, the rear sole firstly contacts the ground, the first lifting pedal is pressed downwards by the rear sole in the process that the rear sole is close to the ground, the first transmission mechanism is connected with the driving rotating shaft by the shifting fork mechanism under the action of the first lifting pedal, and the motion of the first lifting pedal is transmitted to the driving rotating shaft through the first transmission mechanism to generate electric energy. Then the rear sole is gradually lifted and the front sole presses the energy storage mechanism downwards to enable the energy storage mechanism to store energy. The walking power generation device provided by the invention can generate power continuously in a time period when the sole of a user leaves the bottom surface by virtue of the energy storage mechanism, so that the continuity of the power generation process is ensured, and the utilization rate of energy generated by walking of people is also improved.)
技术领域
本发明属于发电设备技术领域，具体地说，是涉及一种行走发电装置。
背景技术
随着社会的发展与进步，越来越多的移动电子产品进入到人们的日常生活中。当长时间户外活动时，随身携带的一些电子产品会因为电量不足而停止工作，而充电宝之类的供电设备能提供的电量有限，不能够持续性的产生电量，行走发电装置就很好的解决了这个问题。行走发电装置是利用人们行走时脚掌抬起与落下来驱动发电机进行发电，但是目前现有的行走发电装置由于只能在后脚掌下压和抬起时发电，而在步伐迈进的过程中无法发电，导致了发电过程是间歇性的不连续的，并且对行走过程中产生的能量利用率较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种行走发电装置，旨在解决现有的行走发电装置存在的对行走过程中产生的能量利用率较低的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：提供一种行走发电装置，包括行走底板、设置在所述行走底板上用于将所述行走底板与使用者的脚步固定的穿戴结构、活动设置在所述行走底板上且位于行走底板后方的第一升降踏板、设置在所述行走底板上且位于行走底板前部的蓄能机构、转动设置在所述行走底板上用于驱动发电单元转动的驱动转轴、设置在所述行走底板上用于将所述第一升降踏板移动时产生的能量传递到所述驱动转轴处的第一传递机构、以及设置在所述行走底板上用于将所述蓄能机构产生的能量传递到所述驱动转轴处的第二传递机构，所述行走底板上还设置有用于拨动所述驱动转轴与第一传递机构连接或与第二传递机构连接的拨叉机构，所述拨叉机构通过所述第一升降踏板的运动进行驱动，所述第一升降踏板处于运动状态时所述拨叉机构拨动所述驱动转轴与所述第一传递机构连接，所述第一升降踏板处于静止状态时所述拨叉机构拨动所述驱动转轴与所述第一传递机构连接。
作为本申请另一实施例，所述行走底板的侧面还设置有第一支架，所述行走底板的另一侧还设置有第二支架，所述第一支架与所述第二支架以及行走底板围城用于容纳脚部的凹腔，所述第一传递机构设置在所述第一支架上，所述第二传递机构设置在所述第二支架上。
作为本申请另一实施例，所述第一传递机构包括转动设置在行走底板侧面的第一主动齿轮、转动设置在所述行走底板侧面且与第二主动齿轮相互啮合的第一驱动齿轮，所述第一升降踏板与所述第一主动齿轮之间还设置有用于驱动第一主动齿轮转动的第一传动结构。
作为本申请另一实施例，所述第一传递机构包括转动设置在所述行走底板侧面的第二主动齿轮、转动设置在所述行走底板侧面且与所述第二主动齿轮相互啮合的第二驱动齿轮，所述蓄能机构与所述第二主动齿轮之间还设置有用于传递能量的第二传动结构。
作为本申请另一实施例，所述拨叉机构包括套装在所述驱动转轴外部且可沿所述驱动转轴轴向滑动的转换套轴、设置在所述第一升降踏板与所述转换套轴之间的拨动杆组，所述第一主动齿轮与所述驱动转轴同轴设置，所述第二主动齿轮也与所述驱动转轴同轴设置，所述第一主动齿轮与所述第二主动齿轮上均设置有中心过孔，所述转换套轴的两端部均设置与所述所述第一主动齿轮或所述第二主动齿轮卡装固定的卡装结构。
作为本申请另一实施例，所述卡装结构包括设置在所述转换套轴端部的卡装棘齿、多个设置在所述中心过孔的内壁上用于将所述转换套轴与第二主动齿轮或第一主动齿轮卡紧的卡装棘齿。
作为本申请另一实施例，所述拨动杆组包括一端铰接设置在所述转换套轴外壁上另一端转动设置在所述行走底板上的转动杆、以及设置在所述第一升降踏板上用于驱动转动杆旋转的驱动杆。
作为本申请另一实施例，所述蓄能机构包括活动设置在所述行走底板上且位于行走底板前方的第二升降踏板、转动设置在所述行走底板用于的侧面蓄能转动轮、以及设置在行走底板侧面用于将第二升降踏板直线运动转换为蓄能转动轮转动的第三传动结构。
作为本申请另一实施例，所述蓄能转动轮包括转动设置在所述行走底板侧面的转动轴、一端固设在所述转动轴的圆周上另一端固定在所述行走底板上的弹性扭簧、以及设置在转动轴端部的轮体。
作为本申请另一实施例，所述第一升降踏板与所述第二升降踏板均包括升降板体、设置在所述升降板体与所述行走底板之间的弹性缓冲件、以及设置在升降板体与行走底板之间的导向结构。
本发明提供的行走发电装置的有益效果在于：与现有技术相比，通过穿戴装置将行走底板与使用者的脚部固定，在行走底板上还设置有第一升降踏板以及蓄能机构，第一升降踏板位于使用者脚跟下方蓄能机构位于脚掌下方处。在行走底板上设置有用于驱动发电单元转动的驱动转轴，并在行走底板上还设置有第一传递机构以及第二传递机构，并且还设置有拨叉机构。拨叉机构通过第一升降踏板的运动进行驱动，第一升降踏板处于运动状态时拨叉机构拨动驱动转轴与第一传递机构连接，第一升降踏板处于静止状态时拨叉机构拨动驱动转轴与第一传递机构连接。按照人们的行走习惯设置在使用者行走时，在行走时后脚掌先手接触地面，在后脚掌靠近地面的过程中后脚掌将第一升降踏板向下压，此时拨叉机构在第一升降踏板的作用下将第一传递机构与驱动转轴连接，通过第一传递机构将第一升降踏板的运动传递到驱动转轴而产生电能。然后是后脚掌逐渐抬起的同时前脚掌向下按压蓄能机构使蓄能机构储存能量，并且后脚掌逐渐抬起时第一升降踏板处于上升状态，此时第一传递机构依然与驱动转轴连接并持续进行发电，最后当整个脚掌完全抬起离开地面时，拨叉机构将第二传递机构与驱动转轴连接，将蓄能机构储存能量通过第二传递机构传递到驱动转轴进行发电。本发明行走发电装置，依靠储能机构实现了在使用者脚掌离开底面的时间段内依然可以持续性的发电，保证了发电过程的连续性，并且也提高了对人们行走产生能量的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的行走发电装置的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的行走发电装置的侧视结构示意图一；
图3为本发明实施例提供的行走发电装置的侧视结构示意图二；
图4为本发明实施例所采用的拨叉机构的结构示意图；
图5为图4中所示的拨叉机构的结构剖视结构示意图；
图6为图4中所示的拨叉机构的结构侧视结构示意图。
图中：1、行走底板；11、第一支架；12、第二支架；2、第一升降踏板；21、升降板体；22、弹性缓冲件；23、导向结构；3、蓄能机构；31、第二升降踏板；32、蓄能转动轮；33、第三传动结构；4、驱动转轴；5、第一传递机构；51、第一主动齿轮；52、第一驱动齿轮；53、第一传动结构；6、第二传递机构；61、第二主动齿轮；62、第二驱动齿轮；63、第二传动结构；7、拨叉机构；71、转换套轴；72、拨动杆组；8、卡装结构；9、发电单元。
具体实施方式
为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请一并参阅图1至图3，现对本发明提供的行走发电装置进行说明。行走发电装置，包括行走底板1、设置在行走底板1上用于将行走底板1与使用者的脚步固定的穿戴结构、活动设置在行走底板1上且位于行走底板1后方的第一升降踏板2、设置在行走底板1上且位于行走底板1前部的蓄能机构3、转动设置在行走底板1上用于驱动发电单元9转动的驱动转轴4、设置在行走底板1上用于将第一升降踏板2移动时产生的能量传递到驱动转轴4处的第一传递机构5、以及设置在行走底板1上用于将蓄能机构3产生的能量传递到驱动转轴4处的第二传递机构6，行走底板1上还设置有用于拨动驱动转轴4与第一传递机构5连接或与第二传递机构6连接的拨叉机构7，拨叉机构7通过第一升降踏板2的运动进行驱动，第一升降踏板2处于运动状态时拨叉机构7拨动驱动转轴4与第一传递机构5连接，第一升降踏板2处于静止状态时拨叉机构7拨动驱动转轴4与第一传递机构5连接。
本实施例提供的行走发电装置，与现有技术相比，通过穿戴装置将行走底板1与使用者的脚部固定，在行走底板1上还设置有第一升降踏板2以及蓄能机构3，第一升降踏板2位于使用者脚跟下方蓄能机构3位于脚掌下方处。在行走底板1上设置有用于驱动发电单元9转动的驱动转轴4，并在行走底板1上还设置有第一传递机构5以及第二传递机构6，并且还设置有拨叉机构7。拨叉机构7通过第一升降踏板2的运动进行驱动，第一升降踏板2处于运动状态时拨叉机构7拨动驱动转轴4与第一传递机构5连接，第一升降踏板2处于静止状态时拨叉机构7拨动驱动转轴4与第一传递机构5连接。按照人们的行走习惯设置在使用者行走时，在行走时后脚掌先手接触地面，在后脚掌靠近地面的过程中后脚掌将第一升降踏板2向下压，此时拨叉机构7在第一升降踏板2的作用下将第一传递机构5与驱动转轴4连接，通过第一传递机构5将第一升降踏板2的运动传递到驱动转轴4而产生电能。然后是后脚掌逐渐抬起的同时前脚掌向下按压蓄能机构3使蓄能机构3储存能量，并且后脚掌逐渐抬起时第一升降踏板2处于上升状态，此时第一传递机构5依然与驱动转轴4连接并持续进行发电，最后当整个脚掌完全抬起离开地面时，拨叉机构7将第二传递机构6与驱动转轴4连接，将蓄能机构3储存能量通过第二传递机构6传递到驱动转轴4进行发电。本发明行走发电装置，依靠储能机构实现了在使用者脚掌离开底面的时间段内依然可以持续性的发电，保证了发电过程的连续性，并且也提高了对人们行走产生能量的利用率，使行走发电装置使用更方便。
在本实施例中，发电单元9通过支架固定到人的腿部，支架可以单独固定到腿上也可以通过连接杆将支架与行走底板1固定，发电单元9这样设置可以减轻本行走发电装置的整体重量，使本行走发电装置实用更加方便。
作为本发明提供的行走发电装置的一种具体实施方式，请一并参阅图5，行走底板1的侧面还设置有第一支架11，行走底板1的另一侧还设置有第二支架12，第一支架11与第二支架12以及行走底板1围城用于容纳脚部的凹腔，第一传递机构5设置在第一支架11上，第二传递机构6设置在第二支架12上。第一支架11与第二支架12的设置使第一传递机构5与第二传递机构6的设置使行走底板1的安装区域更大，并且将更方便，并且第一支架11与第二之间分别位于脚掌的两侧可以对脚掌起到一定的固定作用。
作为本发明提供的行走发电装置的一种具体实施方式，请参阅图1及图3，第一传递机构5包括转动设置在行走底板1侧面的第一主动齿轮51、转动设置在行走底板1侧面且与第二主动齿轮61相互啮合的第一驱动齿轮52，第一升降踏板2与第一主动齿轮51之间还设置有用于驱动第一主动齿轮51转动的第一传动结构53。第一升降踏板2通过第一传动结构53将第一升降踏板2升降时产生的能量传递到第一传递机构5并驱动所述驱动转轴4进行转动，第一传递机构5采用两个齿轮相互啮合的方式，使能量的传递效率更好。
在本实施例中，第一传动结构53可以为设置在第一升降踏板2与第一驱动齿轮52之间的传动连杆，传动连杆一端铰接设置在第一升降踏板2的侧面另一端铰接设置在第一主动齿轮51的侧面非圆心区域，这样在第一升降踏板2上升或者下降时就可以通过传动连杆拉动第一主动齿轮51正转或者反转，第一驱动齿轮52将转动传递到第一驱动齿轮52从而驱动所述驱动转轴4转动，完成能量的传递。第一传动结构53还可以为设置在第一升降踏板2侧面的驱动齿条，驱动齿条与第一主动齿轮51相互啮合，同理也可以完成第一升降踏板2能量的传动。
作为本发明提供的行走发电装置的一种具体实施方式，请参阅图1及图2，第二传递机构6包括转动设置在行走底板1侧面的第二主动齿轮61、转动设置在行走底板1侧面且与第二主动齿轮61相互啮合的第二驱动齿轮62，蓄能机构3与第二主动齿轮61之间还设置有用于传递能量的第二传动结构63。第二传递机构6采用两个齿轮相互啮合的方式，使能量的传递效率更好，并且也使第二传递机构6更加稳定。
在本实施例中，由于蓄能机构3的蓄能转动轮32与第二主动齿轮61的距离较远，因此第二传动结构63包括设置在第二主动齿轮61侧面的从动轮(可选用皮带轮或链轮)、以及缠绕在蓄能转动轮32与从动轮周圈上的皮带或者链条，使蓄能机构3与第二主动齿轮61之间的传动更加方便。
作为本发明提供的行走发电装置的一种具体实施方式，请参阅图1、图4及图5，拨叉机构7包括套装在驱动转轴4外部且可沿驱动转轴4轴向滑动的转换套轴71、设置在第一升降踏板2与转换套轴71之间的拨动杆组72，第一主动齿轮51与驱动转轴4同轴设置，第二主动齿轮61也与驱动转轴4同轴设置，第一主动齿轮51与第二主动齿轮61上均设置有中心过孔，转换套轴71的两端部均设置与第一主动齿轮51或第二主动齿轮61卡装固定的卡装结构8。驱动转轴4圆周上设置有多个用于卡装转换套轴71的卡装凸起，卡装凸起沿驱动转轴4的轴向设置，转换套轴71上设置有用于容纳卡装凸起的卡装凹槽，使转换套轴71可以随驱动转轴4一同转动的同时还能沿驱动转轴4的轴向滑动。驱动转轴4采用此种结构可以在第一升降踏板2处于压缩状态时，通过拨动杆组72将转换套轴71推向第一主动齿轮51的中心过孔内，使第一主动齿轮51上的卡装结构8将转换套轴71卡紧，完成转换套轴71与第一主动齿轮51的连接，此时通过第一升降踏板2的运动并通过第一传递机构5来进行发电，第二传递结构此时处于静止状态。在脚部完全抬起时，第一升降踏板2处于最高位置，此时拨动杆组72将转换套轴71推向第二主动齿轮61的中心过孔内，使第二主动齿轮61上的卡装结构8将转换套轴71卡紧，完成转换套轴71与第二主动齿轮61的连接，此时通过蓄能机构3释放的能两进行发电。拨叉机构7采用此种结构可以方便切换第一升降踏板2与第二升降踏板31为动力源进行发电，提高了对人们行走产生能量的利用率。
作为本发明提供的行走发电装置的一种具体实施方式，请参阅图5及图6，卡装结构8包括设置在转换套轴71端部的卡装棘齿、多个设置在中心过孔的内壁上用于将转换套轴71与第二主动齿轮61或第一主动齿轮51卡紧的卡装棘齿。卡装结构8采用此种结构可以实现转换套轴71端部与中心过孔内壁的快速卡紧与分离，使转换套轴71在第一主动齿轮51与第二主动齿轮61之间切换更加方便，使卡装结构8的使用更加方便。
作为本发明提供的行走发电装置的一种具体实施方式，请参阅图4及图5，拨动杆组72包括一端铰接设置在转换套轴71外壁上另一端转动设置在行走底板1上的转动杆、以及设置在第一升降踏板2上用于驱动转动杆旋转的驱动杆。拨动杆组72采用此种结构，使转换套轴71在驱动转轴4外部的移动更加方便。
作为本发明提供的行走发电装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，蓄能机构3包括活动设置在行走底板1上且位于行走底板1前方的第二升降踏板31、转动设置在行走底板1用于的侧面蓄能转动轮32、以及设置在行走底板1侧面用于将第二升降踏板31直线运动转换为蓄能转动轮32转动的第三传动结构33。蓄能机构3采用第二升降踏板31与蓄能转动轮32结合的方式，可以方便的将第二升降踏板31的升降移动通过第三传动结构33转换成为蓄能转动轮32储存的能量，使能量的储存利用率更高。
在本实施例中，第三传动结构33可以为设置在第二升降踏板31与第二驱动齿轮62之间的传动连杆，传动连杆二端铰接设置在第二升降踏板31的侧面另二端铰接设置在第二主动齿轮61的侧面非圆心区域，这样在第二升降踏板31上升或者下降时就可以通过传动连杆拉动第二主动齿轮61正转或者反转，第二驱动齿轮62将转动传递到第二驱动齿轮62从而驱动所述驱动转轴4转动，完成能量的传递。第二传动结构63还可以为设置在第二升降踏板31侧面的驱动齿条，驱动齿条与第二主动齿轮61相互啮合，同理也可以完成第二升降踏板31能量的传动。
作为本发明提供的行走发电装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图3蓄能转动轮32包括转动设置在行走底板1侧面的转动轴、一端固设在转动轴的圆周上另一端固定在行走底板1上的弹性扭簧、以及设置在转动轴端部的轮体。轮体与第二主动齿轮61侧面的从动轮之间设置有皮带或者链条进行传动，可以第二升降踏板31可以通过第三传动结构33来驱动蓄能转动轮32的轮体转动，从而将弹性扭簧扭紧从而将能量储存到弹性扭簧中，在使用者脚部离开地面第二升降踏板31升起来，后弹性扭簧可以将储存的能两释放出来驱动发电单元9发电，使蓄能机构3的实用更加方便。
作为本发明提供的行走发电装置的一种具体实施方式，请参阅图1至图3，第一升降踏板2与第二升降踏板31均包括升降板体21、设置在升降板体21与行走底板1之间的弹性缓冲件22、以及设置在升降板体21与行走底板1之间的导向结构23。第二升降踏板31与第一升降踏板2的机构相同，第一升降踏板2与第二升降踏板31采用此种结构使第一升降踏板2与第二升降踏的移动更加方便，并且弹性缓冲件22的设置还可以对脚底部进行缓冲。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。