專利名稱：踩踏與碾壓發(fā)電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于發(fā)電裝置技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種踩踏與碾壓發(fā)電裝置。
背景技術(shù)：
目前踩踏發(fā)電一般分為利用壓電陶瓷片和機(jī)械式兩個(gè)方向。前者雖然可靠性較高，發(fā)電延遲低，轉(zhuǎn)化效率也較高，但是造價(jià)昂貴，而且發(fā)電總量低，發(fā)電電壓為毫伏級(jí)，極難被存儲(chǔ)，因此實(shí)用價(jià)值較低。專利名稱為一種踩踏發(fā)電裝置及踏板結(jié)構(gòu)，公開號(hào)CN101493083，公開時(shí)間為2009.07.29。該技術(shù)通過踩踏踏板帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，從而上緊發(fā)條，驅(qū)動(dòng)微型發(fā)電機(jī)持續(xù)發(fā)電，并接出使用或儲(chǔ)存于蓄電池中。其特征在于，踏板部分通過齒條與齒輪組件嚙合連接，齒條和齒輪組件將踏板部分的近似直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為圓周運(yùn)動(dòng)并通過齒輪組件進(jìn)行增速；齒輪組件通過發(fā)條組件與微型發(fā)電機(jī)連接，發(fā)條組件的作用為蓄能，將通過踩踏踏板部分產(chǎn)生的能量進(jìn)行積累，并驅(qū)動(dòng)微型發(fā)電機(jī)持續(xù)發(fā)電；微型發(fā)電機(jī)的輸出端與電能輸出接口連接，或依次串聯(lián)換流器及儲(chǔ)能裝置。該技術(shù)運(yùn)用時(shí)由于踩踏時(shí)踏板產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)幅度小，從而使得單次踩踏發(fā)電量較小，不能高效地收集踩踏時(shí)產(chǎn)生的能量。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種踩踏與碾壓發(fā)電裝置，該裝置收集行人踩踏(車輛碾壓)的一部分機(jī)械能，將其轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存，供給裝置周圍的用電設(shè)備使用。本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下本實(shí)用新型提供了一種踩踏與碾壓發(fā)電裝置，該裝置包括發(fā)電模塊、保護(hù)箱體和蓄電池，發(fā)電模塊活動(dòng)放置位于保護(hù)箱體內(nèi)，蓄電池位于保護(hù)箱體的外部。所述的發(fā)電模塊包括第一板件、支撐件、齒條、軸承、構(gòu)件、微型發(fā)電機(jī)、壓縮彈簧、限位構(gòu)件和管件；支撐件位于第一板件的內(nèi)部的邊緣處，與第一板件以螺栓連接；齒條位于支撐件的正下方，與第一板件以螺栓連接；軸承位于齒條的內(nèi)側(cè)與齒條嚙合在一起；微型發(fā)電機(jī)位于軸承的內(nèi)側(cè)與軸承嚙合在一起；管件位于第一板件的內(nèi)部中央位置，構(gòu)件與管件的外緣貼合，壓縮彈簧位于限位構(gòu)件上，限位構(gòu)件距離管件的外緣距離為2 4mm。所述的第一板件的形狀為正方形。所述的齒條、軸承和微型發(fā)電機(jī)的模數(shù)為O. 5。所述的支撐件的形狀為U形。所述的構(gòu)件的形狀為L形。所述的限位構(gòu)件的形狀為L形。所述的限位構(gòu)件的材料為不銹鋼材料。所述的第一板件和管件的材料為鋁合金或鋼。所述的微型發(fā)電機(jī)由一組齒輪組和磁石線圈構(gòu)成。所述的保護(hù)箱體是由第二板件組成，四周和底部的第二板件組成一個(gè)無蓋的長方形箱體，長方形箱體內(nèi)部豎直設(shè)置有若干隔板，將內(nèi)部空間分割成若干長方體區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)放置有一個(gè)發(fā)電模塊，隔板與發(fā)電模塊之間距離為2 4mm，高度比發(fā)電模塊低2 3cm，各第二板件之間采用焊接方式連接。本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)和有益效果I、本實(shí)用新型的裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，不僅能有效提高能量轉(zhuǎn)換效率，而且為后期的維護(hù)提供便利。2、本實(shí)用新型的裝置與同類產(chǎn)品相比發(fā)電總量大，以65Kg人體為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)測(cè)試每次踩踏(按Is計(jì))的發(fā)電量約為3. 7W。3、本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，有利于降低生產(chǎn)成本。 4、本實(shí)用新型的裝置安裝和維修方便。

圖I為本實(shí)用新型踩踏與碾壓發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型踩踏與碾壓發(fā)電裝置的發(fā)電模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型踩踏與碾壓發(fā)電裝置的發(fā)電模塊縱向剖面裝配圖。圖4為本實(shí)用新型踩踏與碾壓發(fā)電裝置的保護(hù)箱體的結(jié)構(gòu)示意圖。其中I為發(fā)電模塊,2為保護(hù)箱體,3為第一板件,4為支撐件,5為齒條,6為軸承，7為構(gòu)件，8為微型發(fā)電機(jī)，9為壓縮彈簧，10為限位構(gòu)件，11為管件，12為第二板件。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例如圖f 4所示，圖I為本實(shí)用新型踩踏與碾壓發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型踩踏與碾壓發(fā)電裝置的發(fā)電模塊結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型踩踏與碾壓發(fā)電裝置的發(fā)電模塊縱向剖面裝配圖；圖4為本實(shí)用新型踩踏與碾壓發(fā)電裝置的保護(hù)箱體的結(jié)構(gòu)示意圖。一種踩踏與碾壓發(fā)電裝置，該裝置包括發(fā)電模塊I、保護(hù)箱體2和蓄電池，發(fā)電模塊I活動(dòng)放置位于保護(hù)箱體2內(nèi)，蓄電池位于保護(hù)箱體2的外部。發(fā)電模塊I包括第一板件3、支撐件4、齒條5、軸承6、構(gòu)件7、微型發(fā)電機(jī)8、壓縮彈簧9、限位構(gòu)件10和管件11 ;支撐件4位于第一板件3的內(nèi)部的邊緣處,與第一板件3以螺栓連接；齒條5位于支撐件4的正下方，與第一板件3以螺栓連接；軸承6位于齒條5的內(nèi)側(cè)與齒條5嚙合在一起；微型發(fā)電機(jī)8位于軸承6的內(nèi)側(cè)與軸承6嚙合在一起；管件11位于第一板件3的內(nèi)部中央位置，構(gòu)件7與管件11的外緣貼合，壓縮彈簧9位于限位構(gòu)件10上，限位構(gòu)件10距離管件11的外緣距離為2mm、3mm或4臟。第一板件3的形狀為正方形。齒條5、軸承6和微型發(fā)電機(jī)8的模數(shù)為O. 5。支撐件4的形狀為U形。構(gòu)件7的形狀為L形。限位構(gòu)件10的形狀為L形。[0037]限位構(gòu)件10的材料為不銹鋼材料。第一板件3和管件11的材料為鋁合金或鋼。微型發(fā)電機(jī)8由一組齒輪組和磁石線圈構(gòu)成。保護(hù)箱體2是由第二板件12組成，四周和底部的第二板件12組成一個(gè)無蓋的長方形箱體，長方形箱體內(nèi)部豎直設(shè)置有若干隔板，將內(nèi)部空間分割成若干長方體區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)放置有一個(gè)發(fā)電模塊I，隔板與發(fā)電模塊I之間距離為2mm、3mm或4mm，高度比發(fā)電模塊I低2cm或3cm，各第二板件12之間采用焊接方式連接。發(fā)電模塊I裝配時(shí)，以壓縮彈簧9為分界，以上部分由上往下依次裝配，以下部分由下往上依次裝配，最后將管件11嵌入壓縮彈簧9內(nèi)，調(diào)整位置使得齒條5與齒輪組接觸緊密。保護(hù)箱體2可采用具有中等強(qiáng)度，良好的耐腐蝕性和可加工性的材料。箱體內(nèi)部·按照模塊大小劃分為相應(yīng)格數(shù)，箱體內(nèi)部隔板可采用焊接方式連接，隔板高度比模塊略低，對(duì)模塊起限位作用。裝置的運(yùn)行原理如圖3當(dāng)發(fā)電模塊I受到踩踏或碾壓時(shí)，人或車輛的重力作用于第一板件3，通過力的傳導(dǎo)作用于壓縮彈簧9，在力的作用下壓縮彈簧9收縮，同時(shí)齒條5下降一段位移并帶動(dòng)軸承6上的齒輪旋轉(zhuǎn)，通過齒輪組的傳導(dǎo)，帶動(dòng)微型發(fā)電機(jī)8旋轉(zhuǎn)發(fā)電；當(dāng)人或車輛的外力撤除時(shí)，壓縮彈簧9舒張復(fù)位，同時(shí)齒條5上升一段位移，并帶動(dòng)軸承6上的齒輪反向旋轉(zhuǎn)，通過齒輪組的傳導(dǎo)，帶動(dòng)微型發(fā)電機(jī)8旋轉(zhuǎn)發(fā)電。產(chǎn)生的電能由蓄電池儲(chǔ)存后，對(duì)周圍用電設(shè)備供電。本踩踏與碾壓發(fā)電裝置通過收集行人踩踏(車輛碾壓)的一部分機(jī)械能，將其轉(zhuǎn)換為電能儲(chǔ)存，供給裝置周圍的用電設(shè)備使用，從而“變廢為寶”，符合綠色環(huán)保理念；裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，性能穩(wěn)定，發(fā)電功率較高，能夠較好地適應(yīng)室外多變的環(huán)境。上述的對(duì)實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和使用本實(shí)用新型。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對(duì)這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動(dòng)。因此，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的揭示，不脫離本實(shí)用新型范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種踩踏與碾壓發(fā)電裝置，其特征在于該裝置包括發(fā)電模塊(I)、保護(hù)箱體(2)和蓄電池，發(fā)電模塊(I)活動(dòng)放置位于保護(hù)箱體(2)內(nèi)，蓄電池位于保護(hù)箱體(2)的外部。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的踩踏與碾壓發(fā)電裝置，其特征在于所述的發(fā)電模塊(I)包括第一板件(3)、支撐件(4)、齒條(5)、軸承(6)、構(gòu)件(7)、微型發(fā)電機(jī)(8)、壓縮彈簧(9)、限位構(gòu)件(10)和管件(11);支撐件(4)位于第一板件(3)的內(nèi)部的邊緣處，與第一板件(3)以螺栓連接；齒條(5)位于支撐件(4)的正下方，與第一板件(3)以螺栓連接；軸承(6)位于齒條(5)的內(nèi)側(cè)與齒條(5)哨合在一起；微型發(fā)電機(jī)(8)位于軸承(6)的內(nèi)側(cè)與軸承(6)哨合在一起；管件(11)位于第一板件(3 )的內(nèi)部中央位置，構(gòu)件(7 )與管件(11)的外緣貼合，壓縮彈簧(9)位于限位構(gòu)件(10)上，限位構(gòu)件(10)距離管件(11)的外緣距離為2 4mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的踩踏與碾壓發(fā)電裝置，其特征在于所述的第一板件(3)的形狀為正方形。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的踩踏與碾壓發(fā)電裝置，其特征在于所述的齒條(5)、軸承(6)和微型發(fā)電機(jī)(8)的模數(shù)為O. 5。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的踩踏與碾壓發(fā)電裝置，其特征在于所述的支撐件(4)的形狀為U形。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的踩踏與碾壓發(fā)電裝置，其特征在于所述的構(gòu)件(7)的形狀為L形。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的踩踏與碾壓發(fā)電裝置，其特征在于所述的限位構(gòu)件(10)的形狀為L形。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的踩踏與碾壓發(fā)電裝置，其特征在于所述的限位構(gòu)件(10)的材料為不銹鋼材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的踩踏與碾壓發(fā)電裝置，其特征在于所述的第一板件(3)和管件(11)的材料為鋁合金或鋼；所述的微型發(fā)電機(jī)(8)由一組齒輪組和磁石線圈構(gòu)成。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的踩踏與碾壓發(fā)電裝置，其特征在于所述的保護(hù)箱體(2)是由第二板件(12)組成，四周和底部的第二板件(12)組成一個(gè)無蓋的長方形箱體，長方形箱體內(nèi)部豎直設(shè)置有若干隔板，將內(nèi)部空間分割成若干長方體區(qū)域，每個(gè)區(qū)域內(nèi)放置有一個(gè)發(fā)電模塊(I )，隔板與發(fā)電模塊(I)之間距離為2 4mm，高度比發(fā)電模塊I低2 3cm，各第二板件(12)之間采用焊接方式連接。
專利摘要本實(shí)用新型屬于發(fā)電裝置技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種踩踏與碾壓發(fā)電裝置；該裝置包括發(fā)電模塊(1)、保護(hù)箱體(2)和蓄電池，發(fā)電模塊(1)活動(dòng)放置位于保護(hù)箱體(2)內(nèi)，蓄電池位于保護(hù)箱體(2)的外部。本實(shí)用新型的裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，不僅能有效提高能量轉(zhuǎn)換效率，而且為后期的維護(hù)提供便利。本實(shí)用新型的裝置與同類產(chǎn)品相比發(fā)電總量大，以65kg人體為測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)測(cè)試每次踩踏按1s計(jì)的發(fā)電量約為3.7W。本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，有利于降低生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型的裝置安裝和維修方便。
文檔編號(hào)F03G5/00GK202789357SQ20122045702
公開日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年9月7日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月7日
發(fā)明者代昕, 王庭泉, 陶建蘭 申請(qǐng)人:同濟(jì)大學(xué)