本實(shí)用新型涉及一種人力發(fā)電裝置，尤其涉及一種浮動(dòng)階梯人力發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

人力發(fā)電，是指以人力驅(qū)動(dòng)電磁感應(yīng)原理的小型發(fā)電機(jī)的發(fā)電方式，或是利用壓電效應(yīng)，以步行或運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能產(chǎn)生電力?，F(xiàn)在常見的人力發(fā)電裝置主要有手搖發(fā)電機(jī)、人力發(fā)電腳踏車、人力發(fā)電腕力球、壓電地板等。

現(xiàn)在全球面臨嚴(yán)峻的氣候問題以及能源問題，在這一背景下，如何充分利用現(xiàn)有能源，并減少不可再生能源的消耗成為關(guān)注的焦點(diǎn)。人力發(fā)電裝置的發(fā)展會(huì)有非常大的空間。現(xiàn)在的人力發(fā)電裝置主要是手搖式和腳踏式，多應(yīng)用于健身器材或應(yīng)急照明設(shè)備上。但是，其需要人刻意的去操作發(fā)電，而讓人在走路的不經(jīng)意間就能夠發(fā)電，這方面的研究還比較少，具有廣闊的發(fā)展空間。當(dāng)然，現(xiàn)在也出現(xiàn)了一些發(fā)電地板、發(fā)電瓷磚，甚至是發(fā)電鞋等裝置，但是其利用壓電材料或非常復(fù)雜的電磁裝置，成本高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，又不便于維修，而且其發(fā)電效果并不理想。至于現(xiàn)有的一些用在樓梯上的發(fā)電裝置，其多數(shù)是利用鼓風(fēng)機(jī)或水壓裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高，而且很多僅僅是停留在構(gòu)想階段，并未實(shí)際去進(jìn)行設(shè)計(jì)。

申請(qǐng)?zhí)枮?01010212908.0的專利申請(qǐng)公開了一種樓梯微型發(fā)電裝置，包括樓梯，在所述樓梯的背面一側(cè)安置一倒齒條，所述倒齒條與齒輪中的齒條吻合，在所述樓梯的背面還固定安置一彈簧，所述齒輪與電流發(fā)生器和蓄電池相連，每級(jí)樓梯分成五塊，在每塊下安置倒齒條和齒輪，該樓梯微型發(fā)電裝置利用倒齒帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子，通過各種齒輪齒牙的多少變換，把發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速提到快速運(yùn)轉(zhuǎn)，最終達(dá)到能發(fā)出電來。所述的樓梯微型發(fā)電裝置雖然能夠發(fā)電，但是其制作成本較高，且其依賴倒齒條與齒輪的嚙合傳動(dòng)帶動(dòng)齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，摩擦阻力大，長(zhǎng)時(shí)間使用后容易造成齒輪齒條等的磨損，降低其使用壽命。

由此可見，現(xiàn)有技術(shù)有待于進(jìn)一步的改進(jìn)和提高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型為避免上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供了一種浮動(dòng)階梯人力發(fā)電裝置，該發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可將人上下樓梯時(shí)的一部分能量轉(zhuǎn)化為電能，既環(huán)保又節(jié)約能源。

本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為：

一種浮動(dòng)階梯人力發(fā)電裝置，包括浮動(dòng)階梯彈性機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)，浮動(dòng)階梯彈性機(jī)構(gòu)包括階梯狀排列的基座，各基座的上方均設(shè)置有可活動(dòng)的支撐板，基座與支撐板之間設(shè)置有若干個(gè)彈性件，傳動(dòng)系統(tǒng)安裝在基座上，傳動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)作放大機(jī)構(gòu)、動(dòng)作轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，動(dòng)作放大機(jī)構(gòu)包括第一連桿和杠桿，第一連桿豎向放置，第一連桿的頂端與支撐板的底端相鉸接，第一連桿的底端與杠桿的一端相鉸接，杠桿與基座相鉸接，動(dòng)作轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)包括第二連桿和曲柄，第二連桿的一端與杠桿相鉸接、另一端與曲柄相鉸接，曲柄與基座相鉸接，所述曲柄通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)電機(jī)相連。

所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括曲柄軸、飛輪、第一傳動(dòng)軸、第一齒輪、第二齒輪、第二傳動(dòng)軸、第三齒輪、第四齒輪和第三傳動(dòng)軸，曲柄軸安裝在所述曲柄上，飛輪套置在曲柄軸上，第一傳動(dòng)軸與曲柄軸相連，第一齒輪套置在第一傳動(dòng)軸上，第一齒輪與第二齒輪相互嚙合，第二齒輪與第三齒輪均套置在第二傳動(dòng)軸上，第三齒輪與第四齒輪相嚙合，第四齒輪套置在第三傳動(dòng)軸上，第三傳動(dòng)軸與發(fā)電機(jī)的輸入軸相連。

所述第二齒輪的齒數(shù)小于第一齒輪的齒數(shù)，第四齒輪的齒數(shù)小于第三齒輪的齒數(shù)。

所述杠桿和第二連桿配合形成V型結(jié)構(gòu)。

所述基座上開設(shè)有用于安裝傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝槽。

所述傳動(dòng)系統(tǒng)還包括支承座，所述支承座設(shè)置在安裝槽內(nèi)，所述動(dòng)作放大機(jī)構(gòu)、動(dòng)作轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均安裝在支承座上。

所述支承座包括底板、豎板和電機(jī)安裝板，豎板和電機(jī)安裝板均與底板相連，且豎板和電機(jī)安裝板相互平行，所述動(dòng)作放大機(jī)構(gòu)和動(dòng)作轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)位于豎板的一側(cè)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)位于豎板和電機(jī)安裝板之間。

所述支撐板的底端面上設(shè)置有若干個(gè)用于對(duì)彈性件的伸縮進(jìn)行導(dǎo)向的芯軸，基座上開設(shè)有若干個(gè)用于容納彈性件的容置槽，且各容置槽的下方均開設(shè)有與芯軸位置相對(duì)的軸孔。

所述彈性件為彈簧。

由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型所取得的有益效果為：

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于安裝維修，制作成本較低，人在上下樓梯的過程中，利用本實(shí)用新型中的發(fā)電裝置即可發(fā)電，既環(huán)保，又節(jié)約能源。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的側(cè)視圖。

圖3為本實(shí)用新型中傳動(dòng)系統(tǒng)的軸測(cè)圖。

圖4為本實(shí)用新型中傳統(tǒng)系統(tǒng)的正視圖。

圖5為本實(shí)用新型中傳動(dòng)系統(tǒng)的側(cè)視圖。

圖6為本實(shí)用新型中傳動(dòng)系統(tǒng)的后視圖。

圖7為圖5的A-A向剖視圖。

圖8為本實(shí)用新型中基座的軸測(cè)圖。

圖9為本實(shí)用新型中支撐板的軸測(cè)圖。

圖10為本實(shí)用新型中動(dòng)作放大機(jī)構(gòu)和動(dòng)作轉(zhuǎn)化的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖11為本實(shí)用新型中動(dòng)作放大機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

圖12為本實(shí)用新型中動(dòng)作轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。

其中，

1、基座 2、支撐板 3、彈簧 4、容置槽 5、軸孔 6、安裝槽 7、芯軸 8、支撐座 81、底板 82、豎板 83、電機(jī)安裝板 9、第一連桿 10、杠桿 11、第二連桿 12、曲柄 13、發(fā)電機(jī) 14、飛輪 15、第一齒輪 16、第二齒輪 17、第三齒輪 18、第四齒輪 19、第一傳動(dòng)軸 20、第二傳動(dòng)軸 21、第三傳動(dòng)軸

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體的實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型并不限于這些實(shí)施例。

如圖1至圖12所示，一種浮動(dòng)階梯人力發(fā)電裝置，包括浮動(dòng)階梯彈性機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)13。為能清楚的示意出該發(fā)電裝置的各部分結(jié)構(gòu)，部分附圖中的不可見的部分用虛線表示。

所述浮動(dòng)階梯彈性機(jī)構(gòu)包括階梯狀排列的基座1。所述基座1是利用混凝土樓梯的臺(tái)階做成的。各基座1的上方均活動(dòng)設(shè)置有可活動(dòng)的支撐板2，基座1與支撐板2之間設(shè)置有若干個(gè)彈簧3。所述支撐板2的底端面上設(shè)置有若干個(gè)用于對(duì)彈簧3的伸縮進(jìn)行導(dǎo)向的芯軸7，基座1上開設(shè)有若干個(gè)用于容納彈簧3的容置槽4，且各容置槽4的下方均開設(shè)有與芯軸7位置相對(duì)的軸孔5。彈簧3套置在芯軸7上，支撐板2設(shè)置在基座1上方后，芯軸7插入與之位置相對(duì)的軸孔5內(nèi)。當(dāng)人踩在支撐板2上時(shí)，彈簧3被壓縮，當(dāng)人離開支撐板2時(shí)，彈簧3恢復(fù)原狀，通過彈簧3的壓縮與恢復(fù)來實(shí)現(xiàn)支撐板2的上下浮動(dòng)。

如圖1至圖9所示，所述傳動(dòng)系統(tǒng)安裝在基座1上，所述基座1上開設(shè)有用于安裝傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝槽6。傳動(dòng)系統(tǒng)包括動(dòng)作放大機(jī)構(gòu)、動(dòng)作轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。所述傳動(dòng)系統(tǒng)還包括支承座8，所述支承座8設(shè)置在安裝槽6內(nèi)，所述動(dòng)作放大機(jī)構(gòu)、動(dòng)作轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)均安裝在支承座8上。所述支承座8包括底板81、豎板82和電機(jī)安裝板83，豎板82和電機(jī)安裝板83均與底板81相連，且豎板82和電機(jī)安裝板83相互平行，所述動(dòng)作放大機(jī)構(gòu)和動(dòng)作轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)位于豎板82的一側(cè)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)位于豎板82和電機(jī)安裝板83之間。

如圖2、圖3、圖5、及圖6所示，所述動(dòng)作放大機(jī)構(gòu)包括第一連桿9和杠桿10，第一連桿9豎向放置，第一連桿9的頂端與支撐板2的底端相鉸接，第一連桿9的底端與杠桿10的一端相鉸接，杠桿10與基座1相鉸接。動(dòng)作轉(zhuǎn)化機(jī)構(gòu)包括第二連桿11和曲柄12，第二連桿11的一端與杠桿10相鉸接、另一端與曲柄12相鉸接。所述杠桿10和第二連桿11配合形成V型結(jié)構(gòu)。曲柄12與基座1相鉸接，所述曲柄12通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與發(fā)電機(jī)13相連。

如圖10所示，所述支撐板2、第一連桿9、杠桿10、第二連桿11和曲柄12共同配合形成一個(gè)平面連桿機(jī)構(gòu)，共有六個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)副和一個(gè)移動(dòng)副，自由度為1。為表示方便，繪制如圖11所示的簡(jiǎn)化示意圖，所述支撐板2、第一連桿9和杠桿10三個(gè)活動(dòng)構(gòu)件共同配合形成一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)，其可以將支撐板2的上下浮動(dòng)轉(zhuǎn)化為杠桿10的擺動(dòng)并將擺動(dòng)的動(dòng)作放大。為表示方便，繪制如圖12所示的簡(jiǎn)化示意圖，所述杠桿10、第二連桿11和曲柄12共同配合形成一個(gè)曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，其可以將杠桿10的擺動(dòng)轉(zhuǎn)化為下述曲柄軸的轉(zhuǎn)動(dòng)。曲柄12的曲柄軸上安裝下述飛輪14，可借助飛輪14的慣性穿過死點(diǎn)，使曲柄軸能夠單向連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

如圖7所示，所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包括曲柄軸、飛輪14、第一傳動(dòng)軸19、第一齒輪15、第二齒輪16、第二傳動(dòng)軸20、第三齒輪17、第四齒輪18和第三傳動(dòng)軸21，曲柄軸安裝在所述曲柄12上，飛輪14套置在曲柄軸上，第一傳動(dòng)軸19與曲柄軸相連，第一齒輪15套置在第一傳動(dòng)軸19上，第一齒輪15與第二齒輪16相互嚙合，第二齒輪16與第三齒輪17均套置在第二傳動(dòng)軸20上，第三齒輪17與第四齒輪18相嚙合，第四齒輪18套置在第三傳動(dòng)軸21上，第三傳動(dòng)軸21與發(fā)電機(jī)13的輸入軸相連。所述第二齒輪16的齒數(shù)小于第一齒輪15的齒數(shù)，第四齒輪18的齒數(shù)小于第三齒輪17的齒數(shù)。所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用齒輪傳動(dòng)，對(duì)曲柄軸的轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行增速并傳遞到發(fā)電機(jī)13的輸入軸，帶動(dòng)發(fā)電機(jī)13進(jìn)行發(fā)電。

本實(shí)用新型中未述及的部分采用或借鑒已有技術(shù)即可實(shí)現(xiàn)。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”、“第四”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的精神所作的舉例說明。本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本實(shí)用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。