[实用新型]关节发电器

说明书

技术领域

本发明涉及新型能源器件的机械技术领域，特别涉及关节发电装置。 

背景技术

近年来，人们的日常生活中越来越依赖便携式的电子设备，从医疗产品到消费电子等。目前这些产品大多数是用电池供电，这不仅增加设备的体积和重量，而且也给使用者带来了不便。这就需要开发一种可持续的能源来代替原有的电池。通过收集生物力学能量的方式，可将使用者日常活动中产生的能量收集后直接为电子设备供电。 

现有技术中的一些便携式发电器，如发电鞋、发电背包等，由于结构不尽合理，线圈低速切割磁感应线，磁通量变化慢，发电效率低，大多通过增加发电装置的体积和重量来增加发电量；还有一些手摇或按压式的，需要额外花费时间和精力去做功来发电。而本发明能够很好地解决上面的问题。 

发明内容

本发明目的是提供一种关节发电器，该发电器可收集人或动物运动时关节伸展弯曲产生的机械能，并将关节运动产生的机械能转换成电能，从而实现了给便携式电子设备持续直接供电。 

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：本发明一种关节发电器，该发电器是由外壳1、摆动杆2、整向器3、输入驱动轴4、输出驱动轴5、驱动齿轮6、变速齿轮组7、齿轮组的初级齿轮8、齿轮组的终级齿轮9、发电机单元10、发电机的中心齿轮11、接口电路模块12和绑带13组成。所述的整向器3的输入驱动轴4伸出外壳1，输入驱动轴4与摆动杆2固定连接，输出驱动轴5的末端固定有驱动齿轮6，驱动齿轮6与变速齿轮组7的初级齿轮8啮合，变速齿轮组的终极齿轮9和发电机单元10的中心齿轮11相啮合；绑带13固定在外壳1和摆动杆2上。整向器3的输入驱动轴4伸出外壳1，输入驱动轴4与摆动杆2固定连接，输出驱动轴5的末端固定有驱动齿轮6，驱动齿轮6与变速齿轮组7的初级齿轮8啮合，变速齿轮组的终极齿轮9和发电机单元10的中心齿轮11相啮合；两条绑带13分别固定在外壳1和摆动杆2上，该摆动杆2往复摆动通过整向器3的整向变换为只有一个方向的旋转运动。整向器3中使用了两个单向滚动机构，并且滚动机构为单向轴承或者为单向离合器。该发电器中有变速齿轮组7，变速齿轮组7是将缓慢的旋转运动转换成高速的旋转运动。所述发电机的输出端设有接口电路模块12用于连接用电设备。 

本发明的整向器3是由输入驱动轴4、输出驱动轴5、驱动齿轮6、第一输入齿轮14、第一单向滚动机构15、第二输入齿轮16、第二单向滚动机构17、变向齿轮18、变向齿轮轴19、第一输出齿轮20、第二输出齿轮21组成。外壳1的末端有一摆动杆2，输入驱动轴4与摆动杆2用螺丝联接为一整体，并深入外壳1。整向器3用螺丝或胶水固定在外壳1内，其输入驱动轴4上套有第一单向滚动机构15和第二单向滚动机构17，两滚动机构装配方向相反；两滚动机构上分别对应紧配有第一输入齿轮14和第二输入齿轮16；输出驱动轴5上紧配有第一输出齿轮20和第二输出齿轮21，第一输出齿轮20与第一输入齿轮14啮合，变向齿轮轴19上套有变向齿轮18，第二输入齿轮16和第二输出齿轮21都与变向齿轮18啮合，实现传动和变向。驱动齿轮6紧配在输出驱动轴5末端，与齿轮组的初级齿轮8啮合；变齿轮组7固定在外壳1，其终极齿轮9又与发电机单元10的中心齿轮11齿轮啮合，这样就可以带动发电机运转。发电机单元10用螺丝固定在外壳1内。 

本发明的第一输入齿轮14套在第一单向滚动机构15的外轮廓上并紧密固定，第二输入齿轮16套在第二单向滚动机构17的外轮廓上并紧密固定，第二输入齿轮16与变向齿轮18啮合。所述输出驱动轴5上紧配有第一输出齿轮20、第二输出齿轮21和驱动齿轮6，第一输出齿轮20与第一输入齿轮14啮合，第二输出齿轮21与变向齿轮18啮合。 

本发明的外壳1和摆动杆2上面固定有绑带13，从而可将其穿戴在关节处，并根据情况进行松紧调节。在关节活动使摆动杆2摆动，输入驱动轴4随之转动，转动可分为正转和反转两种，经过整向器3作用，在输出驱动轴5上的驱动齿轮6始终只有一种转动方向。驱动齿轮6带动变速齿轮组7运转，齿轮组7的终级齿轮9又推动发电机单元10的中心齿轮11高速转动，从而使发电机单元11工作产生电能。所产生的电通过接口电路模块12给用电器供电。 

本发明通过使用摆动杆2来传递关节处伸展弯曲产生的摆动，整向器3的输入驱动轴联接着摆动杆2；在传动机构中使用了整向器3进行整向；使用变速齿轮组7来增大发电机的转速，采用了接口电路模块12，在关节发电器上增加可以进行松紧调节绑带13。