[发明专利]一种具备变速功能的齿轮机构电磁式足底振动能量采集器

说明书

本发明公开了一种具备变速功能的齿轮机构电磁式足底振动能量采集器，包括箱体，所述箱体内一角设置有穿出箱体底面的第一齿条，箱体从第一齿条一侧顺次设置有第一转轴和第二转轴，两个转轴的端部均与箱体转动连接，箱体在第二转轴一侧横向设置有第二齿条和驱动齿轮；所述第二齿条一侧贴合在箱体内壁，另一侧设置有齿纹并与驱动齿轮相啮合；所述驱动齿轮通过第三转轴与箱体转动连接，驱动齿轮的顶面设置有反对称的棘爪；所述第三转轴的顶端转动连接有棘轮；所述棘轮的外周固定设置有磁铁，箱体的内壁对应磁铁固定设置有与磁铁等高的线圈。本发明旨在提供一种具备变速调节功能的电磁式足底振动能量采集器。

技术领域

本发明涉及振动能量采集技术领域，尤其涉及一种具备变速功能的齿轮机构电磁式足底振动能量采集器。

背景技术

随着生活水平的提高，人们越来越关注自身的健康，同时监测机体健康和运动情况的足底传感网络也备受关注。目前是电池驱动这些设备工作，但是电池寿命有限，需要定期更换，无法实现“永久化”的长效运行模式。集成振动能量采集技术的足底传感网络，可以实现长期、免维护和实时的状况监测。振动能量采集技术借助压电、电磁、摩擦等转换机制将振动能转化为电能驱动无线传感网络正常运转。电磁式振动能量采集器具有低频性能好、发电量大、装置简单等特点，特别适合足底低频能量的收集。

现有电磁式足底采集器主要存在以下问题：在低频激励下如使用者缓慢行走时，输出功率不高，能量利用率低，且由于结构固定无法改变，不能调节不同激励下的输出功率，以适应不同的负载，无法满足实际中的需求，因此，现亟需一种具备变速调节功能的电磁式足底振动能量采集器。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术中的不足，旨在提供一种具备变速调节功能的电磁式足底振动能量采集器。

为达到上述目的，本发明是通过下述技术方案予以实现的：

一种具备变速功能的齿轮机构电磁式足底振动能量采集器，包括箱体，所述箱体内一角设置有穿出箱体底面的第一齿条，箱体从第一齿条一侧顺次设置有第一转轴和第二转轴，两个转轴的端部均与箱体转动连接，箱体在第二转轴一侧横向设置有第二齿条和驱动齿轮；所述第一齿条在箱体内的端面固定设置有与箱体顶部箱盖抵住的第一压簧；

所述第一转轴由第一齿条一侧顺次设置有随轴转动的第一齿轮、第二齿轮和第三齿轮，第一齿轮和第一齿条相啮合，第一转轴在第二齿轮和第三齿轮之间设置有外花键并啮合有具有内花键的套筒，第二齿轮和第三齿轮在朝向套筒的一端均设置有能与套筒相啮合的外花键；所述套筒的外周中部开设有环形的卡槽，卡槽内嵌有C型的换挡拨叉，换挡拨叉的拨动杆上固定设置有位于箱体内侧的定位板，定位板插设在箱体侧壁固定设置的U型定位槽内；

所述第二转轴上固定设置有第四齿轮、与第二齿轮相啮合的第五齿轮、与第三齿轮相啮合的第六齿轮，所述第四齿轮与第二齿条底端的齿纹相啮合；

所述第二齿条一侧贴合在箱体内壁，另一侧设置有齿纹并与驱动齿轮相啮合；所述驱动齿轮通过第三转轴与箱体转动连接，驱动齿轮的顶面设置有反对称的棘爪；所述第三转轴的顶端转动连接有棘轮，棘轮在朝向驱动齿轮的一端开设有与棘爪配合的内凹的齿纹；所述棘轮的外周固定设置有磁铁，箱体的内壁对应磁铁固定设置有与磁铁等高的线圈。

进一步的，所述拨动杆的端部滑动设置有调节块，箱体的侧壁开设有用于插设调节块的长孔且长孔的长度大于调节块，调节块与定位板之间固定设置有第一弹簧，调节块内侧的底端固定设置有凸块，长孔的底端开设有能够让凸块侧向插入的凹槽。

进一步的，所述凸块插入在凹槽内时，定位板与调节块之间的第一弹簧处于压缩状态。

进一步的，所述第二齿轮和第五齿轮的齿数均为20，第二齿轮和第五齿轮的传动比为1，所述第三齿轮的齿数为22，第六齿轮的齿数为18，第三齿轮和第六齿轮的传动比为0.818。