[实用新型]背包式脚动照明发电盘

说明书

本实用新型涉及一种用人脚动时产生的力来发电。该发电盘适合农村缺电地区的照明，是一种随身携带的节能照明工具。

目前，市场上销售的电池手电，其缺点是：普通电池和铬镍电池的容量均小，不宜作长时间连续照明的电源。

本实用新型的目的是提供一种随身携带的照明工具——背包式发电盘。它不用电池作电源，用人脚动时产生的力转化为电能，照明用的电源由发电盘供给。为了实现这个目的，需要解决三个主要技术问题：1、脚动与发电机转动协调地配合。2、要求发电机的结构是平面积大、厚度薄、转子单向转动惯性大。3、发电机的转子和定子用高性能材料按配方合金制成。

本实用新型的目的是这样实现的：在一个340×260×30(毫米)8透明塑料外壳内装有两块支架板(上支架板和下支架板)，每块用1毫米厚的环氧板制做，两块板相互平行，间距为26毫米，在两块板的间距内，平面设置两套完全相同的发电组件(两个同轴动力轮、两个同轴变速轮、两个发电机)，这样就制成了发电盘。我们知道，人在走路、骑车和坐着脚动时，腿的伸展和弯曲使脚与大腿根部之间的距离(距离是指两点间的直线)发生变化。腿的伸展和弯曲使脚动产生间隔性向下的力。把薄形发电盘悬挂在人背的上部，用一根(直径为3毫米，长度根据人的身高而定)强弹性胶带穿入一根(直径为5毫米)软质空芯塑料管中，胶带的下端与一只脚连接，上端与背上发电盘中的动力轮(指动力轮上的内小轮，直径为130毫米)连接，在胶带全长的中间设有“伸缩夹”(伸缩夹的作用是调整胶带的长度)，胶带在塑料管中可来回滑动(胶带与塑料管的磨擦力很小)。塑料管的下端空着不接，上端与发电盘外壳上部的出口处连接，通过人左肩或右肩悬挂在人的正面。用一根环形胶带，将动力轮上的外大轮(直径为180毫米)与变速轮上的内小轮相连；再用一根环形胶带，将变速轮上的外大轮与发电机的转子轮相连。在转子轮上设有使发电机转子单向转动的装置(简称为：“单向卡”)。这就将脚动产生的力，通过弹性胶带和环形胶带传递给发电机，这个力相对于动力轮是个向下的拉力。这个拉力作为发电盘发电时所需的动力。

当腿伸展时，脚与动力轮之间的距离大于胶带的长度，该拉力通过胶带传递使动力轮顺时针转动小半周(120度)，同时，动力轮上的复位弹簧被拉长。(注：发电机在发电时需要的动力14-19牛顿和复位弹簧被拉长需要5牛顿的力，二者之和小于弹性胶带被拉长需要的力。)当腿弯曲时，脚与动力轮之间的距离小于胶带的长度，此时的拉力为零。动力轮上复位弹簧所储存的反向拉力使动力轮逆时针转动半周(返回到0度)，动力轮已复位。动力轮顺时针转动会驱动发电机发电，动力轮逆时针转动会使动力轮复位。所以，当人腿的伸展和弯曲周而复始地动作时，动力轮顺时针转动和逆时针转动也在不停地反复变化。脚动产生的力，通过弹性胶带传递给动力轮，动力轮驱动变速轮，变速轮驱动发电机的转子轮，又因发电机的转子单向转动惯性很大，因此，发电机在脚动产生间隔性向下拉力的作用下，会单向连续转动发电。人脚动产生向下的力会有大有小，腿的伸展程度使脚与动力轮之间的距离会有长有短。当这个距离适中时，施于发电机上的动力适中，发电机正常转动发电，弹性胶带保持原来的长度。当这个距离过大时，动力轮顺时针转到120度时，被“阻转卡”阻止，弹性胶带被拉长。施于发电机上的动力仍然适中，发电机正常转动发电。因此，选取合适的弹性胶带和用“伸缩夹”合理地调整胶带的长度，就能使脚动与发电机转动协调地配合。大约每间隔5秒以内需一只脚动一次，此时，发电机转速为8-13转/秒，输出交流电压5.3-6伏，电流0.25-0.3安。在一个发电盘中设置两套完全相同的发电组件，两只脚分别带动两个发电机，两个发电机合供一个双灯丝的灯泡发光。一只脚动使一组灯丝发光，两只脚动使两组灯丝同时发光。为了使每组灯丝两端电压稳定，盘内设有过压稳压电路。人脚动产生间隔性向下的力，远大于该发电盘发电时所需的动力(拉力)。故，发电盘发电时所需的动力对人体的感觉甚微。这就达到了脚动发电之目的。

下面结合附图对本实用新型作进一步描述。

图1是本实用新型实施例的主视图。

图2是本实用新型实施例的左视图。

在图1和图2中：1、左脚2、弹性胶带3、空心塑料管4、伸缩夹5、动力轮(上、下)6、复位弹簧7、阻转卡8、变速轮(上、下)9、环形胶带10、发电机11、转子轮12、外壳13、轴15、上支架板16、下支架板21、空心轴27、反光灯28、右脚。