一种新型随身佩戴多功能振动发电装置的制作方法

本发明涉及振动发电装置技术领域，具体涉及一种新型随身佩戴多功能振动发电装置。

背景技术：

现今振动发电装置在社会的各个领域中多有应用，但是现今的振动发电装置并不是非常完善，例如现有技术中的一种振动发电装置虽然不使用人工动力源进行发电，但是在吸收振动的时候并不具备多方向吸收振动的功能。

目前对于喜爱户外运动的人来说，非常需要有一种可以随时充电且方便携带的电源，用于为手机等数码设备充电，传统的充电方式大多是携带一个充电宝，但是充电宝只能进行有限次充电，无法满足长时间使用，另一种技术是携带太阳能电池，但由于太阳能电池的转化效率不高，在阴天、夜晚等情况下也无法正常使用，限制了其发展。

现有的技术中已出现利用人体运动时产生的振动带动一个微型振动发电机进行发电的技术，但这样的技术使用的是传统的往复振动发电式发电机，发电效率较低，另一种技术是将人体往复运动时对其佩戴的设备产生的往复振动转化为旋转运动，再带动旋转式发电机发电，但这样的结构需要一个旋转式发电机，以及运动转换装置，导致设备体积较大，不便于携带。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种发电效率较高、体积紧凑的新型随身佩戴多功能振动发电装置。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型随身佩戴多功能振动发电装置，包括圆筒形壳体，所述壳体的外侧壁下部套接有圆筒形携带套，所述携带套的外侧壁与圆弧形弹力套环连接，所述壳体的上端固定连接有照明装置，所述壳体的内腔设有第一振动发电机构，所述壳体的下端固定连接有防卡死底座；

所述防卡死底座包括空心圆柱形底座壳，所述底座壳的内腔固定连接有分隔板，所述分隔板将底座壳的内腔从上至下分为防卡死腔和电池腔，所述电池腔的内腔固定连接有蓄电池，所述防卡死腔的内腔滑动连接有顶板，所述顶板的底面固定连接第一弹簧，所述底座壳的上端开设有内侧面为球形的通槽，通槽的内腔滚动连接有侧面为球形、上、下端面为平面的转动块，转动块的下端面与顶板的上端面接触，转动块的上端面与第一振动发电机构的底面接触；

所述第一振动发电机构包括玻璃管，玻璃管的下端面与转动块的上端面接触，所述玻璃管的外侧壁套接有第一发电线圈，所述第一发电线圈的下端固定连接有第二弹簧，第二弹簧的下端与转动块的上端接触，所述玻璃管的内腔滑动连接有永磁体，所述永磁体的上端固定连接有牵拉线，牵拉线的上端固定连接有连接座，牵拉线的外侧壁固定连接有重力摆动块，使牵拉线与重力摆动块相对于连接座可以做钟摆式运动，所述连接座的上端与壳体的内腔上端固定连接；

所述携带套包括下端固定套，所述下端固定套的外侧壁上设置的通孔内穿入弹力套环的两个端头，所述下端固定套的上端面与上端螺接套的内腔中设置的可滑动上顶板的下底面接触；上顶板的上表面与第三弹簧的下端固定连接，第三弹簧的上端面与底座壳的下底面固定连接；所述上顶板的底面铰接有两个拉动机构，所述下端固定套的内腔中设置第二振动发电机构，第二振动发电机构包括固定在下端固定套的内腔底面中部的支撑座，支撑座上设置水平放置的、可旋转的动力杆，动力杆与支撑座之间通过扭转弹簧连接；所述动力杆的外侧壁前后两端均套接有可沿动力杆滑动的空心永磁棒，所述空心永磁棒的外侧壁螺接有螺母，螺母的外侧面上设置的外螺纹中缠绕拉线，所述螺母的两个端面外侧分别设置限位卡套，使螺母可绕空心永磁棒旋转但不能沿动力杆的轴向方向运动；

所述拉动机构包括上转动杆和下转动杆，所述上转动杆与上顶板的底面相铰接，所述下转动杆的下端与下端固定套的内腔底面相铰接，且上转动杆的下端与下转动杆的上端相铰接，所述上转动杆与下转动杆铰接处与拉线固定连接；

所述拉线包括依次连接的柔性绳部分、第二发电线圈部分、弹性线圈部分，柔性绳部分的前端与拉动机构连接，弹性线圈部分的尾端与动力杆连接，上转动杆与下转动杆位于初始位置时，柔性绳部分的末段缠绕在空心永磁棒上；上转动杆与下转动杆相互靠近时，柔性绳部分的末段脱离空心永磁棒，第二发电线圈部分始终缠绕在空心永磁棒上并相对于永磁棒旋转，弹性线圈部分绕永磁棒转动并产生弹性变形。

优选的，两个永磁棒各自的外端分别与一个圆弧形压紧杆的一端铰接，压紧杆的另一端穿入弹力套环侧壁内设置的内腔中，压紧杆可在弹力套环的内腔中滑动；弹力套环的内腔中还放置圆弧形弹性拉丝，弹性拉丝的两端分别与一个压紧杆穿入弹力套环的部分连接。

优选的，所述底座壳的底面中部开设有电连接口，所述电连接口与蓄电池电连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过重力摆动块的使用实现了横向吸收振动的功能，并且通过第二弹簧和第一发电线圈与玻璃管的套接使用实现纵向吸收振动的功能，提高了振动发电装置的发电效率；佩戴人员运动时对弹力套环的挤压变形可以进一步对两个永磁棒产生作用，增强了两个永磁棒相互靠近或远离的行程，即增大了永磁棒的振幅，进一步增强了振动发电的效果，使振动发电装置的发电效率大大提高；

第一振动发电机构、第二振动发电机构分别安装在壳体和携带套中，携带套可以套入壳体中，使发电装置结构紧凑，方便携带。

附图说明

图1为本发明结构总图；

图2为本发明局部剖切示意图；

图3为防卡死底座结构示意图；

图4为照明装置结构示意图；

图5为第一振动发电机构结构示意图；

图6为第二振动发电机构主视图；

图7为第二振动发电机构俯视图。

图中：1壳体、2携带套、201下端固定套、202上端螺接套、203第三弹簧、204上顶板、206拉动机构、207支撑座、208动力杆、209空心永磁棒、210螺母、211拉线、206-1上转动杆、206-2下转动杆、3弹力套环、4照明装置、401照明装置壳、402开关、403反光罩、404支撑板、405灯泡、406连接杆、407卷线轴、408扭簧、409导线、410充电连接头、5第一振动发电装置、51玻璃管、52线圈、53第二弹簧、54永磁体、55牵拉线、56重力摆动块、57连接座、6防卡死底座、601底座壳、602分隔板、603卡死腔、604电池腔、605蓄电池、606顶板、607第一弹簧、608球形连接槽、609转动块、610电连接口、7卡死环、8防护罩、9漏斗形孔、10滚珠、11圆弧形弹力拉丝、12圆弧形压紧杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅附图1-7，本发明提供一种新型随身佩戴多功能振动发电装置，包括圆筒形壳体1，所述壳体1的外侧壁下部套接有圆筒形携带套2，所述携带套2的外侧壁与圆弧形弹力套环3连接，所述壳体1的上端固定连接有照明装置4，所述壳体1的内腔设有第一振动发电机构5，所述壳体1的下端固定连接有防卡死底座6；

所述防卡死底座6包括空心圆柱形底座壳601，所述底座壳601的内腔固定连接有分隔板602，所述分隔板602将底座壳601的内腔从上至下分为防卡死腔603和电池腔604，所述电池腔604内放置有蓄电池605，所述防卡死腔603的内腔滑动连接有顶板606，可以是导轨滑块式滑动连接，也可以是丝杠滑块式滑动连接；所述顶板606的底面固定连接第一弹簧607，所述底座壳601的上端开设有内侧面为球形的通槽608，通槽608的内腔滚动连接有侧面为球形，且上、下端面为平面的转动块609，转动块609的下端面与顶板606的上端面接触，转动块609的上端面与第一振动发电机构5的底面接触；所述底座壳601的底面中部开设有电连接口610，所述电连接口610与蓄电池605电连接。

第一实施例：所述照明装置4包括照明装置壳401，所述照明装置壳401的外侧壁固定连接有开关402，所述照明装置壳401的内腔上端固定连接有反光罩403，所述照明装置壳401的内腔中部固定连接有支撑板404，所述支撑板404的上端固定连接有灯泡405，所述灯泡405贯穿反光罩403的底面中部延伸至反光罩403的上端，所述照明装置壳401的内腔下端固定连接有连接杆406，所述连接杆406的外侧壁套接有卷线轴407，所述卷线轴407的内侧壁与连接杆406的外侧壁之间通过回位扭簧408连接，所述卷线轴407的外侧壁与导线409的一端连接，所述导线409的另一端贯穿照明装置壳401的外侧壁，且导线409的另一端固定连接有充电连接头410，所述灯泡405依次与开关、蓄电池605电连接，所述导线409与蓄电池605连接；

位于照明装置壳401外侧的导线409上套接有卡环7；将导线拉出时将导线打结卡环7即可将导线409卡住；所述照明装置壳401的上端固定连接有防护罩8，用于保护灯泡405；所述卡环7的大小大于导线409从照明装置壳401贯穿处的孔的大小，防止导线409打结卡在卡环7上时卡环7不能与照明装置壳401之间进行卡接。

第二实施例：

所述第一振动发电机构5包括玻璃管51，玻璃管51的下端面与转动块609的上端面接触，所述玻璃管51的外侧壁套接有第一发电线圈52，所述第一发电线圈52的下端固定连接有第二弹簧53，第二弹簧53的下端与转动块609的上端接触，所述玻璃管51的内腔滑动连接有永磁体54，所述永磁体54的上端固定连接有牵拉线55，牵拉线55的上端固定连接有连接座57，牵拉线55的外侧壁固定连接有重力摆动块56，使牵拉线55与重力摆动块56相对于连接座57可以做钟摆式运动，所述连接座57的上端与壳体1的内腔上端固定连接；所述重力摆动块56的重量大于永磁体54的重量，防止重力摆动块56不能带动永磁体54移动。

所述玻璃管51的上端面开设有漏斗形孔9，所述漏斗形孔9的内侧壁嵌入多个可旋转的滚珠10，牵拉线55从多个滚珠10所围成的中心孔中穿过，有效减小玻璃管51与牵拉线55之间的摩擦力。

第三实施例：

所述携带套2包括下端固定套201，所述下端固定套201的外侧壁上设置的通孔内穿入弹力套环3的两个端头，所述下端固定套201的上端面与上端螺接套202的内腔中设置的可滑动上顶板204的下底面接触；上顶板204的上表面与第三弹簧203的下端固定连接，第三弹簧203的上端面与底座壳601的下底面固定连接；所述上顶板204的底面铰接有两个拉动机构206，所述下端固定套201的内腔中设置第二振动发电机构，第二振动发电机构包括固定在下端固定套201的内腔底面中部的支撑座207，支撑座207上设置水平放置的、可旋转的动力杆208，动力杆208与支撑座207之间通过扭转弹簧连接；所述动力杆208的外侧壁前后两端均套接有可沿动力杆208滑动的空心永磁棒209，所述空心永磁棒209的外侧壁螺接有螺母210，螺母210的外侧面上设置的外螺纹中缠绕拉线211，所述螺母210的两个端面外侧分别设置限位卡套，使螺母210可绕空心永磁棒209旋转但不能沿动力杆208的轴向方向运动；

所述拉动机构206包括上转动杆206-1和下转动杆206-2，所述上转动杆206-1与上顶板204的底面相铰接，所述下转动杆206-2的下端与下端固定套201的内腔底面相铰接，且上转动杆206-1的下端与下转动杆206-2的上端相铰接，所述上转动杆206-1与下转动杆206-2铰接处与拉线211固定连接。

所述拉线211包括依次连接的柔性绳部分、第二发电线圈部分、弹性线圈部分，柔性绳部分的前端与拉动机构206连接，弹性线圈部分的尾端与动力杆208连接，上转动杆206-1与下转动杆206-2位于初始位置时，柔性绳部分的末段缠绕在空心永磁棒209上；上转动杆206-1与下转动杆206-2相互靠近时，柔性绳部分的末段脱离空心永磁棒209，第二发电线圈部分始终缠绕在空心永磁棒209上并相对于永磁棒209旋转，弹性线圈部分绕永磁棒209转动并产生弹性变形。

两个永磁棒209各自的外端分别与一个圆弧形压紧杆12的一端铰接，压紧杆12的另一端穿入弹力套环3侧壁内设置的内腔中，压紧杆12可在弹力套环3的内腔中滑动；弹力套环3的内腔中还放置圆弧形弹性拉丝11，弹性拉丝11的两端分别与一个压紧杆12穿入弹力套环3的部分连接。

工作原理：本发明在使用时将弹力套环3捆绑在人的腿部或者手臂上，在人们走动或摆臂时会带动弹力套环3运动，并将摆动力依次传递给携带套2、壳体1，从而使重力摆动块56沿横向方向往复摆动，重力摆动块56通过牵拉线55拉动永磁体54在玻璃管51内移动，从而第一发电线圈52相对于永磁体54做切割磁感线运动，产生电流存储进入蓄电池605内，人们走动或摆臂时同时会使会弹力套环3产生上下的振动，则第二弹簧53将带动第一发电线圈52相对于玻璃管51进行上下移动，从而切割磁感线产生电流；利用重力摆动块56的摆动带动永磁体54在玻璃管51内做往复运动，同时第二弹簧53带动第一发电线圈52在玻璃管51外做往复运动，使第一振动发电机构的发电效率高。

当人们需要对电子产品充电时将导线409拉出，并在需要的长度推动卡环7卡住导线409，并将充电连接头410插入电子产品内即可充电，如果在夜间需要照明时，按压开关402接通灯泡405进行夜间照明。

当人员佩戴好发电装置后运动时，弹力套环3的形状受到挤压后也会随时发生变化，则弹力套环3的内腔中设置的弹性拉丝11的长度也会随之变化，使圆弧形压紧杆12发生移动，带动第二振动发电机构的两个空心永磁棒209相互远离或相互靠近，此时由于两个空心永磁棒209之间的磁隙发生变化，则缠绕在空心永磁棒209外侧的第二发电线圈部分产生感应电流，将第二发电线圈部分与蓄电池连接，则可以进行发电；这样的设计可以将发电机集成在动力杆208上，无需额外设置发电机，使振动发电装置的体积可以大大减小。

空心永磁棒209运动的同时带动螺母210旋转，依次带动拉线211、拉动机构206动作，也可以使携带套2相对于壳体1往复振动，进一步提高第一振动发电机构的发电效果；同样当第二弹簧53振幅较大时，壳体1相对于携带套2往复运动的力也可以通过拉动机构206对第二振动发电机构的两个空心永磁棒209产生作用，增强了两个空心永磁棒209相互靠近或远离的行程，增大了空心永磁棒209的振幅；即所述的振动发电装置可以同时利用弹力套环3的变形、重力摆动块的横向摆动，以及第二弹簧53的垂向往复振动进行发电，增强了振动发电的效果，使发电装置的发电效率大大提高；同时第一振动发电机构安装在壳体1中，第二振动发电机构安装在携带套2中，壳体1可以嵌套在携带套2的外侧，使振动发电装置的体积紧凑。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。