[發明專利]基于人體膝關節和踝關節驅動的發電裝置

有效

• 申請號: 202110279987.5
• 申請日: 2021-03-16
• 公開（公告）號: CN113007048B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 陳兵;鄭成旺;王兵;訾斌
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: F03G5/08
• 分類號: F03G5/08;H02K7/116
• 代理公司: 合肥金安專利事務所(普通合伙企業) 34114
• 代理人: 金惠貞

1.基于人體膝關節和踝關節驅動的發電裝置，其特征在于：包括發電機構（3）、膝繩（1）、踝繩（2）、大腿支架（25）、小腿支架（26）、小腿支架連桿（27）、腳踝連桿（28）；

所述發電機構（3）包括發電機（23）、蝸輪蝸桿機構、第一輸入機構、第二輸入機構和過渡傳動機構；過渡傳動機構包括一對齒輪和過渡齒輪（16），過渡傳動機構分別傳動連接著第一輸入機構和第二輸入機構，蝸輪蝸桿機構的蝸桿軸通過聯軸器（22）連接著發電機（23）的輸入軸；

所述發電機構（3）的第一輸入機構包括第一輸入軸（4）、第一輸入齒輪（5）、棘輪棘爪機構（6）、第一滑輪（7）和第一扭簧（8）；所述第一輸入齒輪（5）、棘輪棘爪機構（6）的棘輪（61）、第一滑輪（7）和第一扭簧（8）依次套設在第一輸入軸（4）上；

所述第二輸入機構包括第二輸入軸（9）、第二輸入齒輪（10）、單向傳動機構（11）、第二滑輪（12）、直線壓縮彈簧14和第二扭簧（13），所述單向傳動機構（11）包括齒形圓盤（111）和齒槽圓盤（112）；所述第二輸入齒輪（10）、單向傳動機構（11）的齒形圓盤（111）和齒槽圓盤（112）、第二滑輪（12）、直線壓縮彈簧（14）和第二扭簧（13）的內圈依次套設在第二輸入軸（9）上；

所述過渡傳動機構的一對齒輪為主動齒輪（17）和從動齒輪（19）；從動齒輪（19）和蝸輪（20）同軸固定設于第二傳動軸（18）上，主動齒輪（17）和過渡齒輪（16）同軸固定設于第一傳動軸（15）上；所述過渡齒輪（16）分別與第一輸入齒輪（5）和第二輸入齒輪（10）嚙合；

所述棘輪棘爪機構（6）包括棘輪（61）、一對棘爪（62）、一對壓縮扭簧（63）和殼體（64）；所述殼體（64）為帶有翻邊的環狀殼體，殼體（64）的軸向側面和相鄰的第一滑輪（7）的軸向端面固定連接，一對棘爪（62）對稱活動設于殼體（64）內，壓縮扭簧（63）的一端固定連接著棘爪（62），壓縮扭簧（63）的另一端固定連接著殼體（64）內壁；

所述第一扭簧（8）包括同心的內圈（81）和外圈（82），內圈（81）和外圈（82）之間均布設有八個柔性體（83）；第一扭簧（8）軸向一側面的外圈（82）上均布開設有外圈卡扣（84），第一扭簧（8）軸向另一側面的內圈（81）上均布開設有內圈卡扣（85）；第一扭簧（8）通過內圈卡扣（85）固定連接著發電機構（3）的外殼（24）、通過外圈卡扣（84）固定連接著相鄰的第一滑輪（7）軸向端面；

每個柔性體（83）由一個以上的S彎依次連接構成；

所述齒槽圓盤（112）內嵌式固定連接在第二滑輪（12）一側端面上；所述齒形圓盤（111）的一側軸向端面上均布四個弧形齒，齒槽圓盤（112）包括外環圈、內環圈和若干齒狀葉片，若干齒狀葉片均布連接在外環圈和內環圈之間；齒形圓盤（111）上的弧形齒和齒槽圓盤（112）的單個齒狀葉片結構相同；齒形圓盤（111）和齒槽圓盤（112）嚙合時，齒形圓盤（111）上的四個弧形齒恰好嵌入到齒槽圓盤（112）上對應的齒狀葉片內；直線壓縮彈簧（14）一端固定連接著發電機構（3）的外殼（24），另一端固定在第二滑輪（12）的另一端面；直線壓縮彈簧（14）的彈力擠壓第二滑輪（12）使齒槽圓盤（112）和齒形圓盤（111）保持嚙合狀態；

發電機構（3）通過小腿支架連桿（27）連接著小腿支架（26）；

所述膝繩（1）的一端固定連接著大腿支架（25），膝繩（1）的另一端固定繞設在第一輸入機構的第一滑輪（7）上；

所述踝繩（2）的一端固定繞設在第二輸入機構的第二滑輪（12）上，踝繩（2）的另一端固定連接著腳踝連桿（28）；

使用時，大腿支架（25）固定在人體的大腿上，小腿支架（26）固定在人體的小腿上，腳踝連桿（28）固定在人腳的鞋跟上。