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Title:
POWER GENERATION APPARATUS AND METHOD BY MEANS OF FITNESS EXERCISE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/146386
Kind Code:
A1
Abstract:
A power generation apparatus and method by means of a fitness exercise. The power generation apparatus by means of a fitness exercise comprises: at least one fitness device (17); an energy storage mechanism (22, 31), the energy storage mechanism being connected to the fitness device, and being used for converting and storing kinetic energy transmitted by the fitness device and outputting the kinetic energy by using an output mechanism (33) connected to the energy storage mechanism; a speed change mechanism (35), receiving the kinetic energy from the output mechanism, and adjusting the kinetic energy and then outputting the kinetic energy; and an electric generator (56), connected to the speed change mechanism and converting the adjusted kinetic energy into electric energy. The power generation apparatus by means of a fitness exercise can store and generate electric energy by using kinetic energy of a person doing a fitness exercise, and is used to solve or supplement a power demand in home, office, entertainment and sports sites, and can also be used a standby power supply in piezoelectricity or power supply interruption during power consumption peak hours.

Inventors:
YIN XIAOLIN (CN)
YIN WUJI (CN)
Application Number:
PCT/CN2013/079248
Publication Date:
September 25, 2014
Filing Date:
July 11, 2013
Export Citation:
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Assignee:
YIN XIAOLIN (CN)
International Classes:
F03G5/00; H02J7/32
Foreign References:
CN103147948A2013-06-12
CN103174608A2013-06-26
CN2112017U1992-08-05
CN200949505Y2007-09-19
CN2503223Y2002-07-31
CN101493083A2009-07-29
CN202333946U2012-07-11
CN101554522A2009-10-14
US20100230976A12010-09-16
JP2005230327A2005-09-02
Attorney, Agent or Firm:
YUHONG INTELLECTUAL PROPERTY LAW FIRM (CN)
北京聿宏知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
1 . 一种健身运动发电装置, 包括:

至少一个健身器械;

蓄能机构, 所述蓄能机构与健身器械连接, 用于转化并存储健身器械传递的动能, 并能 通过与蓄能机构连接的输出机构转化为动能输出;

变速机构, 其接受来自输出机构的动能, 并在对所述动能进行调整后输出;

发电机, 与变速机构连接, 将调整后的动能转化为电能。

2. 根据权利要求 1所述的健身运动发电装置, 其特征在于, 所述发电机连接有调整控制 机构和电能存储机构。

3. 根据权利要求 2所述的健身运动发电装置, 其特征在于, 所述电能存储机构为蓄电池 组。

4. 根据权利要求 2所述的健身运动发电装置, 其特征在于, 所述健身器械、 蓄能机构、 变速机构、 发电机、 调整控制机构和电能存储机构中的两种或多种组装成设有输入口和输出 口的一个或多个功能箱, 所述功能箱由木材或金属制成。

5. 根据权利要求 1所述的健身运动发电装置, 其特征在于, 所述变速机构包括: 一级或多级增速齿轮组;

阻尼稳速组件, 与所述增速齿轮组连接。

6. 根据权利要求 5所述的健身运动发电装置, 其特征在于, 所述阻尼稳速组件包括: 与增速齿轮组中的一个齿轮啮合的连接齿轮;

稳速齿轮, 与连接齿轮连接在同一根转轴上;

摆叉, 所述摆叉的拨杆与稳速齿轮连接;

惯性轮, 与摆叉远离拨杆的一端经偏心轴连接;

由弹性体与卷簧组成的阻尼卷簧, 其中, 卷簧一端与惯性轮连接在同一根转轴上, 另一 端与弹性体的一端连接; 所述弹性体的另一端连接有调节螺杆或调节螺母。

7. 根据权利要求 1所述的健身运动发电装置, 其特征在于, 所述蓄能机构包括内部设有 蓄能弹性件的蓄能盒或蓄能齿轮, 所述蓄能盒或蓄能齿轮将健身室健身器械的动能转化为蓄 能弹性件的势能。

8.根据权利要求 1所述的健身运动发电装置,其特征在于,所述的健身器械包括脚踏式、 手动式以及手动脚踏复合式, 所述健身器械经动力传输机构与蓄能机构连接。

9. 根据权利要求 8所述的健身运动发电装置, 其特征在于, 所述动力传输机构包括齿轮 机构、 带传动机构和链传动机构及摩擦传动机构。

10. 根据权利要求 1所述的健身运动发电装置, 其特征在于, 所述变速机构上设有用于 切换变速机构的档位的离合切换组件, 所述离合切换组件采用手动拨杆式或电磁力驱动式。 WO 2014/146386^健身运动来发电的方法, 其特征在于, 采用权利 PCT/CN2013/079248-项所述 的健身运动发电装置, 其中, 健身者在健身器械上健身产生动能, 所述动能经转化为蓄能机 构能够存储的能量形式储存到蓄能机构, 再通过所述输出机构转为动能输出, 输出的动能经 变速机构变速后将动能传给发电机来发电。

12. 根据权利要求 11所述的利用健身运动来发电的方法, 其特征在于, 将所述的健身运 动发电装置设置在住宅区、 健身房、 健身馆、 公园、 办公楼这些健身器械集中的地方, 通过 将若干个健身运动发电装置的电能集中后供给本区域用电或供给电网。

Description:
健身运动发电装 ¾¾旅 技术领域

本发明涉及健身运动发电技术领域, 具体涉及一种健身运动发电装置及方法。 背景技术

节能和发展绿色新能源已成为诸多国家角逐的 目标。 而利用人们在健身器械上健身产生 的能量来发电具有绿色环保的优点。 目前已有不少国内外的机构和人员在健身运动 发电技术 领域进行了研究和开发,如申请号为 201120480808.6的手摇发电机、申请号为 200920057139.4 的手摇发电机、 申请号为 200620036952.X的手摇发电机、 申请号为 201220327672.X的手摇 发电机、 申请号为 201210397132.3 和 201220534336.3 的一种脚踏发电车、 申请号为 201020168555.4 的群组运动发电机、 申请号为 201020177308.0 的运动发电机、 申请号为 201220408526.X 的人力发电机、 申请号为 201210000925.7 的健身运动发电机及申请号为 201120142609.4 的人力发电助力车等提出了手动或脚踏发电机 的理念。 但现有的所有手动或 脚踏发电技术或装置存在以下缺点:

1、 技术上未考虑人为追求健康的健身运动时间, 一般健身时间少则一次十余分钟, 最多 一般不会超过 2个小时, 健身运动直接驱动发电装置的时间很有限, 发电机工作时间有限或 很短。 换句话说是, 运动时才有电, 停止运动就断电。

2、 技术上未解决健身运动中人力的爆发性、 衰减性和不稳定性及非持续性对发电的影 响。

3、 发电数量小, 发电质量亦难以保证, 许多时候产生的电压实际上没办法对蓄电池有 效 充电, 即便是蓄电池贮存有一点电力也没办法满足对 电压和电流波动比较敏感的家电或办公 电气或仪器的使用要求。 发明内容

本发明所要解决的一个技术问题是, 提供一种可利用人们健身运动的动能蓄能发电 的健 身运动发电装置, 该健身运动发电装置用以解决或补充家庭及办 公和休闲运动场所用电的需 求, 亦可作为一种解决用电高峰时压电或停电的备 用能源。

针对该技术问题, 本发明的技术解决方案是, 提供一种具有以下结构的健身运动发电装 置, 包括:

至少一个健身器械;

蓄能机构, 所述蓄能机构与健身器械连接, 用于转化并存储健身器械传递的动能, 并能 变速机构, 其接受来自输出机构的动能, 并在对所述动能进行调整后输出; 发电机, 与变速机构连接, 将调整后的动能转化为电能。

与现有技术相比, 本发明的健身运动发电装置均有以下优点。 由于在本发明中, 健身者 在健身器械上运动时产生的动能通过转化后变 成蓄能机构能存储的能量, 蓄能机构能将断续 的动能转化后存储在蓄能机构, 并能通过与蓄能机构连接的输出机构转化为动 能输出, 形成 了一个动能的零存整取过程, 将健身器械上产生的断续的动能经蓄能机构存 储后再经输出机 构变成持续的动能输出。 解决了健身运动直接驱动发电装置造成运动时 有电、 不运动时断电 的问题。 同时, 通过蓄能机构也解决了健身运动中人力的爆发 性、 衰减性和不稳定性及非持 续性对发电的影响,人力的爆发和衰减只是体 现在蓄能机构在单位时间内存储能量的多少上 , 与蓄能机构连接的输出机构能够平缓地输出动 能, 从而减少了对发电机的冲击。 由于发电机 的输入较稳定, 发电机也能输出相对稳定的电压和电流, 从而满足一般的家电或办公电气或 仪器的使用要求。

作为本发明的一种优选, 所述发电机连接有调整控制机构和电能存储机 构。 所述的调整 控制机构也可称为控制模组, 为供配电成熟技术。 调整控制机构中集成的稳压变压变频整流 及充供电组件和中央处理器对发电机产生的原 始电力进行处理净化, 使得发电系统输出的电 力能满足对电压电流波动比较敏感的家用及办 公电气设备和仪器的使用要求。 在供应本区域 的用电使用外, 剩余的电力输至电能存储机构, 在发电机停止发电时段可利用电能存储机构 对电气设备和仪器供电, 多余的电力还可供给电网。

作为本发明的另一种优选, 所述电能存储机构为蓄电池组。 现有常用的电能存储机构为 蓄电池组, 可通过将剩余的电力输送给蓄电池组后, 在发电机停止工作时通过蓄电池组给家 电、 电气设备和仪器等供电。

作为本发明的一种改进, 所述健身器械、 蓄能机构、 变速机构、 发电机、 调整控制机构 和电能存储机构中的两种或多种组装成设有输 入口和输出口的一个或多个功能箱, 所述功能 箱由木材或金属制成。 所述的健身器械 (不包括健身者使用的脚踏或手动部件) 、 蓄能机构 中的蓄能盒或蓄能齿轮、 变速机构中的齿轮组与阻尼稳速组件、 发电机、 调整控制机构和蓄 电池组可组合为运动器件、 蓄能箱、 变速箱、 稳速箱、 发电机箱, 再将各功能箱组装为蓄能 发电机或发电机组。 所述的蓄能盒或蓄能齿轮、 增速齿轮组、 阻尼稳速机构也可集中设置在 一个功能箱内。 也可分别设置为蓄能箱、 稳速箱、 蓄能稳速箱、 变速箱。 所述的蓄能盒或蓄 能齿轮、 增速齿轮组、 阻尼稳速机构和发电机可集中设置为蓄能发电 机; 所述的蓄能盒或蓄 能齿轮、 增速齿轮组、 阻尼稳速机构、 发电机和调整控制机构、 蓄电池组也可集中设置为一 个蓄能发电箱; 所述的运动机构、 蓄能盒或蓄能齿轮或运动机构、 蓄能盒或蓄能齿轮、 增速 齿轮组、 阻尼稳速机构可集中设置为健身运动式蓄能箱 。 通过功能箱的方式将各部分组装起 来, 能使本发明的健身运动发电装置整体更整洁, 也能对各机构或部件起到较好的保护作用。 作为本发明的另一种改进, 所述变速机构包括: 一级或多级增速齿轮组; 阻尼稳速组件, 与所述增速齿轮组连接。 增速齿轮组用于传输动力、 调整速比和轴的旋向, 根据运动机构动 力输入特点、 蓄能能力要求、 所选蓄能盒或蓄能齿轮规格与组合形式及设计 速比和发电机轴 速、 轴旋向要求, 确定增速齿轮组的设置, 增速齿轮组的设置以满足蓄能要求及发电机轴 速 轴旋向为原则。 通过增速齿轮组能使输出的动能得到增强, 从而方便驱动发电机。 通过阻尼 稳速组件能使驱动发电机的动能和扭矩保持在 一个比较恒定的范围内, 使得发电机输出的电 压和电流也能相对稳定。 输入和输出相对恒定还能延长发电机的使用寿 命。

作为本发明的还有一种优选, 所述阻尼稳速组件包括: 与增速齿轮组中的一个齿轮啮合 的连接齿轮; 稳速齿轮, 与连接齿轮连接在同一根转轴上; 摆叉, 所述摆叉的拨杆与稳速齿 轮连接; 惯性轮, 与摆叉远离拨杆的一端经偏心轴连接; 由弹性体与卷簧组成的阻尼卷簧, 其中, 卷簧一端与惯性轮连接在同一根转轴上(即摆 动轴上) , 另一端与弹性体的一端连接; 所述弹性体的另一端连接有调节螺杆或调节螺 母。 所述卷簧也可以采用片簧代替, 其中, 片 簧中心部位固定在与惯性轮同一轴上 (即摆动轴上) , 两端与弹性体连接。 通过调节螺杆或 调节螺母来调整弹性体的压缩量, 通过对弹性体的调整来起到控制卷簧或片簧的 张缩回弹, 卷簧或片簧的张缩回弹作用在摆动轴上, 起到控制惯性轮轴摆速与摆幅的作用。 通过与惯性 轮偏心轴相连的摆叉来起到控制稳速齿轮的转 速, 从而起到稳定发电机输入端的扭矩和稳定 转速的目的。

作为本发明的还有一种优选, 所述蓄能机构包括内部设有蓄能弹性件的蓄能 盒或蓄能齿 轮, 所述蓄能盒或蓄能齿轮将健身室健身器械的动 能转化为蓄能弹性件的势能。 所述蓄能弹 性体为由高弹性材料制作而成的绳索状、 涡卷状、 螺旋状、 卷簧状、 片状的弹性体。

作为本发明的还有一种优选, 所述的健身器械包括脚踏式、手动式以及手动 脚踏复合式, 所述健身器械经动力传输机构与蓄能机构连接 。 一般通过手动、 脚踏的健身器械比较常见, 产生的动能也容易通过动力输出机构传输。

作为本发明的还有一种优选, 所述动力传输机构包括齿轮机构、 带传动机构和链传动机 构及摩擦传动机构。 根据不同的健身器械的特点选择不同的动力传 输机构来将产生的动能输 送给蓄能机构。

作为本发明的还有一种改进, 所述动力传输机构和 /或变速机构上设有用于切换变速机构 的档位的离合切换组件, 所述离合切换组件采用手动拨杆式或电磁力驱 动式。 根据需要来切 换变速机构的档位, 达到不同的使用要求或不同的变速效果。

所述的蓄能机构包含有至少一级或至少一组蓄 能盒或蓄能齿轮, 蓄能盒或蓄能齿轮根据 蓄能盒或蓄能齿轮的规格型号及蓄能要求选用 和组合, 蓄能盒或蓄能齿轮采用单级或多级蓄 能设置, 优先选用至少一级串联式蓄能设置。

本发明所要解决的另一技术问题是, 提供一种针对现有健身运动发电中的问题的健 身运 针对该技术问题, 本发明的技术解决方案是, 提供一种健身运动蓄能发电方法。 该方法 采用本发明的健身运动发电装置, 健身者在健身器械上健身产生动能, 所述动能经转化为蓄 能机构能存储的能量形式储存到蓄能机构,再 通过与蓄能机构连接的输出机构转为动能输出 , 输出的动能经变速机构变速后将动能传给发电 机, 发电机将动能转化为电能输出。

作为本发明的方法的一种改进, 将所述的健身运动发电装置设置在住宅区、 健身房、 健 身馆、 公园、 办公楼这些健身器械集中的地方, 通过将若干个健身运动发电装置的电能集中 后供给本区域用电或供给国家电网。 通过将零散的电力集中起来供应本区域或国家 电网, 使 电力得到充分的利用, 达到更好的电力供给效果。

本发明的优点在于:

1、 可随时将人在住宅内、 公园、 办公室、 健身或休闲运动场所运动时, 手动或脚踏的非 持续性、 非稳定性的动能能量转化为蓄能机构如蓄能盒 或蓄能齿轮中的弹性件的势能, 并通 过输出机构输出为动能, 由变速机构对所述动能进行调整后供发电机连 续运转发电。 通过设 计合适的蓄能盒或蓄能齿轮的组合装置蓄足能 量后可平稳地保证发电机 24 小时以上的连续 工作。

2、利用现有的成熟的电气科技成果集成的调 控制机构和电能存储机构对发电机的电能 进行调整和存储后可保证家庭或公司或休闲运 动场所电气设备和仪器的连续供电要求。

3、 比利用太阳能发电更高效、 更方便、 更经济、 更容易推广。 附图说明

图 1为一种设置有二级六组蓄能盒、 采用手动式离合切挡机构的脚踏式蓄能发电装 置的 原理示意图。

图 2为一种设置有二级二个组合式蓄能齿轮、 可采用脚踏式运动机构或杠杆手动推拉式 运动机构的蓄能发电装置的原理示意图。

图 3为一种设置有三级六组蓄能盒、 采用可拆装的推杆手摇或手动转盘运动机构的 蓄能 发电装置的原理示意图。

图 4为一种坐姿踏压运动机构的蓄能发电装置侧 剖面示意图。

图 5为一种坐姿踩压运动机构的蓄能发电装置侧 剖面示意图。

图 6为一种立姿手动推拉运动机构的蓄能发电装 侧视剖面示意图。

图 7为一种手动拉绳式运动机构的蓄能发电装置 结构原理图。

图 8为图 7中的手动拉绳式运动机构的示意图。

图 9为一种功能箱形式的蓄能发电机的结构示意 。 具体实施方式: 如图 1〜图 3所示为本发明的具体实施例。 在这些实施例中, 本发明的健身运动发电装 置, 包括:

至少一个健身器械;

蓄能机构, 所述蓄能机构与健身器械连接, 用于转化并存储健身器械传递的动能, 并能 通过与蓄能机构连接的输出机构转化为动能输 出;

变速机构, 其接受来自输出机构的动能, 并在对所述动能进行调整后输出;

发电机, 与变速机构连接, 将调整后的动能转化为电能。

在一个未示出的实施例中, 所述发电机连接有调整控制机构和电能存储机 构。

所述电能存储机构为蓄电池组。

如图 8所示, 所述健身器械、 蓄能机构、 变速机构、 发电机、 调整控制机构和电能存储 机构中的两种或多种组装成设有输入口和输出 口的一个或多个功能箱, 所述功能箱由木材或 金属制成。

如图 1〜图 3所示, 所述变速机构包括:

一级或多级增速齿轮组;

阻尼稳速组件, 与所述增速齿轮组连接。

所述阻尼稳速组件包括:

与增速齿轮组中的一个齿轮啮合的连接齿轮;

稳速齿轮, 与连接齿轮连接在同一根转轴上;

摆叉, 所述摆叉的拨杆与稳速齿轮连接;

惯性轮, 与摆叉远离拨杆的一端经偏心轴连接;

由弹性体与卷簧组成的阻尼卷簧, 其中, 卷簧一端与惯性轮连接在同一根转轴上, 另一 端与弹性体的一端连接; 所述弹性体的另一端连接有调节螺杆或调节螺 母。 在一个未示出的 实施例中, 所述卷簧也可以采用片簧代替, 其中, 片簧中心部位固定在与惯性轮同一轴上, 两端与弹性体连接。

在一个未示出的实施例中,所述蓄能机构包括 内部设有蓄能弹性件的蓄能盒或蓄能齿轮, 所述蓄能盒或蓄能齿轮将健身时健身器械的动 能转化为蓄能弹性件的势能。

如图 4〜图 7所示, 所述的健身器械包括脚踏式、 手动式以及手动脚踏复合式, 所述健 身器械经动力传输机构与蓄能机构连接。

所述动力传输机构包括齿轮机构、 带传动机构和链传动机构及摩擦传动机构。

如图 1所示, 所述变速机构上设有用于切换变速机构的档位 的离合切换组件, 所述离合 切换组件采用手动拨杆式或电磁力驱动式。

本发明还公开了一种健身运动蓄能发电方法, 采用本发明的健身运动发电装置, 健身者 在健身器械上健身产生动能,所述动能经转化 为蓄能机构能存储的能量形式储存到蓄能机构 , 发电机, 发电机将动能转化为电能输出。

将所述的健身运动发电装置设置在住宅区、 健身房、 健身馆、 公园、 办公楼这些健身器 械集中的地方, 通过将若干个健身运动发电装置的电能集中后 供给本区域用电或供给国家电 网。 一栋楼或一个社区的所有家庭的各台 (套) 健身运动发电装置发出的原始电力, 或一栋 办公大楼各层的各台 (套) 健身运动发电装置发出的原始电力, 或一个大型休闲运动场所各 台 (套) 健身运动发电装置发出的原始电力, 可通过电线电缆输送至一套调整控制机构和蓄 电池组, 调整控制机构输出的电力供应本楼或本区系统 用电或供给国家电力网。 通过将零散 的电力集中起来供应本区域或国家电网, 使电力得到充分的利用, 达到更好的电力供给效果。 选用合适的蓄能盒或蓄能齿轮的组合装置蓄足 能量后可平稳地保证发电机 24 小时以上的连 续发电。

以下是对本发明的健身运动发电装置的具体实 施例的阐述。

实施例 1 :

参照图 1, 一种设置有二级六组蓄能盒、 采用手动离合切挡机构的脚踏式蓄能发电装置 构造原理。 健身器械的运动机构采用脚踏板式。 蓄能机构采用二级蓄能, 每级三个同规格蓄 能盒。 每级蓄能盒中心轴上设有止逆棘轮, 确保运动能传至第一级蓄能盒后只能以高位势 能 向第二级低位势能的蓄能盒转移。 两级蓄能盒形成串联的类似蓄水池式的蓄能状 态。 设置的 可调的张力式卷簧弹簧阻尼稳速机构就如一个 控制势能流出量大小的阀门。 设置了两个手动 离合切挡机构, 第一个离合切挡机构由滑动齿轮 19和轴 2—端的花键轴、离合拨杆 20构成, 可任意拨至蓄能或直接传动变速状态。第二个 离合切挡机构由滑动齿轮 39和轴 9一端的花键 轴、 拨杆 40和与拨杆 40连接的止动杆 41构成, 拨动拨杆 40, 滑动齿轮 39与齿轮 38脱离 的同时, 止动杆 41卡住齿轮 38实施锁定, 锁定维持蓄能盒中的弹性势能。拨杆 40复位时齿 轮 38和滑动齿轮 39啮合, 止动杆松开, 蓄能盒中的势能平缓输出。 两个手动离合切挡机构 可采用连杆连接 (图中未示出) , 即离合切挡机构可让运动机构产生的动能直接 经齿轮组变 速传至发电机, 或经蓄能盒转化为弹性势能后再平缓输出传至 发电机发电。 发电机发出的原 始电力经调整控制机构和锂电池组处理输出 (图中未示出) 。

该脚踏式蓄能发电装置包括轴 1, 与轴 1固定的脚踏板 17和齿轮 16, 轴 2, 与轴 2固定 的齿轮 201, 齿轮 201与齿轮 16以链条 18连接, 轴 2的一端设置为花键轴, 花键轴上设有 滑动齿轮 19, 滑动齿轮 19和拨杆 20连接形成离合切挡机构两个档拉, 一档滑动齿轮 19与 齿轮 21啮合, 二档滑动齿轮 19与齿轮 54啮合, 轴 3, 与轴 3固定的止逆棘轮 24、 张力棘爪 25、 齿轮 21、 蓄能盒 22内的轮毂, 蓄能盒 22穿过轴 3, 与蓄能盒 22固定的齿轮 23, 轴 4, 与轴 4固定的三个齿轮 26、 齿轮 27, 三个从动齿轮 26分别与三个齿轮 23啮合, 轴 5, 与轴 5固定的齿轮 28、 止逆棘轮 29、 张力棘爪 30、 蓄能盒 31内的轮毂, 蓄能盒 31穿过轴 5, 与 蓄能盒 31固定的齿轮 32, 轴 6, 与轴 6固定的齿轮 33、 齿轮 34, 三个从动齿轮 33分别与齿 轴 8固定的齿轮 37、 齿轮 38, 齿轮 37与上一级齿轮 36啮合, 轴 9, 与轴 9固定的齿轮 42、 齿轮 53, 轴 9一端设置为花键轴, 花键轴上连接滑动齿轮 39, 滑动齿轮 39和拨杆 40连接构 成离合切挡机构, 拨杆 40与止动杆 41连接, 轴 10, 与轴 10固定的齿轮 43、 齿轮 44, 齿轮 43与上一级齿轮 42啮合, 轴 11, 与轴 11固定的齿轮 45, 齿轮 45与上一级齿轮 44啮合, 发电机 56通过轴 11实施轴连接, 轴 12, 与轴 12固定的齿轮 46、 稳速齿轮 47, 齿轮 46与 上一级齿轮 38啮合, 轴 13, 与轴 13固定的摆叉 48, 摆叉 48—端叉枝上的双拨杆与稳速齿 轮 47相接, 轴 14, 与轴 14固定的惯性轮 49、 卷簧 50的内端轮毂, 惯性轮 49通过偏心轴与 摆叉 48—端的轴套相连, 卷簧 50的内端固定在轮毂上, 卷簧 50的外端经固接件与可调节弹 簧 51相连, 卷簧 50及弹簧 51的张力由调节螺杆螺母 52调整, 轴 15, 与轴 15固定的齿轮 54、 齿轮 55, 当拨杆 20拨至二档时, 齿轮 54啮合齿轮 19, 动力经轴 15传至齿轮 55, 齿轮 55以链条 56与齿轮 53相连, 此时, 滑动齿轮 39与齿轮 38脱离, 止动杆 41卡住齿轮 38从 而锁住蓄能盒的势能传递, 动力直接传到变速齿轮组。

实施例 2:

参照图 2, 一种设置有二级蓄能每级为组合式蓄能齿轮、 可采用脚踏式运动机构或杠杆 手动推拉式运动机构的蓄能发电装置构造原理 。 健身器械的运动部分由两个固定在轴 Γ上的 带偏心轴的圆盘和固定支架及脚踏件或推拉件 构成, 脚踏式运动机构参见附图 4、 附图 5, 杠 杆手动推拉式运动机构参见附图 6, 运动器件左右对称设置。 蓄能采用两级组合式蓄能齿轮, 每级蓄能齿轮的中心轴上设有止逆棘轮, 以使两级蓄能齿轮像 2个串联的蓄水池, 只能从上 一级的高势能位流向下一级的低势能位。 设置的可调片簧弹簧张力阻尼稳速机构就如一 个控 制流出量大小的阀门。

该蓄能发电装置包括轴 1 ', 与轴 Γ固定的棘轮 20'、 张力棘爪 21 '、 带偏心轴 19'的圆盘 18'、 带偏心轴 17'的圆盘 16'、 穿过轴 Γ的组合蓄能齿轮, 该组合蓄能齿轮由 3个蓄能盒 22' 用键 24'与齿轮 23'固定, 蓄能盒 22'内的轮毂与轴 Γ固定, 圆盘 16'上的偏心轴 17'与运动机 构 14'的连杆相连, 圆盘 18'上的偏心轴 19'与运动机构 15'的连杆相连。轴 2', 与轴 2'固定的 齿轮 25'、 齿轮 26', 齿轮 25'与齿轮 23'啮合。 轴 3', 与轴 3'固定的齿轮 27'、 止逆棘轮 28'、 张力棘爪 29,, 齿轮 27,与上一级齿轮 26,啮合, 穿过轴 3,的 3个蓄能盒 30,, 蓄能盒 30,内轮 毂固定在轴 3'上, 蓄能盒 30'以键 3 Γ与齿轮 32'固定为一个刚性组合式蓄能齿轮。 轴 4', 固 定在上的轴 4,齿轮 33,、 齿轮 34,, 齿轮 33,与齿轮 32,啮合。 轴 5,, 与轴 5,固定的齿轮 35,、 齿轮 36,, 齿轮 35,与上一级齿轮 34,啮合。 轴 6,, 与轴 6,固定的齿轮 37,、 齿轮 38,, 齿轮 37, 与上一级齿轮 36,啮合。 轴 7,, 与轴 7,固定的齿轮 39,、 稳速齿轮 40,, 齿轮 39,与上一级齿轮 38'啮合。 轴 8', 与轴 8'固定的摆叉 41 ', 摆叉 41 '一端叉枝上的双拨杆与稳速齿轮 40'相接。 轴 9', 9'固定的惯性轮 42'、片簧 43',惯' 轮 42'上的偏心轴与摆叉 41 '一端的轴套相连, 片簧 43'两端通过固接件 44'分别和一个弹簧 45'固定,以螺杆螺母 46'调整片簧 43'和弹簧 45' 与上一级齿轮 38,啮合。 轴 11,, 与轴 11,固定的齿轮 49,、 齿轮 50,, 齿轮 49,与上一级齿轮 48,啮合。 轴 12,, 与轴 12,固定的齿轮 51,, 齿轮 51,与上一级齿轮 50,啮合。 轴 13,, 与轴 13, 固定的齿轮 52', 发电机 53'与轴 13'轴联接。 发电机 53'发出的原始电力经配置的调整控制机 构和蓄电池组处理输出 (图中未示出) 。

实施例 3 :

参照图 3, 一种设置有三级蓄能、 采用可拆装手摇推拉杆和手动转盘运动机构的 蓄能发 电装置的结构原理图。 运动机构采用固定在同一轴上两端的手动转盘 和可拆式手摇推拉杆, 推拉的杠杆 18"—端设有轴套, 固定在轴 Γ上的圆盘 16"上带有偏心轴 17", 偏心轴 17"与推 拉杆 18"—端的轴套相连, 可随时卸下或装上推杆 18"。 蓄能采用三级组合式蓄能, 动力齿轮 直接驱动蓄能盒的齿轮, 每级蓄能盒的驱动轴上设有止逆棘轮, 以使多级蓄能盒像多级串联 的蓄水池, 只能从上一级的高势能位流向下一级的低势能 位。 设置的可调整卷簧弹簧阻尼稳 速机构就如一个控制流出量大小的阀门。 各级蓄能盒蓄积的势能平缓地输出经变速齿轮 组变 速驱动发电机发电,发电机产生的原始电力经 设置的电气控制模组和蓄电池组处理后输出( 图 中未示出) 。

该蓄能发电装置包括轴 1", 与轴 Γ固定的 2个动力齿轮 19"、 止逆棘轮 20"、 张力棘爪 21"、 手动转盘 14"、 带偏心轴 17"的圆盘 16", 手动转盘 14"圆周外缘设有手柄 15", 圆盘 16" 上的偏心轴 17"通过推拉杆 18"的轴套和推拉杆 18"连接。 轴 2", 与轴 2"固定的齿轮 22"、 及 穿过轴 2"的两组蓄能盒 23", 蓄能盒 23"内轮毂与轴 2"固定, 蓄能盒 23"与齿轮 24"固定, 2 个齿轮 24"分别与轴 Γ上的两个齿轮 19"啮合。 轴 3", 与轴 3"固定的齿轮 25"、 齿轮 26"、 止 逆棘轮 27"、 张力棘爪 28", 齿轮 25"与齿轮 22"啮合。 轴 4", 与轴 4"固定的齿轮 31 "和穿过轴 4"的 2组蓄能盒 29", 蓄能盒 29"内轮毂与轴 4"固定, 蓄能盒 29"与齿轮 30"固定, 齿轮 30"与 动力齿轮 26"啮合。 轴 5", 与轴 5"固定的棘轮 34"、 张力棘爪 35"、 2个动力齿轮 33"、 齿轮 32", 齿轮 32"与上一级齿轮 31"啮合。 轴 6", 与轴 6"固定的齿轮 36"和穿过轴 6"的 2组蓄能 盒 37", 蓄能盒 37"内轮毂与轴 6"固定, 蓄能盒 37"与齿轮 38"固定, 齿轮 38"与动力齿轮 33" 啮合。 轴 7", 与轴 7"固定的齿轮 39", 齿轮 39"与齿轮 36"啮合。 轴 8", 与轴 8"固定的齿轮 40"、 齿轮 41 ", 齿轮 40"与上一级齿轮 39"啮合。 轴 9", 与轴 9"固定的齿轮 50"、 齿轮 51", 齿轮 50"与上一级齿轮 41"啮合。轴 10", 10"固定的齿轮 52",发 几 53"与轴 10"轴联接。 轴 11", 与轴 11"固定的齿轮 42"、 稳速齿轮 43", 齿轮 42"与齿轮 41"啮合。 轴 12", 与轴 12" 固定的摆叉 44", 摆叉 44"叉枝上的拨杆轴与稳速齿轮 43"相连。 轴 13", 与轴 13"固定的惯性 轮 46"和卷簧 47", 惯性轮 46"上固定的偏心轴 45"和摆叉 44"的轴套相连, 卷簧 47"内端以轮 毂固定在轴 13"上, 卷簧 47"外端与可调弹簧 48"相连接, 通过调整螺杆螺母 49"调整卷簧 47" 和弹簧 48"的阻尼特性。

实施例 4: 压 (亦可单脚踏压) 的运动机构、 蓄能发电箱 90。 左、 右脚交替踏压运动机构其每副踏压机 构包括踏板 15'a, 以轴销 151与踏板 15'a连接并支撑踏板 15'a的基座上的立柱 89, 与踏板 15'a固定的筋板 152, 与踏板 15'a连接的弹簧 153, 与筋板 152以轴销 154相连的连杆 155, 连杆 155与固定在圆盘 18'a上的偏心轴 19'a相连, 圆盘 18'a固定在蓄能箱 90的动力轴 l 'a 上。 本运动机构的圆盘偏心轴连杆动力机构可采用 曲轴连杆机构代替。

实施例 5 :

参照图 5, 一种坐姿踩压运动机构的蓄能发电装置, 包括坐椅 91、 左右两副双脚交替踩 压 (亦可单脚踩压) 的运动机构、 及蓄能发电箱 102, 左、 右脚交替踩压运动机构其每副踩 压机构包括压杆 15'b, 以轴销 159与压杆 15'b相连的踏压板 160, 压杆 15'b以轴销 161与基 座上的支柱 87相连, 压杆 15'b上固定有筋板 158, 筋板 158以轴销 157与连杆 156相连, 连 杆 156与固定在圆盘 18,b上的偏心轴 19,b相连, 圆盘 18,b上的偏心轴 19,b相连, 圆盘 18,b 固定在蓄能发电箱 102的动力轴 l 'b上。

本运动机构的圆盘偏心轴踩压机构可采用曲轴 连杆机构代替。

实施例 6:

参照图 6, 一种立姿手动推拉运动机构的蓄能发电装置, 包括机座支架 100、左右两副推 拉运动杠杆、 及蓄能发电箱 101。

手动推拉运动机构包括固定在基座 100上的立柱 164, 与立柱 164的左、 右边各以轴销 163相连的两副推拉杆 15'c, 推拉杆 15'c以轴销 165与连杆 162相连, 连杆 162与固定在圆 盘 18,c上的偏心轴 19,c相连, 圆盘 18,c固定在蓄能发电箱 101的动力轴 l,c上。

实施案例 7:

参照图 7和图 8, 一种采用手动拉绳式运动机构、 含二级六副蓄能齿轮蓄能的运动蓄能 发电装置的结构原理图。 如图 7所示, 其手动拉绳式运动机构包括手握拉绳 240、 拉绳的导 向滑轮 247、 齿杆 248、 弹簧 249、 装有单向轴承 251的齿轮 250、 装有单向轴承 255的齿轮 254, 与齿轮 250相连的传动轴 252, 与齿轮 254相连的传动轴 256, 齿轮 254与齿杆 248的 上齿面啮合, 齿轮 250与齿杆 248的下齿面啮合, 齿杆 248在限位滚轮组 241之间移动。 当 用手拉绳 240拉动齿杆 248在滚轮组 241之间向外移动时, 齿杆 248带动齿轮 250旋转, 齿 轮 250带动传动轴 252转动, 而齿轮 254空转, 弹簧 249张紧; 当手放松拉绳 240, 弹簧 249 蓄积的弹力拉动齿杆 248在滚轮组 241之间向后退, 齿杆 248带动齿轮 254旋转, 齿轮 254 带动传动轴 256转动, 而齿轮 250空转。

如图 8所示, 其中的蓄能机构设置采用二级 6个组合式蓄能齿轮, 每级 3个组合式蓄能 齿轮, 二级蓄能呈串能式设置。 包括与传动轴 256固定的齿轮 258, 与传动轴 252固定的齿 轮 291、 止逆棘轮 261、 棘爪 262、 弹簧 263, 及穿过传动轴 252可转动但不能轴向滑动的 3 副蓄能齿轮 257。 轴 260, 与轴 260固定的换向齿轮 259, 齿转 259与上一级齿轮 258啮合, 齿轮 266分别啮合 3副蓄能齿轮 257。轴 268, 与轴 268固定的从动齿轮 292、 止逆棘轮 269、 棘爪 270、 弹簧 271, 及穿过轴 268可转动但不能轴向滑动的 3副蓄能齿轮 267, 齿轮 292啮 合上一级的齿轮 265。 轴 273, 与轴 273固定的 3个从动齿轮 272和传动齿轮 274, 3个从动 齿轮 272分别啮合 3副蓄能齿轮 267。 轴 275, 与轴 275固定的换向齿轮 276, 齿轮 276啮合 上一级齿轮 274。 轴 277, 与轴 277固定的从动齿轮 278、 传动齿轮 282, 从动齿轮 278啮合 上一级齿轮 276。 轴 284, 与轴 284固定的从动齿轮 283、 稳速齿轮 285, 齿轮 283啮合上一 级齿轮 282。轴 293, 与轴 293固定的摆叉 286,摆叉 286通过叉枝拨杆与稳速齿轮 285相接。 轴 288, 与轴 288固定的惯性摆轮 295和卷簧 296内端轮毂, 摆叉 286与惯性摆轮 295的偏 心轴 287相连, 卷簧 296的外端与可调节弹簧 297以固接件相连, 弹簧 297以螺杆螺母 298 固定于支架或箱体上,调整螺杆螺母 298可调整阻尼特性。轴 280, 280固定的齿轮 279、 齿轮 281, 齿轮 279与齿轮 282啮合。 轴 290, 与轴 290固定的齿轮 289, 齿轮 289与上一级 齿轮 281啮合, 轴 290与发电机 204轴联接。

实施例 8:

参照图 9, 一种功能箱形式的蓄能发电装置的结构示意图 。 分散设置或集中设置的各台

(套) 健身运动发电装置 96, 通过电线电缆 97与一套电气控制模组 98和蓄电池 99相连, 各台 (套) 运动蓄能发电装置 96产生的原始电力经电气控制模组 98和蓄电池 99处理净化, 供区域系统用电或供国家电力网。

虽然已经结合具体实施例对本发明进行了描述 , 然而可以理解, 在不脱离本发明的范围 的情况下, 可以对其进行各种改进或替换。 尤其是, 只要不存在结构上的冲突, 各实施例中 的特征均可相互结合起来, 所形成的组合式特征仍属于本发明的范围内。 本发明并不局限于 文中公开的特定实施例, 而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方 案。