[发明专利]一种基于压电效应进行蓄能的登山杖

说明书

本发明公开了一种基于压电效应进行蓄能的登山杖，包括手柄、立杆以及蓄电池模块；所述立杆包括筒状的上杆部、减震弹簧以及下杆部，所述下杆部的中部设置有台肩，所述减震弹簧的上端固定于所述上杆部，下端固定于所述台肩；所述下杆部的上端插入到所述上杆部内侧；在所述下杆部的上方固定设置有一压电材料层，所述压电材料层通过导线与所述蓄电池模块相连。采用上述技术方案，本发明的基于压电效应进行蓄能的登山杖，在使用时随着走路过程中每一次向下按压手柄，都能够使减震弹簧压缩，从而使上杆部下移，因此压缩弹簧也被压缩并施加给撞击筒一个向下的压力，这个向下的压力传递至压电材料层上，从而产生电流沿着导线传递至蓄电池模块进行充电。

技术领域

本发明涉及一种基于压电效应进行蓄能的登山杖，属于户外运动设备技术领域。

背景技术

登山杖是从事登山运动时使用的辅助器械。登山杖可以让户外登山穿越活动带来很多的好处，如提高步行的稳定性，减轻腿部的负担。根据研究，行走时使用登山杖可以减轻至少22％施予腿部和膝盖等肌肉关节的力量，让腿部感觉更舒服，而同时使用两支登山杖能够提供较好的平衡性。除此之外，它还可以做用防水布搭建雨棚的支杆。由于登山杖是在户外运动时使用，而户外运动存在一定的危险性，尤其是到远离城市的深山进行徒步旅行，不仅容易遇到野生动物带来的危险，还容易遇到突发的恶劣天气，造成长时间的逗留或者迷失方向的情况。在户外遭遇危险时，移动电话就是最重要的求救设备，而一旦电源不足，则造成随身的所有用电设施无法使用，除了移动电话还包括GPS定位器、手电筒等。压电效应是指压电体受到外机械力作用而发生电极化，并导致压电体两端表面内出现符号相反的束缚电荷，其电荷密度与外机械力成正比。压电发电目前已经广泛地应用于各个领域，例如中国专利文献CN101702595B公开的一种颠簸驱动压电材料发电的装置，再如CN102887066B公开的一种采用压电效应的能量收集车内节能系统，又或者CN103485289B公开的一种尖劈式声屏障，都是利用了压电效应进行发电。因此，将压电发电装置集成在登山杖中，利用行走过程中登山杖内的压电发电装置进行蓄能，就能够供应必要电力。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种基于压电效应进行蓄能的登山杖，能够利用行走过程中对压电材料层进行往复施压，从而进行发电并通过蓄电池模块进行蓄能备用。

为了实现上述目的，本发明的一种基于压电效应进行蓄能的登山杖，包括手柄、立杆以及蓄电池模块；所述立杆包括筒状的上杆部、减震弹簧以及下杆部，所述下杆部的中部设置有台肩，所述减震弹簧的上端固定于所述上杆部，下端固定于所述台肩；所述下杆部的上端插入到所述上杆部内侧；在所述下杆部的上方固定设置有一压电材料层，所述压电材料层通过导线与所述蓄电池模块相连；所述压电材料层上方设置有一施压装置，所述施压装置的上方设置有一压缩弹簧，所述压缩弹簧向下顶住所述施压装置并始终给所述施压装置一个向下的力。

所述施压装置为一撞击筒，所述压电材料层为环形；一转杆同轴地穿过所述撞击筒以及压电材料层；所述转杆的侧壁上设置有一向径向外侧凸出的档环，所述压电材料层将所述档环挡在下方；所述转杆的下端设置有棘轮组件，从而使所述转杆仅能向一个方向转动；在所述转杆的侧壁上设置有导向槽，所述导向槽包括第一斜槽、连接于第一斜槽顶端的第一竖槽、连接于所述第一竖槽底端的第二斜槽、连接于所述第二斜槽底端的第二竖槽，所述第二竖槽的顶端连接于所述第一斜槽的底端，所述第一竖槽与第二竖槽位于所述转杆的同一轴截面上；在所述撞击筒的内侧壁上设置有一凸块，所述凸块插入到所述导向槽内并能够沿着所述导向槽移动；在所述撞击筒的侧壁上，设置有至少一个竖直槽，所述竖直槽的槽底设置有一竖直的棘齿带，在所述上杆部的内侧壁上设置有与所述棘齿带相配合的弹片，所述弹片能够倾斜地伸入到所述竖直槽内并顶在所述棘齿带上从而给所述撞击筒向上的力；在所述下杆部的上端面还设置有向上延伸的导向板，所述导向板插入到所述竖直槽内，并且所述弹片能够随着所述上杆部向下移动并被所述导向板的顶端挤压变形从而脱离所述棘齿带。

所述蓄电池模块设置在所述手柄内。