淺談一種自發(fā)電跳繩

郭藝璇 唐玉儒 王慧 李世偉

摘 要：文章介紹了一種自發(fā)電跳繩，包括一根繩子，第一手柄，第二手柄以及設(shè)置在第一手柄內(nèi)的計數(shù)裝置、照明裝置、音樂播放裝置和顯示裝置。該跳繩在使用過程中能夠自動發(fā)電并巧妙整合電能，最終利用電能進行照明、音樂播放和記錄跳繩的次數(shù)，大大增加了運動時的趣味性，既環(huán)保又達到了健身的目的。

關(guān)鍵詞：跳繩；自發(fā)電；環(huán)保

跳繩有很多的好處，但是對那些電子計數(shù)跳繩來說用不了多久就要換電池，而電池對環(huán)境造成很大污染，這不符合當代環(huán)保的主題。為什么不把運動產(chǎn)生的能量加以利用起來呢？于是，自發(fā)電跳繩應(yīng)運而生，雖然已有文獻公開了能夠自動發(fā)電的跳繩，但是跳繩兩支手柄所產(chǎn)生的電能如果分別供電則功率較小，而且尚未見到能夠?qū)芍直a(chǎn)生的電能進行整合的跳繩產(chǎn)品，文獻中亦無相關(guān)內(nèi)容的記載。

文章涉及一種體育器材，尤其涉及一種能夠在使用過程中發(fā)電的跳繩，包括一根繩子、第一手柄、第二手柄以及設(shè)置在第一手柄內(nèi)的計數(shù)裝置、照明裝置、音樂播放裝置和顯示裝置，第一手柄和第二手柄為筒形結(jié)構(gòu)，第一手柄和第二手柄的近繩端通過軸承分別安裝有傳動軸Ⅰ和傳動軸Ⅱ，傳動軸Ⅰ和傳動軸Ⅱ分別軸接有發(fā)電機Ⅰ和發(fā)電機Ⅱ，傳動軸Ⅰ和傳動軸Ⅱ的外端均固定連接有旋轉(zhuǎn)球，旋轉(zhuǎn)球上設(shè)置有用于連接繩子的穿繩孔；第一手柄內(nèi)安裝有蓄電池，發(fā)電機Ⅰ和發(fā)電機Ⅱ均通過導線與蓄電池相連，計數(shù)裝置、照明裝置、音樂播放裝置和顯示裝置通過電源開關(guān)與蓄電池相連。

1 跳繩的好處以及環(huán)保的意義

經(jīng)國內(nèi)外專家研究，跳繩對心臟機能有良好的促進作用，它可以讓血液獲得更多的氧氣，使心血管系統(tǒng)保持強壯和健康。跳繩能增強人體心血管、呼吸和神經(jīng)系統(tǒng)的功能。跳繩能增進人體器官發(fā)育，有益于身心健康，強身健體，開發(fā)智力，豐富生活，提高整體素質(zhì)。隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，綠色環(huán)保機電產(chǎn)品在新世紀逐漸成為一個研究的熱點。在小型的環(huán)保機電產(chǎn)品中，常常充分利用人們身邊綠色能源（比如人體機械能、人體動能等），將其轉(zhuǎn)變成合適的能源形式，供不同的電器使用。

2 技術(shù)方案

為了實現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案是：第一手柄內(nèi)設(shè)置有計數(shù)裝置、照明裝置、音樂播放裝置和顯示裝置，顯示裝置與計數(shù)裝置相連，第一手柄和第二手柄為筒形結(jié)構(gòu)，第一手柄和第二手柄的近繩端通過軸承分別安裝有傳動軸Ⅰ和傳動軸Ⅱ，傳動軸Ⅰ和傳動軸Ⅱ的外端均固定連接有旋轉(zhuǎn)球，旋轉(zhuǎn)球上設(shè)置有穿繩孔，繩子通過穿繩孔與旋轉(zhuǎn)球相連；第一手柄和第二手柄內(nèi)分別安裝發(fā)電機Ⅰ和發(fā)電機Ⅱ，發(fā)電機Ⅰ和發(fā)電機Ⅱ分別與所述傳動軸Ⅰ和傳動軸Ⅱ軸接；第一手柄內(nèi)安裝有蓄電池，發(fā)電機Ⅰ通過兩根導線Ⅰ連接在蓄電池上，第一手柄內(nèi)設(shè)置有導電圈Ⅰ和導電圈Ⅱ，第二手柄內(nèi)設(shè)置有導電圈Ⅲ和導電圈Ⅵ，傳動軸Ⅰ上設(shè)置導電刷Ⅰ和導電刷Ⅱ，傳動軸Ⅱ上設(shè)置有導電刷Ⅲ和導電刷Ⅳ，導電刷Ⅰ與導電圈Ⅰ、導電刷Ⅱ與導電圈Ⅱ、導電刷Ⅲ與導電圈Ⅲ、導電刷Ⅳ與導電圈Ⅳ分別滑動接觸，發(fā)電機Ⅱ的正極與導電圈Ⅳ之間通過導線Ⅱ相連，導電刷Ⅳ與導電刷Ⅱ通過導線Ⅲ相連，導電圈Ⅱ與蓄電池的正極通過導線Ⅳ相連，發(fā)電機Ⅱ的負極與導電圈Ⅲ之間通過導線Ⅴ相連，導電刷Ⅲ與導電刷Ⅰ通過導線Ⅵ相連，導電圈Ⅰ與蓄電池的負極通過導線Ⅶ相連，導線Ⅲ與導線Ⅵ均穿過傳動軸Ⅱ、旋轉(zhuǎn)球、繩子和傳動軸Ⅰ；計數(shù)裝置、照明裝置、音樂播放裝置和顯示裝置通過電源開關(guān)與蓄電池相連。

該跳繩在使用過程中能夠自動發(fā)電并巧妙地將發(fā)電機Ⅰ和發(fā)電機Ⅱ產(chǎn)生的電能整合到同一個蓄電池，最終利用電能進行照明、音樂播放和記錄跳繩的次數(shù)，有效避免單個發(fā)電機發(fā)電功率較小、電能儲存過慢的問題，同時，發(fā)電機Ⅱ與蓄電池之間合理的電路連接使電能傳輸過程中不影響正常的跳繩動作。

3 跳繩的結(jié)構(gòu)組成

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明。

其中照明裝置5和顯示裝置7均嵌設(shè)在第一手柄2的外殼內(nèi)并與第一手柄2的外表面保持平齊；音樂播放裝置6嵌設(shè)在第一手柄2的外殼內(nèi)，音樂播放裝置6的按鍵凸出于第一手柄2的外表面。計數(shù)裝置4包括清零鍵和設(shè)置在傳動軸Ⅰ8上旋轉(zhuǎn)感應(yīng)器，照明裝置5為LED燈，音樂播放裝置6為MP3播放器，顯示裝置7為LED屏。

4 功能實現(xiàn)

跳繩時，繩子1帶動傳動軸Ⅰ8和傳動軸Ⅱ9轉(zhuǎn)動，傳動軸Ⅰ8和傳動軸Ⅱ9分別驅(qū)動發(fā)電機Ⅰ11和發(fā)電機Ⅱ12進行發(fā)電，發(fā)電機Ⅰ11產(chǎn)生的電能通過導線Ⅰ14直接傳送到蓄電池13進行儲存；通過導線Ⅱ23、導線Ⅲ24、導線Ⅳ25、導線Ⅴ26、導線Ⅵ27和導線Ⅶ28，以及導電圈Ⅰ15、導電圈Ⅱ16、導電圈Ⅲ17、導電圈Ⅳ18分別與導電刷Ⅰ19、導電刷Ⅱ20、導電刷Ⅲ21、導電刷Ⅳ22之間的滑動接觸導電，將發(fā)電機Ⅱ12產(chǎn)生的電能傳輸至蓄電池13進行儲存，繩子1在旋轉(zhuǎn)過程中不會影響導電線路的電能傳輸，實現(xiàn)將電能整合的同時不影響跳繩的正常使用，有效避免單個發(fā)電機發(fā)電功率較小、電能儲存過慢的問題。蓄電池13快速儲存電能有效保證了計數(shù)裝置4、照明裝置5、音樂播放裝置6和顯示裝置7的用電需求。同時，發(fā)電機Ⅱ與蓄電池之間合理的電路連接使電能傳輸過程中不影響正常的跳繩動作。

5 結(jié)束語

該跳繩目前已申請實用新型專利。這種自發(fā)電的跳繩還有很多可以延伸的方面，例如而充電的電池可以用在一些小的用電可將蓄電池做成可拆卸的電池，這樣就可以把多余的電能儲存起來，實現(xiàn)電池的重復利用，比如遙控板、電動玩具。

參考文獻

[1]曉懿，冬季跳繩好處多[N].中國體育報，2008（2）.

作者簡介：郭藝璇（1994-），女，漢族，河南周口人。現(xiàn)為鄭州大學本科生，主要研究方向為機械工程及自動化。