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一种可发电的宠物牵引装置

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2024-11-01 00:53

一种可发电的宠物牵引装置

1.本实用新型涉及一种宠物牵引装置，尤其涉及一种可发电的宠物牵引装置。

背景技术：

2.为了防止宠物走散，饲养有宠物的人群常常为其宠物配置有牵引绳，且对于具有攻击性的宠物更是被强制规定了必须使用牵引绳；现有技术中的牵引绳具有多种结构，一般可分为固定长度式及伸缩式；例如，专利cn 206182083 u即公开了一种伸缩式宠物牵引绳，其包括绳带及弹性卷绳器，绳带的两端分别为用于连接宠物的宠物连接端和供牵引者把持的把持端，绳带缠绕收卷在该弹性卷绳器内，并且绳带的两端分别伸出该弹性卷绳器外，弹性卷绳器包括壳体、卷盘和卷簧，壳体具有壳体内腔以及使该壳体内腔与周围环境相连通的第一出绳孔和第二出绳孔，卷盘旋转设置于壳体内腔中，卷簧连接在卷盘和壳体之间，当卷盘相对于壳体正方向转动时，该卷簧产生扭转变形而对卷盘施加有反方向的扭转回位力，绳带具有位于宠物连接端和把持端之间的、且与卷盘固定连接的卷盘固定部，以该卷盘固定部为分隔点，绳带被分隔为靠近宠物连接端那一侧的前段绳体和靠近把持端那一侧的后段绳体，以卷盘固定部为缠绕起始点，前段绳体和后段绳体沿着同一圆周方向缠绕在卷盘上，宠物连接端和把持端分别穿过第一出绳孔和第二出绳孔而伸出壳体外部。
3.然而，对于伸缩式结构的牵引绳，其卷盘转动过程中伴随的机械能并没有得到有效利用，如能收集上述机械能并用于发电，对于节能环保及产品创新均有重大意义。
4.因此，就需要一种可发电的宠物牵引装置，能收集卷盘转动过程中伴随的机械能并用于发电。

技术实现要素：

5.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种可发电的宠物牵引装置，能收集卷盘转动过程中伴随的机械能并用于发电。
6.为实现上述目的，本实用新型特提出了一种可发电的宠物牵引装置，该装置包括绳带和卷绳器，所述卷绳器包括壳体、卷盘和卷簧，所述卷盘旋转设置于壳体的内腔中，所述卷簧设于壳体与卷盘之间并用于为卷盘提供扭转回位力；所述绳带的一端穿入壳体的内腔并卷绕在卷盘上、另一端作为宠物连接端；
7.该装置还包括摩擦纳米发电机，所述摩擦纳米发电机包括第一基板、第二基板、第一介电层、第二介电层、第一电极和第二电极；所述第一基板固定设置于壳体的内腔中，所述第二基板固定连接于卷盘并平行设于第一基板的正下方，所述第一介电层固定于第一基板的下表面，所述第一电极和第二电极均固定于第二基板的上表面并相互隔离，所述第二介电层固定于第一电极和第二电极的上表面；所述第一介电层与第二介电层相接触并具有不同的电负性。
8.作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述第一介电层为聚氨酯膜结构。
9.作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述第二介电层为聚四氟乙烯膜结
构。
10.作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述第一电极包括若干沿圆周方向阵列布置且依次串联的第一电极单元，所述第二电极包括若干沿圆周方向阵列布置且依次串联的第二电极单元，且所述第一电极单元与第二电极单元在圆周方向上间隔设置。
11.作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述第一电极与第二电极设于同一金属板。
12.作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述第二基板采用绝缘材料制成并为圆板结构；所述第一电极单元与第二电极单元呈扇形或梯形，且均指向第二基板的中心。
13.作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述第一基板采用绝缘材料制成并为圆板结构；所述第一介电层包括若干沿圆周方向阵列布置且朝下凸起的摩擦块，所述摩擦块与第一电极单元或第二电极单元一一对应设置。
14.作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述第二基板的下表面设有第一电输出端和第二电输出端，所述第一电输出端与第一电极电连接并与第一导线电连接，所述第二电输出端与第二电极电连接并与第二导线电连接。
15.作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述第一导线与第二导线均内置于绳带中且其外端均从绳带的宠物连接端穿出。
16.作为对本实用新型技术方案的进一步改进，所述壳体的内腔中设有固定轴，所述卷簧的内端固定连接于固定轴；所述第一基板和第二基板中均设有用于供固定轴穿过的过孔。
17.与现有技术相比，本实用新型至少具有以下有益技术效果：
18.本实用新型提出的一种可发电的宠物牵引装置，通过增设摩擦纳米发电机，其中第一基板与第一介电层组成定子组件，第二基板、第二介电层、第一电极与第二电极组成转子组件；使用时，将绳带的宠物连接端连接于宠物，宠物主任则手持卷绳器，当宠物自由移动时，其通过绳带拉动卷盘旋转，卷盘则带动转子组件同步旋转，而定子组件则保持不动，第一介电层与第二介电层发生相对滑动摩擦，摩擦纳米发电机工作，基于摩擦电和静电感应的耦合作用，摩擦纳米发电机可收集卷盘转动过程中伴随的机械能并用于发电。
19.本实用新型附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
20.图1为本实用新型的立体图；
21.图2为本实用新型的卷绳器的立体图；
22.图3为本实用新型的摩擦纳米发电机的装配图；
23.图4为本实用新型的第一基板的立体图；
24.图5为本实用新型的第二基板的第一立体图；
25.图6为本实用新型的第二基板的第二立体图。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。
27.实施例
28.如图1至图6所示：本实施例提供了一种可发电的宠物牵引装置，该装置包括绳带1和卷绳器，所述卷绳器包括壳体2、卷盘3和卷簧4，所述卷盘3旋转设置于壳体2的内腔中，所述卷簧4设于壳体2与卷盘3之间并用于为卷盘3提供扭转回位力；所述绳带1的一端穿入壳体2的内腔并卷绕在卷盘3上、另一端作为宠物连接端。绳带1和卷绳器的结构及其使用原理与现有技术相同，例如可如专利cn 206182083 u所示；当卷盘3相对于壳体2正方向转动时，该卷簧4产生扭转变形而对卷盘3施加有反方向的扭转回位力。宠物连接端可连接锁扣。
29.该装置还包括摩擦纳米发电机，所述摩擦纳米发电机包括第一基板5、第二基板6、第一介电层7、第二介电层8、第一电极和第二电极；所述第一基板5固定设置于壳体2的内腔中，所述第二基板6固定连接于卷盘3并平行设于第一基板5的正下方，所述第一介电层7固定于第一基板5的下表面，所述第一电极和第二电极均固定于第二基板6的上表面并相互隔离，所述第二介电层8固定于第一电极和第二电极的上表面；所述第一介电层7与第二介电层8相接触并具有不同的电负性。
30.通过增设摩擦纳米发电机，其中第一基板5与第一介电层7组成定子组件，第二基板6、第二介电层8、第一电极与第二电极组成转子组件；壳体2上可设置用于打开内腔的盖体，第一基板5可通过粘接或螺栓连接的方式固定于盖体，当然也可以采用其他连接方式；第二基板6可通过粘接或螺栓连接的方式固定于卷盘3(当然也可以采用其他合理连接方式)，当卷盘3转动时第二基板6也同步转动；增设摩擦纳米发电机的发电原理与现有技术相同，即第一介电层7与第二介电层8相互接触并具有不同的电负性，在两个接触表面可形成符号相反的表面电荷，电荷可转移至第一电极和第二电极上；例如，所述第一介电层7可采用聚氨酯膜结构，即pu膜；所述第二介电层8可采用聚四氟乙烯膜结构，即ptfe膜。
31.使用时，将绳带1的宠物连接端连接于宠物，宠物主人手持卷绳器，当宠物自由移动时，其通过绳带1拉动卷盘3旋转，卷盘3则带动转子组件同步旋转，而定子组件则保持不动，第一介电层7与第二介电层8发生相对滑动摩擦，摩擦纳米发电机(采用自由摩擦层模式)工作，基于摩擦电和静电感应的耦合作用，摩擦纳米发电机可收集卷盘3转动过程中伴随的机械能并用于发电。
32.摩擦纳米发电机可以很好地对低频的和无规则的输入信号进行收集并转化为电能，所产生的电能可储存于蓄电池中，也可以用于输出(当产生交流电时，则需要经过整流器进行整流后再行输出，此为本领域技术人员所熟知的技术)到外部用电器(例如驱蚊器、定位器、计步器等)上进行供电。
33.本实施例中，所述第一电极包括若干沿圆周方向阵列布置且依次串联的第一电极单元9，所述第二电极包括若干沿圆周方向阵列布置且依次串联的第二电极单元10，且所述第一电极单元9与第二电极单元10在圆周方向上间隔设置。各第一电极单元9的结构相同，各第二电极单元10的结构也相同；采用该结构，可提高第二基板6的表面利用率，同时也提高了发电效率。
34.本实施例中，所述第一电极与第二电极设于同一金属板，此时相邻的第一电极单
元9与第二电极单元10之间具有隔离槽；金属板成型后粘贴在第二基板6上即可。金属板优选为可导电的覆铜板，其整体结构可通过现有的pcb工艺加工成型，在此不再赘述。
35.本实施例中，所述第二基板6采用绝缘材料制成并为圆板结构；所述第一电极单元9与第二电极单元10呈扇形或梯形，且均指向第二基板6的中心。各第一电极单元9及各第二电极单元10呈辐射状排列；此时，各第一电极单元9可通过金属板上未切割部分实现连接，各第二电极单元10可通过焊接的导电环实现连接。
36.本实施例中，所述第一基板5采用绝缘材料制成并为圆板结构；所述第一介电层7包括若干沿圆周方向阵列布置且朝下凸起的摩擦块，所述摩擦块与第一电极单元9或第二电极单元10一一对应设置；此时各摩擦块7a也呈辐射状排列；采用该结构，有利于提高摩擦纳米发电机的输出功率；第一基板5可为亚克力板结构。
37.本实施例中，所述第二基板6的下表面设有第一电输出端11和第二电输出端12，所述第一电输出端11与第一电极电连接并与第一导线13电连接，所述第二电输出端12与第二电极电连接并与第二导线14电连接。第一导线13与第二导线14均可为银线结构；通过第一导线13与第二导线14可将第一电极与第二电极上的电流输出。作为优选，所述第一导线13与第二导线14均可内置于绳带1中且其外端均从绳带1的宠物连接端穿出。
38.本实施例中，所述壳体2的内腔中设有固定轴15，所述卷簧4的内端固定连接于固定轴15；所述第一基板5和第二基板6中均设有用于供固定轴15穿过的过孔16。固定轴15可与壳体2一体成型；过孔便于第一基板5和第二基板6的定位。
39.以上所述的仅是本实用新型的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本技术要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

技术特征：
1.一种可发电的宠物牵引装置，该装置包括绳带和卷绳器，所述卷绳器包括壳体、卷盘和卷簧，所述卷盘旋转设置于壳体的内腔中，所述卷簧设于壳体与卷盘之间并用于为卷盘提供扭转回位力；所述绳带的一端穿入壳体的内腔并卷绕在卷盘上、另一端作为宠物连接端；其特征在于：该装置还包括摩擦纳米发电机，所述摩擦纳米发电机包括第一基板、第二基板、第一介电层、第二介电层、第一电极和第二电极；所述第一基板固定设置于壳体的内腔中，所述第二基板固定连接于卷盘并平行设于第一基板的正下方，所述第一介电层固定于第一基板的下表面，所述第一电极和第二电极均固定于第二基板的上表面并相互隔离，所述第二介电层固定于第一电极和第二电极的上表面；所述第一介电层与第二介电层相接触并具有不同的电负性。2.根据权利要求1所述的一种可发电的宠物牵引装置，其特征在于：所述第一介电层为聚氨酯膜结构。3.根据权利要求1所述的一种可发电的宠物牵引装置，其特征在于：所述第二介电层为聚四氟乙烯膜结构。4.根据权利要求1所述的一种可发电的宠物牵引装置，其特征在于：所述第一电极包括若干沿圆周方向阵列布置且依次串联的第一电极单元，所述第二电极包括若干沿圆周方向阵列布置且依次串联的第二电极单元，且所述第一电极单元与第二电极单元在圆周方向上间隔设置。5.根据权利要求4所述的一种可发电的宠物牵引装置，其特征在于：所述第一电极与第二电极设于同一金属板。6.根据权利要求4所述的一种可发电的宠物牵引装置，其特征在于：所述第二基板采用绝缘材料制成并为圆板结构；所述第一电极单元与第二电极单元呈扇形或梯形，且均指向第二基板的中心。7.根据权利要求6所述的一种可发电的宠物牵引装置，其特征在于：所述第一基板采用绝缘材料制成并为圆板结构；所述第一介电层包括若干沿圆周方向阵列布置且朝下凸起的摩擦块，所述摩擦块与第一电极单元或第二电极单元一一对应设置。8.根据权利要求1至7任一项所述的一种可发电的宠物牵引装置，其特征在于：所述第二基板的下表面设有第一电输出端和第二电输出端，所述第一电输出端与第一电极电连接并与第一导线电连接，所述第二电输出端与第二电极电连接并与第二导线电连接。9.根据权利要求8所述的一种可发电的宠物牵引装置，其特征在于：所述第一导线与第二导线均内置于绳带中且其外端均从绳带的宠物连接端穿出。10.根据权利要求1至7任一项所述的一种可发电的宠物牵引装置，其特征在于：所述壳体的内腔中设有固定轴，所述卷簧的内端固定连接于固定轴；所述第一基板和第二基板中均设有用于供固定轴穿过的过孔。

技术总结
本实用新型公开了一种可发电的宠物牵引装置，该装置包括绳带和卷绳器，所述卷绳器包括壳体、卷盘和卷簧，所述卷盘旋转设置于壳体的内腔中，所述卷簧设于壳体与卷盘之间并用于为卷盘提供扭转回位力；所述绳带的一端穿入壳体的内腔并卷绕在卷盘上、另一端作为宠物连接端；该装置还包括摩擦纳米发电机，所述摩擦纳米发电机包括第一基板、第二基板、第一介电层、第二介电层、第一电极和第二电极。本实用新型能收集卷盘转动过程中伴随的机械能并用于发电。电。电。

技术研发人员：陈杰任元超
受保护的技术使用者：重庆师范大学
技术研发日：2022.06.01
技术公布日：2022/8/30