體能轉換器的製作方法
2024-02-03 21:01:15 2
專利名稱：體能轉換器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種驅動裝置，具體說是涉及一種利用人體驅動的體能轉換器。
背景技術：
體能轉換器可以把人類自身體能的90％轉化為其它形式的能，如電能、動能、熱能和光能。
根據人體體能轉換成動能最能體現的如自行車。它是通過人體的驅動鏈輪，驅動自行車行走。但是這種動能的轉換是利用中心驅動裝置，作圓周運動，使扭力傳遞給鏈輪的外徑通過鏈條輸出，因而使其轉換動能小，傳動機構產生的功率非常低，消耗人體體能，只有20％的體能轉化成有用功，導致費力。
實用新型內容本實用新型的目的是為解決上述問題，而提供一種可節省人體體能，並能提高動能有用功的體能轉換器。
本實用新型的發明人經深入研究，依據功等於力與位移，力與水平方向夾角的乘積為W＝F*S*Cosa；其結構功的大小是由力與水平夾角決定的，因而水平方向的夾角±30度功是最大的，基於這一原理，完成了本實用新型。
完成其目的具體技術方案是通過以下措施來完成的一種體能轉換器，它具有一變速齒輪組和同軸連接的棘輪機構，該棘輪機構與一輸出齒輪組嚙合；和一個與變速齒輪組嚙合的齒條機構；和控制該齒條機構直線位移的驅動臂。
在本新型中，所述齒條機構，包括一齒條通過其上的導向套與導向杆安裝配合，其導向杆與垂直導向架連接，該導向架有一水平滑管，插入一滑套內，通過鉸軸活動安裝在固定殼體上的力臂座內；所述導向架與滑套之間的滑管上設一復位彈簧；在所述導向套其中一端與導向杆上設有齒條復位彈簧。
在本新型中，所述驅動力臂，包括力臂杆，其上有一帶孔的滑槽，該滑槽與齒條上的銷軸配合安裝，其力臂的一端通過力臂軸安裝在力臂座上。
在本新型中，所述力臂座的內孔是一橢圓形孔，在其橢圓形孔內設置能呈一定角度擺動的滑套。
在本新型中，所述棘輪機構，包括一內棘輪和設置在徑向的棘齒輪，在其內棘輪徑向帶有對稱的楔形槽內裝有能與棘齒輪磨擦接觸的滾珠。
在本新型中，所述滾珠對應的楔形槽一側還設有彈簧。
本新型的體能轉換器具有的積極效果是1、採用了呈一定傾角擺動的力臂作為驅動力，縮短了一周期的運動時間，從而使體能轉化的功能的有效率提高至93％。
2、其運動形式為直線運動，即有初始速度，又有很高的瞬時加速度。
3、具有輸出動力的形式可調整，採用了變徑齒輪組，可對轉速進行調整，以適應不同速度的要求。
4、該體能轉換器具有機械效率高，輸出功率大，省時省力，速度快，結構簡單，體積小，重量輕，機動靈活，根據需要可以任意安裝，適用於自行車、健身器械、發電裝置。
圖1是本新型的結構視圖圖2是圖1的右視圖具體實施方式
下面將結合附圖實施例，對本新型作進一步的詳細說明。
由圖1、2所示的體能轉換器，包括一殼體22，其內有一中心軸26，其上分別設有一級齒輪1、二級齒輪2和三級齒輪3不等徑齒輪組成的變速齒輪組。該中心軸上還設有棘輪機構。所述的棘輪機構，包括一內棘輪4和設置在徑向的棘齒輪5，在其內棘輪4徑向設置帶有對稱的楔形槽內裝有能與棘齒輪5摩擦接觸的滾珠7，為保證良好的接觸，在其滾珠7的對應的楔形槽一側還設有彈簧8。當內棘輪4接順向轉動時，該滾珠7通過與棘齒輪5內徑摩擦發生位移，帶動棘齒輪5轉動。對應變速齒輪組上有一齒條機構。所述齒條機構包括一齒條11，該齒條11本體上有一導向套12，安裝在一個垂直設置的導向杆9上。使導向杆9固定在導向架10兩端。為保證齒條11作功運動後能自動復位進行下一動作，且齒條11其中一端與導向架10之間的導向杆9上設有齒條復位彈簧21。因採用多級變徑齒輪，使之齒條11能與之嚙合對應，該導向架10一側設有水平滑管19。該滑管19穿過殼體22安裝插入一滑套18內，而該滑套18通過鉸軸16安裝在固定於殼體22上的力臂座17內。所述的力臂座17內孔是一個橢圓形孔，這樣使其內橢圓形孔內設置的滑套18，可以在其內進行變速與不同齒輪嚙合，必須有一定角度的擺動，以適應齒條11調整與不同徑的齒輪嚙合。當需調整轉速時，通過撥動導向杆9使之齒條11脫離前一級齒輪後在復位彈簧15的作用下將齒條11送入下一級齒輪進行嚙合。所述棘齒輪5與安裝在傳動軸24上的被動齧輪23嚙合，該同軸上還安裝有輸出齒輪25。在所述力臂座17一側設有用於控制齒條機構直線位移的驅動臂。該驅動臂包括力臂座17上設有力臂軸20，該力軸20的另一端安裝一個可在30度範圍內進行擺動的力臂6。該力臂6上有一個帶孔的滑槽14，通過該滑槽14與齒條11上設有的銷軸13安裝配合。當驅動力臂6順時針擺動時，通過該滑槽14作用與齒條銷軸13上，控制齒條11及其上的導向套12沿導向杆9下移，與所配合的齒輪組嚙合，通過棘輪機構將動力通過輸出齒輪25輸出，這時齒條復位彈簧被壓縮，該驅動過程完成一次；消除力臂6上的作用力，齒條11在齒條復位彈簧21的作用下直線上升，通過棘輪機構的滾珠7脫開與棘齒輪5的接觸實現空行程，待下一動作循環。如此往復循環即可實現連續的動力輸出。
上述中，因導向杆9能進行角度的擺動，故在導向杆9上部的控制部位的殼體22上開有橫槽孔。這樣需要調整速度時，控制擺動導向杆9即可完成。
權利要求1.一種體能轉換囂，其特徵是它具有一變速齒輪組和同軸連接的棘輪機構，該棘輪機構與一輸出齒輪組嚙合；和一個與變速齒輪組嚙合的齒條機構；和控制該齒條機構直線位移的驅動力臂。
2.按權利要求1所述的體能轉換囂，其特徵是所述齒條機構包括一齒條(11)，通過其上的導向套(12)與導向杆(9)安裝配合，其導向杆(9)與垂直導向架(10)連接；該導向架(10)有一滑管(19)，插入一滑套(18)內，通過鉸軸(16)活動安裝在固定於殼體(22)上的力臂座(17)內；所述導向架(10)與滑套(18)之間的滑管(19)上設有一復位彈簧(15)；在所述導向套(18)其中一端與導向杆(9)上設有齒條復位彈簧(21)。
3.按權利要求1所述的體能轉換囂，其特徵是所述驅動臂包括力臂杆(6)，其上有一個帶孔的滑槽(14)，該滑槽(14)與齒條(11)上的銷軸(13)配合安裝，其力臂(6)的一端通過力臂軸20安裝在力臂座(17)上。
4.按權利要求1所述的體能轉換器，其特徵是所述力臂座(17)的內孔是一橢圓形孔，其橢圓形孔內設置能呈一定角度擺動的滑套(18)。
5.按權利要求1所述的體能轉換器，其特徵是所述棘輪機構包括一內棘輪(4)和設置徑向的棘齒輪(5)，在其內棘輪(4)徑向帶有對稱的楔形槽內裝有能與棘齒輪(5)摩擦接觸的滾珠(7)。
6.按權要求1所述利的體能轉換器，其特徵是所述滾珠(7)對應的楔形槽一側還設有彈簧(8)。
專利摘要本實用新型公開了一種體能轉換器，它具有一變速齒輪組和同軸連接的棘輪機構，該棘輪機構與一輸出齒輪組嚙合；和一個與變速齒輪組嚙合的齒條機構；和控制該齒條機構直線位移的驅動力臂。具有將圓周運動變為直線運動，從而機械效率高、輸出功率大、省時省力，機動靈活，可適用於驅動自行車、健身器械、機械式發電裝置。
文檔編號F03G5/00GK2849213SQ20052002797
公開日2006年12月20日 申請日期2005年10月26日 優先權日2005年10月26日
發明者李文秋 申請人:李文秋