本發(fā)明涉及機械技術領域,具體涉及一種動力輸出裝置。
背景技術:
伴隨著現(xiàn)代交通工具的快速發(fā)展、以及能源的日趨緊缺,人類對于交通工具節(jié)能型以及環(huán)保型的要求逐漸提高,目前的交通工具通常是采用汽油發(fā)動機及柴油發(fā)動機等能源作為動力,由于汽油發(fā)動機及柴油發(fā)動機需要燃燒源油才能產生動力,并且源油在燃燒過程中,產生大量排入大氣環(huán)境中的有害物質,對環(huán)境污染較大,直接危及人類健康。同時,源油為不可再生物質,終有用盡的時候。此外,也有的是采用電瓶供電驅動的電動車,由于行程短,需要沿路建造大量的沖電樁。
技術實現(xiàn)要素:
針對現(xiàn)有技術的不足,本發(fā)明的目的在于提供一種動力輸出裝置,其能夠解決現(xiàn)有的交通工具由汽油發(fā)動機及柴油發(fā)動機等利用燃燒源油作為動力,燃燒源油對環(huán)境影響大,電瓶車行使路程短的問題。
為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用如下技術方案:
一種動力輸出裝置,包括機架以及安裝在機架上的至少四個驅動單元,該四個驅動單元沿機架的長度方向依次排列;
每個驅動單元均包括,
沿機架長度方向延伸并樞接在機架上的主軸,主軸的一端設有主動鏈輪;
樞接于主軸上的滾筒,滾筒與主軸之間設有棘輪機構,該滾筒上連接有配重塊;
兩拉繩,拉繩的一端連接在滾筒上,拉繩的另一端固定于機架;
懸吊在兩拉繩底部的懸吊組件,該懸吊組件包括輪軸及固定于輪軸中部的錐形螺紋輪,所述兩拉繩繞設在錐形螺紋輪兩端輪軸的外圓周表面;
壓力組件,包括一轉動架、壓力輪、鏈條、鏈輪、轉軸、凸輪、兩圓柱、兩圓柱筒及壓簧,所述轉動架的一端樞接在兩圓柱上以使轉動架可繞該樞接點轉動,該兩圓柱分別套入于兩圓柱筒內并可上下活動,所述壓簧裝設于圓柱筒內的上部,壓簧下壓在圓柱的頂端,該兩圓柱筒固定在機架上,所述壓力輪樞接于轉動架上,該壓力輪底邊緣下壓在錐形螺紋輪的螺紋凹槽,所述鏈輪通過轉軸與凸輪同步聯(lián)接,且凸輪裝設于轉動架自由端連接桿的上方,該鏈輪通過鏈條與主動鏈輪同步聯(lián)接,所述轉軸樞接在機架上;
機架上設有限位機構,該限位機構用于限定輪軸只在上下方向及順著輪軸長度方向移動,以及向上移動的最高點;
該四個驅動單元的主軸沿著機架的長度方向依次排列并同步聯(lián)接。
進一步地,所述主動鏈輪上開設有一對定位孔,主軸上設有可沿其軸向來回移動的離合板,離合板上設有一對定位柱,該定位柱可插置于定位孔內以使主軸與主動鏈輪同步轉動。
進一步地,所述主軸與離合板之間設有相互配合的導軌及滑槽,導軌及滑槽的長度方向與主軸的軸向一致。
進一步地,機架上設有用于推動離合板在主軸上來回移動的拉桿。
進一步地,所述滾筒的外圓周表面設有螺旋限位凹槽,在滾筒中部的外圓周表面的凹槽上連接有一吊繩,該吊繩的另一端順凹槽逆時針纏繞相應圈數(shù)后從滾筒左端向下連接于配重塊,該配重塊對滾筒提供一個反時針旋轉的重力;所述配重塊的四個角位在機架上裝設有夾角柱,該夾角柱用于限定配重塊不能前后左右擺動,只能上下移動。
進一步地,所述棘輪機構包括相互配合的棘輪、棘爪及用于裝設棘爪的圓環(huán),棘輪設有旋向一致的棘齒,圓環(huán)固設于滾筒的端部上與滾筒同步聯(lián)接,所述棘輪與主軸同步聯(lián)接裝設于圓環(huán)中心,圓環(huán)上圍繞棘輪設若干個棘爪,每個棘爪應對一個齒槽,棘爪前端與齒槽根部的距離呈均勻變化。
進一步地,棘爪的中部樞接于圓環(huán)上,棘爪的后端與圓環(huán)之間設有拉簧,該拉簧用于提供一個使棘爪的前端壓緊棘輪的彈性力。
進一步地,所述轉動架自由端連接桿上樞接有滑輪。
進一步地,所述兩圓柱筒的頂部設有用于調節(jié)壓簧壓力大小的裝置,并連接有壓力表。
進一步地,所述限位機構由固定于機架上的四個擋柱構成,四個擋柱兩兩一組,兩組擋柱分別擋持在輪軸兩端的圓周外表面,所述兩組擋柱的上部設有限位件,該限位機構用于限定輪軸只在上下方向及順著輪軸長度方向移動,以及輪軸向上移動的最高點。
相比于現(xiàn)有技術,本發(fā)明帶來的有益效果是:
本發(fā)明利用壓力組件產生的壓力施加在懸吊組件上經拉繩將力源傳遞于滾筒,通過棘輪機構將力矩施加于主軸上,為主軸提供轉動的力源,同時,利用配重塊的重力帶動驅動單元回復初始狀態(tài)重復循環(huán)對主軸轉動做功,其可實現(xiàn)在無其他動力或其他動力較小的情況下,使主軸持續(xù)地轉動,從而輸出轉動動力,通過驅動發(fā)電機發(fā)電。并且,本發(fā)明體積可大可小,其適性廣,因此,本發(fā)明可應用于現(xiàn)代交通工上,如汽車、輪船等交通工具,為電動交通工具二十四小時輸出動力驅動發(fā)電機發(fā)電對電瓶沖電,從而增加電動交通工具的行使里程,使電動交通工具更易于推廣普及,因此可以減小利用燃燒汽油、柴油等能源作為動力的交通工具的使用,減小能源消耗,并且不會向大氣環(huán)境中排放有害物質,減少環(huán)境污染。同時,本發(fā)明也可用于替代現(xiàn)有的利用燃燒煤炭、源油等對環(huán)境造成污染的發(fā)電技術,造福人類。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的一種動力輸出裝置的整體結構示意圖;
圖2為本發(fā)明的棘輪機構的結構示意圖;
圖3為本發(fā)明的主動鏈輪與離合板的結構示意圖;
圖4及圖5為圖3中A-A向及B-B向的剖面圖;
圖6為本發(fā)明的限位機構與輪軸的結構示意圖;
圖7為本發(fā)明的錐形螺紋輪結構示意圖;
圖8為本發(fā)明的鏈輪與轉軸的側視圖;
圖9為本發(fā)明的凸輪結構示意圖;
圖10為本發(fā)明的配重塊與夾角柱的結構示意圖;
圖11至圖15為本發(fā)明的五種工作狀態(tài)的示意圖;
其中:20、主軸;21、主動鏈輪;211、定位孔;22、離合板;221、離合外板;222、離合內板;223、定位柱;23,導軌;24、拉桿;30、棘輪機構;31、棘輪;32、棘爪;33、拉簧;34、圓環(huán);10、滾筒;11、吊繩;12、配重塊;13、夾角柱;40、拉繩;50、懸吊組件;51、輪軸;52、錐形螺紋輪;521、螺紋凹槽;100、壓力組件;101、轉動架;102、壓力輪;103、滑輪;104、鏈條;105、鏈輪;1051、內八角體;1052、螺絲;106、轉軸;107、凸輪;1071、第一凸邊;1072、第二凸邊;108、圓柱;109、圓柱筒;110、壓簧;80、限位機構;″
具體實施方式
下面,為使本發(fā)明的目的,技術方案及優(yōu)點更加的清晰明白,結合附圖以及具體實施方式,對本發(fā)明進行進一步描述,應當理解的是,此處所描述的具體實施例以及所述參數(shù),僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。
請參閱圖1,其為本發(fā)明的一種動力輸出裝置的整體結構示意圖,其包括機架(圖未示)以及至少四個驅動單元,該四個驅動單元沿著機架的長度方向(即圖示中的X向)排列,該四個驅動單元等間距排列,也可以是根據(jù)實際的安裝要求,將上述四個驅動單元按照非等間距的方式在機架的長度方向非等間距的排列;值得一提地,驅動單元的數(shù)目還可以設為大于四個的數(shù)目,多個驅動單元沿著機架的長度方向依次排列。
驅動單元作為整個裝置的動力部件,四個驅動單元的結構形式以及部件的尺寸均相同,驅動單元的具體結構如下:
每個驅動單元均包括主軸20、滾筒10、棘輪機構30、拉繩40、懸吊組件50、壓力組件100及限位機構80。
請結合參閱圖1、圖3、圖4及圖5,主軸20沿機架長度方向延伸并樞接在機架上,主軸20的一端設有主動鏈輪21,具體的,主動鏈輪21通過軸承樞接在主軸20上,并且在主動鏈輪21開設有一對定位孔211,主軸20上設有可沿其軸向來回移動的離合板22,離合板22位于主動鏈輪21旁邊,離合板22上設有一對定位柱223,該定位柱223可插置于定位孔211內,以使主軸20與主動鏈輪21同步轉動;具體在本實施例中,離合板22包括離合內板222及離合外板221。其中,離合內板222與離合外板221之間通過軸承(圖中未標示)進行連接,定位柱223設置在離合內板222的相對兩側;離合內板222與主軸20同步聯(lián)接關系,具體的,所述主軸20與離合內板222之間設有相互配合的導軌23及滑槽(圖中未標示),導軌23和滑槽的長度方向與主軸20的軸向一致,從而實現(xiàn)了該離合板22可在主軸20上來回滑動,在本實施例中,主軸20上設有一條導軌23,相應的,離合內板222上設有一條滑槽(如圖5所示),機架上設有用于推動離合板22在主軸20上來回移動的拉桿24,具體的,拉桿24的中部鉸接在機架上,拉桿24一端鉸接在離合外板221上,通過推動拉桿24的自由端,可實現(xiàn)將離合板22沿著主軸20軸向來回移動的目的(如圖3所示),進而實現(xiàn)主軸20與主動鏈輪21之間的同步傳動或脫離的目的。
請結合參閱圖1、圖2及圖10所述滾筒10通過軸承樞接于主軸20上,滾筒10與主軸20之間設置有棘輪機構30,滾筒10通過吊繩11連接有配重塊12,其體的,在滾筒10的外圓周表面設有螺旋限位凹槽(圖未標示),所述吊繩11的一端連接在滾筒10中部的凹槽,另一端繞滾筒10的外圓周表面凹槽反時針纏繞相應的圈數(shù)后從滾筒10的左端向下連接于配重塊12,該配重塊12對滾筒10左端施加一個與其重量相等的垂直向下的重力,在配重塊12的四個角位裝設有夾角柱13(圖未標示),夾角柱13固定在機架上,該夾角柱13用于限定配重塊12不能前后左右擺動,只能上下移動。所述配重塊12用于使?jié)L筒10反時針轉動提供重力的作用。且配重塊12對滾筒10左端施加反時針旋轉的力矩,大于壓力輪102、轉動架101及懸吊組件50通過拉繩40對滾筒10右端施加的重力,也就是說,在轉動架101沒有壓力的時候,配重塊12可拉動滾筒10反時針轉動,從而帶動懸吊組件50順時針轉動并向上移動,并且能使?jié)L筒10反時針轉動的速度略大于滾筒10順時針轉動的速度。所述棘輪機構30裝設于主軸20與滾筒10的聯(lián)接處,棘輪機構30包括相互配合的棘輪31、棘爪32及用于裝設棘爪32的圓環(huán)34,所述棘輪31設有旋向一致的棘齒,棘輪31與主軸20同步聯(lián)接裝設于圓環(huán)34中心。圓環(huán)34固定在滾筒10的端部上與滾筒10同步轉動。在圓環(huán)34上圍繞棘輪31設若干個棘爪32,棘爪32呈長條形,棘爪32的中部樞接在圓環(huán)34上,每個棘爪32的前端應對一個齒槽,棘爪32的后端與圓環(huán)34之間裝設有拉簧33,該拉簧33用于提供一個使棘爪32的前端壓緊在棘輪31的彈性力,該拉簧33可以是拉簧(如圖2所示),也可以設置為扭簧及壓簧;棘爪32的前端部與齒槽根部的距離呈均勻的變化,也就是說當后一個棘爪32的前端恰好抵推在棘輪31齒槽根部時,前一個棘爪32與應對的齒槽根部相對有一點距離,如此依次使所有棘爪32與對應齒槽的根部距離逐步均勻的增大設置,由此,可使圓環(huán)34與棘輪31之間怎么旋轉至少總有一個棘爪32的前端部恰好抵推在對應齒槽的根部(如圖2所示),從而確保滾筒10與主軸20同向旋轉時實現(xiàn)棘爪32與棘輪31無間隙推動;請再次參閱圖2,滾筒10順時針旋轉時,棘爪32的前端與齒槽根部相互咬合,拉簧33拉緊棘爪32的后端以防止棘爪32的前端從棘輪31上脫離,此時,滾筒10通過棘爪32推動棘輪31轉動,從而帶動主軸20順時針旋轉,從而完成轉動能的傳遞;當滾筒10逆時針轉動時,帶動棘爪32逆時針轉動,棘輪齒的特殊形狀可順利將棘爪32的前端撥開,棘爪32的前端從棘輪齒背滑過,主軸20的旋轉幾乎不受到阻礙,主軸20與棘輪31仍然保持順時針旋轉。
所述兩拉繩40的一端連接在滾筒10兩端的圓周外表面的相應處的凹槽上,另一端順滾筒10的圓周外表面的凹槽順時針纏繞相應圈數(shù)后固定于機架上,底部繞設在懸吊組件50上。
請結合參閱圖6及7圖,懸吊組件50懸吊在兩拉繩40的底部,該懸吊組件50包括輪軸51及固定于輪軸51中部的錐形螺紋輪52,兩拉繩40繞設在錐形螺紋輪52兩端輪軸51的外圓周表面。(也可以在輪軸51上設置兩個滾輪,把兩個滾輪分別固定錐形螺紋輪52兩端的輪軸51上,把兩拉繩40分別繞設在兩在滾輪)。該輪軸51上設有用于防止拉繩40相對輪軸51滑動的定位釘(圖未示)。當滾筒10逆時針轉動時收緊兩拉繩40,兩拉繩40向滾筒10纏繞,使拉繩40的長度縮短,由此帶動懸吊組件50順時針旋轉。滾筒10順時針轉動時,滾筒10放松兩拉繩40,使拉繩40逐漸伸長,使得懸吊組件50反時針旋轉。
所述壓力組件100包括一轉動架101、壓力輪102、滑輪103、鏈條104、鏈輪105、轉軸106、凸輪107、兩圓柱108、兩圓柱筒109及壓簧110,所述轉動架101為一長形框架,轉動架101的右端通 過軸承樞接在兩圓柱108上,以使該轉動架101可繞該樞接點轉動。兩圓柱108分別套入于兩圓柱筒109內,并且兩圓柱108在兩圓柱筒109內可上下活動。所述壓簧110裝設于兩圓柱筒109內的上半部,壓簧110的底部下壓在兩圓柱108的頂端,兩圓柱108向上移動時可使壓簧110產生壓縮作用。在兩圓柱筒109的頂部設有用于調節(jié)壓簧110壓力大小的裝置并聯(lián)接有壓力表(圖未標示),用于觀望壓簧110對轉動架101右端產生的壓力數(shù)值。壓簧110所述兩圓柱筒109固定在機架上。所述壓力輪102經軸承樞接于轉動架101的中部上,也就是轉動架101左端連接桿與轉動架101右端樞接點之間中部,該壓力輪102的底邊緣下壓在錐形螺紋輪52的螺紋凹槽521內;具體的,所述錐形螺紋輪52的外輪周,設有圍繞從錐形螺紋輪52的最小部位向最大部位方向順時針旋轉延伸的螺紋凹槽521(如圖7所示),當錐形螺紋輪52反時針旋轉時,壓力輪102會隨著錐形螺紋輪52的螺紋凹槽521從最低點轉到最高點,當錐形螺紋輪52順時針轉動時,壓力輪102又從錐形螺紋輪52最高點轉到最低點,在此過程中,壓力輪102只是隨著錐形螺紋輪52轉動,不會上下以及前后移動,只有錐形螺紋輪52在轉動中上下移動以及順著輪軸51的長度方向運動;因此,在錐形螺紋輪52逆時針轉動及順時針轉動的工作過程中,轉動架101始終保持在一定高度。鏈輪105經轉軸106與凸輪107同步聯(lián)接,且凸輪107延伸至轉動架101左端連接桿的上方,在連接桿上通過軸承樞接有一滑輪103,使凸輪107對轉動架101左端往下壓時與滑輪103接觸轉動,也可以不設滑輪103,使凸輪107直接與轉動架101左端連接桿接觸轉動,由此可能會增大摩擦力。該鏈輪105通過鏈條104與主動鏈輪21同步聯(lián)接,轉軸106通過軸承樞接在機架上。所述凸輪107設有第一凸邊1071及第二凸邊1072(如圖9所示),并且,第一凸邊1071高于第二凸邊1072,本實施例中,凸輪107與轉軸106設為聯(lián)體件,也就是說凸輪107與轉軸106之間是不可拆開的,由此可使得第二凸邊1072的高度可縮小到最低,從而使第一凸邊1071的高度縮小到最低值,使鏈輪105的半徑與凸輪107從轉軸106的中心點到第一凸邊1071的高度比例增大,使凸輪107產生的阻力減小到最低值,因為凸輪107越大產生的阻力越大。具體的,當凸輪107在主軸20的帶動下,第一凸邊1071與滑輪103接觸并對轉動架101左端往下壓時,轉動架101在壓力輪102的作用下,使得轉動架101的右端向上移動,從而使兩圓柱108對壓簧110產生壓縮作用,由此使壓簧110對圓柱108也有一個反向的壓力,從而使得壓力組件100有一個向下的壓力施加在懸吊組50上,經拉繩40將力源傳遞至滾筒10的右端,使?jié)L筒10順時針轉動,經棘輪機構30將轉動力源施加于主軸20。當凸輪107旋轉180度后,第一凸邊1071與滑輪103分離,第二凸邊1072應對滑輪103并呈分離狀態(tài),壓力組件100對懸吊組件50施加的壓力解除。從而使得滾筒10在配重塊12的重力作用下逆時針轉動,使拉繩40向滾筒10纏繞,由此帶動懸吊組件50順時針轉動,并在轉動中向上移動以及順著輪軸51的長度方向運動,由此使得驅動單元在配重塊12的重力作用下回歸初始狀態(tài)。
請具體參閱圖6,所述限位機構80固設于機架上,該限位機構80由固定于機架上的四個擋柱構成,四個擋柱兩兩一組,兩組擋柱分別擋持在輪軸51兩端的外圓周表面。每組擋柱的上部設有一限位件,該限位機構80用于限定輪軸51只在上下方向及順著輪軸51長度方向移動,以及向上移動的最高點只能上移到限位件,具體的,在滾筒10反時針轉動時,由于棘輪機構30的單向驅動性能,滾筒10與主軸20沒有聯(lián)動關系,驅動單元在回歸初始狀態(tài)中很難保持與主軸20同步,也就是說,在主軸20通過主動鏈輪21經鏈條104鏈輪105轉軸106帶動凸輪107的第一凸邊1071與滑輪103接觸時,滾筒10帶動懸吊組件50很難保持同步回復到設定的位置,過慢過快都對機械運行不協(xié)調,最終會造成停機,因此,滾筒10反時轉動的速度要快于主軸20順時針轉動的速度,使驅動單元提前回歸到初始狀態(tài),在懸吊組件50向上移動到限位件不能再向上移動,驅動單元停留在設定位置中等待。
請參閱圖11至圖15,其為本發(fā)明在五種不同工作狀態(tài)的示意圖:
其中,圖11為初始進入工作狀態(tài)示意圖,圖12為驅動單元處在工作狀態(tài)中,圖13為退出工作狀態(tài)中,圖14為回歸初始狀態(tài)中,圖15為驅動單元回歸到初始狀態(tài)重復進入工作狀態(tài)示意圖,四個驅動單元的凸輪107呈90度角錯開排列安裝。使得四個驅動單元完成安裝后,以第一驅動單元處在圖11狀態(tài)時,第二驅動單元則處于圖12狀態(tài),第三驅動單元處于圖13狀態(tài),第四驅動單元則處在圖14狀態(tài)位置與圖15狀態(tài)位置之間,并且使得圖12狀態(tài)中的驅動單元處于對主軸20轉動做功當中。從而使得本發(fā)明完成安裝后即具有初始運行功能。
本發(fā)明在正常運轉時,離合板22的定位柱223插置于主動鏈輪21的定位孔211內,使主軸20與主 動鏈輪21是同步聯(lián)接的關系;
其中,以圖11狀態(tài)驅動單元來說明本發(fā)明的工作原理:
以驅動單元工作一次牽引滾筒10旋轉360°,滾筒10的直徑與主動鏈輪21直徑比例為2∶1,主動鏈輪21直徑為10厘米為例,初始狀態(tài)時,主軸20帶動主動鏈輪21順時針轉動,由于鏈輪105與主動鏈輪21經鏈條104同步聯(lián)接的,從而使得鏈輪105通過轉軸106帶動凸輪107順時針轉動,使凸輪107的第一凸邊1071與滑輪103接觸并對轉動架101的左端往下壓,使得轉動架101在壓力輪102的作用下右端向上移動,使兩圓柱108向上移動時對壓簧110產生壓縮作用,從而使得壓簧110對兩圓柱108有一個反向的壓力,由此使得轉動架101有一個向下的壓力經壓力輪102施加在懸吊組件50上,從而使得拉繩40有一個向下的拉力,同時,拉繩40也有一個向上的反向拉力,由于拉繩40的右段(即是從輪軸51到機架的固定點)固定在機架上,由此,兩個向下向上的拉力是相等的。在拉繩40的左段(從輪軸51到滾筒10的一段),由于是連接在滾筒10上的,并且滾筒10不是固定不動的,只要滾筒10右端施加的順時針轉動的力矩大于滾筒10左端配重塊12對滾筒10施加的反時針轉動的力矩,以及滾筒10順時針轉動時驅動主軸20轉動對外輸出動力所需要的能量和機械摩擦損耗,滾筒10即可順時針轉動。由于壓力組件100產生的壓力(包括轉動架101,壓力輪102及懸吊組件50施加的重力)是大于配重塊12的重量以及驅動主軸20順時針轉動對外輸出動力所需要的能量和機械摩擦損耗的,因此,滾筒10右端在拉繩40的拉動下有一個順時針轉動的趨勢,由此使得在輪軸51的左右兩邊的拉繩40出現(xiàn)了兩個不對等的向上拉力,右邊大于左邊,使得在輪軸51上有一個反時針的旋轉力,從而使輪軸51反時針旋轉,并在轉動中向下移動并順著輪軸51長度方向運動,從而帶動滾筒10順時針轉動,由此使得吊繩11向滾筒10纏繞,從而帶動配重塊12向上移動。在此過程中,由于輪軸51與錐形螺紋輪52是同步聯(lián)接的。因此,錐形螺紋輪52也是隨著輪軸51在轉動中向下移動的,并且在轉動下移中螺紋凹槽521與壓力輪102的接觸點逐步增大。即是從輪軸51的中心點到螺紋凹槽521與壓力輪102的接觸點,會隨著下移在轉動中逐步增大,并且與下移高度是同等的。也就是說,輪軸51的中心點向下移動了多少,同時帶動錐形螺紋輪52在下移轉動中使螺紋凹槽521與壓力輪102接觸點增大了多少,使轉動架101在錐形螺紋輪52的作用下不往下移動,使第一凸邊1071對滑輪103保持下壓狀態(tài)。由此,可使得壓力組件100(轉動架101)始終有一個向下的壓力施加在懸吊組件50上,并經拉繩40將力源傳遞到滾筒10的右端,使?jié)L筒10順時針轉動,當驅動單元運行至圖12狀態(tài)時,壓力組件100產生的壓力通過懸吊組件50及拉繩40牽引滾筒10順時針轉動了180°,滾筒10也通過棘輪機構30驅動主軸20順時針轉動了180°,從而使得主軸20對外輸出動力。同時主軸20通過主動鏈輪21,鏈條104,鏈輪105及轉軸106驅動凸輪107順時針旋轉了90°。此時,處在后一級的驅動單元開始進入工作狀態(tài)。同時,前一級的驅動單元則退出工作狀態(tài)。驅動單元繼續(xù)從圖12向圖13狀態(tài)運行,在從圖12至圖13狀態(tài)的過程中,此驅動單元則與后一級驅動單元共同對主軸20轉動做功(從圖11到圖12是與前一級驅動單元共同對主軸20轉動做功),驅動單元運行到圖13狀態(tài)時,拉繩40全程牽引滾筒10順時針轉動了360°,同時滾筒10通過棘輪機構30驅動主軸20也是順時針旋轉了360°,凸輪107順時針轉動了180°。此時,第一凸邊1071與滑輪103分離,第二凸邊1072應對滑輪103并呈分離狀態(tài),壓力組件100施加在懸吊組件50上的壓力解除,在懸吊組件50上只有壓力架101及壓力輪102施加的重力,至此,驅動單元停止對主軸20轉動做功,驅動單元完成了一次對主軸20轉動做功的過程。此時,滾筒10在配重塊12的重力作用下反時針轉動,使兩拉繩40向滾筒10纏繞,從而帶動懸吊組件50順時針轉動并在轉動中向上移動以及順著輪軸51長度方向運動,當運行至圖15狀態(tài)時驅動單元回歸到初始狀態(tài),由于滾筒10反時針轉動的速度略大于順時針轉動的速度,此時的凸輪107還沒有轉動到第一凸邊1071與滑輪103接觸,因此驅動單元停留在圖15狀態(tài)中等待。在復位過程中由于棘輪機構30的單向驅動性能,與主軸20脫離驅動關系,主軸20在后面驅動單元的驅動下帶動棘輪31繼續(xù)順時針轉動。滾筒10則帶動圓環(huán)34及棘爪32反時針轉動,棘爪32的前端從棘輪31齒背滑過。當凸輪107轉動到第一凸邊1071與滑輪103接觸并對轉動架101的左端住下壓時,驅動單元即再次進入工作狀態(tài)對主軸20轉動做功,重復上述過程。
在每個驅動單元的第一凸邊1071與滑輪103接觸對轉動架101左端往下壓時,此時需前一級(處于圖12狀態(tài)中的驅動單元)的驅動單元協(xié)助并付出一定的能量,才能進入正常的工作狀態(tài)對主軸20轉動做功。由于主動鏈輪21轉動360度,鏈輪105才轉動180度,主動鏈輪21的直徑是10厘米,使得鏈輪105 的直徑是20厘米,由此使得凸輪107從轉軸106的中心到第一凸邊1071的高度與鏈輪105的半徑比例在1∶2-1∶4之間,同時由于壓力輪102是樞接轉動架101的中部,也就是轉動架101左端滑輪103與右端樞接端之間的中部,使得懸吊組件50受到的壓力是壓簧110壓力的兩倍,也就是說凸輪107對轉動架101左邊往下壓時,受到的阻力與壓簧110產生的壓力大至相等的,并略少于拉繩40施加在滾筒10右端的拉力(因凸輪107受到的阻力不包括轉動架101壓力輪103懸吊組件的重力)。因此使得凸輪107受到的阻力傳遞到主動鏈輪21時,也就相當于壓簧110壓力的25/100-50/100的阻力,由于滾筒10與主動鏈輪21的直徑比例是2∶1,根據(jù)杠桿原理,滾筒10對主動鏈輪21的扭力是2倍,因此,只要前一級(即是處于圖12狀態(tài)中的驅動單元)的驅動單元用15%-30%的能量即可驅動主動鏈輪21順時針轉動,從而通過鏈條104帶動鏈輪105經轉軸106帶動凸輪107將轉動架101左往下壓,使轉動架101在壓力輪102的作用下右端向上移動,從而使兩圓柱108對壓簧110產生壓縮作用,由此使得壓簧110有一個反向的壓力,使轉動架101有一個向下的壓力通過壓力輪102施加在懸吊組件50上,經拉繩40將力源傳遞至滾筒10的右端,使?jié)L筒10順時針轉動,通過棘輪機構30施加于主軸20,為主軸20轉動輸出動力提供力源。同時,該驅動單元除去需要提供上述所需的能量及自身驅動單元旋轉所需的機械摩擦損耗外,還有60%-80%左右的能量作為對外輸出動力。
因此,本發(fā)明在四個驅動單元的相互配合下,主軸20得以持續(xù)的轉動并對外輸出動力。
本發(fā)明四個驅動單元的主軸20沿著機架的長度方向(即X向)依次排列并同步聯(lián)接,所述主軸20實際上可設置為一條,四個驅動單元共用該主軸20。
請參閱圖8,作為進一步的改進,除了上述四個驅動單元,還可設置一個空閑驅動單元,當上述四個驅動單元的其中一個出現(xiàn)故障需要維修時,暫停該驅動單元,并啟動所述空閑驅動單元便可,由此可使不需整體停機,即可進行檢修保養(yǎng)。具體的實現(xiàn)方式是:所述鏈輪105設有內八角體1051,轉軸106的該端設為八面體,且轉軸106的八面體可插置于鏈輪105的內八角體1051內,同時,在鏈輪105的內八角體1051的外邊緣開設有螺絲孔(圖中未標示),螺絲孔內有一螺絲1052,螺絲1052可抵達于所述轉軸106八面體的其中一個面上,從而使轉軸106與鏈輪105實現(xiàn)固定關系(如圖8所示);當有驅動單元需要檢修保養(yǎng)時,松開螺絲1052,把鏈輪105從轉軸106的八面體退出,然后調節(jié)空閑驅動單元的轉軸106,使其凸輪107的角度與待修的驅動單元的相位保持一致即可,再將鏈輪105裝入轉軸106的八面體將螺絲1052擰緊固定,將空閑驅動單元的離合板22上的定位柱223推入主動鏈輪21的定位孔211,即可啟動該空閑驅動單元,然后將需要檢修驅動單元的離合板22,通拉桿24將離合板22推離主動鏈輪21,使定位柱223從定位孔211內退出,便可完成暫停待修驅動單元,檢修后又可作為新的空閑驅動單元,用于替換新的故障驅動單元。
綜上所述,本發(fā)明利用壓力組件100產生的壓力施加在懸吊組件50上經拉繩40以傳遞的方式施加在滾筒10的右端,使?jié)L筒10順時針轉動,通過棘輪機構30施加于主軸20,為主軸20轉動提供力源,利用配重塊12對滾筒10另一邊施加的重力,使驅動單元回歸到初始狀態(tài)重復循環(huán)對主軸20轉動做功。由此,可使在四個驅動單元的相互配合下,本發(fā)明利得以周而復始的轉動,從而實現(xiàn)在無其他動力或其他動力較小的情況下,使主軸20持續(xù)地轉動,并對外輸出轉動的動力,并且本發(fā)明由于體積小適應性廣,其可以應用于現(xiàn)在的交通工具上,為電動交通工具全天候驅動發(fā)電機發(fā)電對電瓶沖電,增加電動交通工具的行使里程,使電動交通工具更具實用性,便于推廣普及。從而減小利用燃燒汽油、柴油等能源作為動力的交通工具的使用,減少能源的消耗,并且不會向大氣環(huán)境中排放有害物質,減少環(huán)境污染。同時,本發(fā)明也可通過輸出動力驅動發(fā)電機發(fā)電,用于替代燃燒煤炭、源油等對環(huán)境造成污染的發(fā)電技術,造福人類。因此,本發(fā)明可減少煤炭、源油等能源的利用,減少環(huán)境污染。并且,根據(jù)本發(fā)明的原理,可制作一種用于觀賞性的,適合各種場合的工藝品。
對本領域的技術人員來說,可根據(jù)以上描述的技術方案以及構思,做出其它各種相應的改變以及形變,而所有的這些改變以及形變都應該屬于本發(fā)明權利要求的保護范圍。