專利名稱：振動(dòng)能量貯存器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種帶有盤形彈簧蓄能機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)裝置，特別是一種將振動(dòng)能量通過(guò)反復(fù)蓄能和輸能機(jī)構(gòu)變振幅位移為某種運(yùn)動(dòng)的振動(dòng)能量貯存器。
機(jī)械鐘表指針的連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，其能量是由擰緊的盤形彈簧逐漸釋放能量提供的，一些帶盤形彈簧的玩具基于同樣原理使玩具運(yùn)動(dòng)。但僅靠手動(dòng)給予盤形彈簧貯入能量不易在其它裝置上有效使用。另外，有些具有一定振幅的機(jī)械裝置，由振動(dòng)產(chǎn)生的能量沒(méi)有被充分利用。
本實(shí)用新型目的是提供一種可將某種裝置所產(chǎn)生一定振幅的振動(dòng)能量通過(guò)盤形彈簧貯入和再輸出帶動(dòng)某種中、小型機(jī)械裝置的振動(dòng)能量貯存器。
本實(shí)用新型目的是這樣實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)一種振動(dòng)能量貯存器，它包括有貯存器主體、與其連接的桿系傳感機(jī)構(gòu)和能量輸出傳動(dòng)帶組成。貯存器主體內(nèi)包括由同一主軸支承的用作貯能機(jī)構(gòu)的盤形彈簧、能量輸入機(jī)構(gòu)和與傳動(dòng)帶連接的能量輸出機(jī)構(gòu)，其特點(diǎn)是與桿系傳感機(jī)構(gòu)下端連接的能量輸入機(jī)構(gòu)為一單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能量輸出機(jī)構(gòu)為一內(nèi)腔與盤形彈簧連接的、能繞主軸旋轉(zhuǎn)的且與傳動(dòng)帶連接的彈簧盒。當(dāng)振動(dòng)源產(chǎn)生的振幅，經(jīng)桿系傳感機(jī)構(gòu)帶動(dòng)單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)，從而轉(zhuǎn)動(dòng)主軸擰緊盤形彈簧貯能，當(dāng)鎖定機(jī)構(gòu)松開后，盤形彈簧釋放能量，作為能量輸出機(jī)構(gòu)的彈簧盒轉(zhuǎn)動(dòng)，通過(guò)傳動(dòng)帶使某種機(jī)械裝置運(yùn)動(dòng)?；虿挥面i定機(jī)構(gòu)，使盤形彈簧貯能后即刻輸能。
凡有以一定振幅振動(dòng)的機(jī)械裝置都可使用本貯存器，可將被人忽視的振動(dòng)能量加以充分利用，從而提高了機(jī)械效率，相對(duì)節(jié)約能源。如將本貯存器用在自行車上，可作為自行車的附件，使騎車者感到省力，車速加快。
以下結(jié)合附圖給以詳細(xì)說(shuō)明


圖1為將本實(shí)用新型裝在自行車車架上示意圖。
圖2為能量貯存器主體內(nèi)單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為棘輪、棘爪機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖3為圖2的A－A剖面示意圖。
圖4為能量貯存器主體內(nèi)單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為滾柱式單向離合器機(jī)構(gòu)的示意圖。
圖5為圖4的B－B剖面示意圖。
圖6為消力離合器結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例一振動(dòng)能量貯存器包括有貯存器主體8、與其連接的桿系傳感機(jī)構(gòu)和能量輸出傳動(dòng)帶組成，將振動(dòng)能量貯存器裝在自行車車架后部，桿系傳感機(jī)構(gòu)中的支座44固定在自行車座墊1下端的車架上，相對(duì)繞支座上小軸45旋轉(zhuǎn)的杠桿4的兩端，反向各連接有連桿5、6，連桿5上端與座墊1連接，與貯存器主體殼體外表面連接的固定夾板9與自行車車架連接，連桿6與可上、下運(yùn)動(dòng)的往復(fù)連桿7作可調(diào)連接；由殼體27、兩塊殼蓋28、端蓋34圍成的貯存器主體8內(nèi)包括有由同一主軸15支承的、用作貯能機(jī)構(gòu)的盤形彈簧17、能量輸入機(jī)構(gòu)和與傳動(dòng)帶10連接的能量輸出機(jī)構(gòu)等組成。盤形彈簧被夾在兩塊蓋板33之間，主軸15由滾動(dòng)軸承30、31支承，壓蓋32用以定位軸承30。能量輸入機(jī)構(gòu)為一單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，保證主軸15只按一個(gè)方向旋轉(zhuǎn)，它是由位于彈簧盒26外側(cè)的、與主軸15連接的棘輪14和通過(guò)銷軸29共同與桿系傳感機(jī)構(gòu)下端的往復(fù)連桿7連接的、且與棘輪14兩端接觸的兩支棘爪13、16等組成。往復(fù)連桿7由導(dǎo)向套12支承。能量輸出機(jī)構(gòu)為一內(nèi)部與盤形彈簧17連接的、能繞主軸15旋轉(zhuǎn)的且與傳動(dòng)帶10連接的彈簧盒26，盤形彈簧17內(nèi)端與主軸連接，轉(zhuǎn)動(dòng)主軸15，即可擰緊盤形彈簧17。傳動(dòng)帶10可以為常用的平皮帶或三角帶，本實(shí)施例采用常規(guī)鏈條，相應(yīng)彈簧盒26外表面設(shè)有與鏈條連接的鏈輪42，鏈條可帶動(dòng)增設(shè)在自行車后輪軸上的小鏈輪11。當(dāng)人駕駛自行車時(shí)，由于蹬踏腳和路面不平等因素，使座墊1借助座墊彈簧2上、下反復(fù)振動(dòng)，其振幅在6～15毫米之間，振動(dòng)頻率加速度可達(dá)2米／秒2，人的體重和加速度可產(chǎn)生振動(dòng)力約250牛頓，此力由桿系傳感機(jī)構(gòu)傳給棘爪上、下位移并撥動(dòng)棘輪，使主軸15轉(zhuǎn)動(dòng)擰緊盤形彈簧貯能，當(dāng)盤形彈簧松馳后，便能轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧盒26上的鏈輪42，通過(guò)鏈條帶動(dòng)自行車后輪上小鏈輪，即可利用自行車行駛時(shí)振動(dòng)能量，為自行車增加了前進(jìn)的額外轉(zhuǎn)矩，使騎手感到省力。為了使振動(dòng)能量集中使用，在貯存器主體外的殼體27上固定有與彈簧盒26接觸的包括有手柄18、調(diào)節(jié)螺釘19、調(diào)節(jié)螺桿20、小球21、小彈簧22、小螺桿23、壓縮彈簧24、鎖定座25、圓球35等組成的鎖定機(jī)構(gòu)，在殼體27上設(shè)有可使圓球嵌入的凹槽，調(diào)節(jié)螺桿20與鎖定座之間可加工有多頭螺紋，當(dāng)需集中利用振動(dòng)能量時(shí)，只需人手撥動(dòng)豐柄18，圓球即刻脫離彈簧盒，使彈簧盒快速轉(zhuǎn)動(dòng)。再次鎖定時(shí)，可用手撥動(dòng)手柄使其復(fù)位。壓縮彈簧24的作用是鎖定機(jī)構(gòu)鎖定狀態(tài)下，當(dāng)盤形彈簧17擰緊至設(shè)計(jì)的極限時(shí)?？墒箞A球35自動(dòng)與彈簧盒26脫開。桿系傳感機(jī)構(gòu)中，也可省略杠桿4，根據(jù)不同車型，只要能帶動(dòng)單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的其它桿系機(jī)構(gòu)均可使用?？紤]到自行車架按裝空間有限和整個(gè)機(jī)構(gòu)的剛性，貯存器外形尺寸可選擇在Φ5＝18～25厘米范圍內(nèi)，相應(yīng)各構(gòu)造尺寸Φ4＝16～23厘米，Φ3＝14～20厘米，Φ2＝12～18厘米，Φ1≈40厘米，L1＝2.5～4厘米，L2＝4～6厘米。
實(shí)施例二與實(shí)施例一不同之處是單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)是位于彈簧外側(cè)的且通過(guò)鍵與主軸15連接的兩個(gè)滾柱式單向離合器37和通過(guò)銷軸29共同與桿系傳感機(jī)構(gòu)中下端的往復(fù)連桿7連接的兩根支桿36組成，兩滾柱式單向離合器殼體外側(cè)分別設(shè)有耳槽43，兩耳槽位置對(duì)稱，兩支桿一端用小軸分別與耳槽連接，支桿36相對(duì)小軸可以轉(zhuǎn)動(dòng)，無(wú)論支桿36下行或上升，均可使?jié)L柱式單向離合器之一，單向帶動(dòng)主軸15旋轉(zhuǎn)，使盤形彈簧17貯能。
實(shí)施例三與實(shí)施例二不同之處是在連桿5的中部連接有消力離合器3，它由帶槽的芯棒38，圓螺母39、與芯棒同步移位且下端內(nèi)腔有一漸變的凸臺(tái)46的鎖殼40和嵌有圓球41的固定筒47組成，消力離合器作用是當(dāng)工作狀態(tài)時(shí)鎖殼40下移，使圓球41與凸臺(tái)46及芯棒38上的槽同時(shí)接觸，傳力給單向離合器31即可轉(zhuǎn)動(dòng)主軸15。當(dāng)座墊1不受力時(shí)，座墊彈簧2恢復(fù)原狀，通過(guò)連桿5上半部，拉起芯棒38一段距離X，套筒41同樣拉起X距離，使凸臺(tái)46與鋼球脫離接觸，只要X值選得當(dāng)，可保證兩個(gè)滾柱式單向離合器37都處于松開狀態(tài)，有利于能量貯存器的使用壽命。
權(quán)利要求1.一種振動(dòng)能量貯存器，包括有貯存器主體、與其連接的桿系傳感機(jī)構(gòu)和能量輸出傳動(dòng)帶組成，貯存器主體8內(nèi)包括有由同一主軸15支承的用作貯能機(jī)構(gòu)的盤形彈簧17、能量輸入機(jī)構(gòu)和與傳動(dòng)帶連接的能量輸出機(jī)構(gòu)，其特征是與桿系傳感機(jī)構(gòu)下端連接的能量輸出機(jī)構(gòu)為一單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)，能量輸出機(jī)構(gòu)為一內(nèi)腔與盤形彈簧17連接的、能繞主軸15旋轉(zhuǎn)的、且與傳動(dòng)帶連接的彈簧盒26。
2.按權(quán)利要求1所述的能量貯存器，其特征是彈簧盒26外表面有個(gè)與傳動(dòng)帶連接的鏈輪42。
3.按權(quán)利要求1所述的能量貯存器，其特征是在貯存器主體外的殼體27上固定有與彈簧盒26接觸的包括有手柄18、調(diào)節(jié)螺釘19、調(diào)節(jié)螺桿20、小球21、小彈簧22、小螺桿23、壓縮彈簧24、鎖定座25、圓球35組成的鎖定機(jī)構(gòu)。
4.按權(quán)利要求1或2所述的能量貯存器，其特征是單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由在彈簧盒26外側(cè)的且與主軸15連接的棘輪14和共同與桿系傳感機(jī)構(gòu)下端的往復(fù)連桿7連接的、且與棘輪14徑向兩端接觸的兩支棘爪13、16組成。
5.按權(quán)利要求1或2或3所述的能量貯存器，其特征是單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)由位于彈簧盒26外側(cè)的且與主軸15連接的兩個(gè)滾柱式單向離合器37和共同與桿系傳感機(jī)構(gòu)下端的往復(fù)連桿7連接的兩根支桿36組成，支桿36一端用小軸分別與兩滾柱式單向離合器殼體外的耳槽43連接。
6.按權(quán)利要求1或2或3所述的能量貯存器，其特征是桿系傳感機(jī)構(gòu)中的支座44固定在自行車座墊下端的車架上，相對(duì)繞支座44上小軸45旋轉(zhuǎn)的杠桿4的兩端，反相各連接有連桿5、6，連桿5上端與座墊1連接，與貯存器主體殼體外表面連接的固定夾板9與自行車車架連接。
7.按權(quán)利要求6所述的能量貯存器，其特征是在連桿5的中部連接有消力離合器3，它由帶槽的芯棒38、圓螺母39、與芯棒同步移位且下端內(nèi)腔有一漸變凸臺(tái)46的鎖殼和嵌有圓球41的固定筒47組成；工作狀態(tài)時(shí)，圓球41與凸臺(tái)46及芯棒38上的槽同時(shí)接觸。
專利摘要一種振動(dòng)能量貯存器，包括有桿系傳感機(jī)構(gòu)、能量貯存器主體，能量輸出傳動(dòng)帶等組成。貯存器主體內(nèi)包括有盤形彈簧的貯能機(jī)構(gòu)、單向旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的能量輸入機(jī)構(gòu)和彈簧盒的能量輸出機(jī)構(gòu)。只要某種裝置振動(dòng)時(shí)能產(chǎn)生一定的振幅，即可使用本能量貯存器將被人忽視的振動(dòng)能量加以充分利用。尤其是將本貯存器作為自行車的附件，使騎車者感到省力，車速加快。
文檔編號(hào)F03G7/00GK2101120SQ9121590
公開日1992年4月8日 申請(qǐng)日期1991年9月14日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月14日
發(fā)明者繆福潮 申請(qǐng)人:繆福潮