專利名稱：一種新型單向器及由其組合的運動轉(zhuǎn)換裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型單向器，特別是一種新型運動轉(zhuǎn)換裝置。本實用 新型還涉及以該新型單向器為核心的可以使往復運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動的裝置。
背景技術：
現(xiàn)有的往復式運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動裝置是由曲軸連桿機構完成的，其在作 功行程中，動力源的推力一部份由于連桿與直線運動部件中心垂線形成的夾角 而使直線運動部件產(chǎn)生側(cè)向力， 一部份由于連桿與曲軸臂形成的夾角小于或大
于90。時而成為對曲軸主軸的頂撞力，在動力源輸出力量時，其轉(zhuǎn)換力臂的長度 隨曲軸的旋轉(zhuǎn)角度變化而變化，所以，轉(zhuǎn)換率比較低，造成能量損耗。
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是為了克服上述缺點，提供一種傳動過程中傳動效率高、 能量消耗小、使能量利用率顯著提高的直線往復運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動的運動轉(zhuǎn) 換裝置。
本實用新型一種ft型單向器的技術方案 一種新型單向器，其特征為它包
括依次固結(jié)為一體的齒輪l、單向軸承2、動力軸3，與齒輪1嚙合的齒條4。
上述新型單向器中齒輪1有效角6取值范圍為0—2 :i ,單向軸承2也可以 是飛輪或棘輪，齒爭4的兩端或一端設有連接動力源的連接部5。
上述運動轉(zhuǎn)換裝置的工作過程是可在齒條4兩端通過連接部5接動力源 或齒條4一端接動力源，另一端接導向機構，帶動齒條4作往復運動，齒條4 帶動齒輪1作往復擺動(齒輪1有效角e小于2 m時)或回旋轉(zhuǎn)動(齒輪1有效 角e等于2ii時)，齒輪1通過單向軸承2帶動動力軸3轉(zhuǎn)動，由于單向軸承2的作用，動力軸3只會向一個固定的方向轉(zhuǎn)動，從而把直線往復運動轉(zhuǎn)換為旋 轉(zhuǎn)運動。由于單向軸承2的作用，動力軸3轉(zhuǎn)動不連續(xù)，可通過在動力軸3上 加裝慣性輪來實現(xiàn)動力軸3的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動。由于齒條4對于齒輪1始終是切 向用力，是用力做功的最佳位置，而且齒條齒輪的傳動效率大于94%，所以傳 動過程中傳動效率高、能量消耗小、使能量利用率顯著提高；還可以通過加大 齒輪半徑與動力軸半徑之比產(chǎn)生理想的力量放大，克服現(xiàn)有的直線運動不能放 大的缺點。如此可以使動力源發(fā)出的原始動力有效的轉(zhuǎn)換為動力軸的扭力。
以上述新型單向器為核心，通過組合，形成了多種組合單向器運動轉(zhuǎn)換裝 置齒輪錯動擺運動轉(zhuǎn)換裝置、齒輪回旋擺單向器運動轉(zhuǎn)換裝置。


圖l為單向器的結(jié)構圖
圖2齒輪回旋擺單向器運動轉(zhuǎn)換裝置 圖3齒輪錯動擺單向器運動轉(zhuǎn)換裝置
圖中1為齒輪，2為單向軸承，3為動力輸出軸，4為齒條，5為動力源連 結(jié)部，6為第二齒條，7為第二齒輪具體實施方式
以下結(jié)合附圖說明具體實施方式
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實施例1單向器的結(jié)構如圖1所示，它包括依次固結(jié)為一體的齒輪1、單向 軸承2、動力軸3，與齒輪1嚙合的齒條4。單向器中齒輪i有效角e取值范圍 為0—2n,當有效角e等于2n時，為完整齒輪，即全齒輪；單向器中齒輪l 有效角9小于2 Ti時，齒輪1為扇形齒輪，即缺齒輪。單向軸承2也可以是飛輪 或棘輪，齒條4的兩端或一端設有連接動力源的連接部5。動力源通過連接部5 帶動齒條4作往復運動，齒條4帶動齒輪1作往復擺動(齒輪1有效角9小于2兀時)或回旋轉(zhuǎn)動(齒輪i有效角e等于2兀時)，齒輪i通過單向軸承2帶動
動力軸3轉(zhuǎn)動，由于單向軸承2的作用，動力軸3只會向一個固定的方向轉(zhuǎn)動， 從而把直線往復運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動。由于單向軸承2的作用，動力軸3轉(zhuǎn)動 丕連續(xù)，可通過在動力軸3上加裝慣性輪來實現(xiàn)動力軸3的連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動。由 于齒條4對于齒輪1始終是切向用力，是用力做功的最佳位置，而且齒條齒輪 的傳動效率大于94%，所以傳動過程中傳動效率高、能量消耗小、使能量利用 率顯著提高；還可以通過加大齒輪半徑與動力軸半徑之比產(chǎn)生理想的力量放大， 克服現(xiàn)有的直線運動不能放大的缺點。如此可以使動力源發(fā)出的原始動力有效 的轉(zhuǎn)換為動力軸的扭力。
實施例2齒輪回旋擺單向器運動轉(zhuǎn)換裝置
將實施例1中單向器中齒輪1有效角6取2 :i ，為完整齒輪，即全齒輪，如 圖2所示在與單向器的齒條4相對的齒輪1的另一側(cè)設有與齒輪1嚙合的第二 齒條6。齒條4、齒條6在外接動力源的作用下按相反的方向作往復運動進而推 動齒輪1作往復擺動或往復滾動，齒輪1又帶動單向軸承2推動動力軸3按固 定方向作不完全轉(zhuǎn)動。要使動力軸連續(xù)旋轉(zhuǎn)，只要在動力軸3上反向加裝一個 同樣的裝置即可。
實施例3齒輪錯動擺單向器運動轉(zhuǎn)換裝置
如圖3，在實施例1中的單向器的單向軸承2上固接一個形狀與齒輪1相同 的第二齒輪7，第二齒輪7與第二齒條6嚙合。齒條4、齒條6在外接動力源的 作用下按相反的方向作往復運動進而推動齒輪l、第二齒輪7作往復錯動，又共 同帶動單向軸承2推動動力軸3按固定方向作不完全轉(zhuǎn)動。要使動力軸連續(xù)旋 轉(zhuǎn)，只要在動力軸3上反向加裝一個同樣的裝置即可。實施例3中單向器的單向軸承2上固接一個形狀與齒輪1相同但半徑不同 于齒輪1的第二齒輪7，齒條4連接動力源，此時齒條4的往復運動就會經(jīng)過齒 輪1、第二齒輪7的作用帶動第二齒條6作往復運動，通過調(diào)整動力輸入面齒輪 l與輸出面第二齒輪7半徑之比，根據(jù)杠桿原理，可以實現(xiàn)動力的放大或縮小， 克服現(xiàn)有的直線運動不能放大的缺點。
本實用新型在電動汽車發(fā)動機、混合動力發(fā)動機應用上會有顯著效果，特 別是應用在混合動力汽車發(fā)動機上效果更佳，.節(jié)約燃油，降低能耗，減少無用
權利要求1、一種新型單向器，其特征為它包括依次固結(jié)為一體的齒輪(1)、單向軸承(2)、動力軸(3)，與齒輪(1)嚙合的齒條(4)，齒輪(1)有效角θ取值范圍為0—2π。
2、 根據(jù)權利要求1所述的新型單向器，其特征為單向軸承(2)也可以是 飛輪或棘輪，齒條(4)的兩端或一端設有連接動力源的連接部(5)。
3、 一種齒輪回旋擺單向器運動轉(zhuǎn)換裝置，由權利要求1所述的新型單向器 構成，其特征為單向器的齒輪(l)有效角0取2 ii ，齒條(4)相對的齒輪(1) 的另一側(cè)設有與齒輪(1)嚙合的第二齒條(6)。
4、 一種齒輪錯動擺單向器運動轉(zhuǎn)換裝置，其特征為在權利要求1所述的新 型單向器的單向軸承(2)上固接一個形狀與齒輪(1)相同的第二齒輪(7)， 第二齒輪(7)與第二齒條(6)嚙合。
5、 根據(jù)權利要求4所述的齒輪錯動擺單向器運動轉(zhuǎn)換裝置，其特征為所述 的齒輪錯動擺單向器運動轉(zhuǎn)換裝置的第二齒輪(7)半徑與齒輪(1)半徑不 同。
專利摘要本實用新型涉及一種新型單向器，特別是一種新型運動轉(zhuǎn)換裝置。本實用新型還涉及以該新型單向器為核心的可以使往復運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動的裝置。它包括依次固結(jié)為一體的齒輪1、單向軸承2、動力軸3，與齒輪1嚙合的齒條4。通過組合，形成了多種組合單向器運動轉(zhuǎn)換裝置齒輪錯動擺運動轉(zhuǎn)換裝置、齒輪回旋擺單向器運動轉(zhuǎn)換裝置。本實用新型在電動汽車發(fā)動機、混合動力發(fā)動機應用上會有顯著效果，特別是應用在混合動力汽車發(fā)動機上效果更佳，節(jié)約燃油，降低能耗，減少無用功，提高能量轉(zhuǎn)化率。
文檔編號F16H19/00GK201281115SQ200820019150
公開日2009年7月29日 申請日期2008年3月21日 優(yōu)先權日2008年3月21日
發(fā)明者劉煥營, 峰 趙 申請人:劉煥營