專利名稱：動能儲存釋放裝置的制作方法
專利說明
一、技術(shù)領(lǐng)域本實用新型屬于一般機(jī)械領(lǐng)域，適用范圍較廣，可與各種發(fā)動機(jī)結(jié)合使用，也可作為各種人力車的助動動能儲存釋放裝置。
二背景技術(shù)：
本新型的原理是基于用平面蝸卷彈簧貯存能量，即把動能轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能貯存起來，必要時，又將彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能輸出。類似于這種原理的裝置有鐘表和兒童玩具中的發(fā)條，還有某些儀器或設(shè)備中的原動機(jī)。但這些裝置的不足之處有①動能輸出和輸入時，主動齒輪的轉(zhuǎn)動方向只能相反。②需要人來觀察或感覺平面蝸卷彈簧是否已經(jīng)完全形變。③若彈簧已完全形變，還需要人工將從動輪與主動輪分離，同時將從動輪制動。這3個缺點都限制了這類裝置的廣泛應(yīng)用。
三
發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是為克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，設(shè)計一種動能儲存釋放裝置，開拓其應(yīng)用領(lǐng)域。
本實用新型的技術(shù)方案是通過以下方式實現(xiàn)的在一個鋼制三角架上的三個頂上設(shè)置3個齒輪互相嚙合，中頂齒輪為主動齒輪，上頂齒輪為輸出齒輪，下頂為輸入齒輪，在其上同軸設(shè)有一個減速齒輪，在另外一個齒輪架上設(shè)有一個大儲能齒輪，在大儲能齒輪的軸上設(shè)有一個小傳動輪，在大儲能輪的前面設(shè)有一個控制齒輪，與小傳動輪嚙合，在大儲能輪與上頂輸出齒輪之間設(shè)有一個大傳動輪，其下同軸設(shè)有一個加速齒輪，與大儲能齒輪始終嚙合、與上頂輸出齒輪間隔嚙合，在大儲能齒輪的背后設(shè)有一個平面蝸卷彈簧，彈簧的一端與大儲能齒輪周側(cè)固定，另一端固定于其圓心處；在鋼制三角架下頂點延伸的折式支架上設(shè)有一個連桿限位機(jī)構(gòu)與設(shè)在制動齒輪周側(cè)的棘輪配合。
上頂輸出齒輪、中頂主動齒輪、下頂輸入齒輪之間的齒數(shù)比為3∶4∶6，減速齒輪與大儲能齒輪之間的齒數(shù)比1∶8，減速齒輪與輸入齒輪齒數(shù)比5∶12，大傳動齒輪與大儲能齒輪之間的齒數(shù)比為7∶40，小傳動齒輪與制動齒輪之間的齒數(shù)比為1∶5，上頂輸出齒輪與加速齒輪的齒數(shù)比3∶5，大傳動齒輪與加速齒輪齒數(shù)比為7∶10，所有齒輪模數(shù)取2.5最佳。
連桿限位機(jī)構(gòu)由支點設(shè)在折式支架上角式連桿，角式連桿下端固定的圓柱式鎖桿和固定齒輪架上的鎖槽組成，折式支架下端部插入圓柱式鎖桿中心孔，其與中心孔底部之間設(shè)有彈簧，三角式連桿的上端設(shè)有圓角式棘爪與制動齒輪周側(cè)的棘輪配合。
本實用新型的優(yōu)點是(1)若作為啟動裝置，就可將(10)與發(fā)動機(jī)相聯(lián)，在發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，將鎖桿切換至鎖槽I，當(dāng)能量貯存好以后，自動分離、制動，無須人工操作，待下次需要啟動發(fā)動機(jī)時，只需將鎖桿由鎖槽II切換到鎖槽III。
(2)若作為助動裝置，可將(10)安裝在人力車的后輪上，遇到下坡，當(dāng)速度達(dá)到一定程度時，不必拉剎車，只要把鎖桿拉到鎖槽I，既能減速，又能貯存動能，尤其是在剎車失靈的情況下，通過此裝置減速還可以避免事故發(fā)生。遇到上坡需要助動時，把鎖桿轉(zhuǎn)換到鎖槽III，把貯存的動能輸出，即起到助動作用。
(3)有益效果只要能根據(jù)實際情況的需要，選擇性能合適的(17)，合理設(shè)計各個齒輪之間的齒數(shù)比大小及支架、聯(lián)桿、圓柱式鎖桿的長度等，這套裝置便完全可以安裝在汽車的發(fā)動機(jī)上來代替啟動發(fā)動機(jī)的電動機(jī)，或者作為備用(因為在發(fā)動機(jī)啟動成功之前，此裝置只能用一次)，尤其是在蓄電池電流不足而無法啟動的情況下，本裝置大有益處。若是安裝在一些小型農(nóng)用車或農(nóng)用拖拉機(jī)的單缸四沖程柴油機(jī)上，就能避免每次都手搖啟動的麻煩。另外，若是安裝在腳踏三輪車或普通自動車等人力車上，則能在不消耗體力的情況下起到助動或減速的作用。
四

圖1-本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-本實用新型處于自動控制時的位置示意圖；圖3-圖2的后視示意圖；圖4-本實用新型處于動能輸出時的位置示意圖。
1、大儲能齒輪 2、小傳動齒輪 3、控制齒輪 4、圓柱式鎖桿 5、一號鎖槽 6、二號鎖槽 7、三號鎖槽 8、大傳動齒輪 9、輸出齒輪 10、主動齒輪 11、輸入齒輪 12、三角支架 13、棘齒 14、棘爪 15、連桿 16、彈簧 17、平面蝸卷彈簧 18、加速齒輪 19、減速齒輪五、實施例為進(jìn)一步公開本實用新型的技術(shù)方案，下面結(jié)合說明書附圖通過實施例作詳細(xì)描述解決方案(1)解決轉(zhuǎn)動方向的問題，大儲能齒輪背面平面蝸卷彈簧17(見附圖3)，在大儲能齒輪1與輸出齒輪9之間安裝一個大傳動齒輪8，且與大儲能齒輪1嚙合，其下同軸設(shè)有一個加速齒輪18，用一個剛性三角形支架12，它的一個頂點與主動齒輪10共軸，并能繞軸轉(zhuǎn)動，另外兩個頂點上分別裝有一個輸入齒輪11和一個輸出齒輪9，兩齒輪9、11都要與主動齒輪嚙合，并且保證當(dāng)減速齒輪19與大儲能齒輪1嚙合時，輸出齒輪9與加速齒輪18分離(見附圖1)，假設(shè)動能輸入時，主動齒輪10按逆時針方向轉(zhuǎn)動，則大儲能齒輪1逆時針轉(zhuǎn)，動能輸出時，加速齒輪18與輸出齒輪9嚙合(見附圖4)，此時由于蝸卷彈簧17形變復(fù)原而帶動大儲能齒輪1順時針裝動，然后通過大傳動齒輪8、加速齒輪18、輸出齒輪9，使得主動齒輪10按逆時針方向轉(zhuǎn)動。這樣主動齒輪10在動能輸入輸出時轉(zhuǎn)動方向都相同。(2)解決自動控制的問題。小傳動齒輪2與大儲能齒輪1同軸，且為一個整體，小傳動齒輪2與制動齒輪3嚙合，小傳動齒輪與制動齒輪的齒數(shù)比大約在1∶5左右，對平面蝸卷彈簧17的要求就是小傳動齒輪2轉(zhuǎn)5轉(zhuǎn)時，其形變量應(yīng)達(dá)到90％以上，動能輸入時，棘齒13從棘爪14的左側(cè)順時針轉(zhuǎn)一圈，接觸棘爪時，使棘爪通過連桿15向右拉動鎖桿4壓縮彈簧16(見附圖1)。當(dāng)棘齒13的齒尖剛好跳過棘爪時，鎖桿前端恰好拔出鎖槽5，向下掉到鎖槽6，(見附圖2)，此時減速齒輪19與大儲能齒輪1分離、輸出齒輪9與加速齒輪18還未嚙合，棘爪14也還能卡住棘齒13，所以盡管這時由于平面蝸卷彈簧17有釋放彈性勢能帶動大儲能齒輪1順時針轉(zhuǎn)動的趨勢，但因為制動齒輪3無法逆時針轉(zhuǎn)動，這樣就制動了大儲能齒輪1，從而達(dá)到自動控制的目的。(3)輸出動能。采用手動，壓縮彈簧16，將插銷拔出鎖槽6，而插入鎖槽7(見附圖4)，此時棘爪14、棘齒13脫離，即解開了對大儲能齒輪1的制動，動能就可以通過大傳動齒輪8、加速齒輪18和輸出齒輪9輸出到主動齒輪10上。
實施例一作為發(fā)動機(jī)啟動裝置安裝將主動齒輪10固定在發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)軸上，與發(fā)動機(jī)一起轉(zhuǎn)動，整個裝置安裝在發(fā)動機(jī)外部。再根據(jù)各種車型的實際情況。設(shè)計形狀合適的聯(lián)桿，聯(lián)桿一端連接4，另一端伸入駕駛室內(nèi)，在駕駛員易操作的位置，設(shè)計三個檔位分別對應(yīng)控制鎖桿位于一、二、三號鎖槽時的位置。
操作①當(dāng)發(fā)動機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時，把聯(lián)桿置于一號鎖槽。
②需要啟動發(fā)動機(jī)時，再先打開油門把聯(lián)桿置于三號鎖槽即可。
③發(fā)動機(jī)啟動之后，再把連桿撥回二號鎖槽。
實施例二，作為自行車助動裝置。
安裝將主動齒輪10安裝在自行車后輪軸上，可與后輪一起轉(zhuǎn)動，整個裝置安裝在自行車左側(cè)，再通過一根形狀合適的聯(lián)桿，聯(lián)桿一端連接圓柱式鎖桿4，另一端伸到車把上，在易于操作的位置設(shè)計三個檔位分別對應(yīng)控制插銷位于一、二、三號鎖槽的位置。
操作①當(dāng)自行車遇到下坡需要減速時，把聯(lián)桿置于一號鎖槽。
②當(dāng)遇到上坡需要助動時，把聯(lián)桿置于三號鎖槽即可。
③動能輸出完畢，裝置停止助力時，將連桿撥回二號鎖槽。
權(quán)利要求1.一種動能儲存釋放裝置，其特征是在一個鋼制三角架上的三個頂上設(shè)置3個齒輪互相嚙合，中頂齒輪為主動齒輪，上頂齒輪為輸出齒輪，下頂為輸入齒輪，在其上同軸設(shè)有一個減速齒輪，在另外一個齒輪架上設(shè)有一個大儲能齒輪，在大儲能齒輪的軸上設(shè)有一個小傳動輪，在大儲能輪的前面設(shè)有一個控制齒輪，與小傳動輪嚙合，在大儲能輪與上頂輸出齒輪之間設(shè)有一個大傳動輪，其下同軸設(shè)有一個加速齒輪，與大儲能齒輪始終嚙合、與上頂輸出齒輪間隔嚙合，在大儲能齒輪的背后設(shè)有一個平面蝸卷彈簧，彈簧的一端與大儲能齒輪周側(cè)固定，另一端固定于其圓心處；在鋼制三角架下頂點延伸的折式支架上設(shè)有一個連桿限位機(jī)構(gòu)與設(shè)在制動齒輪周側(cè)的棘輪配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動能儲存釋放裝置，其特征是上頂輸出齒輪、中頂主動齒輪、下頂輸入齒輪之間的齒數(shù)比為3∶4∶6，減速齒輪與大儲能齒輪之間的齒數(shù)比1∶8，減速齒輪與輸入齒輪齒數(shù)比5∶12，大傳動齒輪與大儲能齒輪之間的齒數(shù)比為7∶40，小傳動齒輪與制動齒輪之間的齒數(shù)比為1∶5，上頂輸出齒輪與加速齒輪的齒數(shù)比3∶5，大傳動齒輪與加速齒輪齒數(shù)比為7∶10，所有齒輪模數(shù)取2.5最佳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動能儲存釋放裝置，其特征是連桿限位機(jī)構(gòu)由支點設(shè)在折式支架上角式連桿，角式連桿下端固定的圓柱式鎖桿和固定齒輪架上的鎖槽組成，折式支架下端部插入圓柱式鎖桿中心孔，其與中心孔底部之間設(shè)有彈簧，三角式連桿的上端設(shè)有圓角式棘爪與制動齒輪周側(cè)的棘輪配合。
專利摘要一種動能儲存釋放裝置，其特征是在一個鋼制三角架上的三個頂上設(shè)置3個齒輪互相嚙合，中頂齒輪為主動齒輪，上頂齒輪為輸出齒輪，下頂為輸入齒輪，在其上同軸設(shè)有一個減速齒輪，在另外一個齒輪架上設(shè)有一個大儲能齒輪，在大儲能齒輪的軸上設(shè)有一個小傳動輪，在大儲能輪的前面設(shè)有一個控制齒輪，與小傳動輪嚙合，在大儲能輪與上頂輸出齒輪之間設(shè)有一個大傳動輪，其下同軸設(shè)有一個加速齒輪，與大儲能齒輪始終嚙合、與上頂輸出齒輪間隔嚙合，在大儲能齒輪的背后設(shè)有一個平面蝸卷彈簧，彈簧的一端與大儲能齒輪周側(cè)固定，另一端固定于其圓心處；在鋼制三角架下頂點延伸的折式支架上設(shè)有一個連桿限位機(jī)構(gòu)與設(shè)在制動齒輪周側(cè)的棘輪配合。
文檔編號F03G1/00GK2643018SQ0327094
公開日2004年9月22日 申請日期2003年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月22日
發(fā)明者姜黎明 申請人:姜黎明