專利名稱：動能儲存釋放裝置的制作方法
專利說明
一、技術領域本實用新型屬于一般機械領域，適用范圍較廣，可與各種發(fā)動機結(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：
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，還有某些儀器或設備中的原動機。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)有技術的上述缺陷，設計一種動能儲存釋放裝置，開拓其應用領域。
本實用新型的技術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，在其上同軸設有一個減速齒輪，在另外一個齒輪架上設有一個大儲能齒輪，在大儲能齒輪的軸上設有一個小傳動輪，在大儲能輪的前面設有一個控制齒輪，與小傳動輪嚙合，在大儲能輪與上頂輸出齒輪之間設有一個大傳動輪，其下同軸設有一個加速齒輪，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有一個連桿限位機構與設在制動齒輪周側(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。
連桿限位機構由支點設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有彈簧，三角式連桿的上端設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)動機相聯(lián)，在發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時，將鎖桿切換至鎖槽I，當能量貯存好以后，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，當速度達到一定程度時，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)動機上來代替啟動發(fā)動機的電動機，或者作為備用(因為在發(fā)動機啟動成功之前，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)用拖拉機的單缸四沖程柴油機上，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、實施例為進一步公開本實用新型的技術方案，下面結(jié)合說明書附圖通過實施例作詳細描述解決方案(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，其形變量應達到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)動機啟動裝置安裝將主動齒輪10固定在發(fā)動機轉(zhuǎn)軸上，與發(fā)動機一起轉(zhuǎn)動，整個裝置安裝在發(fā)動機外部。再根據(jù)各種車型的實際情況。設計形狀合適的聯(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，設計三個檔位分別對應控制鎖桿位于一、二、三號鎖槽時的位置。
操作①當發(fā)動機正常運轉(zhuǎn)時，把聯(lián)桿置于一號鎖槽。
②需要啟動發(fā)動機時，再先打開油門把聯(lián)桿置于三號鎖槽即可。
③發(fā)動機啟動之后，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計三個檔位分別對應控制插銷位于一、二、三號鎖槽的位置。
操作①當自行車遇到下坡需要減速時，把聯(lián)桿置于一號鎖槽。
②當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，在其上同軸設有一個減速齒輪，在另外一個齒輪架上設有一個大儲能齒輪，在大儲能齒輪的軸上設有一個小傳動輪，在大儲能輪的前面設有一個控制齒輪，與小傳動輪嚙合，在大儲能輪與上頂輸出齒輪之間設有一個大傳動輪，其下同軸設有一個加速齒輪，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有一個連桿限位機構與設在制動齒輪周側(cè)的棘輪配合。
2.根據(jù)權利要求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)權利要求1所述的動能儲存釋放裝置，其特征是連桿限位機構由支點設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有彈簧，三角式連桿的上端設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，在其上同軸設有一個減速齒輪，在另外一個齒輪架上設有一個大儲能齒輪，在大儲能齒輪的軸上設有一個小傳動輪，在大儲能輪的前面設有一個控制齒輪，與小傳動輪嚙合，在大儲能輪與上頂輸出齒輪之間設有一個大傳動輪，其下同軸設有一個加速齒輪，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有一個連桿限位機構與設在制動齒輪周側(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)先權日2003年8月22日
發(fā)明者姜黎明 申請人:姜黎明