專利名稱：體能轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種驅(qū)動裝置，具體說是涉及一種利用人體驅(qū)動的體能轉(zhuǎn)換器。
背景技術(shù)：
體能轉(zhuǎn)換器可以把人類自身體能的90％轉(zhuǎn)化為其它形式的能，如電能、動能、熱能和光能。
根據(jù)人體體能轉(zhuǎn)換成動能最能體現(xiàn)的如自行車。它是通過人體的驅(qū)動鏈輪，驅(qū)動自行車行走。但是這種動能的轉(zhuǎn)換是利用中心驅(qū)動裝置，作圓周運(yùn)動，使扭力傳遞給鏈輪的外徑通過鏈條輸出，因而使其轉(zhuǎn)換動能小，傳動機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的功率非常低，消耗人體體能，只有20％的體能轉(zhuǎn)化成有用功，導(dǎo)致費(fèi)力。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是為解決上述問題，而提供一種可節(jié)省人體體能，并能提高動能有用功的體能轉(zhuǎn)換器。
本實(shí)用新型的發(fā)明人經(jīng)深入研究，依據(jù)功等于力與位移，力與水平方向夾角的乘積為W＝F*S*Cosa；其結(jié)構(gòu)功的大小是由力與水平夾角決定的，因而水平方向的夾角±30度功是最大的，基于這一原理，完成了本實(shí)用新型。
完成其目的具體技術(shù)方案是通過以下措施來完成的一種體能轉(zhuǎn)換器，它具有一變速齒輪組和同軸連接的棘輪機(jī)構(gòu)，該棘輪機(jī)構(gòu)與一輸出齒輪組嚙合；和一個(gè)與變速齒輪組嚙合的齒條機(jī)構(gòu)；和控制該齒條機(jī)構(gòu)直線位移的驅(qū)動臂。
在本新型中，所述齒條機(jī)構(gòu)，包括一齒條通過其上的導(dǎo)向套與導(dǎo)向桿安裝配合，其導(dǎo)向桿與垂直導(dǎo)向架連接，該導(dǎo)向架有一水平滑管，插入一滑套內(nèi)，通過鉸軸活動安裝在固定殼體上的力臂座內(nèi)；所述導(dǎo)向架與滑套之間的滑管上設(shè)一復(fù)位彈簧；在所述導(dǎo)向套其中一端與導(dǎo)向桿上設(shè)有齒條復(fù)位彈簧。
在本新型中，所述驅(qū)動力臂，包括力臂桿，其上有一帶孔的滑槽，該滑槽與齒條上的銷軸配合安裝，其力臂的一端通過力臂軸安裝在力臂座上。
在本新型中，所述力臂座的內(nèi)孔是一橢圓形孔，在其橢圓形孔內(nèi)設(shè)置能呈一定角度擺動的滑套。
在本新型中，所述棘輪機(jī)構(gòu)，包括一內(nèi)棘輪和設(shè)置在徑向的棘齒輪，在其內(nèi)棘輪徑向帶有對稱的楔形槽內(nèi)裝有能與棘齒輪磨擦接觸的滾珠。
在本新型中，所述滾珠對應(yīng)的楔形槽一側(cè)還設(shè)有彈簧。
本新型的體能轉(zhuǎn)換器具有的積極效果是1、采用了呈一定傾角擺動的力臂作為驅(qū)動力，縮短了一周期的運(yùn)動時(shí)間，從而使體能轉(zhuǎn)化的功能的有效率提高至93％。
2、其運(yùn)動形式為直線運(yùn)動，即有初始速度，又有很高的瞬時(shí)加速度。
3、具有輸出動力的形式可調(diào)整，采用了變徑齒輪組，可對轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)不同速度的要求。
4、該體能轉(zhuǎn)換器具有機(jī)械效率高，輸出功率大，省時(shí)省力，速度快，結(jié)構(gòu)簡單，體積小，重量輕，機(jī)動靈活，根據(jù)需要可以任意安裝，適用于自行車、健身器械、發(fā)電裝置。


圖1是本新型的結(jié)構(gòu)視圖圖2是圖1的右視圖具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖實(shí)施例，對本新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
由圖1、2所示的體能轉(zhuǎn)換器，包括一殼體22，其內(nèi)有一中心軸26，其上分別設(shè)有一級齒輪1、二級齒輪2和三級齒輪3不等徑齒輪組成的變速齒輪組。該中心軸上還設(shè)有棘輪機(jī)構(gòu)。所述的棘輪機(jī)構(gòu)，包括一內(nèi)棘輪4和設(shè)置在徑向的棘齒輪5，在其內(nèi)棘輪4徑向設(shè)置帶有對稱的楔形槽內(nèi)裝有能與棘齒輪5摩擦接觸的滾珠7，為保證良好的接觸，在其滾珠7的對應(yīng)的楔形槽一側(cè)還設(shè)有彈簧8。當(dāng)內(nèi)棘輪4接順向轉(zhuǎn)動時(shí)，該滾珠7通過與棘齒輪5內(nèi)徑摩擦發(fā)生位移，帶動棘齒輪5轉(zhuǎn)動。對應(yīng)變速齒輪組上有一齒條機(jī)構(gòu)。所述齒條機(jī)構(gòu)包括一齒條11，該齒條11本體上有一導(dǎo)向套12，安裝在一個(gè)垂直設(shè)置的導(dǎo)向桿9上。使導(dǎo)向桿9固定在導(dǎo)向架10兩端。為保證齒條11作功運(yùn)動后能自動復(fù)位進(jìn)行下一動作，且齒條11其中一端與導(dǎo)向架10之間的導(dǎo)向桿9上設(shè)有齒條復(fù)位彈簧21。因采用多級變徑齒輪，使之齒條11能與之嚙合對應(yīng)，該導(dǎo)向架10一側(cè)設(shè)有水平滑管19。該滑管19穿過殼體22安裝插入一滑套18內(nèi)，而該滑套18通過鉸軸16安裝在固定于殼體22上的力臂座17內(nèi)。所述的力臂座17內(nèi)孔是一個(gè)橢圓形孔，這樣使其內(nèi)橢圓形孔內(nèi)設(shè)置的滑套18，可以在其內(nèi)進(jìn)行變速與不同齒輪嚙合，必須有一定角度的擺動，以適應(yīng)齒條11調(diào)整與不同徑的齒輪嚙合。當(dāng)需調(diào)整轉(zhuǎn)速時(shí)，通過撥動導(dǎo)向桿9使之齒條11脫離前一級齒輪后在復(fù)位彈簧15的作用下將齒條11送入下一級齒輪進(jìn)行嚙合。所述棘齒輪5與安裝在傳動軸24上的被動嚙輪23嚙合，該同軸上還安裝有輸出齒輪25。在所述力臂座17一側(cè)設(shè)有用于控制齒條機(jī)構(gòu)直線位移的驅(qū)動臂。該驅(qū)動臂包括力臂座17上設(shè)有力臂軸20，該力軸20的另一端安裝一個(gè)可在30度范圍內(nèi)進(jìn)行擺動的力臂6。該力臂6上有一個(gè)帶孔的滑槽14，通過該滑槽14與齒條11上設(shè)有的銷軸13安裝配合。當(dāng)驅(qū)動力臂6順時(shí)針擺動時(shí)，通過該滑槽14作用與齒條銷軸13上，控制齒條11及其上的導(dǎo)向套12沿導(dǎo)向桿9下移，與所配合的齒輪組嚙合，通過棘輪機(jī)構(gòu)將動力通過輸出齒輪25輸出，這時(shí)齒條復(fù)位彈簧被壓縮，該驅(qū)動過程完成一次；消除力臂6上的作用力，齒條11在齒條復(fù)位彈簧21的作用下直線上升，通過棘輪機(jī)構(gòu)的滾珠7脫開與棘齒輪5的接觸實(shí)現(xiàn)空行程，待下一動作循環(huán)。如此往復(fù)循環(huán)即可實(shí)現(xiàn)連續(xù)的動力輸出。
上述中，因?qū)驐U9能進(jìn)行角度的擺動，故在導(dǎo)向桿9上部的控制部位的殼體22上開有橫槽孔。這樣需要調(diào)整速度時(shí)，控制擺動導(dǎo)向桿9即可完成。
權(quán)利要求1.一種體能轉(zhuǎn)換囂，其特征是它具有一變速齒輪組和同軸連接的棘輪機(jī)構(gòu)，該棘輪機(jī)構(gòu)與一輸出齒輪組嚙合；和一個(gè)與變速齒輪組嚙合的齒條機(jī)構(gòu)；和控制該齒條機(jī)構(gòu)直線位移的驅(qū)動力臂。
2.按權(quán)利要求1所述的體能轉(zhuǎn)換囂，其特征是所述齒條機(jī)構(gòu)包括一齒條(11)，通過其上的導(dǎo)向套(12)與導(dǎo)向桿(9)安裝配合，其導(dǎo)向桿(9)與垂直導(dǎo)向架(10)連接；該導(dǎo)向架(10)有一滑管(19)，插入一滑套(18)內(nèi)，通過鉸軸(16)活動安裝在固定于殼體(22)上的力臂座(17)內(nèi)；所述導(dǎo)向架(10)與滑套(18)之間的滑管(19)上設(shè)有一復(fù)位彈簧(15)；在所述導(dǎo)向套(18)其中一端與導(dǎo)向桿(9)上設(shè)有齒條復(fù)位彈簧(21)。
3.按權(quán)利要求1所述的體能轉(zhuǎn)換囂，其特征是所述驅(qū)動臂包括力臂桿(6)，其上有一個(gè)帶孔的滑槽(14)，該滑槽(14)與齒條(11)上的銷軸(13)配合安裝，其力臂(6)的一端通過力臂軸20安裝在力臂座(17)上。
4.按權(quán)利要求1所述的體能轉(zhuǎn)換器，其特征是所述力臂座(17)的內(nèi)孔是一橢圓形孔，其橢圓形孔內(nèi)設(shè)置能呈一定角度擺動的滑套(18)。
5.按權(quán)利要求1所述的體能轉(zhuǎn)換器，其特征是所述棘輪機(jī)構(gòu)包括一內(nèi)棘輪(4)和設(shè)置徑向的棘齒輪(5)，在其內(nèi)棘輪(4)徑向帶有對稱的楔形槽內(nèi)裝有能與棘齒輪(5)摩擦接觸的滾珠(7)。
6.按權(quán)要求1所述利的體能轉(zhuǎn)換器，其特征是所述滾珠(7)對應(yīng)的楔形槽一側(cè)還設(shè)有彈簧(8)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種體能轉(zhuǎn)換器，它具有一變速齒輪組和同軸連接的棘輪機(jī)構(gòu)，該棘輪機(jī)構(gòu)與一輸出齒輪組嚙合；和一個(gè)與變速齒輪組嚙合的齒條機(jī)構(gòu)；和控制該齒條機(jī)構(gòu)直線位移的驅(qū)動力臂。具有將圓周運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動，從而機(jī)械效率高、輸出功率大、省時(shí)省力，機(jī)動靈活，可適用于驅(qū)動自行車、健身器械、機(jī)械式發(fā)電裝置。
文檔編號F03G5/00GK2849213SQ20052002797
公開日2006年12月20日 申請日期2005年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月26日
發(fā)明者李文秋 申請人:李文秋