CN104214292A - 一种运动转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种运动转换装置，包括：齿条，第一、第二棘轮机构，第一、第二增速器，第一、第二超越离合器，第一、第二齿轮，惯性飞轮。第一、第二棘轮机构转盘对应地与第一、第二增速器输入轴固定连接，第一、第二棘轮机构分置于齿条两侧，第一、第二棘轮机构的棘轮分别与齿条啮合，第一、第二棘轮机构的棘轮内圈的单向齿朝向相反，第一、第二增速器的输出轴对应地通过第一、第二超越离合器分别与第一、第二传动轴连接，第一传动轴穿过第一齿轮轴孔且固定连接在一起，第二传动轴依次穿过第二齿轮和惯性飞轮的轴孔，第二传动轴分别与第二齿轮和惯性飞轮固定连接，第一、第二齿轮相互啮合。本发明可将往复直线运动转换为单向旋转运动且工作可靠。

Description

一种运动转换装置

技术领域

本发明涉及一种运动转换装置，尤其涉及一种将直线往复运动转换为单向旋转运动的装置。

背景技术

目前，传统的将直线运动转换为旋转运动的装置多是利用齿条和齿轮的啮合传动，但是齿轮的转向却会随着齿条的往复而变化，齿轮无法实现单向旋转，因此齿轮输出的运动较难利用。

另外，汽车行驶在颠簸的路面上时会上下震动，尤其是车轴与车身之间有上下相对运动，但是震动的幅度和时间并不稳定，因此目前还没有特别有效的装置能够利用这部分运动产生的能量。

发明内容

    本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种能够将往复直线运动转换为单向旋转运动的运动转换装置。

    为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：本发明运动转换装置包括齿条、第一棘轮机构、第二棘轮机构、第一增速器、第二增速器、第一超越离合器、第二超越离合器、第一齿轮、第二齿轮和惯性飞轮；第一棘轮机构的转盘与第一增速器的输入轴固定连接，第二棘轮机构的转盘与第二增速器的输入轴固定连接，第一棘轮机构和第二棘轮机构分置于齿条的两侧，第一棘轮机构和第二棘轮机构的棘轮分别与齿条啮合，第一棘轮机构的棘轮的内圈的单向齿的朝向与第二棘轮机构的棘轮的内圈的单向齿的朝向相反，第一增速器的输出轴通过第一超越离合器与第一传动轴连接，第二增速器的输出轴通过第二超越离合器与第二传动轴连接，第一传动轴穿过第一齿轮的轴孔且第一传动轴与第一齿轮固定连接，第二传动轴依次穿过第二齿轮和惯性飞轮的轴孔，第二传动轴分别与第二齿轮和惯性飞轮固定连接，第一齿轮与第二齿轮啮合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

   （1）本发明能够将往复直线运动转化为单向旋转运动，从而使产生的旋转运动容易利用，应用场合广泛。

   （2）即使本发明的驱动力较小或者不稳定，由于增速器能够使通过棘轮机构输出的转速提高，超越离合器能够保证传动轴的转速不会突然下降，惯性飞轮能够使通过齿轮输出的转速稳定，因此本发明整个装置工作可靠。

   （3）本发明结构简单，制造成本低，有利于推广。

附图说明

图1是本发明运动转换装置的结构示意图；     

图2是棘轮机构的结构示意图；

图中：1.齿条、21.第一棘轮机构、22.第二棘轮机构、31.第一增速器的输入轴、32.第二增速器的输入轴、41.第一增速器、42.第二增速器、51.第一增速器的输出轴、52.第二增速器的输出轴、61.第一超越离合器、62.第二超越离合器、71.第一传动轴、72.第二传动轴、81.第一齿轮、82.第二齿轮、9.惯性飞轮、10.棘轮、11.转盘、12.棘爪、13.棘轮的外圈的齿、14.棘轮的内圈的单向齿。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的结构和工作过程。

如图1所示，本发明运动转换装置主要包括齿条1、第一棘轮机构21、第二棘轮机构22、第一增速器41、第二增速器42、第一超越离合器61、第二超越离合器62、第一齿轮81、第二齿轮82和惯性飞轮9。其中，第一棘轮机构21的转盘11与第一增速器的输入轴31固定连接，第二棘轮机构22的转盘11与第二增速器的输入轴32固定连接，从而使得随着第一棘轮机构21的转盘11的转动能够带动第一增速器41转动，随着第二棘轮机构22的转盘11的转动能够带动第二增速器42转动。

第一棘轮机构21和第二棘轮机构22分置于齿条1的两侧，具体地说，如图1所示，第一棘轮机构21的棘轮10与齿条1的左侧啮合，第二棘轮机构22的棘轮10与齿条1的右侧啮合。

如图2所示，第一棘轮机构21和第二棘轮机构22分别包括：棘轮10、转盘11和棘爪12。棘轮10的外圈有用于和齿条1相啮合的齿13，棘轮10的内圈有单向齿14。转盘11的外圈均布一圈棘爪12，棘爪12铰接在转盘11上。棘轮10套在转盘11外，棘爪12插入棘轮的内圈的单向齿14的齿槽内。本发明通过使第一棘轮机构21的棘轮的内圈的单向齿14的朝向与第二棘轮机构22的棘轮的内圈的单向齿14的朝向相反的方式，来使第一棘轮机构21和第二棘轮机构22的棘爪12的朝向相反，从而使第一棘轮机构21的转盘11与第二棘轮机构22的转盘11的旋转方向相反，由此保证第一齿轮81和第二齿轮82能够做啮合运动。

以下以一种具体的应用来详细说明本发明运动转换装置将往复直线运动转换为单向旋转运动的工作过程。作为本发明的一种具体应用，可以将本发明运动转换装置的齿条1固定在汽车的一根车轴上。在汽车因上下震动而带动车轴上下震动时，齿条1在车轴的带动下相应地做上下直线往复运动。当齿条1作向下直线运动时，带动第二棘轮机构22的棘轮10逆时针转动，并带动第一棘轮机构21的棘轮作顺时针转动。由于棘爪12插入到第二棘轮机构22的棘轮的内圈的单向齿14的齿槽内，因此棘轮10通过第二棘轮机构22的棘爪12带动转盘11做逆时针转动。由于第一棘轮机构21和第二棘轮机构22的棘轮的内圈的单向齿14的朝向相反，使得第一棘轮机构21和第二棘轮机构22的棘爪12的朝向也相反，而第一棘轮机构21的棘爪12插入到棘轮的内圈的单向齿14的齿槽内，从而使第一棘轮机构21的棘轮10通过棘爪12带动转盘11做顺时针转动。

当齿条1作向上直线运动时，带动第二棘轮机构22的棘轮10顺时针转动，并带动第一棘轮机构21的棘轮10逆时针转动。此时第二棘轮机构22的棘爪12会滑过棘轮的内圈的单向齿14的表面，因此第二棘轮机构22的转盘11依然维持逆时针转动。又因为第一棘轮机构21和第二棘轮机构22的棘轮的内圈的单向齿14的朝向相反，使得第一棘轮机构21和第二棘轮机构22的棘爪12的朝向也相反，所以，此时第一棘轮机构21的棘爪12会滑过棘轮的内圈的单向齿14的表面，因此第一棘轮机构21的转盘11依然维持顺时针转动。

综上可见，当齿条1不断做上下往复直线运动时，第二棘轮机构22的转盘11始终保持逆时针转动，而第一棘轮机构21的转盘11始终保持顺时针转动，由此本发明实现了将往复直线运动转换为单向旋转运动。

在本发明中，第一棘轮机构21的转盘11与第一增速器的输入轴31固定连接，第二棘轮机构22的转盘11与第二增速器的输入轴32固定连接，第一增速器的输出轴51通过第一超越离合器61与第一传动轴71的一端连接，第二增速器的输出轴52通过第二超越离合器62与第二传动轴72的一端连接。第一增速器41和第二增速器42分别能够将通过第一棘轮机构21和第二棘轮机构22输出的转速提高。当汽车的震动幅度突然下降时，第一超越离合器61和第二超越离合器62分别能够保证第一传动轴71和第二传动轴71的转速不会突然下降。第一传动轴71的另一端穿过第一齿轮81的轴孔，并且第一传动轴71与第一齿轮81固定连接；第二传动轴72的另一端依次穿过第二齿轮82和惯性飞轮9的轴孔，并且，第二传动轴72分别与第二齿轮82和惯性飞轮9固定连接；此外，第一齿轮81和第二齿轮82啮合，第二传动轴72向外输出旋转动力，而惯性飞轮9能够使第二传动轴72输出的转速稳定下来。

如前所述，当齿条1作上下往复运动时，齿条1带动第一棘轮机构21的转盘11顺时针转动并带动第二棘轮机构22的转盘11逆时针转动。第一棘轮机构21的转盘11依次通过第一增速器41和第一超越离合器61使第一传动轴72顺时针转动，进而带动第一齿轮81顺时针转动；第二棘轮机构22的转盘11依次通过第二增速器42和第二超越离合器62使第二传动轴72逆时针转动，进而带动第二齿轮82逆时针转动。第二传动轴72穿过惯性飞轮9的轴孔后对外输出旋转动力。

Claims (1)

1.一种运动转换装置，其特征在于：包括齿条（1）、第一棘轮机构（21）、第二棘轮机构（22）、第一增速器（41）、第二增速器（42）、第一超越离合器（61）、第二超越离合器（62）、第一齿轮（81）、第二齿轮（82）和惯性飞轮（9）；第一棘轮机构（21）的转盘与第一增速器的输入轴（31）固定连接，第二棘轮机构（22）的转盘与第二增速器的输入轴（32）固定连接，第一棘轮机构（21）和第二棘轮机构（22）分置于齿条（1）的两侧，第一棘轮机构（21）和第二棘轮机构（22）的棘轮（10）分别与齿条（1）啮合，第一棘轮机构（21）的棘轮的内圈的单向齿（14）的朝向与第二棘轮机构（22）的棘轮的内圈的单向齿（14）的朝向相反，第一增速器的输出轴（51）通过第一超越离合器（61）与第一传动轴（71）连接，第二增速器的输出轴（52）通过第二超越离合器（62）与第二传动轴（72）连接，第一传动轴（71）穿过第一齿轮（81）的轴孔且第一传动轴（71）与第一齿轮（81）固定连接，第二传动轴（72）依次穿过第二齿轮（82）和惯性飞轮（9）的轴孔，第二传动轴（72）分别与第二齿轮（82）和惯性飞轮（9）固定连接，第一齿轮（81）与第二齿轮（82）啮合。