CN203702472U - 重力势能转换装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种重力势能转换装置，包括：轴承配合于一定位轴上的驱动齿轮，内侧端活动套设于所述定位轴上且与所述驱动齿轮固定连接的驱动杆，与驱动齿轮啮合的小齿轮，该小齿轮活动设置于一中心轴上，该中心轴上轴承配合有棘爪固定座和大齿轮，该棘爪固定座上分布有多个中心对称的棘爪，该棘爪固定座能随小齿轮绕中心轴同步旋转；所述棘爪固定座的外周设有与所述各棘爪配合的棘轮；棘轮与大齿轮上下固定配合。本实用新型的势能转换机构通过作用在驱动杆上的重力势能，在驱动齿轮、小齿轮以及棘轮的配合下，带动大齿轮以及动力输出轴单向旋转，棘爪通过旋转产生的离心力与棘轮的内侧壁啮合，配合紧密，在此结构下，势能转化为动能的效率提高。

Description

重力势能转换装置
技术领域
本实用新型涉及一种重力势能转换装置。
背景技术
在很多场合中，因一些原因产生了大量的重力势能，而这些重力势能往往得不到有效的回收利用，从而导致能源的浪费，并且自然界中也存在不少重力势能浪费的情况。而作为最常见的水力发电，则是利用水的重力势能来产生电能，因此，合理地回收利用重力势能，将重力势能转换为动能等，将有利于节约资源，提高能源利用率。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种结构紧凑、转化效率高且维修方便的重力势能转换装置。
为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种重力势能转换装置，包括：轴承配合于一定位轴上的驱动齿轮，内侧端活动套设于所述定位轴上且与所述驱动齿轮固定连接的驱动杆，与驱动齿轮啮合的小齿轮，该小齿轮活动设置于一中心轴上，该中心轴上轴承配合有棘爪固定座和大齿轮，该棘爪固定座上分布有多个中心对称的棘爪，该棘爪固定座能随小齿轮绕中心轴同步旋转。
所述棘爪固定座的外周设有与所述各棘爪配合的棘轮，棘轮与大齿轮上下固定配合。
棘爪的内侧端通过小轴活动连接在棘爪固定座上，棘轮与大齿轮通过多个螺栓上下固定配合。所述小齿轮与棘爪固定座之间通过限位凸起与限位槽实现上下定位配合，或所述棘爪固定座的顶面整体与所述小齿轮的底面上的限位槽实现上下定位配合，以使棘爪固定座适于随小齿轮绕中心轴同步旋转。
所述大齿轮与一动力输出轴传动配合。
作为一种优选的实施方式，所述驱动杆的端部通过多个螺钉与所述驱动齿轮同轴固定。
工作时，驱动杆在重力作用下绕所述定位轴发生转动,进而驱动上述驱动齿轮旋转,并带动小齿轮旋转，由于小齿轮与棘爪固定座的固定配合，故而使棘爪固定座随小齿轮绕中心轴同步旋转,进而使各棘爪与棘轮的内侧壁啮合,以使棘爪固定座通过棘爪带动棘轮以及大齿轮同步旋转，并由大齿轮带动动力输出轴一同旋转。
作为优化的实施方式，所述重力势能转换装置存在如下变形：所述中心轴的与小齿轮活动配合的部分为加长部，该加长部上设有限位螺母，限位螺母与小齿轮的上端面之间设有压簧，所述小齿轮的侧壁上设有环形槽，呈L形的拔动杆的折角端活动连接在小齿轮一侧的一支架上，拔动杆的底杆的自由端延伸入所述环形槽中，拔动杆的竖杆的顶端与一拉绳相连。
所述支架上设有多个用于限制拔动杆的摆动角度的限位销。
重力势能转换装置应用于自行车或船舶等使用时适于上下颠簸的物体上，驱动杆的外侧端连接于上述自行车或船舶等物体的在上下颠簸时相对于驱动杆具有源于重力势能的外力输出的部件上；对自行车而言，上述部件为底部带避震的用于支撑座椅的支撑体；对于船舶而言，上述部件为船舶中的用软绳悬挂的物件，或底部带避震弹簧的物件。
工作时，驱动杆在源于上述重力势能的外力作用下（也可以来自其他外力），驱动杆绕所述定位轴发生转动,进而驱动上述驱动齿轮旋转,并带动小齿轮旋转，由于小齿轮与棘爪固定座的固定配合，故而使棘爪固定座随小齿轮绕中心轴同步旋转,进而使各棘爪与棘轮的内侧壁啮合,以使棘爪固定座通过棘爪带动棘轮以及大齿轮同步旋转，并由大齿轮带动动力输出轴一同旋转,实现动力输出。
当拉动拉绳，使拔动杆的底杆的自由端上翘时，拔动杆带动小齿轮沿中心轴向上滑动，使小齿轮与棘爪固定座脱离，此时，所述动力输出轴适于逆向旋转。
本实用新型的技术效果：本实用新型的势能转换机构结构紧凑，通过作用在驱动杆上的重力势能，在驱动齿轮、小齿轮以及棘轮的配合下，带动大齿轮以及动力输出轴单向旋转，棘爪通过旋转产生的离心力与棘轮的内侧壁啮合，配合紧密，在此结构下，势能转化为动能的效率提高。
附图说明
图1是本实用新型的重力势能转换装置的结构剖视图；
图2是第二种重力势能转换装置的结构剖视图；
图3是三棘爪的棘轮的截面图；
图4是两棘爪的棘轮的截面图。
具体实施方式
实施例1
如图1，本实施例的重力势能转换装置包括：轴承配合于一定位轴13上的驱动齿轮14，内侧端活动套设于所述定位轴13上且与所述驱动齿轮14固定连接的驱动杆8，与驱动齿轮14啮合的小齿轮15，该小齿轮15通过其中央通孔活动套设于一中心轴11上，该中心轴11上轴承配合有棘爪固定座3和大齿轮1，该棘爪固定座3上分布有多个中心对称的棘爪5，该棘爪固定座3能随小齿轮15绕中心轴11同步旋转。
所述棘爪固定座3的外周设有与所述各棘爪5配合的棘轮2，棘轮2与大齿轮1上下固定配合。
如图3或4，棘爪5的内侧端通过小轴4活动连接在棘爪固定座3上，棘轮2与大齿轮1通过多个螺栓9上下固定配合。所述小齿轮15与棘爪固定座3之间通过限位凸起与限位槽实现上下定位配合，或所述棘爪固定座3的顶面整体与所述小齿轮的底面上的限位槽实现上下定位配合,以使棘爪固定座3适于随小齿轮15绕中心轴11同步旋转。
所述大齿轮1与一动力输出轴传动配合。
作为一种优选的实施方式，所述驱动杆8的内侧端活动套设于所述定位轴13上，并通过多个螺钉与所述驱动齿轮14固定连接。
当所述棘爪5为对称分布的两个时，为利于所述棘爪5与所述棘轮2啮合，棘爪5的外侧端与棘爪固定座3之间设有弹簧10。
工作时，在重力势能作用下，驱动杆8绕所述定位轴13发生转动,进而驱动上述驱动齿轮14旋转,并带动小齿轮15旋转，由于小齿轮15与棘爪固定座3的固定配合，故而使棘爪固定座3随小齿轮15绕中心轴11同步旋转，（对于采用图3所示的三棘爪的棘轮，各棘爪5上产生离心力）,进而使各棘爪5与棘轮2的内侧壁啮合,以使棘爪固定座3通过棘爪5带动棘轮2以及大齿轮1同步旋转，并由大齿轮1带动一动力输出轴一同旋转，实现动力输出。
实施例2
如图2，在实施例1的基础上，本实施例的重力势能转换装置有如下变形：
所述中心轴11的与小齿轮15活动配合的部分为加长部，该加长部上设有限位螺母16，限位螺母16与小齿轮15的上端面之间设有压簧17，所述小齿轮15的侧壁上设有环形槽15-1，呈L形的拔动杆18的折角端180活动连接在小齿轮15一侧的一支架7上，拔动杆18的底杆的自由端181延伸入所述环形槽15-1中，拔动杆18的竖杆的顶端与一拉绳6相连。
所述支架7上设有多个用于限制拔动杆18的摆动角度的限位销71。
重力势能转换装置应用于自行车或船舶等使用时适于上下颠簸的物体上，驱动杆8的外侧端连接于上述自行车或船舶等物体的在上下颠簸时相对于驱动杆8具有源于重力势能的外力输出的部件上；对自行车而言，上述部件为底部带避震的用于支撑座椅的支撑体；对于船舶而言，上述部件为船舶中的用软绳悬挂的物件，或底部带避震弹簧的物件。
工作时，驱动杆8在源于上述重力势能的外力作用下（也可以来自其他外力），驱动杆8绕所述定位轴13发生转动,进而驱动上述驱动齿轮14旋转,并带动小齿轮15旋转，由于小齿轮15与棘爪固定座3的固定配合，故而使棘爪固定座3随小齿轮15绕中心轴11同步旋转，进而使各棘爪5与棘轮2的内侧壁啮合,以使棘爪固定座3通过棘爪5带动棘轮2以及大齿轮1同步旋转，并由大齿轮1带动动力输出轴一同旋转,实现动力输出。
当拉动拉绳6，使拔动杆18的底杆的自由端181上翘时，拔动杆18带动小齿轮15沿中心轴11向上滑动，使小齿轮15与棘爪固定座3脱离，此时，所述动力输出轴适于逆向旋转。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本实用新型的精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种重力势能转换装置，其特征在于包括：轴承配合于一定位轴上的驱动齿轮，与所述驱动齿轮固定连接的驱动杆，与驱动齿轮啮合的小齿轮，该小齿轮活动设置于一中心轴上，该中心轴上轴承配合有棘爪固定座和大齿轮，该棘爪固定座上分布有多个中心对称的棘爪，该棘爪固定座能随小齿轮绕中心轴同步旋转；
所述棘爪固定座的外周设有与所述各棘爪配合的棘轮，棘轮与大齿轮上下固定配合。
2.如权利要求1所述的重力势能转换装置，其特征在于：棘爪的内侧端通过小轴活动连接在棘爪固定座上；所述小齿轮与棘爪固定座之间通过限位凸起与限位槽实现上下定位配合，或所述棘爪固定座的顶面整体与所述小齿轮的底面上的限位槽实现上下定位配合，以使棘爪固定座适于随小齿轮绕中心轴同步旋转。
3.如权利要求2所述的重力势能转换装置，其特征在于: 所述驱动杆的内侧端活动套设于所述定位轴上，所述大齿轮与一动力输出轴传动配合。
4.如权利要求3所述的重力势能转换装置，其特征在于：所述驱动杆的端部通过多个螺钉与所述驱动齿轮同轴固定。
5.如权利要求4所述的重力势能转换装置，其特征在于：所述中心轴的与小齿轮活动配合的部分为加长部，该加长部上设有限位螺母，限位螺母与小齿轮的上端面之间设有压簧，所述小齿轮的侧壁上设有环形槽，呈L形的拔动杆的折角端活动连接在小齿轮一侧的一支架上，拔动杆的底杆的自由端延伸入所述环形槽中，拔动杆的竖杆的顶端与一拉绳相连。
6.如权利要求5所述的重力势能转换装置，其特征在于：所述支架上设有多个用于限制拔动杆的摆动角度的限位销。
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