[实用新型]振动能量贮存器

说明书

本实用新型涉及一种带有盘形弹簧蓄能机构的传动装置，特别是一种将振动能量通过反复蓄能和输能机构变振幅位移为某种运动的振动能量贮存器。

机械钟表指针的连续转动，其能量是由拧紧的盘形弹簧逐渐释放能量提供的，一些带盘形弹簧的玩具基于同样原理使玩具运动。但仅靠手动给予盘形弹簧贮入能量不易在其它装置上有效使用。另外，有些具有一定振幅的机械装置，由振动产生的能量没有被充分利用。

本实用新型目的是提供一种可将某种装置所产生一定振幅的振动能量通过盘形弹簧贮入和再输出带动某种中、小型机械装置的振动能量贮存器。

本实用新型目的是这样实现的：设计一种振动能量贮存器，它包括有贮存器主体、与其连接的杆系传感机构和能量输出传动带组成。贮存器主体内包括由同一主轴支承的用作贮能机构的盘形弹簧、能量输入机构和与传动带连接的能量输出机构，其特点是与杆系传感机构下端连接的能量输入机构为一单向旋转机构，能量输出机构为一内腔与盘形弹簧连接的、能绕主轴旋转的且与传动带连接的弹簧盒。当振动源产生的振幅，经杆系传感机构带动单向旋转机构旋转，从而转动主轴拧紧盘形弹簧贮能，当锁定机构松开后，盘形弹簧释放能量，作为能量输出机构的弹簧盒转动，通过传动带使某种机械装置运动。或不用锁定机构，使盘形弹簧贮能后即刻输能。

凡有以一定振幅振动的机械装置都可使用本贮存器，可将被人忽视的振动能量加以充分利用，从而提高了机械效率，相对节约能源。如将本贮存器用在自行车上，可作为自行车的附件，使骑车者感到省力，车速加快。

以下结合附图给以详细说明：

图1为将本实用新型装在自行车车架上示意图。

图2为能量贮存器主体内单向旋转机构为棘轮、棘爪机构的示意图。

图3为图2的A－A剖面示意图。

图4为能量贮存器主体内单向旋转机构为滚柱式单向离合器机构的示意图。

图5为图4的B－B剖面示意图。

图6为消力离合器结构示意图。

实施例一：

振动能量贮存器包括有贮存器主体8、与其连接的杆系传感机构和能量输出传动带组成，将振动能量贮存器装在自行车车架后部，杆系传感机构中的支座44固定在自行车座垫1下端的车架上，相对绕支座上小轴45旋转的杠杆4的两端，反向各连接有连杆5、6，连杆5上端与座垫1连接，与贮存器主体壳体外表面连接的固定夹板9与自行车车架连接，连杆6与可上、下运动的往复连杆7作可调连接；由壳体27、两块壳盖28、端盖34围成的贮存器主体8内包括有由同一主轴15支承的、用作贮能机构的盘形弹簧17、能量输入机构和与传动带10连接的能量输出机构等组成。盘形弹簧被夹在两块盖板33之间，主轴15由滚动轴承30、31支承，压盖32用以定位轴承30。能量输入机构为一单向旋转机构，保证主轴15只按一个方向旋转，它是由位于弹簧盒26外侧的、与主轴15连接的棘轮14和通过销轴29共同与杆系传感机构下端的往复连杆7连接的、且与棘轮14两端接触的两支棘爪13、16等组成。往复连杆7由导向套12支承。能量输出机构为一内部与盘形弹簧17连接的、能绕主轴15旋转的且与传动带10连接的弹簧盒26，盘形弹簧17内端与主轴连接，转动主轴15，即可拧紧盘形弹簧17。传动带10可以为常用的平皮带或三角带，本实施例采用常规链条，相应弹簧盒26外表面设有与链条连接的链轮42，链条可带动增设在自行车后轮轴上的小链轮11。当人驾驶自行车时，由于蹬踏脚和路面不平等因素，使座垫1借助座垫弹簧2上、下反复振动，其振幅在6～15毫米之间，振动频率加速度可达2米／秒²，人的体重和加速度可产生振动力约250牛顿，此力由杆系传感机构传给棘爪上、下位移并拨动棘轮，使主轴15转动拧紧盘形弹簧贮能，当盘形弹簧松驰后，便能转动弹簧盒26上的链轮42，通过链条带动自行车后轮上小链轮，即可利用自行车行驶时振动能量，为自行车增加了前进的额外转矩，使骑手感到省力。为了使振动能量集中使用，在贮存器主体外的壳体27上固定有与弹簧盒26接触的包括有手柄18、调节螺钉19、调节螺杆20、小球21、小弹簧22、小螺杆23、压缩弹簧24、锁定座25、圆球35等组成的锁定机构，在壳体27上设有可使圆球嵌入的凹槽，调节螺杆20与锁定座之间可加工有多头螺纹，当需集中利用振动能量时，只需人手拨动丰柄18，圆球即刻脱离弹簧盒，使弹簧盒快速转动。再次锁定时，可用手拨动手柄使其复位。压缩弹簧24的作用是锁定机构锁定状态下，当盘形弹簧17拧紧至设计的极限时。可使圆球35自动与弹簧盒26脱开。杆系传感机构中，也可省略杠杆4，根据不同车型，只要能带动单向旋转机构的其它杆系机构均可使用。考虑到自行车架按装空间有限和整个机构的刚性，贮存器外形尺寸可选择在Φ₅＝18～25厘米范围内，相应各构造尺寸Φ₄＝16～23厘米，Φ₃＝14～20厘米，Φ₂＝12～18厘米，Φ₁≈40厘米，L₁＝2.5～4厘米，L₂＝4～6厘米。