CN201281115Y - 一种新型单向器及由其组合的运动转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种新型单向器，特别是一种新型运动转换装置。本实用新型还涉及以该新型单向器为核心的可以使往复运动转换为旋转运动的装置。它包括依次固结为一体的齿轮1、单向轴承2、动力轴3，与齿轮1啮合的齿条4。通过组合，形成了多种组合单向器运动转换装置：齿轮错动摆运动转换装置、齿轮回旋摆单向器运动转换装置。本实用新型在电动汽车发动机、混合动力发动机应用上会有显著效果，特别是应用在混合动力汽车发动机上效果更佳，节约燃油，降低能耗，减少无用功，提高能量转化率。

Description

一种新型单向器及由其组合的运动转换装置

技术领域

本实用新型涉及一种新型单向器，特别是一种新型运动转换装置。本实用新型还涉及以该新型单向器为核心的可以使往复运动转换为旋转运动的装置。

背景技术

现有的往复式运动转换为旋转运动装置是由曲轴连杆机构完成的，其在作功行程中，动力源的推力一部份由于连杆与直线运动部件中心垂线形成的夹角而使直线运动部件产生侧向力，一部份由于连杆与曲轴臂形成的夹角小于或大于90°时而成为对曲轴主轴的顶撞力，在动力源输出力量时，其转换力臂的长度随曲轴的旋转角度变化而变化，所以，转换率比较低，造成能量损耗。

发明内容

本实用新型的目的是为了克服上述缺点，提供一种传动过程中传动效率高、能量消耗小、使能量利用率显著提高的直线往复运动转换为旋转运动的运动转换装置。

本实用新型一种新型单向器的技术方案：一种新型单向器，其特征为它包括依次固结为一体的齿轮1、单向轴承2、动力轴3，与齿轮1啮合的齿条4。

上述新型单向器中齿轮1有效角θ取值范围为0—2π，单向轴承2也可以是飞轮或棘轮，齿条4的两端或一端设有连接动力源的连接部5。

上述运动转换装置的工作过程是：可在齿条4两端通过连接部5接动力源或齿条4一端接动力源，另一端接导向机构，带动齿条4作往复运动，齿条4带动齿轮1作往复摆动(齿轮1有效角θ小于2π时)或回旋转动(齿轮1有效角θ等于2π时)，齿轮1通过单向轴承2带动动力轴3转动，由于单向轴承2的作用，动力轴3只会向一个固定的方向转动，从而把直线往复运动转换为旋转运动。由于单向轴承2的作用，动力轴3转动不连续，可通过在动力轴3上加装惯性轮来实现动力轴3的连续旋转运动。由于齿条4对于齿轮1始终是切向用力，是用力做功的最佳位置，而且齿条齿轮的传动效率大于94％，所以传动过程中传动效率高、能量消耗小、使能量利用率显著提高；还可以通过加大齿轮半径与动力轴半径之比产生理想的力量放大，克服现有的直线运动不能放大的缺点。如此可以使动力源发出的原始动力有效的转换为动力轴的扭力。

以上述新型单向器为核心，通过组合，形成了多种组合单向器运动转换装置：齿轮错动摆运动转换装置、齿轮回旋摆单向器运动转换装置。

附图说明

图1为单向器的结构图

图2齿轮回旋摆单向器运动转换装置

图3齿轮错动摆单向器运动转换装置

图中1为齿轮，2为单向轴承，3为动力输出轴，4为齿条，5为动力源连结部，6为第二齿条，7为第二齿轮

具体实施方式

下面结合附图说明具体实施方式：

实施例1 单向器的结构如图1所示，它包括依次固结为一体的齿轮1、单向轴承2、动力轴3，与齿轮1啮合的齿条4。单向器中齿轮1有效角θ取值范围为0—2π，当有效角θ等于2π时，为完整齿轮，即全齿轮；单向器中齿轮1有效角θ小于2π时，齿轮1为扇形齿轮，即缺齿轮。单向轴承2也可以是飞轮或棘轮，齿条4的两端或一端设有连接动力源的连接部5。动力源通过连接部5带动齿条4作往复运动，齿条4带动齿轮1作往复摆动(齿轮1有效角θ小于2π时)或回旋转动(齿轮1有效角θ等于2π时)，齿轮1通过单向轴承2带动动力轴3转动，由于单向轴承2的作用，动力轴3只会向一个固定的方向转动，从而把直线往复运动转换为旋转运动。由于单向轴承2的作用，动力轴3转动不连续，可通过在动力轴3上加装惯性轮来实现动力轴3的连续旋转运动。由于齿条4对于齿轮1始终是切向用力，是用力做功的最佳位置，而且齿条齿轮的传动效率大于94％，所以传动过程中传动效率高、能量消耗小、使能量利用率显著提高；还可以通过加大齿轮半径与动力轴半径之比产生理想的力量放大，克服现有的直线运动不能放大的缺点。如此可以使动力源发出的原始动力有效的转换为动力轴的扭力。

实施例2 齿轮回旋摆单向器运动转换装置

将实施例1中单向器中齿轮1有效角θ取2π，为完整齿轮，即全齿轮，如图2所示在与单向器的齿条4相对的齿轮1的另一侧设有与齿轮1啮合的第二齿条6。齿条4、齿条6在外接动力源的作用下按相反的方向作往复运动进而推动齿轮1作往复摆动或往复滚动，齿轮1又带动单向轴承2推动动力轴3按固定方向作不完全转动。要使动力轴连续旋转，只要在动力轴3上反向加装一个同样的装置即可。

实施例3 齿轮错动摆单向器运动转换装置

如图3，在实施例1中的单向器的单向轴承2上固接一个形状与齿轮1相同的第二齿轮7，第二齿轮7与第二齿条6啮合。齿条4、齿条6在外接动力源的作用下按相反的方向作往复运动进而推动齿轮1、第二齿轮7作往复错动，又共同带动单向轴承2推动动力轴3按固定方向作不完全转动。要使动力轴连续旋转，只要在动力轴3上反向加装一个同样的装置即可。

实施例3中单向器的单向轴承2上固接一个形状与齿轮1相同但半径不同于齿轮1的第二齿轮7，齿条4连接动力源，此时齿条4的往复运动就会经过齿轮1、第二齿轮7的作用带动第二齿条6作往复运动，通过调整动力输入面齿轮1与输出面第二齿轮7半径之比，根据杠杆原理，可以实现动力的放大或缩小，克服现有的直线运动不能放大的缺点。

本实用新型在电动汽车发动机、混合动力发动机应用上会有显著效果，特别是应用在混合动力汽车发动机上效果更佳，节约燃油，降低能耗，减少无用功，提高能量转化率。

Claims (5)

1、一种新型单向器，其特征为它包括依次固结为一体的齿轮(1)、单向轴承(2)、动力轴(3)，与齿轮(1)啮合的齿条(4)，齿轮(1)有效角θ取值范围为0—2π。

2、根据权利要求1所述的新型单向器，其特征为单向轴承(2)也可以是飞轮或棘轮，齿条(4)的两端或一端设有连接动力源的连接部(5)。

3、一种齿轮回旋摆单向器运动转换装置，由权利要求1所述的新型单向器构成，其特征为单向器的齿轮(1)有效角θ取2π，齿条(4)相对的齿轮(1)的另一侧设有与齿轮(1)啮合的第二齿条(6)。

4、一种齿轮错动摆单向器运动转换装置，其特征为在权利要求1所述的新型单向器的单向轴承(2)上固接一个形状与齿轮(1)相同的第二齿轮(7)，第二齿轮(7)与第二齿条(6)啮合。

5、根据权利要求4所述的齿轮错动摆单向器运动转换装置，其特征为所述的齿轮错动摆单向器运动转换装置的第二齿轮(7)半径与齿轮(1)半径不同。

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