专利名称：体能转换器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种驱动装置，具体说是涉及一种利用人体驱动的体能转换器。
背景技术：
体能转换器可以把人类自身体能的90％转化为其它形式的能，如电能、动能、热能和光能。
根据人体体能转换成动能最能体现的如自行车。它是通过人体的驱动链轮，驱动自行车行走。但是这种动能的转换是利用中心驱动装置，作圆周运动，使扭力传递给链轮的外径通过链条输出，因而使其转换动能小，传动机构产生的功率非常低，消耗人体体能，只有20％的体能转化成有用功，导致费力。
实用新型内容本实用新型的目的是为解决上述问题，而提供一种可节省人体体能，并能提高动能有用功的体能转换器。
本实用新型的发明人经深入研究，依据功等于力与位移，力与水平方向夹角的乘积为W＝F*S*Cosa；其结构功的大小是由力与水平夹角决定的，因而水平方向的夹角±30度功是最大的，基于这一原理，完成了本实用新型。
完成其目的具体技术方案是通过以下措施来完成的一种体能转换器，它具有一变速齿轮组和同轴连接的棘轮机构，该棘轮机构与一输出齿轮组啮合；和一个与变速齿轮组啮合的齿条机构；和控制该齿条机构直线位移的驱动臂。
在本新型中，所述齿条机构，包括一齿条通过其上的导向套与导向杆安装配合，其导向杆与垂直导向架连接，该导向架有一水平滑管，插入一滑套内，通过铰轴活动安装在固定壳体上的力臂座内；所述导向架与滑套之间的滑管上设一复位弹簧；在所述导向套其中一端与导向杆上设有齿条复位弹簧。
在本新型中，所述驱动力臂，包括力臂杆，其上有一带孔的滑槽，该滑槽与齿条上的销轴配合安装，其力臂的一端通过力臂轴安装在力臂座上。
在本新型中，所述力臂座的内孔是一椭圆形孔，在其椭圆形孔内设置能呈一定角度摆动的滑套。
在本新型中，所述棘轮机构，包括一内棘轮和设置在径向的棘齿轮，在其内棘轮径向带有对称的楔形槽内装有能与棘齿轮磨擦接触的滚珠。
在本新型中，所述滚珠对应的楔形槽一侧还设有弹簧。
本新型的体能转换器具有的积极效果是1、采用了呈一定倾角摆动的力臂作为驱动力，缩短了一周期的运动时间，从而使体能转化的功能的有效率提高至93％。
2、其运动形式为直线运动，即有初始速度，又有很高的瞬时加速度。
3、具有输出动力的形式可调整，采用了变径齿轮组，可对转速进行调整，以适应不同速度的要求。
4、该体能转换器具有机械效率高，输出功率大，省时省力，速度快，结构简单，体积小，重量轻，机动灵活，根据需要可以任意安装，适用于自行车、健身器械、发电装置。
图1是本新型的结构视图图2是图1的右视图具体实施方式
下面将结合附图实施例，对本新型作进一步的详细说明。
由图1、2所示的体能转换器，包括一壳体22，其内有一中心轴26，其上分别设有一级齿轮1、二级齿轮2和三级齿轮3不等径齿轮组成的变速齿轮组。该中心轴上还设有棘轮机构。所述的棘轮机构，包括一内棘轮4和设置在径向的棘齿轮5，在其内棘轮4径向设置带有对称的楔形槽内装有能与棘齿轮5摩擦接触的滚珠7，为保证良好的接触，在其滚珠7的对应的楔形槽一侧还设有弹簧8。当内棘轮4接顺向转动时，该滚珠7通过与棘齿轮5内径摩擦发生位移，带动棘齿轮5转动。对应变速齿轮组上有一齿条机构。所述齿条机构包括一齿条11，该齿条11本体上有一导向套12，安装在一个垂直设置的导向杆9上。使导向杆9固定在导向架10两端。为保证齿条11作功运动后能自动复位进行下一动作，且齿条11其中一端与导向架10之间的导向杆9上设有齿条复位弹簧21。因采用多级变径齿轮，使之齿条11能与之啮合对应，该导向架10一侧设有水平滑管19。该滑管19穿过壳体22安装插入一滑套18内，而该滑套18通过铰轴16安装在固定于壳体22上的力臂座17内。所述的力臂座17内孔是一个椭圆形孔，这样使其内椭圆形孔内设置的滑套18，可以在其内进行变速与不同齿轮啮合，必须有一定角度的摆动，以适应齿条11调整与不同径的齿轮啮合。当需调整转速时，通过拨动导向杆9使之齿条11脱离前一级齿轮后在复位弹簧15的作用下将齿条11送入下一级齿轮进行啮合。所述棘齿轮5与安装在传动轴24上的被动啮轮23啮合，该同轴上还安装有输出齿轮25。在所述力臂座17一侧设有用于控制齿条机构直线位移的驱动臂。该驱动臂包括力臂座17上设有力臂轴20，该力轴20的另一端安装一个可在30度范围内进行摆动的力臂6。该力臂6上有一个带孔的滑槽14，通过该滑槽14与齿条11上设有的销轴13安装配合。当驱动力臂6顺时针摆动时，通过该滑槽14作用与齿条销轴13上，控制齿条11及其上的导向套12沿导向杆9下移，与所配合的齿轮组啮合，通过棘轮机构将动力通过输出齿轮25输出，这时齿条复位弹簧被压缩，该驱动过程完成一次；消除力臂6上的作用力，齿条11在齿条复位弹簧21的作用下直线上升，通过棘轮机构的滚珠7脱开与棘齿轮5的接触实现空行程，待下一动作循环。如此往复循环即可实现连续的动力输出。
上述中，因导向杆9能进行角度的摆动，故在导向杆9上部的控制部位的壳体22上开有横槽孔。这样需要调整速度时，控制摆动导向杆9即可完成。
权利要求1.一种体能转换嚣，其特征是它具有一变速齿轮组和同轴连接的棘轮机构，该棘轮机构与一输出齿轮组啮合；和一个与变速齿轮组啮合的齿条机构；和控制该齿条机构直线位移的驱动力臂。
2.按权利要求1所述的体能转换嚣，其特征是所述齿条机构包括一齿条(11)，通过其上的导向套(12)与导向杆(9)安装配合，其导向杆(9)与垂直导向架(10)连接；该导向架(10)有一滑管(19)，插入一滑套(18)内，通过铰轴(16)活动安装在固定于壳体(22)上的力臂座(17)内；所述导向架(10)与滑套(18)之间的滑管(19)上设有一复位弹簧(15)；在所述导向套(18)其中一端与导向杆(9)上设有齿条复位弹簧(21)。
3.按权利要求1所述的体能转换嚣，其特征是所述驱动臂包括力臂杆(6)，其上有一个带孔的滑槽(14)，该滑槽(14)与齿条(11)上的销轴(13)配合安装，其力臂(6)的一端通过力臂轴20安装在力臂座(17)上。
4.按权利要求1所述的体能转换器，其特征是所述力臂座(17)的内孔是一椭圆形孔，其椭圆形孔内设置能呈一定角度摆动的滑套(18)。
5.按权利要求1所述的体能转换器，其特征是所述棘轮机构包括一内棘轮(4)和设置径向的棘齿轮(5)，在其内棘轮(4)径向带有对称的楔形槽内装有能与棘齿轮(5)摩擦接触的滚珠(7)。
6.按权要求1所述利的体能转换器，其特征是所述滚珠(7)对应的楔形槽一侧还设有弹簧(8)。
专利摘要本实用新型公开了一种体能转换器，它具有一变速齿轮组和同轴连接的棘轮机构，该棘轮机构与一输出齿轮组啮合；和一个与变速齿轮组啮合的齿条机构；和控制该齿条机构直线位移的驱动力臂。具有将圆周运动变为直线运动，从而机械效率高、输出功率大、省时省力，机动灵活，可适用于驱动自行车、健身器械、机械式发电装置。
文档编号F03G5/00GK2849213SQ20052002797
公开日2006年12月20日 申请日期2005年10月26日 优先权日2005年10月26日
发明者李文秋 申请人:李文秋