本發明涉及機械式傳動設備領域,具體而言,涉及一種分軸式重力傳動裝置以及動力設備。
背景技術:
目前,人們所用的能源大多是由火力、水力、風力、核能等,但這些都會受到資源、地理、環境等方面的限制,尤其是核能會對環境造成極大地破壞,且火力、水力、風力、核能需要耗費極大地人力、物力以及財力,而隨著社會及經濟的發展,需要更多的能源來滿足人們的日常需求。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種分軸式重力傳動裝置,其能夠將重力勢能轉變為動能,從而輸出動能,并且分軸式的設置,平衡性更佳。
本發明的另一目的在于提供一種動力設備,其能夠利用分軸式重力傳動裝置實現動力的輸出或使用。
本發明的實施例是這樣實現的:
一種分軸式重力傳動裝置,包括支撐盤以及安裝于支撐盤的驅動機構和傳動機構,支撐盤設置有支撐軸,驅動機構包括環形分布于支撐軸外側的多組驅動單元和多組連接單元;
任意一組驅動單元均包括分別安裝于支撐盤的外圓盤、內圓盤、第一彈簧和第二彈簧,內圓盤的圓心和外圓盤的圓心的連線位于支撐軸的徑向方向,內圓盤位于外圓盤與支撐軸之間,第一彈簧的兩端分別與支撐盤和外圓盤連接,第二彈簧的兩端分別與支撐盤和內圓盤連接;
任意一組連接單元均包括重力球和連接繩,任意兩組相鄰的驅動單元之間通過連接單元連接,連接繩的兩端分別與相鄰兩組中的第一組的外圓盤連接,另一端與第二組的內圓盤連接,重力球與連接繩連接,外圓盤與傳動機構連接。
一種動力設備,其包括上述分軸式重力傳動裝置。
本發明實施例的有益效果是:將每組驅動單元的內圓盤分別設置在不同的軸上,實現多組內圓盤的分軸設置,穩定性更高,同時,由于分軸設置,縮小了內圓盤和外圓盤之間的間距,因此,本實施例中,將重力球的連接繩的兩端分別連接于相鄰兩組中的第一組的外圓盤以及第二組的內圓盤,為重力球的運動增加了空間,運動效果更好,穩定性更佳,通過重力球在自身重力作用下向下運動,同時第一彈簧和第二彈簧利用其回復力拉動重力球做往返運動,帶動外圓盤和內圓盤反復轉動,外圓盤和中心圓盤的轉動能夠帶動傳動機構轉動,從而實現動能的輸出。本發明充分利用重力球的重力實現能量的轉換,其對能量的利用率高,傳動效果好。利用重力下降進行傳輸能量,既環保,又可有效節省人力、物力以及財力。
附圖說明
為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,應當理解,以下附圖僅示出了本發明的某些實施例,因此不應被看作是對范圍的限定,對于本領域普通技術人員來講,在不付出創造性勞動的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。
圖1為本發明實施例提供的分軸式重力傳動裝置的第一視角的結構示意圖;
圖2為本發明實施例提供的分軸式重力傳動裝置的驅動機構的的驅動單元的排布示意圖;
圖3為本發明實施例提供的分軸式重力傳動裝置的第二視角的結構示意圖;
圖4為本發明實施例提供的分軸式重力傳動裝置的第三視角的結構示意圖。
圖標:100-分軸式重力傳動裝置;110-支撐盤;111-支撐軸;112-第一彈簧固定軸;113-第二彈簧固定軸;120-驅動機構;121-驅動單元;122-外圓盤;123-內圓盤;124-第一彈簧;125-第二彈簧;126-連接單元;127-重力球;128-連接繩;130-傳動機構;131-輸出齒輪;132-輸出軸;133-傳動單元;134-輸入齒輪;135-第一傳動齒輪;136-第二傳動齒輪。
具體實施方式
為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚,下面將結合本發明實施例中的附圖,對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本發明一部分實施例,而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。
因此,以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍,而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例,本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發明保護的范圍。
應注意到:相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項,因此,一旦某一項在一個附圖中被定義,則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。
在本發明的描述中,需要說明的是,術語“內”、“外”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系,或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系,或者是本領域技術人員慣常理解的方位或位置關系,僅是為了便于描述本發明和簡化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作,因此不能理解為對本發明的限制。此外,術語“第一”、“第二”、“第三”等僅用于區分描述,而不能理解為指示或暗示相對重要性。
在本發明的描述中,還需要說明的是,除非另有明確的規定和限定,術語“設置”、“連接”應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或一體地連接;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言,可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
實施例
請參照圖1,本實施例提供一種分軸式重力傳動裝置100,其包括支撐盤110、驅動機構120和傳動機構130。
支撐盤110用于安裝驅動機構120以及傳動機構130,支撐盤110為圓形結構,驅動機構120和傳動機構130可以安裝于支撐盤110的同一側,也可以安裝于支撐盤110的兩側。本實施例中,優選驅動機構120和傳動機構130安裝于支撐盤110的兩側。支撐盤110上設置有支撐軸111,支撐軸111與支撐盤110固定連接,支撐軸111的軸心線與支撐盤110的軸心線重合。
請結合參閱圖1、圖2和圖3,驅動機構120包括多組驅動單元121和多組連接單元126。多組驅動單元121和多組連接單元126均呈環形分布于支撐軸111的外側。
任意一組驅動單元121均包括外圓盤122、內圓盤123、第一彈簧124和第二彈簧125,其中,外圓盤122、內圓盤123、第一彈簧124和第二彈簧125均通過軸安裝于支撐盤110上,內圓盤123的圓心和外圓盤122的圓形的連線位于支撐軸111的徑向方向,并且內圓盤123位于外圓盤122與支撐軸111之間,也即是,內圓盤123和外圓盤122沿支撐軸111的徑向呈圓形分布,并且內圓盤123到支撐軸111的距離小于外圓盤122到支撐軸111的距離。
第一彈簧124用于實現外圓盤122的復位,第一彈簧124的兩端分別與支撐盤110和外圓盤122連接,第二彈簧125用于實現內圓盤123的復位,第二彈簧125的兩端分別與支撐盤110和內圓盤123連接。
具體地,在支撐盤110上設置有第一彈簧固定軸112和第二彈簧固定軸113。
第一彈簧固定軸112與支撐盤110固定連接,第一彈簧固定軸112設置于外圓盤122的外側,第一彈簧124通過連接于第一彈簧固定軸112上,實現與支撐盤110的連接,也即是,第一彈簧124的兩端分別與第一彈簧固定軸112和外圓盤122連接,優選地,第一彈簧124遠離第一彈簧固定軸112的一端連接于外圓盤122的圓周上,便于外圓盤122轉動時,拉伸第一彈簧124,從而使第一彈簧124產生用于復位外圓盤122的彈力。
第二彈簧固定軸113與支撐盤110固定連接,第二彈簧固定軸113設置于內圓盤123的外側,第二彈簧125通過連接于第二彈簧固定軸113上,實現與支撐盤110的連接。也即是,第二彈簧125的兩端分別與第二彈簧固定軸113和內圓盤123連接,優選地,第二彈簧125遠離第二彈簧固定軸113的一端連接于內圓盤123的圓周上,便于內圓盤123轉動時,拉伸第二彈簧125,從而使第二彈簧125產生用于復位內圓盤123的彈力。
需要說明的是,第一彈簧124連接于外圓盤122的圓周,并不局限于連接于外圓盤122的圓周線上,也可以連接于外圓盤122的圓周面上,只要不連接于外圓盤122的軸心處即可,在其他實施例中,其連接位置可以視外圓盤122的安裝情況而定,第二彈簧125的連接位置也不局限與內圓盤123的圓周線上,具體可慘遭第一彈簧124的連接方式,這里不再贅述。
由于任意一組驅動單元121均包括上述提及的外圓盤122、內圓盤123、第一彈簧124和第二彈簧125,并且外圓盤122和內圓盤123的連線位于支撐軸111的徑向方向上,多個驅動單元121均勻的分布于支撐軸111的外側,多個驅動單元121可以共平面,也可以處于不同的平面,即形成環形階梯狀,多個驅動單元121安裝的位置,可以視情況進行改變,多個驅動單元121安裝需滿足整體的平衡性、對稱性。例如:本實施例中提供的驅動單元121為六組,六組驅動單元121可以形成六個平面,也即是每組驅動單元121位于一個平面內,每組驅動單元121位于的平面不同;也可以六組驅動單元121位于兩個平面內,也即是,三組驅動單元121位于同一平面,另外三組驅動單元121位于另一個平面;或者,六組驅動單元121還可以位于三個平面內,也即是任意相對的兩組驅動單元121位于同一平面,六組驅動單元121的設置方式在保證平衡性的基礎上,還可以有其他的選擇,這里不再一一描述。
任意一組連接單元126均包括重力球127和連接繩128,重力球127連接于連接繩128上,任意兩組相鄰的驅動單元121之間通過連接單元126連接,連接繩128的兩端分別與相鄰兩組中的第一組的外圓盤122連接,另一端與第二組的內圓盤123連接。為了保持整體的平衡性和穩定性,本實施例中,任意相鄰的兩組驅動單元121中的第一組到第二組的方向相同,可以是順時針方向,也可以是逆時針方向。本實施例中,優選任意相鄰的兩組驅動單元121中的第一組到第二組的方向為逆時針方向,也即是多組連接單元126與多組驅動單元121交替設置,且多組連接單元126中的連接繩128的連接方向相同,均是從相鄰的兩組中的第一組的外圓盤122連接至第二組的內圓盤123。將重力球127連接于相鄰的兩組之間中的第一組的外圓盤122連接至第二組的內圓盤123,保證了重力球127的運動空間,運動效果更好。
請參閱圖1和圖4,傳動機構130包括輸出齒輪131、輸出軸132、傳動單元133。
輸出軸132與支撐軸111的軸心線相同,但不同軸,為分軸結構。輸出軸132通過軸承安裝于支撐盤110上,同時輸出齒輪131固定安裝于輸出軸132上。
傳動單元133有多組,且任意一組傳動單元133包括輸入齒輪134、第一傳動齒輪135和第二傳動齒輪136。多組傳動單元133與多組驅動單元121一一對應,且多組傳動單元133均勻的分布于輸出齒輪131的外側。
輸入齒輪134為多個,且多個輸入齒輪134與多組外圓盤122一一對應,也即是,輸入齒輪134的個數與外圓盤122的個數相同,并且,多個輸入齒輪134與對應的外圓盤122同軸設置,在外圓盤122轉動時會通過軸帶動輸入齒輪134轉動,多個輸入齒輪134與輸出齒輪131嚙合,從而將動力輸出。
第一傳動齒輪135為多個,且多個第一傳動齒輪135與多組內圓盤123一一對應,也即是,第一傳動齒輪135的個數與內圓盤123的格式相同,并且,多個第一傳動齒輪135與對應的內圓盤123分軸設置,且軸心線相同,也即是,內圓盤123的轉動不會帶動第一傳動齒輪135轉動,內圓盤123和第一傳動齒輪135是相互獨立的。第一傳動齒輪135設置于輸入齒輪134和輸出齒輪131之間,第一傳動齒輪135分別與輸入齒輪134和輸出齒輪131嚙合。
輸入齒輪134的個數和第一傳動齒輪135的個數相同,并且,輸出齒輪131的圓形與第一傳動齒輪135的圓心的連接位于輸出軸132的徑向方向。第二傳動齒輪136為多個,且第二傳動齒輪136的個數也與輸入齒輪134和第一傳動齒輪135的個數相同,并且,第二傳動齒輪136設置于同一徑向方向上的輸入齒輪134和對應的第一傳動齒輪135之間。同一徑向方向上的輸入齒輪134和對應的第一傳動齒輪135之間設置的第二傳動齒輪136的個數可以為一個或多個。
由于第一傳動齒輪135與內圓盤123對應,輸入齒輪134與外圓盤122對應,也即是,第一傳動齒輪135直接與輸出齒輪131嚙合,輸出齒輪131的直徑遠小于第一傳動齒輪135的直徑,因此,本實施例中,將多組傳動單元133設置于不同的平面上,也即是,多組傳動單元133呈圓形階梯狀排布,與多組驅動單元121的排布方式相同。
當然,在其他實施例中,任意一組傳動單元133還可以包括設置于第一傳動齒輪135和輸出齒輪131之間的一個或多個第三傳動輪,第三傳動輪分別與第一傳動齒輪135和輸出齒輪131嚙合,當設置第三傳動輪時,多組傳動單元133可以位于同一平面上。
請參閱圖1和圖2,本實施例中提供的分軸式重力傳動裝置100的工作原理是:
假定:
重力球127朝向內圓盤123的方向運動為正向運動;
重力球127朝向外圓盤122的方向運動為反向運動;
外圓盤122在重力球127正向運動時,帶動其沿順時針轉動,在重力球127反向運動時,帶動其沿逆時針方向轉動;
內圓盤123在重力球127正向運動時,帶動其逆時針轉動,在重力球127反向運動時,帶動其沿順時針方向轉動。
重力球127在起始動力的作用下,正向運動時,帶動外圓盤122順時針轉動,重力球127正向運動,對第一彈簧124起到拉伸作用;
第一彈簧124對重力球127施加反作用,當重力球127受到第一彈簧124的拉伸后,反向運動,帶動外圓盤122逆時針轉動,同時重力球127拉伸第二彈簧125,帶動內圓盤123順時針轉動;
當第二彈簧125反作用于重力球127時,重力球127又正向運動,帶動外圓盤122順時針轉動,同時內圓盤123逆時針轉動;
當第一彈簧124反作用于重力球127時,重力球127又方向運動,帶動外圓盤122逆時針轉動,同時內圓盤123順時針轉動;也即是,外圓盤122和內圓盤123不斷地做往復運動。
由于外圓盤122不斷地做往復運動,而輸入齒輪134與外圓盤122同軸設置,因而輸入齒輪134在外圓盤122的帶動下,不斷地做往復運動,由于輸入齒輪134與第二傳動齒輪136嚙合,第二傳動齒輪136與第一傳動齒輪135嚙合,第二傳動齒輪136與輸出齒輪131嚙合,從而實現從輸入齒輪134傳遞至輸出齒輪131,并由輸出軸132輸出。
本發明充分利用的重力球127的重力實現能量的轉換,提供了一種新的動力轉換和動力輸出方式以滿足人們日常的需求。
本發明實施例主要針對重力傳動部分進行闡述,而重力球127的起始動力可為人力或機械能,這部分可參照現有技術,通過起始動力與重力球127連接,當重力球127在第一彈簧124、第二彈簧125以及空氣的阻力作用下,停止后,可對重力球127施加動力,使其恢復往返運動。
綜上所述,本發明通過重力球127在自身重力作用下向下運動,同時第一彈簧124和第二彈簧125利用其回復力拉動重力球127做往返運動,帶動外圓盤122和內圓盤123反復轉動,外圓盤122的轉動能夠帶動傳動機構130的輸入齒輪134轉動,最終帶動輸出齒輪131轉動,從而實現動能的輸出。本發明充分利用重力球127的重力實現能量的轉換,其對能量的利用率高,傳動效果好。
此外,本發明實施例還提供了一種動力設備,其包括上述分軸式重力傳動裝置100。其能夠利用分軸式重力傳動裝置100實現動力的輸出或使用。動力設備的種類有多種,例如:利用上述分軸式重力傳動裝置100進行發電的發電機;或者以上述分軸式重力傳動裝置100作為動力輸出的電機等。
以上所述僅為本發明的優選實施例而已,并不用于限制本發明,對于本領域的技術人員來說,本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發明的保護范圍之內。