[其他]恒转矩机械储能装置

说明书

本实用新型涉及一种将人力提供的机械能储存后以较恒定的转矩连续输出的机械装置。

对于一些驱动功率不大又希望随意移动的机械产品，通常采用发条驱动，但发条的输出转矩变化很大，一般要加设调速部件，消耗较多能量，效率低，储能容量小，难以用于稍大一些的人力机械产品。

本实用新型的目的是提供一种输出转矩较为恒定，储能容量大，效率高，制造容易的机械储能装置。

本实用新型是通过下述技术方案实现的：

用普通拉伸弹簧作储能元件，通过摆杆式的支承杆，首尾相接，沿圆周均布联成一体。输入端的弹簧与输入齿轮连接，由与外界相连的小齿轮驱动，输出端的弹簧直接连接输出齿轮驱动负载。

在本实用新型中，弹簧的拉伸过程是由摆杆式的支承杆控制的，相对于两个相邻支承杆间的夹角，在0°～180°的范围内，支承杆端点上的圆周切向分力有一个增加和减弱的过程，且这个切向力与上述夹角的对应关系是一个与正弦波相近的曲线，在其波峰处选择一段合适的较为平滑的区间，作为装置的工作区间，就获得了较为恒定的输出转矩。如果这个区间的大小是 (2π)/(n) ，则每n个支承杆就可以实现一周的运动储存，适当增加支承杆及弹簧的数量，就能有多周的运动储存，而且单纯增加支承杆和弹簧的数量不影响输出转矩的变化，因而装置有相对恒定的输出转矩和以人力为度的尽可能大的储能容量。

图1和图2展示了本实用新型的一种具体装置。图2是图1的俯视图。

该装置由八只弹簧（1）和三个支承杆（2）构成储能组件，底部的两只弹簧与输入齿轮（3）连接，上部的两只弹簧与输出齿轮（4）连接，输入齿轮（3）由小齿轮（5）驱动，输出齿轮（4）直接驱动负载。支承杆（2）上有限止柱（6），用于限定支承杆（2）的运动范围。输入齿轮的边缘设有止退棘爪（7），以此防止输入齿轮（3）倒转。支承杆（2）输入齿轮（3）输出齿轮（4）由一根中心轴（8）定位在机架（9）上。