一种蓄能装置的制作方法

本发明涉及能量利用技术领域，具体涉及一种蓄能装置。

背景技术：

弹性金属蓄能装置一般是在不用电能的情况下，作为微小型机械的动力来使用，因为动能有限，所以一直只能在一些较小的动力装置中使用，如果要提供较大的动能，只能通过加大弹性金属的厚度、宽度或长度，这样，蓄能装置的体积、重量、成本、工艺、安全等的优势都会受到制约。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种蓄能装置。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种蓄能装置，包括：

蓄力组件，所述蓄力组件呈圆柱形；

蓄力连接盘组件，所述蓄力连接盘组件呈圆柱形，所述蓄力连接盘组件的一端端面转动连接在所述蓄力组件的一端端面上；

释放齿轮，所述释放齿轮呈圆形，所述蓄力连接盘组件的另一端转动连接在所述释放齿轮的一端端面上；

用于将蓄力组件的动能转化为自身弹力的蓄力弹片组件，所述蓄力弹片组件固定安装在所述蓄力连接盘组件内或所述蓄力连接盘组件和释放齿轮之间；

用于使释放齿轮固定或转动的蓄力释放开关，所述蓄力释放开关与所述释放齿轮固定相连。

本发明的有益效果是：本发明的蓄能装置具有体积小、重量轻、低成本、工艺简单、安全等优势，通过设置蓄力组件、蓄力连接盘组件、释放齿轮和蓄力弹片组件，可使蓄力组件转动进而使蓄力弹片组件将蓄力组件的动能转化为蓄力弹片组件的自身弹力，进而实现了蓄能，整个蓄能过程简单，容易实现；本发明的蓄力弹片组件可在不使用电能的情况下，通过对金属弹片的累加，产生较大动能。且本发明装置，可使弹性金属相互累加，方便计算蓄力的大小。还可以在使用者释放蓄力时，同时进行蓄力，从而能持续产生动能，而且还具有一定的锻炼作用。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述蓄力连接盘组件包括一个连接盘，所述蓄力弹片组件包括一个蓄力弹片；所述连接盘的一端端面转动连接在所述蓄力组件的一端端面上，所述连接盘的另一端转动连接在所述释放齿轮的一端，所述连接盘和所述释放齿轮之间留有间隙，所述蓄力弹片固定安装在所述间隙内。

采用上述进一步方案的有益效果是：可通过一个连接盘和一个蓄力弹片就能实现蓄能作用。

进一步，所述蓄力连接盘组件包括多个依次转动相连的连接盘，所述蓄力弹片组件包括多个用于将蓄力组件的动能转化为自身弹力的蓄力弹片；相邻的两个连接盘之间留有间隙；

多个所述连接盘分别为依次转动连接的第一连接盘、第二连接盘、第三连接盘、…、第n-1连接盘和第n连接盘，多个所述蓄力弹片分别为第一蓄力弹片、第二蓄力弹片、第三蓄力弹片、…、第n-2蓄力弹片和第n-1蓄力弹片；

所述第一连接盘的一端端面转动连接在所述蓄力组件的一端端面上，其另一端端面与所述第二连接盘的一端端面转动连接；所述第n连接盘的一端端面转动连接在所述第n-1连接盘的一端端面上，所述第n连接盘的另一端端面转动连接在所述释放齿轮的一端端面上，所述第一连接盘和所述蓄力组件之间留有间隙，所述第n连接盘和所述释放齿轮之间留有间隙；

所述第一蓄力弹片固定安装在所述第一连接盘和蓄力组件之间的间隙内，所述第二蓄力弹片固定安装在所述第一连接盘和第二连接盘之间的间隙内，…，所述第n蓄力弹片固定安装在所述第n-1连接盘和所述第n连接盘之间的间隙内，所述第n+1蓄力弹片固定安装在所述第n连接盘和所述释放齿轮之间的间隙内；

所述n为大于等于1的正整数。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置多个连接盘和多个蓄力弹片，可实现多级蓄力。

进一步，所述蓄力弹片为卷簧，所述卷簧的外端固定在所述释放齿轮上或所述连接盘远离所述释放齿轮的一端上，所述卷簧的内端固定在所述蓄力组件靠近所述释放齿轮的一端端面的中部或所述连接盘靠近所述释放齿轮的一端端面的中部。

采用上述进一步方案的有益效果是：卷簧的设置，使蓄力过程更加简单易行；卷簧由于是弹性金属，能量由弹性金属在上紧时输出的力矩大，而接近全放松时，输出的力矩会减少很多，这样的特性会使操作更简单容易。

进一步，所述连接盘靠近所述释放齿轮的一端端面的中部以及所述蓄力组件靠近所述释放齿轮的一端端面的中部均设有轴向布置的卷簧固定轴，所述卷簧的内端固定在所述卷簧固定轴上。

进一步，所述释放齿轮靠近所述连接盘的一端的端面上以及所述连接盘远离所述释放齿轮的一端的端面上均设有定位凸起，所述卷簧的外端弯折形成一套环，所述套环套接在所述定位凸起上。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置定位凸起，方便卷簧外端的固定。

进一步，所述卷簧固定轴远离所述释放齿轮的一端的端面上开设有通槽，所述卷簧的内端插接固定在所述通槽内。

进一步，所述蓄力组件包括：

第一棘轮，所述第一棘轮包括呈环形的第一外轴和插接在所述第一外轴内的第一内轴，所述第一外轴的内环壁上设有棘齿，所述第一内轴上转动连接有第一棘爪，所述第一棘爪抵接在所述第一外轴上的棘齿上；所述第一外轴与所述连接盘转动连接，所述第一内轴靠近所述连接盘的一端端面的中部设有卷簧固定轴；

第二棘轮，所述第二棘轮包括呈环形的第二外轴和插接在所述第二外轴内的第二内轴，所述第二外轴的内环壁上设有第二棘齿，所述第二内轴上转动连接有第二棘爪，所述第二棘爪抵接在所述第二外轴上的棘齿上；所述第二内轴的一端端面与所述第一内轴远离所述连接盘的一端端面固定相连；

机壳，所述第一棘轮和第二棘轮均设置在所述机壳内，所述第二内轴与所述机壳固定相连。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置棘轮组件，可使蓄力组件转动一定角度后自行定位。

进一步，所述释放齿轮远离所述连接盘的一端的端面的中部设有刹车摩擦轮；所述蓄力释放开关包括：

固定轴，所述固定轴垂直转动连接在所述释放齿轮远离所述连接盘的一端的端面上且位于靠近所述刹车摩擦轮位置；

弹性摩擦片，所述弹性摩擦片呈弧形，所述弹性摩擦片的一端与所述固定轴一体相连，所述弹性摩擦片围绕所述刹车摩擦轮布置；

第一连杆，所述第一连杆的一端与所述弹性摩擦片的另一端固定相连，所述第一连杆与所述释放齿轮平行布置；

第二连杆，所述第二连杆的一端与所述第一连杆的另一端转动相连，所述第二连杆与所述释放齿轮平行布置；

第三连杆，所述第三连杆的一端与所述第二连杆的另一端固定相连，所述第三连杆与所述释放齿轮垂直布置且从所述机壳内穿出并与机壳转动连接；

开关旋钮，所述开关旋钮固定在所述第三连杆的另一端上。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过设置蓄力释放开关，一方面，可在蓄力的时候，对释放齿轮起到定位作用。另一方面，可当蓄力完成后，将释放齿轮释放。

进一步，所述连接盘上开设有将所述间隙与间隙外部连通的通孔，或所述连接盘通过水封圈与所述释放齿轮的一端端面密封转动连接。

采用上述进一步方案的有益效果是：通过在连接盘上开设通孔，可当整个蓄力装置置于水中时，方便将蓄力装置内的水排放到外部，避免蓄力弹片生锈；通过设置水封圈，可避免整个蓄力装置置于水中时，避免水进入到蓄力装置内，防止蓄力弹片生锈。

附图说明

图1为本实施例的蓄能装置的立体爆炸结构示意图；

图2为本实施例的释放齿轮与开关旋钮的连接结构示意图；

图3为本实施例的第一棘轮的主视结构示意图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、蓄力组件；11、第一棘轮；111、第一外轴；112、第一内轴；113、棘齿；114、第一棘爪；12、第二棘轮；121、第二外轴；122、第二内轴；13、竖齿；2、蓄力连接盘组件；21、第一连接盘；22、第二连接盘；24、卷簧固定轴；241、通槽；25、定位挡圈；26、凸台；3、释放齿轮；31、定位凸起；32、刹车摩擦轮；4、蓄力弹片组件；41、第一蓄力弹片；42、第二蓄力弹片；43、第三蓄力弹片；44、套环；45、内端；5、蓄力释放开关；51、固定轴；52、弹性摩擦片；53、第一连杆；54、第二连杆；55、第三连杆；56、开关旋钮；57、连接万向轴。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本实施例的一种蓄能装置，整个蓄力装置呈圆柱型结构；包括：

蓄力组件1，所述蓄力组件1呈圆柱形；

蓄力连接盘组件2，所述蓄力连接盘组件2呈圆柱形，所述蓄力连接盘组件2的一端端面转动连接在所述蓄力组件1的一端端面上；

释放齿轮3，所述释放齿轮3呈圆形，所述蓄力连接盘组件2的另一端转动连接在所述释放齿轮3的一端端面上；

用于将蓄力组件1的动能转化为自身弹力的蓄力弹片组件4，所述蓄力弹片组件4固定安装在所述蓄力连接盘组件2内或所述蓄力连接盘组件2和释放齿轮3之间；

用于使释放齿轮固定或转动的蓄力释放开关5，所述蓄力释放开关5与所述释放齿轮3固定相连。

本实施例的通过设置蓄力组件、蓄力连接盘组件、释放齿轮和蓄力弹片组件，可使蓄力组件转动进而使蓄力弹片组件将蓄力组件的动能转化为蓄力弹片组件的自身弹力，进而实现了蓄能，整个蓄能过程简单，容易实现。

本实施例的蓄力连接盘组件2有两种实施方式，具体如下：

实施方式一：所述蓄力连接盘组件2包括一个连接盘，所述蓄力弹片组件4包括一个蓄力弹片；所述连接盘的一端端面转动连接在所述蓄力组件1的一端端面上，所述连接盘的另一端转动连接在所述释放齿轮3的一端，所述连接盘和所述释放齿轮3之间留有间隙，所述蓄力弹片固定安装在所述间隙内。本实施方式可通过一个连接盘和一个蓄力弹片就能实现蓄能作用。

实施方式二：所述蓄力连接盘组件2包括多个依次转动相连的连接盘，所述蓄力弹片组件4包括多个用于将蓄力组件1的动能转化为自身弹力的蓄力弹片；相邻的两个连接盘之间留有间隙；本实施方式可通过设置多个连接盘和多个蓄力弹片，可实现多级蓄力。

多个所述连接盘分别为依次转动连接的第一连接盘21、第二连接盘22、…、第n-1连接盘和第n连接盘，多个所述蓄力弹片分别为第一蓄力弹片41、第二蓄力弹片42、第三蓄力弹片43、…、第n-2蓄力弹片和第n-1蓄力弹片；

所述第一连接盘21的一端端面转动连接在所述蓄力组件1的一端端面上，其另一端端面与所述第二连接盘22的一端端面转动连接；所述第n连接盘的一端端面转动连接在所述第n-1连接盘的一端端面上，所述第n连接盘的另一端端面转动连接在所述释放齿轮3的一端端面上，所述第一连接盘21和所述蓄力组件1之间留有间隙，所述第n连接盘和所述释放齿轮3之间留有间隙；所述第一蓄力弹片41固定安装在所述第一连接盘21和蓄力组件1之间的间隙内，所述第二蓄力弹片42固定安装在所述第一连接盘21和第二连接盘22之间的间隙内，…，所述第n蓄力弹片固定安装在所述第n-1连接盘和所述第n连接盘之间的间隙内，所述第n+1蓄力弹片固定安装在所述第n连接盘和所述释放齿轮3之间的间隙内。n为大于等于1的正整数。本实施例的n优选为3，即第三蓄力弹片43安装在所述第三连接盘23和所述释放齿轮3之间的间隙内。

如图1和图2所示，本实施例的连接盘的一端设有凸台26，其另一端的环周侧设有与所述凸台26相适配的定位挡圈25，一个连接盘的凸台26可插接在另一个连接盘的定位挡圈25内实现密封定位。

如图1和图2所示，本实施例的所述蓄力弹片为卷簧，所述卷簧的外端固定在所述释放齿轮3上或所述连接盘远离所述释放齿轮3的一端上，所述卷簧的内端45固定在所述连接盘靠近所述释放齿轮3的一端的中部。

如图2所示，本实施例的所述连接盘靠近所述释放齿轮3的一端端面的中部以及所述蓄力组件1靠近所述释放齿轮3的一端端面的中部均设有轴向布置的卷簧固定轴24，所述卷簧的内端45固定在所述卷簧固定轴24上。所述卷簧固定轴24远离所述释放齿轮3的一端的端面上开设有通槽241，所述卷簧的内端插接固定在所述通槽241内。

如图1所示，本实施例的所述释放齿轮3靠近所述连接盘的一端的端面上以及所述连接盘远离所述释放齿轮3的一端的端面上均设有定位凸起31，所述卷簧的外端弯折形成一套环44，所述套环44套接在所述定位凸起31上。

如图1和图3所示，为了使蓄力组件1转动一定角度后自行定位，本实施例的所述蓄力组件1包括：

第一棘轮11，所述第一棘轮11包括呈环形的第一外轴111和插接在所述第一外轴111内的第一内轴112，所述第一外轴111的内环壁上设有棘齿113，所述第一内轴112上转动连接有第一棘爪114，所述第一棘爪114抵接在所述第一外轴111上的棘齿上；所述第一外轴111与所述连接盘转动连接，所述第一内轴112靠近所述连接盘的一端端面的中部设有卷簧固定轴24；

第二棘轮12，所述第二棘轮12包括呈环形的第二外轴121和插接在所述第二外轴121内的第二内轴122，所述第二外轴121的内环壁上设有第二棘齿，所述第二内轴122上转动连接有第二棘爪，所述第二棘爪抵接在所述第二外轴121上的棘齿上；所述第二内轴122的一端端面与所述第一内轴122远离所述连接盘的一端端面固定相连。

本实施例的第二棘轮可以比第一棘轮小，也可以与第一棘轮一样大，第一棘轮上的棘齿和第二棘轮上的棘齿的方向一致。本实施例以第一棘轮和第二棘轮上的棘齿均朝向顺时针方向为例，第一棘轮和第二棘轮的传动过程为：可先将第二外轴固定住，例如将第二外轴固定在一个壳体上，然后逆时针转动第一外轴，第一外轴推动第一棘爪使第一棘爪推动第一内轴逆时针转动，第一内轴带动第二内轴逆时针转动，同时第一内轴上的卷簧固定轴带动卷簧从中心开始转动蓄力，第二内轴上的第二棘爪空转，然后停止转动后，第二棘爪抵接在第二棘齿上，由于此时的第二外轴是固定不动的，也通过第二棘爪使第二内轴固定不动，进而使第一内轴固定不动，此时，可顺时针转动第一外轴，第一外轴空转复位进入下一轮蓄力过程，此时第一外轴与第一内轴没有传动关系。

如图1和图2所示，本实施例的所述释放齿轮3远离所述连接盘的一端的端面的中部设有刹车摩擦轮32；所述蓄力释放开关5包括：

固定轴51，所述固定轴51垂直固定在所述释放齿轮3远离所述连接盘的一端的端面上且位于靠近所述刹车摩擦轮32位置；

弹性摩擦片52，所述弹性摩擦片的一端与所述固定轴51一体相连，所述弹性摩擦片围绕所述刹车摩擦轮52布置；弹性摩擦片的长度大于等于刹车摩擦轮32的周长；

第一连杆53，所述第一连杆53的一端与所述弹性摩擦片52的另一端固定相连，所述第一连杆53与所述释放齿轮3平行布置；

第二连杆54，所述第二连杆54的一端与所述第一连杆53的另一端通过连接万向轴57转动相连，所述第二连杆54与所述释放齿轮3平行布置；

第三连杆55，所述第三连杆55的一端与所述第二连杆54的另一端固定相连；

开关旋钮56，所述开关旋钮56固定在所述第三连杆55的另一端上。

通过设置蓄力释放开关，一方面，可在蓄力的时候，对释放齿轮起到定位作用。另一方面，可当蓄力完成后，将释放齿轮释放。

本实施例的蓄力装置可用在水上玩具中，为水上玩具提供动力。为了方便蓄力装置用在水上玩具中时将蓄力装置内的水排放到外部或避免水进入到蓄力装置内部，本实施例的所述连接盘上开设有将所述间隙与间隙外部连通的通孔，或所述连接盘通过水封圈与所述释放齿轮的一端端面密封转动连接。

本实施例的蓄力装置在使用的时候，第一外轴111的外环壁上可以设置一圈竖齿13，然后通过齿轮组带动第一外轴转动，蓄力组件的第一外轴带动与之固定连接的卷簧转动进行蓄力，将蓄力组件的动能转化为蓄力弹片的自身弹力，各个连接盘之间转动连接，可以依次从蓄力组件到释放齿轮进行分级蓄力。当蓄力弹片旋转的过程中，弹性摩擦片压接在刹车摩擦轮上并对刹车摩擦轮起到定位作用，避免蓄力过程中释放齿轮向反方向转动而将蓄力弹片的弹力释放掉。当需要将蓄力弹片上的弹力释放掉的时候，可转动开关旋钮，开关旋钮通过第三连杆转动，带动与第三连杆垂直固定相连的第二连杆转动，第二连杆转动推动与之转动连接的第一连杆，第一连杆推动弹性摩擦片绕所述固定轴转动，弹性摩擦片将刹车摩擦轮释放掉，进而释放齿轮就在蓄力弹片自身弹力作用下向与蓄力组件转动方向相反的方向转动，本实施例的蓄能装置可通过释放齿轮带动其他的齿轮部件进行运转，实现了蓄力装置能量的转换。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。