多发条动力接力循环输出装置的制作方法

本实用新型涉及动力装置技术领域，是一种多发条动力接力循环输出装置。

背景技术：

传统的发条动力装置一般只有一个发条作为蓄能装置，这种发条动力装置在使用过程中存在如下问题：单发条的动力装置蓄能少，动力输出时间短，需要频繁地为发条上劲，使用不方便。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种多发条动力接力循环输出装置，克服了上述现有技术之不足，其能有效解决现有发条动力装置存在的单发条蓄能少、动力输出时间短、需要频繁地为发条上劲、使用不方便的问题。

本实用新型的技术方案是通过以下措施来实现的：一种多发条动力接力循环输出装置，包括动力输出轴，动力输出轴周向均布有平行设置的至少两个主轴，每个主轴上设有至少两个发条动力输出单元，每个发条动力输出单元的动力输出端与动力输出轴连接传动；所有发条动力输出单元沿线性排列首尾相连围成一个圆环，沿线性排列的相邻两个发条动力输出单元之间设有一个启动传动机构和一个擒纵机构；第一个发条动力输出单元的动力输出端与启动传动机构的输入端连接，启动传动机构的输出端与擒纵机构的输入端连接，擒纵机构的输出端与第二个发条动力输出单元的控制端连接；最后一个发条动力输出单元的动力输出端与启动传动机构的输入端连接，启动传动机构的输出端与擒纵机构的输入端连接，擒纵机构的输出端与第一个发条动力输出单元的控制端连接。

下面是对上述实用新型技术方案的进一步优化或/和改进：

上述主轴包括实心轴和套在实心轴外部的空心轴，空心轴的左端外壁上设有上劲手柄，动力输出轴上设有与发条动力输出单元数目相对应数量的从动轮，空心轴上设有沿周向的滑动槽，实心轴上固定安装有第一连接杆，第一连接杆的上端穿过滑动槽并与第二圆盘固定连接在一起，从动轮包括动力输出轮和输出轴棘轮，动力输出轮通过轴套转动地安装在动力输出轴上，输出轴棘轮固定安装在动力输出轴的外壁上，动力输出轮上设有与输出轴棘轮相配合的输出轴棘爪；发条动力输出单元包括由左至右依次设置的第一圆盘、第二圆盘、第三圆盘、发条、棘轮、主动轮和擒纵轮，第一圆盘固定安装在空心轴的外壁上，第二圆盘通过轴套转动地安装在空心轴的外壁上；第三圆盘和发条通过同一轴套转动地安装在空心轴的外壁上，第一圆盘的右端面上设有楔形块，第二圆盘上设有沿轴向滑动地销轴，销轴与第二圆盘之间设有第一复位弹簧，第三圆盘上设有与销轴相配合的销孔，第一连接杆与上劲手柄之间设有第二复位弹簧；棘轮、主动轮、擒纵轮通过同一套筒转动地安装在空心轴上，发条上设有与棘轮相配合的棘爪，主动轮分别与动力输出轮、启动传动机构的输入端连接，擒纵轮与上一级擒纵机构的输出端连接。

上述启动传动机构包括启动轴，启动轴的左端固定安装有第一齿轮，启动轴的右端固定安装有凸轮，主动轮包括并列设置的完全齿轮和不完全齿轮，完全齿轮与第一齿轮啮合，不完全齿轮与动力输出轮啮合。

上述擒纵机构包括前拨叉、前连杆、前叉瓦、后拨叉、后连杆、后叉瓦，凸轮包括前凸轮和后凸轮，擒纵轮包括前擒纵轮和后擒纵轮，前凸轮和后凸轮均固定安装在驱动轴上，前凸轮包括沿周向均布在同一平面上的三个凸齿，后凸轮包括沿周向均布在同一平面上的三个凸齿，前凸轮上的三个凸齿分别位于后齿轮上的相邻两个凸齿的中部，前凸轮与后凸轮前后贴合；前擒纵轮上沿周向均布有三个擒纵轮齿，后擒纵轮上沿周向均布有三个擒纵轮齿，前擒纵轮上的三个擒纵轮齿分别位于后擒纵轮上的相邻两个擒纵轮齿的中部，前擒纵轮和后擒纵轮前后贴合；前拨叉包括依次连接的第一左侧竖杆、第一水平杆和第一右侧竖杆，前连杆的上端与第一水平杆的中部连接，前叉瓦的上端与前连杆连接，前叉瓦的下端与前擒纵轮配合；后叉瓦包括依次连接的第二左侧竖杆、第二水平杆和第二右侧竖杆，后连杆的上端与第二水平杆的中部连接，后叉瓦的上端与前连杆连接，后叉瓦的下端与后擒纵轮配合。

上述动力输出轴周向均布有平行设置的两个主轴，每个主轴上设有三个发条动力输出单元；或/和，动力输出轴周向均布有平行设置的三个主轴，每个主轴上设有三个发条动力输出单元。

本实用新型结构合理而紧凑，使用方便，其采用了多个发条动力输出单元，多个发条动力输出单元依次首尾相连，形成一个环形结构，其中每个发条动力输出单元依次给动力输出轴输出动力，每个发条动力输出单元每次只释放部分能量来驱动动力输出轴，然后启动下一个发条动力输出单元为动力输出轴提供动力，依次循环往复，直到每个发条动力输出单元的能量完全释放为止；本实用新型由于安装了多个发条动力输出单元，所以可以储存更多的能量，因此比传统的单发条动力装置运行时间更长，能够提供更为持续的动力，不必频繁地为发条上劲，使用更加方便，具有安全、省力、简便、高效的特点。

附图说明

附图1为本实用新型实施例一的传动系统结构示意图。

附图2为附图1中发条动力输出单元的结构示意图。

附图3为附图1中动力输出轴的结构示意图。

附图4为附图1中擒纵机构的结构示意图。

附图5为附图1中凸轮的结构示意图。

附图6为附图1中启动传动机构的结构示意图。

附图7为附图1中输出轴棘轮和输出轴棘爪相配合的结构示意图。

附图8为附图1中不完全齿轮的结构示意图。

附图9为附图1中第一圆盘的结构示意图。

附图10为附图1中第二圆盘的结构示意图。

附图11为附图1中第三圆盘的结构示意图。

附图12为附图1中主轴的左视结构示意图。

附图13为本实用新型实施例二的左视结构示意图。

附图中的编码分别为：1为动力输出轴，2为主轴，3为发条动力输出单元，4为启动传动机构，5为擒纵机构，6为实心轴，7为空心轴，8为上劲手柄，9为从动轮，10为动力输出轮，11为输出轴棘轮，12为输出轴棘爪，13为第一圆盘，14为第二圆盘，15为第三圆盘，16为发条，17为棘轮，18为第一连接杆，19为擒纵轮，20为楔形块，21为销轴，22为第一复位弹簧，23为销孔，24为第二复位弹簧，25为启动轴，26为第一齿轮，27为凸轮，28为完全齿轮，29为不完全齿轮，30为前连杆，31为前叉瓦，32为后连杆，33为后叉瓦，34为前凸轮，35为后凸轮，36为前擒纵轮，37为后擒纵轮，38为第六凸齿，39为第一左侧竖杆，40为第一水平杆，41为第一右侧竖杆，42为第二左侧竖杆，43为第二水平杆，44为第二右侧竖杆，45为扭簧，46为第一凸齿，47为第二凸齿，48为第三凸齿，49为第四凸齿，50为第五凸齿，51为第一擒纵轮齿，52为第二擒纵轮齿，53为第三擒纵轮齿，54为第四擒纵轮齿，55为第五擒纵轮齿，56为第六擒纵轮齿。

具体实施方式

本实用新型不受下述实施例的限制，可根据本实用新型的技术方案与实际情况来确定具体的实施方式。

在本实用新型中，为了便于描述，各部件的相对位置关系的描述均是根据说明书附图1的布图方式来进行描述的，如：前、后、上、下、左、右等的位置关系是依据说明书附图的布图方向来确定的。

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步描述：

如附图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13所示，该多发条动力接力循环输出装置包括动力输出轴1，动力输出轴1周向均布有平行设置的至少两个主轴2，每个主轴2上设有至少两个发条动力输出单元3，每个发条动力输出单元3的动力输出端与动力输出轴1连接传动；所有发条动力输出单元3沿线性排列首尾相连围成一个圆环，沿线性排列的相邻两个发条动力输出单元3之间设有一个启动传动机构4和一个擒纵机构5；第一个发条动力输出单元3的动力输出端与启动传动机构4的输入端连接，启动传动机构4的输出端与擒纵机构5的输入端连接，擒纵机构5的输出端与第二个发条动力输出单元3的控制端连接；最后一个发条动力输出单元3的动力输出端与启动传动机构4的输入端连接，启动传动机构4的输出端与擒纵机构5的输入端连接，擒纵机构5的输出端与第一个发条动力输出单元3的控制端连接。本实用新型采用了多个发条动力输出单元3，多个发条动力输出单元3依次首尾相连，形成一个环形结构，其中每个发条动力输出单元3依次给动力输出轴1输出动力，每个发条动力输出单元3每次只释放部分能量来驱动动力输出轴1，然后启动下一个发条动力输出单元3为动力输出轴1提供动力，依次循环往复，直到每个发条动力输出单元3的能量完全释放为止；本实用新型由于安装了多个发条动力输出单元3，所以可以储存更多的能量，因此比传统的单发条动力装置运行时间更长，能够提供更为持续的动力，不必频繁地为发条上劲，使用更加方便。

实施例一，如附图1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12所示，上述动力输出轴1周向均布有平行设置的两个主轴2，每个主轴2上设有三个发条动力输出单元3。这样，该多发条动力接力循环输出装置就拥有六个发条动力输出单元3，因此能够较传统单发条动力装置储备六倍的能量，能够持续地输出动力，运行时间更长，不必频繁地为发条16上劲，使用更加方便。

可根据实际需要，对上述多发条动力接力循环输出装置作进一步优化或/和改进：

如附图1、9、10、11、12所示，上述主轴2包括实心轴6和套在实心轴6外部的空心轴7，空心轴7的左端外壁上设有上劲手柄8，空心轴7上设有沿周向的滑动槽，实心轴6上固定安装有第一连接杆18，第一连接杆18的上端穿过滑动槽并与第二圆盘14固定连接在一起，动力输出轴1上设有与发条动力输出单元3数目相对应数量的从动轮9，从动轮9包括动力输出轮10和输出轴棘轮11，动力输出轮10通过轴套转动地安装在动力输出轴1上，输出轴棘轮11固定安装在动力输出轴1的外壁上，动力输出轮10上设有与输出轴棘轮11相配合的输出轴棘爪12；发条动力输出单元3包括由左至右依次设置的第一圆盘13、第二圆盘14、第三圆盘15、发条16、棘轮17、主动轮18和擒纵轮19，第一圆盘13固定安装在空心轴7的外壁上，第二圆盘14通过轴套转动地安装在空心轴7的外壁上；第三圆盘15和发条通过同一轴套转动地安装在空心轴7的外壁上，第一圆盘13的右端面上设有楔形块20，第二圆盘14上设有沿轴向滑动地销轴21，销轴21与第二圆盘14之间设有第一复位弹簧22，第三圆盘15上设有与销轴21相配合的销孔23，第一连接杆18与上劲手柄8之间设有第二复位弹簧24；棘轮17、主动轮、擒纵轮19通过同一套筒转动地安装在空心轴7上，发条16上设有与棘轮17相配合的棘爪，主动轮分别与动力输出轮10、启动传动机构4的输入端连接，擒纵轮19与上一级擒纵机构5的输出端连接。在使用前，需要手动为该多发条动力接力循环输出装置的发条16上劲，即让发条16储存能量，把实心轴6的第一连接杆18和空心轴7的上劲手柄8捏在一起，连接在实心轴6上的所有第二圆盘14就会相对转动，所有第一圆盘13上的楔形块20的斜面就会顶住所有第二圆盘14的销轴21，把销轴21顶向对应第三圆盘15的销孔23，这样就可以上紧同一主轴2上的所有发条16，当上紧发条16后，松开第一连接杆18和上劲手柄8，第二复位弹簧24弹开，所有第一圆盘13的楔形块20离开第二圆盘14的销轴21，销轴21在第一复位弹簧22的作用下缩回并和第三圆盘15脱离，上发条16这一步完成后，按动启动开关（给擒纵机构5一个外力，使擒纵机构5能够做功），擒纵轮19就被启动，同时主动轮开始启动，带动从动轮9和启动传动机构4转动，动力输出轮10带动输出轴棘轮11转动，从而实现动力输出轴1的转动，启动传动机构4是控制下一个发条动力输出单元3的擒纵轮19。

如附图1、2、6所示，上述启动传动机构4包括启动轴25，启动轴25的左端固定安装有第一齿轮26，启动轴25的右端固定安装有凸轮27，主动轮包括并列设置的完全齿轮28和不完全齿轮29，完全齿轮28与第一齿轮26啮合，不完全齿轮29与动力输出轮10啮合。启动机构用来控制下一个发条动力输出单元3的擒纵轮19，上一个发条动力输出单元3主动轮中的完全齿轮28驱动第一齿轮26转动，第一齿轮26通过启动轴25带动凸轮27转动，凸轮27驱动擒纵机构5，擒纵机构5控制下一个发条动力输出单元3的擒纵轮19。

如附图4、5所示，上述擒纵机构5包括前拨叉、前连杆30、前叉瓦31、后拨叉、后连杆32、后叉瓦33，凸轮27包括前凸轮34和后凸轮35，擒纵轮19包括前擒纵轮36和后擒纵轮37，前凸轮34和后凸轮35均固定安装在驱动轴上，前凸轮34包括沿周向均布在同一平面上的三个凸齿，后凸轮35包括沿周向均布在同一平面上的三个凸齿，前凸轮34上的三个凸齿分别位于后齿轮上的相邻两个凸齿的中部，前凸轮34与后凸轮35前后贴合；前擒纵轮36上沿周向均布有三个擒纵轮齿，后擒纵轮37上沿周向均布有三个擒纵轮齿，前擒纵轮36上的三个擒纵轮齿分别位于后擒纵轮37上的相邻两个擒纵轮齿的中部，前擒纵轮36和后擒纵轮37前后贴合；前拨叉包括依次连接的第一左侧竖杆39、第一水平杆40和第一右侧竖杆41，前连杆30的上端与第一水平杆40的中部连接，前叉瓦31的上端与前连杆30连接，前叉瓦31的下端与前擒纵轮36配合；后叉瓦33包括依次连接的第二左侧竖杆42、第二水平杆43和第二右侧竖杆44，后连杆32的上端与第二水平杆43的中部连接，后叉瓦33的上端与前连杆30连接，后叉瓦33的下端与后擒纵轮37配合。前凸轮34和后凸轮35前后固定安装在一起，前凸轮34相邻两个凸齿之间的圆心角为120°，后凸轮35相邻两个凸齿之间的圆心角为120度，前凸轮34和后凸轮35错位设置，每个凸齿与相邻的两个凸齿之间呈60°，前拨叉和后拨叉也是前后设置，这样，前凸轮34和后凸轮35能保证前拨叉、后拨叉一前一后运动，从而保证擒纵机构5能够得到充足的力而不会自锁导致停转。

凸齿包括第一凸齿46、第二凸齿47、第三凸齿48、第四凸齿49、第五凸齿50、第六凸齿38，擒纵轮齿包括第一擒纵轮齿51、第二擒纵轮齿52、第三擒纵轮齿53、第四擒纵轮齿54、第五擒纵轮齿55、第六擒纵轮齿56。

实施例二：如附图13所示，上述动力输出轴1周向均布有平行设置的三个主轴2，每个主轴2上设有三个发条动力输出单元3。这样，该多发条动力接力循环输出装置就拥有九个发条动力输出单元3，因此能够较传统单发条动力装置储备九倍的能量，能够持续地输出动力，运行时间更长，不必频繁地为发条上劲，使用更加方便。

以上技术特征构成了本实用新型的实施例，其具有较强的适应性和实施效果，可根据实际需要增减非必要的技术特征，来满足不同情况的需求。

本实用新型实施例的使用过程：

第一圆盘13和空心轴7固定连接；第二圆盘14通过轴套转动地安装在空心轴7上，第二圆盘14通过第一连接杆18和实心轴6固定连接；第三圆盘15和发条同连在一个轴套上，轴套和空心轴7转动连接；棘轮17、主动轮、擒纵轮同连在一个轴套上，且轴套和空心轴7转动连接；

动力输出轮10通过轴套与动力输出轴1转动连接，输出轴棘轮11与动力输出轴1固定连接，控制输出轴棘轮11的输出轴棘爪12在输出轴棘轮11上，这样，每个动力输出轮10相对应的主动轮对它做功时，由相对应的输出轴棘轮11带动动力输出轴1转动，动力输出轴1带动所有输出轴棘轮11顺着相对应的输出轴棘爪12转动，不影响别的动力输出轮10。

擒纵轮是由前擒纵轮36和后擒纵轮37叠合而成的，前擒纵轮36和后擒纵轮37上分别设有三个擒纵轮齿，一个擒纵轮的擒纵轮齿平分另一个擒纵轮的两个擒纵轮齿组成的角，擒纵机构5也是两个叠合而成，擒纵机构5和擒纵轮两两对应。前拨叉的宽度稍大于前凸轮34两个成120°角的凸齿顶端之间的距离，后拨叉的宽度稍大于后凸轮35两个成120°角的凸齿顶端之间的距离。前凸轮34和后凸轮35轮流对前拨叉和后拨叉做功。这里前擒纵轮36和后擒纵轮37的组合是六齿的，冲面虽然长，但是由于发条不是直接对擒纵轮做功，而是通过一系列传递，擒纵轮转动过程中，和它连接的主动轮在轮流对它和动力输出轴1做功，所以擒纵轮和叉瓦之间的冲击力不是很大。

启动传动机构4包括启动轴25，启动轴25上连接第一齿轮26和凸轮，第一齿轮26和凸轮都是和启动轴25固定连接的，启动轴25是连接相邻两组发条动力输出单元3的轴，它的作用就是传递主动轮的动力，通过凸轮控制下一组发条动力输出单元3的擒纵机构5一左一右运动，达到对擒纵轮一锁一放的目的。

发条上紧机构：通过捏紧连接在主轴2顶端的第一圆盘13和第二圆盘14，让两个圆盘相对转动，在第一圆盘13上楔形块20的作用下顶出第二圆盘14上的销轴21，使销轴21插入和发条连接的第三圆盘15，拧动上劲手柄8，上紧发条；上紧之后松开手，松开第一连接杆18和上劲手柄8，第二复位弹簧24使它们自动弹开，第二圆盘14的销轴21也自动缩回，第二圆盘14和第三圆盘15脱离；开始启动后，发条就会单体释放，不会影响其它发条。

棘轮17、棘爪由扭簧45控制；同时，输出轴棘轮11和输出轴棘爪12也由扭簧45控制。

凸轮是由六个凸齿单体组成的，每三个凸齿整体在一个平面，每个凸齿平分另一平面的相邻两个凸齿的圆心角。两个平面的凸齿错开的距离与前叉瓦31、后叉瓦33错开的距离一致，一个平面对应一个拨叉，这样的凸轮能够保证第一齿轮26每转动一次，就能顶开拨叉一次。

擒纵机构5运动详解：发条的力带动动力轮，动力轮通过第一齿轮26、启动轴25传递给凸轮，第一凸齿46、第三凸齿48、第五凸齿50在一个面上，与第一左侧竖杆39、第一右侧竖杆41相对应；第二凸齿47、第四凸齿49、第六凸齿38在一个面上，与第二左侧竖杆42、第二右侧竖杆44在一个面上；上紧发条后，启动之前，第二凸齿47顶着第二右侧竖杆44，是锁住第六擒纵轮齿56，当凸轮顺时针转，第二凸齿47开始脱离第二右侧竖杆44，第五凸齿50也脱离第一左侧竖杆39；凸轮继续转，第一凸齿46开始顶第一右侧竖杆41，这是为了让前叉瓦31回位，同时第四凸齿49开始对第二左侧竖杆42做功，这是对擒纵轮做功，使后叉瓦33和第六擒纵轮齿脱离；脱离之后第一擒纵轮齿51和前叉瓦31锁住。这时这组发条就锁住不动了，等着这一循环完，启动下一轮，下一轮同样的过程，直到所有的叉瓦和擒纵轮齿都经过一顶一脱离的过程，所有发条转动一圈，这个大循环就完了，下一轮循环开始。

这里的擒纵机构5的瓦两个都是出瓦，传统的叉瓦式擒纵机构5进瓦的运动方向和擒纵轮的运动方向存在一定角度的相对运动，进瓦要想脱离擒纵轮齿，必须要顶着擒纵轮转动的力，所以需要的力更大，损耗也更大，而出瓦的运动方向和擒纵轮成一定角度的顺方向，出瓦的脱离过程中擒纵轮齿顺着出瓦运动方向给出瓦一个顶的力，而且出瓦是滑动脱离，要省力的多，功率损耗也小。

第一圆盘13、第二员圆盘、第二圆盘14组成一个发条的上紧装置，第二圆盘14右侧的空心轴7处开一滑槽，第一连接杆18的下端焊接在实心轴6上，第一连接杆18的上端穿过滑槽焊接在第二圆盘14上，第一圆盘13上有个楔形块20，第二圆盘14上有个销轴21，销轴21两侧有两个挡板，是限位的，限制第一圆盘13的楔形块20和第二圆盘14的销轴21；销轴21与第二圆盘14之间安装有第一复位弹簧22，第一复位弹簧22对销轴21的弹力方向是朝向第一圆盘13的，第一圆盘13的楔形块20和第二圆盘14的销轴21处在同一圆周上；第三圆盘15与发条通过轴套连接，第三圆盘15与第二圆盘14的销轴21同圆周的位置有一组销孔23，两个销孔23之间的距离小于第二圆盘14上销轴21的直径，这样可以消除所有发条上紧时间上的误差，可以同时上紧同一主轴2上的所有发条。

发条通过轴套转动地安装在空心轴7上，棘轮17通过轴套转动地安装在空心轴7上，棘轮17的作用是上发条时，连在发条上的棘爪顺着棘轮17的冲面滑过，不对棘轮17做功；当发条释放时，棘爪顶住棘轮17的棘齿，对棘轮17做功。主动轮包括一个完全齿轮28和一个不完全齿轮29，主动轮通过轴套转动地安装在空心轴7上，作用是输出动力，一方面每个主动轮都控制下一组发条擒纵轮的启动，另一方面带动动力输出轴1对外做功。擒纵轮通过轴套转动地安装在空心轴7上，作用是控制发条释放时间。实心轴6通过第一连接杆18与第二圆盘14连接。空心轴7套在实心轴6外面，每个第二圆盘14的右侧有一个滑槽，为了伸出第一连接杆18使实心轴6和第二圆盘14连接。

主动轮是60齿，第一齿轮26是60齿，擒纵轮是6齿，凸轮总成是6个凸齿组成。

选择齿轮规格的条件：主动轮和擒纵轮成整数倍数（有利于稳定各个齿轮转速比），控制擒纵机构5的第一齿轮26的齿数选择必须要让主动轮转动一次的时候能够带动它对擒纵机构5的拨叉做一次功。比如擒纵轮是6个擒纵轮齿，主动轮是60齿的，控制擒纵机构5的第一齿轮26就是60齿的（为了保证主动轮传递出去的力既能够推动擒纵机构5做功，又要能够锁住擒纵轮），凸轮是由6个单体凸齿组成的凸轮组合，擒纵轮转动一个擒纵轮齿，那么主动轮转动的就是主动轮和擒纵轮齿倍数的齿数，那么这个主动轮转动的齿数必须要保证控制擒纵机构5的第一齿轮26能够带动凸轮组合轮流对擒纵机构5做功，这样才能使发条持续输出动力。

主轴2的个数不必是3个，可以是多个，每个主轴2上串联的发条动力输出单元3也是多个，多个发条逐次释放时，每个运行的发条通过棘轮17带动主动轮对相应的动力输出轮10做功，所有的发条都对动力输出轴1做功，使动力输出轴1能够持续不断的运行，运行时间也更长。

本实用新型采用了多个发条动力输出单元3运行，与传统单发条的动力装置相比运行时间更长，并且各部件之间传动简单可靠，损失的消耗小；多个凸齿组成的凸轮总成，减小了单个凸齿长时做功的磨损损耗，多个主轴2同时对一个动力输出轴1做功，每个循环之间衔接合理，本实用新型不仅输出动力更为长久、更为持续，还可以通过增加发条数量达到延长运行时间，能够提供绿色、环保的能源。