往复直线运动转单向圆周运动装置及使用该装置的交通工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及运动方式转换技术领域，尤其涉及一种往复直线运动转单向圆周运动装置及使用该装置的交通工具。
【背景技术】
[0002]众所周知，在日常生产过程中，常常会遇到这样一种情况，需要将直线运动方式转换为圆周运动方式，甚至还要求圆周运动过程中具有不同转速，此时，便需要通过转换装置来实现，然而，现有的转换装置大多结构比较复杂，调速不方便，例如，传统自行车双脚踩圆的方式，因为力臂在0到最大值之间不断重复变化，力矩也在0到最大值之间变化，浪费骑行者的体力与做功时间，而调速因链条在不同链轮之间的变换，变速时间长。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种结构简单紧凑的往复直线运动转单向圆周运动装置，可快速将往复直线运动方式转换为单向圆周运动方式，同时还提供了采用了该往复直线运动转单向圆周运动装置的交通工具。
[0004]本发明是这样实现的:
[0005]—种往复直线运动转单向圆周运动装置，所述往复直线运动转单向圆周运动装置包括装置主体、以及设置于所述装置主体上的往复直线运动机构、直线运动转换机构及圆周运动输出机构；所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构传动连接，所述直线运动转换机构将所述往复直线运动机构输出的往复直线运动转换为双向圆周运动，所述直线运动转换机构还与所述圆周运动输出机构进行单向同步转动连接，所述圆周运动输出机构用于输出单向圆周运动。
[0006]作为上述往复直线运动转单向圆周运动装置的改进，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、第一主齿轮、第二主齿轮、第一从齿轮、第二从齿轮、副转轴以及副齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述第一主齿轮通过第一单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，所述第二主齿轮通过第二单向轴承与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端进行单向同步转动连接，且所述第一单向轴承的安装方向与所述第二单向轴承的安装方向相反设置，所述副转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接，所述副齿轮同步转动连接于所述副转轴上，所述副齿轮分别齿合连接所述第一主齿轮及所述第一从齿轮，所述第二主齿轮与所述第二从齿轮轮齿合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接，所述第一从齿轮与所述第二从齿轮之间设有驱动转轴，所述驱动转轴的两端分别与所述第一从齿轮及所述第二从齿轮进行同步转动连接，所述驱动转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
[0007]作为上述往复直线运动转单向圆周运动装置的改进，所述往复直线运动转单向圆周运动装置还包括内置于所述装置主体中的转速调节机构，所述直线运动转换机构与所述转速调节机构单向同步转动连接，所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接；所述转速调节机构为N个齿轮组，其中，N ^ 2 ;每个所述齿轮组包括若干个直径不等的齿轮；每个所述齿轮组分别同步转动连接于相应的转轴上，所述齿轮组相应的转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接；所述N个齿轮组中，每个齿轮组依次齿合连接，其中，第一齿轮组相应的转轴为所述驱动转轴，第N齿轮组相应的转轴与所述圆周运动输出机构同步转动连接；所述N个齿轮组中设有若干换挡器使相邻齿轮组在所述换挡器的驱动下变换不同的相互齿合方式。
[0008]作为上述往复直线运动转单向圆周运动装置的改进，所述转速调节机构包括设于第一转轴上的第一齿轮组、设于第二转轴上的第二齿轮组以及设于第三转轴上的第三齿轮组，且所述第一齿轮组、所述第二齿轮组及所述第三齿轮组分别包括大齿轮、中齿轮及小齿轮；所述第一齿轮组在第一换挡器的驱动下在所述第一转轴上自由滑动到齿轮齿合位置，使得所述第一齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行齿合连接，或使得所述第一齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行齿合连接，或使得所述第一齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行齿合连接；所述第三齿轮组在第二换挡器的驱动下在所述第三转轴上自由滑动到齿轮齿合位置，使得所述第三齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行齿合连接，或使得所述第三齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行齿合连接，或使得所述第三齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行齿合连接；所述圆周运动输出机构与所述第三转轴的一端同步转动连接，以使得所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接。
[0009]作为上述往复直线运动转单向圆周运动装置的改进，所述第一换挡器及所述第二换挡器分别包括带滑槽及中心销的拨动器基座、带调速拨杆的拨杆滑块以及带回转弹簧的拨挡旋转圆柱，所述拨挡旋转圆柱套设于所述中心销上，所述拨杆滑块滑设于所述滑槽中，所述拨挡旋转圆柱与所述拨杆滑块驱动连接，所述调速拨杆邻近所述第一齿轮组或所述第三齿轮组设置。
[0010]作为上述往复直线运动转单向圆周运动装置的改进，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的齿条以及设于所述齿条上的踏板，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，且所述齿条与所述输入齿轮进行齿合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
[0011]作为上述往复直线运动转单向圆周运动装置的改进，所述往复直线运动机构包括直线滑轨、滑设于所述直线滑轨上的踏板、与所述踏板固定连接的传动链条以及若干副链轮，所述直线滑轨固设于所述装置主体上，所述传动链条与所述若干副链轮以及所述输入齿轮进行传动链合连接，使得所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构进行传动连接。
[0012]—种交通工具，所述交通工具包括动力输出机构及往复直线运动转单向圆周运动装置，所述往复直线运动转单向圆周运动装置包括装置主体、以及设置于所述装置主体上的往复直线运动机构、直线运动转换机构及圆周运动输出机构；所述往复直线运动机构与所述直线运动转换机构传动连接，所述直线运动转换机构将所述往复直线运动机构输出的往复直线运动转换为双向圆周运动，所述直线运动转换机构还与所述圆周运动输出机构进行单向同步转动连接，所述圆周运动输出机构用于输出单向圆周运动，且所述圆周运动输出机构与所述动力输出机构传动连接。
[0013]作为上述交通工具的改进，所述交通工具为人工动力车或儿童玩具车或人工动力船或人工动力伞，所述动力输出机构为人工动力车的车轮或儿童玩具车的车轮或人工动力船的螺旋桨或人工动力伞的螺旋桨。
[0014]作为上述交通工具的改进，所述直线运动转换机构包括相对设于所述装置主体两侧的两回转轮，每一所述回转轮与所述装置主体之间设有一主回转弹簧，每一所述回转轮的相同侧设有一所述往复直线运动机构，且所述往复直线运动机构与相同侧的所述回转轮进行传动连接；所述两回转轮之间设有一主转轴，所述主转轴两端分别通过一单向轴承与同侧所述回转轮进行单向同步转动连接，所述主转轴与所述圆周运动输出机构传动连接，从而使所述直线运动转换机构与所述圆周运动输出机构实现单向同步转动连接。
[0015]作为上述交通工具的改进，所述往复直线运动转单向圆周运动装置还包括内置于所述装置主体中的转速调节机构，所述转速调节机构为N个齿轮组，其中，N多2 ;每个所述齿轮组包括若干个直径不等的齿轮；所述N个齿轮组中的第一齿轮组同步转动连接于所述主转轴上，所述N个齿轮组中的其他齿轮组分别同步转动连接于其相应的转轴上，所述齿轮组相应的转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接；所述N个齿轮组中，每个齿轮组依次齿合连接；第”齿轮组相应的转轴与所述圆周运动输出机构同步转动连接；所述N个齿轮组中设有若干换挡器使相邻齿轮组在所述换挡器的驱动下变换不同的相互齿合方式。
[0016]作为上述交通工具的改进，所述往复直线运动转单向圆周运动装置还包括内置于所述装置主体中的转速调节机构，所述直线运动转换机构与所述转速调节机构单向同步转动连接，所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接；所述转速调节机构为N个齿轮组，其中，N ^ 2 ;每个所述齿轮组包括若干个直径不等的齿轮；每个所述齿轮组分别同步转动连接于相应的转轴上，所述齿轮组相应的转轴的两端分别与所述装置主体轴承连接；所述N个齿轮组中，每个齿轮组依次齿合连接，其中，第一齿轮组相应的转轴与所述直线运动变换机构单向同步转动连接，第N齿轮组相应的转轴与所述圆周运动输出机构同步转动连接；所述N个齿轮组中设有若干换挡器使相邻齿轮组在所述换挡器的驱动下变换不同的相互齿合方式。
[0017]作为上述交通工具的改进，所述转速调节机构包括设于第一转轴上的第一齿轮组、设于第二转轴上的第二齿轮组以及设于第三转轴上的第三齿轮组，且所述第一齿轮组、所述第二齿轮组及所述第三齿轮组分别包括大齿轮、中齿轮及小齿轮；所述第一齿轮组在第一换挡器的驱动下在所述第一转轴上自由滑动到齿轮齿合位置，使得所述第一齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行齿合连接，或使得所述第一齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行齿合连接，或使得所述第一齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行齿合连接；所述第三齿轮组在第二换挡器的驱动下在所述第三转轴上自由滑动到齿轮齿合位置，使得所述第三齿轮组的大齿轮与所述第二齿轮组的小齿轮进行齿合连接，或使得所述第三齿轮组的中齿轮与所述第二齿轮组的中齿轮进行齿合连接，或使得所述第三齿轮组的小齿轮与所述第二齿轮组的大齿轮进行齿合连接；所述圆周运动输出机构与所述第三转轴的一端同步转动连接，以使得所述转速调节机构与所述圆周运动输出机构传动连接。
[0018]作为上述交通工具的改进，所述第一换挡器及所述第二换挡器分别包括带滑槽及中心销的拨动器基座、带调速拨杆的拨杆滑块以及带回转弹簧的拨挡旋转圆柱，所述拨挡旋转圆柱套设于所述中心销上，所述拨杆滑块滑设于所述滑槽中，所述拨挡旋转圆柱与所述拨杆滑块驱动连接，所述调速拨杆邻近所述第一齿轮组或所述第三齿轮组设置。
[0019]作为上述交通工具的改进，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、主锥齿轮及两侧锥齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一端同步转动连接，所述主锥齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体内的一端同步转动连接，所述第一转轴的两端还分别通过一单向轴承与一所述侧锥齿轮进行单向同步转动连接，每一所述侧锥齿轮皆与所述主锥齿轮齿合连接，所述输入齿轮的相对两侧分别设有一所述往复直线运动机构，且每一所述往复直线运动机构皆与所述输入齿轮进行传动连接。
[0020]作为上述交通工具的改进，所述直线运动转换机构包括输入齿轮、贯穿所述装置主体设置的输入转轴、第一主齿轮、第二主齿轮、第一从齿轮、第二从齿轮、副转轴以及副齿轮，所述输入转轴与所述装置主体之间轴承连接，所述输入齿轮与所述输入转轴位于所述装置主体外的一