一种平动与转动互换的传动装置，它包含至少一个沿定位装置可作往复平移运动的齿条和至少一个设置在传动轴上的齿轮，其特征在于：设置将该齿条与齿轮连接的单向接合装置。本发明专利技术可以顺利地将往复运动转换为连续的单向旋转运动，使用于各种旋转作功的场合。例如利用本发明专利技术的自行车更符合人体工学原理，骑行省力、轻快而不易疲劳。而且本发明专利技术可以反向使用将旋转的原动力转换为往复运动，而使用于舂米、舂药等需要直线作功的场合。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种传动装置，特别涉及一种平动与转动互换的传动装置。现有的齿条与齿轮传动装置如附图说明图1所示，它与一般的曲柄连杆机构相比具有结构简单的优点。当齿条1往下平动时，齿轮3逆时针转动，当齿条往上平动时，齿轮顺时针转动，在这种平动与转动的互换过程中，齿轮3连同其轴则反复改变旋转方向，而日常生活和工业生产中却经常需要的是单方向的连续转动。因此这种齿条齿轮的平动转动互换的传动装置不能广泛获得运用。本专利技术提供一种平动与转动互换的传动装置，其主要目的是将往复直线运动，转换为作单方向的连续转动；其次要目的是将单方向的旋转运动转换成往复的平移运动。本专利技术的目的是这样实现的一种平动与转动互换的传动装置，包括至少一个沿定位装置可作往复直线运动的齿条和至少一个设置在传动轴上的齿轮，其特征在于设置有将该齿条和该齿轮连接的单向接合装置。上述的平动与转动互换的传动装置，其特征在于该齿轮为部分轮缘设有齿的不完全齿轮，该不完全齿轮即为单向接合装置。上述的平动与转动互换的传动装置，其特征在于所述的单向接合装置包含一对具有长轴孔的轴承座、支承在该轴承座长轴孔的中间轴和设置在该中间轴上的双联齿轮。上述的平动与转动互换的传动装置，其特征在于所述的单向接合装置是设置在传动轴和齿轮之间的单向轴承。上述的平动与转动互换的传动装置，其特征在于所述的传动轴上设置有两个并列的齿轮，对应每一齿轮分别设置一单向接合装置和齿条。上述的平动与转动互换的传动装置，其特征在于该两同轴的一对不完全齿轮上齿的相位差为180°。上述的平动与转动互换的传动装置，其特征在于该齿条的一端设置有复位的弹簧。上述的平动与转动互换的传动装置，其特征在于设置有包含位于两齿条相向面上的齿和分别与上述齿同时啮合的齿轮的齿条复位装置。上述的平动与转动互换的传动装置，其特征在于外界的直线运动的原动力由齿条输入，经转换成单向旋转动力由传动轴输出用于各种旋转作功的场合。上述的平动与转动互换的传动装置，其特征在于外界的单向旋转动力由传动轴输入，经转换成平移动力由齿条输出用于各种直线作功的场合。本专利技术保持了原有齿条齿轮机构简单、无运动死点的优点外，具有转换成连续单向旋转运动的特点，而且可以顺利地实现运动的反向转换。因此可以在广泛的领域中应用，而且本专利技术可以改变原动力的施力方向充分发挥原动力的有效率。例如在自行车上采用本专利技术时，可将现有骑行者双脚的圆周运动改为上、下往复运动，符合使力方向充分发挥脚蹬力，使骑行者不易疲劳。以下结合实施例和附图对本专利技术作详细说明。图1是现有技术的结构示意图。图2是本专利技术的一种结构示意图。图3是两套图1所示结构的组合示意图。图4是本专利技术具有齿条复位装置的结构示意图。图5是本专利技术另一种结构示意图。参照图2，本专利技术包括一个沿定位装置(图中省略)可作往复直线运动的齿条1和一个有固定在传动轴2的齿轮3a，齿轮3a的周缘不是全部设齿，而仅仅部份周缘设有齿4，故该齿轮3a为一不完全齿轮。齿分布的周缘不大于半周。当齿条1往下平移时，齿轮3a被带动作逆时针方向转动；当齿条往上平移时，恰好与正转动着的没有齿的那部分周缘相对，两者因无齿的啮合，所以齿轮3a由于惯性仍旧作逆时针方向转动。当齿轮3a转完一周，齿条1再次往下平移时，与转轮3上的齿4又重新互相啮合，如此反复循环即可顺利地将往复运动转换成连续的单向旋转。可见上述的不完全齿轮就是一种齿条与齿轮间的单向接合装置。反之同理，齿轮3a的转动可作为主动，齿条1往复平移可作为被动。参照图3，在传动轴2上设置一对不完全齿的齿轮3a和3b，该两个不完全齿轮3a、3b上的齿4a与齿4b的方向相反，即具有相位差180°。这样可以使传动轴2获得平稳的转动，减少其脉冲性。参照图4，在齿条1a和齿条1b的两相向面上分别设有齿5a和齿5b，在齿5a和齿5b之间设有齿轮10，齿轮10有固定轴11，齿轮10周缘的齿分别与齿5a以及5b互相啮合。齿条1a从最高位往下平移，同时齿5a也往下平动，齿轮3a被齿条1a带动作逆时针方向转动，齿轮10则被齿5a带动作顺时针方向转动并且通过与其啮合的齿5b、带动齿条1b往上平移复位。在齿条1b往上平移的全过程中，齿轮3b的齿4b与齿条1b的齿互不啮合，所以不影响转轮3b的逆时针转动，在齿条1a到达最低位的同时齿条1到达最高位，如此完成上半个周期；当齿条1b往下平移时，齿轮3b被带动作逆时针方向转动，齿轮10被带动作逆时针方向转动并通过与其啮合的齿5a带动齿条1a往上平移，同理完成下半个周期。齿条1a和1b交替上、下平移，传动轴2就持续保持平稳地逆时针方向转动。传动轴2上可以设有链轮(牙盘)6，在与传动轴2平行的轴7上设有链轮8，链轮6和链轮8有链条9相连接。轴7则与所需旋转作功的机械相连接。可以在传动轴2中部的附近设置一个构成车架的框架，所述的框架包括座管13、下斜管14和框架下部托架点的中接头12，在齿条1a、1b的下部各设曲柄16，曲柄16与齿条1a或齿条1b的夹角大于或等于90度，在曲柄的前端设有脚蹬17，在座管13的上端设鞍座，还设一个连接于框架的把手，这样本专利技术可用于各种锻炼脚腿的健身器。如再设辅助下斜管18，辅助下斜管18在下斜管14的上方，齿条1a和1b的上部由定位装置的定位件19所定位，定位件19左右对称(图3中右部省略)，在左、右定位件19之间有横片20相连，横片20的中部用固定件15固定于辅助下斜管18(固定件15在图中省略)。在固定轴11与下斜管14之间设固定件21。在中接头12连接有平叉22，增设一对可转动地在框架前，后侧设置在框架上的移动车轮，一个连接于框架的转向装置，则可制成一种具有新型传动装置的自行车。这种新型的自行车双脚不用跟随曲柄转动，免除无用功，不易疲劳，提高安全性，更符合人体工学原理，骑行省力、轻快。参见图5，本专利技术可以在齿条1和传动轴2上的齿轮3之间设置包含一对具有长轴孔33的轴承座32、设置在该轴承座32的轴承孔33内的中间轴31和设置在该中间轴31上的具有齿轮34和35的双联齿轮36的单向接合装置。当齿条1下行时，其向下压力通过与其啮合的齿轮34带动中间轴31在长轴孔33中下行，从而使双联齿轮36中的齿轮35与齿轮3啮合，从而带动齿轮3逆时针旋转。当齿条1上行时，齿条1与齿轮34的摩擦力足以带动中间轴31在长轴孔33内向上运动，从而使齿轮35与齿轮3分离，传动轴2连同齿轮3在惯性作用下继续作逆时针的单向旋转，传动轴2上可以设置链轮6，通过传动链和链轮8带动各种需要旋转动力的设施。如果并联设置两套上述的结构，其中两个齿轮3设置在同一根传动轴2上，并且两齿条的动作相位差180°，则传动轴2的旋转更平稳。同样在两根齿条1间可以设置上述的包含设置在该两根齿条相向面上的齿和同时与该齿相啮合的齿轮的齿条复位装置。齿条复位装置也可以是设置在齿条一端的复位弹簧。当原动力为旋转运动由传动轴2输入时，需增设一个类似翘板的中间轴移动装置(图中未表示)，该翘板～头与齿条连接，另一头与中间轴相连。当齿轮3通过双向齿轮36将齿条1向下运动至极点时，该翘板将中间轴31向上抬起使齿轮35离开齿轮3，则齿条1由复位弹簧向上运动复位至极点后，翘板又将中间轴31向下运动使齿轮35重新与齿轮3啮合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种平动与转动互换的传动装置，包括至少一个沿定位装置可作往复平移运动的齿条和至少一个设置在传动轴上的齿轮，其特征在于：设置有将该齿条和该齿轮连接的单向接合装置。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴正德，
申请(专利权)人：吴正德，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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