專利名稱：?jiǎn)蝹?cè)輪轂式節(jié)能車輪裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種制動(dòng)節(jié)能車輪裝置，尤其是一種蓄能、節(jié)能的單側(cè)輪轂式節(jié)能車 輪裝置。
背景技術(shù)：
目前，各種車輛在交通中減速和剎車是常見(jiàn)的現(xiàn)象，尤其是減速的概率大大多于 剎死車，無(wú)論是減速還是剎車，都是能源的雙重浪費(fèi)，一方面是慣性能的損耗，另一方面是 阻止慣性能所施加的能量損耗。雖然現(xiàn)在世界各國(guó)對(duì)這一問(wèn)題很重視，現(xiàn)有技術(shù)或系統(tǒng)龐 大結(jié)構(gòu)復(fù)雜，或應(yīng)用范圍狹小，僅限于汽車。在實(shí)際應(yīng)用中還有廣闊的開(kāi)發(fā)空間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種單側(cè)輪轂式節(jié)能車輪裝置，將減速時(shí)車及車輪的慣性 能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，再應(yīng)用到車輪啟動(dòng)中。本發(fā)明的核心機(jī)構(gòu)是將慣性動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能、再 轉(zhuǎn)化為啟動(dòng)動(dòng)能的能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，應(yīng)用范圍大。本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是由輪體機(jī)構(gòu)、能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和控制 機(jī)構(gòu)組成。輪體機(jī)構(gòu)包括車輪、輪架、軸承、軸、飛輪和輪間；能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括推盤、卷 簧、卷簧外頭、卷簧內(nèi)頭、左單向軸承、右單向軸承?？刂茩C(jī)構(gòu)包括撥叉、推盤、鍵套、鍵槽 套、平鍵、止轉(zhuǎn)盤、銷、壓縮彈簧、安裝盤、螺釘、左摩擦片、右摩擦片。車輪是一個(gè)中心對(duì)稱結(jié) 構(gòu)，由輪胎、輪圈、輪輻、輪轂和氣門嘴組成，輪輻是3個(gè)，也可以是3個(gè)以上，均勻分布，結(jié) 構(gòu)和形狀相同；輪圈上套有輪胎，輪胎設(shè)有氣門嘴；輪圈、輪輻、輪轂是一體，輪轂左右兩側(cè) 安裝有軸承，軸承內(nèi)安裝有軸，軸固定在輪架上，飛輪安裝在輪轂右側(cè)外圓柱表面上，輪閘 安放在輪圈兩側(cè)。能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)在左側(cè)輪轂上，左側(cè)輪轂外圓柱表面安裝有右單向軸承， 左、右單向軸承均包括單向軸承內(nèi)圈和單向軸承外圈，單向軸承相當(dāng)于無(wú)輪齒的飛輪，其作 用是限制單向軸承內(nèi)圈只能相對(duì)單向軸承外圈單方向旋轉(zhuǎn)，右單向軸承內(nèi)圈只能相對(duì)右單 向軸承外圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。右單向軸承外圈左端設(shè)為圓盤形狀，右單向軸承外圈上纏繞有卷 簧，卷簧內(nèi)頭固定安裝在右單向軸承外圈上，卷簧外頭連接在推盤空腔內(nèi)的內(nèi)圓柱面上。推 盤左端設(shè)為圓盤形狀，該圓盤安裝在左單向軸承上，與左單向軸承外圈固定連接。左單向軸 承外圈只能相對(duì)左單向軸承內(nèi)圈逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)?？刂茩C(jī)構(gòu)中，鍵套固定連接在軸上，鍵槽套安 裝在鍵套上，鍵槽套與鍵套由平鍵連接，鍵槽套可在鍵套上左右移動(dòng)，左單向軸承內(nèi)圈固定 安裝在鍵槽套上。鍵槽套右側(cè)設(shè)有止轉(zhuǎn)盤，止轉(zhuǎn)盤空套在鍵套上，止轉(zhuǎn)盤上設(shè)有均勻分布的 銷，鍵槽套上設(shè)有與銷對(duì)應(yīng)的孔，止轉(zhuǎn)盤上的銷插入在鍵槽套的孔內(nèi)，每個(gè)孔內(nèi)放有壓縮彈 簧。止轉(zhuǎn)盤與其右側(cè)的右單向軸承外圈的圓盤形狀相同，直徑相等，位置相對(duì)。右單向軸承 內(nèi)圈的右端面與輪輻左端面之間設(shè)有安裝盤，安裝盤固定連接在輪轂上，安裝盤左端面上 固定連接有右摩擦片，推盤右端面上由螺釘固定連接有左摩擦片，右摩擦片與左摩擦片的 形狀相同，直徑相等，位置相對(duì)。車輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)情況下，止轉(zhuǎn)盤與右單向軸承外圈的圓盤、左 摩擦片與右摩擦片不接觸。
本發(fā)明的有益效果是將制動(dòng)的慣性能量有效的儲(chǔ)存和利用，不影響剎車效果。在 此基礎(chǔ)上，集剎車和減速蓄能的控制與一體，使剎車和減速節(jié)能方便控制和操作，以提高制 動(dòng)的操作合理性和可操作性。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。圖1是本發(fā)明縱向剖切結(jié)構(gòu)圖，是圖2的A-A剖切位置，是主視圖，采用簡(jiǎn)化局部 畫法。圖2是本發(fā)明整體外形圖及氣門嘴結(jié)構(gòu)圖，是圖 1的左視圖。圖3是圖1的B-B剖視圖，采用階梯剖畫法。圖4是車輪減速蓄能和釋放能量實(shí)施例圖，是圖2的A-A剖切位置，采用簡(jiǎn)化局部 畫法。圖5是剎車實(shí)施例圖，是圖2的A-A剖切位置，采用簡(jiǎn)化局部畫法。圖中1.輪架，2.輪胎，3.輪圈，4.輪輻，5.輪轂，6.輪閘，7.軸，8.軸承，9.飛輪， 10.撥叉，11.推盤，12.右單向軸承內(nèi)圈，13.鍵套，14.銷，15.平鍵，16.壓縮彈簧，17.鍵 槽套，18.左單向軸承內(nèi)圈，19.左單向軸承外圈，20.止轉(zhuǎn)盤，21.卷簧內(nèi)頭，22.右單向軸承 外圈，23.卷簧，24.卷簧外頭，25.螺釘，26.左摩擦片，27.右摩擦片，28.安裝盤，29.氣門 嘴。
具體實(shí)施例方式在圖1和圖2和圖3中表示本發(fā)明的整體構(gòu)造，也是車輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的實(shí)施例 圖，由輪體機(jī)構(gòu)、能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)組成。車輪是一個(gè)中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，輪輻(4)是3 個(gè)，也可以是3個(gè)以上，均勻分布，結(jié)構(gòu)和形狀相同；輪圈(3)上套有輪胎(2)，輪胎(2)設(shè)有 氣門嘴(29)；輪圈(3)、輪輻(4)、輪轂(5)是一體，輪轂(5)左右兩側(cè)內(nèi)各安裝有軸承(8)， 軸承⑶內(nèi)安裝有軸(7)，軸(7)固定在輪架⑴上，輪閘(6)安放在輪圈(3)兩側(cè)。能量 轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)在左側(cè)輪轂(5)上，左側(cè)輪轂(5)外圓柱表面安裝有右單向軸承，左、右單向軸 承均包括單向軸承內(nèi)圈和單向軸承外圈，右單向軸承內(nèi)圈(12)只能相對(duì)右單向軸承外圈 (22)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)。右單向軸承外圈(22)左端設(shè)為圓盤形狀，右單向軸承外圈(22)上纏繞 有卷簧(23)，卷簧內(nèi)頭(21)固定安裝在右單向軸承外圈(22)上，卷簧外頭(24)連接在推 盤(11)空腔內(nèi)的內(nèi)圓柱面上。推盤(11)左端設(shè)為圓盤形狀，該圓盤安裝在左單向軸承上， 與左單向軸承外圈(19)固定連接。左單向軸承外圈(19)只能相對(duì)左單向軸承內(nèi)圈(18)逆 時(shí)針旋轉(zhuǎn)?？刂茩C(jī)構(gòu)中，鍵套(13)固定連接在軸(7)上，鍵槽套(17)安裝在鍵套(13)上， 鍵槽套(17)與鍵套(13)由平鍵(15)連接，鍵槽套(17)可在鍵套(13)上左右移動(dòng)。左單 向軸承內(nèi)圈(18)固定安裝在鍵槽套(17)上。鍵槽套(17)右側(cè)設(shè)有止轉(zhuǎn)盤(20)，止轉(zhuǎn)盤 (20)空套在鍵套(13)上，止轉(zhuǎn)盤(20)上設(shè)有均勻分布的銷(14)，鍵槽套(17)上設(shè)有與銷對(duì)應(yīng)的孔，止轉(zhuǎn)盤(20)上的銷(14)插入在鍵槽套(17)的孔內(nèi)，每個(gè)孔內(nèi)放有壓縮彈 簧(16)。止轉(zhuǎn)盤(20)與其右側(cè)的右單向軸承外圈(22)的圓盤形狀相同，直徑相等，位置相 對(duì)。右單向軸承內(nèi)圈(12)的右端面與輪輻(4)左端面之間設(shè)有安裝盤(28)，安裝盤(28) 固定連接在輪轂(5)上，安裝盤(28)左端面上固定連接有右摩擦片(27)，推盤(11)右端面上由螺釘(25)固定連接有左摩擦片(26)，右摩擦片(27)與左摩擦片(26)的形狀相同，直徑相等，位置相對(duì)。車輪正常轉(zhuǎn)動(dòng)情況下，止轉(zhuǎn)盤(20)與右單向軸承外圈(22)的圓盤、左 摩擦片(26)與右摩擦片(27)不接觸。車輪轉(zhuǎn)動(dòng)是由外力驅(qū)動(dòng)飛輪(9)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)車輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)車輪前行。此時(shí)，右單向軸承內(nèi)圈(12)跟隨車輪逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，其它機(jī) 構(gòu)不動(dòng)。圖4所示的是車輪制動(dòng)減速蓄能和釋放能量實(shí)施例，結(jié)合圖3配合說(shuō)明當(dāng)車輪旋轉(zhuǎn)中需要減速時(shí)，外力驅(qū)動(dòng)撥叉(10)右移，撥叉(10)推動(dòng)推盤(11)、推盤(11)帶動(dòng)左 單向軸承、左單向軸承推動(dòng)鍵槽套(17)在鍵套(13)上向右移動(dòng)，鍵槽套(17)上孔內(nèi)壓縮 彈簧(16)推動(dòng)止轉(zhuǎn)盤(20)的銷(14)，使止轉(zhuǎn)盤(20)與其右側(cè)的右單向軸承外圈(22)的 圓盤接觸。由于鍵槽套(17)受平鍵(15)限制不能轉(zhuǎn)動(dòng)，止轉(zhuǎn)盤(20)受銷連接限制也不能 轉(zhuǎn)動(dòng)，故右單向軸承外圈(22)也不能轉(zhuǎn)動(dòng)，推盤(11)繼續(xù)右移，推盤(11)右端面上的左摩 擦片(26)與輪轂(5)上右摩擦片(27)接觸，從此，慣性旋轉(zhuǎn)的車輪帶動(dòng)右摩擦片(27)、左 摩擦片(26)和推盤(11) 一同旋轉(zhuǎn)，開(kāi)始蓄能推盤(11)帶動(dòng)卷簧外頭(24)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)， 卷簧內(nèi)頭(21)固定在右單向軸承外圈(22)上靜止不動(dòng)，直到車輪的慣性旋轉(zhuǎn)能量轉(zhuǎn)換為 卷簧(23)的彈性勢(shì)能結(jié)束，車輪快速減速到所希望的速度，最低是零，到此蓄能結(jié)束，開(kāi)始 釋放能量蓄能結(jié)束和開(kāi)始釋放能量是同時(shí)進(jìn)行，既放松撥叉(10)，撥叉(10)在卷簧(23) 的橫向移位的作用下回到蓄能前的位置，卷簧外頭(24)在隨推盤(11)右移時(shí)與卷簧內(nèi)頭 (21)發(fā)生橫向移位，因此，卷簧外頭(24)產(chǎn)生左移復(fù)位的勢(shì)能，該勢(shì)能隨著卷簧(23)蓄能 量的增加而增大，一旦撥叉(10)解除束縛后，卷簧外頭(24)立刻左移復(fù)位，從而帶動(dòng)推盤 (11)左移復(fù)位。同時(shí)，止轉(zhuǎn)盤(20)與右單向軸承外圈(22)的圓盤、左摩擦片(26)與右摩 擦片(27)脫離。已蓄能的卷簧(23)可以釋放能量或卷簧外頭(24)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，或卷簧 內(nèi)頭(21)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，由于連接卷簧外頭(24)的左單向軸承的限制，卷簧外頭(24)不能 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)，而連接卷簧內(nèi)頭(21)的右單向軸承外圈(22)脫離開(kāi)止轉(zhuǎn)盤(20)的限制，可 以逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，又由于右單向軸承外圈(22)只能相對(duì)右單向軸承內(nèi)圈(12)順時(shí)針旋轉(zhuǎn)、不 能逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)的作用，從而帶動(dòng)右單向軸承及車輪的逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動(dòng)車輪的啟動(dòng)和前行。圖5所示車輪制動(dòng)緊急停車實(shí)施例，本發(fā)明的減速和剎車應(yīng)由一個(gè)操縱機(jī)構(gòu)執(zhí) 行，減速和剎車是一個(gè)順序聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)，也是常見(jiàn)公知機(jī)構(gòu)。該機(jī)構(gòu)的操縱順序動(dòng)作應(yīng)是先減 速后殺死車，事實(shí)上減速的概率大大多于殺死車，因此，應(yīng)用時(shí)，常常僅是減速而不用殺死 車，當(dāng)遇到緊急情況需要立刻停車時(shí)，需要車輪立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，而減速節(jié)能可以忽略。本發(fā) 明解決此問(wèn)題是快速通過(guò)減速環(huán)節(jié)，快速進(jìn)入剎車輪間(6)貼壓輪圈(3)，制止車輪旋轉(zhuǎn)， 即可實(shí)現(xiàn)緊急剎車。
權(quán)利要求
一種單側(cè)輪轂式節(jié)能車輪裝置，由輪體機(jī)構(gòu)、能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)組成；輪體機(jī)構(gòu)包括車輪、輪架、軸承、軸、飛輪和輪閘，能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)包括推盤、卷簧、卷簧外頭、卷簧內(nèi)頭、左單向軸承、右單向軸承，控制機(jī)構(gòu)包括撥叉、推盤、鍵套、鍵槽套、平鍵、止轉(zhuǎn)盤、銷、壓縮彈簧、安裝盤、螺釘、左摩擦片、右摩擦片；車輪是一個(gè)中心對(duì)稱結(jié)構(gòu)，由輪胎、輪圈、輪輻、輪轂和氣門嘴組成，輪輻是3個(gè)，也可以是3個(gè)以上，均勻分布，輪圈、輪輻、輪轂是一體，輪轂左右兩側(cè)安裝有軸承，軸承內(nèi)安裝有軸，軸固定在輪架上，飛輪安裝在輪轂右側(cè)外圓柱表面上，輪閘安放在輪圈兩側(cè)，其特征是能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)設(shè)在左側(cè)輪轂上，左側(cè)輪轂外圓柱表面安裝有右單向軸承，左、右單向軸承均包括單向軸承內(nèi)圈和單向軸承外圈，右單向軸承外圈上纏繞有卷簧，卷簧內(nèi)頭固定安裝在右單向軸承外圈上，卷簧外頭連接在推盤空腔內(nèi)的內(nèi)圓柱面上；推盤左端設(shè)為圓盤形狀，該圓盤安裝在左單向軸承上，與左單向軸承外圈固定連接；控制機(jī)構(gòu)中，鍵套固定連接在軸上，鍵槽套安裝在鍵套上，左單向軸承內(nèi)圈固定安裝在鍵槽套上，鍵槽套右側(cè)設(shè)有止轉(zhuǎn)盤，止轉(zhuǎn)盤空套在鍵套上，右單向軸承內(nèi)圈的右端面與輪輻左端面之間設(shè)有安裝盤，安裝盤固定連接在輪轂上，安裝盤左端面上固定連接有右摩擦片，推盤右端面上由螺釘固定連接有左摩擦片。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單側(cè)輪轂式節(jié)能車輪裝置，其特征是鍵槽套與鍵套由平鍵 連接，鍵槽套可在鍵套上左右移動(dòng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單側(cè)輪轂式節(jié)能車輪裝置，其特征是止轉(zhuǎn)盤上設(shè)有均勻分 布的銷，鍵槽套上設(shè)有與銷對(duì)應(yīng)的孔，止轉(zhuǎn)盤上的銷插入在鍵槽套的孔內(nèi)，每個(gè)孔內(nèi)放有壓 縮彈簧；右單向軸承外圈左端設(shè)為圓盤形狀，該圓盤與止轉(zhuǎn)盤形狀相同，直徑相等，位置相 對(duì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單側(cè)輪轂式節(jié)能車輪裝置，其特征是右摩擦片與左摩擦片 的形狀相同，直徑相等，位置相對(duì)。
全文摘要
一種單側(cè)輪轂式節(jié)能車輪裝置，由輪體機(jī)構(gòu)、能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)組成。能將剎車或減速時(shí)車及車輪的慣性能量?jī)?chǔ)存起來(lái)，運(yùn)用到車輪啟動(dòng)中。能量轉(zhuǎn)換機(jī)構(gòu)采用左、右單向軸承和纏繞其間的卷簧，卷簧內(nèi)頭固定安裝在右單向軸承外圈，卷簧外頭連接左單向軸承外圈，利用卷簧得卷伸實(shí)現(xiàn)蓄能和放能?？刂茩C(jī)構(gòu)中，通過(guò)外力撥動(dòng)撥叉左右移動(dòng)，控制止轉(zhuǎn)盤與右單向軸承外圈的圓盤、左摩擦片與右摩擦片離合，使卷簧外頭和卷簧內(nèi)頭交換與國(guó)定的輪軸和能轉(zhuǎn)動(dòng)的輪轂連接，以控制和實(shí)現(xiàn)制動(dòng)慣性能量的存儲(chǔ)和釋放。本發(fā)明的有益效果是將制動(dòng)的慣性能量有效的儲(chǔ)存和利用，不影響剎車效果。方便剎車和減速的控制和操作，提高操作合理性。
文檔編號(hào)B60T1/06GK101797915SQ201010129660
公開(kāi)日2010年8月11日 申請(qǐng)日期2010年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月23日
發(fā)明者孫學(xué)雁, 王雷, 郭忠峰 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)