專利名稱：行星齒輪制動節(jié)能輪裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種制動節(jié)能輪裝置，尤其是一種集蓄能、節(jié)能、提高剎車效果的 行星齒輪制動節(jié)能輪裝置。
背景技術：
目前，各種車輛在交通中減速和剎車是常見的現(xiàn)象，無論是減速還是剎車，都是能 源的雙重浪費，一方面是慣性能的浪費，另一方面是阻止慣性能所施加的能量損耗，而且， 現(xiàn)有技術的剎車效果也不如人意，系統(tǒng)龐大結構復雜，成本高。在實際應用中還有廣闊的開 發(fā)和發(fā)展空間。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種行星齒輪制動節(jié)能輪裝置，將剎車或減速時車及 車輪的慣性能量儲存起來，并運用到車輪啟動中，而且又能提高剎車的效果。本實用新型的 核心機構是將動能轉化為彈性勢能的蓄能機構及其控制機構。蓄能機構能在剎車時有效的 保證能量的儲存，控制機構能夠在啟動時有效地控制能量的釋放。本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是由輪體機構、蓄能機構和控制 機構組成，輪體機構包括車輪、輪架、輪間、軸承、單向軸承、軸、飛輪；蓄能機構包括輪 齒、齒輪、齒輪軸、齒輪軸承、鋼絲繩、彈簧、固定桿；控制機構包括棘爪、棘爪軸、扭簧、定 位桿、拉線、滑輪、滑輪軸、支架、螺栓組件、拉線頭、拉線輪、槽孔、撥叉。車輪是一個中心對 稱結構，由輪轂、輪輻、輪圈、輪胎和氣門嘴組成，輪輻是3個，也可以是3個以上，均勻分 布，結構相同；輪輻與輪圈分離，由輪輻上的齒輪夾住輪圈上的輪齒，輪圈上套有輪胎，輪胎 設有氣門嘴；輪轂和輪輻是一體，輪轂內安裝有軸承和單向軸承，軸承和單向軸承內安裝 有軸，軸固定在輪架上，單向軸承相當于無輪齒的飛輪，其作用是限制輪輻只能逆時針方向 旋轉。蓄能機構中，輪圈內緣設有輪齒，輪輻外端設有芮輪，齒輪由齒輪軸承安裝在齒輪軸 上，齒輪軸固定安裝在輪輻上，輪圈上的輪齒與輪輻上的齒輪構成內嚙合，齒輪上固定連接 鋼絲繩的一端，鋼絲繩的另一端連接彈簧，彈簧的另一端固定連接在固定桿上，固定桿固定 安裝在輪輻上?？刂茩C構中，棘爪空套在棘爪軸上，棘爪軸固定連接在輪輻上，棘爪軸上安 裝有扭簧，扭簧的一端壓在棘爪上，使棘爪在常態(tài)下頂住齒輪的輪齒，使齒輪不能順時針旋 轉，扭簧的另一端插入在輪輻的槽上，棘爪端頭連接拉線的一端，拉線繞過滑輪轉向，再通 過輪輻上的孔與拉線輪連接，滑輪空套在滑輪軸上，滑輪軸固定安裝在支架上，支架由螺栓 組件固定連接在輪輻上，拉線的另一端設有拉線頭，拉線頭安裝在拉線輪的槽孔內，撥叉設 在拉線輪中間的槽內，定位桿固定連接在輪輻上，其作用是限制棘爪的轉動位置。本實用新型的有益效果是在節(jié)能的基礎上，又有效的提高了剎車的效果，因為與 現(xiàn)有技術相比，剎車所消耗的能量大大降低，只是平衡輪胎和輪圈的轉動慣量，因此，剎車 效果更好。以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。


圖1是本實用新型整體外形圖及氣門嘴結構圖，是主視圖。圖2是
圖1的局部放大圖，采用局部剖畫法。圖3是圖2的B-B剖視圖，為仰視圖投影，采用局部半剖畫法。圖4是圖2的A-A剖視圖，為俯視圖投影，采用局部半剖畫法。圖5是剎車實施例圖，是
圖1的局部放大圖，采用局部剖畫法。圖6是剎車實施例圖，是圖5的B-B剖視圖，為仰視圖投影，采用局部半剖畫法。圖7是剎車實施例圖，是圖5的A-A剖視圖，為俯視圖投影，采用局部半剖畫法。圖中1.輪架，2.輪胎，3.輪圈，4.輪齒，5.軸，6.固定桿，7.齒輪，8.齒輪軸，9.輪 閘，10.定位桿，11.棘爪軸，12.輪輻，13.拉線輪，14.撥叉，15.支架，16.滑輪，17.滑輪 軸，18.拉線，19.棘爪，20.扭簧，21.彈簧，22.單向軸承，23.拉線頭，24.槽孔，25.軸承， 26.飛輪，27.齒輪軸承，28.鋼絲繩，29.輪轂，30.螺栓組件，31.氣門嘴。
具體實施方式
在
圖1中表示本實用新型的整體外形結構，車輪是一個中心對稱結構，由輪轂 (29)、輪輻(12)、輪圈(3)、輪胎(2)、氣門嘴(30)組成，輪輻(12)是3個，也可以是3個以 上，均勻分布，結構相同。在圖2、圖3和圖4中表示本實用新型車輪正常轉動時的結構圖，由輪體機構、蓄 能機構和控制機構組成，圖2、圖3表示蓄能機構，輪輻(12)與輪圈(3)分離，由輪輻(12)上 的齒輪(7)夾住輪圈(3)上的輪齒(4)，輪圈(3)上套有輪胎(2)，輪胎⑵有氣門嘴(30)； 輪轂(29)和輪輻(12)是一體，輪轂(29)內安裝有軸承(25)和單向軸承(22)，軸承(25) 和單向軸承(22)內安裝有軸(5)，軸(5)固定在輪架⑴上；輪圈(3)內緣設有輪齒(4)， 輪輻(12)外端設有齒輪(7)，齒輪(7)由齒輪軸承(27)安裝在齒輪軸(8)上，齒輪軸(8) 固定安裝在輪輻(12)上，輪圈(3)上的輪齒⑷與輪輻(12)上的齒輪(7)構成內嚙合， 齒輪(7)上固定連接鋼絲繩(28)的一端，鋼絲繩(28)的另一端連接彈簧(21)，彈簧(21) 的另一端固定連接在固定桿(6)上，固定桿(6)固定安裝在輪輻(12)上。圖2、圖4表示 控制機構，棘爪(19)空套在棘爪軸(11)上，棘爪軸(11)固定連接在輪輻(12)上，棘爪軸 (11)上安裝有扭簧(20)，扭簧(20)的一端壓在棘爪(19)上，使棘爪(19)頂住齒輪(7)的 輪齒，使齒輪(7)不能順時針旋轉，扭簧(20)的另一端插入在輪輻(12)的槽上，棘爪(19) 端頭連接拉線(18)的一端，拉線(18)繞過滑輪(16)轉向，再通過輪輻(12)上的孔與拉線 輪(13)連接，滑輪(16)空套在滑輪軸(17)上，滑輪軸(17)固定安裝在支架(15)上，支架 (15)由螺栓組件(30)固定連接在輪輻(12)上，支架(15)可繞螺栓組件(30)旋轉，以順 和拉線(18)的擺角變化，拉線(18)的另一端設有拉線頭(23)，拉線頭(23)安裝在拉線輪 (13)的槽孔(24)內，撥叉(14)設在拉線輪(13)中間的槽內。車輪正常應用時，給車輪施 加扭矩，本實用新型是逆時針驅動飛輪(26)，帶動輪輻(12)逆時針旋轉，此時，輪輻(12)上 的齒輪(7)在棘爪(19)的作用下不能自轉，而是撥動輪圈(3)上的輪齒(4)使輪胎(2)逆 時針旋轉，驅動車輛前行。在圖5、圖6和圖7中表示本實用新型遇到緊急情況需要制動車輪時(減速或剎車)的結構圖，啟動剎車，既驅動輪閘(9)和撥叉(14)同時動作輪閘(9)靠壓輪圈(3)， 阻止輪圈(3)和輪胎(2)旋轉，使輪圈(3)和輪胎(2)減速，直到停止轉動，車輛停?。煌瑫r 撥叉(14)撥動拉線輪(13)側向外移，拉線輪(13)拉動拉線(18)，又帶動棘爪(19)脫離齒 輪(7)的輪齒，由固定連接在輪輻(12)上的定位桿(10)限定棘爪(19)的轉動位置；此時， 在慣性的作用下，輪輻(12)及輪轂(29)仍要逆時針旋轉，由于齒輪(7)與輪圈(3)上輪齒 ⑷嚙合，而輪圈(3)上輪齒⑷不動，這樣就驅使齒輪(7)沿輪圈(3)上輪齒(4)順時針 轉動，在齒輪(7)轉動過程中，鋼絲繩(28)逐漸增加纏繞在齒輪(7)上的圈數(shù)，彈簧(21) 被逐漸拉長，從而，積蓄彈簧(21)的彈性勢能，當車輪轉動慣量的扭矩與彈簧(21)拉長所 產(chǎn)生的相反方向的扭矩相等時，車輪停止轉動，蓄能結束；此時，彈簧(21)拉長所產(chǎn)生的相 反方向的扭矩驅使齒輪(7)逆時針旋轉，而車輪受單向軸承(22)的限制不能順時針旋轉， 其結果只能驅動輪圈(3)上的輪齒(4)使輪胎(2)逆時針旋轉，但輪閘(9)還在靠壓輪圈 (3)，阻止輪胎(2)旋轉。如果松開剎車，輪閘(9)和撥叉(14)同時復原位輪閘(9)離開 輪圈(3)，允許輪胎(2)旋轉，同時棘爪(19)在扭簧(20)作用下，頂住齒輪(7)的輪齒，使 齒輪(7)不能順時針旋轉，但允許齒輪(7)逆時針旋轉，從而驅動輪胎(2)逆時針旋轉，完 成能量的有效釋放，驅動車輛前行。
權利要求一種行星齒輪制動節(jié)能輪裝置，由輪體機構、蓄能機構和控制機構組成，輪體機構包括車輪、輪架、輪閘、軸承、單向軸承、軸、飛輪，蓄能機構包括輪齒、齒輪、齒輪軸、齒輪軸承、鋼絲繩、彈簧、固定桿，控制機構包括棘爪、棘爪軸、扭簧、定位桿、拉線、滑輪、滑輪軸、支架、螺栓組件、拉線頭、拉線輪、槽孔、撥叉，車輪是一個中心對稱結構，由輪轂、輪輻、輪圈、輪胎和氣門嘴組成，輪輻是3個，也可以是3個以上，均勻分布，結構相同，輪轂和輪輻是一體，輪圈上套有輪胎，輪胎設有氣門嘴，輪轂內安裝有軸承和單向軸承，軸承和單向軸承內安裝有軸，軸固定在輪架上，其特征是車輪的輪輻與輪圈分離，由輪輻上的齒輪夾住輪圈上的輪齒；蓄能機構中，輪圈內緣設有輪齒，輪輻外端設有齒輪，齒輪由齒輪軸承安裝在齒輪軸上，齒輪軸固定安裝在輪輻上，齒輪上固定連接鋼絲繩的一端，鋼絲繩的另一端連接彈簧，彈簧的另一端固定連接在固定桿上，固定桿固定安裝在輪輻上；控制機構中，棘爪空套在棘爪軸上，棘爪軸固定連接在輪輻上，棘爪軸上安裝有扭簧，扭簧的一端壓在棘爪上，扭簧的另一端插入在輪輻的槽上，棘爪端頭連接拉線的一端，拉線繞過滑輪轉向，再通過輪輻上的孔與拉線輪連接，拉線的另一端設有拉線頭，拉線頭安裝在拉線輪的槽孔內，撥叉設在拉線輪中間的槽內，定位桿固定連接在輪輻上。
2.根據(jù)權利要求1所述的行星齒輪制動節(jié)能輪裝置，其特征是輪圈上的輪齒與輪輻 上的齒輪構成內嚙合。
3.根據(jù)權利要求1所述的行星齒輪制動節(jié)能輪裝置，其特征是棘爪在常態(tài)下頂住齒 輪的輪齒，限制齒輪不能順時針旋轉。
4.根據(jù)權利要求1所述的行星齒輪制動節(jié)能輪裝置，其特征是滑輪空套在滑輪軸上， 滑輪軸固定安裝在支架上，支架由螺栓組件固定連接在輪輻上。
專利摘要一種行星齒輪制動節(jié)能輪裝置，由輪體機構、蓄能機構和控制機構組成，將剎車或減速時車及車輪的慣性能量儲存起來，并運用到車輪啟動中，而且又能提高剎車的效果。輪體機構中，輪輻與輪圈分離，輪圈內緣設有輪齒，輪輻外端設有齒輪，輪圈上的輪齒與輪輻上的齒輪構成內嚙合，齒輪上固定連接彈簧一端，彈簧的另一端固定連接在輪輻上，由彈簧的伸縮蓄能和釋能?？刂茩C構中，通過驅動輪閘和撥叉同時動作，輪閘阻止和放松輪圈旋轉以及拉線帶動棘爪與齒輪的離合，控制齒輪是否沿輪圈完成行星輪轉動，實現(xiàn)控制制動慣性能量的存儲和釋放。
文檔編號B60T1/10GK201633705SQ20102013743
公開日2010年11月17日 申請日期2010年3月23日 優(yōu)先權日2010年3月23日
發(fā)明者余何星, 孫學雁, 張旭, 徐迪, 李星翔, 王洋 申請人:沈陽工業(yè)大學