專利名稱:一種車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于交通運輸領(lǐng)域,尤其是交通工具的安全高效輪子。背景技術(shù):
公知輪子有以下不足1、安全性差。輪胎在運行中常發(fā)生爆胎事 故,嚴重威脅人的生命安全。2、效率不高。效率是指輪子在單位時間內(nèi)完成的工作量。大 部分充氣輪子著地處半徑在負載時縮短,著地處以外的半徑卻沒有縮短,反而由于壓力的 增大有所變長。這樣,運動中的輪子總是要克服阻力前進,造成很大的能量損失。3、輪子材 料性能差。如橡膠內(nèi)胎的氣密性不好。4、輪子結(jié)構(gòu)不合理。如外胎內(nèi)腔和外表的圓弧形結(jié) 構(gòu)不利于輪胎著地處保持半徑不變。外胎兩側(cè)邊太高,浪費材料,不利于輪子保持著地處半 徑不變。5、成本高。如外胎著地面用舊后,往往兩側(cè)邊并沒壞,結(jié)果卻一起丟棄了。6、使用 不方便。如不易裝卸,需經(jīng)常充氣等。US,A,3881537和US,A,5四2590專利公開了一種輪 胎,結(jié)構(gòu)是外胎里有一層薄膜,缺點是不能單獨做內(nèi)胎使用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在解決輪子的上述問題,使之安全、高效、方便。1、改變填充物。本發(fā)明的充填物是液體、固體、膏體、半流體、軟質(zhì)物體任一種,或 上述物體的組合物、化合物,或上述物體與氣體的組合物。液體可以是水,或水與其他物質(zhì) 的混合物或水合物。還可是油或油與其他物質(zhì)的混合物或化合物??蓧毫Τ涮?,可充填到 容積的1/3以上,直至充滿輪子內(nèi)腔,達到所需壓力。膏狀充填物可在裝配輪胎時一次性 填入,靠夾板擠壓形成壓力承載。這種輪胎可呈實心狀。還有泡沫內(nèi)胎也可呈實心狀,它 們均可無氣門。固體填充物可以是本發(fā)明將述及的內(nèi)撐。充填即填充。把固體粉粒聚集在 一起,封閉于胎內(nèi)作充填物,也能起到流體物質(zhì)的作用。聚集的方式可以用液體粘合,形成 膠狀體。帶彈性的固體也可單獨作為胎內(nèi)充填物。如泡沫、發(fā)泡塑料、發(fā)泡橡膠、軟性材料。 泡沫充填物相當(dāng)于內(nèi)胎,可與外胎結(jié)合在一起,在其截面上有結(jié)合界面。充填物(如液體) 中可有各種添加劑,如防漏液、補胎液、保養(yǎng)劑、防凍劑、防腐劑等。輪胎中可充滿防漏液、補 胎液,作為充填物。不同用途的輪胎,可有不同性能的充填物。本發(fā)明的充填物有許多優(yōu) 點。一是橡膠、塑料的水密性比氣密性好,減少了經(jīng)常充氣的麻煩,保持輪子的著地處半徑 不變,減少運動阻力。二是不易爆胎。三是即使爆胎,液體、膏體、固體不會象氣體那樣一下 子全沖出去,造成癟胎,釀成事故。爆胎后仍可行使,甚至根本不會爆胎。四是由于固體、液 體或半流體的承載力強,因而可以減小輪胎的體積,減輕輪子的重量。2、深鋼圈、淺外胎。公知輪子,尤其是機動車輪子的容積,幾乎全在橡膠外胎里,有 的在鋼圈里有很少的容積,只占整個輪子總?cè)莘e的1/3以下。鋼圈沒有包住除子口以外的 外胎。輪子容積指輪子的內(nèi)部空間,即外胎和鋼圈結(jié)合所形成的胎內(nèi)空間,用來充填物質(zhì), 支撐外胎的體積和支持外胎的彈性與強度。公知外胎有三方,兩側(cè)邊和底面,底面即圓周 面。側(cè)邊高的外胎有許多不足。一是易變形,使得輪子著地處的半徑變短,形成運動阻力。 二是在爆胎時,立即癟了下來,形成事故原因。三是成本高,兩側(cè)邊很高既多消耗橡膠,又增 加加工難度。
本發(fā)明加深鋼圈代替或包住外胎的兩側(cè)邊,形成輪子的腔室,即胎內(nèi)容積。外胎上 只有少量容積或沒有容積。正好是把公知技術(shù)倒過來。鋼圈可呈夾板狀,二塊夾板從兩側(cè) 邊將外胎夾住。夾板也可一邊大、一邊小。二夾板可焊接在一起,也可用螺栓或卡圈固定成 型。安裝時,可先放上內(nèi)、外胎,再用夾板夾緊,固定在鋼圈上。鋼圈的凹腔容積超過輪胎總 容量的一半;或至少有一邊鋼圈包住外胎側(cè)邊高度的一半以上;或外胎的內(nèi)腔容積少于輪 胎總?cè)莘e的一半;或外胎不帶凹腔,即沒有容積的平板狀外胎。或鋼圈的周邊離外胎的周邊 在5厘米以下,0. 5厘米以上,即鋼圈的直徑比外胎的直徑小1至10厘米。這樣,克服了公 知技術(shù)的不易裝、拆的不足。深鋼圈有如下優(yōu)點,一是使外胎無法變形,輪子著地處半徑不 變短。至少變短的量小得多,從而達到安全高效的目的。二是發(fā)生爆胎時,由于鋼圈包住了 外胎兩側(cè)邊,包住(或稱夾持)的程度達到了公知外胎側(cè)邊高度的一半以上。機動車的鋼 圈離地距離,即離輪子周邊的距離可在5厘米以下,0. 5厘米以上,所以輪子半徑不會一下 子變短很多,不致于發(fā)生車禍。三是節(jié)省了橡膠材料、方便了加工、節(jié)省了成本。3、平底外胎。其特征是外胎內(nèi)腔截面呈方形或內(nèi)腔的底面軸向平直或向內(nèi)凸起; 或外胎外表面軸向平直或向里凹進;內(nèi)胎有與外胎內(nèi)腔相應(yīng)的外部形狀?;驂毫顟B(tài)下的 外胎圓周面呈軸向平直狀。平底外胎還可呈平板狀,即外胎的圓周圈呈內(nèi)外平行的平板狀, 沒有二側(cè)邊。上述結(jié)構(gòu)的輪子有利于保持運動中的輪胎的圓周不改變,即輪子著地處的半 徑不變短,提高能效
4、輪胎防爆裝置。即輪胎爆胎時的救護裝置。在輪胎內(nèi)設(shè)內(nèi)撐來代替鋼圈的爆胎 防護作用。內(nèi)撐指位于輪胎內(nèi),起爆胎防護作用的裝置。爆胎時,內(nèi)撐接替填充物支撐起全 部負載。內(nèi)撐可位于內(nèi)胎里或外胎里。位于外胎里時,則不需內(nèi)胎。位于內(nèi)胎里時,需預(yù)先 放入內(nèi)撐,再將內(nèi)胎成型。也可用即時發(fā)泡技術(shù),在成型的內(nèi)、外胎里即時發(fā)泡成型,制作內(nèi) 撐。比如用聚氨脂發(fā)泡技術(shù)。還可在輪胎兩側(cè)安裝夾板,代替鋼圈的爆胎防護作用。夾板 在輪胎一側(cè)或兩側(cè)固定,夾持或包住外胎側(cè)邊高度的一半以上,離地距離可在5厘米以下, 0.5厘米以上。起爆胎防護作用。夾板可呈圓架狀、網(wǎng)眼板狀、圓板狀、T狀、袋狀、球狀、環(huán) 狀,可徑向環(huán)繞在胎內(nèi),或軸向排列在胎內(nèi),或不規(guī)則布置??捎幸粋€或多個內(nèi)撐。內(nèi)撐可 代替充填物起承載作用,如充氣的袋狀、球狀內(nèi)撐。也可與胎內(nèi)填充物共同起承載作用。內(nèi) 撐可分為二部分或多部分。內(nèi)撐可由金屬、塑料、泡沫、橡膠、軟性材料等單獨或組合制成。 比如用泡沫做的內(nèi)撐,放入外胎里,內(nèi)撐的體積略小于輪胎內(nèi)腔容積。裝入內(nèi)撐后,再充填 一點流體,填滿內(nèi)撐以外的空間,達到所需壓力。5、薄膜內(nèi)胎、塑料輪胎。一種內(nèi)胎,它包括胎體,其特征是至少一半以上胎體由薄 膜材料制成,所述的薄膜材料包括塑料膜、橡膠膜、合成膜,其厚度在1毫米以下,包括1毫 米及1毫米以下的任何厚度。胎體常壓體積大于或等于輪子的內(nèi)腔容積;或,胎體橫截面的 周長長于或等于輪子內(nèi)腔橫截面的周長;或,胎體周長長于或等于輪子內(nèi)腔的周行;或,胎 體是依附、結(jié)合在外胎內(nèi)壁的覆層?;?,胎體呈管帶狀,有一頭開口,另一頭封閉,氣門順向 胎體位于開口處;或,胎體呈管帶狀,兩頭封口,氣門位于兩頭之間;或,氣門上有直通孔, 直通孔與膜管聯(lián)通。其加工方法可以模壓成型??捎靡粔K或一塊以上片狀塑料膜連接而成。也可用塑 料薄膜帶螺旋連接而成??上戎瞥珊荛L的塑料膜管帶,在管帶上打出長度標(biāo)記,然后截斷連 接成內(nèi)胎。連接方法可用膠粘、熱合等。可將公知氣門安裝在鋼圈上,不與內(nèi)胎聯(lián)接,內(nèi)胎不帶公知氣門,內(nèi)胎上有一段進氣管,進氣管可用塑料膜制成,聯(lián)接在內(nèi)胎上,進氣管套在 公知氣門芯上以公知技術(shù)固定。如自行車,將公知氣門安在鋼圈上,內(nèi)胎的進氣管套在氣門 芯上,被氣門芯壓緊在氣門上固定??蓪⒐獨忾T芯上的橡膠管換成膜管。膜管可被胎內(nèi) 壓力壓扁,封閉氣門。膜管可由塑料膜、橡膠膜、合成膜制成。膜管可以有多層。氣門芯上 是直通孔,直通孔便于充填流體或半流體。塑料膜、合成膜可依附、結(jié)合在外胎內(nèi)壁,代替內(nèi) 胎。可用噴、涂等方法直接在外胎內(nèi)壁制作薄膜層。內(nèi)胎的常壓體積可大于或等于輪子的 容積;即內(nèi)胎的常壓表面面積大于或等于輪子內(nèi)腔的表面面積。薄膜內(nèi)胎在輪子里可以有 部分折疊、重合。常壓指與大氣壓力相等,即胎內(nèi)外壓力相等。充填時,內(nèi)胎并沒有受到張 力,充填所形成的張力被外胎接受并限制在外胎的容積之內(nèi)。內(nèi)胎由于沒承受張力,或承受 張力很小,一是不會被脹破,二是不會因為受張力作用而降低密封性能。由于充填物不會泄 漏,所以輪胎可以不要氣門,一次充填,終生使用。外胎也可用塑料制成,或用塑料、橡膠組 合制成;或用復(fù)合材料制成。如塑料外胎帶有橡膠表層。橡膠表層與塑料外胎粘接或緊配 合。鋼圈也可用高強度塑料制成,或塑料與金屬結(jié)合制成。塑料鋼圈可用于自行車以外的 人力車、機動車,具有重量輕、成本低、性能高的特點。塑料外胎帶有橡膠表層,就象給外胎 穿了鞋,可方便更換。外胎與表層可用粘合劑粘接在一起。也可活動聯(lián)接,靠充填后的張力 固緊。外胎與表層之間可帶有各種形狀的嚙合結(jié)構(gòu),有利于兩者之間的緊固??捎猛该鞑?料、彩色塑料作內(nèi)、外胎,以增加美感,方便檢測。如塑料透明內(nèi)、外胎。彩色塑料、透明、半 透明材料的內(nèi)、外胎尤其適用于人力車、自行車、輕型車、玩具車。本發(fā)明也適用于公知的橡 膠內(nèi)胎。6、內(nèi)外胎之間設(shè)抗拉帶。公知輪胎的張力幾乎全由外胎承擔(dān),因此外胎必須有較 高的抗拉能力。這樣一是成本高,二是影響輪胎的各種性能,如抗拉能力難以提高,致使輪 胎體積增大。本發(fā)明在內(nèi)外胎之間設(shè)抗拉帶,部分或全部承擔(dān)荷載或胎內(nèi)填充物所產(chǎn)生的 張力。使外胎所受的張力大大減小。這一是有利于提高外胎的使用壽命。二是增強輪胎的 載荷能力。三是降低更換外胎的成本。抗拉帶可用塑料、橡膠、金屬或合成材料單獨或結(jié)合 制成??芍瞥赡z合帶、金屬網(wǎng)帶、織線帶??估瓗Э蓭в熊浶员韺?。橡膠外胎可粘在抗拉帶 上或靠胎內(nèi)壓力張緊固定在抗拉帶上,用壞后取下?lián)Q新。7、注液裝置.一種輪胎注液裝置,它以打氣筒或/和氣泵或/和水泵或/和水槍 或/和注射器或/和泥漿泵的原理、結(jié)構(gòu)為基本原理結(jié)構(gòu),其特征是帶有貯液箱和注液口或 /和輸液管或/和單向閥門??芍苯佑霉某錃庋b置作為本發(fā)明的注液裝置。公知的充 水裝置、泥漿泵均可如此改裝制成。如胎中充滿補胎液,可用醫(yī)學(xué)的注射方式刺破內(nèi)、外胎 注液填充。本發(fā)明的優(yōu)點一是改變充填物使輪胎承壓性能好,有利于減小輪胎體積,減輕重 量。二是安全,防爆性能增強。三是高效,提高了輪子保持整圓運動的能力,有利于節(jié)能。四 是使用方便,如免充氣功能、夾板鋼圈便于安裝、拆卸等。五是降低成本。安全、高效本身就 降低了成本,再加上材料和結(jié)構(gòu)上的變化,使成本降低。如薄膜內(nèi)胎不僅性能高,而且成本 低,使用方便。四
及實施方式下面結(jié)合附圖及實施方式進一步說明本發(fā)明。圖1、2是注液輪胎結(jié)構(gòu)示意圖; 圖3是夾板輪子示意圖;圖4、5、6是T形內(nèi)撐結(jié)構(gòu)、安裝圖;圖7是液體輪胎截面剖示圖8是塑料外胎局部剖示圖;圖11是泡沫內(nèi)撐輪胎截面剖示圖;圖13是無氣門輪胎截面剖示圖;圖15-18是塑料膜內(nèi)胎示意圖;圖25J6是抗拉帶結(jié)構(gòu)示意圖;圖27J8是塑料膜內(nèi)胎示意圖;圖四是直條狀內(nèi)胎示意圖;圖30、31是薄膜內(nèi)胎示意圖;圖32、33是氣門結(jié)構(gòu)示意圖;圖34是內(nèi)撐示意圖。圖1是90度角剖示。相當(dāng)于圖2完整時的A-A部分。橡膠外胎1與鋼圈2通過 公知子口扣合在一起,外胎內(nèi)壁有塑料膜3結(jié)合其上,塑料膜3代替內(nèi)胎,增強橡膠外胎1 的密封性能。二者有結(jié)合界面。輪子著地處4呈軸向平直狀。著地處指輪子與地面接觸的 部分。輪子的圓周面都可能成為著地處,運動中的輪子連續(xù)不斷地改變著地處。5是胎紋。 輪子鋼盆6與鋼圈2聯(lián)結(jié)。鋼盆即聯(lián)接鋼圈與中心軸的部件。鋼圈即聯(lián)接鋼盆與外胎的部 件。鋼盆、鋼圈可合為一體,成為一件。外胎1的兩側(cè)邊很矮,其內(nèi)腔容積很小,占輪胎總?cè)?積的1/5以下。外胎1也可呈平板狀,完全無容積。鋼圈2容積很大,占輪子總?cè)莘e的一半 以上。鋼圈2周邊離地面很近,在5厘米以下。圖2是輪子的軸向中心剖示圖,相當(dāng)于圖1 完整時的B-B線剖示。液體7充滿胎內(nèi)空間。液體7也可是半流體,或泥漿、油漿,或類似 果凍、牙膏的膠結(jié)物體、軟性物體、膏狀物體。軟性物可以是橡膠,軟性物體可與外胎合為 一體,此結(jié)構(gòu)的輪子可用汽車、飛機、自行車等交通工具。液體7中可摻有體積大、重量輕, 即比重小的固體。還可有內(nèi)撐。輪子著地處4如果凹進,勢必縮短輪子著地處的半徑,即h 的高度,而輪子著地處前面的輪胎半徑卻沒有縮短,反而有所增長。這樣,輪子運動的阻力 就大了。如果輪子保持著地處半徑不變,則輪子著地處的前面懸空,十分有利于輪子做前傾 的滾動動作,產(chǎn)生節(jié)能增效的效果。充氣輪子由于自身的弊端,常是著地處凹進,半徑變短, 因而運動受阻。著地處4呈軸向一條線,既能增加承載能力,又不會增加滾動阻力。增加輪 子數(shù)量的做法與此是同樣道理。塑料膜3可換成塑料膜內(nèi)胎,其形狀可與外胎的方形腔室 相吻合。塑料膜的厚度在1毫米以下。內(nèi)胎的常壓體積可比輪子的容積大,這樣,充填物的 張力就不會撐壞內(nèi)胎,沒有受到張力拉伸的內(nèi)胎材料,密封性能會更好。圖3,夾板8可用螺栓固定,可一邊安裝一塊夾板,從兩邊把外胎夾住。夾板的作用 是代替鋼圈,形成保護外胎的腔室,一是使輪胎負載時徑向變形小,即著地處半徑不變短。 二是爆胎時接地,起安全作用??梢贿吺菉A板,另一邊是鋼圈,如圖11,這樣有利于內(nèi)、外胎 在鋼圈上的安裝、拆卸。三是對輪胎起保護作用,免受外來損傷。夾板、鋼圈都可帶有加強 筋和裝飾層、覆蓋層。夾板可用螺栓或卡子固定在輪胎上,便于裝、卸。夾板8比外胎1的 直徑小1-10厘米。也可在公知輪胎上專門安夾板,起爆胎后的防護作用。圖4、5、6,T形內(nèi)撐9分成二塊,也可分多塊。由豎、橫二片板制成,豎板903卡在 鋼圈201上,橫板902平行于外胎101的內(nèi)圓周面,還有外圈901,外圈901將二塊內(nèi)撐箍在 一起。還起防護作用,防止爆胎后的行駛中割傷外胎。外圈與內(nèi)撐外圓相合。外圈901可 用橡膠、塑料、織物制成。爆胎時,豎邊把來自地面的力傳給鋼圈201。橫板面積大,可覆膠
圖9、10是有內(nèi)撐輪胎截面剖示圖; 圖12是凹面外胎截面剖示圖; 圖14是塑料膜內(nèi)胎、內(nèi)撐示意圖; 圖19- 是三種夾板示意6或塑,不損傷外胎。正常時,內(nèi)撐9不受力,也不起支撐作用??ㄔ阡撊ι想S輪子運動。外 圈901將內(nèi)撐9包住,固定在鋼圈201上。豎板903上還可有聯(lián)接孔10,用以將二塊內(nèi)撐用 卡子聯(lián)接在鋼圈上。圖4是兩個T形內(nèi)撐合在一起的示意圖。圖7,鋼圈202的一個立邊由夾板8構(gòu)成,鋼圈202包住塑料膜內(nèi)胎301。塑料膜內(nèi) 胎的截面形狀呈方形。橡膠外胎11與鋼圈202之間無子口,去掉了公知的子口結(jié)構(gòu),便于 加工,降低成本。塑料膜內(nèi)胎周圍可有墊子,以保護內(nèi)胎免受磨損。墊子可用金屬、塑料、橡 膠、織物制成。墊子的結(jié)構(gòu)與內(nèi)胎的外形相應(yīng)。鋼圈202可帶多種加強結(jié)構(gòu),可滾邊、卷口, 使其口部邊緣處不致因受力而變形張開。內(nèi)胎301可分為二個或多個,便于安裝和修理,還 可在爆胎時起到內(nèi)撐作用。內(nèi)胎里的充填物也可以是膏狀物、膠狀物,預(yù)先加工成型,使用 時放進鋼圈即可。外胎11靠自身的彈性及強度,包在輪胎外周,與抗拉層302緊密接觸,并 有部分進入鋼圈202。本發(fā)明所述的子口即外胎與鋼圈結(jié)合部位的相互扣合結(jié)構(gòu)。抗拉層 302位于內(nèi)外胎之間,與外胎一起包住內(nèi)胎,抵抗內(nèi)胎中填充物的壓力??估瓕涌捎谜澈蟿?與外胎粘合在一起,更換外胎時撕下抗拉層,抗拉層可重復(fù)使用。可用制造動力皮帶的公知 技術(shù)制造抗拉層。外胎11呈兩面平行的平板狀,安全沒有內(nèi)腔,外周帶有胎紋5。抗拉層即 抗拉帶。圖8,塑料外胎12和橡膠表層111有相應(yīng)的鋸齒狀結(jié)構(gòu),輪胎充壓后,張力使橡膠 表層牢固地聯(lián)接在塑料外胎上。如不用膠粘,卸壓后很容易將橡膠表層在塑料外胎上裝上 或卸下,便于更換。塑料外胎12也可換成抗拉層。塑料外胎12也可沒有橡膠表層111,直 接用塑料或合成材料制成外胎。圖9、10,袋狀內(nèi)撐13、球狀內(nèi)撐14實際上相當(dāng)于內(nèi)胎作用。由于分成了若干個, 不會同時爆炸,所以在爆胎時,又能起到內(nèi)撐作用。袋狀內(nèi)撐呈口袋狀。球狀內(nèi)撐呈球狀, 如乒乓球就可以是一種球狀內(nèi)撐,在胎腔里可任意放置,與流休一起,起到承載和防爆胎作 用。還可是帶狀、節(jié)狀內(nèi)撐,在胎腔里沿徑向纏繞、布設(shè),同樣能有內(nèi)胎、內(nèi)撐雙重功能。內(nèi) 撐里的充填物可以是本發(fā)明的填充物。輪胎中的袋狀內(nèi)撐可有一條或多條,可徑向或軸向 排列。內(nèi)撐可單獨起承載作用,也可與其他填充物共同起承載作用。圖9、10的輪胎中,均 可加入液體,與袋狀內(nèi)撐13、球狀內(nèi)撐14共同起承載作用。圖9中,塑料外胎12外周包有 橡膠表層111。橡膠表層在胎內(nèi)充壓后,可僅靠自身的彈力與塑料外胎或/和鋼圈固定聯(lián) 接,泄壓后,又可方便取下,方便更換。圖10中,塑料外胎12不帶橡膠表層,為獲得良好的 抓地力,需選用合適的塑料。圖6、7、8、9、10、11、12、13均只畫出了輪子的部分結(jié)構(gòu)截斷面剖示圖,表示截取輪
子某一部分的一個截面。其他部分未表示。圖11,泡沫內(nèi)撐15裝在鋼圈203內(nèi),并帶有橡膠表層111。泡沫內(nèi)撐具有與輪子 內(nèi)腔相應(yīng)的形狀??沙蕡A環(huán)狀,截面形狀可呈與輪子截面形狀相應(yīng)的圓形、方形、橢圓形、不 規(guī)則形狀等。內(nèi)撐的體積小于輪子內(nèi)腔的容積,便于充填一點流體、半流體。內(nèi)撐的橫截面 周長短于輪子內(nèi)腔的橫截面周長。鋼圈203的一側(cè)立邊由夾板8構(gòu)成。夾板8可用螺栓聯(lián) 接在鋼圈上,可從輪子上卸下或裝上,便于整圈成型后的泡沫內(nèi)撐和外胎安裝到鋼圈上。泡 沫內(nèi)撐同時具有內(nèi)胎和內(nèi)撐雙重作用,所以也叫泡沫內(nèi)胎。泡沫內(nèi)胎與橡膠表層,可粘接一 起或靠橡膠表層的彈力擠壓在一起。截面上有外胎與內(nèi)胎的結(jié)合界面。泡沫內(nèi)撐可分成多 塊。泡沫內(nèi)撐與流體、半流體共同做胎內(nèi)充填物,先裝入泡沫內(nèi)撐,再壓力充填流體,這樣只充填很少的流體即可。內(nèi)撐的加工方法可先加工成很長的內(nèi)撐帶,內(nèi)撐帶可呈直條狀、螺 旋狀、盤帶狀,具有二個或以上內(nèi)撐周長的長度。然后截取一段合適長度,繞在鋼圈圓周的 凹槽里,即成內(nèi)撐。接頭處可粘接,也可直接加工成與輪子內(nèi)腔相應(yīng)的單個的圓環(huán)狀內(nèi)撐。 公知自行車、人力車、摩托車輪子的外胎,其截面形狀呈圓弧形,不利于保持著地處半徑不 變。本發(fā)明的外胎截面形狀呈方形,有利于保持著地處半徑不變短。圖12,橡膠外胎102和鋼圈204具有與公知技術(shù)相反的反向子口。外胎102包住 鋼圈204,由于胎內(nèi)流體的擠壓力和子口的嚙合結(jié)構(gòu),流體不會漏出來。外胎102也不會松 動或脫落。鋼圈204內(nèi)也可有內(nèi)胎或內(nèi)撐。外胎102外表面向胎內(nèi)凹進,外胎中間部位受 力后,比兩側(cè)邊向外凸出的程度大一些,預(yù)先向內(nèi)凹進,補償多凸出的部分,形成預(yù)應(yīng)力,以 保持負載受力后的著地處半徑不變短。也可通過加厚外胎中間部位來達到預(yù)應(yīng)力效果。反 子口外胎可以適應(yīng)惡劣的道路條件,還可最大限度地在軸向直線上增加同條件下的著地面 積。圖13,鋼圈205包住部分外胎111,外胎111由橡膠表層單獨構(gòu)成。胎內(nèi)充填物16 是由粉狀、粒狀固體物組合成的液狀物或膏狀物或漿狀物。充填物可由公知的氣門進入胎 內(nèi),用水泵或泥漿泵加壓。外胎111內(nèi)層帶有塑料膜303。也可用塑料膜內(nèi)胎301。圖14、塑料膜內(nèi)胎的半成品呈管形帶狀,稱管帶17,螺旋狀卷在一起。用塑料膜加 工的內(nèi)胎,可先加工成很長的管帶17,并如圖螺旋盤繞在一起,具有二個或以上內(nèi)胎周長的 長度。管帶橫截面的周長長于輪子內(nèi)腔橫截面的周長。其上作出標(biāo)記18,標(biāo)出一個內(nèi)胎的 長度,然后按標(biāo)記18截取下來,兩頭一接、安上氣門,即成塑料膜內(nèi)胎。也可不接頭,只將兩 端封口,即成塑料膜內(nèi)胎。由于胎內(nèi)壓力,使用時接頭處自然會擠壓在一起。外胎也可類似 此法加工,先加工出長帶,后截取一段,接頭即成。泡沫內(nèi)撐也可類似此法加工。管帶17也 可制成直條管狀。圖15、16,塑料膜呈平帶狀,很長,將其按螺旋形粘合或熱合,形成管帶19,還可在 其上做出長度標(biāo)記,按標(biāo)記截取后,兩頭一接,安上氣門,即成塑料膜內(nèi)胎。圖16是圖15的 左視圖。還可用透明或彩色材料做內(nèi)、外胎。 圖17、18,平帶狀塑料膜20兩邊對接成管帶21,再將兩頭封口,安上氣門,即成塑 料膜內(nèi)胎。22是對折接縫。塑料膜內(nèi)胎上可不安氣門,只有一進氣孔,進氣孔對準安在鋼圈 上的氣門,充填物由此進入。圖19,夾板23呈盤狀,中間凹進部分用于聯(lián)接,周邊用于形成胎腔。圖20是19的 左視圖。圖21,兩個夾板23組合在一起,用螺栓連接,構(gòu)成輪子骨架對,代替鋼圈和鋼盆。 內(nèi)外胎裝在兩夾板形成的槽中,圓心可接軸。上緊夾板,擠緊內(nèi)、外胎,可使胎內(nèi)壓力升高, 具備荷載性能。圖22,深盆夾板25具有較深的盤身26,這種深盆夾板與平板狀夾板8結(jié)合,形成 輪子骨架,代替鋼圈和鋼盆。圖23,圓架狀夾板27由輻條觀聯(lián)接外圈和軸圈。這種夾板適合安裝在公知的輪 子上,起爆胎防護作用。所有夾板、鋼盆、鋼圈均可由塑料制成。圖對是23的左視圖。夾 板可同時具有裝飾板作用。圖25,抗拉帶四呈圓環(huán)狀,圖沈是圖25的左視圖。可用公知的動力皮帶材料和 工藝加工抗拉帶。抗拉帶內(nèi)壁可有塑料膜或涂層,代替內(nèi)胎??估瓗Э膳c內(nèi)、外胎結(jié)合在一起??估瓗Э梢詿o彈性或有較小彈性??估瓗Э删哂腥彳浶裕估瓗Ы孛娉势桨鍫?,或與內(nèi)、 外胎形狀相吻合。圖27,塑料膜內(nèi)胎30帶有氣門31。圖觀是圖27的左視圖。自行車可將氣門安 在鋼圈上,氣門芯的膠管插入塑料膜內(nèi)胎中,即可。塑料膜內(nèi)胎的開口處靠壓力緊貼鋼圈或 /和氣門形成封閉狀態(tài),不會泄漏充填物。圖四,直管狀內(nèi)胎32,兩頭封口,上有進氣孔33,可供安裝氣門用。直管狀內(nèi)胎32 繞在輪子腔室里,加入充填物后形成自然接頭。圖30,內(nèi)胎32上有進氣管34,進氣管34粘接或熱合聯(lián)接在內(nèi)胎32上??蓪⒐?氣門安在鋼圈上,讓進氣管34從氣門中穿出,套在公知氣門芯上,用公知的氣門螺帽壓緊, 將進氣管34壓緊在氣門芯與氣門之間。進氣管34可安裝在內(nèi)胎胎體的任何部位,比如胎 體中段。圖31,內(nèi)胎32形狀與公知的玩具氣球相似,呈長條形、管帶狀,一端封口,另一端 開口。該內(nèi)胎可用塑料膜或橡膠膜或合成膜制成。可用玩具氣球的材料和加工方法加工本 內(nèi)胎。圖32,內(nèi)胎32的開口端與氣門座37聯(lián)接,38是墊子。圖33,氣門芯36中間是直通式進氣孔,即直通孔。直通孔阻力小,便于充填物進 入。氣門芯36帶有膜管35。膜管可以有多層。使用時,將進氣管34套在氣門芯36上,包 住膜管35,充填后,胎內(nèi)壓力將膜管35壓扁,封閉直通孔。壓力還將進氣管34與氣門和鋼 圈擠緊,不會泄漏。膜管可用塑料膜或橡膠膜或合成膜制成。圖34,內(nèi)撐由4部分組成,便于加工和安裝。公知技術(shù)在胎內(nèi)注入一種自動補胎液,在小孔漏氣時自動補胎。注入量很少,一般 只注入胎內(nèi)容積1/3以下的補胎液。96101135. 1專利申請是一種注水輪胎,方法是在胎內(nèi) 注入胎內(nèi)容積1/3以下的水,目的是利用水在運動中產(chǎn)生慣性節(jié)能。上述技術(shù)不能解決輪 胎存在的不足。公知輪胎需經(jīng)常充氣,以保證氣壓,因此不方便。本發(fā)明的胎內(nèi)液體與公知的胎內(nèi)液體的作用不同,公知的胎內(nèi)液體作用是補胎或 起慣性作用。本發(fā)明卻還有承載、傳熱、安全、增效作用。所起的作用不同,在胎內(nèi)的數(shù)量不 同,其材料成份也不同。第二章一種車的傳動方法及應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于一種發(fā)動機對輪子或輪式受力裝置的傳動方法及其裝 置,尤其是省力節(jié)能的傳動方法及裝置。二、技術(shù)背景公知發(fā)動機對輪子的傳動方法及裝置,即輪子的受力方式及裝置, 有如下結(jié)構(gòu)和不足。輪子包括車輪。1、車輪的傳動方式不省力。以汽車為例。其動力作 用在輪子圓心,即軸上,阻力在輪子周邊,即輪子與地面的著地處,按照輪軸原理,動滑輪原 理,公知車輪的受力方式,即發(fā)動機對車輪的傳動方式是不合理的,因為它不省力。2、公知 的其他輪式傳動,也存在上述不省力的現(xiàn)象,如各種風(fēng)扇、船舶、飛機的螺旋漿、流體泵的葉 輪等。3、公知技術(shù)有一種二輪摩托,其動力作用在前輪周邊上。不足之處是傳遞動力不精 確,能耗大,磨損輪胎和機件,遇水或泥會降低摩擦力,損失能量,甚至無法傳動。輪胎缺氣 后直徑變短,胎面變軟,會影響傳動效果。由于上述原因,這種車及其傳動方式已被淘汰不 用了。4、蒸汽火車的動力靠連桿傳到車輪的輪輻上。隨著蒸汽機車的消失,這種傳動方式也 被淘汰了。5、殘疾人輪椅。用手撥動與車輪直徑相近的受動輪。這種帶受動輪的傳動方式在機動車中沒有應(yīng)用。有一種娛樂旋轉(zhuǎn)輪。在軸上接受發(fā)動機的動力,這樣不省力。6、電 動車由于沒有較好的傳動方式與省力裝置,所以速度低,動力不強勁,續(xù)行里程短、能耗高。三、技術(shù)內(nèi)容本發(fā)明針對公知技術(shù)的不足,提供一種省力的傳動方法及傳動裝 置,它應(yīng)用于所有車,包括火車、汽車、摩托車、自行車、外星車,還能應(yīng)用于風(fēng)扇、螺旋槳、水 泵、氣泵的葉輪、娛樂旋轉(zhuǎn)輪,以及輪式玩具。1、輪緣傳動。一種傳動方法及裝置,它用于電動車、磁動車、氣動車等各種輪子的 動力傳遞,其特征是發(fā)動機的動力最終作用在輪子的輪緣處;所述的輪緣指輪子1/3半徑 長度以外、圓心水平線以上的部位或車輪圓周以外的空間;或,有軌車車輪的輪邊上帶有 接受動力的受力裝置或受力結(jié)構(gòu);或,車輪的軸上裝有受動輪,受動輪的直徑是車輪直徑 的1/3或以上;或,輪子圓心的傳動軸上有主動輪,輪子鋼圈上裝有內(nèi)齒圈,主動輪通過中 介輪與內(nèi)齒圈組成內(nèi)齒輪傳動;或,電動機軸上裝有主動輪,主動輪直接對輪子輪緣傳動; 或,驅(qū)動輪子的主動輪的圓心在輪子圓周外。輪緣傳動即在輪子邊緣傳動,在輪子的圓周邊或周邊以外處傳動?;疖囕喿佑幸?圈大于輪子的輪邊,在輪邊部位傳動,就是一種在輪子圓周外的輪緣傳動。輪緣傳動可用公 知的齒輪傳動、皮帶傳動、摩擦傳動、連桿傳動、鏈條傳動等方式。也可是上述幾種方式結(jié)合 的傳動。輪緣傳動用在公知汽車上的結(jié)構(gòu)可以是,在公知輪子的鋼圈里設(shè)置內(nèi)齒圈,傳動軸 未端裝主動輪,主動輪直徑比較小,作用是輸出動力,比傳動軸直徑大一點,有足夠強度即 可。在主動輪與內(nèi)齒圈之間可設(shè)置中介輪,中介輪可有一個或多個,可安在主動輪的上方, 也可安在主動輪的水平方向上,組成內(nèi)齒輪結(jié)構(gòu)。主動輪驅(qū)動中介輪,中介輪通過內(nèi)齒圈驅(qū) 動輪子,實現(xiàn)輪緣傳動。電動車輪緣傳動時,一個電動機可以只驅(qū)動一個輪子,也可驅(qū)動多 個輪子。電動機的軸上帶主動輪,直接對輪子輪緣傳動?;?,電動機的主動輪伸進輪子的鋼 圈里,鋼圈里有內(nèi)齒圈,主動輪直接驅(qū)動內(nèi)齒圈,實現(xiàn)輪緣傳動。電動機可安裝在輪子周圍 的車體或車軸上。內(nèi)燃機也可如電動機一樣,將傳動軸由輪子的圓心處,移到輪緣處傳動。火車輪在輪邊上實施輪緣傳動,輪子的受力部位在輪子圓周以外,更省力。風(fēng)扇、 螺旋槳、各種葉輪可在同一軸上設(shè)置受動輪,實施輪緣傳動。也可在風(fēng)扇、螺旋槳、葉輪周邊 設(shè)受力裝置,如設(shè)齒輪圈,實施輪緣傳動。2、大輪傳動。一種傳動方法及裝置,它用于車輪的動力傳遞,其特征是車輪分大 輪、小輪,大輪著地,小輪位于大輪內(nèi)部下方,發(fā)動機的動力轉(zhuǎn)動大輪,大輪帶動小輪,小輪 帶動車體;小輪可由小車或滑塊代替;或,車輪電機以大輪為轉(zhuǎn)子;或,車輪電機以小輪或 小車或滑塊為定子;或,車輪電機有磁動區(qū);或,車輪電機用于輪緣傳動;或,一種車,它包 括電動車,其特征在于驅(qū)動電動車的電動機是車輪電機或高速電動機或變速電動機;或電 動車帶有電量轉(zhuǎn)換開關(guān)或帶有電軸裝置。輪緣傳動的省力作用有限,不易加長動力臂。大輪,也叫外輪、著地輪。它的直徑比 小輪大,有內(nèi)部空間,它位于小輪外,將小輪罩住,承受來自小輪的載荷。大輪裝有外胎。大 輪與車體限位聯(lián)接。限位聯(lián)接指車體與大輪活動聯(lián)接,對大輪的活動范圍起限定作用,使大 輪既能轉(zhuǎn)動和相對車體前后移動一定距離,又不會偏離正常位置。前后移動指大輪在轉(zhuǎn)動 過程中,其圓心相對車體發(fā)生的、平行于地面的前后移動。這種移動可用長圓孔來實現(xiàn)。大 輪的限位方法有多種,一可軸限位,即大輪帶有固定軸,車體上有長圓孔,軸在長圓孔里與 車體上限位聯(lián)接。或車體上固定一軸,穿過大輪圓心,大輪上有長圓孔,軸在長圓孔活動限位。二可周邊限位,即車體上帶有對大輪周邊限位的裝置。三可小輪限位,即小輪帶有限位 裝置。如小輪卡入大輪相應(yīng)的溝或筋中定位。大輪還可接受傳動輪與小輪共同對其定位。 大輪可成對聯(lián)接,即二個大輪通過一對小輪或小車成對聯(lián)接。大輪須有一定的強度,輪輻、 輪輞都不能有大的變形。大輪輪輻可采用板式結(jié)構(gòu),以增強度和封閉內(nèi)部。大輪對小輪的 傳動,其力的作用點可在小輪下方。小輪,也叫內(nèi)輪,非著地輪。小輪指在大輪內(nèi)運動的小 型輪子。小輪的作用是與車體聯(lián)接,接受大輪的傳動,帶動車體隨大輪一起前進。小輪可以 是小車或滑塊。小車指裝有輪子的、在大輪內(nèi)運動的小型車子。小車的作用也是與車體聯(lián) 接,接受大輪傳動,帶動車體隨大輪一起前進。滑塊指具有與大輪相應(yīng)的滑動面的裝置,其 作用與小輪相同。大、小輪的直徑以及它們直徑相差多少依需而定。小輪或小車在大輪里 的滾動方式可以有多種。一可金屬輪滾動,就象履帶式車輛中,金屬輪在履帶里滾動一樣。 二可膠輪滾動,即小輪或小車輪帶有輪胎。三可齒輪滾動,即小輪或小車輪與大輪組成內(nèi)齒 輪傳動結(jié)構(gòu)。四可類似火車車輪的有軌方式運動,即小輪或小車輪帶有類似火車輪的輪邊, 大輪里有相應(yīng)的軌道。小輪或小車輪或滑塊與大輪的接觸面可以是平面,也可是溝、筋、齒 等結(jié)構(gòu)。小輪或小車與車體可轉(zhuǎn)動聯(lián)接,即采用公知的輪子與車體的聯(lián)接結(jié)構(gòu),可以是小輪 或小車帶有固定軸,軸在車體中轉(zhuǎn)動,也可是車體帶有固定軸,小輪或小車在軸上轉(zhuǎn)動。也 可小輪或小車與車體固定聯(lián)接,用滑塊代替小輪。小車或小車輪采用齒輪結(jié)構(gòu)運轉(zhuǎn)時,也可 與傳動軸共用大輪的內(nèi)齒圈,組成具有上下兩個小齒輪的內(nèi)齒輪傳動結(jié)構(gòu)。內(nèi)齒圈可采用 鏈條結(jié)構(gòu),將鏈條布在大輪內(nèi),代替內(nèi)齒圈。小輪也可是圓弧形滑塊,在大輪內(nèi)滑動。小車 可有多個小車輪,沿大輪內(nèi)緣分布。大輪不是象公知車輪那樣繞圓心轉(zhuǎn)動,以軸為杠桿的重 點,推動車子前進,而是以小輪或小車輪為杠桿的重點,其圓心可以相對車體或小輪(或小 車)產(chǎn)生前后移動,以滿足傳動需要。本發(fā)明與公知技術(shù)相比,具有省力、節(jié)能的效果,提高了能源的效率。因此,車子的 內(nèi)燃機或電動機可以小馬力或小電量工作而獲得較大的功力。對緩解能源危機具有重大意 義。本發(fā)明的各種傳動方式,具有應(yīng)用面廣,易于實施的特點,比如公知的內(nèi)燃汽車,只需換 輪子,便可實施輪緣傳動或大輪傳動,達到節(jié)能增效效果。大輪傳動的節(jié)能效果更高,為電 動車的發(fā)展提供了廣闊前景,可解決電動車動力不強勁,速度慢、跑不遠的難題。省力結(jié)構(gòu) 還增強人對車的控制能力,比如大輪傳動的車除了上坡時能省力外,在下長坡、陡坡時,能 利用傳動大輪有效地控制車輛速度,減少或代替剎車,增加安全。輪子是古老的,方法是新 鮮的。本發(fā)明使人類祖先幾千年前發(fā)明的輪子具有了新的使用方法,它能應(yīng)用于所有的輪 式裝置,使其節(jié)能增效。四
及實施例。下面結(jié)合附圖進一步說明。圖35-41是二種輪緣傳動示意圖。圖42、43是二種輪軸輪緣傳動圖。圖44-48是三種不同的齒動板。圖49、50是有軌車輪緣傳動圖。圖51、52是風(fēng)扇輪緣傳動圖。 圖53-59是自行車輪緣傳動。圖60是娛樂旋轉(zhuǎn)輪輪緣傳動。圖61是車輪的輪緣范圍示意圖。圖62、63是二種大輪傳動結(jié)構(gòu)圖。圖64是同圓心大輪傳動結(jié)構(gòu)。圖65、66是大輪兩側(cè)帶齒孔圈圖。
圖67、68是大輪頂部傳動結(jié)構(gòu)圖。圖69是車輪電機結(jié)構(gòu)圖。圖70、71是一種大輪車。圖35是揭去外擋板后的結(jié)構(gòu)圖,圖36是圖35沿豎向中心線的剖示圖,增加了外 檔板、螺栓。豎向中心線即過圓心的豎向垂直線,也叫堅中心線。圖37是外擋板,圖38是 內(nèi)擋板。圖中輪子的鋼盆Al內(nèi)有內(nèi)齒圈A4。內(nèi)齒圈固定安裝在鋼盆Al內(nèi)。內(nèi)齒圈可以 是一體式的一整圈,也可以由多部分組成一整圈。主動輪A2位于輪子中心,固定聯(lián)接在傳 動軸A6上。中介輪A3位于內(nèi)齒圈A4與主動輪A2之間,將主動輪A2的動力傳遞給內(nèi)齒 圈A4,從而使輪子傳動。鋼盆Al圍繞車軸A5轉(zhuǎn)動,車軸A5不轉(zhuǎn)動。鋼盆外還有輪胎,本 圖省略未示。傳動軸A6從車軸A5圓心的管中穿過,主動輪A2固定在其端部。傳動軸的力 來自發(fā)動機,發(fā)動機可以是內(nèi)燃機、氣動機、電動機等。車軸A5上還固定有內(nèi)擋板A8,內(nèi)擋 板A8的圓心孔可呈方形或多邊形,便于與車軸固定。還可以在車軸上設(shè)定位樁、內(nèi)擋板的 軸管上設(shè)定位孔,二者配合定位。還可用鍵、槽結(jié)構(gòu)定位。內(nèi)擋板A8上固定有中介輪A3的 軸,使中介輪在鋼盆Al內(nèi)定位,位于傳動輪上方。內(nèi)擋板A8的另一作用是通過螺栓聯(lián)接孔 A10,將外擋板A9固定聯(lián)接。在鋼盆Al內(nèi)或/和車軸上還可有針對內(nèi)擋板的限位、扶正裝 置。外擋板A9的主要功能是擋灰塵、異物,保護齒輪,還有定位、裝飾作用。定位是給齒輪 定位。內(nèi)擋板A8、外擋板A9均可帶有加強筋、翻邊、拉深等結(jié)構(gòu),以增加強度和適應(yīng)結(jié)構(gòu)需 要。比如拉深螺孔位,使螺栓與外面平齊。圖中內(nèi)、外檔板上各有4個螺栓聯(lián)接孔A10。圖 2的螺栓聯(lián)接孔中有螺栓聯(lián)接。外擋板A9還帶有密封邊All,密封邊All可以是膠圈、膠 片、膠邊、柔軟耐磨、防止灰塵、水進入鋼盆內(nèi)。公知技術(shù)的密封裝置均可選用。A7是軸承裝 置。圖中顯示,發(fā)動機的動力最終作用在輪子的上方邊緣處,形成輪緣傳動結(jié)構(gòu)。輪子的上 方,從內(nèi)齒圈到圓心,相當(dāng)于動力臂,輪子的下方從圓心到輪子周邊,相當(dāng)于阻力臂,動力臂 比阻力臂短,按杠桿原理并不十分省力。但是,比公知技術(shù)以軸半徑為動力臂,以輪子半徑 為阻力臂的結(jié)構(gòu)要省力得多。公知汽車只需換上本輪子,就可省力。中介輪A3可安在傳動 輪A2水平中心線或以上的區(qū)域。圖39是揭去外擋板后的結(jié)構(gòu)圖,圖40是圖39沿豎向中心線的剖示圖,圖41是外 擋板。圖中傳動輪A14聯(lián)接在傳動軸A15上,伸進鋼盆Al里,與內(nèi)齒圈A4嚙合傳動,從而 帶動輪子傳動。外胎A13、鋼盆Al采用的是平板外胎結(jié)構(gòu),也可采用公知的鋼盆和外胎。鋼 盆Al圍繞車軸A12轉(zhuǎn)動。外擋板A18上有大孔A16、小孔A17,分別供車軸A12、傳動軸A15 穿過。傳動軸A15可以是電動機的軸。傳動輪A14在輪子的上方傳動,構(gòu)成輪緣傳動結(jié)構(gòu)。 圖39與圖35的區(qū)別在于傳動軸的位置不一樣,圖35在圓心、圖39在輪緣。圖42,傳動輪A19與大齒輪A20齒輪傳動。大齒輪A20與小齒輪A21同軸固定,形 成輪軸結(jié)構(gòu)。小齒輪A21帶動從動輪A22,從動輪A22與從動軸A23固定聯(lián)接,從動軸A23 與輪子AM固定聯(lián)接,帶動輪子AM前進。從動輪A22的直徑比輪子AM的直徑小,目的是 保持離地高度。在不影響行車的前提下,從動輪A22的直徑越大越好。從動輪A22也可位 于輪子AM上或靠近A24并列,在小齒輪A21與從動輪A22之間增加中介輪。從動軸A23 也可如圖39結(jié)構(gòu),位于輪子邊緣處,用齒輪對輪子傳動。小齒輪A21對從動輪A22的傳動, 可以是傘齒輪傳動,也可以是齒輪對齒孔、齒凹的傳動,即小齒輪A21是齒輪,從動輪A22上 有相應(yīng)的孔或凹,如圖44、45、46所示。公知機動車的從動輪轉(zhuǎn)動中,從動輪的直徑不到車輪直徑的1/3。本發(fā)明的從動輪直徑在車輪直徑的1/3以上,或者更大,越大省力。圖43,傳動輪A19與大齒輪A20齒輪傳動。大齒輪A20與小齒輪A21構(gòu)成輪軸結(jié) 構(gòu)。小齒輪A21帶動中介輪A25,中介輪A25帶動輪子AM運動。輪子AM上帶有如圖44、 45,46所示的結(jié)構(gòu)。也可讓大齒輪A20直接對輪子AM傳動。圖44是齒動板A26,齒動板即安裝在輪子或從動輪上,為齒輪提供動力作用點的 板狀物。齒動板與輪子鋼盆直徑一樣或略有大小,安裝在輪子或從動輪上,接受來自發(fā)動機 的動力,將輪子或從動輪驅(qū)動。齒動板上帶有孔或凹或齒,與相應(yīng)的齒輪嚙合傳動。齒動板 A26帶有4個安裝孔,供與鋼盆或從動輪聯(lián)接。圖45是圖44沿中心線剖示圖,上有齒孔A27,供齒輪的齒進入嚙合,傳遞動力。聯(lián) 接孔觀供與輪子或從動輪連接用。齒動板也可直接作為從動輪用。圖46是帶凹的齒動板A30,圖44也可以是圖46的主視圖,圖46也可是圖44沿中 心線的剖示圖。即將齒動板A26的齒孔處拉伸成凹,起孔的作用,供齒輪插入傳動。圖中凹 窩似9表示被拉伸后的凸起狀。凹窩似9可以呈方形。圖47,齒動板A31上帶有一圈齒條A32,齒條A32安裝在圖44齒孔A27的位置,代 替齒孔的作用。圖47相當(dāng)于圖44沿中心線的剖示圖,所不同的是齒孔A27變成齒條A32。圖48是齒動板似6安裝在鋼盆Al上的結(jié)構(gòu)圖,通過聯(lián)接孔似8用螺栓將兩者聯(lián) 接。圖48相當(dāng)于圖44沿中心線的剖示圖,所不同的是帶有鋼盆Al。圖49、50有軌車,如火車的車輪A34帶有輪邊A33,輪邊A33上帶有齒,可接受發(fā)動 機的動力,驅(qū)動輪子前進。圖示有意將輪邊A33畫得比車輪A34大很多,目的是加大輪與軸 的差距,從而更加省力。圖50是圖49的左視圖,點畫線表示齒輪。這是在輪子圓周外轉(zhuǎn)動 的輪緣傳動。圖51、52,風(fēng)扇葉A35外緣帶有一圈齒輪A36,兩者固定聯(lián)接。發(fā)動機的齒輪A37在 邊上傳動。圖中風(fēng)扇的基座及其他結(jié)構(gòu)省略未示。圖52是風(fēng)扇葉齒輪A36的左視圖,點畫 線表示齒輪。高速電機可使風(fēng)扇繞軸高速轉(zhuǎn)動。螺旋槳也可仿此結(jié)構(gòu)。為了達到要求的轉(zhuǎn) 速,可提高發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。如電動機的轉(zhuǎn)速完全可以提高到滿足風(fēng)扇輪緣傳動的要求。因 為電的速度是30萬公里/秒,電動機的轉(zhuǎn)速由電在導(dǎo)體里的速度決定,所以能達到本發(fā)明 的要求。發(fā)動在高速時,雖然可能多耗能,但多耗的能量與節(jié)省的能量相比,節(jié)省的能量大 于多耗的能量,還是節(jié)能的,這是因為采用本裝置所產(chǎn)生的效果,本裝置所采用的方法和結(jié) 構(gòu),符合科學(xué)原理。當(dāng)然,圖51、52的風(fēng)扇還應(yīng)有軸,可用框架固定軸,也可專門設(shè)一定柱或 基座,供安裝軸和風(fēng)扇用,公知技術(shù)可解決。圖53,電動機A39固定在車架上,通過皮帶A40將動力傳給傳動輪A41。傳動輪 A41安裝在尾架上,傳動輪A41上帶有摩擦輪。摩擦輪可用橡膠、塑料、金屬單獨或組合制 成。摩擦輪貼靠在后輪A38的外胎和/或鋼圈上,通過摩擦力,帶動后輪A38前進。傳動輪 A41位于后輪A38的一側(cè),是單邊傳動。也可雙邊傳動,雙邊傳動時,電動機、傳動輪可呈臥 式,即與后輪A38同一軸向。或僅傳動輪呈臥式。傳動輪兩頭或電動機軸兩頭帶有摩擦輪, 呈夾持狀夾靠在后輪A38的兩側(cè),帶動后輪前進。這種夾持式的輪緣傳動還有扶正作用,對 輪子進行扶正、定位。摩擦輪可帶有彈性,使其增加摩擦力,應(yīng)對異常運轉(zhuǎn)情況。摩擦輪的彈 性可由彈性材料或彈性裝置獲得。如用橡膠復(fù)合材料做摩擦輪。在軸上可滑動的摩擦輪有 彈簧推或拉著。自行車、機動車的傳動方式可以互相適用。圖中顯示,傳動輪位于后輪A38的上方,即著地處的正上方,充分利用了輪軸、動滑輪原理,能夠省力。調(diào)高電動機A39的轉(zhuǎn) 速,可以滿足自行車行駛速度的要求。圖中自行車前半部省略未示。也可將電動機A39安 在傳動輪A41的位置,直接對后輪A38傳動。圖中車輪輻條省略。也可對前輪夾持式摩擦 傳動。圖M-56,自行車輪A42上安有齒孔板A43,齒孔A44呈圓形,齒孔板A43安在輻條 中,靠近輪子邊緣。圖55是齒孔板A43的局部放大圖,齒孔A44分布在齒孔板A43上。圖 56是齒孔板A43的側(cè)視圖。齒孔板A43呈板狀、圓圈狀。齒孔板A43可安裝在輻條的一邊, 或從兩邊將輻條夾住,安裝在車輪上。圖57,齒孔板A45帶有長圓孔A46,長圓孔A46有利于齒輪的插入或脫出。齒孔板 A45表示整圓齒孔板由多塊組成,這樣便于安裝和修理。齒孔板可用金屬、塑料單獨或組合 制成??捎寐菟ā⒖ㄗ踊蚝附?、膠接等方法與車輪聯(lián)接。圖58、59,齒輪A47帶有尖齒A48,圓柱形尖齒頭上的尖是為了便于在齒孔中插入 和脫出。齒輪與尖齒可以是整體,即整體加工成形。也可是尖齒A48聯(lián)接在齒輪上。圖59 是圖58的左視圖,圖中省略了中間的兩個齒。圖60是一種大型娛樂旋轉(zhuǎn)輪A49。與風(fēng)扇一樣,在下面有電動機A51傳動。輪緣 傳動分兩種情況,一種是懸空式,或定位式。即輪子不著地,不起行走作用。如電風(fēng)扇、旋轉(zhuǎn) 娛樂輪等,輪子在原地懸空轉(zhuǎn)動,以軸為支承點和轉(zhuǎn)動中心。這類輪子輪緣傳動時,動力的 作用點可位于輪子水平中心線附近或輪子四周任意位置,應(yīng)用的是輪軸原理。另一類是著 地式,或行走式。即輪子有一處落在地面或支承物上,輪子起行走作用。如車輪、飛機輪。一 般來說,著地式輪子的輪緣傳動,其動力的作用點在著地處的上方、輪子圓心水平線以上的 輪緣處,也可以在輪子著地處以上、車輪高度1/3以上的輪緣處。輪子圓心水平線指經(jīng)過輪 子圓心的水平直線。水平中心線即圓心水平線、橫向中心線。吊籃A50與旋轉(zhuǎn)輪A49活動 聯(lián)接。旋轉(zhuǎn)輪A49繞軸轉(zhuǎn)動,電動機A51在下邊輪緣傳動。傳動方式可以是齒輪,也可以是 摩擦輪。圖中箭頭表示吊籃始終朝下。圖61,車輪A52的中心圓A53以外的斜線部分,是車輪的輪緣區(qū)域,來自發(fā)動機的 動力,作用在斜線區(qū)域任一處都可以,都是輪緣傳動。當(dāng)然,最佳位置是e點,即車輪著地處 上方、中心圓A53的上方,車輪的邊緣處。或邊緣以外處,如火車輪的輪邊處。中心圓A53的 半徑是車輪A52半徑的l/3,cd線以上、中心圓以外區(qū)域,均可作為輪緣傳動的力的作用點。 ab線是車輪的水平中心線,水平中心線附近也是輪緣區(qū)域。圖中Ii1的高度是Ii2的1/3,表 明車輪高度的1/3以上區(qū)域均可是輪緣傳動的著力點。車輪以外的輪緣傳動,如風(fēng)扇、螺旋 槳等,其輪緣的區(qū)域則包括圓周邊所有區(qū)域,即圖中中心圓A53以外的所有區(qū)域。圖62,大輪AM里面的下方,著地處上方有小輪A56,車子的載荷先傳給小輪,小輪 再傳給大輪。車體聯(lián)接在小輪A56圓心的軸上,可轉(zhuǎn)動聯(lián)接或固定聯(lián)接。當(dāng)傳動輪A55驅(qū)動 大輪時,小輪由于大輪的驅(qū)動力或/和自身的重力,在大輪里向下滾動,構(gòu)成大輪傳動???在小輪A56的軸上安裝類似圖37、圖38的檔板,傳動輪A55可以安裝在檔板或/和車體上。圖63,大輪AM里的小輪換成了小車A57,小輪與小車的作用基本相同。小輪A57 由小車輪A58和小車架A59構(gòu)成。車體聯(lián)接在小車A57上,可轉(zhuǎn)動聯(lián)接或固定聯(lián)接。小車 A57承擔(dān)車體的重量,帶著車體在大輪AM里運動。小車有點像玩具滑板車或旱冰鞋,在一 塊板的兩頭各有一根軸,軸上有輪子。小車輪可以象滑板車那樣分布,即一根軸上有二個輪子,也可只有一個輪子,還可以仿軸承結(jié)構(gòu),在圓周上分布多個輪子。小車輪可以是齒輪,與 大輪里的內(nèi)齒組成內(nèi)齒輪傳動。小車輪上可帶有溝槽、凸筋、立板,作用是與大輪定位,對大 輪也有限位作用。小車輪還可帶有活動子口,活動子口指小車輪與大輪之間有子口,該子口 是活動配合,使小車輪與大輪徑向活動聯(lián)接。小車輪可換成滑塊,即小車不帶小車輪,滑塊 與大輪之間面接觸,兩者相對滑動,當(dāng)然可用潤滑劑或潤滑油。小車架A59的體積可加大, 加大到超過大輪的圓心,直至上部,以供安裝電動機或/和傳動輪。但此結(jié)構(gòu)中,仍是只有 小車輪A58落在大輪A54的內(nèi)圈上,小車架A59不與大輪A54固定,不能影響大輪的運動。 但是小車架A59可以在不影響大輪轉(zhuǎn)動的前提下對大輪限位。比如小車架上有凹槽,大輪 上有凸筋,凸筋伸進凹槽里。一般情況下,凹槽、凸筋不相挨,有間隙。異常情況下,凹槽擋 住凸筋,使之回位。小車架可對大輪進行軸向或/和徑向定位。大輪傳動可有多種方式。一輛車可僅有一個大輪,即車的多個輪子中,只有一個是 大輪傳動。也可有二個或多個大輪傳動。或一個大輪就是一輛車,即全車只有一個輪子。 一輛車中,可有同軸的二個或多個大輪,也可以有不同軸的二個或多個大輪。同軸指二個或 多個大輪通過一對小輪或小車聯(lián)接在一根軸上,呈并列狀。如公知貨車有四輪同軸并列。 不同軸指二個以上大輪安裝在前后兩根不同的軸上。如自行車、轎車都有前后兩根不同的 軸。但大輪的同軸不一定有軸,而只是同一軸向。大輪可有從動輪,從動輪固定在大輪上, 位于任一側(cè)邊或兩邊,代替大輪,起接受傳動的作用。從動輪也可固定在大輪的軸上。不著 地,專起受動作用。從動輪比大輪的直徑小,這樣分開的好處是易封閉,傳動部位不受外界 干擾,易保養(yǎng)、維修。從動輪可另外加工好后,固定安裝在大輪的側(cè)邊。從動輪的直徑與大 輪相近,可以是大輪直徑的1/2以上。公知的殘疾人手動輪椅車采用大輪傳動,將會更加省 力。手撥輪相當(dāng)于從動輪,大輪里安小車,椅座安裝在小車上。圖63、64和圖35的結(jié)構(gòu)可結(jié)合起來,將車軸A5、中介輪A3聯(lián)接在小車A57或A61 上,就成了一種大輪傳動的車輪。大輪傳動、輪緣傳動的各種結(jié)構(gòu)可以互相結(jié)合、組合配置。 公知汽車只要換上二只這樣的輪子,就可實現(xiàn)大輪傳動,達到省力目的。大輪傳動的車帶拖 車時,其拖車可聯(lián)接在小車A61上。車體指車輪以外的、車輛的主體。車體可分為車架和車 廂二部分,也可由車廂兼車架。車體上可安裝電動機或其它發(fā)動機,用于對大轉(zhuǎn)傳動。大 輪傳動中的傳動輪A55,可帶有彈性,能在一定范圍內(nèi)上下活動,產(chǎn)生位移,以適應(yīng)大輪的運 動。圖64,小車A61與小車A57結(jié)構(gòu)不一樣,小車A61的高度超過了圓心,直達頂部,為 傳動輪A55提供基座。小車A61也可如圖65,呈整圓結(jié)構(gòu),這有利于對大輪限位。傳動輪 A55對大輪A54的傳動可以在大輪的受力點的上下、內(nèi)外或兩側(cè)進行傳動。受力點指輪緣區(qū) 域,主要指最佳受力點。最佳受力點指大輪頂部,即大輪豎向中心線的上端,即圖64、圖67 中傳動輪A55、傳動輪A65所在的區(qū)域。大輪A54與小車A61可同一圓心A60。圓心A60處 有小車A61的軸。可利用這種同圓心的結(jié)構(gòu),利用小車A61的軸對大輪A54限位,可以使大 輪的圓心孔大于小輪A61的軸,或大輪的圓心孔是長方形孔或長圓形孔。圖65、66,大輪A54兩側(cè)帶有齒孔圈A62,齒孔圈A62上有齒孔A63。齒孔A63供 圖58的齒輪A47傳動用,齒輪A47可位于大輪頂部。頂部即輪子上部,還包括輪子外的上 方。在大輪兩側(cè)各有一個齒輪A47,其結(jié)構(gòu)可類似圖68所示,在大輪頂部兩側(cè)對大輪傳動。 也可將此齒輪對齒孔的傳動變成齒輪對齒輪的結(jié)構(gòu),即公知齒輪技術(shù)。本發(fā)明所說的公知齒輪包括齒輪中的各種不同結(jié)構(gòu)的齒輪,如直齒或斜齒圓柱齒輪等。圖中,小車A63呈整圓 狀,可與大輪活動聯(lián)接,如溝筋凹凸相對的活動聯(lián)接,對大輪限位。小車上的軸可在豎向中 心線上不同位置,圖65的軸A60在豎向中心線的圓心以下位置,也可在圓心以上位置。圖 66是圖65的左視圖,并A-A剖示,圖中,齒孔圈A62聯(lián)接在大輪兩側(cè)。大輪帶有外胎A64, 外胎A64比齒孔圈A62高出許多。圖67、68,大輪AM頂部有傳動輪A65。傳動輪A65可以是摩擦輪,與受力圈A67 摩擦傳動。摩擦傳動中的傳動輪A65和受力圈A67可用金屬、塑料、橡膠或合成材料單獨或 組合制成,如在金屬上覆蓋橡膠做傳動輪。受力圈A67聯(lián)接在大輪上。傳動輪A65和受力 圈A67也可以是齒輪??梢允莻泯X圓錐齒輪傳動,也可以是直齒圓柱齒輪傳動。傳動輪A65 具有方形軸A68,傳動輪A65可以在方形軸A68上軸向滑動,產(chǎn)生不同的夾持力,從而對大輪 產(chǎn)生不同的傳動力。傳動輪在方形軸上的軸向滑動可用彈性結(jié)構(gòu)自動調(diào)節(jié),如用彈簧頂在 傳動輪背后。也可用人工控制。人工控制的方法可以是將傳動輪升起或下落,升起時夾持 力變小,傳動力也變小,下落時相反。傳動輪則需活動聯(lián)接在基座上。也可人工控制與自動 調(diào)節(jié)結(jié)合應(yīng)用。斜邊還有利于對大輪限位、定位。圖69,車輪電機指驅(qū)動車輪的車輪式電動機,就是把車輪和電動機結(jié)合在一起,合 二為一。圖中,大輪AM相當(dāng)于轉(zhuǎn)子,小車A63相當(dāng)于定子。小車A63與車體固定聯(lián)接。小 車A63的頂部有磁動區(qū)A69,磁動區(qū)指產(chǎn)生電磁動力的區(qū)域。圖中用虛線表示電磁動力的 區(qū)域。小車的磁動區(qū)可始終保持磁力,當(dāng)大輪的某一段轉(zhuǎn)到磁動區(qū)時,被接通電流、產(chǎn)生磁 力,與小車磁力相互作用,被磁力驅(qū)動,大輪相對小車做圓周運動。大輪的某一段離開磁動 區(qū)后,被切斷電流,失動磁力,不再受磁力驅(qū)動,下一段又接替受到磁力驅(qū)動,如此不斷循環(huán) 運動,推動車子前進。磁力包括應(yīng)用電磁斥吸原理所產(chǎn)生的力。也可將整個輪緣區(qū)域作為 磁動區(qū)。此結(jié)構(gòu)可用公知電動機或磁懸浮機車的原理來制作。如用電動機原理制作,將大 輪AM作轉(zhuǎn)子,稱“外轉(zhuǎn)子”,按轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)制作。小車A63作定子,稱“內(nèi)定子”,按定子結(jié)構(gòu)制 作。在軸A60處用電刷供電。只在磁動區(qū)內(nèi),轉(zhuǎn)子才會得電產(chǎn)生磁力作用。定子可只在磁 動區(qū)部分有線圈。當(dāng)然,也可完全仿電動機結(jié)構(gòu),以大輪為轉(zhuǎn)子,以小車為定子,在轉(zhuǎn)子、定 子的圓周面上產(chǎn)生磁動力,推動大輪轉(zhuǎn)動。磁力大輪傳動的好處是不需機械接觸而傳遞動 力,這樣方便設(shè)計,容易保潔,不受外物的干擾,傳動部分可封閉起來,不怕環(huán)境條件惡劣。 也可類似圖68,在大輪頂部上方設(shè)定子,該定子可呈與大輪相應(yīng)的弧形或半圓形,產(chǎn)生磁動 區(qū),運用本發(fā)明傳動。當(dāng)電動車有多個輪子驅(qū)動時,可用公知的電軸技術(shù)實現(xiàn)本發(fā)明的大輪 傳動。圖70、71,大輪傳動加車輪電機組成獨軸大輪車。小車A63與車體A70固定連接 在一起,通過小車輪A58落在大輪AM里,小車頂部有磁動區(qū)A69。車體帶有錨板A71,錨板 能升降。錨板的主要作用是停車時定位,防移動,還可有制動功能。虛線錨板表示上升位。 軸A60處用電刷供電。軸A60還可為大輪限位。蓄電池A72位于車底部,有電線為磁動區(qū) 供電。圖71剖示了大輪A54內(nèi)的磁動區(qū)A69。二個大輪通過二個小車并列。二個大輪都有 磁動區(qū),轉(zhuǎn)向時,對一個大輪制動或減速就行了??捎梅聪螂娏鲃x車制動,緊急制動可用轉(zhuǎn) 向的方法,倒行或就地打轉(zhuǎn),因為轉(zhuǎn)彎半徑小。車中人表示車高。獨軸大輪車指只有一個軸 向,也可是多軸大輪車。公知汽車用大輪傳動即是多軸大輪車。磁動區(qū)可換成傳動輪驅(qū)動, 或在大輪頂部用壓縮空氣向后吹風(fēng),推動車子前進。也可仿圖68結(jié)構(gòu),以大輪為轉(zhuǎn)子,在車體A70上部設(shè)定子,用本發(fā)明傳動。第三章一種車的獲能方法及其裝置與應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于能源補給領(lǐng)域。尤其是電動車的獲電方法。二、技術(shù)背景獲能指獲得能源、能量,能源包括電、氫、燃氣、燃油、壓縮氣等。充 電、加油都屬于獲能。公知交通工具、移動通訊工具在獲得燃油、電、液化氣等能源時都是采 用“加”或“充”的方法,如加油、充電等。有如下不足1、加油、氣時不安全。2、充電時間長。 3、續(xù)航里程短。電動車充一次電一般只能行駛100公里左右。4、動力不強勁。電動車在使 用一段時間后,電力下降,影響速度。5、不通用。公知的電動車,所用電源不能通用。手機 也一樣。6、蓄電池、可充電的干電池采用分散的、用戶自行充電的方法,這不方便,也不利于 提高充電質(zhì)量,不利于電力的合理使用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種簡便、高效的獲能方法及實施該方法的各 種裝置、設(shè)施等。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的1、換能法。即用換能代替加能、充能。一種用能體獲取動力能源的方法,所述的用 能體指使用能源的主體,如車、船;所述的動力能源指供用能體運動的能源,能源包括電力、 燃氣、燃油,所述的電力包括蓄電池、干電池、燃料電池,所述的燃氣指可燃氣體,所述的燃 油指可燃液體,其特征是用能體上使用統(tǒng)一規(guī)格的能源容器,在用能體運行的沿途設(shè)換能 站,換能站備有足能容器,用能體獲能時,在換能站取下乏能容器,換上足能容器;或,用能 體的乏能容器在換能站隨車更換;換能站對乏能容器進行加工,使之成為足能容器,或,換 能站回收、處理乏能容器,并提供新的足能容器;所述的足能指能量充足,所述的乏能指能 量缺乏。所述的容器指容納、控制能源的器具;所述的能源容器包括蓄電池、干電池、貯氣 桶、貯油箱、貯氫裝置等。用能體也叫獲能體。空油箱、電力不足的蓄電池是乏能容器,反之, 是足能容器。一種電動車、船獲取動力電源的方法,所述的動力電源指驅(qū)動電動車、船前進的電 源,包括蓄電池(電瓶)、干電池、燃料電池,其特征是車、船使用統(tǒng)一規(guī)格的動力電源,在 車、船運行的沿途設(shè)換電站,換電站備有足電電源,當(dāng)電動車、船需要獲電時,到換電站取出 或卸下乏電電源,換進或裝上足電電源;或,電動車、船的乏電電源在換電站隨車更換。換電 站對乏電電源進行加工,使之成為足電電源,為電動車、船提供換電條件。本發(fā)明采取“換”的方法,為電動車提供能源,即用新的或經(jīng)過充電加工的足電電 源換下舊的或電力不足的乏電電源。(足電電源指電力充足的電源。乏電電源指電力不足 的電源)?;螂娫措S車更換。電源隨車更換有二種形式,一種是“電源車”的更換?!半娫?車”指專門用來安裝、運輸電源,為用能車提供電力的車。用能車是一種用能體。用能車指 使用能源的車,用能車以所獲能源為動力?!半娫础敝柑峁╇娏Φ难b置。這里主要指蓄電池。 手機電源則是指手機電池。這種“換能”的獲能方法,類似于人們用空鋼瓶到液化氣站“換 氣”。即用空乏的容器或載體,換上實足的容器或載體,以此獲取所需的能?!胺Α敝缚諢o、缺 乏,如空油箱、空氣瓶、乏電電源等?!白恪敝赋鋵?,充足,如足電電源。另一種是電源隨用能 車一起更換,換車等于換電源。這時雖然換動的不是電源,而是人或貨,但這仍是本發(fā)明方 法的一種應(yīng)用,是一種變換的使用方法,是換能方法的延伸,仍然是一種換能技術(shù)。使用中, 當(dāng)電動車電力不足,需要換電時,就近向換電站換一輛電力充足的車。人或貨沒換,電源與 車換了。
將公知車輛的油箱、氣瓶按本發(fā)明的方法改為帶統(tǒng)一規(guī)格的更換式結(jié)構(gòu)后,就可 將加油、充氣改成換油、換氣。具有省時、安全、高效的效果。以壓縮氣體為動力的車,可到 換能站迅速地換上一瓶壓力充足的氣瓶,而不用花很長時間去充氣。該獲方法可在專門的 換能站完成。可借助于換能裝置或工具完成。2、更換式電源。更換式電源是指為更換而準備的、帶有為更換而具備的諸多特征 的電源。它帶有統(tǒng)一標(biāo)準的規(guī)格結(jié)構(gòu)或/和帶有與用能體安裝聯(lián)結(jié)的聯(lián)接結(jié)構(gòu)或/和帶有 向用能體輸出電力的電聯(lián)接結(jié)構(gòu)或/和帶有輸能的管道或結(jié)構(gòu)或/和帶有一個或多個輪子 或帶有船殼;或它由二個或以上的小型電源聯(lián)結(jié)、組合而成。也可以是一個大體積、大容量 的電源。或帶有外包層或/和防護層?;驇в泄?jié)能裝置?;蛩桥c用能體固定的隨車更換 式電源。隨車更換式電源不必象公知自行車電源那樣,每個電源都帶有充電裝置,用戶自行 充電。而是把充電工作,放到換電站去做。所述的統(tǒng)一規(guī)格可以是外形、尺寸、結(jié)構(gòu)和工作方式的統(tǒng)一。所述的安裝聯(lián)接結(jié)構(gòu) 可以是快裝快卸結(jié)構(gòu)。其快裝快卸結(jié)構(gòu)可是利用重力或彈力的結(jié)構(gòu),或框匣結(jié)構(gòu)或柜式結(jié) 構(gòu)或抽屜結(jié)構(gòu)或吊掛結(jié)構(gòu)或掛鉤結(jié)構(gòu)??蓪⒍鄠€電源組合在一起,用外包裝固定成一體。可 以是封閉式的,防水防塵防漏失,外有電源接頭。在用能車上有相應(yīng)的空間和聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。換 電時,取下用能車的乏電電源,放入早已準備好的足電電源,即告完成。電源上的輸出插頭 自動聯(lián)接,且插入深度、聯(lián)接強度、聯(lián)接方式都是統(tǒng)一的,都很可靠,能經(jīng)受運動的震動而不 脫離、失效。匣式、柜式、框式、捆扎式、夾持式結(jié)構(gòu)均是字面本意的形狀或結(jié)構(gòu)狀態(tài),與其有 相同或相似的效果。外包裝即外包層。電源的外包層可以是象箱、匣、柜的結(jié)構(gòu)形式,也可 以是捆扎式、夾持式等結(jié)構(gòu),其作用是固定單個或多個電源,使其具有與用能車的安全聯(lián)接 結(jié)構(gòu)和快裝快卸功能。防護層可與外包層合為一體,外包層即是防護層。公知電源的獲能方法是充電,本發(fā)明電源的獲能方法最終也要充電,在這點上是 一樣的。但充電的時間、地點、方式可不一樣,充電的對象也可不一樣,電源的結(jié)構(gòu)不一樣, 用能車的結(jié)構(gòu)不一樣,與此相應(yīng)的設(shè)施不一樣,最終表現(xiàn)為效果不一樣??梢允羌械?、規(guī) 范化、規(guī)模化地組織充電,在用電低谷時充電,便于提高充電質(zhì)量,降低充電成本,合理利用 電能,提高效率。3、與更換式電源相應(yīng)的車、船、手機。其特征是它們使用更換式電源,或帶有與更 換式電源外形、結(jié)構(gòu)、工作方式相應(yīng)的、統(tǒng)一規(guī)格的安裝空間結(jié)構(gòu)或/和安裝聯(lián)接結(jié)構(gòu)或/ 和電聯(lián)接結(jié)構(gòu)?;驇в泄?jié)電裝置,公知的節(jié)電方法均可用上。如變頻技術(shù)?;驇в卸嘟M電 源或備用電源,這樣能解決動力不強的問題。當(dāng)一組電源出現(xiàn)電力不足時,可啟動多組電源 中的備用電源,以獲得充足的動力。或帶有隨車更換的固定電源。固定電源指電源固定安 裝在用能車上,是固定聯(lián)接,而非便于更換、裝卸的聯(lián)接。電源隨車更換,則電源可固定安裝 在用能車上。電源或用電體上可帶有計量或計數(shù)標(biāo)識或裝置,以顯示電源當(dāng)前的電量、充電 次數(shù)等。比如充一次電打印一個標(biāo)記。公知的聯(lián)接方式中,快裝快卸的結(jié)構(gòu)方式很多,均可 選用。4、公共干電池的獲能。一種可充電干電池的充電方法,其特征是將乏電電池集中 充電;或者,將乏電電池集中到換電站,由換電站充電;或者,其特征是換電站在用電低谷 時充電;所述的乏電電池指電力不足的干電池;或者,一種充電器,其特征是它可同時為四 個以上電池充電。
5、一種電動自行車,其特征是裝有單純式電源;或它安裝有隨車更換的固定電源 或更換式電源;或它帶有電源車。單純式電源指不帶充電裝置,不能自行充電的電源。固定 電源指與自行車固定聯(lián)接的電源,公知電動自行車是方便裝卸的聯(lián)接。6、換能站。一種與上述換能方法和產(chǎn)品相應(yīng)的換能站,它位于車船的運行線上,每 隔一段距離有一個換能站,其特征是它帶有足電電源或/和換能裝置或/和換能工具或/ 和有標(biāo)志物顯示。還可帶有充電裝置、充氣裝置、充液裝置或/和氣體壓縮裝置或/和燃料 加工裝置,或從加工地點將足電電源運到換電站。以備換能時使用。換電站也是一種換能 站??梢允侵粚iT用能體的換能站。換電還可包括更換蓄電池的內(nèi)部材料或元件。有益效果一是解決了電動車的三大難題。把充電工作交給換電站去做,換電可在 1分鐘之內(nèi)完成。其次,由于換電速度快,等于是延長了續(xù)航能力。第三,由于換電站分布廣, 可以方便地換電,再加上多組或備用電源技術(shù),也就解決了電源動力不強勁的問題。二是解 決了其他用能體,如家用電器、電動工具、移動通訊工具的獲能問題,比公知技術(shù)更方便、快 捷,質(zhì)量更高,成本更低。三是換能技術(shù)所需的電源、交通工具、移動通訊工具,比公知技術(shù) 結(jié)構(gòu)更簡單、成本更低。如電源不帶充電裝置,電動車不用自行充電,四是本發(fā)明電源不用 自帶充電裝置,減輕了電源重量,降低了成本,有利于車輛的整體設(shè)計。五是本發(fā)明的電源 車或船為公知的內(nèi)燃機車電動化找到了一條過渡性措施。六是本發(fā)明的電源換下來后,可 以在用電低谷充電,避開用電高峰,成為轉(zhuǎn)化電能的方法和技術(shù)。而公知技術(shù)的電動車卻無 法避開用電高峰。七是電源車自帶輪子或船殼,具有活動性,能隨用能車、船運行。這就使 公知的電動車、船不用再自帶電源,只要有電動機就行了。這就減輕了用能車的重量,增加 了空間,便于電源的更換。八是本技術(shù)的出現(xiàn)。可取代城市有線電車的電力線。九是換油、 換氣比加油、充氣更方便、更安全。四
和實施方式下面結(jié)合附圖和實施例進一步說明本發(fā)明。圖72是電源車帶聯(lián)接架示意圖。圖73-75是聯(lián)接結(jié)構(gòu)示意圖。圖76-79是二種安裝聯(lián)接結(jié)構(gòu)。圖80、81是組合式電源示意圖。圖82、83是二種插頭示意圖。圖84是廂式車電源空間示意圖。圖85-88是二種電源示意圖。 圖89、90是外包裝結(jié)構(gòu)示意圖。圖72,電源車帶有輪子Bi,電源B2裝在輪子Bl上。車前有與用能車安裝聯(lián)接的 裝置——聯(lián)接架B3。聯(lián)接架B3上帶有樁B4、彈簧B7、滑板B8。電源輸出線B5帶有插頭B6 位于車頭前。還可有信號線、操控線。電源車也可帶有電動機,這時就要彈簧B7、滑板B8起 作用了。彈簧B7和滑板B8位于用能車下,滑板B8與用能車接觸,將用能車的一部分重量 傳遞到聯(lián)接架B3上,再傳給輪子Bi。電源輸出線B5不僅輸出電能,還可帶有各種信導(dǎo)線, 以供用能車上掌握電源車的各種情況。當(dāng)發(fā)現(xiàn)電源車出現(xiàn)電力不足時,可以到就近的換電 站換電。由于電源車的安裝聯(lián)接結(jié)構(gòu)和電聯(lián)接結(jié)構(gòu)很方便卸下或裝上,所以換電會很快完 成。自行車后拖一個單輪電源車比較合適。后面的電源車還可當(dāng)拖斗用。電源車、電源均 可帶電量顯示裝置。電源車也可裝上船殼,成為電源船,為船舶提供動力。電源車須與用能 體聯(lián)接,才能為其提供動力。電源車如載客、貨,就變成了用能車。電源車帶有電動機、駕駛 裝置就成了電拖車,電拖車仍是電動車,其電源可隨車更換。電拖車拖著客、貨車運行,類似 于拖輪牽引拖駁在水上運行。電拖車也可變換成電拖船,即電拖輪。圖73是圖72的聯(lián)接架B3的俯視圖?;錌8切去中間部分,可以看到彈簧B7。
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圖74,聯(lián)接架B3帶有樁B9。圖75是圖74的左視圖。樁B9可插入用能車上相應(yīng) 的孔或凹中,與用能車聯(lián)接。圖76是一種聯(lián)接桿B10,用于電源或電源與用能車的安裝聯(lián)接。聯(lián)接桿BlO頭部 帶一斜邊臺階,便于卡入相應(yīng)的卡槽中,聯(lián)接固定。圖77是圖76的俯視圖。圖78是又一種聯(lián)接桿B11,功能與聯(lián)接桿BlO相似,用于電源或電源車與用能車的 聯(lián)接。聯(lián)接桿BlO也可用于電源與手機的聯(lián)接。圖79是圖78的左視圖。圖80,組合式電源的帶有外包層B12,上面揭去了蓋板,由12個小規(guī)格電源B13組 成。每個小規(guī)格電源B13都相互聯(lián)通電路。電源插頭B14固定在電源邊上,也可位于電源周 圍其他任何合適地方。圖81是圖80的右視圖,電源插頭B14是一種扁方形插頭。也可插 頭安在用能車上,電源上帶有插座。公知技術(shù)的電源接頭方式均可用于本發(fā)明。插頭可加 長、加強,以防在運動中接觸不良或損壞。電源帶有統(tǒng)一的規(guī)格型號、便于互換??捎卸鄠€標(biāo) 準系列,以適應(yīng)不同車的需求。比如可分成轎車電源、貨車電源、自行車電源。也可有通用 標(biāo)準。手機統(tǒng)一電池標(biāo)準,無論任何手機,均可使用通用的電池。而不分哪個廠生產(chǎn)的,哪 個牌子的,都能通用。插口燈座的彈性柱、缺口與插口燈泡的兩卡樁結(jié)構(gòu)也可用于電源與用 能車的安裝聯(lián)接、固定。公知的聯(lián)接結(jié)構(gòu)很多,均可結(jié)合使用。電聯(lián)接的結(jié)構(gòu)方式也很多, 各種插頭、插座、電聯(lián)接方法均可借鑒,有的可直接使用。比如火車的車廂之間,就有一種電 聯(lián)接裝置,兩頭一接就行,可用于本發(fā)明。公知技術(shù)中,沒有將干電池用作車、船等交通工具 的動力的先例或文獻,本發(fā)明提供了這個先例和使用方法及相關(guān)技術(shù)。用能車在換能站取 下空乏的一次性干電池,換上實足的一次性干電池,這與使用蓄電池是一樣的。所不同的是 換能站對換下的一次性干電池進行回收處理,而不進行充電加工??沙潆姷母呻姵赜米鬈?、 船等交通工具的動力電源,其使用、獲能方法如同本發(fā)明中蓄電池的方法一樣,而不是由用 戶自行分散充電。所有的電池都是帶統(tǒng)一規(guī)格的、通用的公共電池。使用時,用戶在換能站 (商店也可以是換能站)留下乏電電源,換上足電電池即可。當(dāng)然,用戶只需交充電費。本發(fā)明對蓄電池的使用、獲能方法,也可用于車船以外的用能體,比如家用電器、 照明器材、娛樂設(shè)施等用能體。所用電源,包括用于各行各業(yè),具有各種不同用途或功能的 電源,均可應(yīng)用本發(fā)明。同樣,本發(fā)明的電源,也可用于各行各業(yè),為各種不同的用能體提供 電力。圖82、83,電源帶有叢接式電源插頭B15,叢接式可防止使用中的接觸不良現(xiàn)象。 即使其中一個接頭松動、失效,其他的仍然接通著,仍可照常工作。圖84,用能車是一種廂式卡車,在其下方有一方形電源倉B16,供安裝電源用。電 源倉B16可帶有與電源聯(lián)接的相應(yīng)結(jié)構(gòu)?;?qū)㈦娫淳€引入駕駛室聯(lián)接。用能車可帶有二個 或多個電源倉,一個作為備用電源倉,換能時,可以卸下、裝上同時進行。用能車可帶有自卸 或/和自裝裝置,能自動卸下或裝上電源。比如由多個蓄電池組成方匣狀,用彈性掛鉤固定 在車底部。更換時,司機按下按鈕,彈性掛鉤張開,方匣狀乏電電源落下,送走。同時足電電 源被送到備用電源倉,彈性掛鉤合攏,將其從二方或多方鉤住,固定在車底部,完成換能。彈 性掛鉤也可以是活動板??捎秒妱臃绞?、機械方式、液壓傳動或氣動伸縮裝置、傳送裝置操 作彈性掛鉤、活動板或電源。電源及相關(guān)的功能裝置組合在一起,可以方便地從車上卸下或 裝上,這有點類似電器產(chǎn)品中的集成塊,把各種功能件“集成”在一塊,便于更換。多個電源 集束在一起,類似集裝箱,便于整體更換。
圖85,電源B17帶有安裝槽B18、接電槽B19、拉手B20。該電源可稱作抽屜式電 源,它可以象抽屜一樣插進用能車的電源匣里,或拉出。安裝槽B18是兩面對稱的長條形滑 槽,能將電源卡在用能車相應(yīng)的空間結(jié)構(gòu)里,實現(xiàn)穩(wěn)固聯(lián)接。接電槽B19是又一種電聯(lián)接方 式,整個槽作為電源的輸出端,可呈兩面對稱結(jié)構(gòu),一面是正極,一面是負極,電源通過接電 槽B19實現(xiàn)流通。接電槽B19具有接電方便、可靠的特點。與接電槽對應(yīng)的取電結(jié)構(gòu)可用彈 性導(dǎo)體制成,與接電槽是面接觸。也可有非標(biāo)準系列的電源和用能車,以適應(yīng)不同的需求。 但仍用“換”的方法獲能。圖86、87,電源B21 —頭帶有接電凹B22、圍邊B23,另一頭帶有接電凸B26,臺階 B25。當(dāng)多個電源組合時,接電凸B26,臺階B25進入相鄰電源的接電凹B22、圍邊B23內(nèi)。圍 邊B23與臺階B25起固定、定位作用,使相鄰電源對正、對齊,并保障接電穩(wěn)固、可靠。接電 凸似6對準接電凹B22,起接通電流作用。電源B21還有邊槽B24、供用電車上的固定裝置 與之聯(lián)接用。圖88是圖85的右視圖,圖中可看出,接電槽B19 —邊一條,對稱分布。安裝槽B18 也是一邊一條,對換分布。圖89、90電源的外包裝B27呈圓桶狀,其蓋子B31呈現(xiàn)圓形。蓋子B31的中間有 一板狀彈性鋼板B28,也可是其他彈性物或彈性裝置。換電時,取下乏電電源,裝入足電電 源,蓋上蓋子B31,由于蓋子B31上有彈性鋼板B28,桶底部還有螺旋彈簧+B^,能將電源固 定在里面,在桶身上還接電孔B31,電線由此穿進。電源外包裝B27具有很好的密封性能,能 防水、防塵。電源外包裝B27當(dāng)然也可呈方形、矩形,依需而定。圓桶形外包裝還可用作為 燃氣、燃油、壓力空氣、氫燃料等能源的包裝。蓋子B31與桶口邊B30的聯(lián)接可以仿高壓鍋 的扣合結(jié)構(gòu)。也可用搭扣結(jié)構(gòu)。電動車底部可有二個電源倉,開口向下,換電時,卸下乏電電源和裝上足電電源的 工作可同時進行。平時,電源倉總有一個空著?;驌Q電時,乏電電源自動運動到固定的落下 位置,騰出裝足電電源的位置,以便卸下與裝上同步進行。第四章一種車用蓄電池與電力網(wǎng)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于電力節(jié)能,尤其是用蓄電池節(jié)能。二、技術(shù)背景公知技術(shù)缺乏電力網(wǎng)節(jié)能、電能蓄存或轉(zhuǎn)換方法。公知的蓄電池一 是沒用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活的用電及節(jié)能。二是充電時間沒有意安排在用電低谷時。三 是沒專門用于電力網(wǎng)節(jié)能。公知的制冷設(shè)備,如冰箱、冷庫一是沒安蓄電池,不能充分利用低谷電。二是沒有 專門為吸納低谷電而設(shè)立的大型制冷設(shè)備及設(shè)施。雖也用分時電表,但對電力網(wǎng)來說遠不 夠,且是被動節(jié)能,是用戶的節(jié)能方法,而不是電力網(wǎng)的節(jié)能方法,電力網(wǎng)無法主動節(jié)能,其 目的、方法、用途、效果都不一樣。由于上述原因,電力網(wǎng)經(jīng)常出現(xiàn)供大于求的低谷和供不應(yīng)求的高峰現(xiàn)象。尤其是 供大于求時,白白浪費大量電能。如《武漢晚報》2002年7月25日報道,武漢市電力網(wǎng)每天 夜晚因電力供大于求的低谷現(xiàn)象而損失電量高達1600萬度,拆合人民幣800多萬元,這是 多么巨大的浪費呀。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種蓄電池獲能、節(jié)能方法,為電力網(wǎng)的低谷 電提供一種用途,節(jié)省能源。當(dāng)電力網(wǎng)的電量供大于求時向蓄電池充電;當(dāng)電力網(wǎng)的電量供
21求平衡時停止向蓄電池充電;當(dāng)電力網(wǎng)的電量供不應(yīng)求時,蓄電池向電力網(wǎng)送電。這個過程 可是自動的。這種蓄電池是大型的。也可用蓄電池組。蓄電池包括可充電干電池。蓄電池 向電網(wǎng)送電,交直流電轉(zhuǎn)換技術(shù)等,公知技術(shù)均可做到。一種電力網(wǎng)節(jié)能裝置,它包括電力網(wǎng)、蓄電池,其特征是將二者導(dǎo)線聯(lián)接,用電低 谷時,向蓄電池充電,用電高峰時,蓄電池向電力網(wǎng)送電,二者之間可有充電裝置;或電力網(wǎng) 與制冷設(shè)備或/和壓力設(shè)備電聯(lián)接。本發(fā)明擴大了蓄電池的用途范圍,擴大到一切可用電力的對象。如交通工具、機器 設(shè)備、照明系統(tǒng)、家用電器等。同時也為電力網(wǎng)節(jié)能提供了一種方法。蓄電池可安裝在使用現(xiàn)場,低谷時充電,充電可自動完成。在需要用電時向電用對 象送電。比如沖床帶有蓄電池,低谷時自動充電。需用沖床時,蓄電池作為發(fā)動機開動沖床 工作。再如汽車用蓄電池驅(qū)動,蓄電池的電用完或電不足時就近到換電站換上新的蓄電池。 換電站集中專門充電,然后設(shè)零售部門賣電,即更換蓄電池。用電低谷時,也可向制冷設(shè)備或/和壓力設(shè)備送電,這個過程可以是自動的。制冷 設(shè)備或/和壓力設(shè)備可將氣體加工成液體。比如將石油氣加工成液化石油氣。將氧氣加工 成液氧。將水制成冰,成為商品。用電低谷時,向改變物體形狀的設(shè)備,如壓力設(shè)備送電,這個過程可以是自動的。 比如用來壓迫彈簧,數(shù)量眾多的彈簧集中釋放勢能,作為動力用。再如舉起重物,重物落下 時的勢能可以作為動力用。
2權(quán)利要求
1.一種傳動方法,包括發(fā)動機、車輪,其特征是車輪的邊緣處帶有接受動力的受力裝置 或結(jié)構(gòu),車輪接受動力的受力點在車輪的邊緣處,發(fā)動機的動力的作用點在車輪的邊緣處, 所述的發(fā)動機的動力的作用點與所述的車輪接受動力的受力點相應(yīng),發(fā)動機的動力最終作 用在車輪的邊緣處的受力點上,起到節(jié)能作用。
2.如權(quán)利要求1所述的傳動方法,其特征是所述的車輪的邊緣指車輪1/3半徑以外、經(jīng) 過圓心的水平線以上的部位;或,車輪由大輪、小輪組成,大輪是著地輪,小輪位于大輪內(nèi)部下方,發(fā)動機的動力傳給 大輪,大輪帶動小輪,小輪帶動車體,驅(qū)動車子前進;所述的小輪還可用小車或滑塊代替;或,所述的車輪帶有車輪電機,車輪電機以大輪為轉(zhuǎn)子,以小輪為定子;或,所述的車輪的邊緣處有磁動區(qū)(A69),磁動區(qū)安裝有磁力驅(qū)動裝置。
3.如權(quán)利要求1所述的傳動方法,其特征是驅(qū)動車輪的主動輪的圓心在車輪圓周以 外,發(fā)動機的動力最終作用在車輪的邊緣處。
4.如權(quán)利要求1所述的傳動方法,其特征是所述的發(fā)動機包括電動機或內(nèi)燃機;所述 的車輪包括有軌車或汽車或自行車的車輪;所述的傳動方法包括齒輪傳動、皮帶傳動、摩擦 傳動;或,所述的車輪在鋼圈上裝有內(nèi)齒圈,主動輪通過中介輪與內(nèi)齒圈組成內(nèi)齒輪傳動, 或主動輪直接對內(nèi)齒圈傳動。
5.一種傳動方法,包括發(fā)動機、車輪,其特征是車輪的軸上裝有受動輪,受動輪的直徑 是車輪直徑的1/3或以上,發(fā)動機的動力最終作用在受動輪的邊緣處。
6.一種傳動裝置,包括發(fā)動機、車輪,其特征是車輪的邊緣處帶有接受動力的受力裝置 或結(jié)構(gòu),車輪接受動力的受力點在車輪的邊緣處,發(fā)動機的動力的作用點在車輪的邊緣處, 所述的發(fā)動機的動力的作用點與所述的車輪接受動力的受力點相應(yīng),發(fā)動機的動力最終作 用在車輪的邊緣處的受力點上,起到節(jié)能作用。
7.如權(quán)利要求6所述的傳動裝置,其特征是所述的車輪的邊緣指車輪1/3半徑以外、經(jīng) 過圓心的水平線以上的部位;或,車輪由大輪、小輪組成,大輪是著地輪,小輪位于大輪內(nèi)部下方,發(fā)動機的動力傳給 大輪,大輪帶動小輪,小輪帶動車體,驅(qū)動車子前進;所述的小輪還可用小車或滑塊代替;或,所述的車輪帶有車輪電機,車輪電機以大輪為轉(zhuǎn)子,以小輪為定子;或,所述的車輪的邊緣處有磁動區(qū)(A69),磁動區(qū)安裝有磁力驅(qū)動裝置。
8.如權(quán)利要求6所述的傳動裝置,其特征是驅(qū)動車輪的主動輪的圓心在車輪圓周以 外,發(fā)動機的動力最終作用在車輪的邊緣處。
9.如權(quán)利要求6所述的傳動裝置,其特征是所述的發(fā)動機包括電動機或內(nèi)燃機;所述 的車輪包括有軌車或汽車或自行車的車輪;所述的傳動方法包括齒輪傳動、皮帶傳動、摩擦 傳動;或,所述的車輪在鋼圈上裝有內(nèi)齒圈,主動輪通過中介輪與內(nèi)齒圈組成內(nèi)齒輪傳動, 或主動輪直接對內(nèi)齒圈傳動。
10.一種傳動裝置,包括發(fā)動機、車輪,其特征是車輪的軸上裝有受動輪,受動輪的直徑 是車輪直徑的1/3或以上,發(fā)動機的動力最終作用在受動輪的邊緣處。
全文摘要
一種車,屬于交通工具領(lǐng)域,發(fā)明內(nèi)容包括液體輪胎、傳動方法、獲能方法。液體輪胎內(nèi)裝液體或半流體,使輪胎安全高效;傳動方法由公知的軸傳動改為輪緣傳動、大輪傳動,可比公知技術(shù)省力、節(jié)能;獲能方法將公知的充電改為換電,車上有快速換電裝置,可在換電站一分鐘內(nèi)完成換電,還可不停車換電。
文檔編號B60C7/00GK102120415SQ20111000584
公開日2011年7月13日 申請日期2003年7月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月28日
發(fā)明者任文林 申請人:任文林