CN201633460U - 单侧轮毂式节能车轮 - Google Patents
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Abstract
一种单侧轮毂式节能车轮,由轮体机构、能量转换机构和控制机构组成。能将刹车或减速时车及车轮的惯性能量储存起来,运用到车轮启动中。能量转换机构采用左、右单向轴承和缠绕其间的卷簧,卷簧内头固定安装在右单向轴承外圈,卷簧外头连接左单向轴承外圈,利用卷簧得卷伸实现蓄能和放能。控制机构中,通过外力拨动拨叉左右移动,控制止转盘与右单向轴承外圈的圆盘、左摩擦片与右摩擦片离合,使卷簧外头和卷簧内头交换与国定的轮轴和能转动的轮毂连接,以控制和实现制动惯性能量的存储和释放。本实用新型的有益效果是将制动的惯性能量有效的储存和利用,不影响刹车效果。方便刹车和减速的控制和操作,提高操作合理性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种制动节能车轮,尤其是一种蓄能、节能的单侧轮毂式节能车轮。
背景技术
目前,各种车辆在交通中减速和刹车是常见的现象,尤其是减速的概率大大多于刹死车,无论是减速还是刹车,都是能源的双重浪费,一方面是惯性能的损耗,另一方面是阻止惯性能所施加的能量损耗。虽然现在世界各国对这一问题很重视,现有技术或***庞大结构复杂,或应用范围狭小,仅限于汽车。在实际应用中还有广阔的开发空间。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种单侧轮毂式节能车轮,将减速时车及车轮的惯性能量储存起来,再应用到车轮启动中。本实用新型的核心机构是将惯性动能转化为弹性势能、再转化为启动动能的能量转换机构和控制机构。结构简单,应用范围大。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:由轮体机构、能量转换机构和控制机构组成。轮体机构包括:车轮、轮架、轴承、轴、飞轮和轮闸;能量转换机构包括:推盘、卷簧、卷簧外头、卷簧内头、左单向轴承、右单向轴承。控制机构包括:拨叉、推盘、键套、键槽套、平键、止转盘、销、压缩弹簧、安装盘、螺钉、左摩擦片、右摩擦片。车轮是一个中心对称结构,由轮胎、轮圈、轮辐、轮毂和气门嘴组成,轮辐是3个,也可以是3个以上,均匀分布,结构和形状相同;轮圈上套有轮胎,轮胎设有气门嘴;轮圈、轮辐、轮毂是一体,轮毂左右两侧安装有轴承,轴承内安装有轴,轴固定在轮架上,飞轮安装在轮毂右侧外圆柱表面上,轮闸安放在轮圈两侧。能量转换机构设在左侧轮毂上,左侧轮毂外圆柱表面安装有右单向轴承,左、右单向轴承均包括单向轴承内圈和单向轴承外圈,单向轴承相当于无轮齿的飞轮,其作用是限制单向轴承内圈只能相对单向轴承外圈单方向旋转,右单向轴承内圈只能相对右单向轴承外圈逆时针旋转。右单向轴承外圈左端设为圆盘形状,右单向轴承外圈上缠绕有卷簧,卷簧内头固定安装在右单向轴承外圈上,卷簧外头连接在推盘空腔内的内圆柱面上。推盘左端设为圆盘形状,该圆盘安装在左单向轴承上,与左单向轴承外圈固定连接。左单向轴承外圈只能相对左单向轴承内圈逆时针旋转。控制机构中,键套固定连接在轴上,键槽套安装在键套上,键槽套与键套由平键连接,键槽套可在键套上左右移动,左单向轴承内圈固定安装在键槽套上。键槽套右侧设有止转盘,止转盘空套在键套上,止转盘上设有均匀分布的销,键槽套上设有与销对应的孔,止转盘上的销***在键槽套的孔内,每个孔内放有压缩弹簧。止转盘与其右侧的右单向轴承外圈的圆盘形状相同,直径相等,位置相对。右单向轴承内圈的右端面与轮辐左端面之间设有安装盘,安装盘固定连接在轮毂上,安装盘左端面上固定连接有右摩擦片,推盘右端面上由螺钉固定连接有左摩擦片,右摩擦片与左摩擦片的形状相同,直径相等,位置相对。车轮正常转动情况下,止转盘与右单向轴承外圈的圆盘、左摩擦片与右摩擦片不接触。
本实用新型的有益效果是将制动的惯性能量有效的储存和利用,不影响刹车效果。在此基础上,集刹车和减速蓄能的控制与一体,使刹车和减速节能方便控制和操作,以提高制动的操作合理性和可操作性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型纵向剖切结构图,是图2的A-A剖切位置,是主视图,采用简化局部画法。
图2是本实用新型整体外形图及气门嘴结构图,是图1的左视图。
图3是图1的B-B剖视图,采用阶梯剖画法。
图4是车轮减速蓄能和释放能量实施例图,是图2的A-A剖切位置,采用简化局部画法。
图5是刹车实施例图,是图2的A-A剖切位置,采用简化局部画法。
图中1.轮架,2.轮胎,3.轮圈,4.轮辐,5.轮毂,6.轮闸,7.轴,8.轴承,9.飞轮,10.拨叉,11.推盘,12.右单向轴承内圈,13.键套,14.销,15.平键,16.压缩弹簧,17.键槽套,18.左单向轴承内圈,19.左单向轴承外圈,20.止转盘,21.卷簧内头,22.右单向轴承外圈,23.卷簧,24.卷簧外头,25.螺钉,26.左摩擦片,27.右摩擦片,28.安装盘,29.气门嘴。
具体实施方式
在图1和图2和图3中:表示本实用新型的整体构造,也是车轮正常转动时的实施例图,由轮体机构、能量转换机构和控制机构组成。车轮是一个中心对称结构,轮辐(4)是3个,也可以是3个以上,均匀分布,结构和形状相同;轮圈(3)上套有轮胎(2),轮胎(2)设有气门嘴(29);轮圈(3)、轮辐(4)、轮毂(5)是一体,轮毂(5)左右两侧内各安装有轴承(8),轴承(8)内安装有轴(7),轴(7)固定在轮架(1)上,轮闸(6)安放在轮圈(3)两侧。能量转换机构设在左侧轮毂(5)上,左侧轮毂(5)外圆柱表面安装有右单向轴承,左、右单向轴承均包括单向轴承内圈和单向轴承外圈,右单向轴承内圈(12)只能相对右单向轴承外圈(22)逆时针旋转。右单向轴承外圈(22)左端设为圆盘形状,右单向轴承外圈(22)上缠绕有卷簧(23),卷簧内头(21)固定安装在右单向轴承外圈(22)上,卷簧外头(24)连接在推盘(11)空腔内的内圆柱面上。推盘(11)左端设为圆盘形状,该圆盘安装在左单向轴承上,与左单向轴承外圈(19)固定连接。左单向轴承外圈(19)只能相对左单向轴承内圈(18)逆时针旋转。控制机构中,键套(13)固定连接在轴(7)上,键槽套(17)安装在键套(13)上,键槽套(17)与键套(13)由平键(15)连接,键槽套(17)可在键套(13)上左右移动。左单向轴承内圈(18)固定安装在键槽套(17)上。键槽套(17)右侧设有止转盘(20),止转盘(20)空套在键套(13)上,止转盘(20)上设有均匀分布的销(14),键槽套(17)上设有与销(14)对应的孔,止转盘(20)上的销(14)***在键槽套(17)的孔内,每个孔内放有压缩弹簧(16)。止转盘(20)与其右侧的右单向轴承外圈(22)的圆盘形状相同,直径相等,位置相对。右单向轴承内圈(12)的右端面与轮辐(4)左端面之间设有安装盘(28),安装盘(28)固定连接在轮毂(5)上,安装盘(28)左端面上固定连接有右摩擦片(27),推盘(11)右端面上由螺钉(25)固定连接有左摩擦片(26),右摩擦片(27)与左摩擦片(26)的形状相同,直径相等,位置相对。车轮正常转动情况下,止转盘(20)与右单向轴承外圈(22)的圆盘、左摩擦片(26)与右摩擦片(27)不接触。车轮转动是由外力驱动飞轮(9)逆时针旋转,带动车轮逆时针旋转,驱动车轮前行。此时,右单向轴承内圈(12)跟随车轮逆时针旋转,其它机构不动。
图4所示的是车轮制动减速蓄能和释放能量实施例,结合图3配合说明:当车轮旋转中需要减速时,外力驱动拨叉(10)右移,拨叉(10)推动推盘(11)、推盘(11)带动左单向轴承、左单向轴承推动键槽套(17)在键套(13)上向右移动,键槽套(17)上孔内压缩弹簧(16)推动止转盘(20)的销(14),使止转盘(20)与其右侧的右单向轴承外圈(22)的圆盘接触。由于键槽套(17)受平键(15)限制不能转动,止转盘(20)受销连接限制也不能转动,故右单向轴承外圈(22)也不能转动,推盘(11)继续右移,推盘(11)右端面上的左摩擦片(26)与轮毂(5)上右摩擦片(27)接触,从此,惯性旋转的车轮带动右摩擦片(27)、左摩擦片(26)和推盘(11)一同旋转,开始蓄能:推盘(11)带动卷簧外头(24)逆时针旋转,卷簧内头(21)固定在右单向轴承外圈(22)上静止不动,直到车轮的惯性旋转能量转换为卷簧(23)的弹性势能结束,车轮快速减速到所希望的速度,最低是零,到此蓄能结束,开始释放能量:蓄能结束和开始释放能量是同时进行,既放松拨叉(10),拨叉(10)在卷簧(23)的横向移位的作用下回到蓄能前的位置,卷簧外头(24)在随推盘(11)右移时与卷簧内头(21)发生横向移位,因此,卷簧外头(24)产生左移复位的势能,该势能随着卷簧(23)蓄能量的增加而增大,一旦拨叉(10)解除束缚后,卷簧外头(24)立刻左移复位,从而带动推盘(11)左移复位。同时,止转盘(20)与右单向轴承外圈(22)的圆盘、左摩擦片(26)与右摩擦片(27)脱离。已蓄能的卷簧(23)可以释放能量:或卷簧外头(24)顺时针旋转,或卷簧内头(21)逆时针旋转,由于连接卷簧外头(24)的左单向轴承的限制,卷簧外头(24)不能顺时针旋转,而连接卷簧内头(21)的右单向轴承外圈(22)脱离开止转盘(20)的限制,可以逆时针旋转,又由于右单向轴承外圈(22)只能相对右单向轴承内圈(12)顺时针旋转、不能逆时针旋转的作用,从而带动右单向轴承及车轮的逆时针旋转,驱动车轮的启动和前行。
图5所示车轮制动紧急停车实施例,本实用新型的减速和刹车应由一个操纵机构执行,减速和刹车是一个顺序联动机构,也是常见公知机构。该机构的操纵顺序动作应是先减速后杀死车,事实上减速的概率大大多于杀死车,因此,应用时,常常仅是减速而不用杀死车,当遇到紧急情况需要立刻停车时,需要车轮立即停止转动,而减速节能可以忽略。本实用新型解决此问题是快速通过减速环节,快速进入刹车:轮闸(6)贴压轮圈(3),制止车轮旋转,即可实现紧急刹车。
Claims (4)
1.一种单侧轮毂式节能车轮,由轮体机构、能量转换机构和控制机构组成;轮体机构包括:车轮、轮架、轴承、轴、飞轮和轮闸,能量转换机构包括:推盘、卷簧、卷簧外头、卷簧内头、左单向轴承、右单向轴承,控制机构包括:拨叉、推盘、键套、键槽套、平键、止转盘、销、压缩弹簧、安装盘、螺钉、左摩擦片、右摩擦片;车轮是一个中心对称结构,由轮胎、轮圈、轮辐、轮毂和气门嘴组成,轮辐是3个,也可以是3个以上,均匀分布,轮圈、轮辐、轮毂是一体,轮毂左右两侧安装有轴承,轴承内安装有轴,轴固定在轮架上,飞轮安装在轮毂右侧外圆柱表面上,轮闸安放在轮圈两侧,其特征是:能量转换机构设在左侧轮毂上,左侧轮毂外圆柱表面安装有右单向轴承,左、右单向轴承均包括单向轴承内圈和单向轴承外圈,右单向轴承外圈上缠绕有卷簧,卷簧内头固定安装在右单向轴承外圈上,卷簧外头连接在推盘空腔内的内圆柱面上;推盘左端设为圆盘形状,该圆盘安装在左单向轴承上,与左单向轴承外圈固定连接;控制机构中,键套固定连接在轴上,键槽套安装在键套上,左单向轴承内圈固定安装在键槽套上,键槽套右侧设有止转盘,止转盘空套在键套上,右单向轴承内圈的右端面与轮辐左端面之间设有安装盘,安装盘固定连接在轮毂上,安装盘左端面上固定连接有右摩擦片,推盘右端面上由螺钉固定连接有左摩擦片。
2.根据权利要求1所述的单侧轮毂式节能车轮,其特征是:键槽套与键套由平键连接,键槽套可在键套上左右移动。
3.根据权利要求1所述的单侧轮毂式节能车轮,其特征是:止转盘上设有均匀分布的销,键槽套上设有与销对应的孔,止转盘上的销***在键槽套的孔内,每个孔内放有压缩弹簧;右单向轴承外圈左端设为圆盘形状,该圆盘与止转盘形状相同,直径相等,位置相对。
4.根据权利要求1所述的单侧轮毂式节能车轮,其特征是:右摩擦片与左摩擦片的形状相同,直径相等,位置相对。
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C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
AV01 | Patent right actively abandoned |
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