卷簧滾齒輪制動節能輪裝置的製作方法

2023-09-18 15:16:50

專利名稱：卷簧滾齒輪制動節能輪裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種巻簧滾齒輪制動節能輪裝置，尤其是一種蓄能、節能、提高剎車效
果的巻簧滾齒輪制動節能輪裝置。
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，現有技術的剎車效果也不如人意，系統龐大結構複雜，成本高。在實際應用中還有廣闊的開發和發展空間。

發明內容
本發明的目的在於提供一種巻簧滾齒輪制動節能輪裝置，將剎車或減速時車及車輪的慣性能量儲存起來，並運用到車輪啟動中，而且又能提高剎車的效果。本發明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。 本發明解決其技術問題所採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、巻簧、巻簧頭；控制機構包括擋塊、軸套、滑槽、巻簧、巻簧頭。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，由輪輻上的齒輪兩側輪齒夾住輪圈上的輪齒，輪圈上套有輪胎，輪胎有氣門嘴；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，單向軸承是無輪齒的飛輪，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，輪輻外端設有齒輪，齒輪由齒輪軸承安裝在齒輪軸上，齒輪軸安裝在輪輻上的滑槽內，輪圈上的輪齒與輪輻上的齒輪構成內嚙合，齒輪上纏繞有巻簧，巻簧內端固定連接在齒輪上，巻簧外端是巻簧頭，巻簧頭固定連接在輪輻上。控制機構中，擋塊固定安裝在輪輻上，其作用是阻止齒輪轉動以便輪輻帶動車輪轉動前行；輪輻上設有滑槽，滑槽設成圓弧槽形狀，滑槽內安裝有軸套，軸套內是齒輪軸，齒輪軸和軸套可在滑槽內上下移動。通常情況下，齒輪上的巻簧有少許的預拉緊力，使齒輪軸靠在滑槽的下端。 本發明的有益效果是在節能的基礎上，又有效的提高了剎車的效果，因為與現有技術相比，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。


下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。
圖1是本發明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，採用局部剖畫法，剖切位置在圖3中的C-C。 圖3是圖2的A-A剖視圖，為俯視圖投影，採用局部半剖畫法。 圖4是圖2的B-B剖視圖，為右視圖投影，採用全剖畫法。 圖5是驅動車輪前行實施例圖，採用局部剖畫法，剖切位置在圖3中的C-C。 圖6是剎車蓄能及釋能實施例圖，採用局部剖畫法。 圖中1.輪架，2.輪胎，3.輪圈，4.輪齒，5.軸，6.滑槽，7.齒輪，8.齒輪軸，9.輪閘，IO.擋塊，ll.軸套，12.輪輻，13.巻簧頭，14.巻簧，15.輪轂，16.齒輪軸承，17.軸承，18.單向軸承，19.飛輪，20.氣門嘴。
具體實施例方式
在圖1中表示本發明的整體外形結構，車輪是一個中心對稱結構，由輪轂(15)、輪輻(12)、輪圈(3)、輪胎(2)、氣門嘴(20)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中表示本發明的構造，也是車輪正常轉動狀態下的結構圖，由輪體機構、蓄能機構和控制機構組成。輪體機構中，輪輻(12)與輪圈(3)分離，由輪輻(12)上的齒輪(7)兩側夾住輪圈(3)上的輪齒(4)，輪圈(3)上套有輪胎(2)，輪胎(2)有氣門嘴(20);輪轂(15)和輪輻(12)是一體，輪轂(15)內安裝有軸承(17)和單向軸承(18)，軸承(17)和單向軸承(18)內安裝有軸(5)，軸(5)固定在輪架(1)上，單向軸承(18)是無輪齒的飛輪，其作用是限制輪輻(12)只能逆時針方向旋轉。蓄能機構中，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(16)安裝在齒輪軸(8)上，齒輪軸(8)安裝在輪輻(12)上的滑槽(6)內，輪圈(3)上的輪齒(4)與輪輻(12)上的齒輪(7)構成內嚙合，齒輪(7)上纏繞有巻簧(14)，巻簧(14)內端固定連接在齒輪(7)上，巻簧(14)外端是巻簧頭(13)，巻簧頭(13)固定連接在輪輻(12)上。控制機構中，擋塊(10)固定安裝在輪輻(12)上，其作用是阻止齒輪(7)轉動以便輪輻(12)帶動車輪轉動前行；輪輻(12)上設有滑槽(6)，滑槽(6)設成圓弧槽形狀，滑槽(6)內安裝有軸套(ll)，軸套(11)內是齒輪軸(8)，齒輪軸(8)可在滑槽(6)內上下移動。車輪正常轉動狀態下，齒輪(7)上的巻簧(14)有少許的預拉緊力，使齒輪軸(8)靠在滑槽(6)的下端，輪輻(12)上的擋塊(10)與齒輪(7)不接觸，車輪可自由旋轉。 圖5表示本發明驅動車輪前行實施例，當外力驅動飛輪(19)逆時針旋轉時，帶動輪輻(12)同向旋轉，由於輪輻(12)上的齒輪(7)與輪圈(3)上的輪齒(4)嚙合接觸，齒輪(7)和齒輪軸(8)瞬間不隨輪輻(12)轉動，當輪輻(12)上的擋塊(10)下移插入齒輪(7)的輪齒中後，從而，輪輻(12)再帶動不能轉動的齒輪(7)、齒輪(7)撥動輪圈(3)上的輪齒(4)，帶動車輪向前轉動。 圖6是剎車蓄能及釋能實施例，表示本發明遇到緊急情況需要制動車輪時(減速或剎車)的結構圖，剎車前的狀態是，停止對飛輪(19)施加驅動力，巻簧(14)的預拉緊力拉住齒輪軸(8)靠在滑槽(6)的下端，輪輻(12)上的擋塊(10)上移脫離齒輪(7)的輪齒。剎車時，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，於此同時，在慣性的作用下，輪輻(12)及輪轂(15)仍逆時針旋轉，由於齒輪(7)與輪圈(3)上輪齒(4)嚙合，這樣就驅使齒輪(7)沿輪圈(3)上輪齒(4)做行星運動，齒輪(7)順時針轉動過程中，巻簧(14)逐漸增加纏繞在齒輪(7)上的圈數，不斷積蓄巻簧(14)的彈性勢能，達到蓄能的目的。需要釋能時，鬆開剎車(輪閘離開車圈)即可實現巻簧(14)蓄能所產生的扭矩驅使齒輪(7)逆時針迴轉，而輪輻(12)受單向軸承(18)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)使車輪逆時針旋轉，驅動車輛前行，完成能量的有效釋放。
權利要求
一種卷簧滾齒輪制動節能輪裝置，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、卷簧、卷簧頭，控制機構包括擋塊、軸套、滑槽、卷簧、卷簧頭；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，其特徵是輪輻與輪圈分離，由輪輻上的齒輪兩側輪齒夾住輪圈上的輪齒，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；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，齒輪軸安裝在輪輻上的滑槽內，輪圈上的輪齒與輪輻上的齒輪構成內嚙合，齒輪上纏繞有卷簧；控制機構中，擋塊固定安裝在輪輻上，輪輻上設有滑槽，滑槽內安裝有軸套，軸套內是齒輪軸，齒輪軸和軸套可在滑槽內上下移動，齒輪上的卷簧設有少許的預拉緊力。
2. 根據權利要求1所述的巻簧滾齒輪制動節能輪裝置，其特徵是單向軸承是無輪齒的飛輪，由其限制輪輻只能逆時針方向旋轉。
3. 根據權利要求1所述的巻簧滾齒輪制動節能輪裝置，其特徵是巻簧內端固定連接在齒輪上，巻簧外端是巻簧頭，巻簧頭固定連接在輪輻上。
4. 根據權利要求1所述的巻簧滾齒輪制動節能輪裝置，其特徵是滑槽設成圓弧槽形狀。
全文摘要
一種卷簧滾齒輪制動節能輪裝置，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，並運用到車輪啟動中，而且又能提高剎車的效果。輪體機構中，輪輻與輪圈分離，由輪輻上的齒輪兩側輪齒夾住輪圈上的輪齒；蓄能機構中，輪圈上的輪齒與輪輻上的齒輪構成內嚙合，齒輪上纏繞有卷簧，卷簧內端固定連接在齒輪上，卷簧外端連接在輪輻上，由卷簧的卷伸進行蓄能和釋能；控制機構中，輪閘靠壓輪圈，使車輪減速，輪輻在慣性的作用下旋轉，齒輪沿輪圈上輪齒做行星運動，卷簧積蓄彈性勢能。需要釋能時，鬆開剎車(輪閘離開車圈)即可實現卷簧蓄能釋放所產生的扭矩驅使齒輪逆時針迴轉，驅動輪圈旋轉。
文檔編號B60T1/10GK101791977SQ20101012968
公開日2010年8月4日 申請日期2010年3月23日 優先權日2010年3月23日
發明者姜興宇, 孫學雁, 王喜亭 申請人:瀋陽工業大學