專利名稱：卷簧滾齒輪制動節(jié)能輪裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種巻簧滾齒輪制動節(jié)能輪裝置，尤其是一種蓄能、節(jié)能、提高剎車效
果的巻簧滾齒輪制動節(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(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種巻簧滾齒輪制動節(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。本發(fā)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(fā)明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(nèi)安裝有軸承和單向軸承，軸承和單向軸承內(nèi)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(nèi)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(nèi)，輪圈上的輪齒與輪輻上的齒輪構成內(nèi)嚙合，齒輪上纏繞有巻簧，巻簧內(nèi)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?？刂茩C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(nèi)安裝有軸套，軸套內(nèi)是齒輪軸，齒輪軸和軸套可在滑槽內(nèi)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(fā)明的有益效果是在節(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。


下面結合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)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，采用局部剖畫法，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，采用局部半剖畫法。 圖4是圖2的B-B剖視圖，為右視圖投影，采用全剖畫法。 圖5是驅(qū)動車輪前行實施例圖，采用局部剖畫法，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，采用局部剖畫法。 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(fā)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(fā)明的構造，也是車輪正常轉動狀態(tài)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(nèi)安裝有軸承(17)和單向軸承(18)，軸承(17)和單向軸承(18)內(nèi)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(nèi)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(nèi)，輪圈(3)上的輪齒(4)與輪輻(12)上的齒輪(7)構成內(nèi)嚙合，齒輪(7)上纏繞有巻簧(14)，巻簧(14)內(nèi)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?？刂茩C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(nèi)安裝有軸套(ll)，軸套(11)內(nèi)是齒輪軸(8)，齒輪軸(8)可在滑槽(6)內(nèi)上下移動。車輪正常轉動狀態(tài)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(fā)明驅(qū)動車輪前行實施例，當外力驅(qū)動飛輪(19)逆時針旋轉時，帶動輪輻(12)同向旋轉，由于輪輻(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)的輪齒中后，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(fā)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(tài)是，停止對飛輪(19)施加驅(qū)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，于此同時，在慣性的作用下，輪輻(12)及輪轂(15)仍逆時針旋轉，由于齒輪(7)與輪圈(3)上輪齒(4)嚙合，這樣就驅(qū)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(shù)，不斷積蓄巻簧(14)的彈性勢能，達到蓄能的目的。需要釋能時，松開剎車(輪閘離開車圈)即可實現(xiàn)巻簧(14)蓄能所產(chǎn)生的扭矩驅(qū)使齒輪(7)逆時針回轉，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(qū)動輪圈(3)上的輪齒(4)使車輪逆時針旋轉，驅(qū)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(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、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，其特征是輪輻與輪圈分離，由輪輻上的齒輪兩側輪齒夾住輪圈上的輪齒，輪轂內(nèi)安裝有軸承和單向軸承，軸承和單向軸承內(nèi)安裝有軸，軸固定在輪架上；蓄能機構中，輪圈內(nèi)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(nèi)，輪圈上的輪齒與輪輻上的齒輪構成內(nèi)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(nèi)安裝有軸套，軸套內(nèi)是齒輪軸，齒輪軸和軸套可在滑槽內(nèi)上下移動，齒輪上的卷簧設有少許的預拉緊力。
2. 根據(jù)權利要求1所述的巻簧滾齒輪制動節(jié)能輪裝置，其特征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(jù)權利要求1所述的巻簧滾齒輪制動節(jié)能輪裝置，其特征是巻簧內(nèi)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(jù)權利要求1所述的巻簧滾齒輪制動節(jié)能輪裝置，其特征是滑槽設成圓弧槽形狀。
全文摘要
一種卷簧滾齒輪制動節(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，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(nèi)嚙合，齒輪上纏繞有卷簧，卷簧內(nèi)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，松開剎車(輪閘離開車圈)即可實現(xiàn)卷簧蓄能釋放所產(chǎn)生的扭矩驅(qū)使齒輪逆時針回轉，驅(qū)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(yōu)先權日2010年3月23日
發(fā)明者姜興宇, 孫學雁, 王喜亭 申請人:沈陽工業(yè)大學