车胎回弹能量回收装置的制作方法

本发明涉及能量回收领域，特别是涉及一种车胎回弹能量回收装置。

背景技术：

汽车是主要的交通工具，全球汽车需求量和保有量巨大，并持续增长。汽车的行驶造成的能源消耗和环保问题日益凸显，节能减排已成为汽车发展的重要方向。而能量回收是目前节能减排的重要手段之一。汽车轮胎因承载汽车的重力产生较大的形变，致使轮胎与路面之间产生了较大摩擦力，造成汽车动力的无功损耗较大，从此增加了能源的消耗。那么，如能将这种轮胎的形变所产生的能量进行回收利用，将会大幅节省汽车的能源消耗，达到节能减排的目的。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种车胎回弹能量回收装置，以解决目前无法回收汽车轮胎形变所消耗的能量的问题。

基于此，本发明提供了一种车胎回弹能量回收装置，包括轮毂以及安装在所述轮毂外圆周的轮胎，还包括输出轴和多个取能装置；

所述取能装置包括第一部件和第二部件，所述第一部件活动地穿设于所述轮毂且能够沿所述轮毂的径向滑动，所述轮毂和第一部件之间具有弹性件；所述第一部件的一端连接于所述轮胎的内壁，另一端转动连接于所述第二部件的固定端，所述第二部件的活动端通过单向离合组件连接于输出轴的外周面，所述第二部件的长度方向与所述第一部件的运动方向倾斜设置；

所述弹性件在所述轮胎被压缩时推动所述第一部件朝所述轮毂的内部滑动，且所述单向离合组件解锁并允许第二部件的活动端与输出轴的外周面产生相对运动；所述轮胎在其回弹时拉扯所述第一部件朝所述轮毂的外部滑动，且所述单向离合组件锁止使所述第二部件的活动端与输出轴的外周面锁定，所述第二部件拉扯所述输出轴的外周面以迫使所述输出轴转动。

作为优选的，所述取能装置还包括用于将所述第二部件的活动端与输出轴的外周面保持相连的导轨组件，所述导轨组件包括导轨以及设于所述第二部件的活动端上的滑块，所述滑块活动地配合连接于所述导轨。

作为优选的，所述导轨固定连接于所述轮毂，且所述导轨的弧度与所述轮毂的弧度相同。

作为优选的，所述导轨环绕地设于所述输出轴的端面上。

作为优选的，所述第一部件通过线缆连接于所述轮胎的内壁。

作为优选的，所述单向离合组件包括相啮合的棘爪和棘轮，所述棘轮连接于所述输出轴且二者同轴设置，所述棘爪转动连接于所述第二部件的活动端上。

作为优选的，所述单向离合组件包括设于所述输出轴的外周面上的轮齿以及与所述轮齿啮合的传动齿轮，所述传动齿轮通过单向轴承转动连接于所述第二部件的活动端。

作为优选的，所述单向离合组件包括设于所述第二部件的活动端上的单向离合部，所述单向离合部具有容纳槽以及位于所述容纳槽内的滚动件，所述容纳槽具有浅槽端和深槽端，所述浅槽端的深度小于所述深槽端的深度；所述容纳槽的开口与输出轴的外周面相对设置且所述滚动件活动地连接于所述输出轴的外周面。

作为优选的，所述轮毂上环绕地设有多个导向筒，所述导向筒的中心线与所述轮毂的半径线重合，所述第一部件活动地穿设于所述导向筒内。

作为优选的，所述第一部件上设有阻挡件，所述弹性件的一端抵接于所述轮毂的内周面，另一端抵接于所述阻挡件上。

本发明的车胎回弹能量回收装置，其轮胎在压缩时，弹性件推动第一部件朝轮毂的内部滑动，第一部件带动第二部件运动，此时单向离合组件处于解锁状态，第二部件的活动端能够和输出轴的外周面相对运动，待轮胎处于回弹状态时，轮胎拉扯第一部件朝轮毂的外部滑动，此时单向离合组件切换至锁止状态，第二部件的活动端拉扯输出轴的外周面，以驱动输出轴转动。

附图说明

图1是本发明实施例的车胎回弹能量回收装置的整体结构示意图；

图2是本发明实施例的车胎回弹能量回收装置的取能装置结构示意图；

图3是本发明实施例的车胎回弹能量回收装置的导轨组件结构示意图；

图4是本发明实施例的车胎回弹能量回收装置的棘轮机构示意图；

图5是本发明实施例的车胎回弹能量回收装置的单向滚轮机构示意图；

图6是本发明实施例的车胎回弹能量回收装置的单向齿轮机构示意图。

其中，1、轮毂；11、导向筒；2、轮胎；3、输出轴；4、取能装置；41、第一部件；411、阻挡件；42、第二部件；43、导轨组件；431、导轨；432、滑块；44、弹性件；5、单向离合组件；51、棘轮；52、棘爪；53、轮齿；54、传动齿轮；55、单向离合部；551、容纳槽；551a、浅槽端；551b、深槽端；552、滚动件；6、线缆。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

结合图1至6所示，示意性地显示了本发明的车胎回弹能量回收装置，包括轮毂1、安装在轮毂1外圆周的轮胎2、输出轴3和多个取能装置4。如图2，取能装置4包括第一部件41和第二部件42，第一部件41活动地穿设于轮毂1且能够沿轮毂1的径向滑动，具体地，轮毂1上环绕地设有多个导向筒11，导向筒11的中心线与轮毂1的半径线重合，第一部件41活动地穿设于导向筒11内，即第一部件41能够在导向筒11内来回滑动；轮毂1和第一部件41之间具有弹性件44，对应的，第一部件41上设有阻挡件411，弹性件44的一端抵接于轮毂1的内周面，另一端抵接于阻挡件411上，弹性件44的弹力驱使第一部件41朝轮毂1的内部运动。第一部件41的一端连接于轮胎2的内壁，另一端转动连接于第二部件42的固定端，第二部件42的活动端通过单向离合组件5连接于输出轴3的外周面，其中，单向离合组件5只允许第二部件42的活动端与输出轴3的外周面在某一方向上产生相对运动，而锁定第二部件42的活动端与输出轴3的外周面在另一方向上的相对运动。当然，为了使第二部件42能够顺利推动输出轴3转动，第二部件42的长度方向(其长度方向为活动端与固定端的连线的方向)于第一部件41的运动方向倾斜设置。

在轮胎2受到外力挤压时，轮胎2的内壁和轮毂1的外周面间距缩小，第一部件41在弹性件44的弹力驱使下朝轮毂1的内部滑动并推动第二部件42运动，单向离合组件5解锁并允许第二部件42的活动端与输出轴3的外周面产生相对滑移，此时第二部件42并未驱动输出轴3转动。待轮胎2未受到外力挤压并回弹时，轮胎2的内壁拉扯第一部件41克服弹性件44的弹力作用并迫使第一部件41朝轮毂1的外部滑动，第一部件41拉扯第二部件42运动，此时单向离合组件5在第二部件42的反向运动中由解锁状态切换至锁止状态，即第二部件42的活动端与输出轴3的外周面锁定，最终输出轴3在第二部件42的拉扯下旋转。单向离合组件5能够使输出轴3始终在同一方向上转动，以提升能量回收的稳定性。可以理解的是，输出轴3可连接于发电机等能量转化装置，以将机械旋转运动转化为电能进而完成能量的回收。优选的，第一部件41通过线缆6连接于轮胎2的内壁。

如图3和图4，为了使第二部件42的活动端与输出轴3的外周面保持相连，取能装置4还包括导轨组件43，导轨组件43又包括导轨431以及设于第二部件42的活动端上的滑块432，滑块432活动地配合连接于导轨431。其中，如图4所示，导轨431为圆环状且固接于轮毂1内，多个第二部件42的活动端均通过各自的滑块432活动地配合连接与导轨431，当然，导轨431也可以是分段的而非圆环状的，每个第二部件42的活动端均通过各自的滑块432活动地配合连接于一段导轨431，该导轨431的弧度与轮毂1的弧度相同。如图3所示，导轨431还可以是环绕地设在输出轴3的端面上，使得第二部件42的活动端可活动地连接于输出轴3。

另外，单向离合组件5的结构有多种。其中包括棘轮51机构、单向齿轮机构和单向滚轮机构。在棘轮51机构的实施方案中，可结合图4所示，单向离合组件5包括相啮合的棘爪52和棘轮51，棘轮51连接于输出轴3且二者同轴设置，棘爪52转动连接于第二部件42的活动端上，当棘轮51顺时针转动时，棘爪52与棘轮51处于解锁状态，而棘轮51逆时针转动时，棘爪52卡合于棘轮51，二者锁止。在单向齿轮机构的实施方案中，结合图6所示，单向离合组件5包括设于输出轴3的外周面上的轮齿53以及与轮齿53啮合的传动齿轮54，传动齿轮54通过单向轴承转动连接在第二部件42的活动端上，单向轴承仅允许传动齿轮54与第二部件42在某一方向上产生转动，而二者反方向旋转时单向轴承锁止。在单向滚轮机构的实施方案中，结合图5所示，单向离合组件5包括设于第二部件42的活动端上的单向离合部55，单向离合部55具有容纳槽551以及位于容纳槽551内的滚动件552，其中，容纳槽551具有浅槽端551a和深槽端551b，浅槽端551a的深度小于深槽端551b的深度，滚动件552若处于深槽端551b时，滚动件552的滚动面并不会伸出容纳槽551，而相反的，滚动件552若处于浅槽端551a时，滚动件552的滚动面从容纳槽551中伸出；容纳槽551的开口与输出轴3的外周面相对设置且滚动件552活动地连接于输出轴3的外周面，当该单向滚轮机构处于解锁状态时，滚动件552与输出轴3的外周面产生相对滚动并滚动至深槽端551b，而该单向滚轮机构处于锁止状态时，滚动件552与输出轴3的外周面产生相对滚动并滚动至浅槽端551a，此时滚动件552的滚动面从容纳槽551中伸出并同时紧紧地贴合于输出轴3的外周面和容纳槽551的槽壁上，以此锁止单向离合部55与输出轴3的相对滑动。

综上所述，本发明的车胎回弹能量回收装置，其轮胎2在压缩时，弹性件44推动第一部件41朝轮毂1的内部滑动，第一部件41带动第二部件42运动，此时单向离合组件5处于解锁状态，第二部件42的活动端能够和输出轴3的外周面相对运动，待轮胎2处于回弹状态时，轮胎2拉扯第一部件41朝轮毂1的外部滑动，此时单向离合组件5切换至锁止状态，第二部件42的活动端拉扯输出轴3的外周面，以驱动输出轴3转动。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。