自发电自行车的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种自发电自行车，主要包括弹性外胎，在由外胎和车轮内圈间设置发电设备，每套发电装置包括一个压缩弹簧、一个主动齿轮、四套增速齿轮装置、四个线圈、四个支撑架，四套主动棘爪装置、四个被动棘轮，每套发电设备之间安装一个压缩弹簧，其的一端固定在主动齿条上，另一端固定在车轮内圈；支撑弹簧的一端固定在车轮内圈，另一端固定在弹性外胎的凹槽内；支撑架的一端固定在车轮内圈上，另一端安装支撑线圈及旋转磁铁；中支架的一端固定在车轮内圈，另一端用于安装第一增速齿轮。本发明充分利用自行车弹性外胎外表面的每个点都在往复且快速地被挤压和舒张所产生的力作为动力发电，与现有技术相比，具有结构紧凑、发电量高的优点。
【专利说明】自发电自行车
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及发电设备，具体涉及一种用于自发电自行车。
【背景技术】
[0002]自行车作为便利的交通工具已经进入了千家万户，随着骑行的需要，有的自行车具有发电功能。
[0003]现有的自行车发电都是通过与轮胎进行摩擦的一个发电机进行发电，此种发电原理是故意把人力转化为电能，耗费了人力，加速了骑自行车者的劳累，且存在发电量不足的问题。
【发明内容】
[0004]本发明针对以上现象，提供一种自发电自行车，本自发电自行车将发电装置至于轮胎内部，巧妙的利用了自行车轮胎在重力作用下不得不变形的特点，而推动发电装置发电，即不会加速骑自行车者的劳累，又具有结构紧凑、发电量大的优点。
[0005]为达到以上目的，本发明所采用的技术方案是:
一种自发电自行车，包括内圈，内圈的内侧连接有辐条，内圈外固定设有弹性外胎，其特征在于:轮胎内以内圈的轴心为中心环形阵列有多套发电装置，所述的每套发电装置包括位于中心的主动齿条，主动齿条沿内圈的径向方向延伸，主动齿条内端套设有用于复位的压缩弹簧，主动齿条的两侧设有直齿，与主动齿条啮合有四个发电单元，四个发电单元位于主动齿条两侧，关于齿条横向和纵向对称，每个发电单兀包括与主动齿条哨合的第一增速齿轮，所述的第一增速齿轮的末端与之固定设有同心圆盘，同心圆盘的外侧端面设有环形内凹槽，内凹槽上设有内齿圈；插入到内凹槽内且与内齿圈啮合设有第二增速齿轮，第二增速齿轮的末端外圈与之连接有主动棘爪装置，与主动棘爪装置配合有被动棘轮，沿被动棘轮外圈的母线的轴向方向延伸设有一定厚度的随被动棘轮一起转动的旋转磁铁，旋转磁铁内腔缠绕有固定在支撑架上的固定线圈，固定线圈的外侧连接有蓄电池，压缩弹簧的一端和主动齿条接触，另一端和车轮内圈接触，相邻两套发电装置之间的空腔内设有支撑弹簧，支撑弹簧的一端和车轮内圈接触，另一端在弹性外胎的内壁的凹槽内；第一增速齿轮安装在中支架上，中支架的另一端固定在车轮内圈上；线圈固定在支撑架上，带有旋转磁铁的被动棘轮以支撑架为轴旋转。
[0006]所述的自发电自行车，其特征在于:所述辐条的末端为中空结构，齿条的末端经内圈后插入到辐条末端，作为导向作用，每个齿条对应一个辐条，以防止在大的压力下保证不会发生倾斜。
[0007]所述的自发电自行车，其特征在于:轮胎的横截面呈圆弧结构，圆弧轮胎的内侧两端设有朝向轮胎内侧延伸的固定板；所述的轮圈外圈为平面结构，固定板贴合轮圈外壁，轮圈以及以及轮圈上设有对应的螺栓孔，轮胎与轮圈螺栓固定。
[0008]所述的自发电自行车，其特征在于:采用第一增速齿轮与第二增速齿轮结构之后，旋转磁铁增速比1:25。
[0009]一种自行车装配专用设备，其特征在于:包括与支撑弹簧数量对应的牵拉绳；设有筒状固定杆，固定杆外端沿其径向方向设有与牵拉绳数量对应的线槽，固定杆的外侧设有与固定杆共轴心的外圈，外圈上环形阵列有与牵拉绳数量对应的线孔；牵拉绳的一端设有大于支撑弹簧端面的压盖；牵拉绳一端连接压盖后、绕经外圈上的线孔、固定杆的线槽后绕接在绳棍上；绳棍的内端套接有转动轴，绳棍与转动轴同步转动，转动轴的一端固定同步电机；还包括有装配平台，装配平台上设有与轮胎外圈外端对应的环形电磁线圈，固定杆以及外圈位于平台上方且与环形电磁线圈共心。
[0010]一种自行车车胎装配方法，其特征在于包括以下步骤:
A、将轮胎置于装配平台的环形线圈内侧；
B、给环形电磁线圈通电,让线圈带有磁力；
C、在轮胎内装配发电单元；
D、将轮圈置于外圈外，然后在轮圈的对应凹槽上放置弹簧以及在每个凹槽上打孔，然后再在弹簧外端面放置压盖，让牵拉绳伸过支撑弹簧内圈然后固定在压盖上，牵拉绳经过轮圈上孔、外圈孔、线槽后缠绕在绳辊上；
E、转动电机，使得牵拉绳在压盖的作用下向轮圈中心挤压支撑弹簧，一直使得支撑弹簧的端面不高于轮圈外端面；
F、将轮圈置于轮胎内侧，并转动到位使支撑弹簧对应入位；
G、将牵拉绳在轮圈内侧切断。
[0011]本发明的工作原理以及有益效果表现在:
本发明主要包括轮辐、轮胎，以及在环布在轮胎内的发电装置。
[0012]所述的发动装置包括主动齿条、与之啮合的第一增速齿轮，与第一增速齿轮啮合有第二增速齿轮，第二增速齿轮的末端与之连接有主动棘爪装置，与主动棘爪装置配合的是被动棘轮，被动棘轮外沿伸出旋转磁铁，磁铁内设有固定的线圈，这样通过磁铁转动，配合线圈从而达到发电的目的。
[0013]本发明中，将在第一增速齿轮后部与之固定有同心的转动圆盘，并在圆盘上设置内凹槽，在内凹槽内设有齿圈，将第二增速齿轮插入到内凹槽中，然后再带动被动棘轮，通过本结构，能够将整个发动装置结构进行紧凑化设计，可以实现整体结构微小化，结构紧凑，同时能够满足发电的要求。
[0014]本发明中，主动齿条是整个装置的动力输入部件，自行车在骑行时，与地面接触的位置会受到压缩，正好作为主动齿条向内窜动的动力。
[0015]在自行车行走途中，轮胎与地面接触的位置受到压力向内凹陷，从而带动主动齿条向内窜动，形成发电的动力，主动齿条与第一齿轮哨合，第一齿轮转动，第一齿轮带动与之同心的圆盘转动，圆盘的内齿圈转动，内齿圈转动从而带动第二增速齿轮进行转动，第二增速齿轮带动被动棘轮，被动棘轮带动旋转磁铁转动。
[0016]综上，此车轮发电技术利用轮胎在压力作用下的变形而发电，环保经济，此车轮发电技术不仅可用于可自行车的轮胎，而且可广泛用于应用于各种汽车应用的轮胎，通过主动齿轮与增速齿轮及发电机装置之间的往复且快速运动发电，增速齿轮更加强了发电能力，通过导线统一储存在储电电池内，以供驱动电动自行车用，或作其它用途，充分体现能源的再利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]附图1是本实施例的结构示意图；
附图2是单个车轮结构剖面放大示意图；
附图3是单个车轮结构截面放大示意图；
附图4是发电装置布置展开图(车轮直径方向发电装置(部分)布置展开图)；
附图5是弹性外胎中面剖面图；
附图6是轮圈结构示意图；
附图7是固定杆以及外圈结构意图；
附图8为图7的左视图。
【具体实施方式】
[0018]下面未述及的相关技术内容均可采用或借鉴现有技术。
[0019]为了使本【技术领域】的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0020]如图1所示，一种发动自行车，包括车架12，车架12的前后两侧设有轮圈7，与轮圈7配合有轮胎10。
[0021]本发明充分利用自行车弹性外胎外表面的每个点都在往复且快速地被挤压和舒张所产生的力，研发出一种轮胎压力发电装置。
[0022]本发明中,轮圈7内侧通过福条8与车架12进行固定、轮圈7外圈为圆柱面,配合弹性轮胎10。
[0023]所述的轮胎10横截面呈圆弧结构，轮胎10内以轮圈的轴心为中心环形阵列有多套发电装置，所述的每套发电装置包括位于中心的主动齿条2，主动齿条2的延伸方向沿轮圈7的径向延伸，轮胎7内壁设有与主动齿条I外端配合的定位凹口。
[0024]主动齿条7的两侧设有直齿，与每侧的直齿配合有两个对称的发电单元，每个发电单元包括与齿条啮合的第一增速齿轮3，所述的第一增速齿轮3的末端与之固定设有同心圆盘31，本实施例中将第一增速齿轮3与同心圆盘31进行一体化设计，同心圆盘31的外侧端面设有环形内凹槽，内凹槽上设有内齿圈，与内齿圈配合第二增速齿轮41，第二增速齿轮41的末端与之连接有同心圆柱4，本实施例中将第二增速齿轮41与同心圆柱4也进行一体化设计，同心圆柱4覆有磁铁17，同心圆柱4内设有线圈42 ;所述的线圈42通过导线连接储电电池13。
[0025]第一增速齿轮3安装在中支架11上，中支架11的另一端固定在车轮内圈上；第二加速齿轮42通过支撑架5进行支撑。
[0026]这样，一个主动齿条就可以带动有两组，四个发电单元。
[0027]在主动齿条2的下端套设有复位压缩弹簧1，这样在经过最底点后，可以在复位压缩弹簧I的作用下进行回位。复位压缩弹簧I的一段固定在主动齿条上，另一端通过套体固定在车轮圈上。
[0028]相邻两级发电装置之间设有支撑弹簧6，支撑弹簧6用于支撑轮胎10与轮圈7，防止过度压缩，起到限位的作用；支撑弹簧6的一端固定在车轮内圈，另一端固定在弹性外胎的凹槽内。
[0029]轮胎10的横截面呈圆弧结构，所述的轮圈外圈为平面结构，轮胎内壁设有向内的固定板101，固定板101以及轮圈上设有对应的螺栓孔，轮胎与轮圈螺栓16固定。
[0030]内齿圈与第二增速齿轮41间设有棘轮棘爪，通过主动棘爪装置15带动被动棘轮14、旋转磁铁旋转实现发电功能。
[0031]装配时，采用专用的装配设备:图7、8所示，包括与支撑弹簧数量对应的牵拉绳71 ;设有筒状固定杆72，固定杆72外端沿其径向方向设有与牵拉绳数量对应的线槽，固定杆72的外侧设有与固定杆共轴心的外圈73，外圈73上环形阵列有与牵拉绳数量对应的线孔；牵拉绳的一端设有大于支撑弹簧端面的压盖；牵拉绳一端连接压盖后、绕经外圈上的线孔、固定杆的线槽后绕接在绳辊上；绳辊的内端套接有转动轴，绳辊75与转动轴76同步转动，转动轴的一端固定同步电机；还包括有装配平台，装配平台上设有与轮胎外圈外端对应的环形电磁线圈，固定杆以及外圈位于平台上方且与环形电磁线圈共心。
[0032]装配方法，其特征在于包括以下步骤:
A、将轮胎置于装配平台的环形线圈74内侧；
B、给环形电磁线圈74通电,让线圈带有磁力；
C、在轮胎内装配发电单元；
D、将轮圈置于外圈73外，然后在轮圈的对应凹槽上放置弹簧以及在每个凹槽上打孔，然后再在弹簧外端面放置压盖，让牵拉绳伸过支撑弹簧内圈然后固定在压盖上，牵拉绳经过轮圈上孔、外圈孔、线槽后缠绕在绳辊75上；
E、转动电机，使得牵拉绳在压盖的作用下向轮圈中心挤压支撑弹簧，一直使得支撑弹簧的端面不高于轮圈外端面；
F、将轮圈置于轮胎内侧，并转动到位使支撑弹簧对应入位；
G、将牵拉绳在轮圈内侧切断。
[0033]H、重复以上步骤。
[0034]以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种自发电自行车，包括内圈，内圈的内侧连接有辐条，内圈外固定设有弹性外胎，其特征在于:轮胎内以内圈的轴心为中心环形阵列有多套发电装置，所述的每套发电装置包括位于中心的主动齿条，主动齿条沿内圈的径向方向延伸，主动齿条内端套设有用于复位的压缩弹簧，主动齿条的两侧设有直齿，与主动齿条啮合有四个发电单元，四个发电单元位于主动齿条两侧，关于齿条横向和纵向对称，每个发电单元包括与主动齿条啮合的第一增速齿轮，所述的第一增速齿轮的末端与之固定设有同心圆盘，同心圆盘的外侧端面设有环形内凹槽，内凹槽上设有内齿圈；插入到内凹槽内且与内齿圈啮合设有第二增速齿轮，第二增速齿轮的末端外圈与之连接有主动棘爪装置，与主动棘爪装置配合有被动棘轮，沿被动棘轮外圈的母线的轴向方向延伸设有一定厚度的随被动棘轮一起转动的旋转磁铁，旋转磁铁内腔缠绕有固定在支撑架上的固定线圈，固定线圈的外侧连接有蓄电池，压缩弹簧的一端和主动齿条接触，另一端和车轮内圈接触，相邻两套发电装置之间的空腔内设有支撑弹簧，支撑弹簧的一端和车轮内圈接触，另一端在弹性外胎的内壁的凹槽内；第一增速齿轮安装在中支架上，中支架的另一端固定在车轮内圈上；线圈固定在支撑架上，带有旋转磁铁的被动棘轮以支撑架为轴旋转。
2.根据权利要求1所述的自发电自行车，其特征在于:所述辐条的末端为中空结构，齿条的末端经内圈后插入到辐条末端，作为导向作用，每个齿条对应一个辐条，以防止在大的压力下保证不会发生倾斜。
3.根据权利要求1所述的自发电自行车，其特征在于:轮胎的横截面呈圆弧结构，圆弧轮胎的内侧两端设有朝向轮胎内侧延伸的固定板；所述的轮圈外圈为平面结构，固定板贴合轮圈外壁，轮圈以及以及轮圈上设有对应的螺栓孔，轮胎与轮圈螺栓固定。
4.根据权利要求1所述的自发电自行车，其特征在于:采用第一增速齿轮与第二增速齿轮结构之后，旋转磁铁增速比1:25。
5.一种自行车装配专用设备，其特征在于:包括与支撑弹簧数量对应的牵拉绳；设有筒状固定杆，固定杆外端沿其径向方向设有与牵拉绳数量对应的线槽，固定杆的外侧设有与固定杆共轴心的外圈，外圈上环形阵列有与牵拉绳数量对应的线孔；牵拉绳的一端设有大于支撑弹簧端面的压盖；牵拉绳一端连接压盖后、绕经外圈上的线孔、固定杆的线槽后绕接在绳棍上；绳棍的内端套接有转动轴，绳棍与转动轴同步转动，转动轴的一端固定同步电机；还包括有装配平台，装配平台上设有与轮胎外圈外端对应的环形电磁线圈，固定杆以及外圈位于平台上方且与环形电磁线圈共心。
6.一种自行车车胎装配方法，其特征在于包括以下步骤: A、置于装配平台的环形线圈内侧； B、电磁线圈通电，让线圈带有磁力； C、胎内装配发电单元； D、圈置于外圈外，然后在轮圈的对应凹槽上放置弹簧以及在每个凹槽上打孔，然后再在弹簧外端面放置压盖，让牵拉绳伸过支撑弹簧内圈然后固定在压盖上，牵拉绳经过轮圈上孔、外圈孔、线槽后缠绕在绳辊上； E、电机，使得牵拉绳在压盖的作用下向轮圈中心挤压支撑弹簧，一直使得支撑弹簧的端面不高于轮圈外端面； F、圈置于轮胎内侧，并转动到位使支撑弹簧对应入位；G、拉绳在轮圈内侧切断。
【文档编号】F03G3/00GK104191904SQ201410283133
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】卢世坤 申请人:卢世坤