专利名称：一种充气轮胎压力能量回收装置及方法
一种充气轮胎压力能量回收装置及方法本发明涉及一种轮式车辆行驶系中的充气弹性轮总成装置，尤其是将承载滚动过程中所释放的能量同步转为助力并驱动自身滚动的装置，具体地说是一种充气轮胎压力能量回收装置及方法。如今，除了轨道车和履带车外，绝大数车轮上都有轮胎，这种轮胎由轮毂、胎体组成，由于车重力，充气弹性轮总成在承载滚动的过程时，轮胎接触路面处受挤压，向心收缩变形，该种形变是弹性形变，轮胎的变形起到了缓冲和平稳行驶的作用，这种形变是必须的，但是其着地的“变形区”中存在释放能量，而一直未被很好的回收利用。国内专利CN101850698A公开了一种发电轮胎，该专利通过在轮毂上设置永磁环、 电磁环和线圈，在轮胎转动时能够自行发电并且通过磁斥力防止瘪胎，但是其根据电磁原理进行充电与防瘪的设计使其需要在改造车体的情况下使用并且给用户带来了安全隐患， 其磁斥力防瘪胎也只能是正常变形时的轻微回复。本发明通过轮体、轮主轴、汇集变动压力能量护瘪胎弹性轮胎、变动压力能量提取、变动压力能量复用、惯能回收复用、制动倒车操纵、胎况监控等部件的运作功能，把上述能量部分回收，并同步复用到自身车轮总成上作驱动力。以此，减少车辆驱动力的消耗，达到节能的效果，获得“单位能耗”行驶里程的提高。本发明的目的就是要解决现有技术的不足，提供一种减少这种充气弹性轮胎在承载滚动时对车辆能源的消耗量的充气轮胎压力能量回收装置及方法。为实现上述目的设计一种充气轮胎压力能量回收装置，包括真空轮胎、轮辋、轮主轴，其特征在于所述的真空轮胎内设有若干个取能装置，所述的取能装置底部连接真空轮胎内表面，所述的取能装置穿过轮辋上开设的若干个孔，取能装置顶部与传动机构连接。所述的取能装置包括取能杆、取能杆密封组件、汇能座、汇能座连接件，所述的取能杆密封组件与轮辋上开设的若干个孔连接，所述的取能杆密封组件内设有取能杆。所述的取能装置还包括取能杆定位座、弹簧、取能杆密封圈、取能杆密封件座、上耐磨圈、下耐磨圈、取能杆座固定帽、下耐磨圈密封元件、取能固定座密封元件、密封元件垫圈，弹簧一端连接轮辋外圈一侧，弹簧另一端连接汇能座，所述的取能杆定位座与轮辋上开设的若干个孔连接，所述的取能杆定位座顶部设有取能杆座固定帽，所述的取能杆定位座内部上方设有上耐磨圈，取能杆定位座内部下方设有下耐磨圈，取能杆定位座内部中间设有取能杆密封件座，所述的取能杆定位座内设有两个取能杆密封圈，所述的两个取能杆密封圈之间设有密封元件垫圈，所述的下耐磨圈与取能杆密封件座间通过下耐磨圈固定件连接。所述的取能装置在轮辋上沿轮主轴径向排列、轴向多层排列。
所述的汇能座由底座、汇能座连接件构成。一种充气轮胎压力能量回收装置的方法，其特征在于所述的方法步骤如下真空轮胎在行驶过程中受到垂直着地面的压力和着地面水平向前的动力的作用下，真空轮胎进入着地变形区会受到压力吸收能量而变形，导致轮胎受压推动汇能座，汇能座推动取能杆趋向轮轴心移动，并压缩弹簧，取能杆趋向轮轴心移动带动传动机构，最终作用力传递到轮辋，助推轮胎转动，单个取能装置从而取得第一次能量；轮胎继续行驶，该部位趋向于离开着地变形区，该部位轮胎材料释放能量逐渐恢复原始状态，在压缩空气向外的推力和弹簧复位的作用力下，汇能座随该部位轮胎趋向离开轮轴心移动，并带动取能杆趋向离开轮轴心移动，同时带动传动机构，最终作用力传递到轮辋，助推轮胎转动，单个取能装置从而取得第二次能量。本发明同现有技术相比，能适用于轮式车辆的充气弹性轮总成及其他各种节能场合，通过本发明装置中的集能、取能等装置，取得充气弹性轮，在滚动的“复原变形区”中释放的部分能量，再同步传递给复用装置，直接驱动充气轮的持续滚动，又通过工况控制机构，确保充气轮装置在需要制动或倒车時进行有效控制。
图1是本发明的结构示意图；图2是图1的A-A剖视图；图中1、底座2、汇能座固定帽3、汇能连接球4、真空轮胎5、取能杆6、弹簧7、下耐磨圈8、下耐磨圈密封元件9、取能杆密封件座10、取能固定座密封元件11、取能杆密封圈 12、密封元件垫圈13、取能杆定位座14、上耐磨圈15、轮辋16、取能杆座固定帽17、齿轮18、 轮主轴19、受压变形区。结合附图对本发明做进一步说明，这种装置的制造技术对本专业的人来说是非常清楚的。如附图所示，本发明包括真空轮胎、轮辋、轮主轴，其特征在于所述的真空轮胎内设有若干个取能装置，所述的取能装置底部连接真空轮胎内表面，所述的取能装置穿过轮辋上开设的若干个孔，取能装置顶部与传动机构连接。取能装置包括取能杆、取能杆密封组件、汇能座、汇能座连接件，所述的取能杆密封组件与轮辋上开设的若干个孔连接，所述的取能杆密封组件内设有取能杆。取能装置还包括取能杆定位座、弹簧、取能杆密封圈、取能杆密封件座、上耐磨圈、 下耐磨圈、取能杆座固定帽、下耐磨圈密封元件、取能固定座密封元件、密封元件垫圈，弹簧一端连接轮辋外圈一侧，弹簧另一端连接汇能座，所述的取能杆定位座与轮辋上开设的若干个孔连接，所述的取能杆定位座顶部设有取能杆座固定帽，所述的取能杆定位座内部上方设有上耐磨圈，取能杆定位座内部下方设有下耐磨圈，取能杆定位座内部中间设有取能杆密封件座，所述的取能杆定位座内设有两个取能杆密封圈，所述的两个取能杆密封圈之间设有密封元件垫圈，所述的下耐磨圈与取能杆密封件座间通过下耐磨圈固定件连接。取能装置在轮辋上沿轮主轴径向排列、轴向多层排列。汇能座由底座、汇能座连接件构成。
一种充气轮胎压力能量回收装置的方法步骤如下真空轮胎在行驶过程中受到垂直向下的着地面压力和着地面水平向前的动力的作用下，真空轮胎进入着地变形区会受到压力吸收能量而变形，导致轮胎受压推动汇能座， 汇能座推动取能杆趋向轮轴心移动，并压缩弹簧，取能杆趋向轮轴心移动带动传动机构，最终作用力传递到轮辋，助推轮胎转动，单个取能装置从而取得第一次能量；轮胎继续行驶， 该部位趋向于离开着地变形区，该部位轮胎材料释放能量逐渐恢复原始状态，在压缩空气向外的推力和弹簧复位的作用力下，汇能座随该部位轮胎离开轮轴心移动移动，并带动取能杆趋向离开轮轴心移动，同时带动传动机构，最终作用力传递到轮辋，助推轮胎转动，单个取能装置从而取得第二次能量。
权利要求
1.一种充气轮胎压力能量回收装置，包括真空轮胎、轮辋、轮主轴，其特征在于所述的真空轮胎内设有若干个取能装置，所述的取能装置底部连接真空轮胎内表面，所述的取能装置穿过轮辋上开设的若干个孔，取能装置顶部与传动机构连接。
2.如权利要求1所述的一种充气轮胎压力能量回收装置，其特征在于所述的取能装置包括取能杆、取能杆密封组件、汇能座、汇能座连接件，所述的取能杆密封组件与轮辋上开设的若干个孔连接，所述的取能杆密封组件内设有取能杆。
3.如权利要求1或2所述的一种充气轮胎压力能量回收装置，其特征在于所述的取能装置还包括取能杆定位座、弹簧、取能杆密封圈、取能杆密封件座、上耐磨圈、下耐磨圈、取能杆座固定帽、下耐磨圈密封元件、取能固定座密封元件、密封元件垫圈，弹簧一端连接轮辋外圈一侧，弹簧另一端连接汇能座，所述的取能杆定位座与轮辋上开设的若干个孔连接， 所述的取能杆定位座顶部设有取能杆座固定帽，所述的取能杆定位座内部上方设有上耐磨圈，取能杆定位座内部下方设有下耐磨圈，取能杆定位座内部中间设有取能杆密封件座，所述的取能杆定位座内设有两个取能杆密封圈，所述的两个取能杆密封圈之间设有密封元件垫圈，所述的下耐磨圈与取能杆密封件座间通过下耐磨圈固定件连接。
4.如权利要求1或2所述的一种充气轮胎压力能量回收装置，其特征在于所述的取能装置在轮辋上沿轮主轴径向排列、轴向多层排列。
5.如权利要求1所述的一种充气轮胎压力能量回收装置，其特征在于所述的汇能座由底座、汇能座连接件构成。
6.一种充气轮胎压力能量回收装置的方法，其特征在于所述的方法步骤如下真空轮胎在行驶过程中受到垂直着地面的压力和着地面水平向前的动力的作用下，真空轮胎进入着地变形区会受到压力吸收能量而变形，导致轮胎受压推动汇能座，汇能座推动取能杆趋向轮轴心移动，并压缩弹簧，取能杆趋向轮轴心移动带动传动机构，最终作用力传递到轮辋，助推轮胎转动，单个取能装置从而取得第一次能量；轮胎继续行驶，该部位趋向于离开着地变形区，该部位轮胎材料释放能量逐渐恢复原始状态，在压缩空气向外的推力和弹簧复位的作用力下，汇能座随该部位轮胎趋向离开轮轴心移动，并带动取能杆趋向离开轮轴心移动，同时带动传动机构，最终作用力传递到轮辋，助推轮胎转动，单个取能装置从而取得第二次能量。
全文摘要
本发明涉及一种轮式车辆行驶系中的充气弹性轮总成装置，具体地说是一种充气轮胎压力能量回收装置及方法，包括真空轮胎、轮辋、轮主轴，真空轮胎内设有若干个取能装置，取能装置底部连接真空轮胎内表面，取能装置穿过轮辋上开设的若干个孔，取能装置顶部与传动机构连接，真空轮胎在行驶中受到重力和水平向前的动力的作用下，真空轮胎进入着地变形区会受到压力吸收能量而变形，导致轮胎受压推动汇能座，汇能座推动取能杆趋向离开轮轴心移动并压缩弹簧，取能杆趋向离开轮轴心移动带动传动机构，最终助推轮胎转动，本发明通过集能、取能等装置更好的驱动充气轮的持续滚动，又通过工况控制机构，确保充气轮装置在需要制动或倒车時进行更有效控制。
文档编号B60K25/08GK102320242SQ20111018456
公开日2012年1月18日 申请日期2011年7月1日 优先权日2011年7月1日
发明者蔡体刚, 郑乃时, 郑朝晖, 郑雯倩 申请人:蔡体刚, 郑乃时, 郑朝晖, 郑雯倩