一种充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及轮式车辆行驶系中的充气弹性轮【技术领域】，具体地说是一种充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置，包括轮胎、轮辋、连接螺丝、汇能座、传力缓冲弹簧、回复弹簧、被动磁极和主动磁极，所述的轮胎内设有若干汇能座，轮胎中心设有轮轴，轮辋与轮胎是固装成一体，所述的汇能座底部通过连接螺丝与轮胎连接，汇能座内设有传力缓冲弹簧，汇能座上部设有被动磁极，汇能座顶部与空腔顶部内壁之间通过回复弹簧连接。本实用新型同现有技术相比，其优点在于：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，在一定的承载条件下及一定的速度范围直接自行驱动充气轮的持续滚动，减少车辆动力的消耗，达到节能的效果。
【专利说明】一种充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置
[【技术领域】]
[0001]本实用新型涉及一种轮式车辆行驶系中的充气弹性轮总成装置，尤其是将充气弹性轮承载滚动过程中所发生弹性形变能量同步转为助力并与磁耦合传动组合驱动车辆自身前行的装置，具体地说是一种充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置。
[【背景技术】]
[0002]如今，除了轨道车和履带车外，绝大数车轮上都有轮胎，一般车轮都是采用的充气轮胎，充气轮胎是用压缩空气充入弹性囊，以缓和运动时的振动与冲击，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，发生反复变形，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，造成能量的耗散，而一直未被很好的回收利用。
[0003]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。
[0004]国内专利ZL201120330037.2公开了一种充气轮胎压力能量惯能的利用装置及方法，该专利通过在轮毂上设置若干个，在轮胎转动时能够所述的真空轮胎内设有若干个取能装置，取能装置穿过轮辋上开设的若干个孔，取能装置底部连接真空轮胎内表面，取能装置顶部与传动机构连接取得的能量，用来驱动充气轮胎减少车辆能源消耗，但是其结构较为复杂。
[实用新型内容]
[0005]本实用新型的目的就是要解决现有技术中充气轮胎的着地的“变形区”中存在的能量未被很好的回收利用的技术问题，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循变压力与磁耦合变隙传动组合自驱动装置。
[0006]充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置，包括轮胎11、轮辋、汇能座3、传力缓冲弹簧4、回复弹簧5、被动磁极8和主动磁极12，所述的轮胎11内设有若干汇能座3，轮胎11中心设有轮轴9，轮辋与轮胎11是固装成一体，所述的汇能座3底部通过连接螺丝与轮胎11连接，汇能座3内设有传力缓冲弹簧4，汇能座3上部设有被动磁极8，汇能座3顶部设有空腔，汇能座3顶部与空腔顶部内壁之间通过回复弹簧5连接，轮胎外壁受到压力变形，通过传力缓冲弹簧4推动汇能座3及被动磁极8移动至空腔顶部，轮辋内孔中部设有主动磁极组件，主动磁极组件与轮轴9或轿壳10连接,主动磁极组件外侧底部设有主动磁极。
[0007]所述的轮胎11内壁上设有若干汇能座3，所述的汇能座3由底座和磁极变隙滑体6组成，汇能座3底座与磁极变隙滑体6之间通过传力缓冲弹簧4连接，磁极变隙滑体6设置于单边轮辋体17的外圆空腔内，磁极变隙滑体6上设有被动磁极8，磁极变隙滑体6上开设有若干孔槽，孔槽内设有回复弹簧5，回复弹簧5顶部一端连接空腔顶部内壁，磁极变隙滑体6通过变隙滑体定位滚动件7与空腔两侧内部连接，所述的磁极变隙滑体6为软磁材料制成。
[0008]所述的主动磁极组件包括主动磁极12、磁极工作面半边软磁体13、主动磁组边盖14、软磁回路体15和主动磁组座套16组成，所述的主动磁极组件底部外侧设有主动磁极12，主动磁极12底部设有磁极工作面半边软磁体13，主动磁极12内侧设有软磁回路体15，主动磁极组件两侧设有主动磁组边盖14,主动磁极组件通过主动磁组座套16连接轮轴9及轿壳10，主动磁极12与单边轮辋体17的内孔之间存在间隙，主动磁极12与被动磁极8之间磁极相斥。
[0009]所述的轮胎着地行驶中由于重力作用会产生变形，轮胎变形部分为着地变形区，所述的主动磁极组件的主动磁极12的中心线设置于轮胎着地变形区外侧。
[0010]所述的轮辋为组合轮辋，由单边轮辋体17、单边轮辋盖18、单边轮辋盖密封元件19、耐磨元件2组成，不穿过单边轮辋体17，所述的单边轮辋体17为非磁性材料，所述的单边轮辋体17外圆内侧制成轮胎密封配置形状，组合轮辋的外圆处制成若干嵌入结构的空腔，用于磁极变隙滑体6的配装位，所述的单边轮辋盖18的内侧制成轮胎密封配置形状，所述的耐磨元件2配装在单边轮辋体17外圆处制成的若干嵌入结构的空腔的两侧壁及圆弧上。
[0011]所述的主动磁极组件设置于轮辋辋孔内，主动磁极组件所占轮夹角大于轮胎着地变形区所占夹角，所述的主动磁极组件的磁极中心设置在轮胎着地变形区在车辆前进方向之前的位置上，所述的主动磁极组件占据整个轮胎变形区，且贴近被动磁极的工作面。
[0012]所述的主动磁极组件所占轮夹角为轮胎着地变形区所占轮夹角的两倍以上。
[0013]一种利用充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置的动力输出装置，包括充气轮、轮辋、汇能座3、传力缓冲弹簧4、回复弹簧5、被动磁极8、主动磁极12、充气轮磁耦合动力装置20、机架21、压力调整盘杆22、充气轮支撑杆23、滚轮组合24、滚轮带25、滚轮摆动支撑杆26和输出轮27，所述的充气轮内设有若干汇能座3，充气轮中心设有轮轴9，所述的汇能座3底部与充气轮连接，汇能座3内设有传力缓冲弹簧4，汇能座3上部设有被动磁极8，汇能座3顶部设有空腔，汇能座3顶部与空腔顶部内壁之间通过回复弹簧5连接，充气轮外壁受到压力变形，通过传力缓冲弹簧4推动汇能座3及被动磁极8移动至空腔顶部，轮辋内孔中部设有主动磁极12组件，主动磁极组件与轮轴9连接，主动磁极组件外侧底部设有主动磁极，充气轮通过充气轮支撑杆23与机架连接，充气轮两侧设有压力调整盘杆22，压力调整盘杆22固定在机架上，压力调整盘杆22靠近充气轮一侧连接滚轮摆动支撑杆26，滚轮摆动支撑杆26上设有滚轮组合24，滚轮组合24与充气轮接触，滚轮摆动支撑杆26底部与机架铰接，所述的轮辋与输出轮27连接。
[0014]本实用新型同现有技术相比，其优点在于: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，利用磁极原理，将距离的变化而产生的相互斥力或吸引力同步复用到自身车轮总成上作驱动力，并以此在一定的承载条件下及一定的速度范围直接自行驱动充气轮的持续滚动，减少车辆动力的消耗，达到节能的效果，通过循变压力与磁耦合传动组合，结构简单，更简便的实现了节能减损耗的目的。[【专利附图】
【附图说明】]
[0015]图1是本实用新型的结构图；
[0016]图2是本实用新型轮辋的侧视图；
[0017]图3是本实用新型轮辋的主视图；
[0018]图4是本实用新型的动力输出装置的主视图；
[0019]图5是本实用新型的动力输出装置的俯视图；
[0020]如图所示，图中:2.耐磨元件 3.汇能座 4.传力缓冲弹簧 5.回复弹簧
6.磁极变隙滑体7.变隙滑体定位滚动件 8.被动磁极9.轮轴10.轿壳11.轮胎12.主动磁极13.磁极工作面半边软磁体14.主动磁组边盖15.软磁回路体16.主动磁组座套17.单边轮辋体18.单边轮辋盖19.单边轮辋盖密封元件20.充气轮磁耦合动力装置21.机架22.压力调整盘杆23.充气轮支撑杆24.滚轮组合25.滚轮带26.滚轮摆动支撑杆27.输出轮；
[【具体实施方式】]
[0021]下面结合附图对本实用新型作进一步说明，这种装置的结构和原理对本专业的人来说是非常清楚的。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0022]实施例1
[0023]如图1所示，图1是充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置的结构图，包括轮胎11、轮辋、汇能座3、传力缓冲弹簧4、回复弹簧5、被动磁极8和主动磁极12，轮胎11内设有若干汇能座3，轮胎11中心设有轮轴9，轮辋与轮胎11是固装成一体，汇能座3内设有传力缓冲弹簧4，汇能座3上部设有被动磁极8，汇能座3顶部设有空腔，汇能座3顶部与空腔顶部内壁之间通过回复弹簧5连接，轮胎外壁受到压力变形，通过传力缓冲弹簧4推动汇能座3及被动磁极8移动至轮辋外圆空腔顶部，轮辋内孔中部设有主动磁极组件，主动磁极组件与轮轴9或轿壳10连接，主动磁极组件外侧底部设有主动磁极。
[0024]轮胎11内壁上设有若干汇能座3，汇能座3由底座和磁极变隙滑体6组成，汇能座3底座与磁极变隙滑体6之间通过传力缓冲弹簧4连接，磁极变隙滑体6设置于单边轮辋体17空腔内，磁极变隙滑体6上设有被动磁极8，磁极变隙滑体6上开设有若干孔槽，孔槽内设有回复弹簧5，回复弹簧5顶部一端连接空腔顶部内壁，磁极变隙滑体6通过变隙滑体定位滚动件7与空腔两侧内部连接，磁极变隙滑体6为软磁材料制成。
[0025]主动磁极组件包括主动磁极12、磁极工作面半边软磁体13、主动磁组边盖14、软磁回路体15和主动磁组座套16组成，主动磁极组件底部外侧设有主动磁极12，主动磁极12底部设有磁极工作面半边软磁体13，主动磁极12内侧设有软磁回路体15，主动磁极组件两侧设有主动磁组边盖14,主动磁极组件通过主动磁组座套16连接轮轴9及轿壳10,主动磁极12与单边轮辋体17的内孔之间存在间隙，主动磁极12与被动磁极8之间磁极相斥。
[0026]轮胎着地行驶中由于重力作用会产生变形，轮胎变形部分为着地变形区，主动磁极组件的主动磁极12的中心线设置于轮胎着地变形区外侧。
[0027]如图2、图3所示，图2为轮辋的侧视图，图3为轮辋的主视图，轮辋为组合轮辋，由单边轮辋体17、单边轮辋盖18、单边轮辋盖密封元件19、耐磨元件2组成，空腔设置于单边轮辋体17的外圆上，不穿过单边轮辋体17，单边轮辋体17为非磁性材料，单边轮辋体17内侧制成轮胎密封配置形状，组合轮辋的外圆处制成若干嵌入结构的空腔，用于磁极变隙滑体6的配装位，单边轮辋盖18的内侧制成轮胎密封配置形状，所述的耐磨元件2配装在单边轮辋体17外圆处制成的若干嵌入结构的空腔的两侧壁及圆弧上。
[0028]主动磁极组件设置于轮辋辋孔内，主动磁极组件所占轮夹角大于轮胎着地变形区所占夹角，主动磁极组件的磁极中心设置在轮胎着地变形区在车辆前进方向之前的位置上，主动磁极组件占据整个轮胎变形区，且贴近被动磁极的工作面。
[0029]实施例2
[0030]充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置的驱动方法:利用磁极间的相互的相斥及相吸力的大小与相互间的距离的平方成反比的原理，回收到主动磁组部件、被动磁组部件之间在轮胎着地变形区内，由于距离的变化而产生的相互斥力的变化用来推动车辆。
[0031]驱动方法具体如下:轮胎11行驶过程中由于重力作用造成着地变形，轮胎11变形推动汇能座3和传力缓冲弹簧4，传力缓冲弹簧4推动磁极变隙滑体6沿空腔趋向内滑动，而在离开轮胎着地变形区过程中，受主动磁极12斥力的作用及回复弹簧5复位使磁极变隙滑体6沿空腔向外滑动，整个过程中被动磁极8随磁极变隙滑体6 —起滑动，被动磁极8与主动磁极组件的主动磁极12间隙发生变化，先逐步变小，再由小逐步变大，因此，与径向位置相对固定的主动磁极组件的主动磁极12之间必然以非接触性的磁耦合形式间隙发生变化，先逐步变小，再由小逐步变大，而且自被动磁极8进入受压变形区开始，已处于主动磁极12的磁极中心以外的位置，因此,径向位置相对固定的主动磁组的主动磁极12之间必然以非接触性的磁耦合形式，对处在轮胎11着地变形区内的各单一被动磁极8传递出斥向的作用力，磁极变隙滑体6把一部分切向作用力传递给轮辋，把另一部分径向作用力通过传力缓冲弹簧4传递给轮胎11的着地部位，由于轮胎11是固定在地面，而且轮辋与轮胎11是固装成一体的，由此产生的轮辋和轮胎与固装在车体上的主动磁组部件之间的切向反作用力，推动车体朝前进方向移动。
[0032]实施例3
[0033]图4、图5分别为一种利用充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置的动力输出装置的主视图和俯视图，结合图1，动力输出装置包括充气轮、轮辋、汇能座3、传力缓冲弹簧4、回复弹簧5、被动磁极8、主动磁极12、充气轮磁耦合动力装置20、机架21、压力调整盘杆22、充气轮支撑杆23、滚轮组合24、滚轮带25、滚轮摆动支撑杆26和输出轮27，充气轮内设有若干汇能座3，充气轮中心设有轮轴9，汇能座3底部与充气轮连接，汇能座3内设有传力缓冲弹簧4，汇能座3上部设有被动磁极8，汇能座3顶部设有空腔，汇能座3顶部与空腔顶部内壁之间通过回复弹簧5连接，充气轮外壁受到压力变形，通过传力缓冲弹簧4推动汇能座3及被动磁极8移动至空腔顶部，轮辋内孔中部设有主动磁极12组件，主动磁极组件与轮轴9连接，主动磁极组件外侧底部设有主动磁极，充气轮通过充气轮支撑杆23与机架连接，充气轮两侧设有压力调整盘杆22，压力调整盘杆22固定在机架上，压力调整盘杆22靠近充气轮一侧连接滚轮摆动支撑杆26，滚轮摆动支撑杆26上设有滚轮组合24，滚轮组合24与充气轮接触，滚轮摆动支撑杆26底部与机架铰接，轮辋与输出轮27连接。[0034]动力输出装置的动力输出方法,动力输出方法如下:调整各压力调整盘杆22使其通过各滚轮摆动支撑杆26把各滚轮组合24压向充气轮，导致充气轮与滚轮组合24接触的部位产生各个受压变形区，各个受压变形区内的各被动磁极8因与各主动磁极12的距离发生变化，而受到各主动磁极12的斥力矩，由于各主动磁极12各固定于轮轴，因此各被动磁极8只能逆向各主动磁极12而共同推动轮辋及充气轮而转动，于是轮辋及充气轮上配装的输出轮27输出的力矩是各被动磁极8受到的各主动磁极12的斥力矩的总和。
【权利要求】
1.一种充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置，包括轮胎(11)、轮辋、汇能座(3)、传力缓冲弹簧(4)、回复弹簧(5)、被动磁极(8)和主动磁极(12)，所述的轮胎(11)内设有若干汇能座(3)，轮胎(11)中心设有轮轴(9)，轮辋与轮胎(11)是固装成一体，其特征在于所述的汇能座(3)底部与轮胎(11)连接，汇能座(3)内设有传力缓冲弹簧(4)，汇能座(3 )上部设有被动磁极(8 )，汇能座(3 )顶部设有空腔，汇能座(3 )顶部与空腔顶部内壁之间通过回复弹簧(5)连接，轮胎外壁受到压力变形，通过传力缓冲弹簧(4)推动汇能座(3)及被动磁极(8)移动至空腔顶部，轮辋内孔中部设有主动磁极组件，主动磁极组件与轮轴(9)或轿壳(10)连接，主动磁极组件外侧底部设有主动磁极。
2.如权利要求1所述的一种充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置，其特征在于所述的轮胎(11)内壁上设有若干汇能座(3)，所述的汇能座(3)由底座和磁极变隙滑体(6)组成，汇能座(3)底座与磁极变隙滑体(6)之间通过传力缓冲弹簧(4)连接，磁极变隙滑体(6)设置于轮辋外圆的空腔内，磁极变隙滑体(6)上设有被动磁极(8)，磁极变隙滑体(6)上开设有若干孔槽，孔槽内设有回复弹簧(5)，回复弹簧(5)顶部一端连接空腔顶部内壁，磁极变隙滑体(6)通过变隙滑体定位滚动件(7)与空腔两侧内部连接，所述的磁极变隙滑体(6 )为软磁材料制成。
3.如权利要求1所述的一种充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置，其特征在于所述的主动磁极组件包括主动磁极(12)、磁极工作面半边软磁体(13)、主动磁组边盖(14)、软磁回路体(15)和主动磁组座套(16)组成，所述的主动磁极组件底部外侧设有主动磁极(12)，主动磁极(12)底部设有磁极工作面半边软磁体(13)，主动磁极(12 )内侧设有软磁回路体(15)，主动磁极组件两侧设有主动磁组边盖(14)，主动磁极组件通过主动磁组座套(16 )连接轮轴(9 )及轿壳(IO )，主动磁极(12 )与单边轮辋体(17 )的内孔之间存在间隙，主动磁极(12)与被动磁 极(8)之间磁极相斥。
4.如权利要求1所述的一种充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置，其特征在于所述的轮胎着地行驶中由于重力作用会产生变形，轮胎变形部分为着地变形区，所述的主动磁极组件的主动磁极(12)的磁极中心线设置于轮胎着地变形区前进方向的外侧。
5.如权利要求1所述的一种充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置，其特征在于所述的轮辋为组合轮辋，由单边轮辋体(17)、单边轮辋盖(18)、单边轮辋盖密封元件(19)、耐磨元件(2)组成，所述的空腔设置于单边轮辋体(17)内，不穿过单边轮辋体(17)，所述的单边轮辋体(17)为非磁性材料，所述的单边轮辋体(17)内侧制成轮胎密封配置形状，组合轮辋的外圆处制成若干嵌入结构的空腔，用于磁极变隙滑体(6)的配装位，所述的单边轮辋盖(18)的内侧制成轮胎密封配置形状，所述的耐磨元件(2)配装在单边轮辋体(17)外圆处制成的若干嵌入结构的空腔的两侧壁及圆弧上。
6.如权利要求1所述的一种充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置，其特征在于所述的主动磁极组件设置于轮辋辋孔内，主动磁极组件所占轮夹角大于轮胎着地变形区所占夹角，所述的主动磁极组件的磁极中心设置在轮胎着地变形区在车辆前进方向之前的位置上，所述的主动磁极组件占据整个轮胎变形区，且贴近被动磁极的工作面。
7.如权利要求6所述的一种充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置，其特征在于所述的主动磁极组件所占轮夹角为轮胎着地变形区所占轮夹角的两倍以上。
8.一种利用如权利要求1所述的充气轮胎循变压力与磁耦合传动组合自驱动装置的动力输出装置，包括充气轮、轮辋、汇能座(3)、传力缓冲弹簧(4)、回复弹簧(5)、被动磁极(8 )、主动磁极(12 )、充气轮磁耦合动力装置(20 )、机架(21)、压力调整盘杆(22 )、充气轮支撑杆(23)、滚轮组合(24)、滚轮带(25)、滚轮摆动支撑杆(26)和输出轮(27)，所述的充气轮内设有若干汇能座(3)，充气轮中心设有轮轴(9)，其特征在于所述的汇能座(3)底部与充气轮连接，汇能座(3 )内设有传力缓冲弹簧(4 )，汇能座(3 )上部设有被动磁极(8 )，汇能座(3)顶部设有空腔，汇能座(3)顶部与空腔顶部内壁之间通过回复弹簧(5)连接，充气轮外壁受到压力变形，通过传力缓冲弹簧(4)推动汇能座(3)及被动磁极(8)移动至空腔顶部，轮辋内孔中部设有主动磁极(12)组件，主动磁极组件与轮轴(9)连接，主动磁极组件外侧底部设有主动磁极，充气轮通过充气轮支撑杆(23)与机架连接，充气轮两侧设有压力调整盘杆(22 )，压力调整盘杆(22 )固定在机架上，压力调整盘杆(22 )靠近充气轮一侧连接滚轮摆动支撑杆(26)，滚轮摆动支撑杆(26)上设有滚轮组合(24)，滚轮组合(24)与充气轮接触，滚轮摆动支撑杆(26)底部与机架铰`接，所述的轮辋与输出轮(27)连接。
【文档编号】B60K25/08GK203666287SQ201320837428
【公开日】2014年6月25日 申请日期:2013年12月18日 优先权日:2013年12月18日
【发明者】郑乃时, 郑雯倩, 郑朝晖, 蔡体刚 申请人:郑乃时, 郑雯倩, 郑朝晖, 蔡体刚