一种引导重力驱动的车轮的制作方法

本实用新型涉及清洁能源型车轮结构技术领域，特别涉及一种引导重力驱动的车轮。

背景技术：

现有的车轮一般通过动力带动轮轴或带动轮毂转动，从而带动车轮向前滚动，而在车体本身的重力作用下，动力需要克服重力做功来驱动车辆前进；现有技术中还不能够充分利用车辆的重力，将车辆的重力转化为车辆前进的动力。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种引导重力驱动的车轮，解决现有技术中不能有效地将车辆的重力转化为车辆前进的动力的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：提供一种引导重力驱动的车轮，包括车轮本体和连接于车轮本体的重力驱动装置；

所述重力驱动装置包括一个以上的重力推杆器和一个以上的推杆限位器；

所述一个以上的重力推杆器和一个以上的推杆限位器对称分布安装于车轮本体的一侧或两侧；

所述推杆限位器包括限位板、一个以上的支撑轴和支撑环；

所述限位板包括单向转动轮和连接于单向转动轮外侧的支撑板条，所述支撑板条与转动轮的径向重合，所述单向转动轮通过键销与车轮本体的非转动车轴同轴套装，或者所述单向转动轮通过键销与车轮本体的转动车轴外套装的同心固定轴同轴套装，同心固定轴的一端可通过连接杆固定于车体上；

所述支撑板条通过支撑轴连接有支撑环；

所述重力推杆器包括依次连接的驱动弹簧、转动杆、斜向推杆、纵向推杆和弧形推杆脚；

所述转动杆的一端通过驱动弹簧连接于车轮本体，所述转动杆的另一端铰接于斜向推杆的一端，所述转动杆的中部可转动地连接于支撑板条；所述斜向推杆的另一端铰接于纵向推杆的一端，所述纵向推杆的另一端连接有弧形推杆脚，自由状态下的弧形推杆脚所在位置与轮轴的距离大于车轮本体的半径；所述纵向推杆与车轮本体的径向平行；

所述支撑环套装于纵向推杆。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型提供的引导重力驱动的车轮结构中，通过设置重力推杆器和推杆限位器，使车辆的重力部分转化为车轮向前滚动的驱动力，使车轮转动所需的力矩降低；将推杆限位器的固定位置与车轮滚动部分分开，有益于车轮的转动，分离后，使重力推杆器产生的驱动力矩与推杆限位器产生的力矩作用在不同层面上，重力推杆器产生的力矩作用在车轮的活动部位，而推杆限位器缠上的力矩作用在非转动轮轴或同心固定轴的固定部位，使两个力矩不会相互抵消，则可促进车轮的转动，达到更好的利用车辆的重力转化为车轮旋转的驱动力，有效地节约了车辆的动力源，且通过转化车辆的重力，使车轮转动所要克服的重力降低，从而一定程度上降低了车轮转动所需的扭矩，进一步节约了车辆的动力源，由于上述转化重力获得的驱动力属于清洁能源，具有一定的节能环保作用；且上述引导重力驱动的车轮结构的制造成本低，易于推广。

附图说明

图1为本实用新型具体实施方式的一种引导重力驱动的车轮的结构示意图；

图2为本实用新型具体实施方式的一种引导重力驱动的车轮的结构分解示意图；

标号说明：

1、车轮本体；2、重力推杆器；21、驱动弹簧；22、转动杆；221、圆形套孔；23、斜向推杆；24、纵向推杆；25、弧形推杆脚；3、推杆限位器；31、限位板；311、单向转动轮；3111、内环套；3112、反向制动销；3113、外环套；3114、内爪齿；3115、制动销弹簧；312、支撑板条；32、支撑轴；33、支撑环；4、同心固定轴。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。

本实用新型最关键的构思在于：通过设置重力推杆器和推杆限位器，使车辆的重力部分转化为车轮向前滚动的驱动力，使车轮转动所需的力矩降低。

请参照图1以及图2，本实用新型涉及一种引导重力驱动的车轮，包括车轮本体1和连接于车轮本体1的重力驱动装置；

所述重力驱动装置包括一个以上的重力推杆器2和一个以上的推杆限位器3；

所述推杆限位器3包括限位板31、一个以上的支撑轴32和支撑环33；

所述限位板31包括单向转动轮311和连接于单向转动轮311外侧的支撑板条312，所述支撑板条312与转动轮的径向重合，所述单向转动轮311通过键销与车轮本体1的非转动车轴同轴套装，或者所述单向转动轮通过键销与车轮本体的转动车轴外套装的同心固定轴4同轴套装，同心固定轴4的一端可通过连接杆固定于车体上；

所述支撑板条312通过支撑轴32连接有支撑环33；

所述重力推杆器2包括依次连接的驱动弹簧21、转动杆22、斜向推杆23、纵向推杆24和弧形推杆脚25；

所述转动杆22的一端通过驱动弹簧21连接于车轮本体1，所述转动杆22的另一端铰接于斜向推杆23的一端，所述转动杆22的中部可转动地连接于支撑板条312，所述斜向推杆23的另一端铰接于纵向推杆24的一端，所述纵向推杆24的另一端连接有弧形推杆脚25，自由状态下的弧形推杆脚25所在位置与轮轴的距离大于车轮本体1的半径；所述纵向推杆24与车轮本体1的径向平行；

所述支撑环33套装于纵向推杆24。

上述引导重力驱动的车轮的工作原理说明：当车轮本体1向前滚动，安装在车轮上的重力推杆器2中的弧形推杆脚25从一端开始与地面接触，在地面对车轮及其载荷重力反作用力的推压下，纵向推杆24向轮轴方向移动，通过斜向推杆23带动转动杆22绕支撑轴32转动，使转动杆22末端的驱动弹簧21拉伸，从而向车轮本体1施加拉力，从而驱动车轮向前滚动；在车轮向前滚动过程中，固定在支撑板条312上的纵向推杆24受到斜向推杆23的反作用力，致使纵向推杆24压迫支撑环33并产生带动支撑板条312朝车轮滚动的相反方向转动的趋势，此时，单向转动轮311能够阻止车轮反向转动趋势，当纵向推杆24无法依靠反向转动产生相对位移时，纵向推杆24只能继续上升移动，从而向轮轴方向推进，随着车轮本体1的继续滚动，弧形推杆脚25收缩到与轮胎边缘持平时，纵向推杆24则停止向轮轴方向推进，随后在转动杆22末端的驱动弹簧21作用下，上述重力推杆器2反向移动并复位，同时，重力推杆器2随车轮本体1转动，重力推杆器2也带动推杆限位器3一起转动；在同一车轮本体1上可均匀设置多个重力推杆器2，重力推杆器2也可相应的安装在轮胎本体的两侧，当车轮滚动使下一个重力推杆器2的弧形推杆脚25触及地面时，重复上述驱动过程，通过各重力推动器的反复驱动过程额外为车轮提供向前的驱动力。

上述引导重力驱动的车轮的有益效果在于：本实用新型涉及的引导重力驱动的车轮结构中，通过设置重力推杆器2和推杆限位器3，使车辆的重力部分转化为车轮向前滚动的驱动力，使车轮转动所需的力矩降低；将推杆限位器3的固定位置与车轮滚动部分分开，有益于车轮的转动，分离后，使重力推杆器2产生的驱动力矩与推杆限位器3产生的力矩作用在不同层面上，重力推杆器2产生的力矩作用在车轮的活动部位，而推杆限位器3缠上的力矩作用在非转动轮轴或同心固定轴4的固定部位，使两个力矩不会相互抵消，则可促进车轮的转动，达到更好的利用车辆的重力转化为车轮旋转的驱动力，有效地节约了车辆的动力源，且通过转化车辆的重力，使车轮转动所要克服的重力降低，从而一定程度上降低了车轮转动所需的扭矩，进一步节约了车辆的动力源，由于上述转化重力获得的驱动力属于清洁能源，具有一定的节能环保作用；且上述引导重力驱动的车轮结构的制造成本低，易于推广。

进一步的，上述引导重力驱动的车轮结构中，所述单向转动轮311包括同轴设置的外环套3113和内环套3111，所述外环套3113内侧面设有内爪齿3114，所述内环套3111外边缘转动连接带有制动销弹簧3115的反向制动销3112，所述内环套3111通过键销与车轮本体1的非转动轮轴同轴套装，或者所述内环套3111通过键销与车轮本体的转动车轴外套装的同心固定轴进行同轴4套装，同心固定轴的一端可通过连接杆固定于车体上。

当固定在支撑板条312上的纵向推杆24受到斜向推杆23的反作用力时，致使纵向推杆24压迫支撑环33并产生带动支撑板条312朝车轮滚动的相反方向转动的趋势，此时，单向转动轮311上的反向制动销3112马上顶住外环套3113内侧面的内爪齿3114，内爪齿3114产生的力矩与纵向推杆24产生的反向力矩相互抵消，制止了纵向推杆24及支撑板朝车轮滚动的相反方向转动。

进一步的，上述引导重力驱动的车轮结构中，所述转动杆22中部设有圆形套孔221，所述转动杆22上的圆形套孔221内套装有轴承。

通过在转动杆22中部设置圆形套孔221，在圆形套孔221内套装轴承，使轴承外圈与圆形套孔221内侧固定连接，通过轴承实现支撑板条312与转动杆22之间的可转动连接。

进一步的，上述引导重力驱动的车轮结构中，所述车轮本体1包括轮胎、轮辋、轮轴、轮毂和轮辐，所述轮胎、轮辋、轮辐和轮毂处于第一平面上，所述推杆限位器3套装在非转动轮轴上或转动轮轴外套装的同心固定轴4上，所述推杆限位器3位于第二平面上，所述第一平面平行于第二平面。

将推杆限位器3套装在非转动轮轴上或转动轮轴外套装的同心固定轴4上，并将推杆限位器3设置在与车轮本体1平行的第二平面上，使推杆限位器3与车轮本体1相互平行，使推杆限位器3能够更好地限制车轮的反向转动趋势。

进一步的，上述引导重力驱动的车轮结构中，所述转动杆22的一端通过驱动弹簧21连接于车轮本体1的轮辋上。

进一步的，上述引导重力驱动的车轮结构中，所述限位板31还包括圆形的限位框架，所述限位框架上设有中心圆孔，所述单向转动轮311固定套接于中心圆孔内，所述限位框架外侧连接有支撑板条312。

进一步的，上述引导重力驱动的车轮结构中，所述推杆限位器3的数量在车轮本体1的一侧为4个，所述推杆限位器3的支撑板条312与相邻的推杆限位器3的支撑板条312间成90度角。

进一步的，上述引导重力驱动的车轮结构中，所述重力推杆器2的数量在车轮本体1的一侧为4个。

进一步的，上述引导重力驱动的车轮结构中，所述转动杆22、斜向推杆23和纵向推杆24位于第三平面内，所述第三平面平行于第一平面。

通过将转动杆22、斜向推杆23和纵向推杆24位于第三平面内，使第三平面平行于第一平面，从而使纵向推杆24连接的弧形推杆脚25不碰及轮胎，同时减少了力矩传导的损失。

进一步的，上述引导重力驱动的车轮结构中，所述重力驱动装置的数量为2个，所述重力驱动装置分别安装于车轮的两侧。

实施例1

一种引导重力驱动的车轮，包括车轮本体1和连接于车轮本体1的重力驱动装置；所述重力驱动装置包括重力推杆器2和推杆限位器3；所述推杆限位器3包括限位板31、一个以上的支撑轴32和支撑环33；所述限位板31包括单向转动轮311和连接于单向转动轮311外侧的支撑板条312，所述支撑板条312与转动轮的径向重合，所述单向转动轮311通过键销与车轮本体1的非转动车轴或转动轮轴外套装的同心固定轴4同轴套装；所述单向转动轮311包括同轴设置的外环套3113和内环套3111，所述外环套3113内侧面设有内爪齿3114，所述内环套3111外边缘转动连接带有制动销弹簧3115的反向制动销3112，所述内环套3111通过键销与车轮本体1的非转动轮轴或转动轮轴外套装的同心固定轴4同轴套装；所述支撑板条312通过支撑轴32连接有支撑环33；所述重力推杆器2包括依次连接的驱动弹簧21、转动杆22、斜向推杆23、纵向推杆24和弧形推杆脚25；所述转动杆22的一端通过驱动弹簧21连接于车轮本体1的轮辋上，所述转动杆22的另一端铰接于斜向推杆23的一端，所述斜向推杆23的另一端铰接于纵向推杆24的一端，所述纵向推杆24的另一端连接有弧形推杆脚25，自由状态下的弧形推杆脚25所在位置与轮轴的距离大于车轮本体1的半径；所述纵向推杆24与车轮本体1的径向平行；所述支撑环33套装于纵向推杆24，所述支撑板条312与纵向推杆24连接；所述转动杆22上设有圆形套孔221，所述转动杆22上的圆形套孔221内套装有轴承；所述支撑轴32连接于支撑板条312相对于单向转动轮311的另一端；所述车轮本体1包括轮胎、轮辋、轮轴、轮毂和轮辐，所述轮胎、轮辋、轮辐和轮毂处于第一平面上，所述推杆限位器3套装在轮轴上，所述推杆限位器3位于第二平面上，所述第一平面平行于第二平面；所述推杆限位器3的数量在车轮本体1的一侧为4个，所述推杆限位器3的支撑板条312与相邻推杆限位器3的支撑板条312间成90度角；所述重力推杆器2的数量在车轮本体1的一侧为4个；所述转动杆22、斜向推杆23和纵向推杆24位于第三平面内，所述第三平面平行于第一平面；所述重力驱动装置的数量为2个，所述重力驱动装置分别安装于车轮的两侧。

实施例2

一种如实施例1所述的引导重力驱动的车轮，其中所述限位板31还包括圆形的限位框架，所述限位框架上设有中心圆孔，所述单向转动轮311固定套接于中心圆孔内，所述限位框架外侧连接有支撑板条312。

综上所述，本实用新型提供的引导重力驱动的车轮结构中，通过设置重力推杆器和推杆限位器，使车辆的重力部分转化为车轮向前滚动的驱动力，使车轮转动所需的力矩降低；将推杆限位器的固定位置与车轮滚动部分分开，有益于车轮的转动，分离后，使重力推杆器产生的驱动力矩与推杆限位器产生的力矩作用在不同层面上，重力推杆器产生的力矩作用在车轮的活动部位，而推杆限位器缠上的力矩作用在非转动轮轴或同心固定轴的固定部位，使两个力矩不会相互抵消，则可促进车轮的转动，达到更好的利用车辆的重力转化为车轮旋转的驱动力，有效地节约了车辆的动力源，且通过转化车辆的重力，使车轮转动所要克服的重力降低，从而一定程度上降低了车轮转动所需的扭矩，进一步节约了车辆的动力源，由于上述转化重力获得的驱动力属于清洁能源，具有一定的节能环保作用；且上述引导重力驱动的车轮结构的制造成本低，易于推广。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。