专利名称：陆路轮式车辆上的自重能利用装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及陆路轮式车辆上包括车辆自身重量及所载人、货物等所有重量的自重能利用装置，适用于陆路上行驶的自行车、童车、残疾人用车、三轮车、独轮车、摩托车、汽车、火车及非水田用拖拉机等所有陆路轮式车辆。
当今世界能源比较紧张，寻找和开发新的能源十分必要，而自重的存在实际上意味着能量的存在，确切地说自重是一种能量-自重能。如何开发利用数以亿计的陆路上行驶的轮式车辆上的自重能，以减轻其人力驱动车辆的体力消耗和机动车辆的汽油等能源的耗用，就成为一个重要课题。由于数以十亿计的车轮，特别是充气轮胎，在陆地上滚动过程中，大量能源均耗在使轮胎被压缩后恢复原形的作无用功上，其能量浪费和人力消耗是非常惊人的！何况提高车速后对改善道路交通状况和提高数以亿计人们的时间利用亦将带来巨大的社会效益。随着自重能利用后摩擦阻力的大幅度减少，设计理想的人力轿车也真正成为现实。
本发明的目的在于提供几种机构特别简单，效果明显，且结构又适宜在同一个轮上装多个甚至十个、二十个或更多个自重能输入件，使之有相当比重的车辆自重能转变为车辆辅助驱动力的自重能利用装置。
本发明装置由至少一个自重能输入件及一个能量储存和输出机构组成。在车轮滚动过程中利用车辆上的自重迫使该输入件的输入端压进，从而实现了弹簧或磁能等的储存并辅助推动车轮转动。由于结构可使一个轮上装很多个输入件，因此可得到较大的辅助驱动力。
本发明的优点是1.由几个简单件组成，结构特别简洁。
2.自重能利用量高。由于在一个轮上可装很多个自重能输入件，又可在车辆的前后轮上同时装，这样自重能利用量就大大增加，具有很高的实用价值和巨大的经济效益。
3.数以亿计的人力驱动车辆加本装置后，无论省力或加快车速都具有明显效果，如以日常自行车每分钟蹬50转、速比2.4，则后轮每分钟转120转，若轮上装10个输入件，则每分钟可得1200次额外的辅助驱动力！这对节时节能，减少几亿人的体力消耗和提高道路利用率将带来巨大的社会效益。
4.自重能转换比例高。弹簧或磁极间距离压缩后斥力增大，垫托力增加，从而使充气轮胎的沉陷率减少，摩擦阻力下降并产生辅助驱动力;当输入件转过轮的最低点后，又可吸收弹簧或磁块复位时放出的能量成为辅助驱动力;采用杠杆机构使之快速移近，是利用了作用在两磁极间的力与其距离的平方成反比的库仑定律，因此可达到使输入端伸缩较小距离而能够储较大弹力或磁斥力的结果，从而使车轮滚动过程中各输入件产生的阻力分力减少到微小程度。这些都能大大提高自重能转换成辅助驱动力的比例，何况是利用原来成为阻力的自重力来作功，变害为利。
5.由于可大幅度增加辅助驱动力并减少摩擦阻力，为设计理想的人力轿车创造了条件，使之真正成为现实。
6.不但不污染环境，而且随着人力轿车的出现和使用汽油的助动自行车等的减少，相对来讲可减少环境污染。
现通过实施方案，结合附图详述如下
图1为本发明的弹簧外壳式结构示意2为本发明的永磁外壳式结构示意3为本发明的发条式结构示意4为本发明的弹簧式结构示意5为本发明的永磁式结构示意6为本发明的液压、气压、气液压式结构示意7为自重能输入件输入端形状示意8为自重能输入件上杠杆机构示意9为弹簧及永磁中心轴示意图实施方案一参照图1。本发明的自重能输入件1为轴杆形件，能量储存和输出机构2中有一个外壳10，该外壳内有至少一个弹簧9，该弹簧的一头与轮8上零件相连，另一头与所说的外壳相连，所说的输入件与该外壳活动连接。当轮8滚动时该输入件的输入端与地面接触而被逐渐压向轮心方向，从而弹簧压缩储能并在车轮滚动过程中实现输出。
实施方案二参照图2。本发明的自重能输入件1为轴杆形件，能量储存和输出机构3中有一个外壳11，该外壳内有至少一对同极相对置的永久磁铁12、13，该磁铁中的一块12与轮8上零件相连，另一块13与所说的外壳相连，所说的输入件与该外壳活动连接。该外壳用铜或不锈钢等抗磁性材料制造，以不妨碍内装磁铁实现相对位移。
实施方案三参照图3。本发明的自重能输入件1为轴杆形件，能量储存和输出机构4中有一个外壳14，该外壳内有一个弹性发条15，该发条的一头与轮8上零件相固连，另一头与所说的外壳相固连，所说的输入件与该外壳活动连接。
实施方案四参照图4。本发明的自重能输入件1为轴杆形件，能量储存和输出机构5为至少一个弹簧16，该弹簧的一头与轮8上零件相连，另一头与自重能输入件1相连。
实施方案五参照图5。本发明的自重能输入件1为轴杆形件，能量储存和输出机构6为至少一对同极相对置的永久磁铁17、18，该磁铁中的一块17与轮8上零件相连，另一块18与自重能输入件1相连。
实施方案六
参照图6。本发明的自重能输入件1为轴杆形件，能量储存和输出机构7为包括活塞19及蓄能器20的液压机构、气压机构或气液压机构，在吸油(气)及进油(气)路中用单向阀21控制，出口处加顺序阀22控制其压力，过压时经单向阀23卸压。所说的蓄能器可以是气液直接接触式蓄能器、弹簧式蓄能器、活塞式蓄能器、气囊式蓄能器、重锤式蓄能器或压力容器。所说的输出机构接受该输入件间断性推压其活塞19而实现能量输入，最后经叶轮输出变成辅助驱动力。
参照图7至图9。上述方案中的自重能输入件1上可连有一个杠杆机构26，该输入件的输入端可具有弧形25，也可为形似马鞍形24，以跨入安装在轮缘两边，该输入件可利用轮圈上的孔作支承点。弹簧9、16及永磁铁12、13、17、18中可用心轴27导向。上述外壳上可以有一凸块，以将该外壳转动一定度数后使该凸块搁在轮的零件上，从而使外壳内的弹簧、永磁或弹性发条实现预紧。
权利要求
1.陆路轮式车辆上的自重能利用装置，适用于陆路上行驶的所有轮式车辆，其特征在于该装置由至少一个自重能输入件(1)，一个能量储存和输出机构(2、3、4、5、6、7)组成。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于自重能输入件(1)为轴杆形件。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于能量储存和输出机构(2)中有一个外壳(10)，该外壳内有至少一个弹簧(9)，该弹簧的一头与轮(8)上零件相连，另一头与所说的外壳相连。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于能量储存和输出机构(3)中有一个外壳(11)，该外壳内有至少一对同极相对置的永久磁铁(12、13)，该磁铁中的一块(12)与轮(8)上零件相连，另一块(13)与所说的外壳相连。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于能量储存和输出机构(4)中有一个外壳(14)，该外壳内有一个弹性发条(15)，该发条的一头与轮(8)上零件相固连，另一头与所说的外壳相固连。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于能量储存和输出机构(5)为至少一个弹簧(16)，该弹簧的一头与轮(8)上零件相连，另一头与自重能输入件(1)相连。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于能量储存和输出机构(6)为至少一对同极相对置的永久磁铁(17、18)，该磁铁中的一块(17)与轮(8)上零件相连，另一块(18)与自重能输入件(1)相连。
8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于能量储存和输出机构(7)为包括活塞(19)及蓄能器(20)的液压机构、气压机构、气液压机构，在吸油、气及进油、气路中用单向阀(21)控制，出口处加顺序阀(22)控制其压力，过压时经单向阀(23)卸压。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于蓄能器(20)可以是气液直接接触式蓄能器、弹簧式蓄能器、活塞式蓄能器、气囊式蓄能器、重锤式蓄能器、压力容器。
10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于自重能输入件(1)的输入端可为形似马鞍形(24)。
11.根据权利要求2所述的装置，其特征在于自重能输入件(1)上可连有一个杠杆机构(26)。
全文摘要
适用于自行车、三轮车、摩托车、汽车、火车等陆路轮式车辆的自重能利用装置，用至少一个自重能输入件及一个能量储存和输出机构，利用车辆自身重量及所载人、货物等原来成为滚动阻力的重量，在车轮转动过程中迫使该输入件产生位移，从而压缩弹簧或两同极相对置的永磁铁间距离实现储能并输出，成为车辆行驶时的辅助驱动力及垫托力。由于在一个轮上可装多个甚至十个、二十个自重能输入件，因此可得到较大的辅助驱动力。
文档编号B60K6/10GK1082997SQ93105598
公开日1994年3月2日 申请日期1993年5月14日 优先权日1993年5月14日
发明者谢鑫泉 申请人:谢鑫泉