CN102059947A - 车辆产功轮胎自动推动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆产功轮胎自动推动控制系统，包括有车轮、震动机构、导向机构、缓冲机构和传动机构。本发明在车轮上设置有凸纹，使车辆在行驶过程中保持均匀恒定的震动效果，并将这些震动通过减震器传导到弹簧，使弹簧产生伸缩；弹簧伸缩的过程中会带动与之连接的传动杆做功，传动杆进而带动导向机构工作，导向机构将这些不稳定的力转换成同向的力，使其产生恒定均匀的做功效果，之后再经过缓冲机构和传动机构将这些力转换成电能对蓄电池进行充电或者直接用于驱动汽车前进。与现有技术相比，本发明在汽车行驶过程中可以产生稳定均衡的震动，并维持这种震动效果，并将其转化成推动汽车前进的推力或为汽车电池充电，以增加电池的续航时间，达到汽车节能的目的。

Description

车辆产功轮胎自动推动控制系统

技术领域

本发明属于车辆能量回收再利用技术领域，具体涉及的是一种利用车辆在行驶过程中产生的上下震动能量来驱动及控制车辆运行的系统。

背景技术

随着社会的快速发展，人们的生活水平也越来越高，汽车已经成为一种大众消费品。汽车在给人们带来交通出行便利的同时，排放和能源消耗也成为社会关注的焦点，尤其在不可再生能源和资源逐渐匮乏的今天，车辆节能已成为人们目前研究的重要课题之一。

车辆在行驶过程中，对能量的利用率较低，其中在汽车产生的总能量中，大约只有13％的能量是直接用来行驶的。其他大部分的能量则被汽车以发热散热、传动机构磨损及阻力消耗、制冷、充电机发电、转向助力、排放消声、震动等而消耗掉了，而汽车形式过程中所产生的上下震动能量相当大，这种上下震动能量在每一部车辆的轮胎下消失在路面上，如果加以利用，则可以提高车辆的能量利用率，达到节能的目的。

但是车辆在行驶过程中产生的震动属于不规则的形式，在路面不平的情况下，其产生的震动幅度和震动力度有小有大，如何使这种震动形成连续有效的能量来驱动和控制车辆行驶，是目前所需要解决的问题。

发明内容

为实现上述目的，本发明提供了一种车辆产功轮胎自动推动控制系统，以实现将车辆行驶过程中产生的震动能量转换成连续的可供车辆驱动的能量。

为实现上述目的，本发明主要采用以下技术方案：

一种车辆产功轮胎自动推动控制系统，包括有：

车轮(1)，安装在车轮转轴(6)上，所述车轮表面均匀设置有多个凸纹(101)；

震动机构(2)，包括弹簧(201)和减震器(202)车架(203)，上述车轮(1)通过减震器(202)与弹簧(201)和车架(203)连接；

导向机构(3)，包括传动杆(301)、连杆(305)、连接块(306)、右连杆(307)、左连杆(308)、右传动齿条(309)、左传动齿条(310)、中轴(311)、传动齿轮(314)、导向从动轮(318)和导向主动轮(319)、传动齿条(323)、单向轴承(324)、传动齿轮(325)、传动齿轮(326)，所述传动杆(301)上设置有固定在车架上的第一支点(302)、与弹簧(201)连接的第二支点(303)、以及与连杆(305)连接的第三支点(304)，且传动杆(301)通过连杆(305)与连接块(306)连接，连接块(306)上固定设置有右连杆(307)、左连杆(308)，所述右连杆(307)与右传动齿条(309)连接，左连杆(308)与左传动齿条(310)连接，且右传动齿条(309)、左传动齿条(310)的外侧均匀设置有斜形齿条齿(316)，通过该齿条齿(316)与传动齿轮(314)啮合，传动齿轮(314)轴心固定安装有齿轮轴(315)，该齿轮轴(315)与导向从动轮(318)连接，所述导向从动轮(318)与导向主动轮(319)啮合连接；

导向机构(3)还有简便连接：包括传动杆(301)、连杆(305)、齿条齿(316)、导向轨(320)、传动齿条(323)、单向轴承(324)、传动齿轮(325)、传动齿轮(326)，所述传动齿条(323)，安装在导向轨(320)中，并可沿该导向轨(320)上下移动，所述传动齿条(323)两边齿条齿(316)各与传动齿轮(325)、传动齿轮(326)啮合连接，其中传动齿轮(325)、传动齿轮(326)各与齿轮轴(315)之间各安装有单向轴承(324)，单向轴承(324)内端与齿轮轴(315)固定连接，外端各与传动齿轮(325)、传动齿轮(326)固定连接，齿轮轴(315)各通过导向从动轮(318)与导向主动轮(319)啮合连接。

缓冲机构(4)，包括离合片(401)、卷曲钢片(402)、滑轮(403)和分支连杆(404)，所述离合片(401)、卷曲钢片(402)与导向主动轮(319)固定安装在同一转轴上，且卷曲钢片(402)四周安装有滑轮(403)，该滑轮(403)与分支连杆(404)连接；

传动机构(5)，包括主轴连杆(501)、第一传动轮(502)、传动带(503)、第二传动轮(504)和控制器(505)，所述主轴连杆(501)与分支连杆(404)连接，且主轴连杆(501)上固定安装有第一传动轮(502)，所述第一传动轮(502)通过传动带(503)与安装在车轮转轴(6)上的第二传动轮(504)连接。

其中所述导向机构(3)还包括有一导向轨(320)，所述连接块(306)和中轴(311)设置于导向轨(320)上，并可沿该导向轨(320)上下移动。

其中所述右传动齿条(309)、左传动齿条(310)设置在中轴(311)两边，该中轴(311)两侧设置有中轴卡槽(312)，右传动齿条(309)、左传动齿条(310)内侧设置有齿条卡柱(313)，该齿条卡柱(313)可对应与中轴卡槽(312)卡合。

其中所述传动齿轮(314)轴心中固定有齿轮轴(315)，该齿轮轴(315)与传动齿轮(314)之间设置有缓冲胶(321)。

其中所述第一传动轮(502)和第二传动轮(504)之间还设置有控制器(505)。

其中所述第一传动轮(502)通过传动带(503)与车辆充电电路连接。

其中所述卷曲钢片(402)中心处安装有一单向器(405)，该单向器(405)与离合片(401)连接。

本发明在车轮上设置有凸纹，使车辆在行驶过程中保持均匀恒定的震动效果，并将这些震动传导到弹簧中，使弹簧产生伸缩；弹簧伸缩的过程中会带动与之连接的传动杆做功，传动杆进而带动导向机构工作，导向机构将这些不稳定的力转换成同向的力，使其产生恒定均匀的做功效果，之后再经过缓冲机构和传动机构将这些力转换成电能对蓄电池进行充电或者直接用于驱动汽车前进。

与现有技术相比，本发明在汽车行驶过程中可以产生稳定均衡的震动，并维持这种震动效果，并将其转化成推动汽车前进的推力或为汽车电池充电，以增加电池的续航时间，达到汽车节能的目的。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图。

图2为本发明车轮结构立体示意图。

图3为本发明车轮主视图。

图4为本发明系统连接框图。

图5、图6、图7为本发明车轮与震动机构连接状态示意图。

图8为本发明导向机构内部机构示意图。

图9为本发明导向机构简单连接示意图。

图10为本发明导向机构简单连接示意俯视图。

图11为本发明导向机构与缓冲机构连接状态示意图。

图12为本发明车轮转轴与传动机构连接状态示意图。

图中标识说明：车轮1、凸纹101、震动机构2、弹簧201、减震器202、车架203、导向机构3、传动杆301、第一传动支点302、第二传动支点303、第三传动支点304、连杆305、连接块306、右连杆307、左连杆308、右传动齿条309、左传动齿条310、中轴311、中轴卡槽312、齿条卡柱313、传动齿轮314、齿轮轴315、齿条齿316、齿轮齿317、导向从动轮318、导向主动轮319、导向轨320、缓冲胶321、连接块322、传动齿条323、单向轴承324、传动齿轮325、传动齿轮326、缓冲机构4、离合片401、卷曲钢片402、滑轮403、分支连杆404、单向器405、传动机构5、主轴连杆501、第一传动轮502、传动带503、第二传动轮504、控制器505、车轮转轴6。

具体实施方式

本发明的核心思想是：本发明利用车轮在行驶过程中产生的震动，将该震动通过弹簧和传动杆转换成可利用的力，从而使这部分的力经过导向机构转化成沿着同一方向的力，之后再经过缓冲机构对该部分的力进行缓冲，使其均衡稳定的输出到传动机构，该传动机构可将该部分的力转化成电能进行存储，也可直接将该部分的力输出到车辆转轴上，实现对车辆的推动。

本发明利用车辆自身行驶过程中的震动产生相应的能量，并将其转化成稳定均衡的能量，输出到汽车控制器，由控制器控制为汽车电池续航还是直接转换成机械能直接推动汽车前进，本发明极大地提高了汽车的能量利用率，达到良好的节能效果，而且这种震动能量具有连续可持续性的效果。

为阐述本发明的思想及目的，下面将结合附图和具体实施例对本发明做进一步的详细说明。

请参见图1、图2、图3所示，本发明涉及的是一种车辆产功轮胎自动推动控制系统，该系统中车辆的轮胎上均匀设置有多个凸纹101，这些凸纹101在保持车辆稳定的同时，可适当增加车辆行驶过程中产生的震动效果。

其中这里为了防止汽车震动对车内乘客造成的影响，在车架上还增设有多个二级减震装置，这些减震装置只用于减轻车架上方的车乘客区及驾驶区的震动。

如图4所示，图4为本发明系统连接框图。其中本系统主要包括有车轮1、震动机构2、导向机构3、缓冲机构4和传动机构5。车轮1运行过程中产生震动，震动机构2将这些震动转化成力，通过导向机构3使这些产生的力同向做功，缓冲机构对这些做功的力同时进行缓冲，使之变成可传导的力，之后传动机构5则将其进行传动，以推动车轮转动或为车辆充电。

如图5、图6、图7所示，为本发明车轮与震动机构连接状态示意图。车轮1通过车轮转轴6固定安装在车架下，震动机构2包括弹簧201和减震器202、车架203，车轮1通过减震器202与弹簧201和车架203连接，在行驶状态下车轮1使车辆的震动比较大，此时通过减震器202传递到弹簧201上的震动和震动力则相应变大，弹簧201产生的伸缩力也随之变大。

弹簧201与车架203之间连接有一传动杆301，该传动杆301前端为第一支点302，与车架203连接，第二支点303则与弹簧201连接，第三支点304则连接有连杆305，其中第二支点303位于传动杆301中间，当弹簧201伸缩运动时，带动第二支点303上下运动，此时在第二支点303带动下，第三支点304也随之相应的上下运动。

如图8所示，图8为本发明导向机构内部机构示意图。导向机构包括有传动杆301、连杆305、连接块306、右连杆307、左连杆308、右传动齿条309，左传动齿条310、中轴311、传动齿轮314、齿轮轴315、导向从动轮318、导向主动轮319、导向轨320和连接块322。

传动杆301的第三支点304与连杆305连接，而连杆305下端固定有连接块306、中轴311，该连接块306、中轴311设置于导向轨320上，并可沿着该导向轨320上下移动，对应地在导向轨320的底部还设置有连接块322，当连接块306和中轴311在导向轨320上移动时，中轴311上下部的连接块322也随着连接块306的运行而对应在导向轨320上移动。

连接块306的底部固定安装有驱动连杆，该驱动连杆包括有右连杆307和左连杆308，从连接块306底部向下部两侧分散，其中右连杆307下端与右传动齿条309连接；左连杆308与左传动齿条310连接，在右传动齿条309和左传动齿条310之间还设置有一个中轴311，右传动齿条309、左传动齿条310底端以中轴311为支点分别与右连杆307、左连杆308底端连接，通过右连杆307、左连杆308底端的带动，使中轴311上的右传动齿条309、左传动齿条310随着连接块306上下运动而进行同步平移以及上下运动。

右传动齿条309和左传动齿条310的外侧表面分别设置有多个齿条齿316，在右传动齿条309和左传动齿条310的内侧表面设置有齿条卡柱313；在中轴311两侧面设置有中轴卡槽312，这些中轴卡槽312可与对应卡合在一起。

在右传动齿条309和左传动齿条310的两外侧分别设置有一个传动齿轮314，该传动齿轮314外圆周表面均匀设置有齿轮齿317，这些齿轮齿317可与右传动齿条309及左传动齿条310外侧表面的齿条齿316对应啮合。

传动齿轮314轴心处还安装有齿轮轴315，该齿轮轴315与传动齿轮314之间设置有缓冲胶321。

其中本发明导向机构的工作原理为：传动杆301在弹簧201带动下上下运动，则相应带动与之连接的连杆305上下运动，而连接在连杆305下端的连接块306则随之上下运动，此时连接在连接块306下端的右连杆307、左连杆308则随着连接块306而上下运动。

由于右连杆307与右传动齿条309连接，左连杆308与左传动齿条310连接，且左传动齿条310上的齿向下，右传动齿条309上的齿向上，而中轴311两侧的中轴卡槽312所对应的方向也不同，即左侧的方向向下，而右侧的方向则向上。

当连杆305带动连接块306向下运动时，左连杆308则带动左传动齿条310向下运动，此时左传动齿条310上的齿条卡柱与中轴左侧的中轴卡槽脱离，左传动齿条310与左侧的传动齿轮啮合，带动左侧的传动齿轮转动；而右侧的右传动齿条309向下时，会卡在中轴右侧的中轴卡槽中，此时右传动齿条309与右侧传动齿轮之间不接触，右侧传动齿轮跟着与导向主动轮319、导向从动轮318空转，其转速与左侧传动齿轮同步。

当连杆305带动连接块306向上运动时，右连杆307则带动右传动齿条309向上运动，此时右传动齿条309上的齿条卡柱从中轴右侧的中轴卡槽中脱离，右传动齿条309上的齿则与中轴右侧的传动齿轮啮合，带动右侧的传动齿轮转动；而与此同时，中轴左侧的左传动齿条310上的齿条卡柱与中轴左侧的中轴卡槽卡合在一起，使左传动齿条310与左侧的传动齿轮脱离，左侧传动齿轮跟着与导向主动轮319、导向从动轮318空转，其转速与右侧传动齿轮同步。

如图9、图10所示，图9为本发明导向机构简单连接示意图，图10为本发明导向机构简单连接示意俯视图。该导向机构包括有传动杆301、连杆305、导向轨320、传动齿轮条323、单向轴承324、传动齿轮325、传动齿轮326。

传动杆301的第三支点304与连杆305连接，连杆305与传动齿轮条323连接，该传动齿轮条323安装在导向轨320上，并可沿着该导向轨320上下移动；

当连杆305带动传动齿轮条323向上运动时，右传动齿轮325顺时针转动，左传动齿轮326逆时针转动；当传动齿轮条323向下运动时，右传动齿轮325逆时针转动，左传动齿轮326顺时针转动；

由于单向轴承324各安装在传动齿轮325、传动齿轮326和齿轮轴315的中间，内端固定连接在齿轮轴315上，外端各固定连接在传动齿轮325、传动齿轮326上，当传动齿轮条323向上运动带动右传动齿轮325顺时针转动时，单向轴承324锁定齿轮轴315转动，右侧导向从动轮318同时转动，并带动导向主动轮319转动，左传动齿轮326以及与之连接的单向轴承324逆时针空转滑动；当传动齿轮条323向下运动带动左传动齿轮326顺时针转动时，单向轴承324锁定齿轮轴315转动，左侧导向从动轮318同时转动，并带动导向主动轮319转动，右传动齿轮325以及与之连接的单向轴承324逆时针滑动空转。

由此可知，不论弹簧是处于伸张还是处于压缩状态，带动的连杆305处于上升还是下降过程，都会有一个传动齿轮是处于工作状态的，这样可保持力传导的连续性。

如图11所示，图11为本发明导向机构与缓冲机构连接状态示意图。本发明缓冲机构4，包括离合片401、卷曲钢片402、滑轮403、分支连杆404和单向器405，所述离合片401、卷曲钢片402与导向主动轮320固定安装在同一转轴上，且卷曲钢片402四周安装有滑轮403，该滑轮403与分支连杆404连接，在卷曲钢片402的中心处安装有单向器405，该单向器405与离合片401连接。

传动齿轮314的轴心处安装有齿轮轴315，所述齿轮轴315与导向从动轮318传动连接，而导向从动轮318与导向主动轮329传动连接。当传动齿轮314转动时，齿轮轴315则随之转动，并带动导向从动轮318转动，导向从动轮318与导向主动轮319啮合，进而带动导向主动轮319转动。

由于在中轴311的两侧各有一个传动齿轮314，且传动齿轮314至少有一个是处于工作状态，而对应于其连接的导向从动轮318在必定有一个是处于转动的，从而保证了导向主动轮319时刻处于转动状态。

导向主动轮319转动过程中，产生的转动则会通过单向器405传递到卷曲钢片402，卷曲钢片402为卷曲状态，具有缓冲、储能与传动作用，安装在其中心的单向器405可有效防止其产生的转动力回弹。

离合片401安装在导向主动轮319与单向器405之间，导向主动轮319传导动力超限时，在传导动力的同时并可以及时产生滑动，解除超限力度，并可防止汽车在遇到撞击而产生较大冲击时，保证整个导向、控制系统不受损坏。

如图12所示，图12为本发明车轮转轴与传动机构连接状态示意图。传动机构5，包括主轴连杆501、第一传动轮502、传动带503、第二传动轮504和控制器505，所述主轴连杆501与分支连杆404连接，且主轴连杆501上固定安装有第一传动轮502，所述第一传动轮502通过传动带503与安装在车轮转轴6上的第二传动轮504连接。

以上是对本发明所提供的一种车辆产功轮胎自动推动控制系统进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的结构原理及实施方式进行了阐述，以上实施例只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种车辆产功轮胎自动推动控制系统，其特征在于包括有：

车轮(1)，安装在车轮转轴(6)上，所述车轮表面均匀设置有多个凸纹(101)；

震动机构(2)，包括弹簧(201)和减震器(202)、车架(203)，上述车轮(1)通过减震器(202)与弹簧(201)连接，弹簧(201)与车架(203)连接；

导向机构(3)，包括传动杆(301)、连杆(305)、连接块(306)、右连杆(307)、左连杆(308)、右传动齿条(309)、左传动齿条(310)、中轴(311)、传动齿轮(314)、导向从动轮(318)和导向主动轮(319)，所述传动杆(301)上设置有固定在车架(203)上的第一支点(302)、与弹簧(201)连接的第二支点(303)、以及与连杆(305)连接的第三支点(304)，且传动杆(301)通过连杆(305)与连接块(306)连接，连接块(306)上固定设置有右连杆(307)、左连杆(308)，所述右连杆(307)与右传动齿条(309)连接，左连杆(308)与左传动齿条(310)连接，且右传动齿条(309)、左传动齿条(310)的外侧均匀设置有齿条齿(316)，通过该齿条齿(316)与传动齿轮(314)啮合，传动齿轮(314)轴心固定安装有齿轮轴(315)，该齿轮轴(315)与导向从动轮(318)连接，所述导向从动轮(318)与导向主动轮(319)啮合连接；

缓冲机构(4)，包括离合片(401)、卷曲钢片(402)、滑轮(403)和分支连杆(404)，所述离合片(401)、卷曲钢片(402)与导向主动轮(319)固定安装在同一转轴上，且卷曲钢片(402)四周安装有滑轮(403)，该滑轮(403)与分支连杆(404)连接；

传动机构(5)，包括主轴连杆(501)、第一传动轮(502)、传动带(503)、第二传动轮(504)和控制器(505)，所述主轴连杆(501)与分支连杆(404)连接，且主轴连杆(501)上固定安装有第一传动轮(502)，所述第一传动轮(502)通过传动带(503)与安装在车轮转轴(6)上的第二传动轮(504)连接。

2.根据权利要求1所述的车辆产功轮胎自动推动控制系统，其特征在于所述导向机构(3)还包括有一导向轨(320)，所述连接块(306)设置于导向轨(320)上，并可沿该导向轨(320)上下移动。

3.根据权利要求1所述的车辆产功轮胎自动推动控制系统，其特征在于所述右传动齿条(309)、左传动齿条(310)之间设置有中轴(311)，该中轴(311)两侧设置有中轴卡槽(312)，右传动齿条(309)、左传动齿条(310)内侧设置有齿条卡柱(313)，该齿条卡柱(313)可对应与中轴卡槽(312)卡合。

4.根据权利要求1所述的车辆产功轮胎自动推动控制系统，其特征在于所述传动齿条(309)、传动齿条(310)设有斜形齿条齿(316)，传动齿轮(314)外侧设有与传动齿条啮合的斜形齿轮齿(317)。

5.根据权利要求1所述的车辆产功轮胎自动推动控制系统，其特征在于所述传动齿轮(314)轴心中固定有齿轮轴(315)，该齿轮轴(315)与传动齿轮(314)之间设置有缓冲胶(322)。

6.根据权利要求1所述的车辆产功轮胎自动推动控制系统，其特征在于所述第一传动轮(502)和第二传动轮(504)之间还设置有控制器(505)。

7.根据权利要求1所述的车辆产功轮胎自动推动控制系统，其特征在于所述第一传动轮(502)通过传动带(503)与车辆充电电路连接。

8.根据权利要求1所述的车辆产功轮胎自动推动控制系统，其特征在于所述卷曲钢片(402)中心处安装有一单向器(405)，该单向器(405)与离合片(401)连接。

9.根据权利要求1所述的车辆产功轮胎自动推动控制系统，其特征在于所述导向机构，包括传动杆(301)、连杆(305)、齿条齿(316)、导向轨(320)、传动齿条(323)、单向轴承(324)、传动齿轮(325)、传动齿轮(326)，所述传动齿条(323)通过连杆(305)与传动杆(301)连接，在传动杆(301)带动下，沿导向轨(320)上下运动；所述传动齿条(323)两侧齿条齿(316)各与传动齿轮(325)、传动齿轮(326)啮合，其中传动齿轮(325)、传动齿轮(326)与齿轮轴(315)之间各安装有单向轴承(324)，单向轴承(324)内端与齿轮轴(315)固定连接，外端各与传动齿轮(325)、传动齿轮(326)固定连接，齿轮轴(315)通过导向从动轮(318)与导向主动轮(319)啮合连接，导向主动轮(319)与缓冲机构连接。

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