CN102463891B - 一种创新型震动漂浮自产自供电力智控电动汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明给出一种创新型震动漂浮自产自供电力智控电动汽车。其最大的技术特征在于改变汽车传统的车轮底盘与车箱底盘以减震器缓冲连接方式；而是把车轮轴部分用硬骨架固定在车轮底盘上，车轮底盘与车箱底盘之间以固定在车轮底盘上的4根导向支柱活联结，4根导向支柱外径套装压缩弹簧，车轮底盘工作部位另固定1根车箱限位支柱，1根齿轮座支柱，齿轮座支柱上端设1组齿轮；车箱底盘上设有与车轮底盘齿轮座支柱上的齿轮相齿合的齿条；当汽车行驶中产生震动漂浮时，弹簧被压缩，2个底盘之间产生相对差动，齿条搓动齿轮左、右旋转，震动能转变为机械能，既满足汽车减震要求又放大利用震动能；后经离合器传输、转向转换、变速发电4个步骤和智控跟踪动态显示，为汽车自产自供电力保障支持。
Description
技术领域：
本发明涉及一种创新型震动漂浮自产自供电力智控电动汽车。
背景技术：
现阶段，国内外汽车行业领域中，尚无本发明给出的一种创新型震动漂浮自产自供电力智控电动汽车。
发明内容：
本发明给出一种创新型震动漂浮自产自供电力智控电动汽车。
本发明的核心技术是利用汽车行驶中因：1、路面凹凸落差；2、静、动、负重态势；3、贯性冲击；4、刹车制动；5、自然意外；着力失衡作用产生的震动漂浮势能，运用机械技术把震动能量转换放大，智能控制管理中心(简称：智控)跟踪、动态显示保障，为汽车自产自供电力提供支持。
本发明最大的技术特征在于改变汽车传统的车轮底盘与车箱底盘之间以减震器缓冲连接方式，而是把车轮轴部分用硬骨架固定在车轮底盘上，车轮底盘的4个角各固定1根导向支柱，设定的工作部位另固定1根齿轮座体支柱，1根车箱限位支柱，车轮底盘上4根导向支柱与车箱底盘托盘上的4个孔对应动配合联结，2个底盘之间的4根导向柱外径各套装1个压缩弹簧，4个压缩弹簧支撑着车箱和负载的全部重量，当汽车行驶中受到着力失衡产生震动漂浮重力作用时，弹簧被压缩、反弹，两个不同平面位置的底盘之间产生位置差，车箱底盘上的齿条搓动定位在车轮底盘齿轮座体支柱上齿联的齿轮左、右旋转，震动漂浮能转化为机械能，为后续的机械转换、实现汽车自产自供电力提供支持，并满足汽车减震要求，如图1、图2示。
图1、图2是本发明震动漂浮势能利用、自产自供电力、分4步实施例机械转换中的第1步，也是关键1步。
实施例分4步骤中的第2步是离合器传动部分，其功能是在机械传动系统中起合拢或断开系统传动作用。
离合器传动部分是这样实现的：如图3、图4，在设定的固定架体上固定呈3角形3根圆柱滑道，3根圆柱滑道之间是可滑动的离合器架，离合器架的圆心是2套向心轴承定位的离合器轴，其头部是离合器触头，尾部花键联结图1、2号齿轮，离合器轴中部固定1个轴盘，轴盘活联结U形拨盘，U形拨盘以向心轴承定位在偏心不全齿轮的偏心部位，偏心不全齿轮以向心轴承定位在离合器固 定架体，偏心不全齿轮齿合小电机齿轮，当智控中心指令小电机齿轮短暂左、右旋转时，偏心不全齿轮上的拨盘拨动离合器轴上的轴盘，离合器轴及联动的3角形滑动部分前后滑动，离合器轴上的触头与图5转向转换离合触头产生合拢或分离效果。
4步实施例机械转换中的第3步是转向转换，如图5示，功能是把来自图1、图3、轴向正、反时针2个方向转动的同径双齿轮轴，通过转向转换机构，使联结变速发电机构(图6)的同径双齿轮轴只有1个方向旋转。
转向转换是这样实现的(如图5示)：设定的齿盘座体孔径处，2套向心轴承定位双齿盘轴，齿盘轴的两侧以键、并紧螺母将大齿盘、小齿盘固定，其轴端固定离合触头，离合触头与图3中的离合器轴触头执行智控中心指令自动对接合拢旋转或断开传动系统；大齿轮盘由滚珠、定向爪、小弹簧、丝盘、轮辐构成，大齿轮盘与小齿轮盘除定向爪负载受力方向向反外其余结构相同，大齿盘直接齿联由2套向心轴承定位的同经双齿轮轴上的1侧齿轮，小齿轮盘齿联在同1座体上由向心轴承、4号齿轮轴构成的介齿轮4号齿轮并间接与同径双齿轮轴的另1侧小齿轮联接，形成齿轮组合；在双齿盘轴的离合触头往复左、右转动时，大、小两个齿盘在定向爪不同的负载受力方向控制下，每1个转向只有1个负载，另1个空载，使同径双齿轮轴只有1个转向，完成设定功能，为下一步变速发电奠定了基础。
4步实施例机械转换中的第4步是变速发电(如图6示)，其功能是：运用齿轮变速，使终端的发电机达到额定转数。在智控中心帮助下，实现汽车自产自供电力。
变速发电机构是这样实现的：在设定的变速箱体4对轴向孔处，分别以向心轴承、轴承端盖、轴套、键、定位相互齿合的齿轮和4根齿轮轴，10号齿轮轴是由图5转向转换中的同径双齿轮轴经变速箱连接盘传动过来的主动轴，10号齿轮上固定着与9号齿轮轴上的9号齿轮相齿联的10号齿轮，9号齿轮与8号齿轮同轴并联，8号齿轮齿联7号齿轮轴上的7号齿轮，7号齿轮与6号齿轮同轴并联，6号齿轮齿联5号齿轮轴上的5号齿轮，5号齿轮轴通过发电机连接盘联通发电机。
本发明震动漂浮势能利用、4步机械转换、实现汽车自产自供电力的全过程是由数字、模拟信号传输、ARM多功能处理器、DSP电机控制器、传感器、CAN总线控制器、LCD动态功能显示器现代公开高科技术组成的智能控制中心跟踪、动态显示、人机对接完成的。
本发明给出的震动漂浮势能利用、机械转换结构、自产自供电力系统可根据车辆大小、用电多少安装1-2组齿条、齿轮联接部分，联接安装位置在车 箱座位下或车头车尾空间(如图1)示，凡第2组同样另件，本结构序号前加2#。
本发明给出的震动漂浮势能利用、机械转换结构、自产自供电力系统和原理适用于各种含减震设置的机动车辆，如汽车、摩托车、电动自行车、火车。
附图说明：
图1：汽车震动漂浮势能利用原理结构图。(标号1-21)
图2：图1、A-A剖面图。(标号22-30)
图3：离合器传动结构图。(标号31-50)
图4：图3、B-B剖面图。(标号51-51)
图5：转向转换结构图。(标号52-65)
图6：变速发电结构图。(标号66-78)
图7：本发明实施原理流程示意图。(标号79-92)
1、汽车车箱 2、座位 3、齿条 3.1、2#齿条
4、2号齿轮 5、离合器轴 6、1号齿轮 6.1、2#齿轮
7、1号齿轮轴 8、齿轮架 9、螺丝 9.1、2#螺丝
10、定位销 11、齿轮座 11.1、2#齿轮座 12、齿条座
13、齿条销轴 14、齿轮座支住 15、车箱限位支柱
16、车箱底盘 17、车箱底托盘 18、压簧 19、底盘导向支柱
20、汽车车轮底盘 21、车轮硬骨架 22、轴承挡盘
23、推力轴承 24、向心轴承 24.1、2#向心轴承
25、螺帽 26、键 26.1、2#键 27、挡套
28、轴承盖 28.1、2#轴承盖 29、齿轮座 29.1、2#齿轮座
30、齿条挡盖 30.1、2#齿条挡盖 31、轴套 32、离合器滑动架
33、螺钉 34、弹簧垫圈 35、螺丝帽 36、轴承挡盘
37、向心轴承 38、轴盘 39、定位套 40、键
41、U形拨盘 42、轴承丝套 43、并紧螺母 44、架体
45、弹簧垫圈 46、螺母 47、圆柱滑道 48、不全偏心齿轮
49、3号齿轮 50、小电机 51、偏心不全齿轮轴 52、大齿轮盘
53、滚珠 54、定向爪 55、小弹簧 56、丝盘
57、轮辐 58、小齿轮盘 59、齿盘座体 60、双齿盘轴
61、离合触头 62、4号齿轮 63、4号齿轮轴 64、同径双齿轮轴
65、变速箱连接盘 66、5号齿轮 67、5号齿轮轴 68、发电机连接盘
68.1、发电机 69、6号齿轮 70、7号齿轮 71、7号齿轮轴
72、轴承端盖 73、8号齿轮 74、9号齿轮 75、9号齿轮轴
76、10号齿轮 77、10号齿轮轴 78、变速箱体
79、智能控制管理中心 79.1、数字、模拟信号传输
79.2、ARM多功能处理器 79.3、DSP电机控制器
79.4、传感器 79.5、CAN总线控制器
79.6、LCD动态功能显示器80、汽车行驶震动漂浮能量采集(如图1示)
81、汽车车箱底盘与车轮底盘震动漂浮上下差动齿轮左右旋转(如图1示)
82、离合器合拢系统旋转或断开传递(如图3示)
83、转向转换主驱动轴同径双齿轮轴转变为单向旋转(如图5示)
84、变速齿轮变速(如图6示)
85、变速终端轴经过连接盘联结发电机轴高速旋转
86、发电机调压器发电
87、逆变器88、充电切换开关
89、1号蓄电池 89.1、1号蓄电池应急外电接口
89.2、电路开关 90、2号蓄电池
90.1、2号蓄电池应急外电接口 90.2、电路开关
91、汽车驱动机
92、智控中心指令离合器合拢或断开传动系统
具体实现方式：
本发明是把汽车在行驶中由于多种因素自然产生的震动漂浮势能、经4步实施例机械转换、智控中心跟踪对接、实现汽车自产自供电力发明目的。
实施例：第1步，把震动漂浮势能转变为机械能。(如图1示)
本发明重点是：改变汽车传统的车轮底盘与车箱底盘之间减震器连接方式，而是把车轮轴部分用硬骨架(21)方式固定在汽车4轮底盘(20)上，车轮底盘(20)的4角各固定1根底盘导向支柱(19)，在底盘设定的工作部位另固定1根齿轮座支柱(14)、1根车箱限位支柱(15)；车轮底盘(20)4根底盘导向支柱(19)与汽车车箱底盘(16)对应的箱底4个孔形成动配合关系，汽车车轮底盘(20)与车箱底盘(16)之间的4根导向支柱(19)外径上各套装1个压缩弹簧(18)，4个压缩弹簧(18)支撑着车箱(1)和负载全部重量；当汽车行驶中受到着力失衡作用产生震动漂浮时，弹簧(18)被压缩、反弹、车箱底盘(16)上、下漂浮，但不会超出车箱限位支柱(15)范围，固定在汽车车轮底盘(20)上的齿轮座支柱(14)上的1号齿轮(6)和固定在汽车车箱底盘(16)上齿联的齿条和齿轮，因两个底盘漂浮差动产生上、下往复运动，齿条(3)搓动1号齿轮(6)联动2号齿轮(4)、离合器轴(5)左、右旋转，实现震动漂浮 能转化为机械能。
4步实施例机械转换的第2步是机械转输、合拢、断开。
设定离合器结构是完成机械传动系统转输、合拢、断开。如图3、图4所示。
离合器结构是在固定架体(44)上，呈3角形的3根圆柱滑道(47)，由螺母(46)、弹簧垫圈(45)固定，3根圆柱滑道(47)之上是可滑动的离合器滑动架(32)，滑动离合器架(32)的圆心处、2套向心轴承(37)、定位套(39)、并紧螺母(43)、定位离合器轴(5)，在离合器轴(5)中部、键(40)、定位套(39)固定1个轴盘(38)，轴盘(38)活联结U形拨盘(41)，U形拨盘(41)以向心轴承(24)定位在偏心不全齿轮(48)的偏心部位，偏心不全齿轮轴(51)以向心轴承(24)定位在架体(44)，偏心不全齿轮(48)齿合小电机(50)轴上固定的3号齿轮(49)，当智控中心(79)指令小电机(50)短暂左、右旋转时，偏心不全齿轮(48)上的拨盘(41)拨动离合器轴(5)上的轴盘(38)，离合器轴(5)及联动的3角形滑动架(32)前、后、滑动，离合器轴(5)头部的触头与实施例中的第3步转向转换结构中的离合触头(61)触合或分离时，对机械传动系统能产生合拢传动或断开。
实施例4步中的第3步是实施机械转换，把来自正、反2个方向往复转动的传动轴转换为1个方向转动，为第4步变速发电保障支持。
转向转换是这样实现的(如图5示)：设定的齿盘座体(59)孔径处，2套向心轴承(37)定位双齿盘轴(60)，双齿盘轴的两侧以键(40)、2个并紧螺母(43)、将大齿轮盘(52)、小齿轮盘(58)固定，其轴端固定离合触头(61)；离合触头与图3中的离合器轴触头(61)执行智控中心(79)指令自动对接合拢系统旋转或断开脱离；大齿轮盘(52)由滚珠(53)、定向爪(54)、小弹簧(55)、丝盘(56)、轮辐(57)构成，大齿轮盘(52)与小齿轮盘(58)除定向爪(54)负载受力方向，向反外其余结构相同；大齿轮盘(52)直接齿联由2套向心轴承(37)定位的同径双齿轮轴(64)1侧齿轮，小齿轮盘(58)则间接与固定在同1座体(59)上的4号齿轮轴(63)、向心轴承(37)、定位的介齿轮4号齿轮(62)间接齿合同经双齿轮轴(64)另1侧小齿轮，目的在于改变小齿轮盘(58)对同经双齿轮轴(64)的转动方向，并与大齿轮盘(52)齿合同径双齿轮轴(64)的转动方向保持一致；在双齿盘轴(60)离合触头(61)往复左、右转动时，大、小2个齿轮盘在定向爪(54)不同的负载受力方向控制下，每1个转向只有1个负载，另1个空载，使同径双齿轮轴(64)只有1个转向，支持第4步变速发电。
4步实施例机械转换中的第4步是变速发电如图6示，其功能是运用齿 轮变速，使终端的发电机达到额定转数，在智控中心的帮助下为汽车实现自产自供电力。
变速发电机构是这样实现的：在设定的变速箱体(78)4对轴向孔处，分别以向心轴承(37)、轴承端盖(72)、轴套(31)、键(40)、定位相互齿合的齿轮和4根齿轮轴，10号齿轮轴(77)是图5转向转换传动过来的主动轴，10号齿轮轴(77)固定与9号齿轮轴(75)上的9号齿轮(74)相齿联的10号齿轮(76)，9号齿轮(74)与8号齿轮(73)同轴并联，8号齿轮(73)齿联7号齿轮轴(71)上的7号齿轮(70)，7号齿轮(70)与6号齿轮(69)同轴并联，6号齿轮(69)齿联5号齿轮轴(67)上的5号齿轮(66)，5号齿轮轴(67)通过发电机连接盘(68)联通发电机(68.1)。
本发明实施原理及流程如下(如图7示)。
实施流程1：组建汽车智能控制管理中心(79)，智控中心(79)由现代公开高科技术的数字、模拟信号传输(79.1)、APM多功能处理器(79.2)、DSP电机控制器(79.3)、传感器(79.4)、CAN总线控制器(79.5)、LCD动态功能显示器(79.6)构成，LCD动态功能显示器(79.6)可适时显示汽车行进速度、电量、蓄电池变换、离合器合拢及断开、GPS卫星导航、互联网通等多项辅助功能；智控中心跟踪、动态显示自产自供电力全过程。
实施流程2：汽车行驶震动漂浮能量采集(80)。
实施流程3：在弹簧的作用下(19)震动漂浮造成车箱底盘上、下浮动，2个不同平面上的齿条(3)和相齿联的1号齿轮(6)产生上、下差搓往复运动，齿条(3)搓动1号齿轮并齿联系统左、右旋转，震动能转换为机械能(81)，如图1示。
实施流程4：离合器传递系统旋转或断开(82)，如图3示。
实施流程5：转向转换同径双齿轮轴(64)2个方向旋转变单向旋转(83)。如图5示。
实施流程6：齿轮变速(84)如图6示
实施流程7：发电机获得额定转数(85)
实施流程8：发电机调压器(86)
实施流程9：逆变器(87)
实施流程10：充电切换开关(88)
实施流程11：1号蓄电池(89)经电路开关(89.2)电流输入汽车驱动机(91)；备用蓄电池2号蓄电池经由充电切换开关(88)进入充电。
实施流程12：2号蓄电池(90)经由电路开关(90.2)电流输入汽车驱动机(91)；储备蓄电池1号蓄电池(89)经由充电切换开关(88)进入充电状 态，设定的2个蓄电池往复只有1个负载，另1个处充电状态，智控中心指令自动切换。
实施流程13：1号蓄电池应急外电接口(89.1)
2号蓄电池(90)应急外电接口(90.1)
智控中心(79)指令离合器合拢或断开汽车机械传动系统。
Claims (4)
1.一种创新型震动漂浮自产自供电力智控电动汽车，其特征在于利用汽车行驶中因受到路面及外力作用产生的震动漂浮自然势能为动力源，后经能量转换及智控随机跟踪实现汽车自产自供电力，改变了汽车传统的汽车车轮底盘(20)与车厢底盘(16)之间以板式减震器连接方式，而是把4个车轮分别在车轮底盘(20)上以4个车轮硬骨架(21)定位在车轮底盘(20)两个轮轴的两端，并在车轮底盘(20)的4个角各固定1根底盘导向支柱(19)，底盘导向支柱(19)外径各套装压簧(18)，压簧(18)上部各套装1个车厢底托盘(17)，在4个车厢底托盘(17)上部按照汽车车厢底盘(16)上的4个对应孔位置把汽车车厢底盘(16)定位在4个底盘导向支柱上部，将汽车车厢(1)固定，在汽车车轮底盘(20)与车厢底盘(16)之间，设定有固定在汽车车轮底盘(20)上的车厢限位支柱(15)，在汽车车轮底盘(20)固定的齿轮座支柱(14)的上部，以定位销(10)定位齿轮座(11)，齿轮座(11)上分别以两套向心轴承(24、24.1)将1号齿轮轴(7)定位在齿轮座两侧给定轴孔内，在1号齿轮轴上以键(26)在齿轮座(11)槽内固定1号齿轮(6)，1号齿轮轴(7)的轴端是螺帽(25)紧压轴承盖(28)，齿轮座(11)槽内的1号齿轮(6)，啮合滑动在离合器轴(5)上的2号齿轮(4)，离合器轴(5)以两套推力轴承(23、23.1)定位在齿轮座(11)另两侧轴孔内，左、右两套推力轴承(23、23.1)的外侧连接轴承挡盘(22)，1号齿轮(6)啮合齿条(3)，齿条(3)下部以齿条销轴(13)连接固定在车厢底盘(16)上齿条座(12)，其上部滑动在齿轮座(11)的齿条槽内，槽的外端以螺丝(9、9.1)固定齿条挡盖(30)；当汽车行驶中车厢(1)受到震动漂浮时，汽车车轮底盘(20)与车厢底盘(16)之间在压簧(18.1-4)的作用力与反作用力的作用下，往复改变汽车车轮底盘(20)与车厢底盘(16)二者间垂直距离，造成车厢底盘(16)产生自然漂浮，不仅实现汽车减震效果，同时又使位于两个不同层面上的齿轮组与啮合的齿条(3)产生挫动，齿轮产生左、右旋转，震动能转化为机械能，后经离合器传输，转向转换，变速发电实现汽车自产自供电力的目的，所述创新型震动漂浮自产自供电力智控电动汽车没有燃油发动机部分，增设了由震动能转换为电能系统及蓄电池部分。
2.根据权利要求1所述的汽车，其特征在于：其中的离合器结构为：在架体(44)上，呈3角形的3根圆柱滑道(47、1-3)由螺母(46、1-10)、弹簧垫圈(45、1-10)按序固定在架体(44)，在3根圆柱滑道(47)导轨上是可滑动的离合器滑动架(32)，离合器滑动架(32)的圆心处，按序以两套向心轴承(37.1-6)、定位套(39.1-3)，并紧螺母(43.1-4)将离合器轴(5)固定，离合器轴(5)头端，设离合触头，尾部花键处滑动联结2号齿轮(4)，在离合器轴(5)中部，以定位套(39)，键(40)、按序固定1个轴盘(38)，轴盘(38)活联结U形拨盘(41)，U形拨盘(41)以向心轴承(24.4)定位在不全偏心齿轮(48)偏心部位，偏心不全齿轮轴(51)以向心轴承(24.5)定位在架体(44)，不全偏心齿轮(48)啮合小电机轴上固定的3号齿轮(49)，在智控中心(79)指令小电机(50)短暂左、右旋转时，U形拨盘(41)拨动轴盘(38)，可达到合拢或断开传动系统。
3.根据权利要求1所述的汽车，其特征在于：其中的转向转换结构为：设定的齿盘座体(59)孔径处，两套向心轴承(37.6、37.6)定位双齿盘轴(60)，双齿盘轴(60)轴承体两端以键(40.3、40.4)、2个并紧螺母(43、43.1)将大齿轮盘(52)、小齿轮盘(58)固定，双齿盘轴(60)轴端固定离合触头(61)，大齿轮盘(52)按序由滚珠(53)、定向爪(54)、小弹簧(55)、丝盘(56)，轮辐(57)构成；大齿轮盘(52)与小齿轮盘(58)除定向爪(54、54.1)负载受力方向相反外，其余结构相同，大齿轮盘(52)直接啮联由两套向心轴承(37.7、37.8)定位在齿盘座体上的同径双齿轮轴(64)1侧小齿轮，小齿轮盘(58)间接通过在4号齿轮轴(63)上以向心轴承(37.8)定位的介齿轮4号齿轮(62)啮合同径双齿轮轴(64)的另1侧小齿轮，大齿轮盘(52)、小齿轮盘(58)定位在同1根双齿盘轴(60)上，在定向爪(54)的控制下，每1个转向只有1个齿轮盘负载，另1个齿轮盘空载，实现了转向转换，使同径双齿轮轴(64)只有1个转动方向，给下1个程序变速发电提供必要条件。
4.根据权利要求1所述的汽车，其特征在于：其中的变速发电结构为：在设定的变速箱体(78)的4对轴向孔处，分别由向心轴承(37.9-16)，轴承端盖(72.1-8)定位4根齿轮轴，4根齿轮轴的中部由轴套(31.1-8)、键(40.1-4)固定轴上的齿轮，4根齿轮轴在变速箱体(78)腔内，按齿轮啮合序排列轴序关系是：1号(77)：2号(75)：3号(71)：4号(67)变速箱齿轮轴，按轴序排列齿轮联结关系是：1号(76)：2号(74)并联3号(73)：4号(70)并联5号(69)：6号(66)变速箱齿轮，在1号变速箱齿轮轴(77)的左端固定1对变速箱连接盘(65)连接转向转换部分的输出轴同径双齿轮轴(64)，在变速箱4号齿轮轴(67)的右端固定1对发电机连接器(68)连接发电机(68.1)。
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