CN105927467A - 顺、逆、侧风均可驱动的机构及基于该机构的移动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种顺、逆、侧风均可驱动的机构，包括基体和竖直安装在基体上并可相对于基体转动的主轴（3），所述主轴（3）上安装有若干组叶片架（4）；所述叶片架（4）具有与主轴（3）相连接的安装杆（4‑1），所述安装杆（4‑1）上安装有能够相对于安装杆（4‑1）灵活转动的风叶片（5）；所述叶片架（4）还具有推动杆，所述风叶片（5）的侧面与推动杆相接触以实现风叶片（5）被风吹动时对叶片架（4）的推动。本发明还公开了一种基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置。本发明具有结构简单、加工方便、成本低廉和可靠性高的优点。

Description

顺、逆、侧风均可驱动的机构及基于该机构的移动装置
技术领域
本发明涉及一种顺、逆、侧风均可驱动的机构，属于风力驱动装置领域；还涉及一种基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置，属于交通运输工具领域。
背景技术
车辆等移动装置大多以汽油或电力作为动力的来源，但是汽油和电力等常见动力来源都存在污染环境、需要及时补充的缺陷。
风力作为一种环保无污染且不需要自行补充的动力源已逐步获得市场的认可，近年来风力驱动的移动装置也取得了的发展。
现有技术中的风力驱动的移动装置的风力驱动装置主要有两种：一是水平轴风力驱动装置，其将风能转换为机械能的叶轮装置的转轴为水平设置，使用时叶轮下端还要设置一个转向机构使得叶轮始终迎向风的方向，结构复杂、控制繁琐且成本较高；二是垂直轴风力驱动装置，其优点在于无需转向机构即可将任意方向的风能转换为机械能，但是垂直轴风力驱动装置大多采用达里厄式风轮等异形叶片，加工难度大、成本高。
发明内容
为了在不安装转向机构的前提下将任意方向的风能转换为移动装置所需的机械能，并且降低风力驱动机构的加工难度和成本，本发明提出了一种顺、逆、侧风均可驱动的机构。
本发明技术方案如下：
一种顺、逆、侧风均可驱动的机构，包括基体和竖直安装在基体上并可相对于基体转动的主轴，所述主轴上安装有若干组叶片架；
所述叶片架具有与主轴相连接的安装杆，所述安装杆上安装有能够相对于安装杆转动的风叶片；
所述安装杆相对于主轴倾斜设置以使风叶片在自重作用下下垂；
所述叶片架还具有推动杆，所述风叶片的侧面与推动杆相配合以实现风叶片对叶片架的推动。
作为本发明的进一步改进：所述安装杆上端向主轴倾斜并且与主轴之间夹角大于0°且小于90°，所述推动杆包括水平设置的上平杆和下平杆；所述上平杆的内端与主轴顶部垂直相接，所述上平杆的外端与安装杆上端相连接；所述下平杆的内端与主轴中部垂直相接，所述下平杆的外端与安装杆下端相连接，从而安装杆通过上平杆和下平杆与主轴间接相连接。
作为本发明的进一步改进：所述安装杆下端向主轴倾斜并且与主轴之间夹角大于0°且小于90°，所述安装杆下端与主轴直接连接，所述推动杆为与安装杆相连接且位于安装杆外侧的外连杆。
作为本发明的进一步改进：所述安装杆与主轴垂直连接，所述推动杆上端与安装杆相连接且位于安装杆下方。
作为本发明的进一步改进：所述风叶片的侧面与推动杆之间为接触配合，或者是通过缓冲装置相配合；
所述缓冲装置包括安装在风叶片上的磁吸块一和安装在推动杆上的磁吸块二，所述磁吸块一和磁吸块二位置相互对应且同极相斥。
作为本发明的进一步改进：所述主轴上安装有四组绕主轴圆周均布的叶片架。
本发明还公开了一种基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置：包括顺、逆、侧风均可驱动的机构和车体；所述顺、逆、侧风均可驱动的机构的基体与车体为一体，或者，所述顺、逆、侧风均可驱动的机构的基体安装在车体上；
所述基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置还包括安装在车体上的离合装置、传动装置以及车轮轴系，所述顺、逆、侧风均可驱动的机构的主轴依次通过离合装置和传动装置与车轮轴系相连接。
作为本发明的进一步改进：所述传动装置为链传动装置，或者为带传动装置，或者为齿轮传动装置，或者为连杆传动装置。
相对于现有技术，本发明具有以下积极效果：（1）本发明无需转向机构即可自动调整至迎风状态、将各风向的风能转换为机械能，结构简单，控制方便；（2）本发明对风叶片的形状没有特殊要求，简单、平整的风叶片即可实现风力驱动，结构简单，加工方便，成本低廉；（3）由于安装杆相对于主轴倾斜，因此，当叶片架将要转到安装杆至主轴的方向与风力方向相一致的位置时，风叶片在自重作用下自动下垂并、向推动杆靠近，避免了由于空气流的扰动导致的当叶片架转到安装杆至主轴的方向与风力方向相一致的位置时风叶片不能与推动杆相配合从而无法推动叶片架转动的情况，具有可靠性高的优点。
附图说明
图1为具体实施例一静止状态下的总体结构示意图。
图2为具体实施例一在风力驱动下移动的俯视结构示意图。
图3为具体实施例二静止状态下的总体结构示意图。
图4为具体实施例三静止状态下的总体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的技术方案：
一种基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置，包括顺、逆、侧风均可驱动的机构和车体。
所述顺、逆、侧风均可驱动的机构，包括基体和竖直安装在基体上并可相对于基体转动的主轴，所述主轴上安装有若干组叶片架；
所述叶片架具有与主轴相连接的安装杆，所述安装杆上安装有能够相对于安装杆转动的风叶片；
所述安装杆相对于主轴倾斜设置（暨不平行，且包含了相垂直的情况）以使风叶片在自重作用下下垂；
所述叶片架还具有推动杆，所述风叶片的侧面与推动杆相配合以实现风叶片对叶片架的推动。
具体实施例一：
如图1，一种基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置，包括顺、逆、侧风均可驱动的机构和车体1；
所述顺、逆、侧风均可驱动的机构包括基体和竖直安装在基体上并可相对于基体转动的主轴3；
如图1和2，所述主轴3上安装有四组绕主轴3圆周均布的叶片架4，分别为架一401、架二402、架三403以及架四404。
如图1，所述叶片架4具有与主轴3相连接的安装杆4-1，所述安装杆4-1上安装有铝合金或塑料等轻质材料制作且能够相对于安装杆4-1灵活转动的风叶片5；如图2，架一401、架二402、架三403以及架四404上分别安装有片一501、片二502、片三503以及片四504四组风叶片5。
如图1，所述叶片架4还具有推动杆，所述安装杆4-1上端向主轴3倾斜并且与主轴3之间夹角大于0°且小于90°、且所述推动杆位于安装杆4-1与主轴3之间；所述推动杆包括水平设置的上平杆4-2和下平杆4-3；所述上平杆4-2的内端与主轴3顶部垂直相接，所述上平杆4-2的外端与安装杆4-1上端相连接；所述下平杆4-3的内端与主轴3中部垂直相接，所述下平杆4-3的外端与安装杆4-1下端相连接，从而安装杆4-1通过上平杆4-2和下平杆4-3与主轴3间接相连接。
在无风条件下，各风叶片5的侧面与对应的上平杆4-2以及下平杆4-3相接触，或者通过缓冲装置相配合；所述缓冲装置包括安装在风叶片5上的磁吸块一和安装在推动杆上的磁吸块二，所述磁吸块一和磁吸块二位置相互对应且同极相斥，该缓冲装置可避免风叶片5与推动杆之间发生碰撞。
本实施例中，所述顺、逆、侧风均可驱动的机构的基体与车体1为一体；作为另一种方案：所述顺、逆、侧风均可驱动的机构的基体与车体1相独立并且安装在车体1上。
所述基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置还包括安装在车体1上的离合装置2、传动装置以及车轮轴系，所述顺、逆、侧风均可驱动的机构的主轴3依次通过离合装置2和传动装置与车轮轴系相连接。
所述传动装置包括链条、安装在离合装置2输出轴上的主动链轮以及安装在车轮轴系上的从动链轮，所述链条与主动链轮以及从动链轮相配合以实现从离合装置2至车轮轴系上的动力传输。所述传动装置还可以是带传动装置、齿轮传动装置或者连杆传动装置。
如图2，当风吹向风力驱动机构时，位于主轴3左侧的片四504在风力作用下转动到与风向一致的位置上，而位于主轴3右侧的片二502在风力作用下始终与架二402的推动杆部分保持配合，从而左右两侧形成压力差使得主轴3按图2所示逆时针方向旋转，驱动本移动装置移动；当架四404将要转到图2中架一401所处的位置时，片四504在风力作用下逐渐向架四404靠近，并且，由于安装杆4-1上端向主轴3倾斜并且与主轴3之间夹角大于0°且小于90°，片四504会在自重作用下提前向架四404靠近，有效避免了旋转过程中由于空气流的扰动导致的各风叶片5不能与对应的叶片架4的推动杆部分相配合从而无法推动叶片架4转动的情况；当架四404转到图2中架三403所处的位置时，在风力作用下片四504迅速张开至图2中片三503所处的状态；然后架四404继续转动到主轴3左侧的区域，在此过程中片四504始终保持与风向相一致的状态。
具体实施例二：
如图3，一种基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置，包括顺、逆、侧风均可驱动的机构和车体1；
所述顺、逆、侧风均可驱动的机构包括基体和竖直安装在基体上并可相对于基体转动的主轴3；
所述主轴3上安装有四组绕主轴3圆周均布的叶片架4；
所述叶片架4具有与主轴3相连接的安装杆4-1，所述安装杆4-1上安装有铝合金或塑料等轻质材料制作且能够相对于安装杆4-1灵活转动的风叶片5；
所述叶片架4还具有推动杆，所述安装杆4-1下端向主轴3倾斜并且与主轴3之间夹角大于0°且小于90°、且推动杆位于安装杆4-1外侧；所述安装杆4-1下端与主轴3直接连接，所述推动杆为与安装杆4-1相连接且位于安装杆4-1外侧的外连杆4-4；
在无风条件下，各风叶片5的侧面与对应的外连杆4-4相接触，或者通过缓冲装置相配合；所述缓冲装置包括安装在风叶片5上的磁吸块一和安装在外连杆4-4上的磁吸块二，所述磁吸块一和磁吸块二位置相互对应且同极相斥，该缓冲装置可避免风叶片5与外连杆4-4之间发生碰撞。
本实施例中，所述顺、逆、侧风均可驱动的机构的基体与车体1为一体；作为另一种方案：所述顺、逆、侧风均可驱动的机构的基体与车体1相独立并且安装在车体1上。
所述基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置还包括安装在车体1上的离合装置2、传动装置以及车轮轴系，所述顺、逆、侧风均可驱动的机构的主轴3依次通过离合装置2和传动装置与车轮轴系相连接。
所述传动装置包括链条、安装在离合装置2输出轴上的主动链轮以及安装在车轮轴系上的从动链轮，所述链条与主动链轮以及从动链轮相配合以实现从离合装置2至车轮轴系上的动力传输。所述传动装置还可以是带传动装置、齿轮传动装置或者连杆传动装置。
本实施例在工作时，与具体实施例一的不同之处主要在于：风叶片5是通过推动外连杆4-4来驱动主轴3转动的，并且当叶片架4将要转到安装杆4-1至主轴3的方向与风力方向相一致的位置时，风叶片5在自重作用下自动逐渐向外侧的外连杆4-4靠近。其余工作原理与具体实施例一类似，不再赘述。
具体实施例三：
如图4，一种基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置，其与具体实施例二之间的区别在于：所述安装杆4-1与主轴3之间是垂直连接，所述推动杆上端与安装杆4-1相连接且位于安装杆4-1下方。本实施例其余结构特征及工作原理与具体实施例二类似，不再赘述。

Claims (8)

1.一种顺、逆、侧风均可驱动的机构，其特征在于：所述顺、逆、侧风均可驱动的机构包括基体和竖直安装在基体上并可相对于基体转动的主轴（3），所述主轴（3）上安装有若干组叶片架（4）；
所述叶片架（4）具有与主轴（3）相连接的安装杆（4-1），所述安装杆（4-1）上安装有能够相对于安装杆（4-1）转动的风叶片（5）；
所述安装杆（4-1）相对于主轴（3）倾斜设置以使风叶片（5）在自重作用下下垂；
所述叶片架（4）还具有推动杆，所述风叶片（5）的侧面与推动杆相配合以实现风叶片（5）对叶片架（4）的推动。
2.如权利要求1所述的顺、逆、侧风均可驱动的机构，其特征在于：所述安装杆（4-1）上端向主轴（3）倾斜并且与主轴（3）之间夹角大于0°且小于90°，所述推动杆包括水平设置的上平杆（4-2）和下平杆（4-3）；所述上平杆（4-2）的内端与主轴（3）顶部垂直相接，所述上平杆（4-2）的外端与安装杆（4-1）上端相连接；所述下平杆（4-3）的内端与主轴（3）中部垂直相接，所述下平杆（4-3）的外端与安装杆（4-1）下端相连接，从而安装杆（4-1）通过上平杆（4-2）和下平杆（4-3）与主轴（3）间接相连接。
3.如权利要求1所述的顺、逆、侧风均可驱动的机构，其特征在于：所述安装杆（4-1）下端向主轴（3）倾斜并且与主轴（3）之间夹角大于0°且小于90°，所述安装杆（4-1）下端与主轴（3）直接连接，所述推动杆为与安装杆（4-1）相连接且位于安装杆（4-1）外侧的外连杆（4-4）。
4.如权利要求1所述的顺、逆、侧风均可驱动的机构，其特征在于：所述安装杆（4-1）与主轴（3）垂直连接，所述推动杆上端与安装杆（4-1）相连接且位于安装杆（4-1）下方。
5.如权利要求1所述的顺、逆、侧风均可驱动的机构，其特征在于：所述风叶片（5）的侧面与推动杆之间为接触配合，或者是通过缓冲装置相配合；
所述缓冲装置包括安装在风叶片（5）上的磁吸块一和安装在推动杆上的磁吸块二，所述磁吸块一和磁吸块二位置相互对应且同极相斥。
6.如权利要求1至5任一所述的顺、逆、侧风均可驱动的机构，其特征在于：所述主轴（3）上安装有四组绕主轴（3）圆周均布的叶片架（4）。
7.一种基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置，其特征在于：所述基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置包括顺、逆、侧风均可驱动的机构和车体（1）；所述顺、逆、侧风均可驱动的机构的基体与车体（1）为一体，或者，所述顺、逆、侧风均可驱动的机构的基体安装在车体（1）上；
所述基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置还包括安装在车体（1）上的离合装置（2）、传动装置以及车轮轴系，所述顺、逆、侧风均可驱动的机构的主轴（3）依次通过离合装置（2）和传动装置与车轮轴系相连接。
8.如权利要求7所述的基于顺、逆、侧风均可驱动的机构的移动装置，其特征在于：所述传动装置为链传动装置，或者为带传动装置，或者为齿轮传动装置，或者为连杆传动装置。
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