CN108973522B - 一种自发电、发光的轮毂 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种自发电、发光的轮毂，通过设在外壳内的驱动装置、嵌套在驱动装置中心的车轮主轴、设在外壳上的发电装置和发光灯，设在驱动臂上设有主动磁铁，设在固定座上的被动磁铁，所述驱动弧上设有的第一驱动磁铁和第二驱动磁铁，所述外壳设置的第一从动磁铁和第二从动磁铁，在使用时先通过第一驱动磁铁和第二驱动磁铁与第一从动磁铁和第二从动磁铁组成的两对磁铁组进行定位，在人蹬车轮进行加力后，第一驱动磁铁和第二驱动磁铁前移，这两对磁铁组相互错位，来到线圈的下方，线圈下方的磁感应线发生变化，使线圈切割磁感应线，将磁能转变电能，为自行车轮毂上的灯进行供电，使自行车的实现自发电，发光的效果。

Description

一种自发电、发光的轮毂

技术领域

本发明涉及自行车配件领域，尤其涉及一种自发电、发光的轮毂。

背景技术

自行车不仅是一种绿色的出行工具，还是一种体育锻炼和游玩乐趣的工具，人骑上车后，以双脚在左右两侧的脚踏板分别作360°为一周踩踏为输入动力,即外部动力带动飞轮转动，飞轮带动后车轮的外轮转动，但目前自行车的飞轮和车轮之间采用直接传动同变速传动的方式，使得人在骑行时，脚踏板每角度的受力度是一致的，自行车得到的加速度不明显而造成骑行费力且易疲劳，同时，由于每踩一周，当自行车的曲柄(即拐臂或称大拐)与重力方向一致时(即两个曲柄与地面垂直时)，踩脚踏板时最费力。这就是机械工程学所谓的机构死点，这是符合动力学原理的。自行车在平地或下坡骑行时，通常靠自行车曲柄的惯性自然移过死点来克服它，但当自行车骑行速度较慢或上坡时，该问题比较突出，在死点处由于力的方向和力臂的方向一致，动力矩为零，目前的传动方式，使得在“死点”角度时得不到助力，造成骑行者在骑行时感到费力且易疲劳，另外为了使自行车更加炫酷，人们常常将炫彩灯装在自行车车轮上，在自行车行驶时，随着车轮的旋转灯具体上的透明体会利用眼睛的视觉效果，发出预先设计的发光图案。而这种炫彩的灯具只有在快速摆动时，才会产生发光图案，在一般环境下不会产生此效果，这种自行车炫彩灯自带电池，使用时电池消耗快，且充电困难，给人们在使用过程中带来了很多困扰，且固定结构复杂，用户安装麻烦，制造成本高。

因此，现有的自行车发光技术存在不足，技术需要进一步的创新。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自发电、发光的轮毂，通过驱动弧上的磁铁运动，使线圈切割磁感应线，将磁能转变电能，为自行车轮毂上的灯进行供电，使自行车的实现自发电，发光的效果。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案，其结构包括：

外壳、设在外壳内的驱动装置、嵌套在驱动装置中心的车轮主轴、设在外壳上的发电装置和发光灯；所述驱动装置与外壳同心，嵌合在外壳内，所述驱动装置，包括：驱动臂和设在驱动臂上的驱动弧，所述驱动臂上设有主动磁铁，所述驱动弧上设有磁性方向相反的第一驱动磁铁和第二驱动磁铁；所述外壳内壁设有凹槽，其外壳的结构，包括：设在外壳内的固定座、设在固定座上的被动磁铁和设在凹槽内的磁性方向相反的第一从动磁铁和第二从动磁铁；所述发电装置，包括：感应线圈、与感应线圈连接的储电器；所述外壳上固定有辐板，所述发光灯安装在辐板上，并通过导线连接发电装置。

进一步的，所述第一从动磁铁和第二从动磁铁分别与第一驱动磁铁和第二驱动磁铁位置对应，且对应的一组磁铁磁性方向一致。

进一步的，所述第一驱动磁铁和第二驱动磁铁为圆弧形状，并固定贴合在驱动弧的外侧，所述第一从动磁铁和第二从动磁铁形状也为圆弧形状贴合在外壳内壁上的凹槽内。

进一步的，所述感应线圈垂直的固定到外壳上，且设在驱动弧的侧前方，当驱动弧运动时，第一驱动磁铁和第二驱动磁铁与感应线圈位置对应，感应线圈切割磁感线。

进一步的，所述固定座呈三角状，其中底面固定在外壳的内侧，所述被动磁铁固定在与驱动臂转动方向对应的面上。

进一步的，所述主动磁铁设在驱动臂的转动方向的一侧，所述主动磁铁和固定座上的被动磁铁对应设置，且主动磁铁和被动磁铁磁性方向相反。

进一步的，所述发光灯均匀的设在辐板上，通过导线连接储电器。

进一步的，所述发光灯为LED多色发光灯。

进一步的，所述驱动装置上设有3个驱动臂，对应的设有3个驱动弧，所述固定座有3个，等距的设在外壳内，驱动臂与固定座一一对应。

进一步的，所述外壳两侧设有盖板，所述盖板的外缘处设有多个螺丝孔，通过螺丝配合螺丝孔将盖板和外壳锁固在一起。

本发明的所述的自发电、发光的轮毂，其优点在于：通过设在外壳内的驱动装置、嵌套在驱动装置中心的车轮主轴、设在外壳上的发电装置和发光灯，设在驱动臂上设有主动磁铁，设在固定座上的被动磁铁，所述驱动弧上设有的第一驱动磁铁和第二驱动磁铁，所述外壳设置的第一从动磁铁和第二从动磁铁，在使用时先通过第一驱动磁铁和第二驱动磁铁与第一从动磁铁和第二从动磁铁组成的两对磁铁组进行定位，在人蹬车轮进行加力后，第一驱动磁铁和第二驱动磁铁前移，这两对磁铁组相互错位，来到线圈的下方，线圈下方的磁感应线发生变化，使线圈切割磁感应线，将磁能转变电能，为自行车轮毂上的灯进行供电，使自行车的实现自发电，发光的效果。

除此之外主动磁铁与被动磁铁两个相互排斥的磁铁进行压缩，通过相互磁斥的主动永磁铁组件和被动永磁铁组件，使得主动永磁铁组件在人力的带动下逐渐靠近被动永磁铁组件时存在蓄能的过程，在所储蓄的磁斥能足够大时，所储蓄的磁斥力能量在峰值后以瞬间磁力弹射的方式释放，能将储蓄的磁斥力能量一次性作用于被动永磁铁组件而带外壳进行转动，进而带动轮毂进行加速度，进而，外壳转动就会使固定座靠近驱动臂，会使从动磁铁在前，就会形成一定的缓冲力来防止驱动臂和后一个固定座相互碰撞，由上可知，通过在自行车后轮上设置这种接结构的驱动轮，使得车轮外轮得到加速度明显，使自行车在“死点”的角度时，轮毂仍能受到储蓄的磁斥力能量的作用，即使得在“死点”的角度时仍得到助力，使得车轮加速快，且更省力，另外所述第二轴承为单向滚动轴承，这样只允许驱动轮正转不允许倒转，可完全将储存的磁力能转化为向前的动力，这样可使自行车骑行的驱动效果会更省力，加速更快，提高力的转化效率。

附图说明

图1为本发明提供的一种自发电、发光的轮毂的剖面示意图。

具体实施方式

本发明提供一种自发电、发光的轮毂，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供的一种自发电、发光的轮毂，其结构如图1所示，包括：

外壳10、设在外壳10内的驱动装置20、嵌套在驱动装置20中心的车轮主轴、设在外壳10上的发电装置30和发光灯40，所述驱动装,20与外壳20同心，嵌合在外壳10内，所述驱动装置20，包括：驱动臂21和设在驱动臂21上的驱动弧22，所述驱动臂上设有主动磁铁25，所述驱动弧22上设有磁性方向相反的第一驱动磁铁23和第二驱动磁铁24；所述外壳10内壁设有凹槽，其外壳10的结构，包括：设在外壳10内的固定座11、设在固定座11上的被动磁铁12和设在凹槽内的磁性方向相反的第一从动磁铁13和第二从动磁铁14，所述发电装置30，包括：感应线圈31、与感应线圈31连接的储电器32；所述外壳10上固定有辐板15，所述发光灯40安装在辐板15上，并通过导线连接发电装置30。

具体的，所述第一从动磁13铁和第二从动磁铁14分别与第一驱动磁铁23和第二驱动磁铁24位置对应，且对应的一组磁铁磁性方向一致。

具体的，所述第一从动磁铁13和第二从动磁铁14分别与第一驱动磁铁23和第二驱动磁铁24位置对应，所述第一从动磁铁13和第一驱动磁铁23位置对应，且磁铁磁性方向一致，所述第二从动磁铁14和第二驱动磁铁24位置对应，且磁铁磁性方向一致，相互吸引，通过这两对磁铁组的吸引来为驱动装置20和外壳10进行浮动定位，该定位点为驱动装置20不加力时的初始位置。

具体的，所述第一驱动磁铁23和第二驱动磁铁24为圆弧形状，并固定贴合在驱动弧22的外侧，而所述第一从动磁铁13和第二从动磁铁14形状也为圆弧形状，并贴合在外壳10内壁上的凹槽内，所述第一驱动磁铁23和第二驱动磁铁24不连续中间有一定的间隔，而所述第一从动磁铁13和第二从动磁铁14中间也有一定的间隔，且该间隔和第一驱动磁铁23和第二驱动磁铁24中间的间隔相等。

具体的，所述感应线31圈垂直的固定到外壳10上，且设在驱动弧22的侧前方，当驱动弧22运动时，有附图上的“A”点运动到“B”点时，第一驱动磁铁23和第二驱动磁铁24与感应线圈31位置对应，感应线圈31切割磁感线，将磁能转化为电能，并将电能存储在储电器32中，使发光灯40不用携带电池就能发光，实现电能的自给自足。

具体的，所述固定座11呈三角状，其中底面固定在外壳10的内侧，所述被动磁铁12固定在与驱动臂21转动方向对应的面上。

具体的，所述主动磁铁25设在驱动臂21的转动方向的一侧，所述主动磁铁25和固定座11上的被动磁铁12对应设置，且主动磁铁25和被动磁铁12磁性方向相反，在驱动装置20加力是就会使二者靠近，由于主动磁铁25和被动磁铁12性方向相反，就会产生磁斥力，通过主动磁铁和被动磁铁相互之间压缩磁斥力进行储能，同时，相互对应的第一驱动磁铁23和第二驱动磁铁24及所述第一从动磁铁13和第二从动磁铁14也产生错位，驱动磁铁和从动磁铁也会产生相互的吸引的磁拉力进而辅助储能，这样形成了多级储能，二级释放，使磁能存储更大，释放更加平稳。

具体的，所述发光灯40通过导线连接储电器32，有发电装置30为其源源不断的供电，所述发光灯40均匀的设在辐板15上，并照射在辐条上，在自行车骑行时，会照亮整个车轮，是车轮炫彩好看。

具体的，所述发光灯40为LED多色发光灯，可根据设置的控制器来控制灯光的变幻，使多色灯光交织在一起，形成不同的图案。

具体使用时，所述驱动装置20上设有3个驱动臂21，对应的设有3个驱动弧22，所述固定座11有3个，等距的设在外壳10内，驱动臂21与固定座11一一对应，为3个储能单元，通过3个储能单元，将磁能储存更为稳定。

在其他的实施例中也有设置4个或5个等其他数目的储能单元。

在实施例中，所述外壳10两侧设有盖板，所述盖板的外缘处设有多个螺丝孔，通过螺丝配合螺丝孔将盖板和外壳锁固在一起，将驱动装置20和外壳10内部的部件封起来，防止异物进入。

综上所述，本发明提供的一种自发电、发光的轮毂，通过设在外壳内的驱动装置、嵌套在驱动装置中心的车轮主轴、设在外壳上的发电装置和发光灯，设在驱动臂上设有主动磁铁，设在固定座上的被动磁铁，所述驱动弧上设有的第一驱动磁铁和第二驱动磁铁，所述外壳设置的第一从动磁铁和第二从动磁铁，在使用时先通过第一驱动磁铁和第二驱动磁铁与第一从动磁铁和第二从动磁铁组成的两对磁铁组进行定位，在人蹬车轮进行加力后，第一驱动磁铁和第二驱动磁铁前移，这两对磁铁组相互错位，来到线圈的下方，线圈下方的磁感应线发生变化，使线圈切割磁感应线，将磁能转变电能，为自行车轮毂上的灯进行供电，使自行车的实现自发电，发光的效果。

除此之外主动磁铁与被动磁铁两个相互排斥的磁铁进行压缩，通过相互磁斥的主动永磁铁组件和被动永磁铁组件，使得主动永磁铁组件在人力的带动下逐渐靠近被动永磁铁组件时存在蓄能的过程，在所储蓄的磁斥能足够大时，所储蓄的磁斥力能量在峰值后以瞬间磁力弹射的方式释放，能将储蓄的磁斥力能量一次性作用于被动永磁铁组件而带外壳进行转动，进而带动轮毂进行加速度，进而，外壳转动就会使固定座靠近驱动臂，会使从动磁铁在前，就会形成一定的缓冲力来防止驱动臂和后一个固定座相互碰撞，由上可知，通过在自行车后轮上设置这种接结构的驱动轮，使得车轮外轮得到加速度明显，使自行车在“死点”的角度时，轮毂仍能受到储蓄的磁斥力能量的作用，即使得在“死点”的角度时仍得到助力，使得车轮加速快，且更省力，另外所述第二轴承为单向滚动轴承，这样只允许驱动轮正转不允许倒转，可完全将储存的磁力能转化为向前的动力，这样可使自行车骑行的驱动效果会更省力，加速更快，提高力的转化效率。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种自发电、发光的轮毂，其特征在于，包括：外壳、设在外壳内的驱动装置、嵌套在驱动装置中心的车轮主轴、设在外壳上的发电装置和发光灯；

所述驱动装置与外壳同心，嵌合在外壳内，所述驱动装置，包括：驱动臂和设在驱动臂上的驱动弧，所述驱动臂上设有主动磁铁，所述驱动弧上设有磁性方向相反的第一驱动磁铁和第二驱动磁铁；

所述外壳内壁设有凹槽，外壳的结构，包括：设在外壳内的固定座、设在固定座上的被动磁铁和设在凹槽内的磁性方向相反的第一从动磁铁和第二从动磁铁，主动磁铁和被动磁铁对应设置,且主动磁铁和被动磁铁磁性方向相反；

所述第一从动磁铁和第二从动磁铁分别与第一驱动磁铁和第二驱动磁铁位置对应，且对应的一组磁铁磁性方向一致；

所述发电装置，包括：感应线圈、与感应线圈连接的储电器；

所述感应线圈垂直的固定到外壳上，且设在驱动弧的侧前方，当驱动弧运动时，第一驱动磁铁和第二驱动磁铁与感应线圈位置对应；

所述外壳上固定有辐板，所述发光灯安装在辐板上，并通过导线连接发电装置。

2.如权利要求1所述的自发电、发光的轮毂，其特征在于：所述第一驱动磁铁和第二驱动磁铁为圆弧形状，并固定贴合在驱动弧的外侧，所述第一从动磁铁和第二从动磁铁形状也为圆弧形状贴合在外壳内壁上的凹槽内。

3.如权利要求1所述的自发电、发光的轮毂，其特征在于：所述固定座呈三角状，其中底面固定在外壳的内侧，所述被动磁铁固定在与驱动臂转动方向对应的面上。

4.如权利要求3所述的自发电、发光的轮毂，其特征在于：所述主动磁铁设在驱动臂的转动方向的一侧。

5.如权利要求1所述的自发电、发光的轮毂，其特征在于：所述发光灯均匀的设在辐板上，通过导线连接储电器。

6.如权利要求5所述的自发电、发光的轮毂，其特征在于：所述发光灯为LED多色发光灯。

7.如权利要求1所述的自发电、发光的轮毂，其特征在于：所述驱动装置上设有3个驱动臂，对应的设有3个驱动弧，所述固定座有3个，等距的设在外壳内，驱动臂与固定座一一对应。

8.如权利要求1所述的自发电、发光的轮毂，其特征在于：所述外壳两侧设有盖板，所述盖板的外缘处设有多个螺丝孔，通过螺丝配合螺丝孔将盖板和外壳锁固在一起。

Images