CN109110044A - 一种内变速磁力蓄能车轮 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示一种内变速磁力蓄能车轮，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、和行星齿轮变速器，所述外壳连接的内齿圈、驱动装置连接的行星轮和车轮主轴连接的太阳轮,使其轮子驱动装置带动行星轮运动，进而即可实现磁力蓄能又能实现内变速，并通过设在驱动臂上设有主动磁铁，设在固定座上的被动磁铁进行磁力蓄能，利用储能推动行星齿轮变速器进行驱动自行车的运动，采用行星齿轮变速器的内变速器与传统的外变速器相比，由于内变速器，体积小，重量轻、高可靠、长寿命、免维修、外观美等特点，深受市场欢迎。
Description
技术领域
本发明涉及自行车配件领域，尤其涉及一种内变速磁力蓄能车轮。
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，为了自行车骑起来省力，会在自行车上安装变速系统，自行车变速系统的作用就是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速快慢，前齿盘的大小和后齿盘的大小决定了自行车旋动脚蹬时的力度，而常用的变速方式为外变速式变速，外变速装置暴露在外界，经常接触外界雨水、泥土、油污等，容易生锈和碰坏，所以必须定期地清洗保养。而人骑上车后，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。
因此，现有的自行车变速技术存在不足，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内变速磁力蓄能车轮，通过外壳连接的内齿圈、驱动装置连接的行星轮和车轮主轴连接的太阳轮,使其轮子驱动装置带动行星轮运动，进而即可实现磁力蓄能又能实现内变速。
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和行星齿轮变速器；所述行星齿轮变速器，包括：相互配合的太阳轮、行星轮、内齿圈；所述驱动装置与行星轮配合，且嵌合在外壳内，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；所述外壳与内齿圈配合，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；所述车轮主轴与太阳轮配合。
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幅板上，通过导线连接储电器。
进一步的，所述行星齿轮变速器中的太阳轮、行星轮、内齿圈，采用太阳轮在内齿轮在外，中间设有多个行星轮。
进一步的，所述行星轮采用行星轮支架将多个行星轮固定起来，其中星轮支架与驱动装置配合连接。
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。
本发明的所述的内变速磁力蓄能车轮，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、和行星齿轮变速器，所述外壳连接的内齿圈、驱动装置连接的行星轮和车轮主轴连接的太阳轮,使其轮子驱动装置带动行星轮运动，进而即可实现磁力蓄能又能实现内变速，而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，进行储能。
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，利用储能推动行星齿轮变速器进行驱动自行车的运动，采用行星齿轮变速器的内变速器与传统的外变速器相比，由于内变速器，体积小，重量轻、高可靠、长寿命、免维修、外观美等特点，深受市场欢迎。
附图说明
图1为本发明提供的一种内变速磁力蓄能车轮的爆炸图；
图2为本发明提供的一种内变速磁力蓄能车轮的部分剖面示意图。
具体实施方式
本发明提供一种内变速磁力蓄能车轮，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。
本发明提供的一种内变速磁力蓄能车轮，其结构如图1和图2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30和行星齿轮变速器40；所述行星齿轮变速器40，包括：相互配合的太阳轮41、行星轮42、内齿圈43；所述驱动装置20与行星轮42配合，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与内齿圈43配合，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，所述车轮主轴30与太阳轮41配合，通过以上设置使自行车具有内变速的功能和磁力蓄能的功能。
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，所述行星齿轮变速器40中的太阳轮41、行星轮42、内齿圈43，使用时采用太阳轮41在内，内齿轮43在外，中间设有多个行星轮42。所述行星轮42采用行星轮支架44将多个行星轮42固定起来，其中星轮支架44与驱动装置20配合连接,所述行星齿轮变速器40通常由两组到三组行星齿轮机构组成，一般一组行星轮42可以实现四种不同组合的挡位：①低挡太阳轮41主动，行星轮42被动，内齿圈43不动。②中挡太阳轮41不动，行星轮42被动，内齿圈43主动。③高挡(超速挡)太阳轮41不动，行星轮42主动，内齿圈43被动。④倒挡太阳轮41主动，行星轮42不动，内齿圈43被动。所有运动件都不受约束时，变速器处于空挡，利用多片离合器控制上述运动件的组合，实现不同的挡位，实现不同转速比的变换。
在具体的实施例中，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15，所述盖板15的外缘处设有多个螺丝孔，通过螺丝配合螺丝孔将盖板15和外壳10锁固在一起，将驱动装置20和所述行星齿轮变速器40的部件封起来，防止异物进入，提高使用寿命。
综上所述，本发明提供的一种内变速磁力蓄能车轮，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、和行星齿轮变速器，所述外壳连接的内齿圈、驱动装置连接的行星轮和车轮主轴连接的太阳轮,使其轮子驱动装置带动行星轮运动，进而即可实现磁力蓄能又能实现内变速，而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，进行储能。
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，利用储能推动行星齿轮变速器进行驱动自行车的运动，采用行星齿轮变速器的内变速器与传统的外变速器相比，由于内变速器，体积小，重量轻、高可靠、长寿命、免维修、外观美等特点，深受市场欢迎。
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 (10)
1.一种内变速磁力蓄能车轮，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和行星齿轮变速器；
所述行星齿轮变速器，包括：相互配合的太阳轮、行星轮、内齿圈；
所述驱动装置与行星轮配合，且嵌合在外壳内，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；
所述外壳与内齿圈配合，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；
所述车轮主轴与太阳轮配合。
2.如权利要求1所述的内变速磁力蓄能车轮，其特征在于：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。
3.如权利要求2所述的内变速磁力蓄能车轮，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。
4.如权利要求1所述的内变速磁力蓄能车轮，其特征在于：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。
5.如权利要求1所述的内变速磁力蓄能车轮，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。
6.如权利要求5所述的内变速磁力蓄能车轮，其特征在于：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。
7.如权利要求1所述的内变速磁力蓄能车轮，其特征在于：所述行星齿轮变速器中的太阳轮、行星轮、内齿圈，采用太阳轮在内齿轮在外，中间设有多个行星轮。
8.如权利要求7所述的内变速磁力蓄能车轮，其特征在于：所述行星轮采用行星轮支架将多个行星轮固定起来，其中星轮支架与驱动装置配合连接。
9.如权利要求1所述的内变速磁力蓄能车轮，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。
10.如权利要求1所述的内变速磁力蓄能车轮，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。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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