CN110254126A - 一种新型车轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型车轮，包括轮毂组件、电机驱动组件、发电组件和轮胎组件；电机控制器的导线通过固定轴的导线孔，将电能输入若干电机绕组，促使电机转子旋转，由于电机转子用固定螺丝通过驱动组件固定孔，将电机驱动组件与轮毂组件固定，由此带动车轮运行；轮胎与地面滚动，轮胎所受反弹力传递至位移挺杆，通过位移挺杆上内侧面齿条，使得机械发电装置产生电能，若干机械发电装置进行串并联；同时推动压电晶体装置发电，将若干压电晶体装置进行串并联，最后通过滑环、整流器等器件连接于蓄电池或直接输入轮毂电机。在同等条件下，使得新能源车增加行驶里程。

Description

一种新型车轮

技术领域

本发明涉及轮毂发电机技术领域，具体为一种新型车轮。

背景技术

轮毂电机技术也被称为车轮内装电机技术，它的最大特点就是将动力装置、传动装置和制动装置一起整合到轮毂内，得以将电动车辆的机械传动部分大为简化。采用轮毂电机驱动的车辆可以获得更好的空间利用率，同时提高传动效率。但是将制动装置安装于轮毂电机内，在长距离下坡时，车辆不断刹车，产生巨大热量难以迅速排放，对车轮安全行驶带来隐患。

并且车辆行驶过程中的“爆胎”现象，令用车人痛苦不已。尽管通过几十年的努力，产生了不少解决“爆胎”的新技术，但是由于显性成本居高不下，市场拓展举步维艰。另外至今车辆行驶过程中存在无法将消耗能量进行有效回收的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型车轮，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种新型车轮，包括轮毂组件、电机驱动组件、发电组件和轮胎组件；

所述轮毂组件安装在固定轴上，轮毂组件包括轮辋本体、轮辐和左轮胎支撑架；所述轮辋本体右外侧设置为右支撑架安装端口，轮辋本体中间外侧设置有结构支撑部件，结构支撑部件外侧具有轮胎安装倒角，轮胎安装倒角一侧设置有安装固定弹簧销，结构支撑部件内部设置有安装发电组件空间；所述轮辋本体左外侧设置左轮胎支撑架，左轮胎支撑架由左支撑圆形圈和辐条组成；所述左支撑圆形圈右侧设置有支撑架倒角，支撑架倒角上设置左支撑架孔；所述轮辋本体设置有发电组件导线引出孔，轮辋本体内侧设置有轮辐，轮辐上设置驱动组件固定孔，轮辐内侧设置轴承座固定孔；

所述电机驱动组件安装在驱动组件固定孔处，电机驱动组件包括电机转子、电机定子和电机控制器；所述电机转子内侧设置若干均匀分布的永磁铁，电机转子一端与轴承座A外环固定，轴承座A内环固定于轴承A外环上；所述轴承A内环固定于轴上，电机转子另一端通过固定螺丝将驱动组件固定孔与轮辐固定为一整体；所述电机定子设置在电机转子内部，电机定子上设置若干电机绕组；若干所述电机绕组上的导线通过导线孔与电机控制器的对应相连；所述电机定子两端固定于固定轴上，刹车组件一端固定在轴承座A外环上，刹车组件另一端固定于固定轴上；

所述发电组件安装在发电组件空间内，发电组件包括位移挺杆A、位移挺杆B和发电机，所述位移挺杆A的内侧面齿条与小齿轮A啮合，小齿轮A与大齿轮固定为一体，大齿轮与小齿轮B啮合；所述小齿轮B与棘爪机构A共用轴承，小齿轮B与棘爪机构A的轴以及棘轮机构A固接，棘轮机构A与发电机主轴固接；所述位移挺杆B的内侧面齿条同样与小齿轮A啮合，小齿轮A与大齿轮固定为一体，大齿轮与小齿轮B啮合；所述小齿轮B与棘爪机构B共用轴承、小齿轮B与棘爪机构B的轴与棘轮机构B固接，棘轮机构B与发电机主轴固接，发电机上设置有压电晶体装置；

所述轮胎组件安装在轮毂组件上，轮胎组件包括右支撑架弹性材料圆、轮胎和轮胎支撑架，轮胎支撑架安装在右支撑架弹性材料圆右内侧，右支撑架弹性材料圆右侧分别设置固定弹簧销孔和左端设置固定孔，支撑架倒角设置在右支撑架弹性材料圆左侧；所述固定弹簧销孔内安装固定弹簧销，右支撑架弹性材料圆左侧通过固定孔和左支撑架孔与左支撑圆形圈固定连接；支撑架固定面通过轴承座固定孔与轴承座B固定，轮胎通过支撑架倒角嵌合在轮胎固定槽中，通过固定弹簧销将轮胎与轮胎固定槽进行固定。

一种新型车轮，包括轮毂组件、电机驱动组件、发电组件和轮胎组件；

所述轮毂组件安装在固定轴上，轮毂组件包括轮辋本体、轮辐和左轮胎支撑架；所述轮辋本体右外侧设置为右支撑架安装端口，轮辋本体中间均匀设置永磁铁空间；

所述轮辋本体左外侧设置左轮胎支撑架，左轮胎支撑架由左支撑圆形圈和辐条组成；所述左支撑圆形圈右侧设置有支撑架倒角，支撑架倒角上设置左支撑架孔；所述轮辋本体设置有发电组件导线引出孔，轮辋本体内侧设置有轮辐，轮辐上设置驱动组件固定孔，轮辐内侧设置轴承座固定孔；

所述电机驱动组件包括电机转子和永磁铁，电机转子一端与轴承座A外环固定，轴承座A内环固定于轴承A外环上；所述轴承A内环固定于固定轴上，轮辋本体中间的永磁铁空间内设置若干均匀分布的永磁铁；所述电机定子设置在电机转子内部，电机定子上设置若干电机绕组，若干所述电机绕组上的导线通过导线孔与电机控制器对应相连；所述电机定子两端固定于固定轴上,刹车组件一段固定在轴承座A外环上，刹车组件另一端固定于固定轴上；

所述发电组件包括发电绕组和和永磁铁空间，在永磁铁空间两端各设置轴承C和轴承D，轴承C和轴承D的内环分别固定于轮辋本体的两端，轴承C和轴承D的外环分别与轴承座C和轴承座D的内环固定，轴承座C和轴承座D的外环与电机绕组推动外壳内环固定；发电绕组设置于发电绕组推动外壳内侧并固定，发电绕组推动外壳外侧齿轮与大齿轮A啮合，大齿轮A与小齿轮C固定为一体并且大齿轮A与小齿轮C共用固定轴，固定轴与固定架固定；固定架固定于轮辋本体两端，小齿轮C与位移挺杆C的内侧面齿条与啮合；结构支撑部件内侧设置隔板，在隔板的内侧设置压电晶体装置，结构支撑部件最外侧边中心与位移挺杆C中心线底部固定；

所述轮胎组件安装在轮毂组件上，轮胎组件包括右支撑架弹性材料圆、轮胎和轮胎支撑架，轮胎支撑架安装在右支撑架弹性材料圆右内侧，右支撑架弹性材料圆右侧分别设置固定弹簧销孔和左端设置固定孔，支撑架倒角设置在右支撑架弹性材料圆左侧；所述固定弹簧销孔内安装固定弹簧销，右支撑架弹性材料圆左侧通过固定孔和左支撑架孔与左支撑圆形圈固定连接；支撑架固定面通过轴承座固定孔与轴承座B固定，轮胎通过支撑架倒角嵌合在轮胎固定槽中，通过固定弹簧销将轮胎与轮胎固定槽进行固定。

优选的，若干个所述结构支撑部件呈蜂窝状结构，发电组件空间设置在结构支撑部件内部，使得发电机产生的热量及时、适量向外部散发，以保障机械发电装置正常运作；结构支撑部件外侧具有轮胎安装倒角，轮胎安装倒角一侧设置有安装固定弹簧销，结构支撑部件与轮辋本体及左轮胎支撑架连接为一整体；结构支撑部件与轮辋本体及左轮胎支撑架连接为一整体，使得车轮保持原有的均衡

优选的，发电组件的机械设置和压电晶体装置设置于结构支撑部件内部。

优选的，所述的电机驱动组件的电机转子内侧包括永磁铁和电机绕组；电机控制器和刹车组件安装在电机转子的外侧，大幅增加刹车组件与空气的接触；在刹车时，产生的热量及时散发，使得轮毂电机内部工作温度处于相对稳定状态；刹车组件包括刹车盘和刹车钳，刹车盘固定在轴承座A外环，刹车钳固定于轴上，同时将电机控制器（含驱动器）从轮毂电机里移出，采用电机绕组的导线通过固定轴的导线孔引出，大幅降低了轮毂电机负载和大幅增加了轮毂电机有效空间。

优选的，所述轮胎支撑架内侧同轴设置有轮辋固定圆，轮辋固定圆内侧设置有支撑架固定面，轮辋固定圆和轮胎支撑架之间设置有辐条，支撑架固定面上设置有均匀分布的轴承座固定孔。

优选的，所述固定轴右侧外环与轴承座B内环固定,同时轴承座B外环与固定轴承座B内环固定，轴承座B右端通过轴承座固定孔进行固定。

优选的，所述压电晶体装置采用压电晶体和弹性材料组成，使之受力发电，增加电能的回收量；发电组件的若干机械发电装置和压电晶体装置分别进行串并联，发电组件上的导线从导线引出孔引出与滑环连接，使得发电组件产生的电能通过滑环及时回收至蓄电池，或通过变压器等器件直接供给电机驱动组件。

优选的，所述固定轴为空心轴，固定轴末端设置有滑环和固定轴右端设置导线孔。

优选的，所述滑环采用水银导电滑环、耦合滑环、晶沛帽式导电滑环、插片式导电滑环、空心轴导电滑环、分离式导电滑环、盘式导电滑环、风电导电滑环、光纤导电滑环、高频导电滑环、组合滑环、定制滑环中的任一一种。

优选的，发电组件中位移挺杆A、小齿轮A、大齿轮、小齿轮B、棘爪机构A、棘轮机构A组成正向齿轮装置，位移挺杆B、小齿轮A、大齿轮、小齿轮B、棘爪机构B、棘轮机构B组成反向齿轮装置，其中棘爪机构A、棘轮机构A与棘爪机构B、棘轮机构B部件可由两个规格的单向齿轮以相反安装作替代。

优选的，机械驱动装置由位移挺杆C、大齿轮A、小齿轮C、轴承C和轴承D、轴承座C、轴承座D、固定架、固定轴和发电绕组推动外壳组成，使得驱动车轮和车轮发电回收，永磁铁用量为最少的。

优选的，所述的轮辋本体中间均匀设置永磁铁空间，永磁铁空间两端分别设置轴承C和轴承D，轴承C和轴承D的外环分别设置轴承座C和轴承座D，两个轴承座C和轴承座D外环共同设置发电绕组推动外壳，发电绕组推动外壳内侧设置发电绕组；发电绕组推动外壳内侧设置发电绕组，驱动电机和发电电机同时工作，节约永磁铁用量。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明结构紧凑，可操作性强。具体表现为：

1、轮毂组件的生产可以采用浇铸和压制等普通工艺完成，适合各种类型规模企业生产；发电组件安置于发电组件空间，达到发电组件融入于车轮整体，使得车轮保持原有的均衡；

2、轮胎随下沉量增减变化，推动位移挺杆A和位移挺杆B或位移挺杆C上下运动，推动齿轮装置运动产生电能；同时保障了轮胎及时回弹复位至轮胎初始圆周状；

3、结构支撑部件呈蜂窝状结构或优化几何形状组成，使得发电机产生的热量及时向外散发，保障了机械发电装置正常运作同时增加车轮的避震效果；

4、轮毂驱动电机和发电组件共用永磁铁，在不消耗原有的电能条件下，通过加速度，使得电机绕组快于永磁铁的转速产生电能；

5、采用压电晶体装置并使之受力发电，增加电能的回收量；

6、采用固定弹簧销及支撑架倒角的结构，使得轮胎的拆卸和安装极为简便，避免了“爆胎”的危险，并且大幅减少汽车工业对橡胶用量。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2a为本发明的轮毂组件结构示意图；

图2b为本发明的轮辋本体结构示意图；

图2c为本发明的左支撑圆形圈结构示意图；

图3a为本发明的电机驱动组件结构示意图；

图3b为本发明的电机驱动组件中轴结构示意图；

图4a为本发明的发电组件结构示意图；

图4b为本发明的压电晶体装置结构示意图；

图5a为本发明的轮胎组件结构示意图；

图5b为本发明的轮胎固定槽结构示意图；

图5c为本发明的支撑架固定面结构示意图；

图6a为本发明的实施例2中轮毂组件结构示意图；

图6b为本发明的实施例2中轮辋本体结构示意图；

图7a为本发明的实施例2中发电组件结构示意图；

图7b为本发明的实施例2中发电组件安装结构示意图。

图中：1、固定轴；2、轮毂组件；21、轮辋本体；22、结构支撑部件；23、轮辐；24、驱动组件固定孔；25、轴承座固定孔；26、发电组件空间；27、导线引出孔；28、固定弹簧销；29、轮胎安装倒角；210、右支撑架安装端口；211、左轮胎支撑架；212、左支撑架孔；213、支撑架倒角；214、左支撑圆形圈；215、辐条；216、永磁体空间；3、电机驱动组件；31、电机转子；32、电机定子；33、永磁铁；34、轴承座A；35、轴承座B；36、轴承A；37、轴承B；38、刹车组件；39、固定螺丝；310、滑环；311、导线孔；312、电机绕组；4、发电组件；41、位移挺杆A；42、移挺杆B；43、小齿轮A；44、大齿轮；45、小齿轮B；46、棘爪机构A；47、棘爪机构B；48、棘轮机构A；49、棘轮机构B；410、发电机；411、压电晶体装置；412、位移挺杆C；413、小齿轮C；414、大齿轮A；415、固定架；416、固定轴；417、发电绕组；418、轴承座C；419、轴承座D；420、轴承C；421、轴承D；422、发电绕组推动外壳；423、隔板 5、轮胎组件；51、右支撑架弹性材料圆；52、轮胎；53、轮胎固定槽；54、固定孔；55、固定弹簧销孔；56、支撑架倒角；57、支撑架固定面；58、轮辋固定圆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1-5，本发明提供一种技术方案：一种新型车轮，包括轮毂组件2、电机驱动组件3、发电组件4和轮胎组件5；

所述轮毂组件2安装在固定轴1上，轮毂组件2包括轮辋本体21、轮辐23和左轮胎支撑架211；所述轮辋本体21右外侧设置为右支撑架安装端口210，轮辋本体21中间外侧设置有结构支撑部件22，结构支撑部件22外侧具有轮胎安装倒角29，轮胎安装倒角29一侧设置有安装固定弹簧销28，结构支撑部件22内部设置有安装发电组件空间26；所述轮辋本体21左外侧设置左轮胎支撑架211，左轮胎支撑架211由左支撑圆形圈214和辐条215组成；所述左支撑圆形圈214右侧设置有支撑架倒角213，支撑架倒角213上设置左支撑架孔212；所述轮辋本体21设置有发电组件导线引出孔27，轮辋21本体内侧设置有轮辐23，轮辐23上设置驱动组件固定孔24，轮辐23内侧设置轴承座固定孔25；

所述电机驱动组件3安装在驱动组件固定孔24处，电机驱动组件3包括电机转子31、电机定子32和电机控制器；所述电机转子31内侧设置若干均匀分布的永磁铁33，电机转子31一端与轴承座A34外环固定，轴承座A34内环固定于轴承A36外环上；所述轴承A36内环固定于轴上，电机转子31另一端通过固定螺丝39将驱动组件固定孔24与轮辐23固定为一整体；所述电机定子32设置在电机转子31内部，电机定子32上设置若干电机绕组312；若干所述电机绕组312上的导线通过导线孔311与电机控制器的对应相连；所述电机定子32两端固定于固定轴1上，刹车组件38一端固定在轴承座A34外环上，刹车组件38另一端固定于固定轴1上；

所述发电组件4安装在发电组件空间26内，发电组件4包括位移挺杆A41、位移挺杆B42和发电机410，所述位移挺杆A41的内侧面齿条与小齿轮A43啮合，小齿轮A43与大齿轮44固定为一体，大齿轮44与小齿轮B45啮合；所述小齿轮B45与棘爪机构A46共用轴承，小齿轮B45与棘爪机构A46的轴以及棘轮机构A48固接，棘轮机构A48与发电机410主轴固接；所述位移挺杆B42的内侧面齿条同样与小齿轮A43啮合，小齿轮A43与大齿轮44固定为一体，大齿轮44与小齿轮B45啮合；所述小齿轮B45与棘爪机构B47共用轴承、小齿轮B45与棘爪机构B47的轴与棘轮机构B49固接，棘轮机构B49与发电机410主轴固接，发电机410上设置有压电晶体装置411；

所述轮胎组件5安装在轮毂组件2上，轮胎组件5包括右支撑架弹性材料圆51、轮胎52和轮胎支撑架56，轮胎支撑架56安装在右支撑架弹性材料圆51右内侧，右支撑架弹性材料圆51右侧分别设置固定弹簧销孔55和左端设置固定孔54，支撑架倒角213设置在右支撑架弹性材料圆51左侧；所述固定弹簧销孔55内安装固定弹簧销28，右支撑架弹性材料圆51左侧通过固定孔54和左支撑架孔212与左支撑圆形圈214固定连接；支撑架固定面57通过轴承座固定孔25与轴承座B35固定，轮胎52通过支撑架倒角213嵌合在轮胎固定槽53中，通过固定弹簧销28将轮胎52与轮胎固定槽53进行固定。

一种新型车轮，包括轮毂组件2、电机驱动组件3、发电组件4和轮胎组件5；

所述轮毂组件2安装在固定轴1上，轮毂组件2包括轮辋本体21、轮辐23和左轮胎支撑架211；所述轮辋本体21右外侧设置为右支撑架安装端口210，轮辋本体21中间均匀设置永磁铁空间216；

所述轮辋本体21左外侧设置左轮胎支撑架211，左轮胎支撑架211由左支撑圆形圈214和辐条215组成；所述左支撑圆形圈214右侧设置有支撑架倒角213，支撑架倒角213上设置左支撑架孔212；所述轮辋本体21设置有发电组件导线引出孔27，轮辋21本体内侧设置有轮辐23，轮辐23上设置驱动组件固定孔24，轮辐23内侧设置轴承座固定孔25；

所述电机驱动组件3包括电机转子31和永磁铁33，电机转子31一端与轴承座A34外环固定，轴承座A34内环固定于轴承A36外环上；所述轴承A36内环固定于固定轴1上，轮辋本体21中间的永磁铁空间216内设置若干均匀分布的永磁铁33；所述电机定子32设置在电机转子31内部，电机定子32上设置若干电机绕组312，若干所述电机绕组312上的导线通过导线孔311与电机控制器对应相连；所述电机定子32两端固定于固定轴1上,刹车组件38一段固定在轴承座A34外环上，刹车组件38另一端固定于固定轴上1；

所述发电组件4包括发电绕组417和隔板423，永磁铁空间216两端各设置轴承C420和轴承D421，轴承C420和轴承D421的内环分别固定于轮辋本体的两端，轴承C420和轴承D421的外环分别与轴承座C418和轴承座D419的内环固定，轴承座C418和轴承座D419的外环与电机绕组推动外壳422内环固定；发电绕组417设置于发电绕组推动外壳422内侧并固定，发电绕组推动外壳422外侧齿轮与大齿轮A414啮合，大齿轮A414与小齿轮C413固定为一体并且大齿轮A414与小齿轮C413共用固定轴416，固定轴416与固定架415固定；固定架415固定于轮辋本体21两端，小齿轮C413与位移挺杆C412的内侧面齿条与啮合；结构支撑部件22内侧设置隔板423，在隔板423的内侧设置压电晶体装置411，结构支撑部件22最外侧边中心与位移挺杆C412中心线底部固定；

所述轮胎组件5安装在轮毂组件2上，轮胎组件5包括右支撑架弹性材料圆51、轮胎52和轮胎支撑架56，轮胎支撑架56安装在右支撑架弹性材料圆51右内侧，右支撑架弹性材料圆51右侧分别设置固定弹簧销孔55和左端设置固定孔54，支撑架倒角213设置在右支撑架弹性材料圆51左侧；所述固定弹簧销孔55内安装固定弹簧销28，右支撑架弹性材料圆51左侧通过固定孔54和左支撑架孔212与左支撑圆形圈214固定连接；支撑架固定面57通过轴承座固定孔25与轴承座B35固定，轮胎52通过支撑架倒角213嵌合在轮胎固定槽53中，通过固定弹簧销28将轮胎52与轮胎固定槽53进行固定。

进一步的，若干个所述结构支撑部件22呈蜂窝状结构，发电组件空间26设置在结构支撑部件内部，使得发电机410产生的热量及时、适量向外部散发，以保障机械发电装置正常运作；结构支撑部件22外侧具有轮胎安装倒角29，轮胎安装倒角29一侧设置有安装固定弹簧销28，结构支撑部件22与轮辋本体21及左轮胎支撑架211连接为一整体；结构支撑部件22与轮辋本体21及左轮胎支撑架211连接为一整体，使得车轮保持原有的均衡

进一步的，发电组件3的机械设置和压电晶体装置411设置于结构支撑部件22内部。

进一步的，所述的电机驱动组件3的电机转子31内侧包括永磁铁33和电机绕组312；电机控制器和刹车组件38安装在电机转子31的外侧，大幅增加刹车组件38与空气的接触；在刹车时，产生的热量及时散发，使得轮毂电机内部工作温度处于相对稳定状态；刹车组件38包括刹车盘和刹车钳，刹车盘固定在轴承座A34外环，刹车钳固定于轴上1，同时将电机控制器（含驱动器）从轮毂电机里移出，采用电机绕组312的导线通过固定轴1的导线孔311引出，大幅降低了轮毂电机负载和大幅增加了轮毂电机有效空间。

进一步的，所述轮胎支撑架56内侧同轴设置有轮辋固定圆58，轮辋固定圆58内侧设置有支撑架固定面57，轮辋固定圆58和轮胎支撑架56之间设置有辐条215，支撑架固定面57上设置有均匀分布的轴承座固定孔25。

进一步的，所述固定轴1右侧外环与轴承座B35内环固定,同时轴承座B35外环与固定轴承座B35内环固定，轴承座B35右端通过轴承座固定孔25进行固定。

进一步的，所述压电晶体装置48采用压电晶体和弹性材料组成，使之受力发电，增加电能的回收量；发电组件4的若干机械发电装置和压电晶体装置48分别进行串并联，发电组件4上的导线从导线引出孔27引出与滑环310连接，使得发电组件产生的电能通过滑环310及时回收至蓄电池，或通过变压器等器件直接供给电机驱动组件3。

进一步的，所述固定轴1为空心轴，固定轴1末端设置有滑环310和固定轴1右端设置导线孔311。

进一步的，所述滑环310采用水银导电滑环、耦合滑环、晶沛帽式导电滑环、插片式导电滑环、空心轴导电滑环、分离式导电滑环、盘式导电滑环、风电导电滑环、光纤导电滑环、高频导电滑环、组合滑环、定制滑环中的任一一种。

进一步的，发电组件4中位移挺杆A41、小齿轮A43、大齿轮44、小齿轮B45、棘爪机构A46、棘轮机构A48组成正向齿轮装置，位移挺杆B42、小齿轮A43、大齿轮44、小齿轮B45、棘爪机构B47、棘轮机构B49组成反向齿轮装置，其中棘爪机构A46、棘轮机构A48与棘爪机构B47、棘轮机构B49部件可由两个规格的单向齿轮以相反安装作替代。

进一步的，机械驱动装置由位移挺杆C413、大齿轮A414、小齿轮C413、轴承C420和轴承D421、轴承座C418、轴承座D419、固定架415、固定轴416和发电绕组推动外壳422组成，使得驱动车轮和车轮发电回收，永磁铁用量最少的。

进一步的，所述的轮辋本体22中间均匀设置永磁铁空间216，永磁铁空间216两端分别设置轴承C420和轴承D421，轴承C420和轴承D421的外环分别设置轴承座C418和轴承座D419，两个轴承座C418和轴承座D419外环共同设置发电绕组推动外壳422，发电绕组推动外壳422内侧设置发电绕组417；发电绕组推动外壳422内侧设置发电绕组，驱动电机和发电电机同时工作，节约永磁铁用量。

工作原理：

实施例1，参考图1-5c：首先，将电机驱动组件3中的若干永磁铁33安置在电机转子31上，电机转子31一端与轴承座A34外环固定，轴承座A34内环固定于轴承A36外环上并且轴承A36内环固定于固定轴1上，电机转子31另一端用固定螺丝39通过驱动组件固定孔24与轮辐23固定；电机定子32上设置若干电机绕组312，电机定子32两端固定于固定轴1上；其中若干电机绕组312的导线通过导线孔311与电机控制器（含电机驱动器）的对应相连；所述电机定子32两端固定于固定轴1上；刹车组件38一段固定在轴承座A34外环上，刹车组件38另一端固定于固定轴1上；

接着，将位移挺杆A41、小齿轮A43、大齿轮44、小齿轮B45、棘爪机构A46、棘轮机构A48组成的以及位移挺杆B42、小齿轮A43、大齿轮44、小齿轮B45、棘爪机构B47、棘轮机构B49组成的正向齿轮装置、反向齿轮装置和发电机410组成机械发电装置，压电晶体装置48设置于发电机410下方或上方或其他受力处，机械发电装置和压电晶体装置48构成发电组件4，将发电组件安置在轮毂组件2的发电组件空间26内，将发电组件4上的导线通过导线引出孔27与滑环311相连接，最终连接至蓄电池上或通过变压器等器件直接供给电机驱动件3；

再接着，将固定弹簧销孔55对准并套入固定弹簧销28，右支撑架弹性材料圆51左侧通过固定孔54和左支撑架孔212与左支撑圆形圈214固定，支撑架固定面57通过轴承座固定孔25与轴承座B35固定,轮胎52从右支撑架弹性材料圆51的支撑架倒角213进入，固定弹簧销28进入轮胎固定槽53中并锁定。

实施例2参考图6a-7b：首先安装电机转子31是由轮辋本体21作为替代，将电机驱动组件3中的若干永磁铁33安置轮辋本体21中间的永磁铁空间216，电机转子31一端与轴承座A34外环固定，轴承座A34内环固定于轴承A36外环上，所述轴承A36内环固定于固定轴1上，轮辋本体21中间的永磁铁空间216设置若干均匀分布的永磁铁33，所述电机定子32设置在电机转子31内部，电机定子32上设置若干电机绕组312，若干所述电机绕组312上的导线通过导线孔311与电机控制器（含电机驱动器）的对应相连；所述电机定子32两端固定于固定轴1上；刹车组件38一段固定在轴承座A34外环上，刹车组件38另一端固定于固定轴1上；

接着，将若干均匀分布的永磁铁33安置于永磁铁空间216，永磁铁空间216两端各设置轴承C420和轴承D421，轴承C和轴承D421的内环分别固定于轮辋本体21的两端，轴承C420和轴承D421的外环分别与轴承座C418和轴承座D419的内环固定，轴承座C418和轴承座D419的外环与电机绕组推动外壳422内环固定；发电绕组417设置于发电绕组推动外壳422内侧并固定，发电绕组推动外壳422外侧齿轮与大齿轮A414啮合，大齿轮A414与小齿轮C413固定为一体并且大齿轮A414与小齿轮C413共用固定轴416，固定轴416与固定架415固定；固定架415固定于轮辋本体21两端，小齿轮C413与位移挺杆C412的内侧面齿条与啮合；结构支撑部件22内侧设置隔板423，在隔板423的内侧设置压电晶体装置411，结构支撑部件22最外侧边中心与位移挺杆C412中心线底部固定；

再接着，将固定弹簧销孔55对准并套入固定弹簧销28，右支撑架弹性材料圆51左侧通过固定孔54和左支撑架孔212与左支撑圆形圈214固定，支撑架固定面57通过轴承座固定孔25与轴承座B35固定,轮胎52从右支撑架弹性材料圆51的支撑架倒角213进入，固定弹簧销28进入轮胎固定槽53中并锁定。

当车辆需要启动时，总控制室启动/关闭电机控制器（含电机驱动器）开关，电机控制器（含电机驱动器）的导线通过固定轴1的轴心导线孔311，直接将信号和电能输入若干电机绕组312，促使电机转子31旋转，带动轮毂组件2旋转，由此带动车轮运行；轮胎52的滚动，使得轮胎52下沉量变化的循环运动，不但带动机械发电装置，而且使得压电晶体装置38发电，通过固定轴1的轴心设置的滑环313、整流器等器件输入蓄电池或通过变压器等器件直接供给电机驱动组件3。

值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有常熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种新型车轮，其特征在于：包括轮毂组件（2）、电机驱动组件（3）、发电组件（4）和轮胎组件（5）；

所述轮毂组件（2）安装在固定轴（1）上，轮毂组件（2）包括轮辋本体（21）、轮辐（23）和左轮胎支撑架（211）；所述轮辋本体（21）右外侧设置为右支撑架安装端口（210），轮辋本体（21）中间外侧设置有结构支撑部件（22），结构支撑部件（22）外侧具有轮胎安装倒角（29），轮胎安装倒角（29）一侧设置有安装固定弹簧销（28），结构支撑部件（22）内部设置有安装发电组件空间（26）；所述轮辋本体（21）左外侧设置左轮胎支撑架（211），左轮胎支撑架（211）由左支撑圆形圈（214）和辐条（215）组成；所述左支撑圆形圈（214）右侧设置有支撑架倒角（213），支撑架倒角（213）上设置左支撑架孔（212）；所述轮辋本体（21）设置有发电组件导线引出孔（27），轮辋（21）本体内侧设置有轮辐（23），轮辐（23）上设置驱动组件固定孔（24），轮辐（23）内侧设置轴承座固定孔（25）；

所述电机驱动组件（3）安装在驱动组件固定孔（24）处，电机驱动组件（3）包括电机转子（31）、电机定子（32）和电机控制器；所述电机转子（31）内侧设置若干均匀分布的永磁铁（33），电机转子（31）一端与轴承座A（34）外环固定，轴承座A（34）内环固定于轴承A（36）外环上；所述轴承A（36）内环固定于轴上，电机转子（31）另一端通过固定螺丝（39）将驱动组件固定孔（24）与轮辐（23）固定为一整体；所述电机定子（32）设置在电机转子（31）内部，电机定子（32）上设置若干电机绕组（312）；若干所述电机绕组（312）上的导线通过导线孔（311）与电机控制器的对应相连；所述电机定子（32）两端固定于固定轴（1）上，刹车组件（38）一端固定在轴承座A（34）外环上，刹车组件（38）另一端固定于固定轴（1）上；

所述发电组件（4）安装在发电组件空间（26）内，发电组件（4）包括位移挺杆A（41）、位移挺杆B（42）和发电机（410），所述位移挺杆A（41）的内侧面齿条与小齿轮A（43）啮合，小齿轮A（43）与大齿轮（44）固定为一体，大齿轮（44）与小齿轮B（45）啮合；所述小齿轮B（45）与棘爪机构A（46）共用轴承，小齿轮B（45）与棘爪机构A（46）的轴以及棘轮机构A（48）固接，棘轮机构A（48）与发电机（410）主轴固接；所述位移挺杆B（42）的内侧面齿条同样与小齿轮A（43）啮合，小齿轮A（43）与大齿轮（44）固定为一体，大齿轮（44）与小齿轮B（45）啮合；所述小齿轮B（45）与棘爪机构B（47）共用轴承、小齿轮B（45）与棘爪机构B（47）的轴与棘轮机构B（49）固接，棘轮机构B（49））与发电机（410）主轴固接，发电机（410）上设置有压电晶体装置（411）；

所述轮胎组件（5）安装在轮毂组件（2）上，轮胎组件（5）包括右支撑架弹性材料圆（51）、轮胎（52）和轮胎支撑架（56），轮胎支撑架（56）安装在右支撑架弹性材料圆（51）右内侧，右支撑架弹性材料圆（51）右侧分别设置固定弹簧销孔（55）和左端设置固定孔（54），支撑架倒角（213）设置在右支撑架弹性材料圆（51）左侧；所述固定弹簧销孔（55）内安装固定弹簧销（28），右支撑架弹性材料圆（51）左侧通过固定孔（54）和左支撑架孔（212）与左支撑圆形圈（214）固定连接；支撑架固定面（57）通过轴承座固定孔（25）与轴承座B（35）固定，轮胎（52）通过支撑架倒角（213）嵌合在轮胎固定槽（53）中，通过固定弹簧销（28）将轮胎（52）与轮胎固定槽（53）进行固定。

2.一种新型车轮，其特征在于：包括轮毂组件（2）、电机驱动组件（3）、发电组件（4）和轮胎组件（5）；

所述轮毂组件（2）安装在固定轴（1）上，轮毂组件（2）包括轮辋本体（21）、轮辐（23）和左轮胎支撑架（211）；所述轮辋本体（21）右外侧设置为右支撑架安装端口（210），轮辋本体（21）中间均匀设置永磁铁空间（216）；

所述轮辋本体（21）左外侧设置左轮胎支撑架（211），左轮胎支撑架（211）由左支撑圆形圈（214）和辐条（215）组成；所述左支撑圆形圈（214）右侧设置有支撑架倒角（213），支撑架倒角（213）上设置左支撑架孔（212）；所述轮辋本体（21）设置有发电组件导线引出孔（27），轮辋（21）本体内侧设置有轮辐（23），轮辐（23）上设置驱动组件固定孔（24），轮辐（23）内侧设置轴承座固定孔（25）；

所述电机驱动组件（3）包括电机转子（31）和永磁铁（33），电机转子（31）一端与轴承座A（34）外环固定，轴承座A（34）内环固定于轴承A（36）外环上；所述轴承A（36）内环固定于固定轴（1）上，轮辋本体（21）中间的永磁铁空间（216）内设置若干均匀分布的永磁铁（33）；所述电机定子（32）设置在电机转子（31）内部，电机定子（32）上设置若干电机绕组（312），若干所述电机绕组（312）上的导线通过导线孔（（311）与电机控制器对应相连；所述电机定子（32）两端固定于固定轴（1）上,刹车组件（38）一段固定在轴承座A（34）外环上，刹车组件（38）另一端固定于固定轴上（1）；

所述发电组件（4）包括发电绕组（417）和隔板（423），永磁铁空间（216）两端各设置轴承C（420）和轴承D（421），轴承C（420）和轴承D（421）的内环分别固定于轮辋本体的两端，轴承C（420）和轴承D（421）的外环分别与轴承座C（418）和轴承座D（419）的内环固定，轴承座C（418）和轴承座D（419）的外环与电机绕组推动外壳（422）内环固定；发电绕组（417）设置于发电绕组推动外壳（422）内侧并固定，发电绕组推动外壳（422）外侧齿轮与大齿轮A（414）啮合，大齿轮A（414）与小齿轮C（413）固定为一体并且大齿轮A（414）与小齿轮C（413）共用固定轴（416），固定轴（416）与固定架（415）固定；固定架（415）固定于轮辋本体（21）两端，小齿轮C（413）与位移挺杆C（412）的内侧面齿条与啮合；结构支撑部件（22）内侧设置隔板（423），在隔板（423）的内侧设置压电晶体装置（411），结构支撑部件（22）最外侧边中心与位移挺杆C（412）中心线底部固定；

所述轮胎组件（5）安装在轮毂组件（2）上，轮胎组件（5）包括右支撑架弹性材料圆（51）、轮胎（52）和轮胎支撑架（56），轮胎支撑架（56）安装在右支撑架弹性材料圆（51）右内侧，右支撑架弹性材料圆（51）右侧分别设置固定弹簧销孔（55）和左端设置固定孔（54），支撑架倒角（213）设置在右支撑架弹性材料圆（51）左侧；所述固定弹簧销孔（55）内安装固定弹簧销（28），右支撑架弹性材料圆（51）左侧通过固定孔（54）和左支撑架孔（212）与左支撑圆形圈（214）固定连接；支撑架固定面（57）通过轴承座固定孔（25）与轴承座B（35）固定，轮胎（52）通过支撑架倒角（213）嵌合在轮胎固定槽（53）中，通过固定弹簧销（28）将轮胎（52）与轮胎固定槽（53）进行固定。

3.根据权利要求1、2所述的一种新型车轮，其特征在于：若干个所述结构支撑部件（22）呈蜂窝状结构，结构支撑部件（22）外侧具有轮胎安装倒角（29），轮胎安装倒角（29）一侧设置有安装固定弹簧销（28），结构支撑部件（22）与轮辋本体（21）及左轮胎支撑架（211）连接为一整体。

4.根据权利要求1、2所述的一种新型车轮，其特征在于：发电组件（3）的机械设置和压电晶体装置（411）设置于结构支撑部件（22）内部。

5.根据权利要求1、2所述的一种新型车轮，其特征在于：所述的电机驱动组件（3）的电机转子（31）内侧包括永磁铁（33）和电机绕组（312）；电机控制器和刹车组件（38）安装在电机转子（31）的外侧；刹车组件（38）包括刹车盘和刹车钳，刹车盘固定在轴承座A（34）外环，刹车钳固定于轴上（1）。

6.根据权利要求1、2所述的一种新型车轮，其特征在于：所述轮胎支撑架（56）内侧同轴设置有轮辋固定圆（58），轮辋固定圆（58）内侧设置有支撑架固定面（57），轮辋固定圆（58）和轮胎支撑架（56）之间设置有辐条（215），支撑架固定面（57）上设置有均匀分布的轴承座固定孔（25）。

7.根据权利要求1、2所述的一种新型车轮，其特征在于：所述固定轴（1）右侧外环与轴承座B（35）内环固定,同时轴承座B（35）外环与固定轴承座B（35）内环固定，轴承座B（35）右端通过轴承座固定孔（25）进行固定。

8.根据权利要求1、2所述的一种新型车轮，其特征在于：所述压电晶体装置（48）采用压电晶体和弹性材料组成，发电组件（4）的若干机械发电装置和压电晶体装置（48）分别进行串并联，发电组件（4）上的导线从导线引出孔（27）引出与滑环（310）连接。

9.根据权利要求1、2所述的一种新型车轮，其特征在于：所述固定轴（1）为空心轴，固定轴（1）末端设置有滑环（310）和固定轴（1）右端设置导线孔（311）。

10.根据权利要求1、2或9所述的一种新型车轮，其特征在于：所述滑环（310）采用水银导电滑环、耦合滑环、晶沛帽式导电滑环、插片式导电滑环、空心轴导电滑环、分离式导电滑环、盘式导电滑环、风电导电滑环、光纤导电滑环、高频导电滑环、组合滑环、定制滑环中的任一一种。

11.根据权利要求1所述的一种新型车轮，其特征在于：发电组件（4）中位移挺杆A（41）、小齿轮A（43）、大齿轮（44）、小齿轮B（45）、棘爪机构A（46）、棘轮机构A（48）组成正向齿轮装置，位移挺杆B（42）、小齿轮A（43）、大齿轮（44）、小齿轮B（45）、棘爪机构B（47）、棘轮机构B（49）组成反向齿轮装置，其中棘爪机构A（46）、棘轮机构A（48）与棘爪机构B（47）、棘轮机构B（49）部件可由两个规格的单向齿轮以相反安装作替代。

12.根据权利要求2所述的一种新型车轮，其特征在于：机械驱动装置由位移挺杆C（413）、大齿轮A（414）、小齿轮C（413）、轴承C（420）和轴承D（421）、轴承座C（418）、轴承座D（419）、固定架（415）、固定轴（416）和发电绕组推动外壳（422）组成。

13.根据权利要求2所述的一种新型车轮，其特征在于：所述的轮辋本体（22）中间均匀设置永磁铁空间（216），永磁铁空间（216）两端分别设置轴承C（420）和轴承D（421），轴承C（420）和轴承D（421）的外环分别设置轴承座C（418）和轴承座D（419），两个轴承座C（418）和轴承座D（419）外环共同设置发电绕组推动外壳（422），发电绕组推动外壳（422）内侧设置发电绕组（417）。