CN117856532A - 一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖，涉及汽车轮毂盖技术领域，本发明是针对与轮毂同步旋转的轮毂盖，增设与其中的安装套处于动态静止状态的定子套，并利用到固定状态的绕组电磁线圈，从而利用到轮毂的旋转方式产生反向旋转的机械能，继而利用电磁原理实现机械能转换为电能的发电目的，在这一基础之上，首先以轮毂旋转状态为基础，结合齿轮变相的方式对定子套实现变相增速这一方式，其目的在于：提高机械能而间接提高发电过程中的转换率，此外并以反向齿轮组对定子套进行重力环形摆而对定子套和轮毂盖进行二次稳固。
Description
技术领域
本发明涉及汽车轮毂盖技术领域，具体涉及一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖。
背景技术
汽车轮毂盖多以硬质塑料材料制成，直接安装在汽车轮毂上，在具体使用过程中，轮毂盖随轮毂进行同步同速旋转，从实用性上来说轮毂盖并无必要安装，主要是为了起到美观性，从而可以理解为轮毂盖“可有可无”；
但是需要说明的是：在汽车行驶过程中，轮毂盖处于旋转状态，从而势必且持续产生机械动能，若仅仅将轮毂盖作为“美观结构件”进行使用，无法利用到其中所存在的机械动能，从汽车的运行效率来说，该部分机械动能的“损失”也是影响到汽车运行效率指标的参数之一；
对此本申请提出一种技术方案，用于对轮毂盖产生的机械能进行集中利用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖，用于解决现行汽车轮毂盖仅仅作为“美观结构件”，其在汽车行驶时所持续产生的机械动能并未得到利用，属于能耗浪费这一问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖，包括轮毂和轮毂盖，所述轮毂盖靠近轮毂的外壁中心点位置设置有安装套，所述安装套内部设置有工作组件，所述工作组件包括定子套、定子永磁块、绕组电磁线圈、正向齿轮组和反向齿轮组；
所述定子永磁块安装在定子套内壁位置上，所述绕组电磁线圈设置在定子永磁块的中心点位置上，且绕组电磁线圈上安装有贯通定子套和安装套的内套杆，所述正向齿轮组设置在定子套靠近轮盖的一侧外壁位置上，且正向齿轮组包括外环齿轮、行星架、主动齿轮和四个正向行星齿轮，所述主动齿轮的中心点位置上安装有贯穿定子套和安装套的主动杆，所述内套杆位于主动杆的内部；
所述外环齿轮与定子套外壁之间为固定连接，四个所述正向行星齿轮与定子套之间为转动连接，且正向行星齿轮转动安装在行星架，所述主动齿轮与正向行星齿轮之间啮合，所述正向行星齿轮与外环齿轮之间啮合。
进一步设置为：所述正向行星齿轮沿主动齿轮的圆心点呈环形阵列设置，且正向行星齿轮的直径小于主动齿轮的直径。
进一步设置为：所述定子套外壁与安装套内壁上均开设有环槽，所述环槽中设置有多个滚珠。
进一步设置为：所述反向齿轮组设置在定子套的另一侧外壁位置上，且反向齿轮组包括被动齿轮和四个反向行星齿轮，四个所述反向行星齿轮沿定子套的圆心点呈环形阵列设置，且反向行星齿轮与被动齿轮之间啮合。
进一步设置为：所述反向行星齿轮的直径小于被动齿轮的直径。
进一步设置为：所述被动齿轮的中心点位置上安装有被动座杆，所述被动座杆转动安装在轮毂盖的中心点位置上，且被动座杆上安装有三个伸缩节杆，三个所述伸缩节杆沿被动座杆的圆心点位置呈环形阵列设置，且伸缩节杆内部滑动安装有定向杆，所述定向杆的末端位置上安装有重力摆球。
进一步设置为：所述定向杆与伸缩节杆相靠近的一侧位置上安装有连接弹簧。
进一步设置为：所述安装套对应被动座杆的内壁位置上安装有橡胶碰撞环，所述重力摆球的设置位置与橡胶碰撞环之间相对应。
本发明具备下述有益效果：
1、应用于现行汽车轮毂可同步带动其中的轮毂盖进行旋转这一场景中，主要是对轮毂盖同步旋转时产生的机械能进行回收利用，其本质是将其产生的机械能转换为电能，具体表现为：增设定子套，其中的定子套相对于安装套来说处于动态静止这一状态，可以理解的是在安装套随轮毂同步旋转时，其中的定子套处于相对静止这一状态，但是其中的主动杆同步随轮毂旋转，并经由正向齿轮组的传动方式，带动定子套进行旋转，且定子套的旋转方向与轮毂旋转方向相反，继而形成了定子永磁块进行反向旋转、绕组电磁线圈处于静止状态的运动形式，从而实现了将机械能转换为电能这一目的，使轮毂盖不仅仅作为“美观结构件”，还作为“动能回收结构”；
2、在上述基础上，其中的正向齿轮组通过对其中的齿轮结构件的直径和连接方式进行限制，其目的是：使定子套的被动旋转速度大于轮毂的旋转速度，以及定子套的旋转方向与轮毂旋转方向相反，其目的是：使定子永磁块与绕组电磁线圈之间具备“更大”的机械动能，并且在定子套另一侧位置上设置反向齿轮组，其本质处于协动状态，以定子套自身旋转过程为基础，结合三个重力摆球的旋转过程，产生重力环形摆这一动作，其目的是用来对旋转过程中的定子套进行二次稳固。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明提出的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖的结构示意图；
图2为本发明提出的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖中轮毂盖的剖切图；
图3为本发明提出的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖中工作组件的剖视图；
图4为本发明提出的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖中工作组件的结构示意图；
图5为本发明提出的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖中工作组件的拆分图；
图6为本发明提出的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖中安装套和定子套的剖切图；
图7为本发明提出的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖中正向齿轮组的结构示意图。
图中：1、轮毂；2、轮毂盖；3、主动杆；4、内套杆；5、安装套；6、橡胶碰撞环；7、重力摆球；8、定向杆；9、伸缩节杆；10、被动座杆；11、滚珠；12、定子永磁块；13、正向行星齿轮；14、主动齿轮；15、绕组电磁线圈；16、反向行星齿轮；17、行星架；18、定子套；19、被动齿轮；20、环槽；21、外环齿轮。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一
现行轮毂盖主要作为“美观结构件”，但是其实际状况中，轮毂盖与轮毂同步旋转而产生机械动能，且产生的机械动能并未得到利用，从汽车的运行效率来说，该部分机械动能的“损失”也是影响到汽车运行效率指标的参数之一，对此本申请提出了一种解决方案：
参照图1～7，本实施例中的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖，包括轮毂1和轮毂盖2，轮毂盖2靠近轮毂1的外壁中心点位置设置有安装套5，安装套5内部设置有工作组件，工作组件包括定子套18、定子永磁块12、绕组电磁线圈15、正向齿轮组和反向齿轮组；
定子永磁块12安装在定子套18内壁位置上，绕组电磁线圈15设置在定子永磁块12的中心点位置上，且绕组电磁线圈15上安装有贯通定子套18和安装套5的内套杆4，正向齿轮组设置在定子套18靠近轮盖1的一侧外壁位置上，且正向齿轮组包括外环齿轮21、行星架17、主动齿轮14和四个正向行星齿轮13，主动齿轮14的中心点位置上安装有贯穿定子套18和安装套5的主动杆3，内套杆4位于主动杆3的内部；
外环齿轮21与定子套18外壁之间为固定连接，四个正向行星齿轮13与定子套18之间为转动连接，且正向行星齿轮13转动安装在行星架17，主动齿轮14与正向行星齿轮13之间啮合，正向行星齿轮13与外环齿轮21之间啮合，正向行星齿轮13沿主动齿轮14的圆心点呈环形阵列设置，且正向行星齿轮13的直径小于主动齿轮14的直径，定子套18外壁与安装套5内壁上均开设有环槽20，环槽20中设置有多个滚珠11。
基本原理：结合到图1和图2进行说明的是：轮毂1安装在汽车传动杆上，而轮毂盖2可以以螺丝固定的方式安装在轮毂上，从而轮毂盖2与轮毂处于同步旋转的状态，进一步说明的是：还需要将主动杆3安装在轮毂上，而内套杆4贯穿主动杆3，主动杆3与内套杆4之间不发生任何传动过程，从而若可以理解的是：安装套5和主动齿轮14与轮毂处于同步旋转这一状态，而内套杆4不与轮毂1等结构进行连接，而是独立与轮毂1等结构进行固定；
并且还需要说明的是：通过在定子套18和安装套5之间设置环槽20，以及在环槽20中，模仿滚珠轴承的原理，用力减少定子套18与安装套5之间的接触面积而降低摩擦力，从而假设仅仅是在安装套5进行旋转时，其中的定子套18依旧处于相对动态静止这一状态，上述内容为本发明中的前提位置关系；
但是在实际运行时，将轮毂盖2安装在轮毂1上后，并在轮毂1进行旋转时，通过主动杆3带动主动齿轮14进行同步同向旋转，从而利用行星齿轮13传递到外环齿轮21上，在外环齿轮21旋转时，同步带动定子套18进行高速旋转，继而带动其内部的定子永磁块12进行旋转，使定子永磁块12与绕组电磁线圈15之间产生机械运动，根据法拉第电磁感应定律，在定子永磁块12的作用下，会在绕组电磁线圈15中产生电动势，从而实现了发电这一目的。
实施例二
结合实施例一中的技术方案，提出如下的改进方案：
反向齿轮组设置在定子套18的另一侧外壁位置上，且反向齿轮组包括被动齿轮19和四个反向行星齿轮16，四个反向行星齿轮16沿定子套18的圆心点呈环形阵列设置，且反向行星齿轮16与被动齿轮19之间啮合，反向行星齿轮16的直径小于被动齿轮19的直径，被动齿轮19的中心点位置上安装有被动座杆10，被动座杆10转动安装在轮毂盖2的中心点位置上，且被动座杆10上安装有三个伸缩节杆9，三个伸缩节杆9沿被动座杆10的圆心点位置呈环形阵列设置，且伸缩节杆9内部滑动安装有定向杆8，定向杆8的末端位置上安装有重力摆球7，定向杆8与伸缩节杆9相靠近的一侧位置上安装有连接弹簧，安装套5对应被动座杆10的内壁位置上安装有橡胶碰撞环6，重力摆球7的设置位置与橡胶碰撞环6之间相对应。
方案说明：在定子套18进行协动旋转时，可以理解为其中的反向行星齿轮16进行环形旋转，又因为其中的反向行星齿轮16接触被动齿轮19且与被动齿轮19之间发生啮合过程，从而每个反向行星齿轮16自身进行自转，而带动被动齿轮19进行旋转，从而带动被动座杆10进行同步旋转，在被动座杆10旋转过程中，其中三个重力摆球7进行环形旋转，其本质是利用旋转过程中所产生的离心力促使重力摆球7“滑向”安装套5内壁位置上，对此需要在安装套5内壁对应位置上增设橡胶膨胀环6，其本质是避免重力摆球7直接撞击安装套5，而三个重力摆球7在进行同步旋转时进行重力环形摆这一动作，其目的是：利用旋转动作中所产生的离心力，对轮毂盖2和定子套18进行二次稳固。
实施例三
根据实施例一和实施例二中的技术内容，做出如下解释：
首先参照图7对正向齿轮组进行解释，其中主动杆3与安装套5的旋转速度和旋转方向始终相等且一致，但是根据齿轮啮合时的传动方式，特地设置其中的主动齿轮14直径大于正向行星齿轮13的直径，具体原因是大直径齿轮带动小直径齿轮旋转时处于增速状态，从而可以理解为定子套18在被动旋转时的旋转速度大于轮毂1的旋转速度；
并且还需要说明：正向齿轮组中是将主动齿轮14作为主动结构，而其中的外环齿轮21作为被动结构，二者之间设置行星轮13，并且正向行星齿轮13以转动连接的方式“固定”在定子套18上，从而可以理解为：正向行星齿轮13处于固定状态，根据齿轮啮合关系，若轮毂1以顺时针方向进行旋转，其中的主动齿轮14同步进行顺时针方向旋转，继而每个正向行星齿轮13处于逆时针方向旋转，结合到齿轮内外啮合时的传动方式，在正向行星齿轮13逆时针旋转时，外环齿轮21带动定子套18进行逆时针旋转，从而最终形成了定子套18以大于轮毂1转速且反方向旋转这一运动关系，此方式的目的是：增加定子永磁块12的机械动能，而间接的增加了绕组电磁线圈15与定子永磁块12之间机械能与电能的转换率，并且从另一方面来说：其中的定子套18与安装套5之间仅仅是处于动态静止这一状态，为了避免轮毂1在高速旋转时，定子套18在惯性力作用下进行同向同速旋转，从而最终导致定子永磁块12与安装套5之间处于低状态或无状态的机械动能，而直接导致绕组电磁线圈15与定子永磁块12之间机械能与电能的转换率为0；
结合到反向齿轮组来说，参照图6进行说明，其中的被动齿轮19并非通过定子套18的旋转动作而直接旋转，反之是在定子套18旋转且通过反向行星齿轮16与被动齿轮19的啮合状态进行传动，具体表现为：在定子套18进行逆时针旋转时，每个反向行星齿轮16沿定子套18圆心点旋转时其自身进行顺时针旋转，从而被动齿轮19进行逆时针旋转，总结来说：三个重力摆球7进行逆时针旋转，在实现实施例二中所介绍的目的之外，三个重力摆球7的旋转过程主要针对在轮毂盖2上，利用与轮毂1反向旋转状态下的离心力，对轮毂盖2进行二次稳固；
并且还需要的是：在重力作用下，且因为三个重力摆球7以等角度布设，所以在初始状态下的三个重力摆球7呈现如图4、图5中所展示的位置，其目的是用来直接稳固轮毂盖2，而间接稳固到定子套18，但是在轮毂1开始旋转时，会“打破”上述的平衡状态，并以离心力这一方式重新“恢复”到平衡状态。
综上：针对与轮毂同步旋转的轮毂盖，增设与其中的安装套处于动态静止状态的定子套，并利用到固定状态的绕组电磁线圈，从而利用到轮毂的旋转方式产生反向旋转的机械能，继而利用电磁原理实现机械能转换为电能的发电目的，在这一基础之上，首先以轮毂旋转状态为基础，结合齿轮变相的方式对定子套实现变相增速这一方式，其目的在于：提高机械能而间接提高发电过程中的转换率，此外并以反向齿轮组对定子套进行重力环形摆而对定子套和轮毂盖进行二次稳固。
以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可做很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。
Claims (8)
1.一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖，包括轮毂(1)和轮毂盖(2)，其特征在于，所述轮毂盖(2)靠近轮毂(1)的外壁中心点位置设置有安装套(5)，所述安装套(5)内部设置有工作组件，所述工作组件包括定子套(18)、定子永磁块(12)、绕组电磁线圈(15)、正向齿轮组和反向齿轮组；
所述定子永磁块(12)安装在定子套(18)内壁位置上，所述绕组电磁线圈(15)设置在定子永磁块(12)的中心点位置上，且绕组电磁线圈(15)上安装有贯通定子套(18)和安装套(5)的内套杆(4)，所述正向齿轮组设置在定子套(18)靠近轮盖(1)的一侧外壁位置上，且正向齿轮组包括外环齿轮(21)、行星架(17)、主动齿轮(14)和四个正向行星齿轮(13)，所述主动齿轮(14)的中心点位置上安装有贯穿定子套(18)和安装套(5)的主动杆(3)，所述内套杆(4)位于主动杆(3)的内部；
所述外环齿轮(21)与定子套(18)外壁之间为固定连接，四个所述正向行星齿轮(13)与定子套(18)之间为转动连接，且正向行星齿轮(13)转动安装在行星架(17)，所述主动齿轮(14)与正向行星齿轮(13)之间啮合，所述正向行星齿轮(13)与外环齿轮(21)之间啮合。
2.根据权利要求1所述的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖，其特征在于，所述正向行星齿轮(13)沿主动齿轮(14)的圆心点呈环形阵列设置，且正向行星齿轮(13)的直径小于主动齿轮(14)的直径。
3.根据权利要求1所述的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖，其特征在于，所述定子套(18)外壁与安装套(5)内壁上均开设有环槽(20)，所述环槽(20)中设置有多个滚珠(11)。
4.根据权利要求1所述的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖，其特征在于，所述反向齿轮组设置在定子套(18)的另一侧外壁位置上，且反向齿轮组包括被动齿轮(19)和四个反向行星齿轮(16)，四个所述反向行星齿轮(16)沿定子套(18)的圆心点呈环形阵列设置，且反向行星齿轮(16)与被动齿轮(19)之间啮合。
5.根据权利要求4所述的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖，其特征在于，所述反向行星齿轮(16)的直径小于被动齿轮(19)的直径。
6.根据权利要求4所述的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖，其特征在于，所述被动齿轮(19)的中心点位置上安装有被动座杆(10)，所述被动座杆(10)转动安装在轮毂盖(2)的中心点位置上，且被动座杆(10)上安装有三个伸缩节杆(9)，三个所述伸缩节杆(9)沿被动座杆(10)的圆心点位置呈环形阵列设置，且伸缩节杆(9)内部滑动安装有定向杆(8)，所述定向杆(8)的末端位置上安装有重力摆球(7)。
7.根据权利要求6所述的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖，其特征在于，所述定向杆(8)与伸缩节杆(9)相靠近的一侧位置上安装有连接弹簧。
8.根据权利要求6所述的一种带有自动发电功能的分体式汽车轮毂盖，其特征在于，所述安装套(5)对应被动座杆(10)的内壁位置上安装有橡胶碰撞环(6)，所述重力摆球(7)的设置位置与橡胶碰撞环(6)之间相对应。
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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 | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |