TW201302506A - 充氣輪胎壓力能量回收裝置及方法 - Google Patents

Abstract

本發明旨在揭示一種充氣輪胎壓力能量回收裝置及方法，包括真空輪胎、輪輞、輪主軸，真空輪胎內設有若干個取能裝置，取能裝置底部連接真空輪胎內表面，取能裝置穿過輪輞上開設的若干個孔，取能裝置頂部與傳動機構連接，真空輪胎在行駛中受到重力和水平向前的動力的作用下，真空輪胎進入著地變形區會受到壓力吸收能量而變形，導致輪胎受壓推動匯能座，匯能座推動取能杆趨向離開輪軸心移動並壓縮彈簧，取能杆趨向離開輪軸心移動帶動傳動機構，最終助推輪胎轉動。

Description

充氣輪胎壓力能量回收裝置及方法

本發明涉及一種輪式車輛行駛中的充氣彈性輪總成裝置，尤其是將承載滾動過程中所釋放的能量同步轉為助力並驅動自身滾動的裝置，具體地說是一種充氣輪胎壓力能量回收裝置及方法。

如今，除了軌道車和履帶車外，絕大數車輪上都有輪胎，這種輪胎由輪轂、胎體組成，由於車重力，充氣彈性輪總成在承載滾動的過程時，輪胎接觸路面處受擠壓，向心收縮變形，該種形變是彈性形變，輪胎的變形達到了緩衝和平穩行駛的作用，這種形變是必須的，但是其著地的“變形區”中存在釋放能量，而一直未被很好的回收利用。

在中國專利CN101850698A公開了一種發電輪胎，該專利透過在輪轂上設置永磁環、電磁環和線圈，在輪胎轉動時能夠自行發電並且透過磁斥力防止癟胎，但是其根據電磁原理進行充電與防癟的設計使其需要在改造車體的情況下使用並且給用戶帶來了安全隱患，其磁斥力防癟胎也只能是正常變形時的輕微回復。

本發明透過輪體、輪主軸、彙集變動壓力能量護癟胎彈性輪胎、變動壓力能量提取、變動壓力能量複用、慣能回收復用、制動倒車操縱、胎況監控等部件的運作功能，把上述能量部分回收，並同步複用到自身車輪總成上作驅動力。以此，減少車輛驅動力的消耗，達到節能的效果，獲得“單位能耗”行駛里程的提高。

本發明的目的就是要解決現有技術的不足，提供一種減少這種充氣彈性輪胎在承載滾動時對車輛能源的消耗量的充氣輪胎壓力能量回收裝置及方法。

為實現上述目的設計一種充氣輪胎壓力能量回收裝置，包括真空輪胎、輪輞、輪主軸，其特徵在於所述的真空輪胎內設有若干個取能裝置，所述的取能裝置底部連接真空輪胎內表面，所述的取能裝置穿過輪輞上開設的若干個孔，取能裝置頂部與傳動機構連接。

所述的取能裝置包括取能杆、取能杆密封組件、匯能座、匯能座連接件，所述的取能杆密封組件與輪輞上開設的若干個孔連接，所述的取能杆密封組件內設有取能杆。

所述的取能裝置還包括取能杆定位座、彈簧、取能杆密封圈、取能杆密封件座、上耐磨圈、下耐磨圈、取能杆座固定帽、下耐磨圈密封元件、取能固定座密封元件、密封元件墊圈，彈簧一端連接輪輞外圈一側，彈簧另一端連接匯能座，所述的取能杆定位座與輪輞上開設的若干個孔連接，所述的取能杆定位座頂部設有取能杆座固定帽，所述的取能杆定位座內部上方設有上耐磨圈，取能杆定位座內部下方設有下耐磨圈，取能杆定位座內部中間設有取能杆密封件座，所述的取能杆定位座內設有兩個取能杆密封圈，所述的兩個取能杆密封圈之間設有密封元件墊圈，所述的下耐磨圈與取能杆密封件座間透過下耐磨圈固定件連接。

所述的取能裝置在輪輞上沿輪主軸徑向排列、軸向多層排列。

所述的匯能座由底座、匯能座連接件構成。

一種充氣輪胎壓力能量回收裝置的方法，其特徵在於所述的方法步驟如下：真空輪胎在行駛過程中受到垂直著地面的壓力和著地面水平向前的動力的作用下，真空輪胎進入著地變形區會受到壓力吸收能量而變形，導致輪胎受壓推動匯能座，匯能座推動取能杆趨向輪軸心移動，並壓縮彈簧，取能杆趨向輪軸心移動帶動傳動機構，最終作用力傳遞到輪輞，助推輪胎轉動，單個取能裝置從而取得第一次能量；輪胎繼續行駛，該部位趨向於離開著地變形區，該部位輪胎材料釋放能量逐漸恢復原始狀態，在壓縮空氣向外的推力和彈簧復位的作用力下，匯能座隨該部位輪胎趨向離開輪軸心移動，並帶動取能杆趨向離開輪軸心移動，同時帶動傳動機構，最終作用力傳遞到輪輞，助推輪胎轉動，單個取能裝置從而取得第二次能量。

本發明同現有技術相比，能適用於輪式車輛的充氣彈性輪總成及其他各種節能場合，透過本發明裝置中的集能、取能等裝置，取得充氣彈性輪，在滾動的“復原變形區”中釋放的部分能量，再同步傳遞給複用裝置，直接驅動充氣輪的持續滾動，又透過工況控制機構，確保充氣輪裝置在需要制動或倒車時進行有效控制。

本發明係有關於一種充氣輪胎壓力能量回收裝置及方法，請參照第一圖與第二圖所示，本發明包括真空輪胎4、輪輞15、輪主軸18，其特徵在於所述的真空輪胎4內設有若干個取能裝置，所述的取能裝置底部連接真空輪胎4內表面，所述的取能裝置穿過輪輞15上開設的若干個孔，取能裝置頂部與傳動機構連接。取能裝置包括取能杆5、取能杆密封組件、匯能座、匯能座連接件，所述的取能杆密封組件與輪輞15上開設的若干個孔連接，所述的取能杆密封組件內設有取能杆5。

取能裝置還包括取能杆定位座13、彈簧6、取能杆密封圈11、取能杆密封件座9、上耐磨圈14、下耐磨圈7、取能杆座固定帽16、下耐磨圈密封元件8、取能固定座密封元件10、密封元件墊圈12，彈簧6一端連接輪輞15外圈一側，彈簧6另一端連接匯能座，所述的取能杆定位座13與輪輞15上開設的若干個孔連接，所述的取能杆定位座13頂部設有取能杆座固定帽16，所述的取能杆5定位座內部上方設有上耐磨圈14，取能杆定位座13內部下方設有下耐磨圈7，取能杆定位座13內部中間設有取能杆密封件座9，所述的取能杆定位座13內設有兩個取能杆密封圈11，所述的兩個取能杆密封圈11之間設有密封元件墊圈12，所述的下耐磨圈7與取能杆密封件座9間透過下耐磨圈固定件連接。取能裝置在輪輞15上沿輪主軸18徑向排列、軸向多層排列。匯能座由底座1、匯能座連接件構成。

一種充氣輪胎壓力能量回收裝置的方法步驟如下：真空輪胎4在行駛過程中受到垂直向下的著地面壓力和著地面水平向前的動力的作用下，真空輪胎4進入著地變形區會受到壓力吸收能量而變形，導致輪胎受壓推動匯能座，匯能座推動取能杆5趨向輪軸心移動，並壓縮彈簧6，取能杆5趨向輪軸心移動帶動傳動機構，最終作用力傳遞到輪輞15，助推輪胎轉動，單個取能裝置從而取得第一次能量；輪胎繼續行駛，該部位趨向於離開著地變形區，該部位輪胎材料釋放能量逐漸恢復原始狀態，在壓縮空氣向外的推力和彈簧6復位的作用力下，匯能座隨該部位輪胎離開輪軸心移動移動，並帶動取能杆5趨向離開輪軸心移動，同時帶動傳動機構，最終作用力傳遞到輪輞15，助推輪胎轉動，單個取能裝置從而取得第二次能量。

由上所述者僅用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖具以對本發明作任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所做有關本發明之任何修飾或變更者，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇內。

綜上所述，本發明「充氣輪胎壓力能量回收裝置及方法」其實用性及成本效益上，確實是完全符合產業上發展所需，且所揭露之結構發明亦是具有前所未有的創新構造，所以其具有「新穎性」應無疑慮，又本發明可較習用之結構更具功效之增進，因此亦具有「進步性」，其完全符合我國專利法有關發明專利之申請要件的規定，乃依法提起專利申請，並敬請　鈞局早日審查，並給予肯定。

1．．．底座

2．．．匯能座固定帽

3．．．匯能連接球

4．．．真空輪胎

5．．．取能杆

6．．．彈簧

7．．．下耐磨圈

8．．．下耐磨圈密封元件

9．．．取能杆密封件座

10．．．取能固定座密封元件

11．．．取能杆密封圈

12．．．密封元件墊圈

13．．．取能杆定位座

14．．．上耐磨圈

15．．．輪輞

16．．．取能杆座固定帽

17．．．齒輪

18．．．輪主軸

19．．．受壓變形區

第一圖係為本發明充氣輪胎壓力能量回收裝置之結構示意圖。

第二圖係為第一圖A-A線段之剖視圖。

1．．．底座

2．．．匯能座固定帽

3．．．匯能連接球

4．．．真空輪胎

5．．．取能杆

6．．．彈簧

7．．．下耐磨圈

8．．．下耐磨圈密封元件

9．．．取能杆密封件座

10．．．取能固定座密封元件

11．．．取能杆密封圈

12．．．密封元件墊圈

13．．．取能杆定位座

14．．．上耐磨圈

15．．．輪輞

16．．．取能杆座固定帽

17．．．齒輪

18．．．輪主軸

19．．．受壓變形區

Claims (6)

1. 一種充氣輪胎壓力能量回收裝置，包括真空輪胎、輪輞、輪主軸，其特徵在於所述的真空輪胎內設有若干個取能裝置，所述的取能裝置底部連接真空輪胎內表面，所述的取能裝置穿過輪輞上開設的若干個孔，取能裝置頂部與傳動機構連接。
2. 如申請專利範圍第1項所述之充氣輪胎壓力能量回收裝置，其中所述的取能裝置包括取能杆、取能杆密封組件、匯能座、匯能座連接件，所述的取能杆密封組件與輪輞上開設的若干個孔連接，所述的取能杆密封組件內設有取能杆。
3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之充氣輪胎壓力能量回收裝置，其中所述的取能裝置還包括取能杆定位座、彈簧、取能杆密封圈、取能杆密封件座、上耐磨圈、下耐磨圈、取能杆座固定帽、下耐磨圈密封元件、取能固定座密封元件、密封元件墊圈，彈簧一端連接輪輞外圈一側，彈簧另一端連接匯能座，所述的取能杆定位座與輪輞上開設的若干個孔連接，所述的取能杆定位座頂部設有取能杆座固定帽，所述的取能杆定位座內部上方設有上耐磨圈，取能杆定位座內部下方設有下耐磨圈，取能杆定位座內部中間設有取能杆密封件座，所述的取能杆定位座內設有兩個取能杆密封圈，所述的兩個取能杆密封圈之間設有密封元件墊圈，所述的下耐磨圈與取能杆密封件座間透過下耐磨圈固定件連接。
4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之充氣輪胎壓力能量回收裝置，其中所述的取能裝置在輪輞上沿輪主軸徑向排列、軸向多層排列。
5. 如申請專利範圍第1項所述之充氣輪胎壓力能量回收裝置，其中所述的匯能座由底座、匯能座連接件構成。
6. 一種充氣輪胎壓力能量回收裝置的方法，其特徵在於所述的方法步驟如下：真空輪胎在行駛過程中受到垂直著地面的壓力和著地面水平向前的動力的作用下，真空輪胎進入著地變形區會受到壓力吸收能量而變形，導致輪胎受壓推動匯能座，匯能座推動取能杆趨向輪軸心移動，並壓縮彈簧，取能杆趨向輪軸心移動帶動傳動機構，最終作用力傳遞到輪輞，助推輪胎轉動，單個取能裝置從而取得第一次能量；輪胎繼續行駛，該部位趨向於離開著地變形區，該部位輪胎材料釋放能量逐漸恢復原始狀態，在壓縮空氣向外的推力和彈簧復位的作用力下，匯能座隨該部位輪胎趨向離開輪軸心移動，並帶動取能杆趨向離開輪軸心移動，同時帶動傳動機構，最終作用力傳遞到輪輞，助推輪胎轉動，單個取能裝置從而取得第二次能量。