TWI599494B

TWI599494B - 導電輪胎

Info

Publication number: TWI599494B
Application number: TW102144909A
Authority: TW
Inventors: 邱靖華
Original assignee: 國立中興大學
Priority date: 2013-12-06
Filing date: 2013-12-06
Publication date: 2017-09-21
Also published as: TW201522112A

Description

導電輪胎

本發明係有關一種導電輪胎，特別是指一種具有鋼線及導電部之導電輪胎，其兼具可於行駛中同時充電及不需準備備用電池等優點及功效。

由於環保意識的提高，節能減碳已是全球趨勢，各汽車大廠紛紛投入電動車研發之際，電動車、綠能建築等節能減碳產業，也都將成為未來重要的發展產業。

電動車主要係由電池供應電力而達到馬達運轉，進而帶動電動車移動；但電動車之電池電量有限，無法維持長距離之行駛(例如：台北到高雄)，且只能自行充電，常需另外準備備用電池，防止電動車因電力不足而拋錨，在使用上較不方便，也因此較不易被大眾接受。

因此，有必要研發新產品，以解決上述缺點及問題。

本發明之目的在於提供一種導電輪胎，其兼具可於行駛中同時充電及不需準備備用電池等優點及功效，用以解決一般電動車無法於行駛中進行充電及需另外準備備用電池等問題。

本發明解決上述問題之技術手段係提供一種導電輪胎，其包括：一輪圈本體，係用以被一傳動軸帶動；一導電組，係具有一輪胎、一鋼線、複數導電部及一導電片；該輪胎係套設於該輪圈本體上，且具有一內層單元及一外層部，該內層單元係具有一內層部及一平滑胎部，該平滑胎部係介於該內層部與該外層部之間；該外層部係具有一外表面；該鋼線係埋設於該外層部中；該導電部係大體上平均分佈的固定於該鋼線上，並局部埋設於該外層部而局部外露出該外表面；該導電片係連接該鋼線；一蓄電單元，係用以儲存電能；一電刷組，係具有一電刷圈、一電刷及一導線；該電刷圈係設於該輪圈本體上，該電刷圈係與該輪圈本體絕緣而與該導電片導電；該電刷係固定於一預定物上，並與該電刷圈接觸；該導線係用以連接該電刷及該蓄電單元；藉此，當該傳動軸帶動該輪圈本體轉動，且當該複數導電部被一地面之電源導電時，電能係會經由該鋼線傳至該導電片，再藉由隨該輪圈本體轉動之電刷圈，將電能傳至固定之電刷，最後經該導線傳至該蓄電單元。

本發明之上述目的與優點，不難從下述所選用實施例之詳細說明與附圖中，獲得深入瞭解。

茲以下列實施例並配合圖式詳細說明本發明於後：

100‧‧‧導電輪胎

10‧‧‧輪圈本體

11‧‧‧固定孔

20‧‧‧導電組

21‧‧‧輪胎

211‧‧‧內層單元

211A‧‧‧內層部

211B‧‧‧平滑胎部

212‧‧‧外層部

212A‧‧‧外表面

22‧‧‧鋼線

23‧‧‧導電部

24‧‧‧導電片

30‧‧‧蓄電單元

31‧‧‧洩電斷電電路

32‧‧‧充電電路

33‧‧‧充電記錄器

34‧‧‧顯示器

40‧‧‧電刷組

41‧‧‧電刷圈

411‧‧‧絕緣層

42‧‧‧電刷

421‧‧‧絕緣部

43‧‧‧導線

50‧‧‧塑膠環部

60‧‧‧汽車

75‧‧‧傳動軸

751‧‧‧螺絲

76‧‧‧預定物

81‧‧‧路面導電軌道

811‧‧‧導電顆粒

82‧‧‧直流電供應部

第一圖係本發明之導電輪胎之分解示意圖

第二圖係本發明之導電組之示意圖

第三A圖係本發明之導電輪胎之剖視圖

第三B圖係本發明之導電輪胎之局部剖視圖

第四圖係本發明應用於汽車及路面導電軌道之示意圖

第五圖係本發明之電刷圈與輪圈本體之局部放大示意圖

第六圖係本發明之電刷與傳動軸之局部放大示意圖

第七圖係本發明之蓄電單元之示意圖

第八圖係本發明之充電過程之示意圖

如第一、第二、第三A及第三B圖所示，本發明係為一種導電輪胎100，其包括：一輪圈本體10、一導電組20及一蓄電單元30。

關於該輪圈本體10，係用以被一傳動軸75所帶動；一般市面之輪圈本體10係具有複數固定孔11，而該傳動軸75係具有複數螺絲751，進而對應該複數固定孔11而達到連結。

該導電組20係具有一輪胎21、一鋼線22、複數導電部23及一導電片24；該輪胎21係套設於該輪圈本體10上，且具有一內層單元211及一外層部212，該內層單元211係具有一內層部211A及一平滑胎部211B，該平滑胎部211B係介於該內層部211A與該外層部212之間；該外層部212係具有一外表面212A；該鋼線22係埋設於該外層部212中；而該導電部23係大體上平均分佈的固定於該鋼線22上，並局部埋設於該外層部212而局部外露出該外表面212A；該導電片24係連接該鋼線22。也就是說，該鋼線22係被包覆於該外層部212中。

關於該內層單元211，其係為一特製輪胎，該內層部211A即為一般輪胎之內層，而該平滑胎部211B則為一般之胎面膠，進行表面處理使其平滑；關於該外層部212之形成，其係可利用熱膠處理來達成。也就是說，本發明之導電輪胎在製作上，係先準備一內層單元211，再將該鋼線22設於該內層單元211上，最後製作該外層部212即可完成；當然，如第二圖所示，該鋼線22亦可先設於一塑膠環部50上，再將該塑膠環部50套設於該內層單元211上。

關於該蓄電單元30，其係用以儲存電能。

而該電刷組40係具有一電刷圈41、一電刷42及一導線43；該電刷圈41係設於該輪圈本體10上，該電刷圈41係與該輪圈本體10絕緣而與該導電片24導電；該電刷42係固定於一預定物76上，並與該電刷圈41接觸；而該導線43係用以連接該電刷42及該蓄電單元30。

藉此，當該傳動軸75帶動該輪圈本體10轉動，且當複數導電部23被一地面之電源導電時，電能係會經由該鋼線22傳至該導電片24，再藉由隨該輪圈本體10轉動之該電刷圈41將電能傳至固定之電刷42，最後由該導線43傳至該蓄電單元30。

更詳細的說，如第四圖所示，假設本創作之導電輪胎100設於一汽車60上，在使用時，該導電輪胎100用以接觸一路面導電軌道81，該路面導電軌道81係具有複數導電顆粒811，並由一直流電供應部82進行供電；當該導電輪胎100通過該路面導電軌道81時，該導電部23係會與該路面導電軌道81及其上之該導電顆粒811接觸，使電能通過該導電部23、該鋼線22、該導電片24而傳至該電刷圈41，再由電刷圈41傳導至該電刷42，最後經由該導線43而將電能儲存至該蓄電單元30。又，該路面導電軌道81係分為左右兩側，分別為正電軌道及負電軌道(如第四圖中之正負符號)。

如第五圖所示，在該電刷圈41之設計上，其係具有一絕緣層411，用以與該輪圈本體10絕緣；而與該導電片24間則直接接觸而可導電(也就是與該鋼線22電性連結)。

關於該電刷42，其係固定於一預定物76上，例如汽車60內部之固定架或殼體；由於該電刷42之設置位置接近該傳動軸75，因此在設計上，也可以是該傳動軸75樞設於該電刷42上樞轉，且該電刷42與該傳動軸75間係具有一絕緣部421，使該電刷42與該傳動軸75絕緣(如第七圖所示)。

如第八圖所示，關於該蓄電單元30，其又具有一洩電斷電電路31、一充電電路32、一充電記錄器33及一顯示器34；該洩電斷電電路31係用以偵測洩電之情形，並加以斷電；該充電電路32係用以控制該蓄電單元30之充電；該充電記錄器33係用以記錄充電過程，並顯示於該顯示器34上(參閱第六圖)。

如第八圖所示，其係為本發明之充電過程之示意圖。

藉由該直流電供應部82將電能供應至該路面導電軌道81，當本發明之導電輪胎100壓過該路面導電軌道81時，電能係藉由該電刷組40將電能傳至該蓄電單元30；當然，在電能傳輸的過程中，可經由洩電斷電電路31偵測洩電之情形，且在透過該充電電路32充電的過程，可由該充電記錄器33記錄充電之過程，進而顯示於該顯示器34。

綜上所述，本發明之優點及功效可歸納為：

[1]可於行駛中同時充電。習知充電車無法在行進中途充電，因此無法維持長距離之行駛；而本發明利用該路面導電軌道，可供車輛於行進中同時充電，在使用上相當方便。故，可於行駛中同時充電。

[2]不需準備備用電池。習知電動車為防止因電力不足而拋錨，常需另外準備備用電池，在電力不足之情況下，還必需進行電池之更換，使用上較為不便；而本發明可於該路面導電軌道進行充電，不需另外準備備用電池，在使用上較為方便。

以上僅是藉由較佳實施例詳細說明本發明，對於該實施例所做的任何簡單修改與變化，皆不脫離本發明之精神與範圍。

由以上詳細說明，可使熟知本項技藝者明瞭本發明的確可達成前述目的，實已符合專利法之規定，爰提出發明專利申請。