專利名稱：一種助力車輪的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及車輪，尤其涉及一種旨在使車輪在行駛中發生的剎車下坡滑行、 晃悠和顛簸勢能轉換成驅動電能的自助車輪裝置。
背景技術：
在現有技術中，車輪是由輪軸驅動的，車軸則由發動機驅動或者由電動機拖動。車輪僅是被驅使的車輛部件而已。車輛下坡滑行，電機不需拖動時，雖然可將勢能轉換為電力輸出，但多數情況下，也只能轉變為熱量而被散失掉。電動機變為發電機固然很好，但電能仍被浪費，實在可惜。隨著科學技術的飛速發展，電流的逆變技術在電力電子技術領域中得到了廣泛的應用，人們有理由期盼一種能將電機和逆變技術完美結合在一起，使車輪在運動過程中直接將剎車下坡滑行和顛簸所形成的勢能由電機轉換成電能，再經整流，蓄能和逆變而成為三相交流電，或存貯于蓄電池中或直接驅動電機，使車輪本身變成一種助力車輪裝置。對于節能減排和提高車輛的傳動效率具有重要的現實意義。
發明內容本實用新型的發明目的在于，提供一種助力車輪，旨在使車輪在行駛中發生的下坡滑行、晃悠和顛簸勢能轉換成驅動電能的自助車輪裝置。本實用新型的技術解決方案是這樣實現的一種助力車輪，包括輪軸、電機、蓄電池和控制系統，其特征在于所述輪軸裝在由輪殼、蓋、軸承套和軸承蓋組成的輪轂腔中，輪轂的一端與輪殼連接，另一端與輪軸連接，所述軸端裝有盤，盤與軸承套間套裝軸承I，盤的外端套裝六方孔扳手，盤內側通過支架與繞組定子固定連接，定子之外套裝鼠籠轉子，鼠籠轉子的外圓上活套擺輪，擺輪兩側有棘輪I 對稱的套裝在鼠籠轉子上，棘輪輪I之外有電機殼套裝于鼠籠轉子，并支承于軸承II的外座圈上，所述軸承II的內座圈則分別與輪殼及蓋固定連接，軸承II的內座圈上帶有棘齒， 并與裝在鼠籠轉子上的長柄棘爪和/或磁性棘爪配合，所述棘輪I則分別與裝在擺輪中的兩個彈性棘爪配合；六方孔扳手與車架掛接，啟動車輛進入行駛狀態，車輪隨之轉動，鼠籠轉子與車輪隨動并與定子的繞組產生相對運動；擺輪則在棘輪I的約束下沿著鼠籠轉子外圓柱上與擺輪隨動并與定子的繞組產生相對運動，于是，由擺輪運動而在a，b，C部分繞組中產生的匝線電流通過電纜輸入采樣電路，成為其初始信號；由鼠籠轉子運動而在A，B, C 全部繞組中產生的發電電流輸入發電控制電路；所述的采樣電路中有芯片IC1，其正端與蓄電池連接，其輸入端通過可調電阻RPl和可調電阻RP2與定子繞組連接；所述芯片ICl則通過RPl和RP2控制繼電器Jl維持其觸點Jl-I不致斷開的最小工作電壓；蓄電池通過總開關K3連接顯示電路和間歇可調控制電路，該間歇可調控制電路中有芯片IC2，其正端通過繼電器J2的觸點J2-2接入三相逆變電路，其輸入端與可調電阻RP3及可調電阻RP4連接，其輸出端接繼電器J2，控制繼電器J2定時通斷，將直流信號輸入所述的三相逆變電路中，該三相逆變電路的輸出端A，B，C與所述電機的輸出端子A，B，C保持電連接；所述電機的轉子與繞組定子在車輪的轉動中一直保持著動態，時而由蓄電池供電而轉動；時而在剎車或下坡時而發電，并將其存貯于蓄電池中。所述的擺輪包括箍，箍的圓周上分別套裝夾緊卡I，夾緊卡II和夾緊卡III，所述夾緊卡I，II，III上則分別固定軸承III，所述夾緊卡II，夾緊卡III與所述箍之間裝有滾珠，而各夾緊卡之間用拉彈簧連接。與現有技術相比較，本實用新型的優點顯而易見，主要表現在(1)將勢能轉化為動能，變廢為寶，提高了能源和設備的利用率；(2)有利于節能減排，有利于環境保護；(3)將車輪改造成了一種助力車輪裝置，可在車輛，或其他帶有車輪的運輸工具上加以推廣。
本實用有附圖3幅，其中圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是圖1的左視圖；圖3是本實用新型控制系統的電氣原理圖。圖中1輪殼，2輪轂，3盤，4六方孔扳手，5軸用彈性擋圈，6軸承1，7軸承蓋，8蓋， 9繞組定子，10電機轉子，11棘輪I，12長柄棘爪，13軸承II內座圈帶棘輪II，14球軸承 II，15軸承II外座圈，16箍，17軸承III，18夾緊卡I，19螺栓，20螺母，21墊圈，22磁性棘爪，23彈性棘爪，M移動鋼球砂架，25夾緊卡II，沈壓彈簧，27夾緊卡III，觀拉彈簧，四擺輪，30雙聯開關，31芯片IC1，32蓄電池，33總開關，34手動開關，35芯片IC2，36軸承套， 100電動機，200三相整流電路，300信號采樣電路，400發電控制電路，500間歇可調控制電路，600顯示電路，700三相逆變電路。
具體實施方式
如圖1 圖3所示的一種助力車輪，包括車輪軸、電機、蓄電池和控制線路，其特征在于所述輪軸裝在由輪殼1、蓋8、軸承套36和軸承蓋7組成的輪轂腔中，輪轂2的一端與輪殼1連接，另一端與輪軸連接，所述輪軸的軸端裝有盤3，盤3與軸承套36之間裝有軸承 16，盤3的外端套裝六方孔扳手4，盤3內側通過支架與繞組定子9固定連接，定子之外套裝鼠籠轉子10，鼠籠轉子10的外圓上活套擺輪四，擺輪四兩側有依次對稱布置的棘輪111和電機殼，電機殼支承于軸承Π14的外座圈15上，其內座圈13分別與殼1及蓋8固定連接， 所述軸承Π14的內座圈13上帶有棘齒，并與裝在鼠籠轉子10上的長柄棘爪12和/或磁性棘爪22配合，所述棘輪I 11則分別與裝在擺輪四中的兩個彈性棘爪23相配合；鼠籠轉子10和擺輪四都與車輪隨動，但是又互不相關，鼠籠轉子10由車輪帶動而產生繞輪軸的公轉，并與定子繞組9形成相對運動，因此而在繞組中感生繞組電流；擺輪四依靠車輪旋轉而產生慣性運動，謂之自傳，這種慣性運動可以是轉動、晃悠或顛簸，并與定子繞組形成相對運動，因此在部分繞組中產生匝線電流。所述部分繞組通過在繞組中幾綹繞線中抽頭實現，旨在感生微小電流，供采樣電路使用。一般情況下，全繞組感生的電流為MV，匝線電流為12V，分別由電纜通過所述盤3中的線孔引出。所述的控制線路，主要包括蓄電池32、電機驅動和發電電路100、三相整流電路200、信號采樣電路300、發電控制電路400、間歇式工作控制電路500、顯示電路600和三相逆變電路700。除顯示電路600外，其他電路均裝在保護箱中。其中的各電路正端串接在主電路中，其負端接地。電路中主要包括芯片IC131、 IC235均為555集成電路，IC3，IC4，IC5也采用555集成電路，以及電阻Rl 1 ，可調電阻 Rpl Rp7，電容Cl C21，二極管Dl D12。所述的擺輪四，包括箍16，其上分別裝有夾緊卡118、夾緊卡1125和夾緊卡11127，每個夾緊卡上都裝有軸承11117，軸承III17的規格型號可以一致和/或不一致，不一致時應使其規格型號自上而下增大。各夾緊卡之間采用拉彈簧28連接；所述夾緊卡1125，夾緊卡III27與箍16之間還裝有滾珠。
權利要求1.一種助力車輪，包括輪軸、電機、蓄電池和控制系統，其特征在于所述輪軸裝在由輪殼(1)、蓋(8)、軸承套(36)和軸承蓋(7)組成的輪轂腔中，輪轂(2)的一端與輪殼⑴連接，另一端與輪軸連接，所述軸端裝有盤(3)，盤C3)與軸承套(36)間套裝軸承I (6)，盤(3) 的外端套裝六方孔扳手，盤(3)內側通過支架與繞組定子(9)固定連接，定子之外套裝鼠籠轉子(10)，鼠籠轉子(10)的外圓上活套擺輪( )，擺輪09)兩側有棘輪I (11)對稱的套裝在鼠籠轉子(10)上，棘輪I(Il)之外有電機殼套裝于鼠籠轉子(10)，并支承于軸承 11(14)的外座圈(15)上，所述軸承II (14)的內座圈則分別與輪殼(1)及蓋(8)固定連接， 所述軸承II (14)的內座圈(1 上帶有棘齒，并與裝在鼠籠轉子(10)上的長柄棘爪(12)和 /或磁性棘爪0 配合，所述棘輪I(Il)則分別與裝在擺輪09)中的兩個彈性棘爪03) 配合；六方孔扳手(4)與車架掛接，啟動車輛進入行駛狀態，車輪隨之轉動，鼠籠轉子(10) 與車輪隨動并與繞組定子(9)產生相對運動；擺輪09)則在棘輪I (11)的約束下沿著鼠籠轉子(10)外圓柱上與擺輪09)隨動并與繞組定子(9)產生相對運動，于是，由擺輪09)運動而在a，b，c部分繞組中產生的匝線電流通過電纜輸入采樣電路(300)，成為其初始信號； 由鼠籠轉子(10)運動而在A，B，C全部繞組中產生的發電電流輸入發電控制電路000)；所述的采樣電路(300)中有芯片ICl (31)，其正端與蓄電池(32)連接，其輸入端通過可調電阻 RP1和可調電阻RP2與繞組定子(9)連接；所述芯片ICl (31)則通過RPl和RP2控制繼電器 Jl維持其觸點Jl-I不致斷開的最小工作電壓；蓄電池(32)通過總開關K3(33)連接顯示電路(600)和間歇可調控制電路(500)，該間歇可調控制電路中有芯片IC2(35)，其正端通過繼電器J2的觸點J2-2接入三相逆變電路(700)，其輸入端與可調電阻RP3及可調電阻RP4 連接，其輸出端接繼電器J2，控制繼電器J2定時開斷，將直流信號輸入所述的三相逆變電路(700)中，該三相逆變電路的輸出端A，B，C與所述電機的輸出端子A，B，C保持電連接。
2.根據權利要求1所述的助力車輪，其特征在于所述的擺輪09)包括箍(16)，箍 (16)的圓周上分別套裝夾緊卡I (18)，夾緊卡II (25)和夾緊卡III (27)，所述夾緊卡1、11、 III (18，25，27)上則分別固定軸承III (17)；所述夾緊卡II (25)、夾緊卡III Q7)與所述箍 (16)之間裝有滾珠，而各夾緊卡之間用拉彈簧08)連接。
專利摘要本實用新型公開了一種助力車輪，包括輪軸，電機，蓄電池和控制系統，其特征在于所述輪軸裝在由輪殼、盤及蓋組成的輪轂腔中，輪軸上裝盤，盤外套六方孔扳手，內與定子繞組連接；定子繞組上套有轉子，轉子的圓柱上活套擺輪，擺輪上鑲嵌軸承，其外套圈與所述圓柱自由連接，擺輪的兩側裝有對稱布置的棘輪I和電機殼，電機殼支承在軸承II外座圈上，軸承II的內座圈與輪殼固定連接；轉子與車輪隨動并與定子繞組產生相對運動，擺輪則在所屬棘輪的約束下與轉子隨動并與定子繞組產生相對運動，由擺輪感生的匝線電流輸入采樣電路，成為其初始信號，由轉子感生的繞組電流則輸入發電控制電路，兩路信號經整流后再經蓄能和/或定時和逆變轉換為三相交流電饋送給所述電機。
文檔編號B60L7/10GK201970867SQ20102029241
公開日2011年9月14日 申請日期2010年8月12日 優先權日2010年8月12日
發明者范舉財 申請人:范舉財