自發電自行車的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種自發電自行車，主要包括彈性外胎，在由外胎和車輪內圈間設置發電設備，每套發電裝置包括一個壓縮彈簧、一個主動齒輪、四套增速齒輪裝置、四個線圈、四個支撐架，四套主動棘爪裝置、四個被動棘輪，每套發電設備之間安裝一個壓縮彈簧，其的一端固定在主動齒條上，另一端固定在車輪內圈；支撐彈簧的一端固定在車輪內圈，另一端固定在彈性外胎的凹槽內；支撐架的一端固定在車輪內圈上，另一端安裝支撐線圈及旋轉磁鐵；中支架的一端固定在車輪內圈，另一端用于安裝第一增速齒輪。本發明充分利用自行車彈性外胎外表面的每個點都在往復且快速地被擠壓和舒張所產生的力作為動力發電，與現有技術相比，具有結構緊湊、發電量高的優點。
【專利說明】自發電自行車
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及發電設備，具體涉及一種用于自發電自行車。
【背景技術】
[0002]自行車作為便利的交通工具已經進入了千家萬戶，隨著騎行的需要，有的自行車具有發電功能。
[0003]現有的自行車發電都是通過與輪胎進行摩擦的一個發電機進行發電，此種發電原理是故意把人力轉化為電能，耗費了人力，加速了騎自行車者的勞累，且存在發電量不足的問題。
【發明內容】
[0004]本發明針對以上現象，提供一種自發電自行車，本自發電自行車將發電裝置至于輪胎內部，巧妙的利用了自行車輪胎在重力作用下不得不變形的特點，而推動發電裝置發電，即不會加速騎自行車者的勞累，又具有結構緊湊、發電量大的優點。
[0005]為達到以上目的，本發明所采用的技術方案是:
一種自發電自行車，包括內圈，內圈的內側連接有輻條，內圈外固定設有彈性外胎，其特征在于:輪胎內以內圈的軸心為中心環形陣列有多套發電裝置，所述的每套發電裝置包括位于中心的主動齒條，主動齒條沿內圈的徑向方向延伸，主動齒條內端套設有用于復位的壓縮彈簧，主動齒條的兩側設有直齒，與主動齒條嚙合有四個發電單元，四個發電單元位于主動齒條兩側，關于齒條橫向和縱向對稱，每個發電單兀包括與主動齒條哨合的第一增速齒輪，所述的第一增速齒輪的末端與之固定設有同心圓盤，同心圓盤的外側端面設有環形內凹槽，內凹槽上設有內齒圈；插入到內凹槽內且與內齒圈嚙合設有第二增速齒輪，第二增速齒輪的末端外圈與之連接有主動棘爪裝置，與主動棘爪裝置配合有被動棘輪，沿被動棘輪外圈的母線的軸向方向延伸設有一定厚度的隨被動棘輪一起轉動的旋轉磁鐵，旋轉磁鐵內腔纏繞有固定在支撐架上的固定線圈，固定線圈的外側連接有蓄電池，壓縮彈簧的一端和主動齒條接觸，另一端和車輪內圈接觸，相鄰兩套發電裝置之間的空腔內設有支撐彈簧，支撐彈簧的一端和車輪內圈接觸，另一端在彈性外胎的內壁的凹槽內；第一增速齒輪安裝在中支架上，中支架的另一端固定在車輪內圈上；線圈固定在支撐架上，帶有旋轉磁鐵的被動棘輪以支撐架為軸旋轉。
[0006]所述的自發電自行車，其特征在于:所述輻條的末端為中空結構，齒條的末端經內圈后插入到輻條末端，作為導向作用，每個齒條對應一個輻條，以防止在大的壓力下保證不會發生傾斜。
[0007]所述的自發電自行車，其特征在于:輪胎的橫截面呈圓弧結構，圓弧輪胎的內側兩端設有朝向輪胎內側延伸的固定板；所述的輪圈外圈為平面結構，固定板貼合輪圈外壁，輪圈以及以及輪圈上設有對應的螺栓孔，輪胎與輪圈螺栓固定。
[0008]所述的自發電自行車，其特征在于:采用第一增速齒輪與第二增速齒輪結構之后，旋轉磁鐵增速比1:25。
[0009]一種自行車裝配專用設備，其特征在于:包括與支撐彈簧數量對應的牽拉繩；設有筒狀固定桿，固定桿外端沿其徑向方向設有與牽拉繩數量對應的線槽，固定桿的外側設有與固定桿共軸心的外圈，外圈上環形陣列有與牽拉繩數量對應的線孔；牽拉繩的一端設有大于支撐彈簧端面的壓蓋；牽拉繩一端連接壓蓋后、繞經外圈上的線孔、固定桿的線槽后繞接在繩棍上；繩棍的內端套接有轉動軸，繩棍與轉動軸同步轉動，轉動軸的一端固定同步電機；還包括有裝配平臺，裝配平臺上設有與輪胎外圈外端對應的環形電磁線圈，固定桿以及外圈位于平臺上方且與環形電磁線圈共心。
[0010]一種自行車車胎裝配方法，其特征在于包括以下步驟:
A、將輪胎置于裝配平臺的環形線圈內側；
B、給環形電磁線圈通電,讓線圈帶有磁力；
C、在輪胎內裝配發電單元；
D、將輪圈置于外圈外，然后在輪圈的對應凹槽上放置彈簧以及在每個凹槽上打孔，然后再在彈簧外端面放置壓蓋，讓牽拉繩伸過支撐彈簧內圈然后固定在壓蓋上，牽拉繩經過輪圈上孔、外圈孔、線槽后纏繞在繩輥上；
E、轉動電機，使得牽拉繩在壓蓋的作用下向輪圈中心擠壓支撐彈簧，一直使得支撐彈簧的端面不高于輪圈外端面；
F、將輪圈置于輪胎內側，并轉動到位使支撐彈簧對應入位；
G、將牽拉繩在輪圈內側切斷。
[0011]本發明的工作原理以及有益效果表現在:
本發明主要包括輪輻、輪胎，以及在環布在輪胎內的發電裝置。
[0012]所述的發動裝置包括主動齒條、與之嚙合的第一增速齒輪，與第一增速齒輪嚙合有第二增速齒輪，第二增速齒輪的末端與之連接有主動棘爪裝置，與主動棘爪裝置配合的是被動棘輪，被動棘輪外沿伸出旋轉磁鐵，磁鐵內設有固定的線圈，這樣通過磁鐵轉動，配合線圈從而達到發電的目的。
[0013]本發明中，將在第一增速齒輪后部與之固定有同心的轉動圓盤，并在圓盤上設置內凹槽，在內凹槽內設有齒圈，將第二增速齒輪插入到內凹槽中，然后再帶動被動棘輪，通過本結構，能夠將整個發動裝置結構進行緊湊化設計，可以實現整體結構微小化，結構緊湊，同時能夠滿足發電的要求。
[0014]本發明中，主動齒條是整個裝置的動力輸入部件，自行車在騎行時，與地面接觸的位置會受到壓縮，正好作為主動齒條向內竄動的動力。
[0015]在自行車行走途中，輪胎與地面接觸的位置受到壓力向內凹陷，從而帶動主動齒條向內竄動，形成發電的動力，主動齒條與第一齒輪哨合，第一齒輪轉動，第一齒輪帶動與之同心的圓盤轉動，圓盤的內齒圈轉動，內齒圈轉動從而帶動第二增速齒輪進行轉動，第二增速齒輪帶動被動棘輪，被動棘輪帶動旋轉磁鐵轉動。
[0016]綜上，此車輪發電技術利用輪胎在壓力作用下的變形而發電，環保經濟，此車輪發電技術不僅可用于可自行車的輪胎，而且可廣泛用于應用于各種汽車應用的輪胎，通過主動齒輪與增速齒輪及發電機裝置之間的往復且快速運動發電，增速齒輪更加強了發電能力，通過導線統一儲存在儲電電池內，以供驅動電動自行車用，或作其它用途，充分體現能源的再利用。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]附圖1是本實施例的結構示意圖；
附圖2是單個車輪結構剖面放大示意圖；
附圖3是單個車輪結構截面放大示意圖；
附圖4是發電裝置布置展開圖(車輪直徑方向發電裝置(部分)布置展開圖)；
附圖5是彈性外胎中面剖面圖；
附圖6是輪圈結構示意圖；
附圖7是固定桿以及外圈結構意圖；
附圖8為圖7的左視圖。
【具體實施方式】
[0018]下面未述及的相關技術內容均可采用或借鑒現有技術。
[0019]為了使本【技術領域】的人員更好地理解本申請中的技術方案，下面將結合本申請實施例中的附圖，對本申請實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本申請一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本申請中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都應當屬于本申請保護的范圍。
[0020]如圖1所示，一種發動自行車，包括車架12，車架12的前后兩側設有輪圈7，與輪圈7配合有輪胎10。
[0021]本發明充分利用自行車彈性外胎外表面的每個點都在往復且快速地被擠壓和舒張所產生的力，研發出一種輪胎壓力發電裝置。
[0022]本發明中,輪圈7內側通過福條8與車架12進行固定、輪圈7外圈為圓柱面,配合彈性輪胎10。
[0023]所述的輪胎10橫截面呈圓弧結構，輪胎10內以輪圈的軸心為中心環形陣列有多套發電裝置，所述的每套發電裝置包括位于中心的主動齒條2，主動齒條2的延伸方向沿輪圈7的徑向延伸，輪胎7內壁設有與主動齒條I外端配合的定位凹口。
[0024]主動齒條7的兩側設有直齒，與每側的直齒配合有兩個對稱的發電單元，每個發電單元包括與齒條嚙合的第一增速齒輪3，所述的第一增速齒輪3的末端與之固定設有同心圓盤31，本實施例中將第一增速齒輪3與同心圓盤31進行一體化設計，同心圓盤31的外側端面設有環形內凹槽，內凹槽上設有內齒圈，與內齒圈配合第二增速齒輪41，第二增速齒輪41的末端與之連接有同心圓柱4，本實施例中將第二增速齒輪41與同心圓柱4也進行一體化設計，同心圓柱4覆有磁鐵17，同心圓柱4內設有線圈42 ;所述的線圈42通過導線連接儲電電池13。
[0025]第一增速齒輪3安裝在中支架11上，中支架11的另一端固定在車輪內圈上；第二加速齒輪42通過支撐架5進行支撐。
[0026]這樣，一個主動齒條就可以帶動有兩組，四個發電單元。
[0027]在主動齒條2的下端套設有復位壓縮彈簧1，這樣在經過最底點后，可以在復位壓縮彈簧I的作用下進行回位。復位壓縮彈簧I的一段固定在主動齒條上，另一端通過套體固定在車輪圈上。
[0028]相鄰兩級發電裝置之間設有支撐彈簧6，支撐彈簧6用于支撐輪胎10與輪圈7，防止過度壓縮，起到限位的作用；支撐彈簧6的一端固定在車輪內圈，另一端固定在彈性外胎的凹槽內。
[0029]輪胎10的橫截面呈圓弧結構，所述的輪圈外圈為平面結構，輪胎內壁設有向內的固定板101，固定板101以及輪圈上設有對應的螺栓孔，輪胎與輪圈螺栓16固定。
[0030]內齒圈與第二增速齒輪41間設有棘輪棘爪，通過主動棘爪裝置15帶動被動棘輪14、旋轉磁鐵旋轉實現發電功能。
[0031]裝配時，采用專用的裝配設備:圖7、8所示，包括與支撐彈簧數量對應的牽拉繩71 ;設有筒狀固定桿72，固定桿72外端沿其徑向方向設有與牽拉繩數量對應的線槽，固定桿72的外側設有與固定桿共軸心的外圈73，外圈73上環形陣列有與牽拉繩數量對應的線孔；牽拉繩的一端設有大于支撐彈簧端面的壓蓋；牽拉繩一端連接壓蓋后、繞經外圈上的線孔、固定桿的線槽后繞接在繩輥上；繩輥的內端套接有轉動軸，繩輥75與轉動軸76同步轉動，轉動軸的一端固定同步電機；還包括有裝配平臺，裝配平臺上設有與輪胎外圈外端對應的環形電磁線圈，固定桿以及外圈位于平臺上方且與環形電磁線圈共心。
[0032]裝配方法，其特征在于包括以下步驟:
A、將輪胎置于裝配平臺的環形線圈74內側；
B、給環形電磁線圈74通電,讓線圈帶有磁力；
C、在輪胎內裝配發電單元；
D、將輪圈置于外圈73外，然后在輪圈的對應凹槽上放置彈簧以及在每個凹槽上打孔，然后再在彈簧外端面放置壓蓋，讓牽拉繩伸過支撐彈簧內圈然后固定在壓蓋上，牽拉繩經過輪圈上孔、外圈孔、線槽后纏繞在繩輥75上；
E、轉動電機，使得牽拉繩在壓蓋的作用下向輪圈中心擠壓支撐彈簧，一直使得支撐彈簧的端面不高于輪圈外端面；
F、將輪圈置于輪胎內側，并轉動到位使支撐彈簧對應入位；
G、將牽拉繩在輪圈內側切斷。
[0033]H、重復以上步驟。
[0034]以上所述僅是本申請的優選實施方式，使本領域技術人員能夠理解或實現本申請。對這些實施例的多種修改對本領域的技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本申請將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種自發電自行車，包括內圈，內圈的內側連接有輻條，內圈外固定設有彈性外胎，其特征在于:輪胎內以內圈的軸心為中心環形陣列有多套發電裝置，所述的每套發電裝置包括位于中心的主動齒條，主動齒條沿內圈的徑向方向延伸，主動齒條內端套設有用于復位的壓縮彈簧，主動齒條的兩側設有直齒，與主動齒條嚙合有四個發電單元，四個發電單元位于主動齒條兩側，關于齒條橫向和縱向對稱，每個發電單元包括與主動齒條嚙合的第一增速齒輪，所述的第一增速齒輪的末端與之固定設有同心圓盤，同心圓盤的外側端面設有環形內凹槽，內凹槽上設有內齒圈；插入到內凹槽內且與內齒圈嚙合設有第二增速齒輪，第二增速齒輪的末端外圈與之連接有主動棘爪裝置，與主動棘爪裝置配合有被動棘輪，沿被動棘輪外圈的母線的軸向方向延伸設有一定厚度的隨被動棘輪一起轉動的旋轉磁鐵，旋轉磁鐵內腔纏繞有固定在支撐架上的固定線圈，固定線圈的外側連接有蓄電池，壓縮彈簧的一端和主動齒條接觸，另一端和車輪內圈接觸，相鄰兩套發電裝置之間的空腔內設有支撐彈簧，支撐彈簧的一端和車輪內圈接觸，另一端在彈性外胎的內壁的凹槽內；第一增速齒輪安裝在中支架上，中支架的另一端固定在車輪內圈上；線圈固定在支撐架上，帶有旋轉磁鐵的被動棘輪以支撐架為軸旋轉。
2.根據權利要求1所述的自發電自行車，其特征在于:所述輻條的末端為中空結構，齒條的末端經內圈后插入到輻條末端，作為導向作用，每個齒條對應一個輻條，以防止在大的壓力下保證不會發生傾斜。
3.根據權利要求1所述的自發電自行車，其特征在于:輪胎的橫截面呈圓弧結構，圓弧輪胎的內側兩端設有朝向輪胎內側延伸的固定板；所述的輪圈外圈為平面結構，固定板貼合輪圈外壁，輪圈以及以及輪圈上設有對應的螺栓孔，輪胎與輪圈螺栓固定。
4.根據權利要求1所述的自發電自行車，其特征在于:采用第一增速齒輪與第二增速齒輪結構之后，旋轉磁鐵增速比1:25。
5.一種自行車裝配專用設備，其特征在于:包括與支撐彈簧數量對應的牽拉繩；設有筒狀固定桿，固定桿外端沿其徑向方向設有與牽拉繩數量對應的線槽，固定桿的外側設有與固定桿共軸心的外圈，外圈上環形陣列有與牽拉繩數量對應的線孔；牽拉繩的一端設有大于支撐彈簧端面的壓蓋；牽拉繩一端連接壓蓋后、繞經外圈上的線孔、固定桿的線槽后繞接在繩棍上；繩棍的內端套接有轉動軸，繩棍與轉動軸同步轉動，轉動軸的一端固定同步電機；還包括有裝配平臺，裝配平臺上設有與輪胎外圈外端對應的環形電磁線圈，固定桿以及外圈位于平臺上方且與環形電磁線圈共心。
6.一種自行車車胎裝配方法，其特征在于包括以下步驟: A、置于裝配平臺的環形線圈內側； B、電磁線圈通電，讓線圈帶有磁力； C、胎內裝配發電單元； D、圈置于外圈外，然后在輪圈的對應凹槽上放置彈簧以及在每個凹槽上打孔，然后再在彈簧外端面放置壓蓋，讓牽拉繩伸過支撐彈簧內圈然后固定在壓蓋上，牽拉繩經過輪圈上孔、外圈孔、線槽后纏繞在繩輥上； E、電機，使得牽拉繩在壓蓋的作用下向輪圈中心擠壓支撐彈簧，一直使得支撐彈簧的端面不高于輪圈外端面； F、圈置于輪胎內側，并轉動到位使支撐彈簧對應入位；G、拉繩在輪圈內側切斷。
【文檔編號】F03G3/00GK104191904SQ201410283133
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年6月24日 優先權日:2014年6月24日
【發明者】盧世坤 申請人:盧世坤