專利名稱：陸路輪式車輛上的自重能利用裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及陸路輪式車輛上包括車輛自身重量及所載人、貨物等所有重量的自重能利用裝置，適用于陸路上行駛的自行車、童車、殘疾人用車、三輪車、獨輪車、摩托車、汽車、火車及非水田用拖拉機等所有陸路輪式車輛。
當今世界能源比較緊張，尋找和開發(fā)新的能源十分必要，而自重的存在實際上意味著能量的存在，確切地說自重是一種能量-自重能。如何開發(fā)利用數(shù)以億計的陸路上行駛的輪式車輛上的自重能，以減輕其人力驅(qū)動車輛的體力消耗和機動車輛的汽油等能源的耗用，就成為一個重要課題。由于數(shù)以十億計的車輪，特別是充氣輪胎，在陸地上滾動過程中，大量能源均耗在使輪胎被壓縮后恢復原形的作無用功上，其能量浪費和人力消耗是非常驚人的！何況提高車速后對改善道路交通狀況和提高數(shù)以億計人們的時間利用亦將帶來巨大的社會效益。隨著自重能利用后摩擦阻力的大幅度減少，設計理想的人力轎車也真正成為現(xiàn)實。
本發(fā)明的目的在于提供幾種機構特別簡單，效果明顯，且結(jié)構又適宜在同一個輪上裝多個甚至十個、二十個或更多個自重能輸入件，使之有相當比重的車輛自重能轉(zhuǎn)變?yōu)檐囕v輔助驅(qū)動力的自重能利用裝置。
本發(fā)明裝置由至少一個自重能輸入件及一個能量儲存和輸出機構組成。在車輪滾動過程中利用車輛上的自重迫使該輸入件的輸入端壓進，從而實現(xiàn)了彈簧或磁能等的儲存并輔助推動車輪轉(zhuǎn)動。由于結(jié)構可使一個輪上裝很多個輸入件，因此可得到較大的輔助驅(qū)動力。
本發(fā)明的優(yōu)點是1.由幾個簡單件組成，結(jié)構特別簡潔。
2.自重能利用量高。由于在一個輪上可裝很多個自重能輸入件，又可在車輛的前后輪上同時裝，這樣自重能利用量就大大增加，具有很高的實用價值和巨大的經(jīng)濟效益。
3.數(shù)以億計的人力驅(qū)動車輛加本裝置后，無論省力或加快車速都具有明顯效果，如以日常自行車每分鐘蹬50轉(zhuǎn)、速比2.4，則后輪每分鐘轉(zhuǎn)120轉(zhuǎn)，若輪上裝10個輸入件，則每分鐘可得1200次額外的輔助驅(qū)動力！這對節(jié)時節(jié)能，減少幾億人的體力消耗和提高道路利用率將帶來巨大的社會效益。
4.自重能轉(zhuǎn)換比例高。彈簧或磁極間距離壓縮后斥力增大，墊托力增加，從而使充氣輪胎的沉陷率減少，摩擦阻力下降并產(chǎn)生輔助驅(qū)動力;當輸入件轉(zhuǎn)過輪的最低點后，又可吸收彈簧或磁塊復位時放出的能量成為輔助驅(qū)動力;采用杠桿機構使之快速移近，是利用了作用在兩磁極間的力與其距離的平方成反比的庫侖定律，因此可達到使輸入端伸縮較小距離而能夠儲較大彈力或磁斥力的結(jié)果，從而使車輪滾動過程中各輸入件產(chǎn)生的阻力分力減少到微小程度。這些都能大大提高自重能轉(zhuǎn)換成輔助驅(qū)動力的比例，何況是利用原來成為阻力的自重力來作功，變害為利。
5.由于可大幅度增加輔助驅(qū)動力并減少摩擦阻力，為設計理想的人力轎車創(chuàng)造了條件，使之真正成為現(xiàn)實。
6.不但不污染環(huán)境，而且隨著人力轎車的出現(xiàn)和使用汽油的助動自行車等的減少，相對來講可減少環(huán)境污染。
現(xiàn)通過實施方案，結(jié)合附圖詳述如下

圖1為本發(fā)明的彈簧外殼式結(jié)構示意2為本發(fā)明的永磁外殼式結(jié)構示意3為本發(fā)明的發(fā)條式結(jié)構示意4為本發(fā)明的彈簧式結(jié)構示意5為本發(fā)明的永磁式結(jié)構示意6為本發(fā)明的液壓、氣壓、氣液壓式結(jié)構示意7為自重能輸入件輸入端形狀示意8為自重能輸入件上杠桿機構示意9為彈簧及永磁中心軸示意圖實施方案一參照圖1。本發(fā)明的自重能輸入件1為軸桿形件，能量儲存和輸出機構2中有一個外殼10，該外殼內(nèi)有至少一個彈簧9，該彈簧的一頭與輪8上零件相連，另一頭與所說的外殼相連，所說的輸入件與該外殼活動連接。當輪8滾動時該輸入件的輸入端與地面接觸而被逐漸壓向輪心方向，從而彈簧壓縮儲能并在車輪滾動過程中實現(xiàn)輸出。
實施方案二參照圖2。本發(fā)明的自重能輸入件1為軸桿形件，能量儲存和輸出機構3中有一個外殼11，該外殼內(nèi)有至少一對同極相對置的永久磁鐵12、13，該磁鐵中的一塊12與輪8上零件相連，另一塊13與所說的外殼相連，所說的輸入件與該外殼活動連接。該外殼用銅或不銹鋼等抗磁性材料制造，以不妨礙內(nèi)裝磁鐵實現(xiàn)相對位移。
實施方案三參照圖3。本發(fā)明的自重能輸入件1為軸桿形件，能量儲存和輸出機構4中有一個外殼14，該外殼內(nèi)有一個彈性發(fā)條15，該發(fā)條的一頭與輪8上零件相固連，另一頭與所說的外殼相固連，所說的輸入件與該外殼活動連接。
實施方案四參照圖4。本發(fā)明的自重能輸入件1為軸桿形件，能量儲存和輸出機構5為至少一個彈簧16，該彈簧的一頭與輪8上零件相連，另一頭與自重能輸入件1相連。
實施方案五參照圖5。本發(fā)明的自重能輸入件1為軸桿形件，能量儲存和輸出機構6為至少一對同極相對置的永久磁鐵17、18，該磁鐵中的一塊17與輪8上零件相連，另一塊18與自重能輸入件1相連。
實施方案六
參照圖6。本發(fā)明的自重能輸入件1為軸桿形件，能量儲存和輸出機構7為包括活塞19及蓄能器20的液壓機構、氣壓機構或氣液壓機構，在吸油(氣)及進油(氣)路中用單向閥21控制，出口處加順序閥22控制其壓力，過壓時經(jīng)單向閥23卸壓。所說的蓄能器可以是氣液直接接觸式蓄能器、彈簧式蓄能器、活塞式蓄能器、氣囊式蓄能器、重錘式蓄能器或壓力容器。所說的輸出機構接受該輸入件間斷性推壓其活塞19而實現(xiàn)能量輸入，最后經(jīng)葉輪輸出變成輔助驅(qū)動力。
參照圖7至圖9。上述方案中的自重能輸入件1上可連有一個杠桿機構26，該輸入件的輸入端可具有弧形25，也可為形似馬鞍形24，以跨入安裝在輪緣兩邊，該輸入件可利用輪圈上的孔作支承點。彈簧9、16及永磁鐵12、13、17、18中可用心軸27導向。上述外殼上可以有一凸塊，以將該外殼轉(zhuǎn)動一定度數(shù)后使該凸塊擱在輪的零件上，從而使外殼內(nèi)的彈簧、永磁或彈性發(fā)條實現(xiàn)預緊。
權利要求
1.陸路輪式車輛上的自重能利用裝置，適用于陸路上行駛的所有輪式車輛，其特征在于該裝置由至少一個自重能輸入件(1)，一個能量儲存和輸出機構(2、3、4、5、6、7)組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于自重能輸入件(1)為軸桿形件。
3.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于能量儲存和輸出機構(2)中有一個外殼(10)，該外殼內(nèi)有至少一個彈簧(9)，該彈簧的一頭與輪(8)上零件相連，另一頭與所說的外殼相連。
4.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于能量儲存和輸出機構(3)中有一個外殼(11)，該外殼內(nèi)有至少一對同極相對置的永久磁鐵(12、13)，該磁鐵中的一塊(12)與輪(8)上零件相連，另一塊(13)與所說的外殼相連。
5.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于能量儲存和輸出機構(4)中有一個外殼(14)，該外殼內(nèi)有一個彈性發(fā)條(15)，該發(fā)條的一頭與輪(8)上零件相固連，另一頭與所說的外殼相固連。
6.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于能量儲存和輸出機構(5)為至少一個彈簧(16)，該彈簧的一頭與輪(8)上零件相連，另一頭與自重能輸入件(1)相連。
7.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于能量儲存和輸出機構(6)為至少一對同極相對置的永久磁鐵(17、18)，該磁鐵中的一塊(17)與輪(8)上零件相連，另一塊(18)與自重能輸入件(1)相連。
8.根據(jù)權利要求1所述的裝置，其特征在于能量儲存和輸出機構(7)為包括活塞(19)及蓄能器(20)的液壓機構、氣壓機構、氣液壓機構，在吸油、氣及進油、氣路中用單向閥(21)控制，出口處加順序閥(22)控制其壓力，過壓時經(jīng)單向閥(23)卸壓。
9.根據(jù)權利要求8所述的裝置，其特征在于蓄能器(20)可以是氣液直接接觸式蓄能器、彈簧式蓄能器、活塞式蓄能器、氣囊式蓄能器、重錘式蓄能器、壓力容器。
10.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于自重能輸入件(1)的輸入端可為形似馬鞍形(24)。
11.根據(jù)權利要求2所述的裝置，其特征在于自重能輸入件(1)上可連有一個杠桿機構(26)。
全文摘要
適用于自行車、三輪車、摩托車、汽車、火車等陸路輪式車輛的自重能利用裝置，用至少一個自重能輸入件及一個能量儲存和輸出機構，利用車輛自身重量及所載人、貨物等原來成為滾動阻力的重量，在車輪轉(zhuǎn)動過程中迫使該輸入件產(chǎn)生位移，從而壓縮彈簧或兩同極相對置的永磁鐵間距離實現(xiàn)儲能并輸出，成為車輛行駛時的輔助驅(qū)動力及墊托力。由于在一個輪上可裝多個甚至十個、二十個自重能輸入件，因此可得到較大的輔助驅(qū)動力。
文檔編號B60K6/10GK1082997SQ93105598
公開日1994年3月2日 申請日期1993年5月14日 優(yōu)先權日1993年5月14日
發(fā)明者謝鑫泉 申請人:謝鑫泉