一種用壓縮空氣推動的氣動車的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用壓縮空氣推動的氣動車的間單方案。其主動輪在后車軸上，在軸的中間安裝一個(gè)固定的內(nèi)輪，內(nèi)輪外罩上轉(zhuǎn)動的外輪。在固定的內(nèi)輪兩邊對稱安裝完全相同的氣缸、氣缸頭、活塞、連桿等裝置。進(jìn)入氣缸頭的壓縮空氣經(jīng)閥門送入弧形氣缸，推動弧形活塞運(yùn)動。由于弧形活塞與扇形連桿是固定連接，連桿另一端是通過軸承連接在車軸上，所以弧形活塞在氣缸中做園弧形擺動?；⌒位钊岸擞幸粋€(gè)頂桿片，由于有一根鋼絲彈簧把它壓向外輪的內(nèi)緣上頂著魚尾形凸耳，所以頂桿片就推著魚尾形凸耳使外輪轉(zhuǎn)動。其步調(diào)的協(xié)調(diào)是通過安裝在連桿上的控制桿和內(nèi)輪上的控制片配合，推動氣缸頭上的兩個(gè)柱塞一個(gè)伸另一個(gè)縮，即一個(gè)進(jìn)氣另一個(gè)排氣，由此來推動兩邊活塞上的頂桿片輪流工作。
【專利說明】
一種用壓縮空氣推動的氣動車
技術(shù)領(lǐng)域
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[0001]本發(fā)明涉及一種用壓縮空氣推動的氣動車，與現(xiàn)行的各種代步車不同。
【背景技術(shù)】
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[0002]現(xiàn)行的摩托車是以燃燒汽油為動力來源，其排放的二氧化碳等廢氣污染環(huán)境。一但沒有了石油和天然氣，這些摩托車全部成為廢鐵?，F(xiàn)行的電動車，其電池壽命不長，一但報(bào)廢也會污染環(huán)境。

【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]本發(fā)明的目的是:尋求一種沒有任何污染又非常輕便的代步工具，而提供一個(gè)簡單的解決方案。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]一種用壓縮空氣推動的氣動車，他的動力系統(tǒng)是后輪為主動輪，其特點(diǎn)在于:車軸中間固定一個(gè)內(nèi)輪，在這個(gè)內(nèi)輪的兩個(gè)面上并列對稱安裝兩個(gè)弧形氣缸和氣缸頭。在弧形氣缸中的弧形活塞與連接在車軸上的扇形連桿和頂桿片連成一體，繞車軸做園弧形擺動，使兩個(gè)頂桿片輪流推動外輪轉(zhuǎn)動。其步調(diào)的協(xié)調(diào)是通過安裝在連桿上的控制桿與固定在內(nèi)輪上的控制片配合，來控制兩個(gè)柱塞式氣閥的進(jìn)氣與排氣，從而達(dá)到兩頂桿片輪流推動外輪轉(zhuǎn)動的目的。
[0006]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
[0007]本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，只有一個(gè)外輪轉(zhuǎn)動，沒有其他部件轉(zhuǎn)動。用傳統(tǒng)的加工工藝即可制作。操作簡便，只要控制輸入氣體的流量，就可控制車子的快慢、起步或停止。其余一切動作過程是自動完成。由于是使用自然環(huán)境中的壓縮空氣工作，所以沒有環(huán)境污染。是最簡潔、輕便的代步工具。
[0008]說明書【附圖說明】:以下幾幅圖全部是氣動車后主動輪的說明圖。
[0009]圖1，本發(fā)明主要部件結(jié)構(gòu)平面示意圖。是顯示與內(nèi)輪平行的面為縱切面的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。整個(gè)外輪在本圖中已省略，只畫了其內(nèi)緣部分代表。
[0010]圖2，本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)安裝示意圖。是顯示從氣缸頂部垂直于內(nèi)輪的面為橫切面的整體結(jié)構(gòu)安裝和其工作狀態(tài)的示意圖。
[0011]圖3，本發(fā)明的車軸、內(nèi)輪、控制片分解示意圖。
[0012]圖4，本發(fā)明氣缸結(jié)構(gòu)分解示意圖。
[0013]圖5，本發(fā)明的活塞、扇形連桿與頂桿結(jié)合分解示意圖。
[0014]圖6，本發(fā)明的扇形連桿、頂桿片分解示意圖。
[0015]圖7，本發(fā)明的氣缸頭結(jié)構(gòu)分解示意圖。
[0016]圖8，本發(fā)明的控制桿、控制片與柱塞閥門配合示意圖。
[0017]以上圖3、4、5、6、7為圖1結(jié)構(gòu)的具體說明。而圖8是對圖2的工作狀態(tài)做具體說明。所以是縱向截面看結(jié)構(gòu)，橫向截面看工作狀態(tài)?！揪唧w實(shí)施方式】:
[0018]實(shí)施例:本發(fā)明設(shè)計(jì)了一個(gè)用壓縮空氣推動的后主動輪，他與現(xiàn)行的各種代步車不同。
[0019]圖1為本發(fā)明的主要部件結(jié)構(gòu)平面圖，是與內(nèi)輪3平行的面為縱向截面的示意圖，其特點(diǎn)在于包括:車軸1、外轉(zhuǎn)動輪的內(nèi)緣2 (整個(gè)外輪圖中省略)固定內(nèi)輪3、弧形氣缸4、氣缸頭5、弧形活塞6、扇形連桿7、頂桿片8、控制桿9、以及控制片10。
[0020]圖中的固定內(nèi)輪3上安裝有弧形氣缸4與氣缸頭5并連成一體。在弧形氣缸4中的弧形活塞6與扇形連桿7和頂桿片8連成一體，能繞車軸I做園弧形往復(fù)擺動。這相當(dāng)于半個(gè)園在繞車軸I擺動，只不過這半個(gè)園缺了一塊而已。而細(xì)鋼絲彈簧8-2總是把頂桿片8推向外輪內(nèi)緣的凸耳2-1上，所以這半個(gè)園在擺動的過程中，就使頂桿片8推動外輪轉(zhuǎn)動。
[0021 ]圖2為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)橫截面示意圖，是從氣缸頂部起，垂直于內(nèi)輪3的截面示意圖。圖中畫出了兩個(gè)氣缸頭5對稱安裝在內(nèi)輪3的兩側(cè)。圖中的外輪2通過軸承2-2與車軸I連接。內(nèi)輪3固定在車軸I的中間，相同的扇形連桿7對稱安裝在內(nèi)輪3的兩側(cè)，輪流推動外輪轉(zhuǎn)動。兩個(gè)氣缸和活塞圖中未畫出，有氣缸頭5和連桿7就可以代表。進(jìn)氣管1-3的一端接在車軸I的進(jìn)氣孔1-2上，另一端分別接在兩個(gè)氣缸頭5上?？刂破?0的橫截面顯示其工作狀態(tài)。圖中顯示表明左邊連桿和活塞擺動動到最大位置，而右邊在最小位置。
[0022]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
[0023]圖3為本發(fā)明的車軸1、內(nèi)輪3和控制片10的分解示意圖。車軸I用鋼管制作，一端封閉另一端有進(jìn)氣孔1-2，用于輸入壓縮空氣。中間沿軸線有一銷子槽1-1，用銷子固定內(nèi)輪3和扇形連桿7的軸承。
[0024]內(nèi)輪3用鋼板沖壓成圖示形狀，中間開孔3-5用于安裝車軸I和固定用的銷子口3-4ο當(dāng)兩個(gè)氣缸和氣缸頭并列安裝在內(nèi)輪3的兩個(gè)面上時(shí)，2個(gè)孔3-6固定兩個(gè)氣缸，3個(gè)螺釘孔3-3固定兩個(gè)氣缸頭?？?-2用于穿過氣管。方孔3-1用于安放控制片10，孔10-1用于安裝控制片的轉(zhuǎn)動軸。
[0025]為方便說明，圖中畫出了控制片10的立體視圖，他的一個(gè)面制成弧形，目的是使其在擺動過程中的壓力總是能垂直作用在柱塞桿5-5上。另一個(gè)面刻有2條弧形控制槽10-4，目的是使連桿上的控制桿9，其上的鋼珠9-4能穩(wěn)定地落在槽中滾動。在控制槽的一端，各有一個(gè)限位片10-2，用于阻擋控制桿9的擺動位置，也就是控制了扇形連桿和活塞擺動的最大幅度。10-3是沿著軸的縱向截面圖，與圖1相同。在限位片10-2上套上并粘貼皮墊10-5，用于控制桿9碰撞限位片10-2時(shí)起緩沖作用。
[0026]圖4為本發(fā)明的氣缸4和氣缸頭5結(jié)合與分解不意圖。如圖所不弧形氣缸4的弧度為90°，在與氣缸頭5相連結(jié)處用螺紋4-1結(jié)合。4-3是氣缸4的橫截面。兩個(gè)氣缸制作為對稱型。安裝時(shí)把兩個(gè)氣缸安裝孔4-2與圖3中的孔3-6對準(zhǔn)并用螺釘固定在內(nèi)輪3的兩邊。氣缸末端有皮墊4-4，其作用是當(dāng)活塞回復(fù)到端原位時(shí)能對扇形連桿7起緩沖作用。制作氣缸4的材料可用鐵管，要求內(nèi)徑有一定的光潔度。也可用塑料如高壓PVC制作。
[0027]圖5為本發(fā)明的弧形活塞6、扇形連桿7與頂桿片8結(jié)合分解示意圖?；钊?頂端有一活塞螺釘6-1。把活塞環(huán)6-3套在釘上，再旋入活塞頂孔6-2中，這時(shí)活塞頂端是一個(gè)碗形，且活塞環(huán)能略微橫向轉(zhuǎn)動。目的是使活塞環(huán)始終處在氣缸正中。這種活塞環(huán)實(shí)際就是一個(gè)皮碗，與普通打氣筒一樣，要求皮碗上緣較薄，其橫截面的直徑比氣缸的直徑略小0.1?0.2毫米，當(dāng)進(jìn)氣時(shí)皮碗受壓縮氣體作用而膨脹，氣缸密閉利于氣體推動活塞，當(dāng)活塞回復(fù)時(shí)氣體排出，皮碗復(fù)原阻力減小，利于活塞回復(fù)原位。
[0028]弧形活塞6弧度為180°，弧半徑是處在氣缸內(nèi)壁兩個(gè)弧半徑的正中。這個(gè)弧形活塞的一半做活塞，另一半安裝在扇形連桿7上。之所以做這么大，其作用是使活塞在氣缸中的擺動軌跡始終穩(wěn)定不變?；钊臋M截面積比氣缸的橫截面4-3小，利于活塞在氣缸4中往復(fù)擺動。只有活塞環(huán)與氣缸壁接觸，這個(gè)接觸面因做得很小，所以摩擦阻力很小。同時(shí)氣動車在使用中可從車軸外的進(jìn)氣管中加入潤滑劑，由空氣帶入氣缸起潤滑作用。
[0029]圖6為本發(fā)明的扇形連桿7、頂桿片8和控制片9分解示意圖。扇形連桿7A的弧度為90°，弧半徑大于活塞而小于氣缸的半徑，其實(shí)就是兩塊鐵皮做成的盒子。7B是他的縱向截面圖。這個(gè)扇形弧的長度也可以做小一些，如7C所示，這是弧長最小值。再小時(shí)活塞擺動的軌跡不穩(wěn)定。這時(shí)活塞弧的長度也要相應(yīng)減小。，上端是軸承盒及盒蓋7-2，把軸承放入其中，并安裝在車軸I上。
[0030]復(fù)位彈簧7-7套在車軸上的內(nèi)輪3與軸承之間，其一端勾掛在內(nèi)輪3的孔上，另一端勾掛在扇形連桿7上，如圖1所示?；钊?、連桿7做功以后由于氣缸4內(nèi)氣體已排完，就靠復(fù)位彈簧7-7回復(fù)到原位。
[0031]在弧形活塞6的末端邊緣加工一個(gè)園柱形槽6-5，頂桿片8的園柱形一端8-1橫向插入此處，并且頂桿可以在槽中擺動而無法直接向外拔出。這個(gè)頂桿片8的弧度與內(nèi)輪3的外緣相同。當(dāng)頂桿片8裝入園柱形槽6-5后，連同活塞6的一半套入扇形連桿7A的園弧形槽7-1中，把活塞6的三個(gè)孔6-4與扇形連桿7A的三個(gè)孔7-3對準(zhǔn)，再插入細(xì)鋼絲彈簧8-2，并用螺釘把三個(gè)孔7-3鎖緊。圖右邊是連桿7的縱向截面圖。細(xì)鋼絲彈簧8-2的作用是始終壓著頂桿片8，把它推向外輪2的內(nèi)緣上。
[0032]在連桿頂部軸承盒的內(nèi)、外兩層之間沖壓了一個(gè)安裝控制桿9的弧形方槽7-4，外邊有一半園方孔7-5。把鋼珠和彈簧9-4裝入園錐柱9-1中，再把直角片9-2插入9-1的下邊并用機(jī)械壓緊，組裝成控制桿9，再把控制桿9橫向插入方孔7-4中，其園錐柱從7-5孔伸出，最后用螺釘把控制桿9的固定孔9-3在軸承盒的7-6處固定。這樣做的目的是為更換活塞環(huán)6-3時(shí)比較方便。只要把7-6處的螺釘旋下，控制桿9很容易卸下。只要控制桿9卸下，把彈簧7-7掛在7A上的鉤拔出，活塞6就很容易脫離氣缸4，便于更換活塞環(huán)。本發(fā)明中唯一需要更換的就一個(gè)活塞環(huán)，其余所有部件可以說永遠(yuǎn)不需要更換。另外控制桿9的中軸線與扇形弧的前緣一定要處在一條通過軸承盒中心的直線上，如圖中的虛線所示。
[0033]圖7為本發(fā)明的氣缸頭5的結(jié)構(gòu)分解示意圖。其中A是縱向截面圖與圖1相同，B是左側(cè)視圖，C是右側(cè)視圖，D是前側(cè)視圖，E是正面的俯視圖。先把氣缸4的螺紋4_1處(如圖4所示)與氣缸頭5的螺孔5-1連結(jié)。因?yàn)閮蓚€(gè)氣缸頭的三個(gè)螺釘孔5-11與圖3中內(nèi)輪3的三個(gè)螺釘孔3-3是——對應(yīng)的，所以把兩個(gè)氣缸頭的三個(gè)孔5-11與內(nèi)輪的三個(gè)孔3-3對準(zhǔn)，并用螺釘固定。這時(shí)氣缸頭的弧形一端與內(nèi)輪的外緣重合如圖1所示。進(jìn)氣孔5-2正對氣缸4中間，再穿過柱塞通道與進(jìn)氣管接口 5-3相通。壓縮空氣從外部經(jīng)車軸I送入，如圖2中的粗線所示。在進(jìn)氣孔1-2處接上紫銅輸氣管，它的另一端接在氣缸頭進(jìn)氣管接口 5-3上。進(jìn)氣管是一個(gè)三通管，它的另一端通過內(nèi)輪3的穿氣管孔3-2，接在另一氣缸頭的進(jìn)氣管接口 5-3上，如圖2所示。排氣孔5-4在氣缸接口 5-1的邊緣，排出的氣體從氣缸經(jīng)排氣孔5-4進(jìn)入柱塞通道，再從氣缸頭正面的孔5-4排出如圖中的E圖所示。
[0034]柱塞及桿5-5與柱塞通道緊密配合，正好能關(guān)閉進(jìn)氣孔或排氣孔。柱塞桿比柱塞細(xì)而長，后端是螺紋，伸出氣缸頭外用于操控，前端沒有螺紋一段的長度(包括柱塞和柱塞桿)應(yīng)等于氣缸頭的罩蓋口到正好能封閉出氣孔的距離。柱塞彈簧5-6套在柱塞桿5-5上，再套上限位彈簧螺絲5-7。這個(gè)螺絲要旋到柱塞桿螺紋終了為止。后將柱塞罩蓋5-8旋接在氣缸頭的罩蓋孔上，如圖中的D圖所示。接著套上鎖緊螺絲5-10，最后旋進(jìn)頂部為弧形的調(diào)控螺絲5-9。這時(shí)調(diào)控螺絲5-9正好能頂住控制片10，如圖1所示。在沒有外壓力時(shí)，柱塞在氣缸頭中處在5-12所示位置。這時(shí)柱塞正好封閉出氣孔，進(jìn)氣孔開是進(jìn)氣狀態(tài)。當(dāng)用力推柱塞桿到最大位置時(shí)，柱塞在氣缸頭中處在5-13所示位置。這時(shí)柱塞正好封閉進(jìn)氣孔，排氣孔開是排氣狀態(tài)。柱塞閥一伸一縮的行程是6毫米左右。
[0035]圖8為本發(fā)明的控制桿9、控制片10和柱塞5-5配合的工作狀態(tài)示意圖。其截面是從氣缸頂部垂直于內(nèi)輪3的截面示意圖，與圖2相同。它分為上、下兩個(gè)部分，其工作狀態(tài)相反。A和B是并列在內(nèi)輪3兩邊的氣缸頭5，C和D分別與A和B對應(yīng)，是沿與內(nèi)輪3平行方向的截面示意圖，與圖1相同。以下就是對A和B兩個(gè)氣缸從兩個(gè)視角說明兩種工作狀態(tài)。
[0036]由圖中的上部分A和C所示，當(dāng)圖左邊的連桿7轉(zhuǎn)動，在其上面的控制桿9進(jìn)入控制片10的滑槽中時(shí)，控制片10頂著氣缸頭A中的柱塞5-5推到最高位置，柱塞封閉了進(jìn)氣孔5-2，這時(shí)出氣孔5-4打開，左邊氣缸中的氣體從5-4排出，再經(jīng)氣缸正面上的出氣孔5-4排出(見圖7)。與此同時(shí)，由圖中B和D所示，氣缸頭B中的柱塞5-5因控制片10對其壓力消失，靠柱塞彈簧5-6的回復(fù)力作用，回到最低位置，使其進(jìn)氣孔5-2打開，出氣孔封閉，右邊氣缸4進(jìn)入壓縮空氣做功(見圖7)。
[0037]隨著右邊氣缸做功，右邊的連桿7轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)到其上的控制桿9頂住控制片10時(shí)，正如圖8下部右邊的B和D所示，氣缸頭B中的柱塞封閉了進(jìn)氣孔5-2，而出氣孔5-4打開，右邊氣缸中的氣體排出(見圖7)。與此同時(shí)，如圖中的A和C所示，控制片10對左邊柱塞的壓力消失，柱塞受彈簧5-6的回復(fù)力作用，回到最低置，進(jìn)氣孔打開，出氣孔封閉，左邊氣缸進(jìn)入壓縮空氣做功(見圖7)。以后的過程重復(fù)。
[0038]本發(fā)明的氣缸橫截面4-3的面積約在Icm2左右，當(dāng)輸入的壓縮空氣在I大氣壓時(shí)也有約10牛頓的力推動外輪轉(zhuǎn)動。儲氣罐中氣壓不大，所以對儲氣罐的要求不高，也比較安全。本發(fā)明可以是大小和形狀不同的多個(gè)儲氣罐連通在一起，組成車架的各個(gè)部分，一物兩用。本發(fā)明采用小的弧形氣缸另一考慮因素是節(jié)省氣體?？寇嚰茏龅膬夤匏鶅Υ娴臍怏w有限，但希望能行駛幾十公里以上。當(dāng)然也可配一個(gè)小型氣栗，無論走到那里氣用完了，只要接通一下交流電源，幾分鐘就解決問題。本發(fā)明的使用壽命比自行車長得多，因?yàn)橹挥型廨嗈D(zhuǎn)動，沒有其他轉(zhuǎn)動部件。只有皮碗狀的活塞環(huán)有摩損，要更換，但如前所述更換活塞環(huán)很方便。其他所有部件都沒有摩損問題，。作為代步工具，無論是省力、經(jīng)久耐用、維修、環(huán)保等各方面綜合比較，比自行車更好。
[0039]上述實(shí)施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡跟據(jù)本發(fā)明的主要技術(shù)方案的精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用壓縮空氣推動的氣動車，他的動力系統(tǒng)是后輪為主動輪，其特點(diǎn)在于:固定在車軸(I)上的內(nèi)輪(3)的兩個(gè)面上并列、對稱安裝弧形氣缸(4)與氣缸頭(5)且連成一體，在弧形氣缸(4)中的弧形活塞(6)與扇形連桿(7)和能擺動的頂桿片(8)連成一體，繞車軸(I)作園弧形往復(fù)擺動。從而由兩邊的兩個(gè)頂桿片(8)輪流推動外輪(2)轉(zhuǎn)動。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用壓縮空氣推動的氣動車，其主動輪的特點(diǎn)在于:兩個(gè)相同的氣缸頭(5)并列對稱安裝在固定內(nèi)輪(3)的兩個(gè)面上，兩個(gè)氣缸頭各設(shè)一個(gè)柱塞桿(5-5)控制進(jìn)氣與排氣，其端點(diǎn)同時(shí)壓在同一個(gè)控制片(10)上，由調(diào)控螺絲(5-9)調(diào)節(jié)其伸縮間隙。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用壓縮空氣推動的氣動車，其主動輪的特點(diǎn)在于:兩個(gè)扇形連桿(7)頂端各設(shè)有一個(gè)控制桿(9)，它隨連桿(7)轉(zhuǎn)動，當(dāng)其輪流頂住同一個(gè)控制片(10)時(shí)，使兩柱塞桿輪換一伸一縮，兩氣缸(4)輪換進(jìn)氣與排氣，從而達(dá)到固定內(nèi)輪(3)兩邊的弧形活塞(6)輪換擺動，兩個(gè)頂桿片(8)輪流推動外輪(2)轉(zhuǎn)動。
【文檔編號】B60K7/00GK105984325SQ201510079055
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年2月10日
【發(fā)明人】金耀
【申請人】金耀