陆路轮式车辆上的自重能利用装置制造方法及图纸

适用于自行车、摩托车、汽车及火车等陆路轮式车辆的自重能利用装置，设有轴及推压滚动件，用冲量式（力乘力的作用时间）方法，利用车辆自重及人、货重量推压该轴及该滚动件，使滚动件推压与之相接触的车轮上外凸的轮圈时，仅在此接触点滚动而不位移的状态下作功。经试验，当推压滚动件受到０．６公斤自重力后，１６公斤重的自行车就会从静止开始前进，可见该装置不但能使车辆在行驶时有自重力连续转换成驱动力，且效果非常显著。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
陆路轮式车辆上的自重能利用装置本专利技术涉及陆路轮式车辆上包括车辆自重及所载人、货物重量的自重能利用装置，适用于陆地上行驶的自行车、摩托车、三轮车、童车、残疾人用车、独轮车、汽车、叉车、拖拉机及火车等所有在陆地上行驶的轮式车辆。众所周知，由于地心引力作用，自重使车辆对路面产生一种压力(重力)，此压力成为车辆行驶的一种阻力。为减小此阻力，人们在千方百计设法减轻自重。据报载，德国一轿车公司决定将车壳等用铝代钢，以减轻车重100公斤，使每百公里油耗减少0.5-0.8公升。既然减轻自重要化如此昂贵的代价，效果又一般，却为何不去利用它呢？如本装置仅用几个简单件，就可轻易地超过此节油效果！所以说自重(自重力)实际上是一种能量，自重能(重力能)是可以利用的，然而轮子的专利技术虽要追朔到六千年前，但当今世界上尽管每天有几十亿个车轮压在路面上、几十亿人每天走路时体重压着地面，人们却习以为常，多么巨大的能量均未利用而这样白白浪费了！虽然过去曾有人提出过利用轮式车辆自重能的技术方案，但至今未见有实用和效果明显的结构问世。本专利技术的目的，在于提供几种按本专利技术所创造的用于轮式车辆上的独特作功方法，即用冲量式(力乘力的作用时间)方法使推压滚动件仅在一个定点滚动而不产生位移的状态下作功，也就是靠自重力对推压滚动件的连续推压，使车辆在行驶全过程中始终有部分自重力连续转换成驱动力，且结构极其简洁、效果非常显著的陆路轮式车辆上的自重能利用装置。本专利技术之目的是这样实现的：本专利技术装置设有一个以上轴及一个以上推压滚动件，该滚动件的内圆面与该轴的外圆面相接触，该滚动件的外圆面与车轮上的轮圈的圆弧面相接触。车辆自重压路面与人坐在椅上相类似，即不产生位移。本专利技术的核心是用了与此自重存在状态相一致的即冲量式作功方法。经试验，当在粗糙的水泥地上，使后轮剥去内外胎仅钢圈着地的一辆静止自行车的推压滚动件持续受到0.6公斤自重力时，该滚动件因与轮圈相接触，受力后产生滚动磨擦，便与轮圈在此接触点同时持续转动，自行车则持续向前移动。为-->什么该滚动件仅滚动而不位移能作功呢？首先，当平衡而静止的车轮受到偏心自重力时，因失去平衡必产生转动；其次，滚动件推压方向正是轮圈上向滚动件中心一侧弯曲的外圆弧面或内圆弧面，约束了滚动件的位移；再则，切点处法向力的方向均迫使车轮向前滚动。试验也证实，当先将一个自行车钢圈垂直静止于地面，再在其右上方圈上放一个轴承时，因自重该轴承必向下位移，因此其在自转的同时就推动钢圈向前滚动。而轴承下落的轨迹，由于与钢圈滚动接触的关系而并非一条垂线。但对于安装在车轮上的轮圈来讲，其受力后是不可能脱离整车而单独向前滚动的，且滚动件又不可能产生位移，所以就只能推动轮圈沿其轮心为中心转动了，然而用此方法实现持续作功是有先决条件的：首先，轮要以轮心为中心会转动的；其次，轮要与地面等接触即存在自重力之反作用力的。两者缺一不可，否则轮就不会转动前进。而轮式车辆的车轮正具备这两个条件，所以只要使推压滚动件连续受到自重力的推压，车轮就会连续转动而连续转换成驱动力。而位移则由间接件轮圈的持续位移来替代，且因轮圈位移的方向与作用力的方向既不平行又不垂直，所以仅仅只有部分自重力连续转换成驱动力。据日本自行车实用手册介绍，自行车在平坦路面上以每小时18公里速度骑行时，由于滚动磨擦系数仅为0.006，所以仅耗0.08-0.1马力，即相当于自行车受到约5公斤的前进推力。而骑车人一般重达几十公斤，假定前后轮上推压滚动件受到40公斤自重力推压，则除去摩擦损失、力的方向损失及支承件的反向力损失等，只要有12％转换成驱动力即能达到这5公斤。再从滚动件受到0.6公斤自重力后，16公斤重的自行车就会从静止开始前进的试验结果也可证明，这12％的转换率是不难达到的。退一步讲，即使仅有6％转换成驱动力，则也能使原驱动力减少一半，即实现半自动半脚踏，所以本专利技术是能够获得非常显著效果的。本专利技术的优点是：1、传递环节及机件动作极少，因此结构特别简洁，仅几个简单件，制造成本极低。2、冲量的概念为力和时间。本专利技术结构能使车辆在行驶全过程中使推压滚动件始终受到定量自重力的推压，所以车速越快，则单位时间内作功越多，自重能利用量越高。据此，制造靠人力辅助驱动快速行驶的人力轿车也真正可-->能实现。3、由于推压滚动件受力后不产生位移，因此自重力可放大后输入。4、常规的作功方法需使受力物体沿力的方位上产生位移，而轮式车辆上的自重力却很难做到这一点。如国内外不少人专利技术的使自行车上坐人鞍座下沉作功法，由于坐着人的鞍座下移后必需复位，而复位时仍需化去同样能量，所以很难产生积极效果。而本装置无需化此复位能量，且推压滚动件与轮圈相接触，因此力矩较大。再从试验结果看，当将自行车书报架上两长杆与轴相接触，即推压滚动件受到书报架的自重力后，静止的自行车即起动并即刻前进。据上述种种因素，欲使12％自重力转化为驱动力是比较容易实现的，而这12％对车辆来讲却是十分可贵的，对自行车来讲更意味着不用脚踏而可实现自动行驶了！更何况城市中自行车踏速一般仅为15公里！所以说本专利技术的能量转换比率是比较高的。5、随着自重能转换成驱动力，可使汽车等机动车改用较小马力的发动机，而机动车数量却是以亿计的，这将大大减少环境污染，节省大量能源。6、由于自重能利用率高，利用量大，一辆车上又可多处安装本装置，预期可使人力驱动车辆实现自动化，甚至可使轻型机动车实现半自动，从而将对人力驱动车辆甚至对机动车辆带来一场变革！使脚踏车从机动自行车、电动自行车、太阳能自行车走向自重能自行车！这将给我国乃至全世界带来巨大的社会效益和巨大的经济效益。现通过实施例结合附图详述如下：图1至图3是本专利技术的轴及推压滚动件方案结构与车辆上零件相连接的示意图。图4是本专利技术的轴上连有自重力传递连接件的示意图。图5是本专利技术的轴上连有自重力传递连接件及支承件的结构示意图。图6是本专利技术的自重力传递连接件上连有弹簧的示意图。图7至图10是本专利技术的轴上连有自重力输入、放大及改向机构的结构示意图。图11是本专利技术的推压滚动件在车轮下方推轮圈的示意图。图12至图14是本专利技术的支承构件位置及结构示意图。图15是支承块中开孔及设置弹簧的示意图。-->图16是轴向单边外伸型轮圈形状剖视示意图。图17是轴向双边外伸型轮圈形状剖视示意图。图18是径、轴向单边外伸型轮圈形状剖视示意图。图19是径、轴向双边外伸型轮圈形状剖视示意图。图20至21是与一个轴相连之零件的端部形状示意图。图22是与两个轴相连之零件的端部形状示意图。图23是两个轴对称相连的结构示意图。图24至图25是双层轮圈间设置滚珠的结构示意图。图26是滚珠传动示意图。本专利技术中轴1的作用是支承推压滚动件及传递自重力。推压滚动件2可与车轮3上的轮圈4的外圆弧面或内圆弧面接触，动态为滚动接触磨擦，在火车上直接与火车车轮的外圆弧面接触。推压滚动件可以是防尘滚动轴承、套、空气轴承、磁悬浮轴承等。轴与推压滚动件可活动接触也可固定接触，这取决于采用套还是轴承而定。每套本装置中的轴及推压滚动件可以各有一个、各有两个或各有四个。实施例一：参照图1避振芯29的一端与摩托车鞍座30上零件相固连，另一端与轴1相固连或活动连接，该鞍座前端与车上零件活动连接。由于约束了推压滚本文档来自技高网...

【技术保护点】
陆路轮式车辆上的自重能利用装置，其特征是设有一个以上轴（１）及一个以上推压滚动件（２），该滚动件的内圆面与该轴的外圆面相接触，而该滚动件的外圆面与车轮（３）上的轮圈（４）的圆弧面相接触。

【技术特征摘要】
1、陆路轮式车辆上的自重能利用装置，其特征是设有一个以上轴(1)及一个以上推压滚动件(2)，该滚动件的内圆面与该轴的外圆面相接触，而该滚动件的外圆面与车轮(3)上的轮圈(4)的圆弧面相接触。2、根据权利要求1所述的自重能利用装置，其特征是推压滚动件(2)是防尘滚动轴承、套、空气轴承、磁悬浮轴承中之一种。3、根据权利要求1所述的自重能利用装置，其特征是轴(1)的端部连有自重力传递连接件(5、6、7)。4、根据权利要求3所述的自重能利用装置，其特征是自重力传递连接件(5)的一端固连有一弹簧(8)。5、根据权利要求1所述的自重能利用装置，其特征是轴(1)的端部连有自重力输入、放大及改向机构(9、10、11)。6、根据权利要求5所述的自重能利用装置，其特征是自重力输入、放大及改向机构(9)设有杠杆件(12)、杠杆改向件(13)及连接件(14)，该连接件的两端分别与该杠杆件的一端及该杠杆改向件的一端活动连接，而该杠杆改向件的另一端与轴(1)的两端相连接。7、根据权利要求5所述的自重能利用装...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢鑫泉，
申请(专利权)人：谢鑫泉，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]