重力转化成动力的自行化节能车.pdf

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摘要
申请专利号:

CN200910163450.1

申请日:

2009.08.14

公开号:

CN101992683A

公开日:

2011.03.30

当前法律状态:

撤回

有效性:

无权

法律详情:

发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):B60K 8/00申请公布日:20110330|||实质审查的生效IPC(主分类):B60K 8/00申请日:20090814|||公开

IPC分类号:

B60K8/00; B60K17/28; B60G11/00; B60L11/18; H02K7/18; B62M9/00

主分类号:

B60K8/00

申请人:

郭子龙

发明人:

郭子龙

地址:

522000 广东省揭阳市榕城区新兴街道东郊村甲东里围榕华大道南十三巷20号

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

本发明提供了用于汽车、电动车、人力车等车辆的自行化节能技术,其技术特征在于:对车辆自身重量的重力能和减震弹簧的弹性势能等各种动力能量的全方位转移回收利用;使车辆以最小的能量输出就能产生最大的运动距离,力求最大程度的达到接近于全自行化状态。其中提供了五种动力转移回收技术方式可供参考选择。本发明以改变传统车辆对化石能源的依靠为最终目的。

权利要求书

1: 一种 “木牛流马” 技术方式的汽车、 电动车、 人力车等车辆的自行化节能技术, 为改变 传统车辆对化石能源的依靠提供了新方法 ; 其技术特征在于 : 利用车辆自身重量的重力能 和减震弹簧的弹性势能作为动力能源 ; 利用路面的凹凸距离和减震弹簧的弹性距离作为动 力距离 ; 在车轮上部的减震弹簧处留出比较宽的重力运动距离, 把整部车体分成上下两大 相对活动部分 : 车身上部分主要提供重力能量 ; 车轮下部分和减震弹簧主要提供重力运动 距离 ; 车轮与路面凹凸变化的接触, 使车体上下两大相对活动部分产生了动力距离 ; 利用 动力杠杆的三个受力支撑点来连接上下两大活动部分的重力支撑点和机械能转移连接点, 使车身垂直上下运动的重力能转变成动力杠杆的机械能 ; 把动力杠杆的机械能连接到车身 上部的动力转化器储存, 并转化成旋转动力作为车辆的行驶动力 ; 作为汽车、 电动汽车、 电 动单车、 人力车等各种车辆的自行化和节能减排应用。
2: 根据权利要求 1 及本发明提供的重力直接转移方式 ; 其技术特征在于 : 把整台车体 分成上下两大相对活动部分来设计 ; 车轮 (6) 下部分由受力臂 (2)、 大齿轮 (3)、 传动拉链 (4)、 小齿轮 (5)、 车轮 (6)、 车轮支架 (7) 等组装固定在一起, 成为一套相对独立的下部运动 主体 ; 用减震弹簧 (8) 支撑连接上下部分, 使上下部分之间存有一定的动力运动距离 ; 货物 车身 (9) 上部分作为重力独立运动主体, 由重力连臂 (1) 直接连接到下部分的受力臂 (2) 上, 使到车身重力直接作为车辆的行驶动力来利用。
3: 根据权利要求 1 及本发明提供的顶杆支撑拉动方式 ; 其技术特征在于 : 车身上部分 与车轮 (10) 下部分有较大的相对运动距离, 动力杠杆 (1) 设置在车身上部分, 它的一端固 定在车身上 ; 另一端用动力拉链 (5) 连接到动力转化器 (8) 的单向齿轮 (6) 上 ; 中心点由车 轮 (10) 下部分的动力顶杆 (2) 支撑连接 ; 动力转化器 (8) 经变速齿轮后连接进车身的行驶 动力系统或连接飞轮发电机组发电。
4: 根据权利要求 1 及本发明提供的动力杠杆拉动方式 ; 其技术特征在于 : 动力杠杆 (1) 设置在车轮 (10) 下部分的上面, 它的中心点由动力支撑臂 (3) 固定连接支撑车身上部 分的重力 ; 一端由下部分的车轮轴 (9) 承套固定连接 ; 另一端由动力连臂 (4) 连接动力拉 链 (5) 到车身上部动力转化器 (8) 的单向齿轮 (7) 上 ; 动力转化器 (8) 连接变速齿轮后连 接进车身的行驶动力系统或连接飞轮发电机组发电。
5: 根据权利要求要求 1 及本发明提供的顶杆扳动方式 ; 其技术特征在于 : 动力杠杆 (1) 的中心点作为车轮下部分固定承载架, 承载车轮轴 (7) ; 一端固定在车身上部分上 ; 另 一端连接动力顶杆 (3) 至车身上部直接与齿轮扳动臂 (4) 相连 ; 齿轮扳动臂 (4) 套接在动 力转化器 (6) 的单向齿轮 (5) 上, 动力转化器 (6) 连接变速齿轮后连接进车身的行驶动力 系统或连接飞轮发电机组发电。
6: 根据权利要求 1 及本发明提供的垂直震动发电方式 ; 其技术特征在于 : 用电感线圈 (4) 和永久磁铁 (3) 交叉安装形成两组相对运动组, 制造一台与车身重力相匹配的垂直震 动发电机 (5) ; 发电机的电感线圈 (4) 组作为与车身上部分固定连接组 ; 永久磁铁 (3) 组作 为与车轮 (7) 下部分固定连接组 ; 车辆上下部分的相对运动就是发电机电感线圈 (4) 切割 永久磁铁 (3) 磁力线的动力 ; 任何有减震装置的车辆都可以在每个车轮的上部来安装一台 独立发电的垂直震动发电机 (5) ; 电流经整流调压后输入动力电池储存使用。
7: 根据权利要求 1、 2、 3、 4、 5、 所涉及的动力转化器 ; 其技术特征在于 : 按车身重量大小 不同的重力要求, 用一条比较长的强弹性扁钢板条, 弯曲成螺旋形弹簧钢圈 (3), 圈数视动 2 力要求而定 ; 利用弹簧钢圈 (3) 的弹性势能作为动力储存与释放的发条 ; 钢圈 (3) 的内端 固定在与单向内齿轮 (2) 同轴相连的轴心 (1) 上, 外端固定在同轴相连的旋转外齿轮 (4) 上; 单向内齿轮 (2) 作为动力的单向紧缩储存, 旋转外齿轮 (4) 作为动力的释放输出 ; 把轴 心 (1)、 单向内齿轮 (2)、 弹簧钢圈 (3)、 旋转外齿轮 (4) 等, 用外壳座架 (5) 组装固定在一 起, 成为一个独立的配件 ; 作为制造节能减排或自行化车辆的关键部件。

说明书


重力转化成动力的自行化节能车

    【技术领域】
     本发明属于汽车、 电动车、 人力车等车辆的自行化节能技术, 给各种车辆的节能减 排提供了新方法。 这方法可以使各种汽车以最小的能量输出, 就能产生最大的运动距离 ; 可 以使各种电动车辆最大程度的免用外加能源就能够自动行驶 ; 也可以用于人力车辆的省力 和自行化应用。所以适用于所有路上行驶运动的车辆。背景技术
     社会经济的可持续发展, 需要大量的动力能源。而化石能源是人类目前的主要能 源依靠, 但是它的不可再生, 使人类的能源利用面临危机 ; 而它的环境污染, 已使全球气候 逐渐变暖。 车辆的行驶用油, 是化石能源的主要消耗 ; 如何改变车辆行驶运动对化石能源的 依靠, 是全人类共同面临的挑战。
     在人类对车辆使用的历史上, 曾经有过一种免用能源就能够自动行驶的 “木牛流 马” 技术的传说 ; 对于这种自行化交通工具的制造和使用, 是真是假已很难考证。不过远古 人类对自行化交通工具的美好设想和追求, 也是现代人类的理想追求。
     现在各种车辆所用的节能技术, 都存在各种缺点 ; 各种技术都无法使车辆摆脱对 化石能源的依靠。 而一些对车辆自身各种动力能量转移利用的技术, 也都存在缺点 ; 很多技 术都是以增加车辆行驶阻力为代价来获得很少的能量, 节能效果很差。
     车辆作为一种重量较大的运动物体, 其自身重量实际就是一个强大的运动能量。 是否能从它的行驶运动过程中对其运动能量重新回收转移利用?现在的物理学认为是不 可能的。因为现在还没有很好的方法, 可以从其运动过程中转移出运动能量来重新回收利 用。 但是车辆作为一种相对的水平运动物体, 其实际运动过程受到路面凹凸不平的影响 ; 其 车身重量既有一个水平运动能量 ; 也有一个运动距离很小的垂直运动能量。水平运动能量 是个消耗能量的力 ; 垂直运动能量则是个产生能量的力。现在的各种车辆只使用了消耗能 量的水平运动力 ; 而没有利用产生能量的强大垂直运动力 ; 所以造成垂直运动力对路面的 破坏。车辆的垂直运动力实际就是车身重力能。不过对于运动车辆而言, 垂直运动力只是 车身重力能的一部分, 并不是全部。 因为车身重力能的大小与车辆的运动速度关系密切 ; 所 以要利用好车身重力能, 就必须从物理学的角度来做一个简单的探讨和说明。
     在地面上水平运动的物体, 有一个必须了解清楚的关键问题就是运动物体自身重 量的重力 : 当物体静止时, 物体自身重力就是一个固定不变的数值 ; 当物体运动时, 物体自 身重力就是一个大小变化的数值 ; 重力将随着物体运动速度的增加而逐渐变小。当物体达 到一定的高速运动状态时, 重力将等于零。 重力并没有消失, 它随着运动速度的增加而逐渐 转化成物体的前进运动惯性力。
     对于地面上水平运动的物体, 阻碍其运动的只有两个阻力 : 一个是垂直重力造成 的摩擦阻力 ; 另一个是空气阻力。对于运动速度不同的物体, 这两个阻力也大小不同 : 当物 体运动速度比较慢时, 重力很大, 摩擦阻力也比较大, 空气阻力却很小 ; 克服摩擦阻力是它 消耗能量的主要关键。当物体运动速度很快时, 重力变得很小, 摩擦阻力也变小, 空气阻力却很大 ; 克服空气阻力成为它消耗能量的主要关键。
     车辆作为一种速度比较慢的运动物体, 其行驶运动所消耗的能量主要用来克服自 身重力造成的摩擦阻力。 所以, 提高车辆的行驶运动速度, 其车身重力将大部分转化成前进 运动惯性力 : 摩擦阻力将变得很小, 它所消耗的能量就降到最低, 其节能效果就相当显著。 这就是现在大量建设高速公路和火车大量提速的主要原因。
     然而, 对于不能高速运动的车辆, 对其自身垂直重力最大限度的转化成水平运动 力, 将成为节能减排的关键。
     现在随着滑动轮技术的发展, 阻碍车辆水平运动的摩擦阻力已变得很小 ; 摩擦阻 力大体上都不到车身重力的十分之一。 所以车辆水平行驶动力只需要车身垂直重力的十分 之一, 就能满足车辆的行驶运动需要。
     所以, 本发明从车身重力能的实际情况来做设计 : 把车身与车轮分成上下两大相 对活动部分 ; 把车身上部的大部分重量当作一个上下运动能量来使用。 当车身向下运动时, 车身重力大部分被转移吸收利用 ; 车轮受到的摩擦阻力就得到减少, 其行驶运动所消耗的 能量就降到最底。只要车辆有运动, 就有重力能可转移利用 ; 不单可以转移利用, 还可以储 存。 不管重力大小都可以转移储存集中后再调配利用 ; 使到车辆在不同的运动状态下, 都可 以全方位的来回收转移利用其重力能量 ; 使车辆的节能减排达到最大程度的接近自行化状 态。 发明内容 本发明以车辆自身重量的重力能和减震弹簧的弹性势能, 这两个动力能量作为动 力能源 ; 以路面的凹凸距离和车轮轴承架上减震弹簧的弹性距离作为动力距离。在车辆的 减震弹簧处, 把整台车分成车身上部分和车轮下部分两大相对活动部分 : 车身上部分主要 提供重力能量 ; 车轮下部分和减震弹簧主要提供重力运动距离 ; 车轮与路面凹凸变化的接 触, 使车体上下两大相对活动部分产生了动力距离。 在弹性限度内, 适当增加减震弹簧的弹 性距离 ; 利用减震弹簧的上部车身部分和下部车轮部分之间的相对距离变化 ; 用水平动力 杠杆和垂直动力顶杆的受力支撑点, 来连接上下两大相对活动部分的重力支撑点和机械能 转移连接点。使车身垂直上下运动的强大重力能转化成为动力杠杆和动力顶杆的机械能 ; 把机械能转移连接到车身上部的动力转化器储存, 就可以转化成为车辆的行驶动力能量。 其设计目的就是把垂直上下运动的重力能转化成水平旋转运动的动力能。
     当车辆静止时, 在车身重量的作用下, 减震弹簧已储存了一个与车身重量相等的 重力弹性势能 ; 这时的作用力与反作用力处于二力平衡状态, 二力之间的距离也处于一个 稳定的数值。这一点非常重要 : 因为减震弹簧处在这二个力的中间 ; 而二个力任何一个有 细小的变化, 这二个力就会产生相互作用运动 ; 二个力的相互作用使减震弹簧产生弹性形 变, 这样二个力之间的距离也成为一个变化的数值。
     当车辆运动时, 路面的凹凸不平使车身产生了上下运动 ; 车身的向下运动, 产生了 重力能, 在重力加速度的作用下, 重力能将达到车身重量的几倍以上。 重力能一部分从车轮 转移到路面, 而一部分又储存在减震弹簧上 ; 原有的重力弹性势能加上新来的重力能, 减震 弹簧以弹性形变的形式, 储存了远远大于车身重量的重力弹性势能。重力弹性势能产生了 向上的反作用运动 ; 路面受到车轮的作用力也产生了向上的反作用力 ; 向上的运动能量使
     车身重量变到最小。这时车轮的转动在负载重量很小和惯性力的作用下, 就能轻松的升高 到凸面上。这样车辆只用比较小的能量就完成了对车身重力势能的储存。所以利用减震弹 簧对重力能的储存和释放, 配合路面的凹凸变化 ; 车身重量在一降一升的过程, 重力能和重 力势能的大小不同, 就存有一个很大的剩余能量。 对这个剩余能量的转移利用, 将给各种车 辆提供了无穷的动力能源。
     虽然重力能对减震弹簧造成的弹性距离大小不同, 幅度很小, 只有几厘米的距离。 但是它的重力能量强大 ; 而且路面的一个凹凸面, 就会使重力能和弹性势能产生几个上下 来回的衰减运动。所以车辆运动时, 车身重力能就是一个不停上下运动的动力能量。
     本发明利用了车身的重力能和减震弹簧的弹性势能 : 利用减震弹簧的弹性距离使 车身重力能大部分得到直接转移 ; 利用它的弹性势能再储存了一部分重力能来重新转移 ; 使重力能得到最大限度的转移利用。所以其设计关键在减震弹簧这里。减震弹簧把车身和 车轮分成上下两大相对活动部分 ; 车身上部分占据了车体大部分的重量。 当车辆运动时, 车 身上部分处于相对稳定状态, 决定着车身重力能的大小。而车轮下部分是减震动力的主要 活动部分, 它随着路面的凹凸不同, 决定着减震动力距离的大小。 所以要求减震弹簧这里要 有适当宽的重力减震距离 ; 减震弹簧在弹性限度之内要有足够的弹性强度。 在正常状态下, 减震弹簧的弹性距离要设计在最大震动幅度安全许可的范围内。 这样既可转移出足够的动 力能量, 也可以使车身有足够的安全平稳性。 本发明的另一个关键部件是机械式动力转化器的应用 : 它能把上下运动的震动重 力能转化成旋转运动的动力能。它的工作原理与发条式机械定时器相似 ; 它能把震动幅度 大小不同的向下运动重力从内端单向紧缩储存, 再转化成均匀旋转运动的转动力从外端释 放输出。动力转化器的大小要根据车身实际重量大小来设计, 以确保车身重力能可以得到 最大限度的回收紧缩储存, 使重力能得到充分的转化利用。( 在后面有详细介绍 )
     因为不同的道路有平滑与崎岖的不同路况, 路面越是凹凸不平, 车身产生的重力 能就越大。车辆不同的行驶速度, 车身重力能产生的能量也各不相同。所以本发明最适合 于电动车辆的应用。 以电力驱动方式取代内燃机驱动方式, 使到车辆行驶时所消耗的电能, 可以通过自身的重力能来发电补充储存。采用电力驱动方式, 使电能可以更容易的来集中 储存调配应用 ; 也使车辆摆脱了对化石能源的依靠, 实现了车辆的零排放。 所以自行化电动 车未来将会成为人类普遍使用的交通工具。
     附图说明
     图1: “木牛流马” 技术之重力直接转移方式示意简图。
     (1) 重力连臂、 (2) 受力臂、 (3) 单车大齿轮、 (4) 传动拉链、 (5) 单车小齿轮、 (6) 车轮、 (7) 车轮支架、 (8) 减震弹簧、 (9) 货物车身。
     图2: 顶杆支撑拉动方式示意图。
     (1) 动力杠杆、 (2) 动力顶杆、 (3) 动力臂、 (4) 减震弹簧、 (5) 动力拉链、 (6) 单向 齿轮、 (7) 复位弹簧、 (8) 动力转化器、 (9) 车轮轴、 (10) 车轮。
     图3: 动力杠杆拉动方式示意图。
     (1) 动力杠杆、 (2) 减震弹簧、 (3) 动力支撑臂、 (4) 动力连臂、 (5) 动力拉链、 (6) 复位弹簧、 (7) 单向齿轮、 (8) 动力转化器、 (9) 车轮轴、 (10) 车轮。图4: 顶杆扳动方式示意图。
     (1) 动力杠杆、 (2) 减震弹簧、 (3) 动力顶杆、 (4) 齿轮扳动臂、 (5) 单向齿轮、 (6) 动力转化器、 (7) 车轮轴、 (8) 车轮。
     图5: 永磁垂直震动发电方式示意图。
     (1) 减震弹簧、 (2) 动力顶杆、 (3) 永磁体、 (4) 电感线圈、 (5) 震动发电机、 (6) 车 轮轴、 (7) 车轮。
     图6: 动力转化器结构示意图。
     (1) 轴心、 (2) 单向内齿轮、 (3) 弹簧钢圈、 (4) 旋转外齿轮、 (5) 外壳座架。 具体实施方式
     本发明的技术方式, 可以普遍适用于各种车辆的节能减排应用 ; 而不同的车辆有 不同的技术要求, 对于实际应用还需要专业技术人员去操作利用。这里以现有的电动汽车 作为样本来设计, 利用了现有电动汽车的动力电池和行驶动力系统。因为每一辆汽车都有 四个车轮, 每个车轮上都可以用相同的动力转移回收原理来设计。所以这里就以一个车轮 上的动力转移回收来做说明 ; 以最简单最直观的图形和设计来说明其工作原理。根据本发 明提供的设计原理, 动力转移回收有很多种设计方式 ; 不同的车辆可以选择不同的设计方 式, 所以这里列举出五种设计方式可供参考选择。 第一种 : “木牛流马” 技术之重力直接转移方式。如附图 1 所示 :
     1、 车体下部分的制造 : 把受力臂 (2)、 单车大齿轮 (3)、 传动拉链 (4)、 单车小齿轮 (5)、 车轮 (6)、 车轮支架 (7) 等互相连接固定成为相对独立的下部主体。 这部分与单车的脚 踏受力臂到大小齿轮等部分有相同的结构和工作原理就可以。
     2、 把货物车身 (9) 作为车体上部分的重力独立运动主体, 用减震弹簧 (8) 支撑连 接到下部分的车轮支架 (7) 上。
     3、 在上部分货物车身 (9) 的底部, 用重力连臂 (1) 连接到下部分的受力臂 (2) 上 ; 使到上部分的重力运动变成为下部分的动力运动。
     这是一种最简单最直观的设计方式 : 与台式弹簧秤的结构原理有些相类似。只要 车辆有运动, 车体上下部分的相对运动, 就有了动力距离 ; 车身上部分的重量和减震弹簧的 弹性势能就成为车辆行驶运动的动力能源。这种简单的重力直接转移方式, 在实际应用中 可以有更多的扩展空间 : 比如将单车大齿轮换作动力转化器, 加装变速调速装置 ; 或加装 发电装置等, 都可以改进车辆的性能。这种设计方式适合于自行化电动车和自行化人力车 的应用。
     第二种 : 顶杆支撑拉动方式。如附图 2 所示 :
     1、 用动力臂 (3) 前端活动固定在车身底部车轮 (10) 的位置上 ; 后端下面作为车轮 轴 (9) 的承载架, 上面用减震弹簧 (4) 支撑到车身上。
     2、 在动力臂 (3) 的车轮轴 (9) 上部, 活动固定直立起一根动力顶杆 (2) 延伸到车 身上部, 活动固定支撑到车身里面动力杠杆 (1) 的中心位置。
     3、 动力杠杆 (1) 的一端活动固定在车身上 ; 另一端连接在单向齿轮 (6) 的动力拉 链 (5) 上 ; 动力拉链 (5) 连接复位弹簧 (7) 后固定在车身上。
     4、 单向齿轮 (6) 与动力转化器 (8) 同轴相连, 动力转化器 (8) 连接变速齿轮。
     5、 变速齿轮可以直接连进车身的行驶动力系统 ; 也可以另外连接飞轮发电机组发电。 当车辆行驶时, 承载车轮 (10) 的动力臂 (3) 所产生的震动, 就会由动力顶杆 (2) 支撑带动动力杠杆 (1) 做上下运动 ; 动力杠杆 (1) 的向上运动, 就会拉动单向齿轮 (6) 带动 动力转化器 (8) 的内端做单向紧缩运动 ; 向下运动为还原复位。这样车轮 (10) 的不停上下 震动, 就会带动动力转化器 (8) 内端做快速的动力能单向紧缩储存运动 ; 动力转化器 (8) 的 外端就会释放出均匀旋转动力来带动变速齿轮转动。 变速齿轮的转动力可以直接用作车辆 的行驶动力 ; 也可以用于带动飞轮发电机组发电。电能经整流调压后充进动力电池储存使 用。
     这种设计方式 : 车轮用比较小的震动距离, 就可以使动力杠杆 (1) 产生比较大的 动力距离。调节动力杠杆 (1) 各个受力点之间的距离, 使重力能与动力距离的大小可以按 需要互相转化利用, 使动力转化器 (8) 储存到合适的动力能量。所以它适用于各种汽车、 电 动车和人力车辆的节能和自行化应用。
     第三种 : 动力杠杆拉动方式。如附图 3 所示 :
     1、 用一根具有一定承载强度的水平动力杠杆 (1) 的中心点, 由动力支撑臂 (3) 固 定支撑到上部车身上 ; 使动力支撑臂 (3) 成为车身重量的一个承载点。
     2、 动力杠杆 (1) 的后端作为车轮轴 (9) 的承载架, 车轮轴 (9) 的上面用减震弹簧 (2) 支撑到车身上部。
     3、 动力杠杆 (1) 的前端用动力连臂 (4) 连接延伸到上部车身里面, 与单向齿轮 (7) 的动力拉链 (5) 相连接 ; 动力拉链 (5) 连接复位弹簧 (6) 后固定到车身上。
     4、 单向齿轮 (7) 与动力转化器 (8) 同轴相连, 动力转化器 (8) 连接变速齿轮。
     5、 变速齿轮可以连接进车身的行驶动力系统 ; 也可以另外连接飞轮发电机组发 电。
     当车辆行驶时, 动力杠杆 (1) 的车轮 (10) 端所受到的车身重力和震动时产生的震 动距离, 就成为动力连臂 (4) 端的拉动力和动力距离 ; 在杠杆的平衡条件下, 车轮 (10) 端受 到的重力能等于动力连臂 (4) 端的动力能。动力连臂 (4) 在重力能的作用下就会拉动单向 齿轮 (7) 和动力转化器 (8) 做单向紧缩储存运动 ; 动力转化器 (8) 释放出的均匀旋转动力 就会带动变速齿轮转动。变速齿轮的转动力可以直接用作车辆的行驶动力 ; 也可以用于带 动飞轮发电机组发电, 电能经整流调压后充进动力电池储存使用。
     这种设计方式 : 可以收集到比较强大的重力能 ; 调节动力杠杆 (1) 各个受力点之 间的距离, 就可以调节重力能与动力距离的大小 ; 使动力转化器 (8) 储存到合适的动力能 量。所以它适用于各种汽车的节油应用, 也适用于电动汽车和电动单车的自行化应用。
     第四种 : 顶杆扳动方式。如附图 4 所示 :
     1、 用具有一定承载强度的动力杠杆 (1) 的前端活动固定在车身下部 ; 动力杠杆 (1) 后端下面作为车轮轴 (7) 的承载架 ; 上面用减震弹簧 (2) 与上部车身相连接。
     2、 动力杠杆 (1) 的后端活动连接动力顶杆 (3) ; 动力顶杆 (3) 延伸到车身上部与 齿轮扳动臂 (4) 活动连接。
     3、 齿轮扳动臂 (4) 套接在单向齿轮 (5) 上, 单向齿轮 (5) 与动力转化器 (6) 同轴 相连。
     4、 动力转化器 (6) 的外齿轮连接变速齿轮。变速齿轮可以直接连进车身的动力系 统; 也可以另外连接飞轮发电机组发电。
     当车辆行驶时, 承载车轮 (8) 的动力杠杆 (1) 所产生的震动, 就会由动力顶杆 (3) 支撑带动齿轮扳动臂 (4) 做上下运动 ; 动力顶杆 (3) 的向上运动, 就会使齿轮扳动臂 (4) 扳 动单向齿轮 (5) 带动动力转化器 (6) 内端做单向紧缩储存运动 ; 动力顶杆 (3) 的向下运动 为还原复位。 这样车轮 (8) 的不停上下震动, 就会带动动力转化器 (6) 内端做快速的重力能 紧缩储存运动 ; 动力转化器 (6) 的外端就会释放出均匀旋转动力来带动变速齿轮转动。变 速齿轮的转动力可以直接用作车辆的行驶动力 ; 也可以用于带动飞轮发电机组发电 ; 电能 经整流调压后充进动力电池储存使用。
     这种设计方式 : 结构比较简单实用, 适用范围广 ; 它适用于各种汽车、 电动车辆和 人力车辆的自行和节能应用。
     第五种 : 永磁垂直震动发电方式。如附图 5 所示 :
     1、 按车身重量和发电量需要来制造一台永磁垂直震动发电机 (5)。震动发电机 (5) 分为上下两大活动部分 : 上部分为与车身连接固定的发电电感线圈 (4) 和外部紧固外 壳; 下部分为与车轮轴连接的垂直活动永磁体 (3)。上下两部分垂直交叉排放安装固定在 一起, 使到永磁体 (3) 的震动磁力线能够切割电感线圈 (4)。 为了使电感线圈产生的电流能 够同步流动, 必须把永磁体 (3) 分成上下磁体对应上下线圈 ; 以同动不同磁极的方式来切 割电感线圈 (4), 使到车轮 (7) 的上下震动力能直接转化成电感线圈 (4) 的交变电流输出。
     2、 把垂直震动发电机 (5) 安装固定在车轮轴 (6) 上部的车身里面。
     3、 在车轮轴 (6) 承载架的减震弹簧 (1) 上面, 固定竖立起一根动力顶杆 (2) ; 动力 顶杆 (2) 伸进车身里面, 连接支撑到震动发电机 (5) 下部的活动永磁体 (3) ; 使到动力顶杆 (2) 的震动力能带动震动发电机 (5) 直接发电。
     4、 把震动发电机 (5) 产生的电能整流调压后充进动力电池储存使用。
     这种设计方式 : 其关键是垂直震动发电机的制造, 震动发电机在发电时会产生很 强的磁阻力, 增加了车身的减震力度 ; 所以震动发电机必须具有一定强度的耐震动力。 如果 能开发出高温超导材料来产生它的永久磁场, 其发电功率和效果就会相当显著。它适用于 电动汽车和电动单车等电动车辆的自行和节能应用。
     动力转化器的内部结构和工作原理。如附图 6 所示 :
     动力转化器与一件大型发条式机械定时器相似 : 按车身重量大小不同的重力要 求, 用一条比较长的强弹性扁钢板条, 弯曲成螺旋形弹簧钢圈 (3), 作为动力储存发条 ; 圈 数视动力要求而定。 弹簧钢圈 (3) 的内端固定在与单向内齿轮 (2) 同轴相连的轴心 (1) 上 ; 外端连接在同轴相连的旋转外齿轮 (4) 上 ; 旋转外齿轮 (4) 另外连接变速齿轮, 使到弹簧钢 圈 (3) 的内端在单向内齿轮 (2) 的单向紧缩力的作用下, 从外端的旋转外齿轮 (4) 做旋转 释放输出 ; 旋转外齿轮 (4) 的转动力受到变速齿轮的变速阻力, 就形成了均匀稳定的旋转 动力。这样就利用了弹簧钢圈的弹性势能来做转化, 把大小不同的震动力从内端单向紧缩 输入储存, 变成均匀稳定的旋转动力从外端释放输出。
     把轴心 (1)、 单向内齿轮 (2)、 弹簧钢圈 (3)、 旋转外齿轮 (4) 等, 用四方形外壳座架 (5) 组装固定在一起, 成为一个独立的配件 ; 作为制造节能减排或自行化车辆的关键部件。

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1、(10)申请公布号 CN 101992683 A (43)申请公布日 2011.03.30 CN 101992683 A *CN101992683A* (21)申请号 200910163450.1 (22)申请日 2009.08.14 B60K 8/00(2006.01) B60K 17/28(2006.01) B60G 11/00(2006.01) B60L 11/18(2006.01) H02K 7/18(2006.01) B62M 9/00(2006.01) (71)申请人 郭子龙 地址 522000 广东省揭阳市榕城区新兴街道 东郊村甲东里围榕华大道南十三巷20 号 (72)发明人 郭。

2、子龙 (54)发明名称 重力转化成动力的自行化节能车 (57)摘要 本 发 明 提 供 了 用 于 汽 车、 电 动 车、 人 力 车 等 车 辆 的 自 行 化 节 能 技 术, 其 技 术 特 征 在 于 : 对 车 辆 自 身 重 量 的 重 力 能 和 减 震 弹 簧 的 弹 性 势 能 等 各 种 动 力 能 量 的 全 方 位 转 移 回 收 利 用 ; 使 车 辆 以 最 小 的 能 量 输 出 就 能 产 生 最 大 的 运 动 距 离, 力 求 最大程度的达到接近于全自行化状态。 其中提 供 了 五 种 动 力 转 移 回 收 技 术 方 式 可 供 参 考 选 择。 本 发。

3、 明 以 改 变 传 统 车 辆 对 化 石 能 源 的 依 靠 为 最 终 目的。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 附图 6 页CN 101992686 A 1/2 页 2 1. 一种 “ 木牛流马” 技术方式的汽车、 电动车、 人力车等车辆的自行化节能技术, 为改变 传 统 车 辆 对 化 石 能 源 的 依 靠 提 供 了 新 方 法 ; 其 技 术 特 征 在 于 : 利 用 车 辆 自 身 重 量 的 重 力 能 和 减 震 弹 簧 的 弹 性 势 能 作 为 动 力 能 源 ; 利 用 路 面 。

4、的 凹 凸 距 离 和 减 震 弹 簧 的 弹 性 距 离 作 为 动 力 距 离 ; 在 车 轮 上 部 的 减 震 弹 簧 处 留 出 比 较 宽 的 重 力 运 动 距 离, 把 整 部 车 体 分 成 上 下 两 大 相 对 活 动 部 分 : 车 身 上 部 分 主 要 提 供 重 力 能 量 ; 车 轮 下 部 分 和 减 震 弹 簧 主 要 提 供 重 力 运 动 距 离 ; 车 轮 与 路 面 凹 凸 变 化 的 接 触, 使 车 体 上 下 两 大 相 对 活 动 部 分 产 生 了 动 力 距 离 ; 利 用 动 力 杠 杆 的 三 个 受 力 支 撑 点 来 连 接 上 。

5、下 两 大 活 动 部 分 的 重 力 支 撑 点 和 机 械 能 转 移 连 接 点, 使 车 身 垂 直 上 下 运 动 的 重 力 能 转 变 成 动 力 杠 杆 的 机 械 能 ; 把 动 力 杠 杆 的 机 械 能 连 接 到 车 身 上 部 的 动 力 转 化 器 储 存, 并 转 化 成 旋 转 动 力 作 为 车 辆 的 行 驶 动 力 ; 作 为 汽 车、 电 动 汽 车、 电 动单车、 人力车等各种车辆的自行化和节能减排应用。 2. 根 据 权 利 要 求 1 及 本 发 明 提 供 的 重 力 直 接 转 移 方 式 ; 其 技 术 特 征 在 于 : 把 整 台 车 体。

6、 分 成 上 下 两 大 相 对 活 动 部 分 来 设 计 ; 车 轮 (6) 下 部 分 由 受 力 臂 (2)、 大 齿 轮 (3)、 传 动 拉 链 (4)、 小齿轮(5)、 车轮(6)、 车轮支架(7) 等组装固定在一起, 成为一套相对独立的下部运动 主体 ; 用减震弹簧(8) 支撑连接上下部分, 使上下部分之间存有一定的动力运动距离 ; 货物 车 身 (9) 上 部 分 作 为 重 力 独 立 运 动 主 体, 由 重 力 连 臂 (1) 直 接 连 接 到 下 部 分 的 受 力 臂 (2) 上, 使到车身重力直接作为车辆的行驶动力来利用。 3. 根 据 权 利 要 求 1 及 。

7、本 发 明 提 供 的 顶 杆 支 撑 拉 动 方 式 ; 其 技 术 特 征 在 于 : 车 身 上 部 分 与 车 轮 (10) 下 部 分 有 较 大 的 相 对 运 动 距 离, 动 力 杠 杆 (1) 设 置 在 车 身 上 部 分, 它 的 一 端 固 定在车身上 ; 另一端用动力拉链(5) 连接到动力转化器(8) 的单向齿轮(6) 上 ; 中心点由车 轮(10) 下部分的动力顶杆(2) 支撑连接 ; 动力转化器(8) 经变速齿轮后连接进车身的行驶 动力系统或 连接飞轮发电机组发电。 4. 根 据 权 利 要 求 1 及 本 发 明 提 供 的 动 力 杠 杆 拉 动 方 式 ; 。

8、其 技 术 特 征 在 于 : 动 力 杠 杆 (1) 设置在车轮(10) 下部分的上面, 它的中心点由动力支撑臂(3) 固定连接支撑车身上部 分 的 重 力 ; 一 端 由 下 部 分 的 车 轮 轴 (9) 承 套 固 定 连 接 ; 另 一 端 由 动 力 连 臂 (4) 连 接 动 力 拉 链 (5) 到 车 身 上 部 动 力 转 化 器 (8) 的 单 向 齿 轮 (7) 上 ; 动 力 转 化 器 (8) 连 接 变 速 齿 轮 后 连 接进车身的行驶动力系统或连接飞轮发电机组发电。 5. 根 据 权 利 要 求 要 求 1 及 本 发 明 提 供 的 顶 杆 扳 动 方 式 ;。

9、 其 技 术 特 征 在 于 : 动 力 杠 杆 (1) 的 中 心 点 作 为 车 轮 下 部 分 固 定 承 载 架, 承 载 车 轮 轴 (7) ; 一 端 固 定 在 车 身 上 部 分 上 ; 另 一 端 连 接 动 力 顶 杆 (3) 至 车 身 上 部 直 接 与 齿 轮 扳 动 臂 (4) 相 连 ; 齿 轮 扳 动 臂 (4) 套 接 在 动 力 转 化 器 (6) 的 单 向 齿 轮 (5) 上, 动 力 转 化 器 (6) 连 接 变 速 齿 轮 后 连 接 进 车 身 的 行 驶 动 力 系统或连接飞轮发电机组发电。 6. 根 据 权 利 要 求 1 及 本 发 明 提。

10、 供 的 垂 直 震 动 发 电 方 式 ; 其 技 术 特 征 在 于 : 用 电 感 线 圈 (4) 和 永 久 磁 铁 (3) 交 叉 安 装 形 成 两 组 相 对 运 动 组, 制 造 一 台 与 车 身 重 力 相 匹 配 的 垂 直 震 动发电机(5) ; 发电机的电感线圈(4) 组作为与车身上部分固定连接组 ; 永久磁铁(3) 组作 为 与 车 轮 (7) 下 部 分 固 定 连 接 组 ; 车 辆 上 下 部 分 的 相 对 运 动 就 是 发 电 机 电 感 线 圈 (4) 切 割 永 久 磁 铁 (3) 磁 力 线 的 动 力 ; 任 何 有 减 震 装 置 的 车 辆 。

11、都 可 以 在 每 个 车 轮 的 上 部 来 安 装 一 台 独立发电的垂直震动发电机(5) ; 电流经整流调压后输入动力电池储存使用。 7. 根据权利要求1、 2、 3、 4、 5、 所涉及的动力转化器 ; 其技术特征在于 : 按车身重量大小 不 同 的 重 力 要 求, 用 一 条 比 较 长 的 强 弹 性 扁 钢 板 条, 弯 曲 成 螺 旋 形 弹 簧 钢 圈 (3), 圈 数 视 动 权 利 要 求 书 CN 101992683 ACN 101992686 A 2/2 页 3 力 要 求 而 定 ; 利 用 弹 簧 钢 圈 (3) 的 弹 性 势 能 作 为 动 力 储 存 与 。

12、释 放 的 发 条 ; 钢 圈 (3) 的 内 端 固 定 在 与 单 向 内 齿 轮 (2) 同 轴 相 连 的 轴 心 (1) 上, 外 端 固 定 在 同 轴 相 连 的 旋 转 外 齿 轮 (4) 上 ; 单向内齿轮(2) 作为动力的单向紧缩储存, 旋转外齿轮(4) 作为动力的释放输出 ; 把轴 心 (1)、 单 向 内 齿 轮 (2)、 弹 簧 钢 圈 (3)、 旋 转 外 齿 轮 (4) 等, 用 外 壳 座 架 (5) 组 装 固 定 在 一 起, 成为一个独立的配件 ; 作为制造节能减排或自行化车辆的关键部件。 权 利 要 求 书 CN 101992683 ACN 101992。

13、686 A 1/6 页 4 重力转化成动力的自行化节能车 技术领域 0001 本 发 明 属 于 汽 车、 电 动 车、 人 力 车 等 车 辆 的 自 行 化 节 能 技 术, 给 各 种 车 辆 的 节 能 减 排提供了新方法。 这方法可以使各种汽车以最小的能量输出, 就能产生最大的运动距离 ; 可 以 使 各 种 电 动 车 辆 最 大 程 度 的 免 用 外 加 能 源 就 能 够 自 动 行 驶 ; 也 可 以 用 于 人 力 车 辆 的 省 力 和自行化应用。所以适用于所有路上行驶运动的车辆。 背景技术 0002 社 会 经 济 的 可 持 续 发 展, 需 要 大 量 的 动 力。

14、 能 源。 而 化 石 能 源 是 人 类 目 前 的 主 要 能 源 依 靠, 但 是 它 的 不 可 再 生, 使 人 类 的 能 源 利 用 面 临 危 机 ; 而 它 的 环 境 污 染, 已 使 全 球 气 候 逐渐变暖。 车辆的行驶用油, 是化石能源的主要消耗 ; 如何改变车辆行驶运动对化石能源的 依靠, 是全人类共同面临的挑战。 0003 在 人 类 对 车 辆 使 用 的 历 史 上, 曾 经 有 过 一 种 免 用 能 源 就 能 够 自 动 行 驶 的“木 牛 流 马” 技术的传说 ; 对于这种自行化交通工具的制造和使用, 是真是假已很难考 证。不过远古 人类对自行化交通工。

15、具的美好设想和追求, 也是现代人类的理想追求。 0004 现 在 各 种 车 辆 所 用 的 节 能 技 术, 都 存 在 各 种 缺 点 ; 各 种 技 术 都 无 法 使 车 辆 摆 脱 对 化石能源的依靠。 而一些对车辆自身各种动力能量转移利用的技术, 也都存在缺点 ; 很多技 术都是以增加车辆行驶阻力为代价来获得很少的能量, 节能效果很差。 0005 车 辆 作 为 一 种 重 量 较 大 的 运 动 物 体, 其 自 身 重 量 实 际 就 是 一 个 强 大 的 运 动 能 量。 是 否 能 从 它 的 行 驶 运 动 过 程 中 对 其 运 动 能 量 重 新 回 收 转 移 利。

16、 用? 现 在 的 物 理 学 认 为 是 不 可 能 的。 因 为 现 在 还 没 有 很 好 的 方 法, 可 以 从 其 运 动 过 程 中 转 移 出 运 动 能 量 来 重 新 回 收 利 用。 但是车辆作为一种相对的水平运动物体, 其实际运动过程受到路面凹凸不平的影响 ; 其 车 身 重 量 既 有 一 个 水 平 运 动 能 量 ; 也 有 一 个 运 动 距 离 很 小 的 垂 直 运 动 能 量。 水 平 运 动 能 量 是 个 消 耗 能 量 的 力 ; 垂 直 运 动 能 量 则 是 个 产 生 能 量 的 力。 现 在 的 各 种 车 辆 只 使 用 了 消 耗 能 量。

17、 的 水 平 运 动 力 ; 而 没 有 利 用 产 生 能 量 的 强 大 垂 直 运 动 力 ; 所 以 造 成 垂 直 运 动 力 对 路 面 的 破 坏。 车 辆 的 垂 直 运 动 力 实 际 就 是 车 身 重 力 能。 不 过 对 于 运 动 车 辆 而 言, 垂 直 运 动 力 只 是 车身重力能的一部分, 并不是全部。 因为车身重力能的大小与车辆的运动速度关系密切 ; 所 以要利用好车身重力能, 就必须从物理学的角度来做一个简单的探讨和说明。 0006 在 地 面 上 水 平 运 动 的 物 体, 有 一 个 必 须 了 解 清 楚 的 关 键 问 题 就 是 运 动 物 体。

18、 自 身 重 量 的 重 力 : 当 物 体 静 止 时, 物 体 自 身 重 力 就 是 一 个 固 定 不 变 的 数 值 ; 当 物 体 运 动 时, 物 体 自 身 重 力 就 是 一 个 大 小 变 化 的 数 值 ; 重 力 将 随 着 物 体 运 动 速 度 的 增 加 而 逐 渐 变 小。 当 物 体 达 到一定的高速运动状态时, 重力将等于零。 重力并没有消失, 它随着运动速度的增加而逐渐 转化成物体的前进运动惯性力。 0007 对 于 地 面 上 水 平 运 动 的 物 体, 阻 碍 其 运 动 的 只 有 两 个 阻 力 : 一 个 是 垂 直 重 力 造 成 的摩擦阻力。

19、 ; 另一个是空气阻力。 对于运动速度不同的物体, 这两个阻力也大小不同 : 当物 体 运 动 速 度 比 较 慢 时, 重 力 很 大, 摩 擦 阻 力 也 比 较 大, 空 气 阻 力 却 很 小 ; 克 服 摩 擦 阻 力 是 它 消 耗 能 量 的 主 要 关 键。 当 物 体 运 动 速 度 很 快 时, 重 力 变 得 很 小, 摩 擦 阻 力 也 变 小, 空 气 阻 力 说 明 书 CN 101992683 ACN 101992686 A 2/6 页 5 却很大 ; 克服空气阻力成为它消耗能量的主要关键。 0008 车 辆 作 为 一 种 速 度 比 较 慢 的 运 动 物 体。

20、, 其 行 驶 运 动 所 消 耗 的 能 量 主 要 用 来 克 服 自 身重力造成的摩擦阻力。 所以, 提高车辆的行驶运动速度, 其车身重力将大部分转化成前进 运 动 惯 性 力 : 摩 擦 阻 力 将 变 得 很 小, 它 所 消 耗 的 能 量 就 降 到 最 低, 其 节 能 效 果 就 相 当 显 著。 这就是现在大量建设高速公路和火车大量提速的主要原因。 0009 然 而, 对 于 不 能 高 速 运 动 的 车 辆, 对 其 自 身 垂 直 重 力 最 大 限 度 的 转 化 成 水 平 运 动 力, 将成为节能减排的关键。 0010 现 在 随 着 滑 动 轮 技 术 的 发。

21、 展, 阻 碍 车 辆 水 平 运 动 的 摩 擦 阻 力 已 变 得 很 小 ; 摩 擦 阻 力大体上都不到车身重力的十分之一。 所以车辆水平行驶动力只需要车身垂直重力的十分 之一, 就能满足车辆的行驶运动需要。 0011 所 以, 本 发 明 从 车 身 重 力 能 的 实 际 情 况 来 做 设 计 : 把 车 身 与 车 轮 分 成 上 下 两 大 相 对活动部分 ; 把车身上部的大部分 重量当作一个上下运动能量来使用。 当车身向下运动时, 车 身 重 力 大 部 分 被 转 移 吸 收 利 用 ; 车 轮 受 到 的 摩 擦 阻 力 就 得 到 减 少, 其 行 驶 运 动 所 消 。

22、耗 的 能 量 就 降 到 最 底。 只 要 车 辆 有 运 动, 就 有 重 力 能 可 转 移 利 用 ; 不 单 可 以 转 移 利 用, 还 可 以 储 存。 不管重力大小都可以转移储存集中后再调配利用 ; 使到车辆在不同的运动状态下, 都可 以 全 方 位 的 来 回 收 转 移 利 用 其 重 力 能 量 ; 使 车 辆 的 节 能 减 排 达 到 最 大 程 度 的 接 近 自 行 化 状 态。 发明内容 0012 本 发 明 以 车 辆 自 身 重 量 的 重 力 能 和 减 震 弹 簧 的 弹 性 势 能, 这 两 个 动 力 能 量 作 为 动 力 能 源 ; 以 路 面 。

23、的 凹 凸 距 离 和 车 轮 轴 承 架 上 减 震 弹 簧 的 弹 性 距 离 作 为 动 力 距 离。 在 车 辆 的 减 震 弹 簧 处, 把 整 台 车 分 成 车 身 上 部 分 和 车 轮 下 部 分 两 大 相 对 活 动 部 分 : 车 身 上 部 分 主 要 提 供 重 力 能 量 ; 车 轮 下 部 分 和 减 震 弹 簧 主 要 提 供 重 力 运 动 距 离 ; 车 轮 与 路 面 凹 凸 变 化 的 接 触, 使车体上下两大相对活动部分产生了动力距离。 在弹性限度内, 适当增加减震弹簧的弹 性 距 离 ; 利 用 减 震 弹 簧 的 上 部 车 身 部 分 和 下 。

24、部 车 轮 部 分 之 间 的 相 对 距 离 变 化 ; 用 水 平 动 力 杠 杆 和 垂 直 动 力 顶 杆 的 受 力 支 撑 点, 来 连 接 上 下 两 大 相 对 活 动 部 分 的 重 力 支 撑 点 和 机 械 能 转 移 连 接 点。 使 车 身 垂 直 上 下 运 动 的 强 大 重 力 能 转 化 成 为 动 力 杠 杆 和 动 力 顶 杆 的 机 械 能 ; 把 机 械 能 转 移 连 接 到 车 身 上 部 的 动 力 转 化 器 储 存, 就 可 以 转 化 成 为 车 辆 的 行 驶 动 力 能 量。 其设计目的就是把垂直上下运动的重力能转化成水平旋转运动的动力。

25、能。 0013 当 车 辆 静 止 时, 在 车 身 重 量 的 作 用 下, 减 震 弹 簧 已 储 存 了 一 个 与 车 身 重 量 相 等 的 重 力 弹 性 势 能 ; 这 时 的 作 用 力 与 反 作 用 力 处 于 二 力 平 衡 状 态, 二 力 之 间 的 距 离 也 处 于 一 个 稳 定 的 数 值。 这 一 点 非 常 重 要 : 因 为 减 震 弹 簧 处 在 这 二 个 力 的 中 间 ; 而 二 个 力 任 何 一 个 有 细 小 的 变 化, 这 二 个 力 就 会 产 生 相 互 作 用 运 动 ; 二 个 力 的 相 互 作 用 使 减 震 弹 簧 产 生。

26、 弹 性 形 变, 这样二个力之间的距离也成为一个变化的数值。 0014 当 车 辆 运 动 时, 路 面 的 凹 凸 不 平 使 车 身 产 生 了 上 下 运 动 ; 车 身 的 向 下 运 动, 产 生 了 重力能, 在重力加速度的作用下, 重力能将达到车身重量的几倍以上。 重力能一部分从车轮 转 移 到 路 面, 而 一 部 分 又 储 存 在 减 震 弹 簧 上 ; 原 有 的 重 力 弹 性 势 能 加 上 新 来 的 重 力 能, 减 震 弹 簧 以 弹 性 形 变 的 形 式, 储 存 了 远 远 大 于 车 身 重 量 的 重 力 弹 性 势 能。 重 力 弹 性 势 能 产。

27、 生 了 向 上 的 反 作 用 运 动 ; 路 面 受 到 车 轮 的 作 用 力 也 产 生 了 向 上 的 反 作 用 力 ; 向 上 的 运 动 能 量 使 说 明 书 CN 101992683 ACN 101992686 A 3/6 页 6 车 身 重 量 变 到 最 小。 这 时 车 轮 的 转 动 在 负 载 重 量 很 小 和 惯 性 力 的 作 用 下, 就 能 轻 松 的 升 高 到凸面上。 这样车辆只用比较小的能量就完成了对车身重力势能的储存。 所以利用减震弹 簧 对 重 力 能 的 储 存 和 释 放, 配 合 路 面 的 凹 凸 变 化 ; 车 身 重 量 在 一 降。

28、 一 升 的 过 程, 重 力 能 和 重 力势能的大小不同, 就存有一个很大的剩余能量。 对这个剩余能量的转移利用, 将给各种车 辆提供了无穷的动力能源。 0015 虽 然 重 力 能 对 减 震 弹 簧 造 成 的 弹 性 距 离 大 小 不 同, 幅 度 很 小, 只 有 几 厘 米 的 距 离。 但 是 它 的 重 力 能 量 强 大 ; 而 且 路 面 的 一 个 凹 凸 面, 就 会 使 重 力 能 和 弹 性 势 能 产 生 几 个 上 下 来回的衰减运动。所以车辆运动时, 车身重力能就是一个不停上下运动的动力能量。 0016 本 发 明 利 用 了 车 身 的 重 力 能 和 。

29、减 震 弹 簧 的 弹 性 势 能 : 利 用 减 震 弹 簧 的 弹 性 距 离 使 车 身 重 力 能 大 部 分 得 到 直 接 转 移 ; 利 用 它 的 弹 性 势 能 再 储 存 了 一 部 分 重 力 能 来 重 新 转 移 ; 使重力能得到最大限度的 转移利用。 所以其设计关键在减震弹簧这里。 减震弹簧把车身和 车轮分成上下两大相对活动部分 ; 车身上部分占据了车体大部分的重量。 当车辆运动时, 车 身 上 部 分 处 于 相 对 稳 定 状 态, 决 定 着 车 身 重 力 能 的 大 小。 而 车 轮 下 部 分 是 减 震 动 力 的 主 要 活动部分, 它随着路面的凹凸。

30、不同, 决定着减震动力距离的大小。 所以要求减震弹簧这里要 有适当宽的重力减震距离 ; 减震弹簧在弹性限度之内要有足够的弹性强度。 在正常状态下, 减震弹簧的弹性距离要设计在最大震动幅度安全许可的范围内。 这样既可转移出足够的动 力能量, 也可以使车身有足够的安全平稳性。 0017 本 发 明 的 另 一 个 关 键 部 件 是 机 械 式 动 力 转 化 器 的 应 用 : 它 能 把 上 下 运 动 的 震 动 重 力 能 转 化 成 旋 转 运 动 的 动 力 能。 它 的 工 作 原 理 与 发 条 式 机 械 定 时 器 相 似 ; 它 能 把 震 动 幅 度 大 小 不 同 的 向。

31、 下 运 动 重 力 从 内 端 单 向 紧 缩 储 存, 再 转 化 成 均 匀 旋 转 运 动 的 转 动 力 从 外 端 释 放 输 出。 动 力 转 化 器 的 大 小 要 根 据 车 身 实 际 重 量 大 小 来 设 计, 以 确 保 车 身 重 力 能 可 以 得 到 最大限度的回收紧缩储存, 使重力能得到充分的转化利用。( 在后面有详细介绍) 0018 因 为 不 同 的 道 路 有 平 滑 与 崎 岖 的 不 同 路 况, 路 面 越 是 凹 凸 不 平, 车 身 产 生 的 重 力 能 就 越 大。 车 辆 不 同 的 行 驶 速 度, 车 身 重 力 能 产 生 的 能 。

32、量 也 各 不 相 同。 所 以 本 发 明 最 适 合 于电动车辆的应用。 以电力驱动方式取代内燃机驱动方式, 使到车辆行驶时所消耗的电能, 可 以 通 过 自 身 的 重 力 能 来 发 电 补 充 储 存。 采 用 电 力 驱 动 方 式, 使 电 能 可 以 更 容 易 的 来 集 中 储存调配应用 ; 也使车辆摆脱了对化石能源的依靠, 实现了车辆的零排放。 所以自行化电动 车未来将会成为人类普遍使用的交通工具。 附图说明 0019 图 1 : “ 木牛流马” 技术之重力直接转移方式示意简图。 0020 (1) 重力连臂、 (2) 受力臂、 (3) 单车大齿轮、 (4) 传动拉链、 (。

33、5) 单车小齿轮、 (6) 车轮、 (7) 车轮支架、 (8) 减震弹簧、 (9) 货物车身。 0021 图 2 : 顶杆支撑拉动方式示意图。 0022 (1) 动力杠杆、 (2) 动力顶杆、 (3) 动力臂、 (4) 减震弹簧、 (5) 动力拉链、 (6) 单向 齿轮、 (7) 复位弹簧、 (8) 动力转化器、 (9) 车轮轴、 (10) 车轮。 0023 图 3 : 动力杠杆拉动方式示意图。 0024 (1) 动力杠杆、 (2) 减震弹簧、 (3) 动力支撑臂、 (4) 动力连臂、 (5) 动力拉链、 (6) 复位弹簧、 (7) 单向齿轮、 (8) 动力转化器、 (9) 车轮轴、 (10)。

34、 车轮。 说 明 书 CN 101992683 ACN 101992686 A 4/6 页 7 0025 图 4 : 顶杆扳动方式示意图。 0026 (1) 动力杠杆、 (2) 减震弹簧、 (3) 动力顶杆、 (4) 齿轮扳动臂、 (5) 单向齿轮、 (6) 动力转化器、 (7) 车轮轴、 (8) 车轮。 0027 图 5 : 永磁垂直震动发电方式示意图。 0028 (1) 减震弹簧、 (2) 动力顶杆、 (3) 永磁体、 (4) 电感线圈、 (5) 震动发电机、 (6) 车 轮轴、 (7) 车轮。 0029 图 6 : 动力转化器结构示意图。 0030 (1) 轴心、 (2) 单向内齿轮、 。

35、(3) 弹簧钢圈、 (4) 旋转外齿轮、 (5) 外壳座架。 具体实施方式 0031 本 发 明 的 技 术 方 式, 可 以 普 遍 适 用 于 各 种 车 辆 的 节 能 减 排 应 用 ; 而 不 同 的 车 辆 有 不 同 的 技 术 要 求, 对 于 实 际 应 用 还 需 要 专 业 技 术 人 员 去 操 作 利 用。 这 里 以 现 有 的 电 动 汽 车 作 为 样 本 来 设 计, 利 用 了 现 有 电 动 汽 车 的 动 力 电 池 和 行 驶 动 力 系 统。 因 为 每 一 辆 汽 车 都 有 四 个 车 轮, 每 个 车 轮 上 都 可 以 用 相 同 的 动 力。

36、 转 移 回 收 原 理 来 设 计。 所 以 这 里 就 以 一 个 车 轮 上 的 动 力 转 移 回 收 来 做 说 明 ; 以 最 简 单 最 直 观 的 图 形 和 设 计 来 说 明 其 工 作 原 理。 根 据 本 发 明 提 供 的 设 计 原 理, 动 力 转 移 回 收 有 很 多 种 设 计 方 式 ; 不 同 的 车 辆 可 以 选 择 不 同 的 设 计 方 式, 所以这里列举出五种设计方式可供参考选择。 0032 第一种 : “ 木牛流马” 技术之重力直接转移方式。如附图1 所示 : 0033 1、 车 体 下 部 分 的 制 造 : 把 受 力 臂 (2)、 单 。

37、车 大 齿 轮 (3)、 传 动 拉 链 (4)、 单 车 小 齿 轮 (5)、 车轮(6)、 车轮支架(7) 等互相连接固定成为相对独立的下部主体。 这部分与单车的脚 踏受力臂到大小齿轮等部分有相同的结构和工作原理就可以。 0034 2、 把 货 物 车 身 (9) 作 为 车 体 上 部 分 的 重 力 独 立 运 动 主 体, 用 减 震 弹 簧 (8) 支 撑 连 接到下部分的车轮支架(7) 上。 0035 3、 在上部分货物车身(9) 的底部, 用重力连臂(1) 连接到下部分的受力臂(2) 上 ; 使到上部分的重力运动变成 为下部分的动力运动。 0036 这 是 一 种 最 简 单 。

38、最 直 观 的 设 计 方 式 : 与 台 式 弹 簧 秤 的 结 构 原 理 有 些 相 类 似。 只 要 车 辆 有 运 动, 车 体 上 下 部 分 的 相 对 运 动, 就 有 了 动 力 距 离 ; 车 身 上 部 分 的 重 量 和 减 震 弹 簧 的 弹 性 势 能 就 成 为 车 辆 行 驶 运 动 的 动 力 能 源。 这 种 简 单 的 重 力 直 接 转 移 方 式, 在 实 际 应 用 中 可 以 有 更 多 的 扩 展 空 间 : 比 如 将 单 车 大 齿 轮 换 作 动 力 转 化 器, 加 装 变 速 调 速 装 置 ; 或 加 装 发 电 装 置 等, 都 可。

39、 以 改 进 车 辆 的 性 能。 这 种 设 计 方 式 适 合 于 自 行 化 电 动 车 和 自 行 化 人 力 车 的应用。 0037 第二种 : 顶杆支撑拉动方式。如附图2 所示 : 0038 1、 用动力臂(3) 前端活动固定在车身底部车轮(10) 的位置上 ; 后端下面作为车轮 轴(9) 的承载架, 上面用减震弹簧(4) 支撑到车身上。 0039 2、 在 动 力 臂 (3) 的 车 轮 轴 (9) 上 部, 活 动 固 定 直 立 起 一 根 动 力 顶 杆 (2) 延 伸 到 车 身上部, 活动固定支撑到车身里面动力杠杆(1) 的中心位置。 0040 3、 动 力 杠 杆 (。

40、1) 的 一 端 活 动 固 定 在 车 身 上 ; 另 一 端 连 接 在 单 向 齿 轮 (6) 的 动 力 拉 链(5) 上 ; 动力拉链(5) 连接复位弹簧(7) 后固定在车身上。 0041 4、 单向齿轮(6) 与动力转化器(8) 同轴相连, 动力转化器(8) 连接变速齿轮。 说 明 书 CN 101992683 ACN 101992686 A 5/6 页 8 0042 5、 变 速 齿 轮 可 以 直 接 连 进 车 身 的 行 驶 动 力 系 统 ; 也 可 以 另 外 连 接 飞 轮 发 电 机 组 发 电。 0043 当 车 辆 行 驶 时, 承 载 车 轮 (10) 的 动。

41、 力 臂 (3) 所 产 生 的 震 动, 就 会 由 动 力 顶 杆 (2) 支撑带动动力杠杆(1) 做上下运动 ; 动力杠杆(1) 的向上运动, 就会拉动单向齿轮(6) 带动 动力转化器(8) 的内端做单向紧缩运动 ; 向下运动为还原复位。 这样车轮(10) 的不停上下 震动, 就会带动动力转化器(8) 内端做快速的动力能单向紧缩储存运动 ; 动力转化器(8) 的 外端就会释放出均匀旋转动力来带动变速齿轮转动。 变速齿轮的转动力可以直接用作车辆 的 行 驶 动 力 ; 也 可 以 用 于 带 动 飞 轮 发 电 机 组 发 电。 电 能 经 整 流 调 压 后 充 进 动 力 电 池 储 。

42、存 使 用。 0044 这 种 设 计 方 式 : 车 轮 用 比 较 小 的 震 动 距 离, 就 可 以 使 动 力 杠 杆 (1) 产 生 比 较 大 的 动 力 距 离。 调 节 动 力 杠 杆 (1) 各 个 受 力 点 之 间 的 距 离, 使 重 力 能 与 动 力 距 离 的 大 小 可 以 按 需要互相转化利用, 使动力转化器(8) 储存到合适的动力能量。 所以它适用于各种汽车、 电 动车和人力车辆的节能和自行化应用。 0045 第三种 : 动力杠杆拉动方式。如附图3 所示 : 0046 1、 用 一 根 具 有 一 定 承 载 强 度 的 水 平 动 力 杠 杆 (1) 的。

43、 中 心 点, 由 动 力 支 撑 臂 (3) 固 定支撑到上部车身上 ; 使动力支撑臂(3) 成为车身重量的一个承载点。 0047 2、 动 力 杠 杆 (1) 的 后 端 作 为 车 轮 轴 (9) 的 承 载 架, 车 轮 轴 (9) 的 上 面 用 减 震 弹 簧 (2) 支撑到车身上部。 0048 3、 动力杠杆(1) 的前端用动力连臂(4) 连接延伸到上部车身里面, 与单向齿轮(7) 的动力拉链(5) 相连接 ; 动力拉链(5) 连接复位弹簧(6) 后固定到车身上。 0049 4、 单向齿轮(7) 与动力转化器(8) 同轴相连, 动力转化器(8) 连接变速齿轮。 0050 5、 变。

44、 速 齿 轮 可 以 连 接 进 车 身 的 行 驶 动 力 系 统 ; 也 可 以 另 外 连 接 飞 轮 发 电 机 组 发 电。 0051 当车 辆行驶时, 动力杠杆(1) 的车轮(10) 端所受到的车身重力和震动时产生的震 动距离, 就成为动力连臂(4) 端的拉动力和动力距离 ; 在杠杆的平衡条件下, 车轮(10) 端受 到的重力能等于动力连臂(4) 端的动力能。 动力连臂(4) 在重力能的作用下就会拉动单向 齿 轮 (7) 和 动 力 转 化 器 (8) 做 单 向 紧 缩 储 存 运 动 ; 动 力 转 化 器 (8) 释 放 出 的 均 匀 旋 转 动 力 就 会 带 动 变 速。

45、 齿 轮 转 动。 变 速 齿 轮 的 转 动 力 可 以 直 接 用 作 车 辆 的 行 驶 动 力 ; 也 可 以 用 于 带 动飞轮发电机组发电, 电能经整流调压后充进动力电池储存使用。 0052 这 种 设 计 方 式 : 可 以 收 集 到 比 较 强 大 的 重 力 能 ; 调 节 动 力 杠 杆 (1) 各 个 受 力 点 之 间 的 距 离, 就 可 以 调 节 重 力 能 与 动 力 距 离 的 大 小 ; 使 动 力 转 化 器 (8) 储 存 到 合 适 的 动 力 能 量。所以它适用于各种汽车的节油应用, 也适用于电动汽车和电动单车的自行化应用。 0053 第四种 : 。

46、顶杆扳动方式。如附图4 所示 : 0054 1、 用 具 有 一 定 承 载 强 度 的 动 力 杠 杆 (1) 的 前 端 活 动 固 定 在 车 身 下 部 ; 动 力 杠 杆 (1) 后端下面作为车轮轴(7) 的承载架 ; 上面用减震弹簧(2) 与上部车身相连接。 0055 2、 动 力 杠 杆 (1) 的 后 端 活 动 连 接 动 力 顶 杆 (3) ; 动 力 顶 杆 (3) 延 伸 到 车 身 上 部 与 齿轮扳动臂(4) 活动连接。 0056 3、 齿 轮 扳 动 臂 (4) 套 接 在 单 向 齿 轮 (5) 上, 单 向 齿 轮 (5) 与 动 力 转 化 器 (6) 同 。

47、轴 相连。 说 明 书 CN 101992683 ACN 101992686 A 6/6 页 9 0057 4、 动力转化器(6) 的外齿轮连接变速齿轮。 变速齿轮可以直接连进车身的动力系 统 ; 也可以另外连接飞轮发电机组发电。 0058 当车辆行驶时, 承载车轮(8) 的动力杠杆(1) 所产生的震动, 就会由动力顶杆(3) 支撑带动齿轮扳动臂(4) 做上下运动 ; 动力顶杆(3) 的向上运动, 就会使齿轮扳动臂(4) 扳 动 单 向 齿 轮 (5) 带 动 动 力 转 化 器 (6) 内 端 做 单 向 紧 缩 储 存 运 动 ; 动 力 顶 杆 (3) 的 向 下 运 动 为还原复位。 。

48、这样车轮(8) 的不停上下震动, 就会带动动力转化器(6) 内端做快速的重力能 紧 缩 储 存 运 动 ; 动 力 转 化 器 (6) 的 外 端 就 会 释 放 出 均 匀 旋 转 动 力 来 带 动 变 速 齿 轮 转 动。 变 速 齿 轮 的 转 动 力 可 以 直 接 用 作 车 辆 的 行 驶 动 力 ; 也 可 以 用 于 带 动 飞 轮 发 电 机 组 发 电 ; 电 能 经整流调压后充进动力电池储存使用。 0059 这 种 设 计 方 式 : 结 构 比 较 简 单 实 用, 适 用 范 围 广 ; 它 适 用 于 各 种 汽 车、 电 动 车 辆 和 人力车辆的自行 和节能应。

49、用。 0060 第五种 : 永磁垂直震动发电方式。如附图5 所示 : 0061 1、 按 车 身 重 量 和 发 电 量 需 要 来 制 造 一 台 永 磁 垂 直 震 动 发 电 机 (5)。 震 动 发 电 机 (5) 分 为 上 下 两 大 活 动 部 分 : 上 部 分 为 与 车 身 连 接 固 定 的 发 电 电 感 线 圈 (4) 和 外 部 紧 固 外 壳 ; 下 部 分 为 与 车 轮 轴 连 接 的 垂 直 活 动 永 磁 体 (3)。 上 下 两 部 分 垂 直 交 叉 排 放 安 装 固 定 在 一起, 使到永磁体(3) 的震动磁力线能够切割电感线圈(4)。 为了使电感线圈产生的电流能 够 同 步 流 动, 必 须 把 永 磁 体 (3) 分 成 上 下 磁 体 对 应 上 下 线 圈 ; 以 同 动 不 同 磁 极 的 方 式 来 切 割电感线圈(4), 使到车轮(7) 的上下震动力能直接转化成电感线圈(4) 的交变电流输出。 0062 2、 把垂直震动发电机(5) 安装固。

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