[实用新型]一种非线性减振辐条的可发电车轮

说明书

本实用新型公开了一种非线性减振辐条的可发电车轮，其轮毂设置在车轴外围，轮毂的外侧面上设有多个均匀分布的凹槽，轮毂一个端面设有轮毂盖；轮圈的内圆面设有多个均匀分布的凹槽，辐条的两端分别设置在轮毂与轮圈的凹槽内，辐条的侧表面均贴合有压电材料；轮毂盖的外端面和轮毂的另一个端面分别设有滑环，滑环内侧面的车轴上设有固定电极；滑环的侧面上设有金属接头，滑环外侧的金属触点分别与邻近的压电材料相连，滑环内侧的金属触点分别与固定电极的导电金属层相接触；整流‑储能模块通过导线与固定电极、车架或车轴连接。本实用新型当车轮振动时，在辐条的变形过程中，压电材料可将振动能量回收转换为电能储存起来，给车身电气设备供电。

技术领域

本实用新型属于轮式车辆轮胎技术研究领域，特别涉及一种非线性减振辐条的可发电车轮。

背景技术

目前，车轮的运用越来越广泛，小到儿童玩具车，大到自行车、汽车都离不开车轮，车轮作为行走机构已经融入到工业和农业、智能交通等领域。目前，大多数车轮都是由轮毂和充气轮胎组合而成，在实际使用过程中，充气轮胎难免会出现漏气、爆胎等现象，严重影响行驶安全性，因此非充气车轮被制造出来，用来替代充气轮胎，然而在实际使用中发现大多数非充气车轮都是采用刚性连接，其带来了一定的安全性但又降低了行驶舒适性，不利于行驶体验。

现有刚性连接的非充气轮胎对坑洼路面的适应能力有限，减振效果不明显，最终导致振动传递给人体，并且在振动、冲击的连续作用下车轮甚至车体都会受到损坏。具有减振功能的非充气车轮不同于普通非充气轮胎，它可以通过弹性胎体发生变形来减轻车轮的振动，并且能够及时会弹，然而在长期使用、交变载荷的作用下这种非充气轮胎很容易磨损，降低了车轮的使用寿命及安全性。无论是非充气车轮还是充气车轮，他们都是将路面带来的冲击振动通过自身变形转为热能耗散到空气中，造成能源的浪费。

能量回收技术可从环境中回收太阳能、热能、振动机械能等并转化为电能，供给车身电器设备或无线传感器使用，这为解决车轮减振造成的能源浪费提供了一个很好的解决方案。对于一些无电源的车辆上，由于没有电源，在夜间行车时严重影响交通安全，回收这部分能量显得更加重要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种在辐条的变形过程中，压电材料可将振动能量回收转换为电能储存起来，给车身电气设备供电的非线性减振辐条的可发电车轮。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种非线性减振辐条的可发电车轮，包括轮胎、车轴、轮毂、轮圈、辐条和整流-储能模块；

车轴固定在车架上；轮毂设置在车轴外围并通过轴承与车轴连接，轮毂的外侧面上设有多个均匀分布的凹槽，凹槽的一侧端口位于轮毂的一个端面上，轮毂设有凹槽端口的端面设有轮毂盖；

轮圈的内圆面分别设有多个均匀分布的凹槽，多个辐条均匀分布在轮毂与轮圈之间，辐条的两端分别设置在轮毂与轮圈的凹槽内，辐条的两个侧表面均贴合有压电材料；轮胎安装在轮圈的外槽面上；

轮毂盖的外端面和轮毂的另一个端面分别设有圆柱筒形状的滑环，滑环内侧面的车轴上设有固定电极，固定电极包括由绝缘材料制成的半圆柱体结构以及在半圆柱体的外表面设置的导电金属层，两个固定电极的内表面固定在车轴上，两个固定电极关于车轴的水平轴线上下对称安装；

滑环采用绝缘材料制成，滑环的侧面上设有多个贯穿滑环内外侧面的金属接头，金属接头两端的金属触点分别位于滑环的内外侧面上；金属接头的数量与压电材料的数量相同，位于滑环外侧面上的金属触点分别与邻近的压电材料相连接，位于滑环内侧面上的金属触点分别与固定电极的导电金属层相接触；

所述整流-储能模块安装在车架上，分别通过导线与固定电极、车架或车轴连接。

进一步地，所述轮毂、辐条和轮圈均使用金属材料制成。