專利名稱：車輛能量收獲道路的制作方法
技術領域：
本發明指向一種收獲車輛能量的裝置和方法，具體的講，指向一種液力收獲車輛能量的裝置和方法。
背景技術：
車輛需要能量才能運動，且當其減速時或者減速至停止后，一些能量會變成熱量消散到環境中。這些熱量代表著“丟失的”或沒有被有效利用的能量。近些年來，人們開發出了一些能夠在車輛的一些動能變為熱量前就對其進行捕獲的機械發明。然而，由于其機械結構的復雜性、有限的捕獲能力以及會受到環境因素干擾等原因，真正實施的裝置很少。一種對這些問題的回答是創建一種利用運動的車輛對道路中的工作流體進行泵壓的車輛能量收獲器。使用工作流體可以減少器件的使用量并提供一閉環系統，兩者都會提高系統穩定性。傳統的基于流體的嘗試實施了一系列的橫穿道路的可變形軟管或道路下的一單一大袋囊。這兩種方法都依賴于通過的車輪下壓軟管從而泵壓其中的流體使流體驅動一發電機。然而，兩種嘗試均有不足，原因在于它們會產生很高的泵壓損失。在橫穿道路的可變形軟管的例子中，通過的車輪僅會下壓軟管上很小的部分并且作用的很快。在大袋囊的例子中，通過的車輪僅會下壓很小的袋囊寬度部分，這會允許流體從車輪的邊緣溜走而不是被一致地向發電機泵壓。理想狀態下，通過的車輪會完全的封閉道路下的可壓縮軟管并在沿軟管的長度方向運行的過程中迫使流體從軟管的一端排出。然而，僅在車輛運行的方向上布置一條或多條軟管是不夠的。車輛會在車道的內的人一路徑行駛，因此，會與車道內的多個橫向位置進行接觸。結果是，通過的車輛僅會分跨過軟管而不會對其進行下壓，從而使得系統無法工作。此外，軟管向也不能簡單堆放在公路車道內，因為軟管在受壓時會變扁平從而需要分開一定距離。因此，基于流體的能量收獲器，到目前為止，有勝過其他能量收獲嘗試的潛能，但迄今為止還面臨著未解決的實施難題。

發明內容
本發明解決了前述的這樣或那樣的問題。在本發明的一種實施方式中，一可變形駕駛路面設置于車輪和一個或多個可壓縮、流體可通過軟管之間。該駕駛路面在其長度方向上呈撓性以使得其可與一駛過的車輪的形狀相吻合。該駕駛路面在寬度上是剛性的，以使得在駕駛路面與車輪吻合的過程中擠壓該一條或多條可壓縮、流體可通過軟管。這些軟管可以相鄰或間隔設置。在一種具體實施方式
中，該可變形駕駛路面是一單一單元，該單一單元即有縱向的撓性又有橫向的剛性。在另一實施方式中，該駕駛路面包括多個元件，該多個元件組合起來允許該路面沿其長度方向彎曲而抵抗橫向的彎曲。為了描述清楚，該可變形路面的長度是在車輛行駛方向的尺寸，而路面的寬度定義為與該可變形路面的長度相截并且位于與該路面基本平行的一平面內。在一種具體實施方式
中，該可變形駕駛路面作用于可壓縮軟管上。在其他的實施方式中，該可變形駕駛路面可以作用于能夠將該可變形駕駛路面的長度方向上的變形轉換為其他形式的能量的換能器上。例如，壓電或電容性換能器就是該可壓縮、流體可通過軟管的兩種替代物的例子。其他形式的可壓縮、流體可通過軟管的替代物也是可以應用的。


結合后附的附圖研讀下面的說明書，將更便于理解本發明各實施例的各方面及其特點，其中圖1示出了根據本發明的一種具體實施方式
的一單一單元可變形駕駛路面以及對應的可壓縮、流體可通過軟管；圖2示出了根據一種實施方式的一種由多個單元構成的可變形駕駛路面以及對應的可壓縮、流體可通過軟管；圖3示出了根據一種實施方式的一種單一單元可變形駕駛路面以及對應的換能器；圖4示出了根據一種實施方式的一種由多個單元構成的可變形駕駛路面以及對應的換能器；圖5是根據一種實施方式的一種可變形駕駛路面以及對應的可壓縮、流體可通過軟管的剖視圖。
具體實施例方式下面將結合附圖對本發明做完整的說明，其中附圖示出了本發明的各實施例。當然，本發明也可通過其他不同形式的實施例實現，因此不能僅在下文中已給出的實施例范圍內理解本發明，更確切的講，這些實施例的給出旨在全面完整的公開本發明，并向本領域普通技術人員完整的傳達本發明的保護范圍。現參照附圖，圖1至5描繪了一種車輛能量收獲道路的各種示例性的具體實施方式
。參照圖1和2，一種車輛能量收獲道路的示例性的具體實施方式
可以包括一個或多個沿車輛的行駛方向的長度方向設置的可壓縮軟管4，以及一設置在該一條或多條可壓縮軟管4與通過的車輛的一個或多個車輪1之間的可變形路面2 (例如，可變形駕駛路面)。 該可變形路面2可以在縱向(長度方向)上呈撓性及/或在橫向呈剛性，從而使得對該可變形路面的下壓會造成該一條或多條軟管受壓。優選的是，該可變形路面2即在長度上呈撓性的又在橫向呈剛性。該可變形路面2可以被配置為可在通過的車輛的車輪1以及該一條或多條可壓縮軟管4之間傳遞力或位移。該可變形路面2可以由一單一單元形成，例如，一即在長度方向表現撓性又在橫向表現剛性的單元。在其他的實施例中，該可變形路面2可以由多個組件或元件形成，這些組件或元件可單獨或組合體現長度方向的撓性以及橫向的剛性。(即，允許路面2沿路面2 的長度方向彎曲并在路面的寬度方向抵抗這種彎曲。)該可變形路面2可以通過一種或多種可變形材料或單獨的元件形成，或由多個被配置為相互關聯運動的基本呈剛性的材料或元件形成，以實現可變形路面2的變形。該可壓縮軟管4可以包括一流體5，該流體經蠕動作用被泵壓至，例如一流體能量轉換器6。該流體能量轉換器6可以是任何傳統的能夠將流體能量轉換為機械能、熱能或電能等能量的裝置。在另一種實施例中，該能量收獲道路可以包括一條或多條沿車輛的行駛方向的長度方向設置的可壓縮軟管4，以及一設置在該一條或多條可壓縮軟管4與通過的車輛的一個或多個車輪1之間的可變形路面2。該可變形路面2可以沿可變形路面的一個或多個長度方向彎曲，并沿可變形路面的一寬度方向彎曲，以使得該可變形路面可以將壓力傳送至該一條或多條可壓縮軟管4。優選的是，該可變形路面2可以沿可變形路面的長度方向彎曲， 并沿可變形路面的寬度方向彎曲，以使得該可變形路面可以將壓力傳送至該一條或多條可壓縮軟管4。該可變形路面2可以在長度方向上是撓性的，及/或在橫向是剛性的，以使得對可變形路面的下壓會造成該一條或多條可壓縮軟管受壓。優選的是，該可變形路面2即在長度方向上呈撓性又在橫向呈剛性。再參照圖1，該能量收獲道路的一種實施方式可以包括插設在該可變形駕駛路面 2和該可壓縮軟管4之間的一個或多個部件或元件，例如一個或多個支撐體3。該支撐體3 可以耦接或緊固于該可變形駕駛路面2上，以形成一單一單元(例如，一單一單元可變形駕駛路面)。在運行中，當車輪1作用于該可變形駕駛路面2上時，該可變形駕駛路面2發生變形并且沿支撐體3向該可壓縮軟管4傳遞力。可壓縮軟管4中的流體5可在蠕動作用下被泵壓至，例如一流體能量轉換器6。參照圖2，能量收獲道路的另一種實施方式包括插設在該可變形駕駛路面2的主表面7與可壓縮軟管4之間的一個或多個部件或元件，例如一個或多個棒8。棒8包括例如是實心棒或空心管。在本實施例中，棒8可從主表面7分離，以使得多個棒8與主表面7 — 同形成該可變形駕駛路面2 (例如，一多單元可變形駕駛路面)。該可變形駕駛路面2可以包括一個或多個對棒8進行導向的支撐件9。在運行中，當車輪1作用于可變形駕駛路面2 的主表面7上時，該可變形駕駛路面2的主表面7可發生變形并沿由該一個或多個支撐件 9導向的棒8將力傳遞至可壓縮軟管4。可壓縮軟管4中的流體5可繼而在蠕動作用下被泵壓至，例如，一流體能量轉換器6。參照圖3、4，能量收獲道路的另一實施例包括一個或多個沿車輛行駛方向的長度方向設置的換能器40，以及一插設于該一個或多個換能器40和該通過車輛的一個或多個車輪1之間的可變形路面2。該可變形路面2可以在一個或多個長度方向上彎曲并且在一寬度方向上彎曲，以使得該可變形表面可以向該一個或多個換能器40傳遞壓力。優選的是， 該可變形路面2可以沿可變形路面的長度方向彎曲并且沿可變形路面的寬度方向彎曲，以使得該可變形路面能夠將壓力傳遞至該一個或多個換能器40。該可變形路面2可以是沿長度方向具有撓性，及/或沿寬度方向具有剛性。優選的是，該可變形路面2即沿長度方向具有撓性又沿寬度方向具有剛性。參照圖3，能量收獲道路的一種實施方式可以包括一個或多個插設于該可變形駕駛路面2和換能器40之間的一個或多個部件或元件，例如一個或多個支撐體3。該支撐體 3可以耦接或緊固于該可變形駕駛路面2上，從而生成一單一單元(例如，一單一單元可變形駕駛路面)。在運行中，當車輪1作用于該可變形駕駛路面2時，該可變形駕駛路面發生變形并且將力沿支撐體3傳遞至換能器40。參照圖4，另一實施例中的能量收獲道路可以包括一個或多個插設于可變形駕駛路面的主表面7與換能器40之間的部件或元件，該部件或元件例如可以是一個或多個棒8。 棒8可以例如是實心棒或空心管。在此實施例中，棒8可以從主表面7分離以使得該多個棒8可與主表面7 —起形成該可變形駕駛路面2 (例如，一多單元可變形駕駛路面)。該可變形駕駛路面2可以包括一個或多個支撐件9以對棒8進行支撐及/或導向。在操作中， 當車輪1作用于可變形駕駛路面2的主表面7上時，可變形駕駛路面2的主表面7可發生變形，并將力沿由一個或多個支撐件9導向的棒8傳遞至換能器40。參照圖5，一種示例性實施例的車輛能量收獲道路包括一個或多個沿在能量收獲道路上的車輛的行駛方向的長度方向設置的可壓縮軟管4，以及一設置于一個或多個可壓縮軟管4和通過的車輛的一個或多個車輪之間的可變形路面2 (例如，可變形駕駛路面)。 該可變形路面可以在長度方向上是撓性的，及/或在橫向是剛性的以使得可變形路面的受壓可以導致一個或多個可壓縮軟管受壓。優選的是，該可變形路面即在長度方向上是撓性的又在橫向是剛性的。可變形路面2可以被配置為在通過車輛的車輪以及一個或多個可壓縮軟管4間傳遞力或位移。可變形軟管4內包括可經蠕動作用泵壓至諸如一流體能量轉換器(圖5中未示出)的流體5。流體能量轉換器可以是任何現有的能夠將流體能量轉換為機械能、熱能、或電能等能量的設備。如圖5所示，本實施例中的能量收獲道路可以包括一個或多個插設于可變形駕駛路面2的主表面7與可壓縮軟管4間的部件或元件，該部件或與元件可以是一個或多個棒 8。棒8可以例如是實心棒或空心管。在此實施例中，棒8可以與主表面7分離，以使得多個棒8和主表面7 —起形成可壓縮駕駛路面2 (例如，一多單元可壓縮駕駛路面)。該可壓縮駕駛路面2可以包括一個或多個對棒8進行支撐及/或導向的支撐件9。在運行中，當車輪1作用于可變形駕駛面2的主表面7上時，可變形駕駛面2的主表面7可變形并將力沿由一個或多個支撐件9導向的棒8傳遞至可壓縮軟管4。可壓縮軟管4中的流體5繼而可通過蠕動作用被泵壓至例如一流體能量轉換器6。本發明已通過多個優選的實施方式進行了詳盡的說明。然而，通過對前文的研讀， 對各實施方式的變化和增加也是本領域的一般技術人員所顯而易見的。申請人的意圖是所有這些變化和增加都包含了本發明的落在了本發明的權利要求的范圍中的部分。相似的編號通篇指代相似的元件。為清晰起見，在附圖中可能有將某些線、層、元件、部件或特征放大的情況。本文中使用的術語僅為對具體的實施例加以說明，其并非意在對本發明進行限制。除非另有定義，本文中使用的所有術語(包括技術術語和科學術語)均與本發明所屬領域的一般技術人員的理解相同。還須明確的是，除在本文中有明確的定義外，諸如字典中通常定義的術語應該解釋為在本說明書以及相關技術的語境中可具有一致的意思，而不應解釋的理想化的或過分形式化。公知的功能或結構出于簡要及/或清楚方面的考慮或不再贅述。在此使用的單數“一種”、“該”也意在包含復數形式，除非在上下文中另有清楚地說明。還需要理解的是，本申請文件中的術語“包括”例舉所述的特征、整數、步驟、動作、部件及/或元件的出現，但并不排除一個或多個其他的特征、整數、步驟、動作、部件及/或元件，以及它們的組的出現或增加。在此用到的“及/或”包括一個或多個例舉的相關項目的任意及所有組合。在此用到的詞組如“X和Y之間”以及“大致在X和Y之間”應理解為包含X和Y，在此使用的詞組“大致在X和Y之間”應理解為“在大致X和大致Y之間”。在此用到的“從約X到Y”應理解為“從約X到約Y”。應當理解的是，當指出一部件“在另一部件上”、“附加于另一部件上”、“連接于另一部件上”、“耦接于另一部件上”、“與另一部件相接觸”等，其可直接的“在另一部件上”、“附加于另一部件上”、“連接于另一部件上”、“耦接于另一部件上”、“與另一部件相接觸”，也可能在兩者間還有其他部件或中介部件。相反，如果指出一部件“直接在另一部件上”、“直接附加于另一部件上”、“直接連接于另一部件上”、“直接耦接于另一部件上”、“直接與另一部件相接觸”，則表示沒有中介部件。對于一般技術人員而言，一特征被設置于“臨近”另一特征的位置上應可以理解為包括一特征與另一特征部分疊加或位于其下方的情況。在本文中使用了諸如“之下”、“下方”、“靠下”、“之上”、“靠上”、“橫向”、“左”、“右” 等表示空間相對位置術語來說明如圖中所示的一個部件或特征與另一部件或特征的位置關系。應當理解這些表示空間相對位置的術語意在包含設備在使用或運行過程中的不同定向，而這些定向是在附圖已經示出的定向之外的。例如，如果將附圖中的設備反轉，則曾被表示為“位于另一部件或特征之下”、或“在另一部件或特征下方”的一個部件或特征，就因被表示為“位于另一部件或特征之上”了。還可以將設備作其他定向(如旋轉90度或旋至其他方向)，則本文中的相對空間關系描述詞則作對應的解釋。前述公開示出了本發明的多個具體實施方式
，同時應該注意的是對本文中的實施例作不背離本發明的權利要求所定義的保護范圍的各種變化也是可以的。依據本文中公開的實施例的方法，權利要求中的各功能、步驟及/或動作的執行時不需依照特定順序的。此夕卜，盡管本發明的各部件以單數的形式限定，但除有明確署名必須為單數限定外，應該理解復數形式的限定也是可以的。
權利要求
1.一種能量收獲道路，包括一能量轉換設備，該設備沿在該能量收獲道路上的車輛的行駛方向的長度方向設置；以及一可變形路面，該可變形路面設置于該能量轉換設備和行駛車輛的一個或多個車輪之間，其中，該可變形路面或者在長度上呈撓性或者在寬度上呈剛性。
2.根據權利要求1所述的能量收獲道路，其中，該能量轉換設備是下列之一一個或多個可壓縮軟管，一個或多個換能器。
3.一種能量收獲道路，包括一條或多條可壓縮軟管，該一條或多條可壓縮軟管沿在該能量收獲道路上的車輛的行駛方向的長度方向上設置；以及一可變形路面，該可變形路面設置在該一條或多條可壓縮軟管和行駛車輛的一個或多個車輪之間，其中，該可變形路面或者在長度上呈撓性或者在寬度上呈剛性。
4.根據權利要求3所述的能量收獲道路，該可變形路面在縱向呈撓性且在橫向呈剛性。
5.根據權利要求3所述的能量收獲道路，其中，該可變形路面在行使過的車輛與該一個或多個可壓縮軟管間傳遞力和位移兩者之一。
6.根據權利要求3所述的能量收獲道路，其包括一個或多個設置于該可變形路面與該一個或多個可壓縮軟管之間的部件，其中，該一個或多個部件在該可變形路面以及該一個或多個可壓縮軟管間傳遞力和位移之一。
7.根據權利要求6所述的能量收獲道路，其中，該一個或多個部件包括一個或多個支撐體。
8.根據權利要求7所述的能量收獲道路，其中，該一個或多個支撐體耦接于該可變形路面的一個表面上。
9.根據權利要求6所述的能量收獲道路，其中，該一個或多個部件包括一個或多個棒。
10.根據權利要求9所述的能量收獲道路，其包括一個或多個將該棒導向至該一個或多個可壓縮軟管的支撐件。
11.根據權利要求3所述的能量收獲道路，其包括一與該一個或多個可壓縮軟管相連通的流體能量轉換器。
12.一種能量收獲道路，其包括一個或多個沿在該能量收獲道路上的車輛的行駛方向的長度方向設置的可壓縮軟管；以及，一設置在該一個或多個可壓縮軟管與行使過的車輛的一個或多個車輪間的可變形路面，其中，該可變形路面在縱向呈撓性而在橫向呈剛性， 以使得通過壓縮該可變形路面能夠對該一個或多個可壓縮軟管進行壓縮。
13.一種能量收獲道路，其包括一個或多個沿在該能量收獲道路上的車輛的行駛方向的長度方向設置的可壓縮軟管；以及，一設置在該一個或多個可壓縮軟管與行使過的車輛的一個或多個車輪間的可變形路面，該可變形路面具有一與車輛的行駛方向相一致的長度以及一與車輛行駛方向橫截且基本上與該能量收獲道路共面的寬度，其中，該可變形路面通過沿該可變形路面的長度彎曲和沿該可變形路面的寬度彎曲之一來向該一個或多個可壓縮軟管傳遞壓力。
14.根據權利要求13所述的能量收獲道路，其中，該可變形路面通過沿該可變形路面的長度彎曲以及沿該可變形路面的寬度彎曲來將壓力傳遞至該一個或多個可壓縮軟管。
15.一種能量收獲道路，其包括一個或多個沿道路上車輛的行駛方向的長度方向設置的換能器；以及一設置于該一個或多個換能器以及一個或多個行使過的車輛的車輪間的可變形路面，其中，該可變形路面或者在長度上呈撓性或者在寬度上呈剛性。
16.根據權利要求15所述的能量收獲道路，其中，該可變形路面在長度上呈撓性且在寬度上呈剛性。
17.根據權利要求15所述的能量收獲道路，其中，該可變形路面在該行使過的車輛以及該一個或多個換能器之間傳遞力和位移之一。
18.根據權利要求15所述的能量收獲道路，其包括一個或多個插設于該可變形路面以及該一個或多個換能器之間的部件，其中，該一個或多個部件在該可變形路面以及該一個或多個換能器之間傳遞力和位移之一。
19.根據權利要求18所述的能量收獲道路，其中，該一個或多個部件包括一個或多個支撐體。
20.根據權利要求19所述的能量收獲道路，其中，該一個或多個支撐體耦接于該可變形路面的一個表面上。
21.根據權利要求18所述的能量收獲道路，其中，該一個或多個部件包括一個或多個棒。
22.根據權利要求21所述的能量收獲道路，其包括一個或多個將該棒導向至該一個或多個換能器的支撐件。
全文摘要
本發明提供了一種能量收獲道路。該能量收獲道路包括一在縱向呈撓性而在橫向呈剛性的可變形駕駛路面。該可變形駕駛路面設置于一駛過的車輛與一個或多個換能器之間，或設置于一駛過的車輛與一個或多個可壓縮軟管之間。
文檔編號F16L11/00GK102483184SQ201080011276
公開日2012年5月30日 申請日期2010年1月11日 優先權日2009年1月9日
發明者布萊恩·S·亨德里克 申請人:動力能源公司