[發明專利]節能車輪

無效

• 申請號: 200710149500.1
• 申請日: 2007-09-07
• 公開（公告）號: CN101380886A
• 公開（公告）日: 2009-03-11
• 發明（設計）人: 劉起清
• 申請（專利權）人: 劉起清
• 主分類號: B60K6/10
• 分類號: B60K6/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及車輪技術領域

背景技術

自行車、摩托車、汽車、鐵路車輛等各式車輛都是依靠車輪行駛的。各類車輛車輪的鋼圈輪輻部分無論是板式的、幅條式的，還是鋼絲的，都是剛性結構體，可以看作一剛性圓盤。這種特性在鐵路車輛的車輪上表現尤為突出。車輪在路面上滾動運行，實質上就是車輪這個剛體圓盤不停的定軸轉動，即車輪圍繞通過車輪輪心且與車輪平面垂直的輪軸中心線轉動。根據剛體定軸轉動理論計算，現有車輪鋼圈轉動力矩有一計算公式，在充分滿足現代交通運輸需求和保證行車安全的前提下，通過對車輪技術的改進，改變剛性圓盤式的車輪結構，是完全能夠增加車輪轉動力矩的，此其一。

其二，車輛的重量通過車輪垂直作用于車輛行駛的路面上，車輪軸重重力是車輛運行的阻力，通過車輪技術的進步，改變車輪結構，還可以將車輪軸重重力轉化為推動車輪向前滾動的動力。基于以上所述，提出了一條開發節能車輪的有效途徑。

發明內容

本發明所開發的節能車輪的目的在于：使車輛以較小的動力(牽引力)獲得對車輪滾動前進的較大推動力，使車輛運行輕便、省力，以節省車輛牽引力為手段，實現節能的目的。

為實現上述目的，本發明的節能車輪的技術方案是：將車輪圓盤形鋼圈改為圓環形鋼圈，將現有意義上的鋼圈的輪輻部分，從鋼圈中分離出來，但它仍然是節能車輪構造重要構件之一，因此本發明所說的節能車輪中的鋼圈，是圓環形鋼圈，不包括現有意義上車輪鋼圈輪輻部分，這是節能車輪和現有車輪重要區別之一。需要說明的是，本發明所說節能車輪沒有將輪胎包括在內，需要有輪胎的車輪，在節能車輪中也是不可缺少的。

上述節能車輪兩大主要部件是鋼圈和輪輻部分，這兩大構件的連接，通過彈簧連接實現的，因此，節能車輪是組合型彈性結構體，這是節能車輪在結構上區別于現有車輪的又一重要標志。由于節能車輪這個特點的存在，改變了車輪內牽引力、車輪軸重重力及車輛運行震動力傳遞方式的改變，節能車輪一系列優點由此而產生。

本發明開發的節能車輪與現有車輪相比所具有的效果：

1.車輛運行輕便，省力節能：車輛運行時，要消耗燃料等能源，以獲得車輛牽引力，使車輪產生足夠的轉動力矩驅使車輪滾動前進，車輛才能運行。節能車輪的鋼圈改為圓環形鋼圈后，在其它條件不變，牽引力的大小也一樣的情況下，圓環形鋼圈比圓盤形鋼圈所產生的轉動力矩大了一倍。

2.有效地將車輪軸重重力轉化為推動車輪滾動前進的動力，在節能車輪中，承受軸重重力的輪輻套座被彈簧支撐在圓環鋼圈內側圓周上，隨著車輛運行前進，在車輪滾動中，輪軸套座產生滾動慣量所形成的慣性力壓縮彈簧，變成推動車輪向前滾動的動力。

3.彈性結構體的節能車輪，由于彈簧被壓縮時儲能功能，使得這種車輪具有緩解、消除車輛運行時所產生的沖擊力的有害作用，節能車輪的減震功能，使車輛運行平穩。

4.使車輛具有優良的制動效果：對運行的車輛進行制動時，制動力的大小，要適應運行車輛被制動的當時所具有的動能大小，制動力大了，車輛的動能來不及克服，將對車輛產生巨大沖擊，反之，制動力小了，制動距離延長，往往達不到制動的目的。節能車輪適應了制動的需要，由于這種車輪是彈性結構體，對這種車輪進行制動時，可加大制動力度，因為即使一個大的制動力加上去，因對彈簧有個被壓縮過程，所形成的制動力相應地有個由小到大的變化過程，處于該過程中的車輛動能隨之由大到小地被克服，直至完全停車為止。節能車輪所具有的這個特點，適應了現代交通運輸發展的需求，確保行車安全。

附圖說明：

圖1為節能車輪實施一例的結構圖。

圖面說明：1—圓形螺旋壓縮彈簧，2—圓環鋼圈，3—輪軸套座，4—輪軸，5—活動蓋板，6—活動蓋板螺栓孔。

圖2是圖1中的圓環鋼圈。

圖面說明：1.1—彈簧固定端支承面，1.2—彈簧室，1.3—掛鉤凸圓弧面，1.4—限位鐵塊，1.5—隔板螺栓孔，1.6—隔板，1.7—凸面圓弧掛鉤，1.8—凸面圓弧掛鉤螺栓孔。

圖3是圖1中的輪軸座套。

圖面說明：2.1—凹面圓弧掛鉤，2.2—輪輻桿，2.3—輪軸套座緊固螺栓孔，2.4—輪軸套室，2.5—平面扣板，2.6—彈簧活動端支承面，2.7—掛鉤凹圓弧面。

具體實施方式

圖1所示，本節能車輪是由圓環鋼圈2，輪軸套座3，圓形螺旋壓縮彈簧1組成的圓形彈性結構體。輪軸套座3上套裝輪軸4，圖中所示，蓋住彈簧室的一塊活動蓋板5被掀開了，顯示了圓形螺旋壓縮彈簧1安裝狀況，輪軸套座3和圓環鋼圈2之間力的傳遞通過圓形螺旋壓縮彈簧1的作用實現的。