[發明專利]外套式回能減振車輪

無效

• 申請號: 200910094195.X
• 申請日: 2009-03-12
• 公開（公告）號: CN101513819A
• 公開（公告）日: 2009-08-26
• 發明（設計）人: 陳蜀喬
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: B60B9/02
• 分類號: B60B9/02;B60B9/10
• 代理公司: 昆明今威專利代理有限公司
• 代理人: 趙 云

技術領域

本發明涉及一種改進的車輪，具體是具有回能減振功能的車輪，屬于載運 工具技術領域。

背景技術

汽車通過懸架來減輕振動，并且懸架都沒有考慮到水平方向(即縱向)的 減震效應，此外懸架的結構較復雜，成本較高，重量較重。因此，為了減少汽 車結構的復雜性，降低成本，增加減振效果，可以考慮對車輪改進，直接在車 輪上實現縱向和垂直向的減振功能。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種外套式回能減振車輪，其結構簡單， 成本低，重量輕，增加了縱向和垂直向的減振效果，可大大降低車輛的減振機 構的成本。

解決本發明的技術問題所采用的方案是：各擺動輻條的一端對應連接各橡 膠墊，擺動輻條另一端鉸接一軸心環，擺動輻條的中部與車輪內環以滑移-轉動 副連接，軸心環位于車輪內環中間且二者之間連接有一系列彈簧。

所述的橡膠墊的橫斷面為U形且放置入車輪外套空腔中，擺動輻條卡在該 U形槽中就可以牢固地得到固定，并且車輪外套防止了異物卡入橡膠墊之間。 上述的滑移-轉動副連接結構是，在車輪內環上安裝鉸軸滑動栓，在擺動輻條上 設置滑動槽，然后將滑動栓裝入滑動槽中，就可以實現既有滑動又有轉動的運 動方式。

所述的橡膠墊的外側為弧面，可與車輪外套很好地接觸，擺動輻條與橡膠 墊的連接端也為弧形。車輪內和環軸心環上焊接均等分設置有三個內鉸接環和 軸心鉸接環，彈簧的兩端掛在內鉸接環和軸心鉸接環間。

擺動輻條可以繞車輪的軸心環擺動，同時由于軸心環與車輪內環之間的間 距既能發生變化，有能在彈簧力的作用下復位。擺動輻條逆時針擺動時會壓縮 減振彈簧，使車輪外徑變大；而擺動輻條順時針擺動則會拉伸減振彈簧，使車 輪外徑變小，這樣的特性就可以使車輪在受到路面顛簸時獲得極好的垂直和縱 向的減振效果。

本發明的有益效果是：該外套式回能減振車輪采用可擺動的輻條和減振彈 簧來實現減振，能及時吸收振動能，并能根據振幅的大小調節輪胎的線速度和 輪胎外徑，保持軸心水平位置不變，化解了瞬態沖擊。并在此基礎上加入車輪 橡膠外套，提高了回能減振車輪工作的可靠性，防止異物卡入兩輪胎橡膠墊之 間，避免造成車輪外徑無法順利改變，影響減振效果的現象。

附圖說明

圖1為本發明主視示意圖。

圖2為本發明減振原理示意圖。

圖1中各標號依次表示：1、橡膠墊，2、擺動輻條，3、滑動槽，4、車輪 內環，5、滑動栓，6、內鉸接環，7、減振彈簧，8、軸心鉸接環，9、軸心環， 10、輻條鉸軸，11、車輪外套。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

在車輪內環4上，傾斜焊接三個內環鉸接環6，同時，車輪的軸心環9也焊 接對應的軸心鉸接環8，在兩者之間通過減振彈簧7進行連接。另外，將擺動輻 條2通過輻條鉸軸10與車輪軸心環9鉸接，這樣，輻條就可以擺動。擺動時， 滑動栓5在滑動槽3內既相對滑動又相對轉動，保證了擺動輻條2沿轉動方向 擺動。因為安裝了減振彈簧7，擺動輻條2逆時針擺動會壓縮減振彈簧7，使車 輪外徑變大；順時針擺動會拉伸減振彈簧7，使車輪外徑變小，這樣車輛在運行 中，在車輪上可以起到垂直和水平雙向減振的效果。在擺動輻條2的外端裝入 輪胎的橡膠墊1中，避免了擺動輻條2外端面和地面直接接觸。擺動輻條2外 端面和輪胎橡膠墊1構成的整體面上有凹槽，以保證擺動輻條2的自由擺動。 車輪大小在改變的時候，輪胎橡膠墊1會發生相對運動，為了避免路面有異物 卡入兩輪胎橡膠墊1之間，因此將一系列橡膠墊1包容于外胎形狀的車輪外套 11中，保護輪胎橡膠墊1，同時不會影響車輪減振效果。

因為輪胎受到沖擊后，沿轉動方向有一個切向力和垂直向上的力，這會造 成輪胎沿轉動方向加速轉動一個角度，并使得整個輪胎向上運動；沖擊消失的 瞬間，向上跳動的輪胎落地，造成向下的一個沖擊。車輪外套中的減振彈簧的 伸縮可實現垂直方向的減振。而水平縱向的減振原理如圖2所示：輪胎的線速 度決定了車輛的運動速度，例如轉動n圈的輪胎速度為V＝2πRn/t，受到沖擊后， 如果要保持軸心的位置不變，那么轉動n圈的輪胎速度為V′＝2πrn/t，因r＜R， 所以有V＞V′，因而受沖擊后，需沿轉動方向加速轉動一個角度，提高輪胎線速 度才能化解輪胎鋼圈受到沖擊。對于垂直振動，車輪受到沖擊后，如果能保持 軸心的位置不變，那么就可以消除垂直方向的振動，為了達到這個目標，就必 須減小車輪的外徑。本外套式回能減振車輪在受到沖擊后，能同時滿足上述兩 點要求。會自動根據沖擊力的大小調節轉動角度及車輪外徑大小，受到沖擊后， 保持軸心水平位置不變，化解了瞬態沖擊。沖擊消失后，在減振彈簧的作用下， 輪胎外徑擴張，避免了輪胎落地，造成向下的一個沖擊。由于本外套式回能減 振車輪所具有的優良特性，使得輪胎的減振效果大為提高，這樣在減少了動能 消耗的同時，提高了汽車的舒適性。