CN103863008A

CN103863008A - 一种具有悬架作用的车轮

Info

Publication number: CN103863008A
Application number: CN201410059794.9A
Authority: CN
Inventors: 刘振国
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-02-21
Filing date: 2014-02-21
Publication date: 2014-06-18

Abstract

本发明公开了一种具有悬架作用的车轮，其包括：嵌套设置的内钢圈和外钢圈，所述外钢圈外环具有轮辋，轮辋上安装轮胎，所述内钢圈上具有轮毂，轮毂连接车轴；所述内钢圈和外钢圈之间沿径向设置有多根弹簧，在弹簧发生形变时，内钢圈和外钢圈之间可沿径向相对移动。本发明能够减少车轮传递给悬架的震动，增加车辆的舒适性；改善悬架工作条件，可减小悬架各种指标，甚至去除悬架，减少车身重量；遇到不平路面时车轮侧倾角变化小，有利于行车安全，使车辆更好的通过障碍物，有更好的通过性。

Description

一种具有悬架作用的车轮

技术领域

本发明涉及车辆的车轮，特别是涉及一种具有悬架作用的车轮。

背景技术

现在汽车的车轮是整体式钢圈加轮胎的形式，由于轮胎的存在，车轮有一定的抗震作用，但遇到石块等障碍物时还会产生大的震动并传递到车身上，使乘客感到不舒适，当障碍物大时车轮撞击障碍物瞬间会产生很大的行驶助力，严重时会对悬架造成损伤；且当一侧车轮遇到凹凸不平的路面时，由于车轮的上下跳动使车轮有了一定的附加侧倾角，这一侧倾角对行车安全有严重影响。

所以，解决车辆行驶时由于轮胎遇到障碍物而造成的安全隐患势在必行。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是如何克服车辆行驶时由于遇到障碍物而造成的舒适性下降，悬架工作条件变差和安全隐患。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供一种具有悬架作用的车轮，其包括：嵌套设置的内钢圈和外钢圈，所述外钢圈外环具有轮辋，轮辋上安装轮胎，所述内钢圈上具有轮毂，轮毂连接车轴；所述内钢圈和外钢圈之间沿径向设置有多根弹簧，在弹簧发生形变时，内钢圈和外钢圈之间可沿径向相对移动。

其中，所述内钢圈包括平行设置且与所述车轴同轴的内钢圈内中心板和内钢圈外中心板，所述内钢圈内中心板外环朝向其内侧扩展形成有平行设置的第一内钢圈内环板和第一内钢圈外环板，所述内钢圈外中心板外环朝向其外侧扩展形成平行设置的第二内钢圈内环板和第二内钢圈外环板，第一内钢圈内环板和第二内钢圈内环板相对设置且两者之间连接有平行于车轴轴向的环形加强板，第一内钢圈外环板和第二内钢圈外环板分别位于第一内钢圈内环板和第二内钢圈内环板的外围，第一内钢圈内环板和第一内钢圈外环板之间形成第一内嵌槽，第二内钢圈内环板和第二内钢圈外环板之间形成第二内嵌槽，第一内嵌槽和第二内嵌槽用于嵌合外钢圈。

其中，所述外钢圈包括位于所述内钢圈外部的圆形固定板，所述固定板外环朝向其内侧扩展形成有垂直于固定板且平行于车轴轴向的环形安装板，环形安装板上由固定板向其内部依次间隔设置有圆环状的第二外钢圈内环板、第一外钢圈内环板和第一外钢圈外环板，固定板和第二外钢圈内环板之间形成第二外嵌槽，第一外钢圈内环板和第一外钢圈外环板之间形成第一外嵌槽；第二内钢圈外环板嵌入第二外嵌槽内且可沿径向移动，第二外钢圈内环板嵌入第二内嵌槽内且可沿径向移动，第一外钢圈内环板嵌入第一内嵌槽内且可沿径向移动，第一内钢圈外环板嵌入第一外嵌槽内且可沿径向移动。

其中，所述环形加强板上设置有内钢圈弹簧座，所述环形安装板上设置有外钢圈弹簧座，内钢圈弹簧座和外钢圈弹簧座之间设置有沿车轮径向的避震弹簧以及相对于避震弹簧倾斜设置的力矩弹簧。

其中，每根所述避震弹簧的两侧对称设置所述力矩弹簧，所述力矩弹簧由内钢圈弹簧座朝向外钢圈弹簧座逐渐远离避震弹簧。

其中，第一内嵌槽、第二内嵌槽、第一外嵌槽和第二外嵌槽的厚度以满足嵌入其中的环板在沿车轮轴向方向上不发生位移为准。

其中，第一内嵌槽、第二内嵌槽、第一外嵌槽和第二外嵌槽的深度以满足在力矩弹簧不发生形变时，各环板嵌入其中之后，嵌槽内剩余的深度值不小于力矩弹簧的最大形变量。

（三）有益效果

上述技术方案具有如下优点：通过设置内外钢圈以及在内外钢圈之间设置弹簧，在弹簧发生形变时，内钢圈和外钢圈之间可沿径向相对移动，从而能够减少车轮传递给悬架的震动，增加车辆的舒适性；改善悬架工作条件，可减小悬架各种指标，甚至去除悬架，减少车身重量；遇到不平路面时车轮侧倾角变化小，有利于行车安全，使车辆更好的通过障碍物，有更好的通过性。

附图说明

图1是本发明实施例中具有悬架作用的车轮的径向剖视图；

图2是图1中车轮的横截面视图；

图3是本发明实施例车轮遇到障碍物时的状态示意图；

图4是本发明实施例车轮正常行驶时的状态示意图。

其中，1：内钢圈；2：外钢圈；31：第一内嵌槽；32：第一内钢圈内环板；33：第一内钢圈外环板；34：第一外嵌槽；35：第一外钢圈内环板；36：第一外钢圈外环板；4：内钢圈弹簧座；5：力矩弹簧；6：外钢圈弹簧座；7：避震弹簧；8：车轴；9：障碍物。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”、“多根”、“多组”的含义是两个或两个以上。

为了解决现有技术中车辆行驶时由于遇到障碍物而造成的车轮侧倾角变化而带来的安全隐患，本发明提供一种可以起到避震和抗障碍作用的车轮，车轮由内钢圈，外钢圈和弹簧组成，外钢圈外环有轮辋用于安装轮胎，内环有安装弹簧的弹簧座。内钢圈上有轮毂，用于连接车轴，内钢圈外环也有安装弹簧的弹簧座。内、外钢圈由弹簧连接且内、外钢圈只在径向方向有相对运动，行驶过程中力矩弹簧用于传递地面作用于车轮的力矩给轮毂，也会将轮毂处的转矩传递给车轮轮胎，避震弹簧的作用是缓冲地面各个方向的冲击，也就是说之前的车轮及时遇到障碍物也会绕固定轴转动，本发明的车轮将不会绕固定的轴旋转了。遇到障碍物瞬间，内、外钢圈间的弹簧将压缩和拉伸，而不是直接将冲击传到悬架上，提高车辆行驶的安全性。

具体地，如图1、图2和图4所示，所述内钢圈1包括平行设置且与所述车轴8同轴的内钢圈内中心板（图中未标示）和内钢圈外中心板（图中未标示），所述内钢圈内中心板外环朝向其内侧扩展形成有平行设置的第一内钢圈内环板32和第一内钢圈外环板33，所述内钢圈外中心板外环朝向其外侧扩展形成平行设置的第二内钢圈内环板（图中未标示）和第二内钢圈外环板（图中未标示），第一内钢圈内环板32和第二内钢圈内环板相对设置且两者之间连接有平行于车轴轴向的环形加强板（图中未标示），第一内钢圈外环板33和第二内钢圈外环板分别位于第一内钢圈内环板32和第二内钢圈内环板的外围，第一内钢圈内环板32和第一内钢圈外环板33之间形成第一内嵌槽34，第二内钢圈内环板和第二内钢圈外环板之间形成第二内嵌槽（图中未标示），第一内嵌槽34和第二内嵌槽用于嵌合外钢圈。上述描述也可以简单概括为内钢圈1包括连接车轴的内钢圈内中心板，以及设置在内钢圈内中心板外围的两个环形嵌槽，两个环形嵌槽相隔一定距离。

所述外钢圈2包括位于所述内钢圈1外部的圆形固定板，所述固定板外环朝向其内侧扩展形成有垂直于固定板且平行于车轴轴向的环形安装板，环形安装板上由固定板向其内部依次间隔设置有圆环状的第二外钢圈内环板、第一外钢圈内环板35和第一外钢圈外环板36，固定板和第二外钢圈内环板之间形成第二外嵌槽，第一外钢圈内环板35和第一外钢圈外环板36之间形成第一外嵌槽34；第二内钢圈外环板嵌入第二外嵌槽内且可沿径向移动，第二外钢圈内环板嵌入第二内嵌槽内且可沿径向移动，第一外钢圈内环板35嵌入第一内嵌槽31内且可沿径向移动，第一内钢圈外环板33嵌入第一外嵌槽34内且可沿径向移动。上述描述也可以简单概括为外钢圈2包括起连接和固定作用的圆形固定板，以及形成在内钢圈1周向外围的各环板，各环板与圆形固定板共同形成了两个嵌槽，与内钢圈1上的环板和嵌槽相对应嵌合，实现内钢圈1和外钢圈2之间的嵌合。

进一步地，所述环形加强板上设置有内钢圈弹簧座4，所述环形安装板上设置有外钢圈弹簧座6，内钢圈弹簧座4和外钢圈弹簧座6之间设置有沿车轮径向的避震弹簧7以及相对于避震弹簧7倾斜设置的力矩弹簧5。避震弹簧7和力矩弹簧5实现了内钢圈1和外钢圈2之间的连接，避震弹簧7沿车轮径向设置，能够对车轮在路面上行驶时遇到的障碍物传递的冲击力进行缓冲，力矩弹簧5传递地面作用于车轮的力矩给轮毂，也会将轮毂处的转矩传递给车轮轮胎；优选地，每根所述避震弹簧7的两侧对称设置所述力矩弹簧5，所述力矩弹簧5由内钢圈弹簧座4朝向外钢圈弹簧座6逐渐远离避震弹簧7，以最大化地进行车轮和轮毂之间的力矩、转矩。

为了满足车辆运行时的稳定，内外钢圈镶嵌在一起时，它们之间只能有径向的移动，以保证车轮受到冲击时不会发生摆动。具体地，本实施例中，第一内嵌槽31、第二内嵌槽、第一外嵌槽34和第二外嵌槽的厚度以满足嵌入其中的环板在沿车轮轴向方向上不发生位移为准；第一内嵌槽31、第二内嵌槽、第一外嵌槽34和第二外嵌槽的深度以满足在力矩弹簧5不发生形变时，各环板嵌入其中之后，嵌槽内剩余的深度值不小于力矩弹簧5的最大形变量。

参照图3和图4所示，当车辆起步时，力矩弹簧将驱动力传递到轮胎使车辆加速，行驶过程中力矩弹簧也会传递力矩给轮胎，当车轮制动时力矩弹簧将制动力传递给轮胎以使车辆减速；当车轮遇到障碍物9时，由于避震弹簧7较软会有较大变形，所以在碰撞障碍物时形成的阻力方向的避震弹簧变形，车轮外刚圈跳动，从而减少了传递到车身的冲击震动。

由以上实施例可以看出，本发明通过设置内外钢圈以及在内外钢圈之间设置弹簧，在弹簧发生形变时，内钢圈和外钢圈之间可沿径向相对移动，从而能够减少车轮传递给悬架的震动，增加车辆的舒适性；改善悬架工作条件，可减小悬架各种指标，甚至去除悬架，减少车身重量；遇到不平路面时车轮侧倾角变化小，有利于行车安全，使车辆更好的通过障碍物，有更好的通过性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims

1.一种具有悬架作用的车轮，其特征在于，包括：嵌套设置的内钢圈和外钢圈，所述外钢圈外环具有轮辋，轮辋上安装轮胎，所述内钢圈上具有轮毂，轮毂连接车轴；所述内钢圈和外钢圈之间沿径向设置有多根弹簧，在弹簧发生形变时，内钢圈和外钢圈之间可沿径向相对移动。

2.如权利要求1所述的具有悬架作用的车轮，其特征在于，所述内钢圈包括平行设置且与所述车轴同轴的内钢圈内中心板和内钢圈外中心板，所述内钢圈内中心板外环朝向其内侧扩展形成有平行设置的第一内钢圈内环板和第一内钢圈外环板，所述内钢圈外中心板外环朝向其外侧扩展形成平行设置的第二内钢圈内环板和第二内钢圈外环板，第一内钢圈内环板和第二内钢圈内环板相对设置且两者之间连接有平行于车轴轴向的环形加强板，第一内钢圈外环板和第二内钢圈外环板分别位于第一内钢圈内环板和第二内钢圈内环板的外围，第一内钢圈内环板和第一内钢圈外环板之间形成第一内嵌槽，第二内钢圈内环板和第二内钢圈外环板之间形成第二内嵌槽，第一内嵌槽和第二内嵌槽用于嵌合外钢圈。

3.如权利要求2所述的具有悬架作用的车轮，其特征在于，所述外钢圈包括位于所述内钢圈外部的圆形固定板，所述固定板外环朝向其内侧扩展形成有垂直于固定板且平行于车轴轴向的环形安装板，环形安装板上由固定板向其内部依次间隔设置有圆环状的第二外钢圈内环板、第一外钢圈内环板和第一外钢圈外环板，固定板和第二外钢圈内环板之间形成第二外嵌槽，第一外钢圈内环板和第一外钢圈外环板之间形成第一外嵌槽；第二内钢圈外环板嵌入第二外嵌槽内且可沿径向移动，第二外钢圈内环板嵌入第二内嵌槽内且可沿径向移动，第一外钢圈内环板嵌入第一内嵌槽内且可沿径向移动，第一内钢圈外环板嵌入第一外嵌槽内且可沿径向移动。

4.如权利要求3所述的具有悬架作用的车轮，其特征在于，所述环形加强板上设置有内钢圈弹簧座，所述环形安装板上设置有外钢圈弹簧座，内钢圈弹簧座和外钢圈弹簧座之间设置有沿车轮径向的避震弹簧以及相对于避震弹簧倾斜设置的力矩弹簧。

5.如权利要求4所述的具有悬架作用的车轮，其特征在于，每根所述避震弹簧的两侧对称设置所述力矩弹簧，所述力矩弹簧由内钢圈弹簧座朝向外钢圈弹簧座逐渐远离避震弹簧。

6.如权利要求3所述的具有悬架作用的车轮，其特征在于，第一内嵌槽、第二内嵌槽、第一外嵌槽和第二外嵌槽的厚度以满足嵌入其中的环板在沿车轮轴向方向上不发生位移为准。

7.如权利要求4所述的具有悬架作用的车轮，其特征在于，第一内嵌槽、第二内嵌槽、第一外嵌槽和第二外嵌槽的深度以满足在力矩弹簧不发生形变时，各环板嵌入其中之后，嵌槽内剩余的深度值不小于力矩弹簧的最大形变量。