CN105947037A - 风力平衡装置及轮毂里程表 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种风力平衡装置，包括风叶、轴和轴承，轴承套设于轴，轴承与风叶连接，风叶受风力作用在轴的上下两侧形成对于轴的力矩差，轴转动时对轴承产生摩擦力矩，力矩差的方向与轴承所受摩擦力矩的方向相反。相应地，本发明还提供了一种轮毂里程表。本发明的风力平衡装置的风叶采用轴和轴承安装，风叶受风力作用产生在轴上下的力矩差抵消轴与轴承产生的摩擦力矩，使得风力平衡装置在车行进时保持相对平衡不转动的状态。风力平衡装置具可靠的平衡性、结构简单、生产成本低。本风力平衡装置可应用于轮毂里程表、速度表及胎压测试仪。本轮毂里程表的平衡装置采用风力平衡，使得其检测数据可靠、结构简单和成本低。

Description

风力平衡装置及轮毂里程表
技术领域
本发明涉及一种风力平衡装置及轮毂里程表。
背景技术
轮毂式里程表安装在车轮的轮毂上，用来测量车辆的行程、速度等数据。轮毂式里程表的触感器和感应器分设在平衡不旋转组件和轮毂及与其固定同步旋转部件上，轮毂及与其固定部件上的传感器随轮子转动，感应器相对静止，轮子旋转一周，感应器则输出相应的信号，从而计算轮子行程和速度及加速度。但是在车行驶过程中风力的作用下难以避免感应器发生摆动，在传感器随车轮转动的的一圈内感应两次，对行程和速度的计算带来误差。
发明内容
本发明的目的是提供一种风力平衡装置及轮毂里程表，至少能够解决上述问题之一。
为实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种风力平衡装置，包括风叶、轴和轴承，轴承套设于轴，轴承与风叶连接，风叶受风力作用在轴的上下两侧形成对于轴的力矩差，轴转动时对轴承产生摩擦力矩，力矩差的方向与轴承所受摩擦力矩的方向相反。由此，风叶通过轴和轴承安装在轮毂上，轴与轮毂同心设置，当轮子转动时，轴随轮子转动。车辆行驶时产生与车辆前进方向相反的风力，或者受与车辆前进方向相同的风力，风叶受风力作用在轴的上下两侧形成对于轴的力矩差，这个力矩差抵消轴与轴承产生的摩擦力矩即轴对风叶产生的摩擦力矩，使得风力平衡装置在车行进时保持相对平衡不转动的状态。
在一些实施方式中，风叶设有大风阻面和小风阻面，在同一风力作用下，大风阻面受风力作用形成对于轴的力矩大于小风阻面受风力作用形成对于轴的力矩。由此，风叶的大风阻面尽量增大风力对于风叶的作用，小风阻面则尽量减小风力对风叶的作用，则可实现风叶受风力作用在轴的上下两侧形成对于轴的力矩差。
在一些实施方式中，轴的上下两侧均具有大风阻面和小风阻面，在轴的上侧或下侧大风阻面和小风阻面分设于风叶相对的两侧。由此，当风自车辆后方或车辆前方吹来时，大风阻面和小风阻面的位置设置可进一步保障风叶处于相对平衡状态。
在一些实施方式中，还包括安装板，风叶固定设置于安装板，轴承与安装板连接。由此，安装板的设置便于实现风叶的固定和安装。
在一些实施方式中，安装板设有配重件。从而进一步提高风力平衡装置的平衡性。
相应地，本发明还提供了一种轮毂里程表，包括传感器、感应器和风力平衡装置，传感器和感应器位置相对应，传感器和感应器之一设于风力平衡装置，另一设于轮毂，风力平衡装置包括风叶、轴和轴承，轴承套设于轴，轴承与风叶连接，风叶受风力作用在轴的上下两侧形成对于轴的力矩差，轴转动时对轴承产生摩擦力矩，力矩差的方向与轴承所受摩擦力矩的方向相反。
轮毂里程表在使用时感应器和传感器之一设于风叶，另一安装轮毂上，轴与轮毂同轴安装。以传感器安装在轮毂为例，传感器与车轮有相同的旋转状态，风叶处于相对平衡不旋转的状态，因此感应器也随风叶处于相对平衡不旋转的状态。轮子转动时，根据感应器单位时间内检测到传感器的次数可得出旋转体的转速和加速度，进而可计算车辆的行程。
在一些实施方式中，风力平衡装置还包括安装板，风叶固定设置于安装板，轴承与安装板连接，安装板开设有空腔，感应器和传感器之一位于空腔内。由此，安装板的设置便于实现风叶的固定和安装。安装板的空腔便于放置感应器或传感器等电子元件组成的电子部分。
在一些实施方式中，安装板设有配重件。从而进一步提高风力平衡装置的平衡性。
在一些实施方式中，风叶设有大风阻面和小风阻面，在同一风力作用下，大风阻面受风力作用形成对于轴的力矩大于小风阻面受风力作用形成对于轴的力矩。由此，风叶的大风阻面尽量增大风力对于风叶的作用，小风阻面则尽量减小风力对风叶的作用，则可实现风叶受风力作用在轴的上下两侧形成对于轴的力矩差。
在一些实施方式中，轴的上下两侧均具有大风阻面和小风阻面，在轴的上侧或下侧大风阻面和小风阻面分设于风叶相对的两侧。由此，当风自车辆后方或车辆前方吹来时，大风阻面和小风阻面的位置设置可进一步保障风叶处于相对平衡状态。
本发明的有益效果为：
本发明的风力平衡装置的风叶采用轴和轴承安装，风叶受风力作用在轴的上下两侧形成对于轴的力矩差，轴转动时对轴承产生摩擦力矩，力矩差的方向与轴承所受摩擦力矩的方向相反。这个力矩差抵消轴与轴承产生的摩擦力矩，使得风力平衡装置在车行进时保持相对平衡不转动的状态。风力平衡装置具可靠的平衡性、结构简单、生产成本低。本风力平衡装置可应用于轮毂里程表、速度表及胎压测试仪。本风力平衡装置还可以应用在水、油等流体和风力装置中，例如将风力平衡装置放入一个管子中，受到从两个方向来的液体压力，但风叶的转动方向相同。
本轮毂里程表的平衡装置采用风力平衡，使得其检测数据可靠、结构简单和成本低。
附图说明
图1为本发明实施例1的风力平衡装置的结构示意图；
图2为图1所示风力平衡装置安装在轮毂上的示意图；
图3为图1所示风力平衡装置在使用时车辆前进方向与风力方向相同时的示意图；
图4为图1所示风力平衡装置在使用时车辆前进方向与风力方向相同时的示意图；
图5为图1所示风力平衡装置的轴逆时针转动时的示意图；
图6为本发明实施例2的风力平衡装置的结构示意图；
图7为图5所示风力平衡装置的风叶安装在安装板上的结构示意图；
图8为图5所示风力平衡装置在使用时车辆前进方向与风力方向相反时的示意图；
图9为图5所示风力平衡装置在使用时车辆前进方向与风力方向相同时的示意图；
图10为本发明实施例3的轮毂里程表的结构示意图；
图11为图9所示轮毂里程表安装在轮毂上的示意图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明。
实施例1
如图1所示，本实施例的风力平衡装置，包括风叶1、轴2、轴承3和安装板4，轴承3套设于轴2。轴2通过轴承3安装在安装板4的一侧，风叶1为两个设置在安装板4的上下两侧，呈中心对称设置。
风叶1设置有大风阻面11和小风阻面12，大风阻面11和小风阻面12位于风叶1相对的两侧。风叶1受风力作用在轴2的上下两侧形成对于轴2的力矩差。
本实施例中，风叶1为弧形板，大风阻面11为凹形的弧面，小风阻面12为外凸的弧面。本实施例中，安装板4为筒状，风叶1与安装板4是一体成型结构，在其他实施方式中，风叶1也可以是粘贴在安装板4的表面。
本实施例的配重件5可安装在风叶1上。在其他实施方式中，配重件5可省略，风力平衡装置的重力偏心可以通过设置在风叶1上的元器件实现。
如图2所示，本实施例的风力平衡装置安装在轮毂8上时，轴2与轮毂8同轴设置。轮毂8及轴2静止时，风力平衡装置的两风叶1处于垂直状态。
如图3所示，箭头A为轴2的旋转方向为逆时针方向，箭头B为车辆前进方向，箭头C为风力方向，此时，轴2上方风叶1所受风力大于下部风叶1所受风力，在风力作用下，风叶1受风力作用在轴2的上下两侧形成对于轴2的力矩差，这个力矩差抵消轴2与轴承3产生的摩擦力矩，风叶1不随轴2转动，保持相对平衡状态。
如图4所示，箭头A为轴2的旋转方向为逆时针方向，箭头B为车辆前进方向，箭头C为风力方向，此时，风叶1受风力作用在轴2的上下两侧形成对于轴2的力矩差的方向与轴2转动产生的摩擦力矩方向相反，因此，风叶1可处于平衡状态。
图5为轴2逆时针转动时的示意图，风叶1的安装方式与图4所示的镜像对称。
图3～5所述的风力平衡装置安装在轮毂8上，车辆行驶时，受风力作用，风叶1会改变迎风角度，调整风叶1受风力作用在轴2的上下两侧形成对于轴2的力矩差大小，以抵消轴2与轴承3产生的摩擦力矩。
实施例2
如图6和图7所示，本实施例的风力平衡装置，包括风叶1、轴2、轴承3和安装板4，轴承3套设于轴2。轴2通过轴承3安装在安装板4的一侧，风叶1设置在安装板4的另一侧。
风叶1设置有大风阻面11和小风阻面12，大风阻面11和小风阻面12位于风叶1相对的两侧。轴2的上下两侧均设置有风叶1。风叶1受风力作用在轴2的上下两侧形成对于轴2的力矩差。
本实施例中，大风阻面11为平面，小风阻面12为流线型曲面。本实施例中，风叶1为块状，风叶1的底面与安装板4相贴。风叶1位于安装板4的中央位置。风叶1与安装板4是一体成型结构，在其他实施方式中，风叶1也可以是粘贴在安装板4的表面。
本实施例的风力平衡装置包括两个风叶1，两风叶1呈中心对称设置。两风叶1的大风阻面11位于同一平面。
本实施例的安装板4设有配重件5。配重件5固定安装在安装板4上。在其他实施方式中，配重件5可省略，风力平衡装置的重力偏心可以通过设置在安装板4内的元器件实现。
本实施例的风力平衡装置安装在轮子上时，轴2与轮毂同轴设置。在轮子保持静止且无风时，风力平衡装置的两风叶1的大风阻面11处于竖直状态。车辆前进时风自车辆后方或车辆前方吹来时，风叶1受风力作用在轴2的上下两侧形成对于轴2的力矩差，这个力矩差抵消轴2与轴承3产生的摩擦力矩，使得风力平衡装置在车行进时保持相对平衡不转动的状态。
如图8所示，箭头A为轴2的旋转方向为逆时针方向，箭头B为车辆前进方向，箭头C为风力方向，此时，上方风叶1所受风力大于下部风叶1所受风力，在风力作用下，使得轴2的上部产生的风力力矩大于轴2的下部产出的风的力矩，这个力矩差抵消轴2与轴承3产生的摩擦力矩，风叶1不随轴2转动，保持相对平衡状态。
如图9所示，箭头A为轴2的旋转方向为逆时针方向，箭头B为车辆前进方向，箭头C为风力方向，此时，风叶1受风力作用在轴2的上下两侧形成对于轴2的力矩差的方向与轴2转动产生的摩擦力矩方向相反，因此，风叶1可处于平衡状态。
本实施例的风力平衡装置可应用于轮毂里程表和速度表，还可应用于胎压测试仪。应用于胎压测试仪使，在车辆的多个轮子安装该风力平衡装置，在行驶一段距离后，相对于其他轮子转动圈数明显多的轮子则胎压不足。
实施例3
如图10和图11所示，本实施例的轮毂里程表，包括传感器6、感应器7和风力平衡装置，传感器6和感应器7位置相对应。本实施例中，传感器6设于轮毂8，感应器7设于风力平衡装置。采用实施例1的风力平衡装置。安装板4开设有空腔41，感应器7和配重件5位于空腔41内。空腔41内还可设置控制电路、电源等器件，以便于对车辆行程及速度进行计算。
在其他实施方式中，配重件5可省略，风力平衡装置的重力偏心可以通过设置在安装板4内的元器件实现。
传感器6可以是磁铁或发光体，当传感器6与感应器7的距离较近时，感应器可检测到传感器6，生成电信号。
本实施方式的轮毂里程表在使用时，传感器6与轮毂8有相同的旋转状态，风叶1处于相对平衡不旋转的状态，因此感应器7也随风叶1处于相对平衡不旋转的状态。轮子转动时，传感器6触发感应器7，根据感应器7单位时间内检测到传感器6的次数可得出轮毂8的转速，进而可计算车辆的行程和速度。
以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.风力平衡装置，其特征在于，包括风叶(1)、轴(2)和轴承(3)，所述轴承(3)套设于轴(2)，所述轴承(3)与风叶(1)连接，所述风叶(1)受风力作用在轴(2)的上下两侧形成对于轴(2)的力矩差，所述轴(2)转动时对轴承(3)产生摩擦力矩，所述力矩差的方向与轴承(3)所受摩擦力矩的方向相反。
2.根据权利要求1所述的风力平衡装置，其特征在于，所述风叶(1)设有大风阻面(11)和小风阻面(12)，在同一风力作用下，所述大风阻面(11)受风力作用形成对于轴(2)的力矩大于小风阻面(12)受风力作用形成对于轴(2)的力矩。
3.根据权利要求2所述的风力平衡装置，其特征在于，所述轴(2)的上下两侧均具有所述大风阻面(11)和小风阻面(12)，在轴(2)的上侧或下侧所述大风阻面(11)和小风阻面(12)分设于风叶(1)相对的两侧。
4.根据权利要求1、2或3所述的风力平衡装置，其特征在于，还包括安装板(4)，所述风叶(1)固定设置于安装板(4)，所述轴承(3)与安装板(4)连接。
5.根据权利要求1所述的风力平衡装置，其特征在于，所述安装板(4)设有配重件(5)。
6.轮毂里程表，其特征在于，包括传感器(6)、感应器(7)和风力平衡装置，所述传感器(6)和感应器(7)位置相对应，所述传感器(6)和感应器(7)之一设于风力平衡装置，另一设于轮毂(8)，所述风力平衡装置包括风叶(1)、轴(2)和轴承(3)，所述轴承(3)套设于轴(2)，所述轴承(3)与风叶(1)连接，所述风叶(1)受风力作用在轴(2)的上下两侧形成对于轴(2)的力矩差，所述轴(2)转动时对风叶(1)产生摩擦力，所述力矩差的方向与风叶(1)所受摩擦力的方向相反。
7.根据权利要求6所述的轮毂里程表，其特征在于，所述风力平衡装置还包括安装板(4)，所述风叶(1)固定设置于安装板(4)，所述轴承(3)与安装板(4)连接，所述安装板(4)开设有空腔(41)，所述传感器(6)和感应器(7)之一位于空腔(41)内。
8.根据权利要求7所述的轮毂里程表，其特征在于，所述安装板(4)设有配重件(5)。
9.根据权利要求6所述的轮毂里程表，其特征在于，所述风叶(1)设有大风阻面(11)和小风阻面(12)，在同一风力作用下，所述大风阻面(11)受风力作用形成对于轴(2)的力矩大于小风阻面(12)受风力作用形成对于轴(2)的力矩。
10.根据权利要求9所述的轮毂里程表，其特征在于，所述轴(2)的上下两侧均具有所述大风阻面(11)和小风阻面(12)，在轴(2)的上侧或下侧所述大风阻面(11)和小风阻面(12)分设于风叶(1)相对的两侧。
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