CN1077053C - 用于卡车和挂车车轮的约束系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供用于车辆的车轴安装的车轮(4)的约束系统(2)，该车辆具有车架(14)，车轴(7)固定到车架上，留有足够的间隙以免路面损坏，并且在车辆正常操作过程中与车轮(4)的运动不产生干涉。该系统(2)包括在车辆附近固定到车架(14)上的笼架(10)组件，从而使得车轮(4)的下部露出，以允许车轮(4)接触路面，并且如果车轮从车轴(7)脱开。就将车轮(4)保持在最靠近于其原始安装部位，截留车轮(4)并随同车辆一起携带该车轮。

Description

用于卡车和挂车车轮的约束系统
发明领域
本发明涉及用于运输卡车及挂车车轮的约束系统，尤其是涉及能防止从机动车上的固定位置意外脱开的车轮不受限制地行驶、和防上造成财产损坏、伤害或死亡的结构。
发明背景
在公路运输卡车和挂车上具有用螺栓定位的车轮。已经发生过卡车和挂车车轮及车轮组件从运动的车辆意外地脱开的情况。一旦脱开，车轮或组件将会不受约束地行驶，造成财产损坏、伤害甚至死亡。
目前尚无限制运输车辆上的车轮或车轮组件意外脱离的方法。当前的准则是依赖于车轮和车轮组件的安装而没有(采用)任何第二约束机构。这种系统允许原始安装机构完全失效，而仍然将车轮或车轮组件保持在车辆上。
在操作中车轮组件是采用轴承和轮毂安装在车轴上，其具有一相当重的旋转质量。当车轮破裂或从轮毂上分离时会出现这样的问题：车轮轴承和/或轮毂失效或车轴破损。在这些情况下，一些或所有车轮组件将从车辆上分离并且将不受约束。
在所有这些失效的情况中，分离的车轮或车轮组件部分必定会以不受约束的方式从车辆上移开。
相关的背景技术有1953年2月3日颁发的M.H，Toncray等的美国专利US2,627,437，和1995年10月31日颁发的Bowen等的美国专利US5,462,324，它们分别描述了汽车车架结构和用于机动车的车轮防护附加装置。
发明概述
本发明的主要目的是提供一种车轮的约束系统，以便在车轮破裂或从轮毂上分离时提供保护。
根据本发明提供了用于车辆的车轴安装的车轮约束系统，该车辆具有一车架，车轴固定到车架上，该系统与地面和车轮之间留有足够的间隙，以免受路面的损坏，并且在车辆正常操作过程中与车轮的运动不产生干涉。该系统包括固定到车架上的一笼架组件，该笼架组件包括固定到车架上的一系列杆，并且这些杆从车架向下以及在车轮前、后和沿车轮外侧延伸，从而使得车轮的下部露出，以允许车轮接触路面和在车辆正常操作过程中具有不受妨碍的运动，如果车轮从车轴脱开，就将车轮保持在最靠近于其原始安装部位，截留车轮并随同车辆一起携带该车轮。
本发明的笼架通过包围车轮或车轮组件来约束意外脱开的车轮，不使其离开运动的车辆。
附图简要说明
通过阅读下列详细描述及参照附图，本发明的这些及其它优点将显而易见，其中：
图1是根据本发明的车辆的约束系统应用于运输挂车的透视图；
图2是图1系统的侧视图；
图3是图1系统从底面看的平面图；
图4是根据本发明车轮约束系统的一变化实施例应用于挂车时从下面看的平面示意图；
图5是根据本发明的车轮约束系统的另一变化实施例应用于挂车时从下面看的平面示意图；
图6是车辆的车轮组件从后面看时的部分示意图，其中在该车轮组件上已安装有本发明车轮约束系统的一变化的实施例。
虽然本发明将结合例示的实施例进行描述，但应当理解并非想将本发明限定于这些实施例。相反，本发明将覆盖由所附权利要求书限定的本发明的实质和范围内的所有变型、修改和等同物。
优选实施例的详细描述
在下列描述中，图中类似的零件给出了类似的参考标记。
回到图1，示出了用于车轮4的一约束系统2，其中车轮4安装在固定于挂车8的车轴6的轮毂7上。约束系统2包括由杆或板12制造的笼架10，杆或板12最好由弹簧钢制成。笼架10被焊接到或由其它方式固定到挂车8的车架14上，并且其构成仅使车轮4的下部露出，允许车轮与路面接触和留有足够的间隙，以免受路面损坏。最好笼架由合适的斜拉杆16支承。已发现在车轮前和后大约2英寸、在车轮前外侧大约1.5英寸和在车轮后外侧大约2英寸的笼架间隙是适当的，以提供车辆在正常情况下不受妨碍的进行操作。用于车轮的外侧间隙应当小于车轮必须横向向外移动脱开轮毂6的距离。而且，由于前外侧间隙略小于后外侧间隙，因此假如一车轮在车辆向前运动过程中会脱离，则笼架将起作用，控制车轮向内并且回到轮毂6上的位置。
在操作中，笼架10的约束杆12防止车轮4向侧面或在车辆下脱开。
当然，笼架10的实际结构可以改变。笼架10所覆盖的范围以及杆12在侧面的位置，将根据要求和安装有笼架10的车辆或挂车的外观来设定。车轮笼架应当有足够的强度和连接力，以承受车辆作用在笼架上的负荷而不至于完全损坏或脱开。
图4和5所示笼架的变型结构，表示用于挂车的这种结构中，车轮4向外延伸于车架14侧面外(图4)和车轮4位于车架14下(图5)。在这些实施例中，笼架10在车架14上的固定是通过呈角度的连杆17而进一步加强，连杆17在车架的部位和车架14上隔开的位置之间延伸，并固定到这些部位和位置上，正如图中所示。
笼架10可以具有可选择的板件或带件(未示出)，它们用作防护板和/或挡泥板。而且，如果将笼架10用作一固定安装部位，则可选的侧面缓冲保险杠(亦未示出)可以沿侧面同时安装在车辆的车轮笼架前和后，以提供防止其它车辆或防止人员被卷入车轮下面的一些保护，由此大大降低了对路面使用人员的危险。
可以根据需要在笼架10的约束杆12上、或者在其它合适的位置安装各种警示标志、传感器和警示装置，以将车辆驾驶员的注意力吸引到正被约束的脱开的车轮或车轮组件上。
根据本发明的车轮约束笼架10，可以采用例如由螺栓20连接到车架上的一安装板18来牢固地安装到车辆的车架上。安装板具有连接于其上的臂22，它从车架以非常靠近车轮的方式横向延伸。这些臂22由金属管或板制造，并且固定在它们的位置上。这些臂从车轮组件的轮胎4的外侧边缘向外延伸大约1～2英寸。在臂22的外侧边缘是一安装板24，用于连接侧面约束臂或板26。(臂22和26构成笼架10的约束杆12)。在该方式中，如果一车轮4从其车轮组件上的螺栓连接位置松开，则该车轮将通过与所述金属管或板臂26接触而限制其横向运动。被约束的每一车轮4具有两个臂22，其中一个臂22在车轮4之前，一个臂22在其后，并且在轮胎前与前臂22之间有大约2英寸的间隙，在后臂22与车轮4背后之间也有大约2英寸的间隙。臂22可以如此构造，以至使它们向下倾斜，从而每一臂的外端将位于与车轮4及相连的轮毂7和车轴6的中心同一高度处。
侧面约束臂或板26的构造，致使其横向延伸与车架隔开，并且从其连接到臂22上的部位到相连轮胎4的前面外边缘具有大约1.5英寸的间隙，而到轮胎4后面外边缘具有大约2英寸的间隙。约束臂26平行于橡胶轮胎外侧边缘延伸，且其每一端连接到臂22上。约束臂26的中心在杆28处可以朝车架向内并向车轴7的中心延伸大约3～3.5英寸。
除了转向轴外，给车辆的每一车轮组件安装该装置。
车轮笼架10的元件如此制造，使与操作的车轮之间的间隙保持最小，以便将可能会意外地从其操作位置脱开的车轮或车轮组件的那些部分约束在车轮笼架10内。
作为一可选方案，可以安装一机构(未示出)来防止车辆或人员在侧面接触期间意外地进入运输卡车或挂车下面，或防止被车轮组件卷入。通过使用车轮笼架的牢固安装和沿卡车和/或挂车侧面进一步安装另外的类似牢固安装件，可以装设一侧面缓冲保险杠来保护车辆或人员以免进入车辆下面。
应该理解，可以拆下支承侧臂26的螺栓29，以允许例如在需要拆卸轮胎来进行修理或更换时，从臂22上拆下臂26。如图1和2所示，对于一定结构的车轮组件或在一定的应用时，侧臂26的高度可以固定在相对于轮毂的一升高的位置(未示出)，或相对于轮毂的一降低的位置(亦未示出)。
笼架10的元件可以由金属或其它诸如强化塑料的材料或者它们的组合来制造。笼架10中的一些元件还可以由诸如弹簧钢的弹性材料制造，如果该元件受到一些外面冲击，它将恢复到其原始形状。
作为车轮笼架的一可选的实施例，根据本发明，可以设置安装在臂26上的一旋转或低摩擦的部件30，例如一滚轮或轴承或一滑板，例如图3所示，以利于脱开的车轮4当它与臂26的那部分接触时还能连续旋转。还可在那部分上连接一传感器32，以检测其操作或状态的变化，并且向驾驶室提供例如可听见的或电子的信号，从而提醒驾驶员出现了车轮脱离或正在脱离的问题。
作为其它的可选实施例，可以从臂26和/或臂22悬挂一例如弹性的橡胶帘36(图2所示)，以使在湿的路面上行驶时由邻近的车轮4造成的飞溅最小。

Claims (9)

1.一种用于车辆的车轴安装的车轮(4)的约束系统(2)，该车辆具有一车架(14)，车轴固定到该车架(14)上，其特征在于，该系统(2)与路面和车轮(4)留有足够的间隙，以免受到路面损坏，并且在车辆正常操作过程中与车轮(4)的运动不产生干涉，该系统(2)包括固定到车架(14)上的一笼架组件(10)，该笼架组件(10)包括固定到车架(14)上的一系列杆(12)，并且这些杆(12)从车架向下以及在车轮(4)前、后和沿着车轮(4)外侧延伸，从而使得车轮(4)的下部露出，以允许车轮(4)接触路面和在车辆正常操作过程中具有不受妨碍地运动，如果车轮(4)从车轴脱开，就将车轮(4)保持在最靠近于其原始安装部位，截留车轮(4)并随同车辆一起携带该车轮(4)。
2.如权利要求1所述的系统，其中一侧杆是该系列杆中之一，并且在车轮的中点旁边延伸。
3.如权利要求1所述的系统，其中在车辆正常操作过程中，笼架在车轮外侧提供1至2英寸的间隙。
4.如权利要求3所述的系统，其中该系列杆提供在离其相连的轮胎前面外边缘1.5英寸、和在轮胎后面的外边缘2英寸的间隙，从而如果该轮胎在车辆运动过程中已脱开了车轴，则该轮胎将会被引回到车轴。
5.如权利要求1所述的系统，其中笼架是由弹簧钢制造。
6.如权利要求2所述的系统，其中侧杆具有朝车轴向内设置的中央部分。
7.如权利要求2所述的系统，其中侧杆提供在离相连轮胎前面的外边缘1.5英寸、和在轮胎后面离外边缘2英寸的间隙，从而如果该轮胎在车辆运动过程中已脱开了车轴，则该轮胎将会被引回到车轴。
8.如权利要求7所述的系统，其中侧杆具有朝车轴向内设置的中央部分。
9.如权利要求2所述的系统，其中侧杆具有相对于车轮外侧的间隙，该间隙比车轮必须横向和向外移动以脱开轴向安装的轮毂的距离要小，其中车轮正常固定在该轮毂上。
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