CN109130694B - 用于体感平衡车车轮轴的减震装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于体感平衡车车轮轴的减震装置，解决现有体感平衡车车轮老旧，避震和缓冲击功能不足，结构拖沓给车体运行带来负担，体验差，无法发挥体感平衡车的车体优势的问题。整个车轮轴通过各种互相抵靠支撑和抓入的连接方式，使各结构组成的车轮轴整体性提高的同时，减少螺栓类固定件的使用，车身轻便后，在一定程度上可以明显改善车轮的空气动力学特性，从而降低一部分电力损耗，每根折叠杆件的折叠状态与完全展开都是与轮胎的形变状态相呼应的，并且同步与变形挡圈几何状态相适应，整体结构不拖沓，时尚大气，通过合理消耗和缓冲冲击力并循环均匀传递至整个车轮的框架中，减少车架损耗变形，提高使用寿命，充分发挥体感平衡车的优势。

Description

用于体感平衡车车轮轴的减震装置

技术领域

本发明涉及车体配件设备，特别是涉及一种用于体感平衡车车轮轴的减震装置。

背景技术

体感平衡车是一种随着人们环保意识的加强而研究出来的新型的交通工具，仅仅依靠人体重心的改变便可以实现车辆的启动、加速、减速、停止等动作，体感平衡车近年来被广泛推广并运用在市场上，深受大众喜爱，其利用车体内部的陀螺仪和加速度传感器，来检测车体姿态的变化，并利用伺服控制系统，精确地驱动电机进行相应的调整，以保持系统的平衡。是现代人用来作为代步工具、休闲娱乐的一种新型的绿色环保的产物。

在体感平衡车的生产组配过程中，车体上各个零部件的结构都至关重要，其中用于车轮轴的减震机构也是非常重要的一个机构。一般车轮结构分为辐板式和辐条式两大类，这两类在如今的车体轮轴配件运用市场逐步显得结构老旧，使用舒适度低，运用在个人和商业使用更为广泛的领域中，其避震和缓冲击功能不足，由于体感平衡车的使用领域和传统车辆的不同，若一直使用传统结构车轮，其拖沓和复杂的结构在车轮运行中不仅会造成车体内部的陀螺仪和加速度传感器的多余运行负担，在转向和速度多频多段变换时造成拖延，更会造成车架框体负担变大，使用寿命减少的问题，使用者的使用舒适度低，体验差，无法发挥体感平衡车的车体优势。

发明内容

针对上述情况，本发明要解决的技术问题是提供一种用于体感平衡车车轮轴的减震装置，目的在于解决现有体感平衡车车轮老旧，避震和缓冲击功能不足，结构拖沓给车体运行带来负担，体验差，无法发挥体感平衡车的车体优势的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：包括一复式变形块，所述复式变形块的两端固定置架有锁铰链，且复式变形块和锁铰链皆以轮毂轴的轴心等距环绕分布，所述锁铰链向内贯穿深槽轮辋连接至减震圈和剪绞体上，所述剪绞体以深槽轮辋的轴心环绕分布在滚珠轴圈与深槽轮辋中间，且剪绞体上下两端分别与滚珠轴圈和深槽轮辋的内外两端焊接为一体。

在一实施例中，所述复式变形块通过卡入折叠杆件内部嵌套入轮胎内形成一体式可拆卸结构，同时所述轮胎的外端两侧包入深槽轮辋的两侧槽孔内。

在一实施例中，所述减震圈向两侧延伸出共两根连筋，并连接至所述剪绞体内部，所述剪绞体以轮毂轴的轴心等距环绕分布，且剪绞体的下方金属向内凹入孔化形成薄壁筒状的PCD孔。

在一实施例中，所述减震圈的下端置于滚珠轴圈上，且当减震圈处于挤压展开状态时，所述减震圈与滚珠轴圈和两侧的剪绞体之间呈完全贴附的无缝隙状态。

在一实施例中，所述轮胎的左右两侧同时向内凸起形成固定箍，所述固定箍一侧为封闭式结构，另一侧为开放式结构，所述固定箍的开放式结构一侧呈钩爪状向内收缩并抓入所述复式变形块的槽孔内。

在一实施例中，所述深槽轮辋的轴心固定安装有轮毂轴，且两者的轴心点一致，所述轮毂轴内侧为平滑的弧形结构，其外端为多边形结构。

在一实施例中，所述轮毂轴的外端嵌入连接在滚珠轴圈的内端部，且所述轮毂轴的轴心与复式变形块的分布轴心一致。

在一实施例中，所述轮胎包括有变形挡圈和销钉，所述变形挡圈于纵向安装的两根对称设置的折叠杆件内环绕穿入，且销钉两端抵住折叠杆件的内槽并滑入折叠杆件的底部，同时变形挡圈和销钉的安装方向与折叠杆件的长度方向相交。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：整个车轮轴的各个结构分工明确，且通过各种互相抵靠支撑和抓入的连接方式，使各结构组成的车轮轴整体性提高的同时，减少螺栓类固定件的使用，车身轻便后，在一定程度上可以明显改善车轮的空气动力学特性，从而降低一部分电力损耗，每根折叠杆件的折叠状态与完全展开都是与轮胎的形变状态相呼应的，并且同步与变形挡圈几何状态相适应，将轮胎处的拖沓复杂的金属结构转变为强度高，连接完整度高的金属弹簧类，相当于轮体内部置有小型的悬架装置，可以有效缓解高低不平的路面带来的颠簸，对骑手的影响小，整体结构不拖沓，时尚大气，通过合理消耗和缓冲冲击力并循环均匀传递至整个车轮的框架中，减少车架损耗变形，提高使用寿命，充分发挥体感平衡车的优势。

附图说明

图1是本发明内部结构示意图。

图2是本发明固定箍结构放大示意图。

图3是本发明轮胎结构放大示意图。

具体实施方式

以下将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本领域普通技术人员将认识到的是，“上端”、“下端”、“外”、“内”等方位用语是针对于附图的描述用语，并不表示对所述权利要求限定的保护范围的限制。

参见图1，复式变形块100，复式变形块100用于稳定车轮在行驶中受到的变形力，包括但不限于剪切形变、扭转形变和弯曲形变等，轮胎700经过不平路面时，其与地面产生接触的一面和未接触于地面的其余部分受力不均时，轮胎产生变形，复式变形块100吸收其形变力并通过其两端固定置架的锁铰链300传递形变力，并在传递过程中使形变力逐步损耗，复式变形块100的制作材料为包括但不限于合成橡胶、杜仲胶、碳纳米管合成物以及弹簧钢纤维等高耐磨性的弹性材料制成，复式变形块100的形状优选选择为柱状结构，特别是矩形柱状结构。

参见图1、图3，复式变形块100通过卡入折叠杆件101内部嵌套入轮胎700内形成一体式可拆卸结构，折叠杆件101的长度方向同时与变形挡圈701和销钉702的安装方向与相交，而折叠杆件101两端又与轮胎700的两侧相抵，折叠杆件101的制作材料为包括但不限于弹簧碳钢，金属弹簧柱等制作材料，在轮胎运行发生剪切和扭转形变时，折叠杆件101同时在复式变形块100的内部进行微量变形，以吸收轮胎本身强度不够产生的各方向变形，在形变力消失后回弹，由于折叠杆件101和复式变形块100，以及复式变形块100和轮胎700的结构关系，回弹中的折叠杆件101同时将处于应力变形状态下的复式变形块100内部填充支撑，以使复式变形块100加快原始状态恢复速度，以抑制在路面冲击时的形变力，部分震荡力在折叠杆件101折叠和恢复的过程中也被吸收，且复式变形块100和锁铰链300皆以轮毂轴600的轴心等距环绕分布。

在上述实施例中，为了避免折叠杆件与复式变形块的共同作用下，抵抗冲击的回弹力使车体的跳跃感变高，折叠杆件101的分布数量是复式变形块100的两倍，复式变形块100和折叠杆件101绕整个轮胎700内分布，所以在折叠杆件101和复式变形块100形变到恢复这一过程中所产生的回弹力，不会转变成跳跃力传递到车轮轴上，而是被复式变形块100通过锁铰链300均匀传递至各个方向的复式变形块100上，并与行驶中外界不断传递的冲击力相抵消，减少了很大一部分车轮轴本身的抗震损耗，延长车轴寿命，轮胎700的外端两侧包入深槽轮辋900的两侧槽孔内，深槽轮辋900整体压铸形成，剪绞体500一边的凸缘与深槽轮辋900制成一体，减震圈400嵌入深槽轮辋900的环槽内，减震圈400向两侧延伸出共两根连筋401，并连接至剪绞体500内部，减震圈400和剪绞体500内连成一体以阻止自身脱落，锁铰链300、减震圈400皆由复合弹簧钢组成，具备极高的强度，也具备足够的韧性和回弹性能。

参见图2，轮胎700的左右两侧同时向内凸起形成固定箍800，轮胎700和固定箍800为一体式固定结构，且轮胎700所受的形变应力与应变比值指数不高于复式变形块100，固定箍800一侧为封闭式结构，另一侧为开放式结构，固定箍800的开放式结构一侧呈钩爪状向内收缩并抓入复式变形块100的槽孔内，固定箍800与复式变形块100形成一体式的可拆卸结构，复式变形块100的结构稳定性得到增加，整体性高，且不需要螺栓固定，不增加车体额外的负担。

参见图3，轮胎700包括有变形挡圈701和销钉702，变形挡圈701于纵向安装的两根对称设置的折叠杆件101内环绕穿入，轮胎700和变形挡圈701与折叠杆件101之间以彼此抵靠和箍套穿插的方式连接，形成了相辅相成的几何连接，折叠杆件101在展开过程中杆体弯曲变形，储存外荷能量，最后反方向释放这些能量。在收放的过程中依靠变形挡圈701和两端抵靠的轮胎700达到平衡的自稳定状态，自稳定折叠结构展开方便、迅速。

在上述实施例中，为了避免折叠杆件101的杆件抗弯刚度小，导致承受外荷载能力低的情况发生，于两个折叠杆件101的外围穿套变形挡圈701，两者应力相互抵消，销钉702两端抵住折叠杆件101的内槽并滑入折叠杆件101的底部，在折叠杆件101的结构充分展开时自动滑入折叠杆件101的底部预留的槽孔处而锁定结构，便于折叠杆件101充分适应大跨度情况下的拉伸。

参见图1、图2、图3，轮毂轴600的外端嵌入连接在滚珠轴圈200的内端部，且轮毂轴600的轴心与复式变形块100的分布轴心一致，锁铰链300向内贯穿深槽轮辋900连接至减震圈400和剪绞体500上，锁铰链300起到在深槽轮辋900、减震圈400和剪绞体500之间的应力传递和牵引作用，同时可在形变应力的产生下束缚减震圈400在剪绞体500之间的偏移范围，确保减震圈400处于合理的偏移误差范围内，剪绞体500以轮毂轴600的轴心等距环绕分布，且剪绞体500的下方金属向内凹入孔化形成薄壁筒状的PCD孔501，PCD孔501用于螺栓的安装，其安装方式为对角安装，螺栓安装孔即为PCD孔501的中心连接而成的截面圆的直径，剪绞体500以深槽轮辋900的轴心环绕分布在滚珠轴圈200与深槽轮辋900中间，且剪绞体500上下两端分别与滚珠轴圈200和深槽轮辋900的内外两端焊接为一体，整体性高，深槽轮辋900的轴心固定安装有轮毂轴600，且两者的轴心点一致，轮毂轴600内侧为平滑的弧形结构，其外端为多边形结构，轮毂轴600外围的多边形结构增加了其与滚珠轴圈200之间的对点支撑力，两者的连接集中且均匀，连接强度可得到有效增加，减震圈400的下端置于滚珠轴圈200上，在车轮行驶过程中，冲击力的产生以及各部件缓解冲击力的作用下，迫使处于各个方向内的减震圈400逐步的展开，在展开过程中，减震圈400内无应力，整个结构是一个机构体系，在展开或拉伸到预定跨度或长度时，减震圈400与滚珠轴圈200和两侧的剪绞体500之间呈完全贴附的无缝隙状态，整个结构的稳定性，包括应力传递损耗速度大幅度提高，应力被消除的同时约束了减震圈400的范围，保证了连筋401不会过载被扯断，减震圈400和剪绞体500于深槽轮辋900内紧密连接，这种结构的刚度比较大，足以适应和满足较大跨度的要求。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：整个车轮轴的各个结构分工明确，且通过各种互相抵靠支撑和抓入的连接方式，使各结构组成的车轮轴整体性提高的同时，减少螺栓类固定件的使用，车身轻便后，在一定程度上可以明显改善车轮的空气动力学特性，从而降低一部分电力损耗，每根折叠杆件的折叠状态与完全展开都是与轮胎的形变状态相呼应的，并且同步与变形挡圈几何状态相适应，将轮胎处的拖沓复杂的金属结构转变为强度高，连接完整度高的金属弹簧类，相当于轮体内部置有小型的悬架装置，可以有效缓解高低不平的路面带来的颠簸，对骑手的影响小，整体结构不拖沓，时尚大气，通过合理消耗和缓冲冲击力并循环均匀传递至整个车轮的框架中，减少车架损耗变形，提高使用寿命，充分发挥体感平衡车的优势。

以上通过具体实施方式和实施例对本发明进行了详细的说明，但这些并非构成对本发明的限制。在不脱离本发明原理的情况下，本领域的技术人员还可做出许多变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.用于体感平衡车车轮轴的减震装置，包括复式变形块（100），其特征在于：所述复式变形块（100）的两端固定置架有锁铰链（300），且复式变形块（100）和锁铰链（300）皆以轮毂轴（600）的轴心等距环绕分布，所述锁铰链（300）向内贯穿深槽轮辋（900）连接至减震圈（400）和剪绞体（500）上，所述剪绞体（500）以深槽轮辋（900）的轴心环绕分布在滚珠轴圈（200）与深槽轮辋（900）中间，且剪绞体（500）上下两端分别与滚珠轴圈（200）和深槽轮辋（900）的内外两端焊接为一体；

所述减震圈（400）向两侧延伸出共两根连筋（401），并连接至所述剪绞体（500）内部，所述剪绞体（500）以轮毂轴（600）的轴心等距环绕分布，且剪绞体（500）的下方金属向内凹入孔化形成薄壁筒状的PCD孔（501）；

所述减震圈（400）的下端置于滚珠轴圈（200）上，且当减震圈（400）处于挤压展开状态时，所述减震圈（400）与滚珠轴圈（200）和两侧的剪绞体（500）之间呈完全贴附的无缝隙状态。

2.根据权利要求1所述的用于体感平衡车车轮轴的减震装置，其特征在于：所述复式变形块（100）通过卡入相邻两个折叠杆件（101）之间进而嵌套入轮胎（700）内形成一体式可拆卸结构，同时所述轮胎（700）的外端两侧包入深槽轮辋（900）的两侧槽孔内。

3.根据权利要求2所述的用于体感平衡车车轮轴的减震装置，其特征在于：所述轮胎（700）的左右两侧同时向内凸起形成固定箍（800），所述固定箍（800）一侧为封闭式结构，另一侧为开放式结构，所述固定箍（800）的开放式结构一侧呈钩爪状向内收缩并抓入所述复式变形块（100）的槽孔内。

4.根据权利要求1所述的用于体感平衡车车轮轴的减震装置，其特征在于：所述深槽轮辋（900）的轴心固定安装有轮毂轴（600），且两者的轴心点一致，所述轮毂轴（600）内侧为平滑的弧形结构，其外端为多边形结构。

5.根据权利要求1所述的用于体感平衡车车轮轴的减震装置，其特征在于：所述轮毂轴（600）的外端嵌入连接在滚珠轴圈（200）的内端部，且所述轮毂轴（600）的轴心与复式变形块（100）的分布轴心一致。

6.根据权利要求2所述的用于体感平衡车车轮轴的减震装置，其特征在于：所述轮胎（700）包括有变形挡圈（701）和销钉（702），所述变形挡圈（701）于纵向安装的两根对称设置的折叠杆件（101）内环绕穿入，且销钉（702）两端抵住折叠杆件（101）的内槽并滑入折叠杆件（101）的底部，同时变形挡圈（701）和销钉（702）的安装方向与折叠杆件（101）的长度方向相交。

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