CN109760470B - 一种动态调整路面附着力的车轮 - Google Patents

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Abstract

本发明属于车轮领域，具体涉及一种动态调整地面附着力的车轮，所述车轮包括轮体，车速获取装置和控制部，轮体中的主电机驱动转轴带动车轮和转盘转动，副电机调整齿轮对应转盘上的位置，改变转盘带动外胎上的第二胎面转动的速度，实现与第一胎面的速度差，改变车轮外胎在加速过程中的纹路。本发明在加速度的变化大于阈值时，通过动态调节车轮车胎的纹路来提高车轮与路面之间的附着系数，增加车轮与地面的附着力，保障车辆在加速情况下行驶的安全性。

Description

一种动态调整路面附着力的车轮
技术领域
本发明属于车轮领域，特别涉及一种动态调整路面附着力的车轮。
背景技术
附着力，是地面对轮胎切向反作用力的极限值。附着力的大小与车重、轮胎的材质、类型、花纹、胎压、地面种类、干燥情况、温度和车速有关，汽车依靠轮胎支承在路面上，而直接与路面接触的却是轮胎花纹。轮胎不仅承载、滚动，而且通过其花纹块与路面产生的摩擦力，成为汽车驱动、驱动和转向的动力之源。
现有的能够增加地面附着力的车轮例如：一种伞式汽车冰雪路面防滑装置（参考专利文献CN105539005B）。江苏张驰轮毂制造有限公司的一种快速切换型汽车轮胎防滑装置（参考专利文献CN105128595B）。
发明内容
本发明提供了一种车轮，能够通过动态调节车轮车胎的纹路，来提高车轮的附着系数，增加车轮在地面上的附着力，保障车辆行驶时的安全性。
一种动态调整路面附着力的车轮，所述车轮包括轮体，车速获取装置和控制器，
所述轮体包括：
外胎，其包括与内胎固定连接的第一胎面，以及位于第一胎面左、右两侧的可相对第一胎面转动的第二胎面，第一胎面和第二胎面上均匀分布有多个大小一致的橡胶凸块，第一胎面和第二胎面不同的相对位置，使外胎表面的纹路分为凸块直线型排列的第一形态和凸块折线型排列的第二形态；
转盘，其设置在轮毂的两侧且与第二胎面固定连接，其包括设置在转盘中心位置的齿轮孔，以及与齿轮孔上的齿圈啮合设置的多个行星齿轮；
驱动装置，其包括设置在轮毂内侧的主电机和副电机，设置在车轮中轴线上的转轴，转轴上设置有齿轮，主电机用于驱动转轴带动车轮和轮盘进行转动，副电机用于带动主电机与转轴进行轴向运动，以调整齿轮对应转盘的位置；
所述车速获取装置用于获取车辆行驶速度的数据；
所述控制器被配置为：
（1）根据车速获取装置获取的车辆行驶的速度数据，确定车辆的加速度；
（2）根据车辆的加速度，改变车轮外胎在加速过程中的纹路形态，具体地，当加速度大于设定的阈值时，控制副电机带动主电机和转轴轴向运动，使转轴上的齿轮与齿轮孔内的行星轮相啮合，转盘的转动速度由于行星齿轮副的作用而与内胎产生差异，也即第二胎面和第一胎面发生相对转动，外胎的表面纹路从第一形态变为第二形态，使得车轮与地面接触面积内的凸起的外表面增多，从而增大轮胎与地面之间的附着系数；
（3）当纹路调节为第二形态后，控制副电机带动主电机和转轴轴向运动，使齿轮从行星轮上撤回，则转盘与内胎的转动速度一致，第二胎面和第一胎面保持相对静止。
本发明的有益效果是：本发明能够通过动态调节车轮车胎的纹路，来提高车轮的附着系数，增加车轮与地面的附着力，保障车辆在加速情况下行驶的安全性。
附图说明
图1示出了车轮的结构示意图；
图2示出了车轮的形态示意图；
图3示出了车轮的组成框图。
具体实施方式
下面参照附图，详细描述本系统的结构以及所实现的功能。
一种动态调整路面附着力的车轮，所述车轮包括轮体1，车速获取装置2和控制器3，
所述轮体1包括：
外胎11，其包括与内胎固定连接的第一胎面111，以及位于第一胎面111左、右两侧的可相对第一胎面111转动的第二胎面112，第一胎面111和第二胎面112上均匀分布有多个大小一致的橡胶凸块，第一胎面111和第二胎面112不同的相对位置，使外胎11表面的纹路分为凸块直线型排列的第一形态和凸块折线型排列的第二形态；
转盘12，其设置在轮毂的两侧且与第二胎面112固定连接，其包括设置在转盘12中心位置的齿轮孔121，以及与齿轮孔121上的齿圈122啮合设置的多个行星齿轮123；
驱动装置13，其包括设置在轮毂内侧的主电机131和副电机（未示出），设置在车轮中轴线上的转轴133，转轴133上设置有齿轮，主电机131用于驱动转轴133带动车轮和轮盘进行转动，副电机用于带动主电机131与转轴133进行轴向运动，以调整齿轮对应转盘12的位置；
所述车速获取装置2用于获取车辆行驶速度的数据；
所述控制器3被配置为：
（1）根据车速获取装置2获取的车辆行驶的速度数据，确定车辆的加速度；
（2）根据车辆的加速度，改变车轮外胎11在加速过程中的纹路形态，具体地，当加速度大于设定的阈值时，控制副电机带动主电机131和转轴133轴向运动，使转轴133上的齿轮与齿轮孔121内的行星轮相啮合，转盘12的转动速度由于行星齿轮123副的作用而与内胎产生差异，也即第二胎面112和第一胎面111发生相对转动，外胎11的表面纹路从第一形态变为第二形态，使得车轮与地面接触面积内的凸起的外表面增多，从而增大轮胎与地面之间的附着系数；
（3）当纹路调节为第二形态后，控制副电机带动主电机131和转轴133轴向运动，使齿轮从行星轮上撤回，则转盘12与内胎的转动速度一致，第二胎面112和第一胎面111保持相对静止。
本领域技术人员应该认识到，不背离正如一般性地描述的本发明的实质和范围，可以对各个特定的实施例中示出的发明进行各种各样的变化和/或修改。因此，从所有方面来讲，这里的实施例应该被认为是说明性的而并非限定性的。同样，本发明包括任何特征的组合，尤其是专利权利要求中的任何特征的组合，即使该特征或者特征的组合并未在专利权利要求或者这里的各个实施例中被明确地说明。

Claims (1)

1.一种动态调整路面附着力的车轮，所述车轮包括轮体，车速获取装置和控制器，其特征在于，
所述轮体包括：
外胎，其包括与内胎固定连接的第一胎面，以及位于第一胎面左、右两侧的可相对第一胎面转动的第二胎面，第一胎面和第二胎面上均匀分布有多个大小一致的橡胶凸块，第一胎面和第二胎面不同的相对位置，使外胎表面的纹路分为凸块直线型排列的第一形态和凸块折线型排列的第二形态；
转盘，其设置在轮毂的两侧且与第二胎面固定连接，其包括设置在转盘中心位置的齿轮孔，以及与齿轮孔上的齿圈啮合设置的多个行星齿轮；
驱动装置，其包括设置在轮毂内侧的主电机和副电机，设置在车轮中轴线上的转轴，转轴上设置有齿轮，主电机用于驱动转轴带动车轮和轮盘进行转动，副电机用于带动主电机与转轴进行轴向运动，以调整齿轮对应转盘的位置；
所述车速获取装置用于获取车辆行驶速度的数据；
所述控制器被配置为：
(1)根据车速获取装置获取的车辆行驶的速度数据，确定车辆的加速度；
(2)根据车辆的加速度，改变车轮外胎在加速过程中的纹路形态，具体地，当加速度大于设定的阈值时，控制副电机带动主电机和转轴轴向运动，使转轴上的齿轮与齿轮孔内的行星轮相啮合，转盘的转动速度由于行星齿轮副的作用而与内胎产生差异，也即第二胎面和第一胎面发生相对转动，外胎的表面纹路从第一形态变为第二形态，使得车轮与地面接触面积内的凸起的外表面增多，从而增大轮胎与地面之间的附着系数；
(3)当纹路调节为第二形态后，控制副电机带动主电机和转轴轴向运动，使齿轮从行星轮上撤回，则转盘与内胎的转动速度一致，第二胎面和第一胎面保持相对静止。
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