CN110341375A - 一种冰雪路面防滑轮毂 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冰雪路面防滑轮毂，包括与主轮毂同轴并固定于主轮毂外部的可拆卸式副轮毂，其特征在于，所述副轮毂由若干扇环形轮辋块通过伸缩机构与伸缩控制机构连接构成，当伸缩机构处于最大行程时，相邻的扇环形轮辋块会紧密结合形成直径大于或等于轮胎外径的轮辋圈，在所述扇环形轮辋块的外表面处设有防滑机构。本发明的有益效果是：实现了防滑轮辋工作时为无缝轮辋圈和不工作时的小体积状态，提高了防滑效果和防滑轮毂的稳定性，结构简单成本低，实现了防滑轮毂模块化，方便安装和拆卸。

Description

一种冰雪路面防滑轮毂

技术领域

本发明属于汽车零部件领域中的防滑技术范畴，尤其涉及应用于雪地和冰冻路面的一种冰雪路面防滑轮毂。

背景技术

目前汽车在冰雪路面行驶时，所采取的防滑措施主要有：

1.安装防滑链，至少应安装两条，分别安装在两个驱动轮上；

2.适当降低轮胎气压，以增加轮胎受力面积，增加轮胎的摩擦力；

3.换装雪地轮胎；

使用防滑链仅仅用于载重汽车和大型河车或者越野车，而轿车由于轮胎胎冠与车架底盘之间的空间较小，无法使用防滑链，同时防滑链属于刚性材料直接安装在轮胎上对轮胎磨损较大，适当降低轮胎气压，以增加轮胎受力面积，增加轮胎的摩擦力的方法经济可行，但是由于轮胎的胎冠花纹防滑能力有限而导致防滑效果较差，换装雪地轮胎可以有效解决雪地路面的防滑问题，但是雪地胎价格昂贵，同时对冰冻路面效果一般，因此不具有广泛的应用价值。

综上所述，迫切需要一种新的防滑措施来实现冰雪路面的防滑问题。

发明内容

为克服上述现有技术缺陷，本发明提供一种冰雪路面防滑轮毂。

本发明所采用的具体技术方案为：

一种冰雪路面防滑轮毂，包括与主轮毂同轴并固定于主轮毂外部的可拆卸式副轮毂，所述副轮毂由若干扇环形轮辋块通过伸缩机构与伸缩控制机构连接构成，当伸缩机构处于最大行程时，相邻的扇环形轮辋块会紧密结合形成直径大于或等于轮胎外径的轮辋圈，在所述扇环形轮辋块的外表面处设有防滑机构，采用这样的设计可以使得轮辋块沿各自的伸缩机构实现轮辋外表面的径向变大或者变小，在伸缩机构最大行程处，所述轮辋块相互紧密结合组成轮辋圈，所述轮辋圈的外径大于或等于主轮毂上轮胎的外径，这样能保证副轮毂在冰雪路面上工作时有效的提供抓地力，防止车轮打滑，此外这样的设计实现了副轮毂的模块化，实现了副轮毂单独使用，同时也可与主轮毂配合使用，方便安装和控制，当有冰雪路面需要对车轮做防滑处理时可以将副轮毂安装在主轮毂上，在没有冰雪面的季节里，副轮毂可以拆除后保存起来。

作为本发明的进一步改进，所述伸缩机构由与轮辋块同等数量的连杆以及与所述连杆活动连接的旋转导向盘构成，所述连杆另一端与轮辋块固定连接，在所述的旋转导向盘上设有与伸缩控制机构连接的驱动件，这样的设计实现了每个轮辋块的单独驱动，其伸缩动作可以独立实现，并在极限位置进行锁紧，这种锁紧可以通过电磁铁带动销轴实现，也可以在旋转导向盘的极限位置利用自锁实现，如极限位置为平面时，只要旋转导向盘不发生转动位于平面处的连杆即无法运动，从而达到自锁的目的，锁紧机构并非仅限于一种，本领域技术人员熟知的能够实现限制直线运动的锁紧机构均可用于本方案。

作为本发明的进一步改进，所述旋转导向盘通过所述连杆用于控制轮辋块的伸缩，在所述旋转导向盘上设有与轮辋块相对应的用于控制轮辋块伸缩的偏心轨道孔，通过旋转导向盘上的偏心导轨孔来驱动连杆做定向运动，既能实现连杆的运动又能保证连杆的运动在极限位置的准确性和连杆的锁紧。

作为本发明的进一步改进，所述连杆一端通过连接轴活动连接在偏心轨道孔中，通过连接轴在偏心轨道孔中的往复运动来控制连杆的伸缩达到控制轮辋块的伸缩，连杆通过连接轴与旋转导向盘活动连接，当连接轴运动到最大或者最小的极限位置时被锁紧，以保证副轮毂在工作或非工作状态时，轮辋块处于相对静止的位置不动，其中连杆的导向结构可以通过导槽和导杆结合实现，也可以通过导轨和连接轴结合来实现，还可以采用电动推杆实现，这些结构和技术均为本领域技术人员所熟知，此外连杆也可以采用弹簧杆或者液压缸以及电动伸缩杆实现连杆带动轮辋块的实现定向运动。

作为本发明的进一步改进，所述旋转导向盘为凸轮盘结构，在旋转导向盘的圆周表面处设有与所述连杆相配合的凸齿，通过转动旋转导向盘使得连杆在凸齿上滑动带动连杆伸缩达到轮辋块伸缩的目的，采用凸轮的方式驱动连杆，结构简单且稳定可靠，同时连杆内也可设置弹簧或者液压缸实现连杆的自动复位，由于弹簧和液压缸的阻尼效果，还能为防护工作中的轮毂提供一定的缓冲能力，进而改善汽车的驾驶感受。

作为本发明的进一步改进，所述伸缩控制机构包括传动机构和动力机构，所述动力机构通过传动机构与所述驱动件连接，这样的设计将传动机构和动力机构分开设计，便于采用现有成熟的传动机构，达到降低成本的目的，同时分开的设计更方便实现机构的模块化，为手动和自动的转化提供了方便。

作为本发明的进一步改进，所述传动机构设有齿圈、与齿圈内啮合的行星齿轮以及与行星齿轮外啮合的太阳齿轮，所述动力机构由扳手和太阳齿轮中心的旋转孔构成，操作者通过扳手与旋转孔的配合转动太阳齿轮这样的设计可以实现副轮毂工作状态和非工作状态之间转化采用手动的方式来实现，需要转换时仅需要利用扳手转动太阳齿轮即可实现。

作为本发明的进一步改进，所述动力机构为电动机，在所述主轮毂上设有给电动机供电的发电机构，发电机构包括高频的感应线圈和线圈，线圈固定在主轮毂内侧，高频的感应线圈则贴近线圈固定在线圈的一侧，以保证尽可能多的磁感线穿过线圈，因此当主轮毂转动时，发电机构的线圈割相应的感应线圈提供的磁感线产生电流供应给电动机，电动机驱动盘转动，带动相应的连杆运动，实现轮辋块沿轮辋径向的运动，同时上述高频的感应线圈可以使用磁铁代替，此外采用电机驱动可以实现与车载电脑连接，实现远程控制和自动控制，同时，轮毂内可设有无线接收，发射信号装置，驾驶室内装有无线接收发射装置，实现全自动控制副轮毂直径的大小。

作为本发明的进一步改进，所述轮辋块由大扇环形轮辋块和小扇环形轮辋块组成，相邻大扇环形轮辋块和小扇环形轮辋块的滑动行程差值不小于其沿半径方向的厚度，以保证其在连杆最小行程处时，大扇环形轮辋块相互接触形成封闭的轮辋圈，且小扇环形轮辋块位于封闭的轮辋圈内部，当在伸缩机构最小行程处，大扇环形轮辋块相互接触形成封闭的轮辋圈，这样能够有效的利用副轮毂的有效空间，同时封闭的轮辋圈可以保护副轮毂内部结构免受灰尘雨水等不利因素的影响。

作为本发明的进一步改进，所述防滑机构为狼牙齿，这样的防滑结构能够有效的提供抓地力。

本发明的积极效果是：实现了防滑轮辋工作时为无缝轮辋圈和不工作时的小体积状态，提高了防滑效果和防滑轮毂的稳定性，结构简单成本低，实现了防滑轮毂模块化，方便安装和拆卸。

附图说明

图1是本发明一种冰雪路面防滑轮毂主轮毂一侧的轴测图；

图2是图1中所示本发明一种冰雪路面防滑轮毂副轮毂一侧的轴测图；

图3是图2中所示本发明一种冰雪路面防滑轮毂主轮毂一侧正视图；

图4是图3中所示本发明一种冰雪路面防滑轮毂左视图；

图5是图3中所示本发明一种冰雪路面防滑轮毂A-A向剖视图；

图6是图4中所示本发明一种冰雪路面防滑轮毂B-B向剖视图；

图7是图5中所示本发明一种冰雪路面防滑轮毂的伸缩机构和驱动机构示意图；

图8是图4中所示本发明一种冰雪路面防滑轮毂C-C向剖视图；

图9是图6中所示本发明一种冰雪路面防滑轮毂安装连接盘后正视图；

图10是图8中所示本发明一种冰雪路面防滑轮毂的连接盘正视图；

图11是本发明一种冰雪路面防滑轮毂的大扇环形轮辋块和小扇环形轮辋块最小极限位置的示意图；

图12是本发明一种冰雪路面防滑轮毂的大扇环形轮辋块和小扇环形轮辋块最大极限位置的示意图；

图13是本发明一种冰雪路面防滑轮毂的驱动盘采用凸轮盘时的结构示意图；

图例说明：1—主轮毂，101—线圈，102—感应线圈，103—环形支架， 2—副轮毂，201—轮辋块，2011—大扇环形轮辋块，20111—狼牙齿，2012—小扇环形轮辋块，2013—轮座，20131—固定孔，2014—连接轴，2015—导槽，2016—轮辐，2017—连杆，202—旋转导向盘，2021—齿圈，2022—太阳齿轮，2023—行星齿轮，2024—偏心轨道孔，203—连接盘，2031—凹槽，204—电动机，205—凸轮盘，206—与凸轮盘配合的连杆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述：

具体实施例：

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

实施例一：

一种冰雪路面防滑轮毂，所述冰雪路面防滑轮毂包括主轮毂1和固定于主轮毂1一侧的副轮毂2，所述副轮毂2包括若干轮辋块201，与轮辋块201相连的伸缩机构和与伸缩机构连接的伸缩控制机构，在伸缩机构最大行程处，所述轮辋块201相互紧密结合组成轮辋圈，所述轮辋圈的外径大于或等于主轮毂1上轮胎的外径，在伸缩机构最小行程处，所述轮辋块201紧密结合组成密闭外缘，所述轮辋块201外缘设有防滑狼牙齿20111，所述轮辋块201由大扇环形轮辋块2011和大扇环形轮辋块2012组成，所述伸缩机构通过连接盘203固定在主轮毂1上，所述伸缩机构包括导槽2015、连杆2017和旋转导向盘202，所述旋转导向盘202活动连接在副轮毂2中心的轮座2013上，所述轮座2013为中空的圆环盘状，且沿圆周均匀分布有固定孔20131，相邻两个所述固定孔20131之间设有一条所述轮辐2016，所述轮辐2016靠近所述主轮毂1一侧设有导槽2015，每条所述导槽2015内插设有连杆2017，每条所述连杆2017远离所述轮座2013一端与一块轮辋块201固定在一起，每条所述连杆2017中部设有连接轴2014，所述连接轴2014滑动设置于所述旋转导向盘202的偏心轨道孔2024内，所述旋转导向盘202活动连接在所述轮座2013靠近主轮毂1一侧，所述伸缩控制装置与旋转导向盘202连接，驱动旋转导向盘202转动，所述伸缩控制装置设有齿圈2021、与齿圈2021内啮合的行星齿轮以及与行星齿轮外啮合的太阳齿轮2022，所述太阳齿轮2022靠近轮座2013一侧设有可用扳手转动太阳齿轮2022的旋转孔，所述防滑机构为狼牙齿20111。

本实施例具体使用时：

利用手动扳手转动太阳齿轮2022，太阳齿轮2022又带动与太阳齿轮2022外啮合的行星齿轮2023转动，行星齿轮2023则带动与之内啮合齿圈2021转动，由于齿圈2021与旋转导向盘202固定在一起，所以旋转导向盘202随之转动，旋转导向盘202的转动则带动均布于旋转导向盘202的偏心轨道孔2024转动，由于连接轴2014滑动设置于所述旋转导向盘202的偏心轨道孔2024内，因此连接轴2014在偏心轨道孔2024驱动下开始运动，带动与之固定在一起的连杆2017向副轮毂2的外缘方向运动，又由于连杆2017远离所述轮座2013一端与一块所述大扇环形轮辋块2011或小扇环形轮辋块2012固定在一起，因此，所述大扇环形轮辋块2011或小扇环形轮辋块2012在连杆的推动下向副轮毂2的外缘方向运动，当大扇环形轮辋块2011和小扇环形轮辋块2012在其半径最大位置时组成一个完整的轮辋圈时，运动停止，此时副轮毂2处于防滑工作状态，如图12，反之，当上述运动反向时，大扇环形轮辋块2011和小扇环形轮辋块2012反向运动最小行程位置，此时副轮毂2处于非防滑工作状态，如图11。

实施例二：

一种冰雪路面防滑轮毂，所述冰雪路面防滑轮毂包括主轮毂1和固定于主轮毂1一侧的副轮毂2，所述副轮毂2包括若干轮辋块201，与轮辋块201相连的伸缩机构和与伸缩机构连接的伸缩控制机构，在伸缩机构最大行程处，所述轮辋块201相互紧密结合组成轮辋圈，所述轮辋圈的外径大于或等于主轮毂1上轮胎的外径，在伸缩机构最小行程处，所述轮辋块201紧密结合组成密闭外缘，所述轮辋块201外缘设有防滑狼牙齿20111，所述轮辋块201由大扇环形轮辋块2011和大扇环形轮辋块2012组成，所述伸缩机构通过连接盘203固定在主轮毂1上，所述伸缩机构包括与凸轮盘结构配合的连杆206和凸轮盘205，所述凸轮盘205活动连接在副轮毂2中心的轮座2013上，所述轮座2013为中空的圆环盘状，且沿圆周均匀分布有固定孔20131，相邻两个所述固定孔20131之间设有一条所述轮辐2016，所述轮辐2016靠近所述主轮毂1一侧设有与凸轮盘结构配合的连杆206，每条所述与凸轮盘结构配合的连杆206远离所述轮座2013一端与一块轮辋块201固定在一起，每条所述与凸轮盘结构配合的连杆206与凸轮盘205活动连接，凸轮盘205驱动与凸轮盘结构配合的连杆206做伸缩运动，所述伸缩控制装置设有齿圈2021、与齿圈2021内啮合的行星齿轮以及与行星齿轮外啮合的太阳齿轮2022，所述太阳齿轮2022靠近轮座2013一侧连接有电动机204，所述电动机204固定在轮座2013的中心孔内，所述防滑机构为狼牙齿20111。

本实施例具体使用时：

主轮毂1设有发电用的线圈101和感应线圈102，当主轮毂1转动时发电用的线圈101切割固定在环形支架103上感应线圈102所提供的磁感线，闭合回路的发电用的线圈101产生电流，供给电动机204，此时电动机204开始转动，带动与电动机204相连接的太阳齿轮2022转动，太阳齿轮2022又带动与太阳齿轮2022外啮合的行星齿轮2023转动，行星齿轮2023则带动与之内啮合齿圈2021转动，由于齿圈2021与凸轮盘205固定在一起，所以凸轮盘205随之转动，由于与凸轮盘结构配合的连杆206滑动设置于所述凸轮盘205的导向凸轮部，因此与凸轮盘结构配合的连杆206在凸轮盘205驱动下开始运动，又由于与凸轮盘结构配合的连杆206远离所述轮座2013一端与一块所述大扇环形轮辋块2011或小扇环形轮辋块2012固定在一起，因此，所述大扇环形轮辋块2011或小扇环形轮辋块2012在连杆的推动下向副轮毂2的外缘方向运动，当大扇环形轮辋块2011和小扇环形轮辋块2012在其半径最大位置时组成一个完整的轮辋圈时，运动停止，此时副轮毂2处于防滑工作状态，如图12，反之，当上述运动反向时，大扇环形轮辋块2011和小扇环形轮辋块2012反向运动最小行程位置，此时副轮毂2处于非防滑工作状态，如图11。

实施例三：

一种冰雪路面防滑轮毂，所述冰雪路面防滑轮毂包括主轮毂1和固定于主轮毂1一侧的副轮毂2，所述副轮毂2包括若干轮辋块201，与轮辋块201相连的伸缩机构和与伸缩机构连接的伸缩控制机构，在伸缩机构最大行程处，所述轮辋块201相互紧密结合组成轮辋圈，所述轮辋圈的外径大于或等于主轮毂1上轮胎的外径，在伸缩机构最小行程处，所述轮辋块201紧密结合组成密闭外缘，所述轮辋块201外缘设有防滑狼牙齿20111，所述轮辋块201由大扇环形轮辋块2011和大扇环形轮辋块2012组成，所述伸缩机构通过连接盘203固定在主轮毂1上，所述伸缩机构包括导槽2015、连杆2017和旋转导向盘202，所述旋转导向盘202活动连接在副轮毂2中心的轮座2013上，所述轮座2013为中空的圆环盘状，且沿圆周均匀分布有固定孔20131，相邻两个所述固定孔20131之间设有一条所述轮辐2016，所述轮辐2016靠近所述主轮毂1一侧设有导槽2015，每条所述导槽2015内插设有连杆2017，每条所述连杆2017远离所述轮座2013一端与一块轮辋块201固定在一起，每条所述连杆2017中部设有连接轴2014，所述连接轴2014滑动设置于所述旋转导向盘202的偏心轨道孔2024内，所述旋转导向盘202活动连接在所述轮座2013靠近主轮毂1一侧，所述伸缩控制装置与旋转导向盘202连接，驱动旋转导向盘202转动，所述伸缩控制装置设有齿圈2021、与齿圈2021内啮合的行星齿轮以及与行星齿轮外啮合的太阳齿轮2022，所述太阳齿轮2022靠近轮座2013一侧连接有电动机204，所述电动机204固定在轮座2013的中心孔内，所述主轮毂1设有发电用的线圈101和感应线圈102，所述连接盘203内沿圆周方向均匀设有凹槽2031，所述凹槽2031内安装有电池，所述防滑机构为狼牙齿20111。

本实施例具体使用时：

主轮毂1设有发电用的线圈101和感应线圈102，当主轮毂1转动时发电用的线圈101切割固定在环形支架103上感应线圈102所提供的磁感线，闭合回路的发电用的线圈101产生电流，供给设置在连接盘203内沿圆周方向均匀的凹槽2031内的电池，电池再将电能供给电动机204，此时电动机204开始转动，带动与电动机204相连接的太阳齿轮2022转动，太阳齿轮2022又带动与太阳齿轮2022外啮合的行星齿轮2023转动，行星齿轮2023则带动与之内啮合齿圈2021转动，由于齿圈2021与旋转导向盘202固定在一起，所以旋转导向盘202随之转动，旋转导向盘202的转动则带动均布于旋转导向盘202的偏心轨道孔2024转动，由于连接轴2014滑动设置于所述旋转导向盘202的偏心轨道孔2024内，因此连接轴2014在偏心轨道孔2024驱动下开始运动，带动与之固定在一起的连杆2017向副轮毂2的外缘方向运动，又由于连杆2017远离所述轮座2013一端与一块所述大扇环形轮辋块2011或小扇环形轮辋块2012固定在一起，因此，所述大扇环形轮辋块2011或小扇环形轮辋块2012在连杆的推动下向副轮毂2的外缘方向运动，当大扇环形轮辋块2011和小扇环形轮辋块2012在其半径最大位置时组成一个完整的轮辋圈时，运动停止，此时副轮毂2处于防滑工作状态，如图12，反之，当上述运动反向时，大扇环形轮辋块2011和小扇环形轮辋块2012反向运动最小行程位置，此时副轮毂2处于非防滑工作状态，如图11。

上述实施例对本发明做了详细说明。当然，上述说明并非对本发明的限制，本发明也不仅限于上述例子，相关技术人员在本发明的实质范围内所作出的变化、改型、添加或减少、替换，也属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种冰雪路面防滑轮毂，包括与主轮毂同轴并固定于主轮毂外部的可拆卸式副轮毂，其特征在于，所述副轮毂由若干扇环形轮辋块通过伸缩机构与伸缩控制机构连接构成，当伸缩机构处于最大行程时，相邻的扇环形轮辋块会紧密结合形成直径大于或等于轮胎外径的轮辋圈，在所述扇环形轮辋块的外表面处设有防滑机构。

2.根据权利要求1所述一种冰雪路面防滑轮毂，其特征在于，所述伸缩机构由与轮辋块同等数量的连杆以及与所述连杆活动连接的旋转导向盘构成，所述连杆另一端与轮辋块固定连接，在所述的旋转导向盘上设有与伸缩控制机构连接的驱动件。

3.根据权利要求2所述一种冰雪路面防滑轮毂，其特征在于，所述旋转导向盘通过所述连杆用于控制轮辋块的伸缩，在所述旋转导向盘上设有与轮辋块相对应的用于控制轮辋块伸缩的偏心轨道孔。

4.根据权利要求3所述一种冰雪路面防滑轮毂，其特征在于，所述连杆一端通过连接轴活动连接在偏心轨道孔中，通过连接轴在偏心轨道孔中的往复运动来控制连杆的伸缩达到控制轮辋块的伸缩。

5.根据权利要求2所述的一种冰雪路面防滑轮毂，其特征在于，所述旋转导向盘为凸轮盘结构，在旋转导向盘的圆周表面处设有与所述连杆相配合的凸齿，通过转动旋转导向盘使得连杆在凸齿上滑动带动连杆伸缩达到轮辋块伸缩的目的。

6.根据权利要求1-5任一项所述一种冰雪路面防滑轮毂，其特征在于，所述伸缩控制机构包括传动机构和动力机构，所述动力机构通过传动机构与所述驱动件连接。

7.根据权利要求6所述一种冰雪路面防滑轮毂，其特征在于，所述传动机构设有齿圈、与齿圈内啮合的行星齿轮以及与行星齿轮外啮合的太阳齿轮，所述动力机构由扳手和太阳齿轮中心的旋转孔构成，操作者通过扳手与旋转孔的配合转动太阳齿轮。

8.根据权利要求6所述一种冰雪路面防滑轮毂，其特征在于，所述动力机构为电动机，在所述主轮毂上设有给电动机供电的发电机构。

9.根据权利要求1-5、7、8任一项所述一种冰雪路面防滑轮毂，其特征在于，所述轮辋块由大扇环形轮辋块和小扇环形轮辋块组成，相邻大扇环形轮辋块和小扇环形轮辋块的滑动行程差值不小于其沿半径方向的厚度，以保证其在连杆最小行程处时，大扇环形轮辋块相互接触形成封闭的轮辋圈，且小扇环形轮辋块位于封闭的轮辋圈内部。

10.根据权利要求1-5、7、8任一项所述一种冰雪路面防滑轮毂，其特征在于，所述防滑机构为狼牙齿。