一种接地结构及弹性车轮
技术领域
本发明涉及轨道车辆部件技术领域,具体而言,涉及一种接地结构及弹性车轮。
背景技术
随着城市交通问题的日益突出,城市轨道车辆因其经济、环保、便捷、舒适等优点,成为城市交通的重要选择。弹性车轮是在车轮的轮箍与轮心之间嵌装减振橡胶,依靠橡胶的减振阻尼作用,起到减小轮轨冲击噪声,缓和轮轨冲击振动,提高乘客乘坐舒适性。
现有的弹性车轮大致由轮箍、轮心、压环、减振橡胶块和连接导线等组成,轮心和压环过盈配合将减振橡胶块均布在由轮箍、轮心和压环形成的金属型腔中。连接导线一端固定在轮箍上,另一端固定在压环上,通过压环和轮心的过盈接触将轮心的电流引至轮箍,最终形成接地回路。然而采用该种接地方式,在面对结构较为紧凑的弹性车轮,尤其是较窄踏面宽度的弹性车轮,由于连接导线极易被刮断进而影响接地回流。
发明内容
本发明的目的包括,例如,提供了一种接地结构,其能够节约安装面积,适用于较窄踏面宽度的轮箍,保证接地回流效果。
本发明的目的还包括,提供了一种弹性车轮,其能够节约安装面积,适用于较窄踏面宽度的轮箍,保证接地回流效果。
本发明的实施例可以这样实现:
本发明的实施例提供了一种接地结构,用于弹性车轮,所述弹性车轮包括轮箍、轮心以及压环,所述压环设置在所述轮心与所述轮箍之间,所述接地结构具有相对的第一连接端和第二连接端;所述第一连接端用于与所述轮箍导电连接,所述第二连接端用于与所述轮心导电连接;
所述接地结构还包括第一安装螺钉;所述第一连接端设置有第一安装孔,所述第一安装螺钉穿过所述第一安装孔并用于与所述轮箍螺接,以使所述第一连接端固定于所述轮箍;所述第一安装孔为沉头孔,所述第一安装螺钉的螺钉头容纳于所述第一安装孔内;或者,
所述第一连接端一体成型于所述轮箍或所述第一连接端粘接于所述轮箍。
可选的,所述接地结构包括相互连接的连接件以及连接导线,所述连接件用于与所述轮箍导电连接,所述连接导线用于与所述轮心导电连接;所述第一连接端为所述连接件用于与所述轮箍连接的一端;所述第二连接端为所述连接导线用于与所述轮心连接的一端。
可选的,所述连接件具有相对的第一端和第二端,所述第一端用于与所述轮箍导电连接,所述第二端越过所述压环延伸至所述轮心,且所述第二端与所述连接导线导电连接。
可选的,所述第一安装孔开设于所述第一端,所述第一安装孔的数量为两个,两个所述第一安装孔沿第一方向间隔设置,所述第一端与所述第二端的连线沿第二方向延伸;所述第一方向与所述第二方向形成夹角α,0°<α≤90°。
可选的,所述接地结构还包括第二安装螺钉,所述第二安装螺钉用于同时与所述连接件和所述连接导线配合,以使所述连接件与所述连接导线连接。
可选的,所述轮心上设置有用于容纳所述第二安装螺钉的凹槽,以避免所述第二安装螺钉与所述轮心干涉。
可选的,所述连接件与所述连接导线可转动地连接。
可选的,所述接地结构包括电缆、第一电缆端子和第二电缆端子,所述第一电缆端子和所述第二电缆端子分别固定于所述电缆的两端;所述第一电缆端子用于与所述轮心导电连接;所述第二电缆端子用于与所述轮箍导电连接。
可选的,所述第一安装孔开设于所述第二电缆端子。
可选的,所述电缆包括铜芯以及套设所述铜芯的热缩管,所述第一电缆端子和所述第二电缆端子分别夹设所述铜芯的两端,且所述热缩管的两端分别套设于所述第一电缆端子和所述第二电缆端子。
可选的,所述接地结构还包括垫片,所述垫片用于设置在所述第一电缆端子和所述轮心之间,且所述垫片具有用于容纳所述第一电缆端子的容纳槽。
本发明的实施例还提供了一种弹性车轮。该弹性车轮包括上述的接地结构。
本发明实施例的接地结构及弹性车轮的有益效果包括,例如:
本发明的实施例提供的接地结构用于弹性车轮,弹性车轮包括轮箍、轮心以及压环,压环设置在轮心与轮箍之间。接地结构具有相对的第一连接端和第二连接端,第一连接端用于与轮箍导电连接,第二连接端用于与轮心导电连接。第一连接端可采用螺钉连接、一体成型或者粘接的方式与轮箍连接。当第一连接端采用螺钉与轮箍连接时,接地结构还包括第一安装螺钉,第一连接端开设有第一安装孔,第一安装螺钉穿过第一安装孔并与轮箍螺接,从而将第一连接端固定于轮箍。第一安装孔为沉头孔,从而有效节约了安装空间,使得接地结构在应用于较窄踏面宽度的弹性车轮时轮箍具有足够的安装空间,以避免接地结构被刮断进而影响接地回流的问题。
本发明的实施例还提供了一种弹性车轮,其包括上述的接地结构。由于该弹性车轮包括上述的接地结构,因此也具有安装空间小、在较窄踏面宽度的弹性车轮时轮箍具有足够的安装空间,以避免接地结构被刮断进而影响接地回流的问题的有益效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明实施例提供的弹性车轮的整体结构示意图;
图2为本发明实施例提供的接地结构中第一安装孔处的剖面结构示意图;
图3为图1中Ⅲ-Ⅲ处的剖面结构示意图;
图4为本发明实施例提供的接地结构的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的接地结构中连接导线的结构示意图;
图6为图5中Ⅵ-Ⅵ处的剖面结构示意图;
图7为本发明实施例提供的接地结构中垫片的剖面结构示意图。
图标:10-弹性车轮;100-本体;110-轮心;111-凹槽;120-压环;130-减震橡胶;140-轮箍;141-容纳空间;200-接地结构;210-连接件;211-第一端;212-第一安装孔;213-第二端;214-第二安装孔;220-连接导线;221-第一电缆端子;222-第二电缆端子;223-第一连接部;224-第三安装孔;225-第二连接部;226-夹持腔;227-电缆;2271-铜芯;2272-热缩管;230-垫片;231-容纳槽;241-第一安装螺钉;242-第二安装螺钉;243-螺母;244-第三安装螺钉。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面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,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中,需要说明的是,若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”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,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,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。
此外,若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明的实施例中的特征可以相互结合。
图1为本实施例提供的弹性车轮10的整体结构示意图,图2为本实施例提供的接地结构200中第一安装孔212处的剖面结构示意图,图3为图1中Ⅲ-Ⅲ处的剖面结构示意图。请结合参照图1、图2和图3,本实施例提供了一种接地结构200,相应地,提供了一种弹性车轮10。
弹性车轮10包括上述的接地结构200,同时弹性车轮10还包括本体100,本体100为现有技术常用的弹性车轮10结构,具体的,本体100包括轮箍140、轮心110、压环120以及减震橡胶130。轮箍140为环状,其套设在轮心110外,且轮心110与轮箍140之间设置有减震橡胶130,轮心110外侧的一端与减震橡胶130之间压接有压环120。通过接地结构200使轮箍140与轮心110导电连接,从而将轮心110的电流通过轮箍140接地。
接地结构200具有相对的第一连接端和第二连接端,第一连接端用于与轮箍140导电连接,第二连接端用于与轮心110导电连接。第一连接端可采用螺钉连接、一体成型或者粘接的方式与轮箍140连接。当第一连接端采用螺钉与轮箍连接时,接地结构200还包括第一安装螺钉241,第一连接端开设有第一安装孔212,第一安装螺钉241穿过第一安装孔212并与轮箍140螺接,从而将第一连接端固定于轮箍140。发明人研究发现,当采用螺钉将接地结构200连接于踏面宽度较窄的弹性车轮10时,由于螺钉的螺钉头凸出第一连接端,从而导致第一连接端的尺寸较大,弹性车轮10的轮箍140上空间较小,螺钉头凸出轮箍140的端面,从而导致接地结构200被其他设备刮断进而影响接地回流,本实施例的接地结构200通过将第一安装孔212设置为沉头孔,从而有效节约了安装空间,使得接地结构200在应用于较窄踏面宽度的弹性车轮10时轮箍140具有足够的安装空间,以避免接地结构200被刮断进而影响接地回流的问题。
下面对本实施例提供的弹性车轮10进行进一步说明:
图4为本实施例提供的接地结构200的剖面结构示意图。请结合参照图1和图4,在本实施例中,接地结构200包括相互连接的连接件210以及连接导线220。连接件210用于与轮箍140导电连接,即连接件210与轮箍140连接的一端即为第一连接端。连接导电220用于与轮心110导电连接,即连接导线220与轮心110连接的第一端即为第二连接端。具体的,连接件210包括相对的第一端211和第二端213,第一端211用于与轮箍140连接,第二端213与连接导线220导电连接,连接导线220用于与轮心110导电连接,从而使轮心110处的电流依次通过连接导线220和连接部传递至轮箍140并通过轮箍140接地。
连接件210为板状件,其第一端211固定连接在轮箍140上。具体的,接地结构200还包括第一安装螺钉241,第一端211设置有第一安装孔212,第一安装螺钉241穿过第一安装孔212用于与轮箍140螺接,从而将连接件210固定于轮箍140。第一安装孔212为沉头孔,第一安装螺钉241的螺钉头被容纳于第一安装孔212内,即在如图3所示的剖视图中,螺栓头被连接件210遮挡,有效节约了安装空间,从而避免了第一安装螺钉241凸出连接件210的一侧端面导致的与转向架上其他设备(图未示出)干涉造成损伤的问题。
需要说明的是,在本实施例中,连接件210通过第一安装螺钉241与轮箍140连接,可以理解的,在其他实施例中,也可以根据需求采用其他方式实现连接件210与轮箍140的固定,例如粘接,或者也可以将第一端211一体成型在轮箍140,即连接件210采用如铸造等一体成型的方式固定于轮箍140,从而使连接件210作为轮箍140的一个延伸部与连接导线220导电连接。
进一步的,第一安装孔212的数量为两个,两个第一安装孔212沿第一方向A间隔设置,第一端211与第二端213的连线沿第二方向B延伸。第一方向与第二方向形成夹角α,0°<α≤90°,即第一方向与第二方向相交。在本实施例中,第一方向与第二方向垂直,即第一方向与第二方向之间形成的夹角α=90°,从而保证了在弹性车轮10转动过程中,第一端211与轮箍140的固定可靠性和安装稳定性高,进而有助于保证接地效果。可选的,在其他实施例中,也可以将第一方向和第二方向之间的夹角设置为30°、60°、85°等其他数值。
请参照图3,轮箍140上具有台阶部,台阶部包括依次连接的第一端面、连接面以及第二端面,第一端面和第二端面沿轮箍140的轴向间隔设置,从而在第一端面所在平面与第二端面所在平面之间形成用于安装第一连接端的容纳空间141。当弹性车轮10的踏面宽度较窄时,容纳空间141较小,即第一端面所在平面与第二端面所在平面之间的距离较近。具体的,连接件210的第一端211设置在该容纳空间141内,保证板状的连接件210能够顺利越过压环120延伸至轮心110即可。通过设置连接件210实现连接导线220与轮箍140的搭接,节省了安装空间,因此安装于踏面宽度较窄的弹性车轮10上时,轮箍140的容纳空间141足够容纳接地结构200的第一连接端,从而使得该接地结构200能够适应较窄踏面的弹性车轮10的轮箍140。可选的,连接件210采用耐磨材质,以减轻连接件210与压环120相对运动对连接件210造成的损伤。
进一步的,连接件210的第二端213越过压环120延伸至轮心110,进而与连接导线220连接,连接导线220与第二端213的连接处位于轮心110相对的位置,即在轴向上,连接导线220与压环120无重合,即使压环120与轮箍140在轴向上发生相对运动,连接导线220与压环120无接触,进而避免了压环120磨损连接导线220的问题,有助于延长连接导线220的使用寿命,保证接地回流效果。
请继续参照图3,在本实施例中,接地结构200还包括第二安装螺钉242,第二安装螺钉242用于同时与第二端213和连接导线220配合,从而将连接件210与连接导线220连接。具体的,接地结构200还包括螺母243,第二端213开设有第二安装孔214,第二安装螺钉242依次穿过第二安装孔214以及连接导线220后与螺母243螺接,从而使第二端213与连接导线220连接。第二安装孔214的圆心与两个第一安装孔212的圆心构成等腰三角形,即第二安装孔214与两个第一安装孔212之间的距离相等。
可选的,第二安装孔214为沉头孔,第二安装螺钉242的螺栓头被容纳在第二安装孔214中,避免了第二安装螺钉242凸出连接件210导致的与转向架上其他设备(图未示出)干涉造成损伤的问题。
进一步的,第二端213与连接导线220可转动地连接,从而使得在弹性车轮10的转动过程中,第二端213与连接导电的连接可以适应轮心110与轮箍140之间的相对运动。具体的,由于第二端213与连接导线220通过第二安装螺钉242与螺母243的螺接实现连接,因此第二端213与连接导线220之间具有一定的绕第二安装螺钉242的轴线相对转动的自由度。
进一步的,轮心110上设置有用于容纳第二安装螺钉242的凹槽111,从而使第二安装螺钉242穿过连接导线220的部分以及螺母243均被容纳在凹槽111内,以避免第二安装螺钉242和螺母243与轮心110发生干涉,进而防止了轮心110、第二安装螺钉242以及螺母243受到损伤,有助于保证接地结构200的可靠性。具体的,凹槽111为轮心110对应第二安装孔214的位置凹陷形成的,其能够容纳第二安装螺钉242以及螺母243,保证在弹性车轮10的运动过程中,第二安装螺钉242和螺母243均不与轮心110发生干涉即可。
图5为本实施例提供的接地结构200中连接导线220的结构示意图,图6为图5中Ⅵ-Ⅵ处的剖面结构示意图。请结合参照图5和图6,在本实施例中,连接导线220包括电缆227以及设置于电缆227两端的两个电缆端子,电缆端子为常用的标准件。两个电缆端子分别为第一电缆端子221和第二电缆端子222,第一电缆端子221用于与轮心110导电连接,第二电缆端子222与轮箍140连接,具体的,第二电缆端子222与第二端213连接,从而通过连接件210与轮箍140连接。因此轮心110处的电流依次经第一电缆端子221、电缆227、第二电缆端子222和连接件210引导至轮箍140处,从而通过轮箍140接地。
进一步的,电缆227包括铜芯2271以及套设于铜芯2271的热缩管2272,第一电缆端子221和第二电缆端子222分别夹设铜芯2271的两端,且热缩管2272的两端分别套设第一电缆端子221和第二电缆端子222。具体的,电缆端子包括相互连接的第一连接部223和第二连接部225,第一连接部223为片状,其上开设有第三安装孔224,第二安装螺钉242同时穿过第二安装孔214以及第二电缆端子222的第三安装孔224从而使第二端213与第二电缆端子222连接。第二连接部225具有夹持腔226,夹持腔226远离第一连接部223的一端具有开口,铜芯2271的端部从该开口处插入夹持腔226内,从而使电缆端子夹设铜芯2271。热缩管2272套设铜芯2271,且热缩管2272的端部位于第二连接部225外,即热缩管2272对应铜芯2271位于夹持腔226内的部分位于第二连接部225外,换言之,第二连接部225的远离第一连接部223的一端位于热缩管2272与铜芯2271之间。
可选的,铜芯2271为软铜绞线,制成的连接导线220的电阻值≦0.001Ω,从而满足弹性车轮10的接地要求。可以理解的,在其他实施例中,也可以根据需求具体设置铜芯2271的结构,例如铜线编织带。
进一步的,接地结构200还包括第三安装螺钉244,第三安装螺钉244穿过第一电缆端子221的第三安装孔224与轮心110连接,从而通过第三安装螺钉244使连接导线220与轮心110导电连接。
需要说明的是,在本实施例中,接地结构200包括连接件210,通过将连接件210作为轮箍140的延伸部分,且连接件210的第二端213越过压环120延伸至轮心110,从而避免了压环120磨损连接导线220的问题,有助于延长连接导线220的使用寿命,保证接地回流效果,可以理解的,在其他实施例中,也可以根据需求将接地结构200设置为仅包括连接导线220,同时将第一安装孔212直接开设在第二电缆端子222上,使得第一安装螺钉241直接穿过第二电缆端子222与轮箍140连接以将连接导线220连接于轮箍140。
图7为本实施例提供的接地结构200中垫片230的剖面结构示意图。请结合参照图1、图2和图6,进一步的,接地结构200还包括垫片230,垫片230设置在连接导线220与轮心110之间,第三安装螺钉244依次穿过第一电缆端子221的第三安装孔224和垫片230与轮心110连接。具体的,垫片230设置在第一电缆端子221与轮心110之间。垫片230具有用于容纳第一电缆端子221的容纳槽231,当第一电缆端子221安装进容纳槽231时,第一电缆端子221靠近轮心110的一端以及第一电缆端子221的两侧均被垫片230包裹,且垫片230长度延伸至热缩管2272处,从而保证了第一电缆端子221仅通过第三安装螺钉244与轮心110电连接,进而有助于保证接地结构200的接地效果。
请参照图1,在本实施例中,连接导线220沿轮心110的周向延伸,连接件210沿轮心110的径向延伸,从而有助于接地结构200顺应弹性车轮10的转动。具体的,连接导线220的第一电缆端子221和第二电缆端子222沿轮心110的轴线顺时针(如图1所示)延伸。可选的,接地结构200的数量为两个,两个接地结构200关于轮心110的圆点中心对称设置。可以理解的,在其他实施例中,也可以根据需求具体设置接地结构200的数量。
根据本实施例提供的一种接地结构200,接地结构200的工作原理:
接地结构200的连接导线220通过第三安装螺钉244与轮心110导电连接,同时连接导线220的另一端与连接件210的第二端213导电连接,连接件210的第一端211与轮箍140固定,因此使用时轮心110的电流通过第三安装螺钉244导向连接导线220,并通过连接导线220与连接件210引导至轮箍140,最终通过轮箍140接地。
本实施例提供的一种接地结构200至少具有以下优点:
本发明的实施例提供的接地结构200,连接导线220通过连接件210搭接在轮箍140上,连接件210上开设有为沉头孔的第一安装孔212,大幅节省了安装空间,从而能够适应具有较窄踏面的弹性车轮10的轮箍140。而且由于连接件210的第二端213越过压环120延伸至轮心110,即连接导线220与连接件210的连接点对应轮心110,在弹性车轮10转动过程中,即使压环120与轮箍140产生轴向的相对运动,压环120与连接导线220之间也无接触,从而避免了压环120磨损连接导线220的风险,提高了连接导线220的使用寿命,进而有助于延长接地结构200的使用寿命。同时接地结构200的安装稳定性高,避免了连接导线220被转向架上的其他设备刮断的问题,进而保证了接地效果。
本实施例也提供了一种弹性车轮10,其包括上述的接地结构200。由于该弹性车轮10包括上述的接地结构200,因此也具有使用寿命长、接地效果好、安装稳定性高的有益效果。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。