CN116367934A - 一种保护装置、除尘装置、轮辋结构及汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种保护装置，包括第一保护结构、第二保护结构和导向结构，第一保护结构包括第一叶片和第一转环，第一叶片的一端与第一转环相连，第二保护结构包括第二叶片和第二转环，第二叶片的一端与第二转环相连，第一转环套设于第二转环的外部，导向结构设置在第一转环和第二转环之间，第一转环能够相对于第二转环转动，以使第一叶片与所述第二叶片重叠或者错开，导向结构用于限定第一转环相对于第二转环的转动行程。本申请的目的是提供一种保护装置、除尘装置、轮辋结构及汽车，结构简单，根据制动产生的惯性自动导通，避免车辆在未制动的情况下吸附或收集到轮边灰尘等非制动粉尘，使用纯机械结构，不额外消耗能源。
Description
本说明书涉及到汽车零部件技术领域，尤其涉及一种保护装置、除尘装置、轮辋结构及汽车。
随着我国经济发展的愈发迅速，汽车保有量呈现逐年增加的趋势。但随着汽车数量的增加，汽车带来的环保问题也是日益严峻。如何使车辆更加环保，如何减少车辆粉尘排放，也是各大主机厂争先研究的课题。
以美国为首的各国都在密切关注制动粉尘的排放问题，现在各国家的汽车研究组织都在研究制动粉尘的产生原理和控制方法。可以预见到在未来会推行限制制动粉尘的法律法规。国内车企如果想满足全球的要求更需要提前布局研发，给自己赢得更强的市场竞争力。
汽车制动系统是通过金属的制动盘和复合组分摩擦材料组成的摩擦片间的压力产生摩擦力，而在制动盘-摩擦片该摩擦副中，为保证在车辆在各种工况下都能获得稳定的摩擦力矩，会在制动时造成制动盘和摩擦材料的轻微磨损，因此在该磨损过程中则不可避免产生大小不同的磨损颗粒即制动粉尘。制动粉尘会附着在车身和轮辋上，影响车辆外观。同时也会随着车辆行驶产生的气流排放到大气中，污染环境。如何减少或消除制动粉尘对环境的污染是当今车企研究的一大痛点。
乘用车的摩擦片粉尘主要由以下两种组成：
第一种是低温机械性摩擦粉尘，主要是在微观下由摩擦片和制动盘的粗糙表面相互剪切造成双方机械性脱落产生。这种粉尘的颗粒的尺寸大多在10μm以上，主要会附着在轮辋表面或沉积在地面上，不会对环境和人体健康产生很大影响。
第二种是高温化学性凝集粉尘，主要是通过高温时摩擦材料中的化学物质分解产生气体冷却后凝结产生微颗粒，这种粉尘尺寸大多在10μm以下，如排放到大气中会长期悬浮在空气中造成环境污染，同时也容易被人体吸入引起疾病。
传统专利通过滤盒或滤网吸附制动钳周边的粉尘，由于处于常开状态，滤盒或滤网无差别吸附轮边灰尘和制动粉尘，严重影响滤网使用寿命。
因此，为解决上述问题需要提供一种保护装置、除尘装置、轮辋结构及汽车。
发明内容
针对现有技术的上述问题，本说明书的目的是提供一种保护装置、除尘装置、轮辋结构及汽车，结构简单，根据制动产生的惯性自动导通，避免车辆在未制动的情况下吸附或收集到轮边灰尘等非制动粉尘，使用纯机械结构，不额外消耗能源。
为实现上述目的，本说明书提供了如下方案：
一种保护装置，包括第一保护结构、第二保护结构和导向结构，所述第一保护结构包括第一叶片和第一转环，所述第一叶片的一端与所述第一转环相连，所述第二保护结构包括第二叶片和第二转环，所述第二叶片的一端与所述第二转环相连，所述第一转环套设于所述第二转环的外部，所述导向结构设置在所述第一转环和所述第二转环之间，所述第一转环能够相对于第二转环转动，以使第一叶片与所述第二叶片重叠或者错开，所述导向结构用于限定所述第一转环相对于第二转环的转动行程。
可选的，所述第一转环设有限位孔、缺口和安装台，所述安装台与所述缺口靠近所述第二叶片的一侧相连，所述安装台上靠近所述限位孔的一侧具有限位板；所述导向结构包括第一凸起、挡片和弹性件，其中，所述挡片的一端连接第二转环，挡片的另一端穿过所述缺口，所述第一凸起的一端连接所述第二转环，第一凸起的另一端穿过所述限位孔，所述弹性件的一端与所述挡片连接，所述弹性件的另一端与所述限位板连接，所述弹性件能够沿所述安装台的长度方向弹性形变，所述第一凸起能够在所述限位孔内移动。
可选的，所述第二转环上还有用于与车辆的轮毂固定的连接部，在所述第二转环与所述轮毂连接的情况下，所述第二转环与所述轮毂同轴，并且，所述第二叶片遮蔽所述车辆的轮辐间隙中的第一间隙，所述第二保护结构能够与所述轮毂同步转动，所述第二保护结构能够带动所述第一保护结构转动，以使第一保护结构的第一叶片遮蔽或者暴露所述车辆的轮辐间隙中的第二间隙，所述 第二间隙为所述轮辐间隙中除所述第一间隙以外的剩余间隙。
可选的，在车辆静止的情况下，所述第一保护结构与所述第二保护结构相对静止且所述第一叶片与所述第二叶片错开，以使所述第一叶片遮蔽所述轮辐间隙中的第二间隙；在车辆匀速行驶或者加速行驶的情况下，所述第一保护结构与所述第二保护结构同步转动且所述第一叶片与所述第二叶片错开，以使所述第一叶片遮蔽所述轮辐间隙中的第二间隙；在车辆减速行驶的情况下，所述第一保护结构与所述第二保护结构相对转动并带动所述第一叶片与所述第二叶片至少部分重叠，以至少部分暴露所述轮辐间隙中的第二间隙。
可选的，在所述第一叶片与所述第二叶片错开的情况下，所述弹性件处于未受力状态，所述第一凸起位于所述限位孔靠近所述安装台的一端；在所述第一叶片与所述第二叶片重叠的情况下，所述弹性件处于压缩状态，所述第一凸起位于所述限位孔远离所述安装台的一端。
可选的，所述安装台的长度不小于所述限位孔的长度。
可选的，所述限位孔为条形孔，所述限位孔用于限制所述第一保护结构与所述第二保护结构之间的相对转动的距离。
可选的，在所述第一叶片与所述第二叶片错开的情况下，所述弹性件处于未受力状态，所述第一凸起位于所述限位孔远离所述安装台的一端；在所述第一叶片与所述第二叶片重叠的情况下，所述弹性件处于拉伸状态，所述第一凸起位于所述限位孔靠近所述安装台的一端。
可选的，所述弹性件为弹簧、空气囊、橡胶块或海绵块。
可选的，所述第一转环与所述第二转环同轴设置。
可选的，还包括螺钉，所述第一凸起为缓冲块，所述缓冲块设有螺钉孔，所述螺钉穿过所述缓冲块的螺钉孔与所述第二转环固定连接。
可选的，还包括螺钉，所述第一凸起为缓冲块，所述缓冲块设有螺钉孔，所述螺钉依次穿过所述缓冲块的螺钉孔和所述第二转环且所述螺钉的一端固定于汽车轮毂。
可选的，所述第二叶片的端部设有限位导向槽，所述第一叶片的端部设有第二凸起，所述第二凸起与所述限位导向槽滑动匹配，所述第一叶片与所述第二叶片之间的相对转动通过所述第二凸起在所述限位导向槽内的滑动进行导向和限位。
可选的，所述第二转环与所述第一转环之间通过轴承、油脂或直接接触摩擦的方式转动连接。
本发明提供了一种除尘装置，包括吸附结构和上述的保护装置，所述吸附结构包括壳体边框，所述壳体边框内设有至少两个第三叶片或设有网状结构，所述第三叶片或所述网状结构用于吸附粉尘。
可选的，所述吸附结构还设有连接件，所述连接件用于将所述吸附结构连接于汽车轮缘内侧。
可选的，所述吸附结构还设有连接件，所述吸附结构通过所述连接件与所述第二保护结构固定连接，所述吸附结构设置于所述第一叶片的内侧且能够至少部分遮罩所述第二间隙的位置。
可选的，所述至少两个第三叶片或所述网状结构为绝缘易产生静电的材质。
可选的，还包括绝缘垫圈，所述壳体边框与所述轮缘之间通过所述绝缘垫圈隔离。
可选的，所述壳体边框为绝缘材质。
可选的，所述至少两个第三叶片或所述网状结构表面涂覆有黏性物质。
可选的，所述壳体边框通过紧固螺钉、粘接、卡接或注塑的方式与所述轮缘连接。
本发明提供了一种轮辋结构，包括上述的除尘装置，所述第二转环套设于汽车轮毂外圈且与所述汽车轮毂同轴设置，所述吸附结构通过所述连接件与所述轮缘固定连接，所述吸附结构设置于所述第一叶片的内侧且能够至少部分遮罩所述第二间隙的位置。
可选的，所述第一叶片的一端与所述第一转环连接，所述第一叶片的另一端延伸至轮缘的内圈表面且与所述轮缘的内表面相接触，所述第二叶片的一端与所述第二转环连接，所述第二叶片的另一端延伸至轮缘的内圈表面且与所述轮缘的内圈表面相接触。
本发明提供了一种汽车，包括上述的一种轮辋结构。
根据本说明书提供的具体实施例，本发明具有以下技术效果：
1)本说明书提供的一种保护装置、除尘装置、轮辋结构及汽车，具有结构简单和集成成本低的特点，根据制动产生的惯性自动导通，避免车辆在未制动的情况下吸附或收集到轮边灰尘等非制动粉尘，使用纯机械结构，不额外消耗 能源；
2)通过简单的机械结构实现在车辆制动时第一叶片和第二叶片相对转动暴露部分车辆轮辐间隙，除尘装置通过流经轮辐间隙的气流对制动时产生的粉尘进行收集，在车辆未制动的情况下第一叶片和第二叶片遮蔽车辆轮辐间隙，从而保护除尘装置避免其吸附或收集到轮边灰尘；
3)所需安装空间小，质量轻，另外由于不需要额外的验证和匹配，可直接对现有汽车进行加装，集成方便；
4)本申请主要针对危害大的化学凝集粉尘进行收集，同时仅在高强度高温制动工况导通气流吸收粉尘，避免非制动工况或低强度低温制动工况将空气中杂质吸入，提升了粉尘吸收装置的使用时间；
5)本申请的除尘装置中吸附结构为非滤网结构，不存在滤网等其他耗材，通过在车辆正常保养或洗车时对吸附结构上的粉尘进行清洗或收集后即可继续使用，避免了由于更换而导致材料的消耗，同时也能够解决由于吸附结构的饱和而影响吸附效果的问题。
为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，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，还能够根据这些附图获得其它附图。
图1是本申请提供的保护装置的结构示意图。
图2是本申请提供的保护装置的另一状态的结构示意图。
图3是本申请提供的轮辋结构的爆炸图。
图4是本申请提供的第一保护结构的结构示意图。
图5是本申请提供的第二保护结构的结构示意图。
图6是本申请提供的弹性件处于未受力状态时的保护装置的局部示意图。
图7是本申请提供的弹性件处于受力状态时的保护装置的局部示意图。
图8是本申请提供的第一叶片与第二叶片错开以遮蔽轮辐间隙的示意图。
图9是本申请提供的第一叶片与第二叶片重叠以暴露第二间隙的示意图。
图10是本申请提供的吸附结构的结构示意图。
图11是本申请提供的轮辋结构示意图。
其中，图中附图标记对应为：
1-第一保护结构，11-第一叶片，111-第二凸起，12-第一转环，121-限位孔，122-缺口，123-安装台，1231-限位板，2-第二保护结构，21-第二叶片，11-限位导向槽，22-第二转环，3-导向结构，31-第一凸起，32-挡片，33-弹性件，4-轮毂，5-轮辐，51-镂空，6-轮缘，71-缓冲块，72-螺钉，8-吸附结构，81-壳体边框，82-第三叶片，83-连接件，831-绝缘垫圈，832-紧固螺钉，833-安装凸台。
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本申请至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“顶”、“底”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申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含的包括一个或者更多个该特征。而且，术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
本申请的目的是提供一种保护装置、除尘装置、轮辋结构及汽车，结构简单，根据制动产生的惯性自动导通，避免车辆在未制动的情况下吸附或收集到轮边灰尘等非制动粉尘，使用纯机械结构，不额外消耗能源。
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步详细的说明。
参阅图1-7，一种保护装置，包括第一保护结构1、第二保护结构2和导向结构3，第一保护结构1包括第一叶片11和第一转环12，第一叶片11的一端与第一转环12相连，第二保护结构2包括第二叶片21和第二转环22，第二叶片21的一端与第二转环22相连，第一转环12套设于第二转环22的外部，导向结构3设置在第一转环12和第二转环22之间，第一转环12能够相对于第二转环22转动，以使第一叶片11与第二叶片21重叠或者错开，导向结构3用于限定第一转环12相对于第二转环22的转动行程。本申请提供了一种保护装置、除尘装置、轮辋结构及汽车，结构简单，根据制动产生的惯性自动导通，避免车辆在未制动的情况下吸附或收集到轮边灰尘等非制动粉尘，使用纯机械结构，不额外消耗能源。在其他实施例中，第一保护结构可能具有多个第一叶片，同样地，第二保护结构可能具有多个第二叶片。第一叶片与第二叶片在轴向上存在有一定间隙，该间隙使第一叶片与第二叶片不会直接接触，也不会影响第一转环与第二转环在相对转动时第一叶片与第二叶片的重叠。另外，所需安装空间小，质量轻，另外由于不需要额外的验证和匹配，可直接对现有汽车进行加装，集成方便。
在一个可能的实施方式中，如图6-7所示，第一转环12设有限位孔121、缺口122和安装台123，安装台123与缺口122靠近第二叶片21的一侧相连，安装台123上靠近限位孔121的一侧具有限位板1231；导向结构3包括第一凸起31、挡片32和弹性件33，其中，挡片32的一端连接第二转环22，挡片32的另一端穿过缺口122，第一凸起31的一端连接第二转环22，第一凸起31的另一端穿过限位孔121，弹性件33的一端与挡片32连接，弹性件33的另一端与限位板1231连接，弹性件33能够沿安装台123的长度方向弹性形变，第一凸起31能够在限位孔121内移动。弹性件用于当车辆由减速过程变为静止或匀速运行或加速运行时，通过弹性件的弹性形变的反作用力使第一叶片与第二叶片由重叠状态复位为错开状态。缺口的长度大于安装台的长度，以便在轴向安装时，安装台可以穿过缺口，使第一保护结构安装在第二保护结构上。
在一个可能的实施方式中，第二转环22上还有用于与车辆的轮毂4固定的连接部，在第二转环22与轮毂4连接的情况下，第二转环22与轮毂4同轴，并且，第二叶片21遮蔽车辆的轮辐5间隙中的第一间隙，第二保护结构2能够与轮毂4同步转动，第二保护结构2能够带动第一保护结构1转动，以使第一 保护结构1的第一叶片11遮蔽或者暴露车辆的轮辐5间隙中的第二间隙，第二间隙为轮辐5间隙中除第一间隙以外的剩余间隙。轮辐间隙为车辆的轮辐的镂空51处。连接部通过紧固件/胶粘/注塑/卡接等方式与轮毂固定。
在一个可能的实施方式中，在车辆静止的情况下，第一保护结构1与第二保护结构2相对静止且第一叶片11与第二叶片21错开，以使第一叶片11遮蔽轮辐5间隙中的第二间隙；在车辆匀速行驶或者加速行驶的情况下，第一保护结构1与第二保护结构2同步转动且第一叶片11与第二叶片21错开，以使第一叶片11遮蔽轮辐5间隙中的第二间隙；在车辆减速行驶的情况下，第一保护结构1与第二保护结构2相对转动并带动第一叶片11与第二叶片21至少部分重叠，以至少部分暴露轮辐5间隙中的第二间隙。通过简单的机械结构实现在车辆制动时第一叶片和第二叶片相对转动暴露部分车辆轮辐间隙，除尘装置通过流经轮辐间隙的气流对制动时产生的粉尘进行收集，在车辆未制动的情况下第一叶片和第二叶片遮蔽车辆轮辐间隙，从而保护除尘装置避免其吸附或收集到轮边灰尘。
在一个可能的实施方式中，在第一叶片11与第二叶片21错开的情况下，弹性件33处于未受力状态，第一凸起31位于限位孔121靠近安装台123的一端；在第一叶片11与第二叶片21重叠的情况下，弹性件33处于压缩状态，第一凸起31位于限位孔121远离安装台123的一端。
在一个可能的实施方式中，在第一叶片11与第二叶片21错开的情况下，弹性件33处于未受力状态，第一凸起31位于限位孔121远离安装台123的一端；在第一叶片11与第二叶片21重叠的情况下，弹性件33处于拉伸状态，第一凸起31位于限位孔121靠近安装台123的一端。
在一个可能的实施方式中，安装台123的长度不小于限位孔121的长度。
在一个可能的实施方式中，限位孔121为条形孔，限位孔121用于限制第一保护结构1与第二保护结构2之间的相对转动的距离。
在一个可能的实施方式中，限位孔121与缺口122连通。将限位孔121与缺口122连通便于将第一凸起31通过缺口122安装进限位孔121内。
在一个可能的实施方式中，弹性件33可能为弹簧、空气囊、橡胶块或海绵块，或者其他弹性元件。
在一个可能的实施方式中，第一转环12与第二转环22同轴设置。
在一个可能的实施方式中，还包括螺钉72，第一凸起31具体为柱形的缓冲块71，缓冲块71设有螺钉孔，螺钉71穿过缓冲块71的螺钉孔与第二转环22固定连接。当车辆的惯性力与弹簧的施力方向相同时，通过缓冲件71承受车辆的惯性力使第一转环与第二转环之间不发生相对转动。
在一个可能的实施方式中，螺钉72依次穿过缓冲块71的螺钉孔和第二转环22且螺钉72的一端固定于汽车轮毂4。
在一个可能的实施方式中，第二叶片21的端部设有限位导向槽211，第一叶片11的端部设有第二凸起111，第二凸起111与限位导向槽211滑动匹配，第一叶片11与第二叶片21之间的相对转动通过第二凸起111在限位导向槽211内的滑动进行导向和限位。
在一个可能的实施方式中，第二转环22与第一转环12之间通过轴承、油脂或直接接触摩擦的方式转动连接，保证第一转环与第二转环之间的摩擦力小于弹性件的驱动力，使第一转环与第二转环之间可以相对转动。
本申请实施例还提供了一种除尘装置，如图8-10所示，包括吸附结构8和上述的保护装置，吸附结构8包括壳体边框81，壳体边框81内设有至少两个第三叶片82，第三叶片82用于吸附粉尘。壳体边框的形状可以与第一叶片的外轮廓相同，也可以是其他形状。壳体边框起到支撑的作用。在一个实施例中，壳体边框内部安装有多个并列的全片状结构长叶片和在全片状结构长叶片之间的半片状结构半长叶片。通过叶片与壳体边框的设置，可以增大与气流的接触面积，在其他实施例中可以设置面积更大或数量更多的片状结构。每个长叶片与半叶片距离周边最近的长叶片或半叶片具有的间隙，可以是相等的，也可以随着车轮的径向向外逐渐增大。
在一个可能的实施方式中，吸附结构8还设有连接件83，连接件83用于将吸附结构8连接于汽车轮辋内。在其中一个实施例中，吸附结构设有安装凸台833，通过紧固螺钉832和安装凸台833的螺纹匹配将吸附结构与轮辋固定连接。通过安装凸台连接，避免除尘装置与绝缘垫圈831或紧固螺钉832直接接触。
在一个可能的实施方式中，吸附结构8还设有连接件83，吸附结构8通过连接件83与第二保护结构2固定连接，吸附结构8设置于第一叶片11的内侧且能够至少部分遮罩第二间隙的位置。在其中一个实施例中，吸附结构设有安装凸台，通过螺钉和安装凸台的螺纹匹配将吸附结构与第二保护结构2固定连 接。在其他实施例中，连接件的连接方式为可拆卸方式，便于对除尘装置进行更换。
在一个可能的实施方式中，至少两个第三叶片82为绝缘易产生静电的材质。还包括绝缘垫圈，壳体边框81与轮缘6之间通过绝缘垫圈隔离。绝缘垫圈为橡胶或塑料材质，具有绝缘和缓冲的作用。在其他实施例中，可在除尘装置生产完成或新车交付之前，使用静电生成装置使第三叶片表面具有静电，此后在洗车或车辆的维修保养时，将除尘装置冲洗或换新后，可以重新在其表面喷涂静电，恢复其粉尘吸附效果。本申请的除尘装置中吸附结构为非滤网结构，不存在滤网等其他耗材，通过在车辆正常保养或洗车时对吸附结构上的粉尘进行清洗或收集后即可继续使用，避免了由于更换而导致材料的消耗，同时也能够解决由于吸附结构的饱和而影响吸附效果的问题。
在一个可能的实施方式中，壳体边框81为绝缘材质。
在一个可能的实施方式中，至少两个第三叶片82表面涂覆有黏性物质。当气流流过除尘装置时，可通过第三叶片表面的黏性物质吸附粉尘。
在一个可能的实施方式中，壳体边框81通过紧固螺钉72、粘接、卡接或注塑的方式与轮缘6连接。
本实施例还提供了另一种除尘装置，包括吸附结构8和上述的保护装置，吸附结构8包括壳体边框81，壳体边框81内设有网状结构，网状结构用于吸附粉尘。除尘装置的网状结构未通过附图示出。
在一个可能的实施方式中，吸附结构8还设有连接件83，连接件83用于将吸附结构8与第二保护结构2固定连接。
在一个可能的实施方式中，吸附结构8还设有连接件83，吸附结构8通过连接件83与轮缘6固定连接，吸附结构8设置于第一叶片11的内侧且能够至少部分遮罩第二间隙的位置。
在一个可能的实施方式中，网状结构为绝缘易产生静电的材质。
在一个可能的实施方式中，还包括绝缘垫圈，壳体边框81与轮缘6之间通过绝缘垫圈隔离。
在一个可能的实施方式中，壳体边框81为绝缘材质。
在一个可能的实施方式中，网状结构表面涂覆有黏性物质。
在一个可能的实施方式中，壳体边框81通过紧固螺钉72、粘接、卡接或注 塑的方式与轮缘6连接。
本申请实施例还提供了一种轮辋结构，如图8、9和图11所示，包括上述的除尘装置，第二转环22套设于汽车轮毂4外圈且与汽车轮毂4同轴设置，吸附结构8通过连接件83与轮缘6固定连接，吸附结构8设置于第一叶片11的内侧且能够至少部分遮罩第二间隙的位置。
在一个可能的实施方式中，第一叶片11的一端与第一转环12连接，第一叶片11的另一端延伸至轮缘6的内圈表面且与轮缘6的内表面相接触，第二叶片21的一端与第二转环22连接，第二叶片21的另一端延伸至轮缘6的内圈表面且与轮缘6的内圈表面相接触。
本申请实施例还提供了一种汽车，包括上述的一种轮辋结构。
本申请提供的实施例的工作原理为：
1)当车轮静止或匀速转动时，第一保护结构和第二保护结构在圆周方向不承受额外圆周方向加速度产生的额外的力，两者相对静止，在弹性件预应力的作用下，第一保护结构的第一叶片与第二保护结构的第二叶片遮蔽轮辐间隙，此时轮辋两侧的空气无法从轮辐的间隙中流通。
2)当车轮加速或减速时，由于第二保护结构固定在轮辋上，会与车轮同步转动。第一保护结构受加速度的影响会在圆周方向上产生额外的惯性力，如惯性力方向与弹性件施加的方向相反，由于惯性作用使第一转环与第二转环产生相对旋转从而使第二间隙暴露，车轮外侧的空气从第二间隙流入并流经除尘装置，除尘装置起到吸附粉尘的作用，当制动结束时，此时弹性件上会相应产生反作用力使第一转环与第二转环产生相对旋转至第一叶片与第二叶片呈现错开的状态，实现第一叶片与第二叶片的复位；如惯性力方向与弹性件的施力方向相同，惯性力会由缓冲件承受，第一保护结构和第二保护结构同步转动，此时第一叶片与第二叶片呈现错开的状态。
3)在车辆匀速或加速行驶时，由于第一叶片与第二叶片遮蔽轮辐间隙，无气流从除尘装置内部通过；在车辆制动时，由于第一转环与第二转环之间发生相对转动，第二间隙暴露，车轮内的气流从除尘装置内部通过，附着在气流上的轻质粉尘会在通过多个第三叶片之间的缝隙时，受静电吸引，吸附在第三叶片的表面上。本申请主要针对危害大的化学凝集粉尘进行收集，同时仅在高强度高温制动工况导通气流吸收粉尘，避免非制动工况或低强度低温制动工况将 空气中杂质吸入，提升了粉尘吸收装置的使用时间。
本申请提供的实施例具有以下技术效果：
1)本申请提供的一种保护装置、除尘装置、轮辋结构及汽车，具有结构简单和集成成本低的特点，根据制动产生的惯性自动导通，避免车辆在未制动的情况下吸附或收集到轮边灰尘等非制动粉尘，使用纯机械结构，不额外消耗能源；
2)通过简单的机械结构实现在车辆制动时第一叶片和第二叶片相对转动暴露部分车辆轮辐间隙，除尘装置通过流经轮辐间隙的气流对制动时产生的粉尘进行收集，在车辆未制动的情况下第一叶片和第二叶片遮蔽车辆轮辐间隙，从而保护除尘装置避免其吸附或收集到轮边灰尘；
3)所需安装空间小，质量轻，另外由于不需要额外的验证和匹配，可直接对现有汽车进行加装，集成方便；
4)本申请主要针对危害大的化学凝集粉尘进行收集，同时仅在高强度高温制动工况导通气流吸收粉尘，避免非制动工况或低强度低温制动工况将空气中杂质吸入，提升了粉尘吸收装置的使用时间；
5)本申请的除尘装置中吸附结构为非滤网结构，不存在滤网等其他耗材，通过在车辆正常保养或洗车时对吸附结构上的粉尘进行清洗或收集后即可继续使用，避免了由于更换而导致材料的消耗，同时也能够解决由于吸附结构的饱和而影响吸附效果的问题。
本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (25)
- 一种保护装置，其特征在于，包括第一保护结构(1)、第二保护结构(2)和导向结构(3)，所述第一保护结构(1)包括第一叶片(11)和第一转环(12)，所述第一叶片(11)的一端与所述第一转环(12)相连，所述第二保护结构(2)包括第二叶片(21)和第二转环(22)，所述第二叶片(21)的一端与所述第二转环(22)相连，所述第一转环(12)套设于所述第二转环(22)的外部，所述导向结构(3)设置在所述第一转环(12)和所述第二转环(22)之间，所述第一转环(12)能够相对于第二转环(22)转动，以使第一叶片(11)与所述第二叶片(21)重叠或者错开，所述导向结构(3)用于限定所述第一转环(12)相对于第二转环(22)的转动行程。
- 根据权利要求1所述的一种保护装置，其特征在于，所述第一转环(12)设有限位孔(121)、缺口(122)和安装台(123)，所述安装台(123)与所述缺口(122)靠近所述第二叶片(21)的一侧相连，所述安装台(123)上靠近所述限位孔(121)的一侧具有限位板(1231)；所述导向结构(3)包括第一凸起(31)、挡片(32)和弹性件(33)，其中，所述挡片(32)的一端连接第二转环(22)，挡片(32)的另一端穿过所述缺口(122)，所述第一凸起(31)的一端连接所述第二转环(22)，第一凸起(31)的另一端穿过所述限位孔(121)，所述弹性件(33)的一端与所述挡片(32)连接，所述弹性件(33)的另一端与所述限位板(1231)连接，所述弹性件(33)能够沿所述安装台(123)的长度方向弹性形变，所述第一凸起(31)能够在所述限位孔(121)内移动。
- 根据权利要求1所述的一种保护装置，其特征在于，所述第二转环(22)上还有用于与车辆的轮毂(4)固定的连接部，在所述第二转环(22)与所述轮毂(4)连接的情况下，所述第二转环(22)与所述轮毂(4)同轴，并且，所述第二叶片(21)遮蔽所述车辆的轮辐(5)间隙中的第一间隙，所述第二保护结构(2)能够与所述轮毂(4)同步转动，所述第二保护结构(2)能够带动所述第一保护结构(1)转动，以使第一保护结构(1)的第一叶片(11)遮蔽或者暴露所述车辆的轮辐(5)间隙中的第二 间隙，所述第二间隙为所述轮辐(5)间隙中除所述第一间隙以外的剩余间隙。
- 根据权利要求3所述的一种保护装置，其特征在于，在车辆静止的情况下，所述第一保护结构(1)与所述第二保护结构(2)相对静止且所述第一叶片(11)与所述第二叶片(21)错开，以使所述第一叶片(11)遮蔽所述轮辐(5)间隙中的第二间隙；在车辆匀速行驶或者加速行驶的情况下，所述第一保护结构(1)与所述第二保护结构(2)同步转动且所述第一叶片(11)与所述第二叶片(21)错开，以使所述第一叶片(11)遮蔽所述轮辐(5)间隙中的第二间隙；在车辆减速行驶的情况下，所述第一保护结构(1)与所述第二保护结构(2)相对转动并带动所述第一叶片(11)与所述第二叶片(21)至少部分重叠，以至少部分暴露所述轮辐(5)间隙中的第二间隙。
- 根据权利要求2所述的一种保护装置，其特征在于，在所述第一叶片(11)与所述第二叶片(21)错开的情况下，所述弹性件(33)处于未受力状态，所述第一凸起(31)位于所述限位孔(121)靠近所述安装台(123)的一端；在所述第一叶片(11)与所述第二叶片(21)重叠的情况下，所述弹性件(33)处于压缩状态，所述第一凸起(31)位于所述限位孔(121)远离所述安装台(123)的一端。
- 根据权利要求2所述的一种保护装置，其特征在于，所述安装台(123)的长度不小于所述限位孔(121)的长度。
- 根据权利要求2所述的一种保护装置，其特征在于，所述限位孔(121)为条形孔，所述限位孔(121)用于限制所述第一保护结构(1)与所述第二保护结构(2)之间的相对转动的距离。
- 根据权利要求2所述的一种保护装置，其特征在于，在所述第一叶片(11)与所述第二叶片(21)错开的情况下，所述弹性件(33)处于未受力状态，所 述第一凸起(31)位于所述限位孔(121)远离所述安装台(123)的一端；在所述第一叶片(11)与所述第二叶片(21)重叠的情况下，所述弹性件(33)处于拉伸状态，所述第一凸起(31)位于所述限位孔(121)靠近所述安装台(123)的一端。
- 根据权利要求2所述的一种保护装置，其特征在于，所述弹性件(33)为弹簧、空气囊、橡胶块或海绵块。
- 根据权利要求2所述的一种保护装置，其特征在于，所述第一转环(12)与所述第二转环(22)同轴设置。
- 根据权利要求2所述的一种保护装置，其特征在于，还包括螺钉(72)，所述第一凸起(31)为缓冲块(71)，所述缓冲块(71)设有螺钉孔，所述螺钉(72)穿过所述缓冲块(71)的螺钉孔与所述第二转环(22)固定连接。
- 根据权利要求2所述的一种保护装置，其特征在于，还包括螺钉(72)，所述第一凸起(31)为缓冲块(71)，所述缓冲块(71)设有螺钉孔，所述螺钉(72)依次穿过所述缓冲块(71)的螺钉孔和所述第二转环(22)且所述螺钉(72)的一端固定于汽车轮毂(4)。
- 根据权利要求1所述的一种保护装置，其特征在于，所述第二叶片(21)的端部设有限位导向槽(211)，所述第一叶片(11)的端部设有第二凸起(111)，所述第二凸起(111)与所述限位导向槽(211)滑动匹配，所述第一叶片(11)与所述第二叶片(21)之间的相对转动通过所述第二凸起(111)在所述限位导向槽(211)内的滑动进行导向和限位。
- 根据权利要求1所述的一种保护装置，其特征在于，所述第二转环(22)与所述第一转环(12)之间通过轴承、油脂或直接接触摩擦的方式转动连接。
- 一种除尘装置，其特征在于，包括吸附结构(8)和如权利要求1-14任 一项所述的保护装置，所述吸附结构(8)包括壳体边框(81)，所述壳体边框(81)内设有至少两个第三叶片(82)或设有网状结构，所述第三叶片(82)或所述网状结构用于吸附粉尘。
- 根据权利要求15所述的一种除尘装置，其特征在于，所述吸附结构(8)还设有连接件(83)，所述连接件(83)用于将所述吸附结构(8)连接于汽车轮缘(6)内侧。
- 根据权利要求15所述的一种除尘装置，其特征在于，所述吸附结构(8)还设有连接件(83)，所述吸附结构(8)通过所述连接件(83)与所述第二保护结构(2)固定连接，所述吸附结构(8)设置于所述第一叶片(11)的内侧且能够至少部分遮罩所述第二间隙的位置。
- 根据权利要求15所述的一种除尘装置，其特征在于，所述至少两个第三叶片(82)或所述网状结构为绝缘易产生静电的材质。
- 根据权利要求16或18所述的一种除尘装置，其特征在于，还包括绝缘垫圈，所述壳体边框(81)与所述轮缘(6)之间通过所述绝缘垫圈隔离。
- 根据权利要求18所述的一种除尘装置，其特征在于，所述壳体边框(81)为绝缘材质。
- 根据权利要求15所述的一种除尘装置，其特征在于，所述至少两个第三叶片(82)或所述网状结构表面涂覆有黏性物质。
- 根据权利要求16所述的一种除尘装置，其特征在于，所述壳体边框(81)通过紧固螺钉(72)、粘接、卡接或注塑的方式与所述轮缘(6)连接。
- 一种轮辋结构，其特征在于，包括如权利要求15-22任一项所述的除尘装置，所述第二转环(22)套设于汽车轮毂(4)外圈且与所述汽车轮毂(4) 同轴设置，所述吸附结构(8)通过所述连接件(83)与所述轮缘(6)固定连接，所述吸附结构(8)设置于所述第一叶片(11)的内侧且能够至少部分遮罩所述第二间隙的位置。
- 根据权利要求23所述的一种轮辋结构，其特征在于，所述第一叶片(11)的一端与所述第一转环(12)连接，所述第一叶片(11)的另一端延伸至轮缘(6)的内圈表面且与所述轮缘(6)的内表面相接触，所述第二叶片(21)的一端与所述第二转环(22)连接，所述第二叶片(21)的另一端延伸至轮缘(6)的内圈表面且与所述轮缘(6)的内圈表面相接触。
- 一种汽车，其特征在于，包括如权利要求23-24任一项所述的一种轮辋结构。
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