TW201406566A - 輪轂 - Google Patents

輪轂 Download PDF

Info

Publication number
TW201406566A
TW201406566A TW102116167A TW102116167A TW201406566A TW 201406566 A TW201406566 A TW 201406566A TW 102116167 A TW102116167 A TW 102116167A TW 102116167 A TW102116167 A TW 102116167A TW 201406566 A TW201406566 A TW 201406566A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
hub
spokes
spoke
wheel
mounting
Prior art date
Application number
TW102116167A
Other languages
English (en)
Inventor
Samuel Blackburn Pearce
Original Assignee
Jelly Products Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jelly Products Ltd filed Critical Jelly Products Ltd
Publication of TW201406566A publication Critical patent/TW201406566A/zh

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/02Hubs adapted to be rotatably arranged on axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00Hubs
    • B60B27/06Hubs adapted to be fixed on axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B9/00Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces
    • B60B9/02Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces using springs resiliently mounted bicycle rims
    • B60B9/04Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces using springs resiliently mounted bicycle rims in leaf form
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B9/00Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces
    • B60B9/26Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces comprising resilient spokes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mechanical Operated Clutches (AREA)
  • Vehicle Body Suspensions (AREA)

Abstract

一種用於輪子(40)之輪轂(10),該輪子採用彈性輪輻(36)以將該輪轂(10)連接至輪框(38)。該輪轂(10)包含具有界定該輪轂(10)之旋轉軸線(A)之穿孔(14)的輪轂本體(12),以及在使用時用於連接至延伸在該輪轂(10)與輪框(38)之間的彈性輪輻(36)之複數個輪輻安裝件(16)。該等輪輻安裝件(16)係成對可樞轉地安裝在該輪轂本體(12)之外圓周表面(18)周圍而位在圍繞該輪轂(10)之旋轉軸線(A)且等距隔開的位置處。每一對輪輻安裝件(16)係經安裝以圍繞共同樞轉軸線(B)而可樞轉移動,該共同樞轉軸線係大體上平行於該輪轂(10)之旋轉軸線(A)。在每一對中之輪輻安裝件(16)係安裝在該輪轂本體(12)之外圓周表面(18)周圍以彼此定位在圓周輪轂線(C)的相對側上。該圓周輪轂線(C)延伸於該輪轂本體(12)之外圓周表面(18)周圍,且圍繞該輪轂之旋轉軸線(A)。該輪轂(10)復包括複數個阻尼元件(20),每一阻尼元件(20)係耦接在各自輪輻安裝件(16)與該輪轂本體(12)之間以控制該等輪輻安裝件(16)圍繞各自樞軸(A)相對於該輪轂本體(12)之可樞轉移動。

Description

輪轂
本發明係關於一種輪轂,其用於採用彈性輪輻以將該輪轂連接至輪框的輪子。本發明亦關於包括該輪轂之輪子。
基於輪子之交通工具及機器當一或多個輪子受到撞擊或在不平穩的行駛表面上行駛時,通常會受到震動及/或失控。為了克服此問題,此等交通工具及機器通常配備有包括彈簧及阻尼器之懸吊系統,其連接至每一個輪子以吸收撞擊且輔助控制輪子。配備此懸吊系統亦有助於確保此等交通工具及機器的輪子保持與行駛表面相接觸,而不論該表面之狀態如何,且藉此有助於確保任何騎乘者的舒適及自在感。
傳統上,所使用的該懸吊系統係連接至每一個輪子的不同裝置。因此,配備一或多個懸吊系統會增加基於輪子之交通工具及機器的尺寸、重量及製造成本。
具有整合式懸吊系統之輪子係揭示在美國專利第1,445,522號及歐洲專利2020308號中。
依照本發明之一態樣,其提供一種用於輪子之輪轂,該輪子採用彈性輪輻以將該輪轂連接至輪框,該輪轂包含具 有界定該輪轂之旋轉軸線之穿孔的輪轂本體,以及在使用時用於連接至延伸在該輪轂與輪框之間的彈性輪輻之複數個輪輻安裝件,該等輪輻安裝件係成對可樞轉地安裝在該輪轂本體之外圓周表面周圍而位在等距隔開的位置處,且每一對輪輻安裝件圍繞該輪轂之旋轉軸線安裝以圍繞共同樞轉軸線而可樞轉移動,該共同樞轉軸線係大體上平行於該輪轂之旋轉軸線,其中在每一對中之輪輻安裝件係安裝在該輪轂本體之外圓周表面周圍以彼此定位在圓周輪轂線的相對側上,該圓周輪轂線延伸於該輪轂本體之外圓周表面周圍,且圍繞該輪轂之旋轉軸線,且其中該輪轂復包括複數個阻尼元件,每一阻尼元件係耦接在各自輪輻安裝件與該輪轂本體之間以控制該等輪輻安裝件圍繞各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動。
提供在輪轂本體之外圓周表面周圍成對可樞轉地安裝之彈簧安裝件的優點在於採用連接於輪轂與輪子之輪框之間的彈性輪輻之輪子的構造,其中使用彈性輪輻允許輪轂相對於輪框來位移且藉此提供整合式懸吊系統。這是因為可樞轉地安裝輪輻安裝件提供了以一種允許輪輻在端部處相對於該輪轂來移動之方式將每一輪輻連接至輪轂。如此一來便可允許使用相較於若輪輻係固定地連接至輪轂的情況還要堅固且較少可撓性的輪輻,因為當相較於在此一輪轂處之剛性連接而言,其可降低用於產生相同撓曲所需要的力,且因此可以具有較佳的側向剛性對壓縮比。
有效的是,提供可圍繞輪轂本體之可樞轉輪輻安裝件來連接彈性輪輻至輪轂可形成結構,當使用在輪子中時,其對於會導致輪轂相對於輪子之輪框而位移的力可具有較佳的回應及 反應。
提供阻尼元件耦接在每一輪輻安裝件與該輪轂本體之間以控制該輪輻安裝件相對於該輪轂本體圍繞各自樞軸之可樞轉移動係可進一步增進採用該輪轂之輪子的性能。這是因為雖然使用可樞轉地安裝之輪輻安裝件允許使用當輪子受到造成該輪轂相對於輪框位移之力時可達成輪輻之所要的壓縮及伸展的較堅固輪輻,但阻尼元件吸收了原本可能會造成反彈力或彈跳效應的反作用力。阻尼元件可有效吸收或消除由於在壓縮與伸展輪輻時所產生之反作用力而可能會造成輪輻安裝件相對於輪轂本體振盪的反作用力。
因此可以瞭解的是,採用複數個可樞轉地安裝彈簧安裝件及耦接於每一彈簧安裝件與輪轂本體之間的阻尼元件之輪轂係可大大地增進使用該輪轂結合用以將該輪轂連接至輪框之複數個彈性輪輻所建構成的輪子之強度與性能。
成對安裝在共同樞軸上之彈簧安裝件的相對位置係使得在每一對中之彈簧安裝件定位在圓周輪轂線的相對側上,該圓周輪轂線係在輪轂本體之外圓周表面周圍且圍繞該輪轂之旋轉軸線延伸,使得彈性輪輻在使用時係以對置成對的方式連接至該輪轂。
在較佳實施例中,輪輻安裝件係藉由在該輪轂本體之外圓周表面周圍而在圍繞該輪轂之旋轉軸線且等距隔開的位置處被牢固至該輪轂本體之安裝輪軸而被可樞轉地安裝在輪轂本體之外圓周表面周圍,使得每一安裝輪軸係大體上平行於該輪轂之旋轉軸線而延伸,且每一對輪輻安裝件係可樞轉地安裝在各自安 裝輪軸上。
使用安裝輪軸提供了用於可樞轉地安裝成對的輪輻安裝件以圍繞共同樞轉軸線可樞轉移動之方便且有效的手段。
為了促進彈性輪輻之連接,每一彈簧安裝件包括具有用以接納各自安裝輪軸之穿孔的安裝塊以及從該安裝塊延伸而出以在使用時連接至彈性輪輻的安裝凸緣,每一對輪輻安裝件之該輪輻安裝件係在彼此相反的定向上被安裝在各自安裝輪軸上,使得安裝在該等安裝輪軸之每一者上而彼此位在圓周輪轂線之相同側上的輪輻安裝件係被定向在該相同方向上。
提供從安裝塊延伸出之安裝凸緣可使彈性輪輻之端部藉由延伸穿過該輪輻與該安裝凸緣兩者之固定件而被牢固地連接至各自輪輻安裝件。這接著會造成較堅固但簡單的結構,其允許調整輪輻相對於安裝凸緣之位置且藉此允許調整輪輻之性能。
阻尼元件之位置可取決於在每一彈簧安裝件中該安裝凸緣相對於安裝塊的位置而改變。
每一阻尼元件可例如耦接在各自安裝凸緣與該輪轂本體之間,以控制該安裝凸緣圍繞各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動。
在其他實施例中,每一阻尼元件係耦接在各自安裝塊與該輪轂本體之間,以控制該安裝塊圍繞各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動。
較佳地,為了達到阻尼元件所要的性能,每一阻尼元件係減振阻尼器。
使用呈減振阻尼器形式之阻尼元件可產生結構,其 中可大部分有效地控制每一輪輻安裝件當受到力量時相對於該輪轂本體移動的程度。此配置使得當採用該輪轂之輪子受到會造成輪轂相對於該輪框而移動的力量時該輪輻安裝件可快速地反應,同時造成該輪輻安裝件回應於由該輪輻之壓縮與伸展所造成之反作用力有較慢的反應,且因此消除了會造成輪轂相對於輪框位移之初始力。
該減振阻尼器可選擇自包含橡膠擋止件、機械減振阻尼器、電磁減振阻尼器、液壓減振阻尼器與流體靜力減振阻尼器之群組。
藉由包括在輪轂本體之外圓周表面周圍隔開的複數個導引件,每一導引件經配置以接收且導引各自輪輻安裝件圍繞各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動,且藉此防止各自輪輻安裝件相對於該各自樞軸之扭曲移動,可進一步增進在本發明之實施例中之該輪轂的性能。
提供用以導引該輪輻安裝件相對於輪轂本體之移動的導引件可降低原本可能需要的製造公差。將該輪輻安裝件相對於輪轂本體可樞轉地安裝係大大地增加了輪輻安裝件相對於輪轂本體之移動,這原本可能需要高製造公差以確保沒有何一個輪輻安裝件會相對於其各自樞軸扭曲才能達成。提供複數個導引件來導引輪輻安裝件之移動且有效地限制輪輻安裝件相對於輪轂在任何其他方向上的移動,可以降低這些製造公差。
應瞭解,輪輻安裝件之相對位置將藉由包括在輪轂上之輪輻安裝件的成對數量來決定。在包括三對輪輻安裝件的實施例中,輪輻安裝件係可樞轉地安裝於輪轂本體之圓周表面周圍 而使得相鄰的輪輻安裝件對定位成隔開120°。
在包括四對輪輻安裝件之其他實施例中,輪輻安裝件係圍繞輪轂本體之圓周表面而使得相鄰的輪輻安裝件對定位成隔開90°。
如上所述,該輪轂係意欲被包括在輪子中,該輪子係採用彈性輪輻以將該輪轂連接至該輪子,在此一實施例中,複數個彈性輪輻係較佳地經配置以界定圍繞該輪子而在圓周上隔開之成對相對置之輪輻,每一輪輻係以端部連接在或朝向該輪轂且以其另一端部連接在或朝向該輪框,且該輪轂界定該輪子與該輪轂之旋轉軸線相重合之旋轉軸線,其中每一對相對置的輪輻中之該等輪輻係經由輪輻安裝件而連接至輪轂,該等輪輻安裝件係定位在圓周輪轂線之相對側且在圓周輪框線上被連接至該輪框,該圓周輪框線係延伸於該輪框之內圓周表面周圍,圍繞該輪子與該輪轂之旋轉軸線且與該圓周輪轂線同心地對準,每一對相對置的輪輻中之該等輪輻的形狀係當該等輪輻朝向該輪框延伸時符合朝向彼此延伸之彎曲輪廓。
使用於其至少部分長度上界定彎曲輪廓之彈性輪輻係可使得輪轂相對於輪框而徑向位移且藉此提供整合式懸吊系統。例如,當該輪轂受到會造成輪轂相對於輪框徑向位移的力量且該輪輻在所形成的徑向負荷作用下被伸長或壓縮時,每一輪輻的行為便如同彈性彈簧。這免除了外部懸吊之需要且因此減少原本可能與該輪子有關的組件的數量,藉此產生了尺寸及成本上的優勢。
配置該輪輻以界定成對的相對置輪輻(其中輪輻之 彎曲輪廓係定向成彼此相對置)可使得當驅動力被施加至輪轂或輪框時該輪輻可將相反的旋轉力施加至輪轂。因此,輪輻之配置可用以抵抗輪轂相對於輪框之旋轉且藉此減少當施加任何此等驅動扭力時在輪轂之旋轉與輪框之旋轉之間的任何延遲。不論係該驅動扭力用以加速或減速輪子之旋轉,且不論係施加至輪轂或輪框之該驅動扭力的方向為何,這些例子都適用。
將每一對相對置的輪輻中之輪輻在圓周輪轂線(其延伸於該輪轂之外圓周表面周圍)的相對側上連接至輪轂,且將每一輪輻在圓周輪框線(其延伸於輪框之內圓周表面周圍且與圓周輪轂線同心地對準)連接至該輪框,已發現將特別具有優點。當側向力被施加至輪框或輪轂時,藉由抵抗輪轂相對於輪框之側向或扭曲移動,這便可增進輪子之側向穩定性。
在每一對相對置的輪輻中之輪輻與輪轂及輪框之間相對於圓周輪轂與輪框線的連接位置亦使得相鄰輪輻可通過彼此以有助於輪輻定位在輪框與輪轂之正常包絡中,尤其在輪輻於輪轂相對於輪框移動期間被壓縮造成相鄰的相對置之輪輻對朝向彼此移動的情況下。原本的風險在於相鄰輪輻可能會碰撞。
該圓周輪轂線可相對於該輪轂之外圓周表面的寬度而居中地定位。同樣地,該圓周輪框線可相對於輪框之內圓周表面的寬度居中地定位。然而,應瞭解,並不一定要在圓周輪轂及輪框線之此中央位置,只要圓周輪框線與圓周輪轂線同心地對準即可。
在本發明之實施例中,每一對相對置的輪輻中之該等輪輻係經由輪輻安裝件而連接至該輪轂,該等輪輻安裝件係定 位在圓周輪轂線之相對側上且經安裝以圍繞相同的樞軸而可樞轉移動,每一對相對置的輪輻中之該等輪輻的形狀係當該等輪輻遠離該輪轂延伸時變成彼此遠離延伸且之後當該等輪輻朝向該輪框延伸時符合回到朝向彼此延伸之彎曲輪廓。
在本發明之其他實施例中,每一對相對置的輪輻中之該等輪輻係經由輪輻安裝件而連接至該輪轂,該等輪輻安裝件係定位在圓周輪轂線之相對側上且經安裝以圍繞相鄰的樞軸而可樞轉移動,每一對相對置的輪輻中之該等輪輻的形狀係當該等輪輻遠離該輪轂延伸時變成通過彼此且之後當該等輪輻朝向該輪框延伸時符合回到朝向彼此延伸之彎曲輪廓。
將每一對相對置的輪輻中之輪輻以此一方式連接至輪轂會在沿圓周輪轂線之長度在圓周的隔開位置處產生連接。此間隔可增加輪子之側向穩定性,防止輪轂相對於輪框之扭曲移動,且亦會增加輪輻抵抗該輪轂相對於輪框之旋轉的能力,尤其當加速或減速時。然而應可瞭解的是,提供輪輻安裝件成對安裝可使得彈性輪輻取決於輪子之所要用途以及輪輻之所要性能而以若干種不同構形及配置來連接至輪轂。
依照本發明之第二態樣,其係提供一種輪子,其包含輪轂、輪框及及經配置以界定圍繞該輪子而在圓周上隔開之成對相對置之輪輻,每一輪輻係以端部連接在或朝向該輪轂且以其另一端部連接在或朝向該輪框,該輪轂包括具有界定該輪子與輪轂之重合旋轉軸線之穿孔的輪轂本體,以及成對圍繞該本體之外圓周表面而可樞轉地安裝在圍繞該輪子與輪轂之旋轉軸線且等距隔開的位置處之複數個輪輻安裝件,且每一對輪輻安裝件係安裝 成圍繞共同樞轉軸線而可樞轉移動,該共同樞轉軸線係大體上平行於該輪子與輪轂之旋轉軸線,其中在每一對中之輪輻安裝件係安裝在該輪轂本體之外圓周表面周圍以定位在圓周輪轂線的相對側上,該圓周輪轂線延伸於該輪轂本體之外圓周表面周圍,且繞該輪子與輪轂之旋轉軸線,其中每一對相對置的輪輻中之該等輪輻係經由輪輻安裝件而連接至輪轂,該等輪輻安裝件係定位在圓周輪轂線之相對側上且經安裝以圍繞相鄰樞軸而可樞轉移動,且係在圓周輪框線上連接至該輪框,該圓周輪框線係延伸於該輪框之內圓周表面周圍,圍繞該輪子與該輪轂之旋轉軸線且與該圓周輪轂線同心地對準,每一對相對置的輪輻中之該等輪輻的形狀係當該等輪輻遠離該輪轂延伸時變成通過彼此且之後當該等輪輻朝向該輪框延伸時符合回到朝向彼此延伸之彎曲輪廓。
如上所述,使用於其至少部分長度上界定彎曲輪廓之彈性輪輻係可使得輪轂相對於輪框而徑向位移且藉此提供整合式懸吊系統。例如,當該輪轂受到會造成輪轂相對於輪框徑向位移的力量且該輪輻在所形成的徑向負荷作用下被伸長或壓縮時,每一輪輻的行為便如同彈性彈簧。這免除了外部懸吊之需要且因此減少原本可能與該輪子有關的組件的數量,藉此產生了尺寸及成本上的優勢。
配置該輪輻以界定成對的相對置輪輻(其中輪輻之彎曲輪廓係定向成彼此相對置)可使得當驅動力被施加至輪轂或輪框時該輪輻可將相反的旋轉力施加至輪轂。因此,輪輻之配置可用以抵抗輪轂相對於輪框之旋轉且藉此減少當施加任何此等驅動扭力時在輪轂之旋轉與輪框之旋轉之間的任何延遲。不論係該 驅動扭力用以加速或減速輪子之旋轉,且不論係施加至輪轂或輪框之該驅動扭力的方向為何,這些例子都適用。
將每一對相對置的輪輻中之輪輻在圓周輪轂線(其延伸於該輪轂之外圓周表面周圍)的相對側上連接至輪轂,且將每一輪輻在圓周輪框線(其延伸於輪框之內圓周表面周圍且與圓周輪轂線同心地對準)連接至該輪框,已發現將特別具有優點。當側向力被施加至輪框或輪轂時,藉由抵抗輪轂相對於輪框之側向或扭曲移動,這便可增進輪子之側向穩定性。
在每一對相對置的輪輻中之輪輻與輪轂及輪框之間相對於圓周輪轂與輪框線的連接位置亦使得相鄰輪輻可通過彼此以有助於輪輻定位在輪框與輪轂之正常包絡中,尤其在輪輻於輪轂相對於輪框移動期間被壓縮造成相鄰的相對置之輪輻對朝向彼此移動的情況下。原本的風險在於相鄰輪輻可能會碰撞。
將每一對相對置的輪輻中之輪輻經由經安裝以在相鄰樞軸上可樞轉移動的輪輻安裝件而連接至輪轂,使得輪輻當其等延伸遠離輪轂會朝向且通過彼此而延伸,造成大大地增加輪子之側向穩定性,防止輪轂相對於輪框之扭曲移動。在輪轂連接之間的圓周間隔亦會增加輪輻抵抗該輪轂相對於輪框之旋轉的能力,尤其當加速或減速時。
應瞭解,該圓周輪轂線可相對於該輪轂之外圓周表面的寬度而居中地定位。同樣地,該圓周輪框線可相對於輪框之內圓周表面的寬度居中地定位。然而亦應瞭解,並不一定要在圓周輪轂及輪框線之此中央位置,只要圓周輪框線與圓周輪轂線同心地對準即可。
將輪輻經由在輪轂本體之外圓周表面周圍成對可樞轉地安裝之彈簧安裝件而連接至輪轂係具有優點的,其提供了可允許輪輻在端部相對於輪轂移動之方式來將每一輪輻連接至輪轂的手段。如此一來便可允許使用相較於若輪輻係固定地連接至輪轂的情況還要堅固且較少可撓性的輪輻,因為當相較於在此一輪轂處之剛性連接而言,其可降低用於產生相同撓曲所需要的力,且因此可以具有較佳的側向剛性對壓縮比。
有效的是,使用可圍繞輪轂本體之可樞轉輪輻安裝件來連接彈性輪輻至輪轂可形成結構,其對於會導致輪轂相對於輪子之輪框而位移的力可具有較佳的回應及反應。
在較佳實施例中,輪輻安裝件係藉由在該輪轂本體之外圓周表面周圍而在圍繞該輪轂之旋轉軸線且等距隔開的位置處被牢固至該輪轂本體之安裝輪軸而被可樞轉地安裝在輪轂本體之外圓周表面周圍,使得每一安裝輪軸係大體上平行於該輪轂之旋轉軸線而延伸,且每一對輪輻安裝件係可樞轉地安裝在各自安裝輪軸上。
使用安裝輪軸提供了用於可樞轉地安裝成對的輪輻安裝件以圍繞共同樞轉軸線可樞轉移動之方便且有效的手段。
為了促進彈性輪輻之連接,每一彈簧安裝件包括具有用以接納各自安裝輪軸之穿孔的安裝塊以及從該安裝塊延伸而出以在使用時連接至彈性輪輻的安裝凸緣,每一對輪輻安裝件之該輪輻安裝件係在彼此相反的定向上被安裝在各自安裝輪軸上,使得安裝在該等安裝輪軸之每一者上而彼此位在圓周輪轂線之相同側上的輪輻安裝件係被定向在該相同方向上。
提供從安裝塊延伸出之安裝凸緣可使彈性輪輻之端部藉由延伸穿過該輪輻與該安裝凸緣兩者之固定件而被牢固地連接至各自輪輻安裝件。這接著會造成較堅固但簡單的結構,其允許調整輪輻相對於安裝凸緣之位置且藉此允許調整輪輻之性能。
藉由包括複數個阻尼元件,每一阻尼元件係耦接在各自輪輻安裝件與該輪轂本體之間,以控制該輪輻安裝件相對於該輪轂本體圍繞各自樞軸之可樞轉移動,便可以增進該輪子之性能。
提供阻尼元件耦接在每一輪輻安裝件與該輪轂本體之間以控制該輪輻安裝件相對於該輪轂本體圍繞各自樞軸之可樞轉移動係可進一步增進該輪子的性能。這是因為雖然使用可樞轉地安裝之輪輻安裝件允許使用當輪子受到造成該輪轂相對於輪框位移之力時可達成輪輻之所要的壓縮及伸展的較堅固輪輻,但阻尼元件吸收了原本可能會造成反彈力或彈跳效應的反作用力。阻尼元件可有效吸收或消除由於在壓縮與伸展輪輻時所產生之反作用力而可能會造成輪輻安裝件相對於輪轂本體振盪的反作用力。
因此,應可瞭解,使用複數個可樞轉地安裝彈簧安裝件及耦接於每一彈簧安裝件與輪轂本體之間的阻尼元件可大大地增進輪子之強度與性能。
在每一輪輻安裝件包括安裝塊與安裝凸緣之實施例中,阻尼元件之位置可取決於在每一彈簧安裝件中該安裝凸緣相對於安裝塊的位置而改變。
每一阻尼元件可例如耦接在各自安裝凸緣與該輪轂本體之間,以控制該安裝凸緣圍繞各自樞軸相對於該輪轂本體之 可樞轉移動。
在其他實施例中,每一阻尼元件係耦接在各自安裝塊與該輪轂本體之間,以控制該安裝塊圍繞各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動。
較佳地,為了達到阻尼元件所要的性能,每一阻尼元件係減振阻尼器。
使用呈減振阻尼器形式之阻尼元件可產生結構,其中可大部分有效地控制每一輪輻安裝件當受到力量時相對於該輪轂本體移動的程度。此配置使得當該輪子受到會造成輪轂相對於該輪框而移動的力量時該輪輻安裝件可快速地反應,同時造成該輪輻安裝件回應於由該輪輻之壓縮與伸展所造成之反作用力有較慢的反應,且因此消除了會造成輪轂相對於輪框位移之初始力。
該減振阻尼器可選擇自包含橡膠擋止件、機械減振阻尼器、電磁減振阻尼器、液壓減振阻尼器與流體靜力減振阻尼器之群組。
藉由包括在輪轂本體之外圓周表面周圍隔開的複數個導引件,每一導引件經配置以接收且導引各自輪輻安裝件圍繞各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動,且藉此防止各自輪輻安裝件相對於該各自樞軸之扭曲移動,可進一步增進在本發明之實施例中之該輪轂的性能。
提供用以導引該輪輻安裝件相對於輪轂本體之移動的導引件可降低原本可能需要的製造公差。將該輪輻安裝件相對於輪轂本體可樞轉地安裝係大大地增加了輪輻安裝件相對於輪轂本體之移動,這原本可能需要高製造公差以確保沒有何一個輪輻 安裝件會相對於其各自樞軸扭曲才能達成。提供複數個導引件來導引輪輻安裝件之移動且有效地限制輪輻安裝件相對於輪轂在任何其他方向上的移動,可以降低這些製造公差。
應瞭解,輪輻安裝件之相對位置將藉由包括在輪轂上之輪輻安裝件的成對數量來決定。在包括三對輪輻安裝件的實施例中,輪輻安裝件係可樞轉地安裝於輪轂本體之圓周表面周圍而使得相鄰的輪輻安裝件對定位成隔開120°。
在包括四對輪輻安裝件之其他實施例中,輪輻安裝件係圍繞輪轂本體之圓周表面而使得相鄰的輪輻安裝件對定位成隔開90°。
在依照本發明之輪子的特定較佳實施例中,每一對相對置的輪輻中之輪輻係以端對端配置被連接至該輪框。在此等實施例中,每一對相對置的輪輻中之輪輻可以彼此一體成型。
為了達到彈性輪輻之所要性能,且確保相鄰輪輻在輪轂相對於輪框移動而造成輪輻之壓縮時不會碰撞,每一輪輻之輪廓係較佳地經扭曲且連接至該輪轂及該輪框,使得該輪輻以位在或朝向該端部沿大體上平行於該輪子與該輪轂之旋轉軸線的直線而與各自輪輻安裝件相接觸,且該輪輻以位在或朝向該另一端部沿著大體上平行於該輪子與該輪轂之旋轉軸線的直線與該輪框之內圓周表面相接觸,且該輪輻從各自輪輻安裝件以相對於該圓周輪轂線成角度延伸而出。
在此等實施例中,每一輪輻之輪廓係經扭曲而連接至該輪轂及該輪框,使得該輪輻從該輪框以相對於該圓周輪框線成角度延伸而出。
在其他此等實施例中,每一輪輻之輪廓係經扭曲而連接至該輪轂及該輪框,使得該輪輻從該輪框沿該圓周輪框線延伸而出。
10‧‧‧輪轂
12‧‧‧輪轂本體
14‧‧‧通孔
16、16a、16b‧‧‧輪輻安裝件
18‧‧‧外圓周表面
20‧‧‧阻尼元件
22‧‧‧安裝輪軸
24‧‧‧安裝塊
26‧‧‧通孔
28‧‧‧安裝凸緣
30‧‧‧擋止件
32‧‧‧導引件
34‧‧‧直立肢部
36、36a、36b‧‧‧輪輻
38‧‧‧輪框
40‧‧‧輪子
42‧‧‧內圓周表面
44‧‧‧連接部分
A‧‧‧旋軸軸線
B‧‧‧樞軸
C‧‧‧圓周輪轂線
F‧‧‧圓周輪框線
W‧‧‧寬度
本發明較佳實施例係經由非限制性實例參考以下之附圖來說明:第1至3圖展示依照本發明之實施例之輪轂;第4圖展示第1至3圖所示之輪轂之輪輻安裝件之概要視圖;第5及6圖展示依照本發明之其他實施例之輪轂的輪輻安裝件之概要視圖;第7至10圖展示依照本發明之實施例的輪子;第11a及11b圖係第7至10圖所示之輪子之一對相對置輪輻及輪轂與輪框之間的連接之側面及橫截面之視圖;第12圖係從第7至10圖所示之輪子上方觀看之平面視圖;第13圖係從依照本發明之另一實施例之輪子上方觀看之平面視圖;第14圖係藉由第7至10圖所示之輪子之兩對相對置輪輻界定之合成彈簧之概要示意圖;第15圖係藉由非構成本發明之一部分之輪子之兩對相對置輪輻界定之合成彈簧之概要示意圖;第16圖顯示第7至10圖所示之輪子之相鄰安裝輪軸之角度位置;及第17至19圖顯示第7至10圖所示之輪子之安裝輪軸的可能位置。
第1至3圖展示依照本發明之實施例之輪轂10。
該輪轂10包括輪轂本體12,其具有界定輪轂10之旋軸軸線A之通孔14。該輪轂10亦包括在使用時用於連接至彈性輪輻之複數個輪輻安裝件16,該等彈性輪輻係延伸於輪轂10與輪子之輪框之間。
輪輻安裝件16係可樞轉地成對安裝在輪轂本體12之外圓周表面18周圍,使得每一對輪輻安裝件16a、16b係安裝成可圍繞共同樞軸B而可樞轉移動,該共同樞軸B係大致上平行於輪轂10之旋軸軸線A而延伸。
該樞軸B在輪轂本體12之外圓周表面18(第3圖)周圍彼此等距地隔開。該樞軸B亦與輪轂10之旋轉軸線B等距地隔開。
在每一對輪輻安裝件16a、16b中之輪輻安裝件16係安裝在輪轂本體12之外圓周表面18周圍以彼此定位在圓周輪轂線C之相對側上(第3圖)。該圓周輪轂線C延伸在輪轂本體12之外圓周表面18周圍且圍繞輪轂10之旋軸軸線A。
如第1至3圖所示之實施例中,輪轂10亦包括複數個阻尼元件20,每個阻尼元件20耦接在各自輪輻安裝件16及輪轂本體12之間以控制相對於輪轂本體12之各自樞軸B周圍之輪輻安裝件16之可樞轉移動。
由此可預見在其他實施例中,取決於輪轂10之所要用途及連接至輪輻安裝件16之輪輻之彈性特性,阻尼元件20可被省略。
請參考第3圖,如圖所示每一對輪輻安裝件16a、16b之共同樞軸B可藉由被牢固至輪轂本體12位在其外圓周表面18周圍等距地隔開之位置處且圍繞輪轂10之旋軸軸線A的安裝輪軸22所形成,每一對輪輻安裝件16a、16b可樞轉地安裝在各自安裝輪軸22上。
由此可預見在其他實施例中,每一對輪輻安裝件16a、16b之共同樞軸B可藉由兩個分離的樞轉銷界定,該樞轉銷係並排安裝在從輪轂本體12之外圓周表面18延伸出之樞轉銷安裝件上。
如第1至3圖所示之實施例中,每個輪輻安裝件16包括安裝塊24,其具有通孔26以接收各自安裝輪軸22,以及從安裝塊24延伸之安裝凸緣28,其在使用時用於連接至彈性輪輻。請參考第1圖,如圖所示每一對輪輻安裝件16a、16b之輪輻安裝件16係在相反定向朝向彼此安裝在各自安裝輪軸22上使得安裝凸緣28在彼此相反方向上延伸離開安裝輪軸22。圖中亦展示安裝在每個安裝輪軸22上位在圓周輪轂線C上彼此同側的輪輻安裝件16被定向在相同方向。
每個輪輻安裝件16之安裝塊24中之通孔26的位置如第4圖概要地展示。該通孔26被定位朝向安裝塊24之下部邊緣,與從安裝塊24之上部邊緣延伸之安裝凸緣28隔開。
如第4圖所繪示,安裝塊24及安裝凸緣28之樞轉移動之合力方向係藉由箭頭D及E所示。因此,阻尼元件20係耦接在安裝凸緣28及輪轂本體12之圓周表面18之間以控制輪輻安裝件16圍繞藉由安裝輪軸22界定之樞軸B之可樞轉移動。
在其他實施例中,阻尼元件20相對於輪輻安裝件16之位置可取決於相對於輪轂本體12之輪輻安裝件16之可樞轉移動之方向而被改變。此一實施例在第5圖中概要地展示,其中通孔26被定位朝向安裝塊24之上部邊緣。在此實施例中,該阻尼元件20係耦接在安裝塊24及在設置在輪轂本體12之外圓周表面18上之擋止件30之間。
在進一步實施例中,輪輻安裝件16之結構可能被改變,諸如第6圖中概要地展示。在第6圖所示之實施例中,安裝塊24被省略且通孔26居中地延伸穿過安裝凸緣28。由於安裝凸緣28圍繞安裝輪軸22之合成的可樞轉移動,阻尼元件20被耦接在安裝凸緣28之端部及輪轂本體12之間。應瞭解,在替代性實施例中,該阻尼元件被耦接在安裝凸緣28之另一端部及輪轂本體12之間。
在第1至6圖所示之實施例中,阻尼元件20係以腰形擋止件的形式來提供。該腰形擋止件係較佳地由橡膠材料形成,且更佳地係由Sorbothane(RTM)形成。使用由Sorbothane(RTM)形成之腰形擋止件可產生減振阻尼器,其耦接在每個輪輻安裝件16及輪轂本體12之間。這是因為該Sorbothane(RTM)之特性意味著阻尼元件20當受到相對漸進的力量時將會被壓縮,而當受到相對快及突然的力量時,阻尼元件20將不會被壓縮。
在本發明其他實施例中,該腰形擋止件可能由從包括機械減振阻尼器、電磁減振阻尼器、液壓減振阻尼器及靜液壓減振阻尼器之群組中選出之減振阻尼器取代。
使用減振阻尼器作為阻尼元件係有利的,其中在使 用於輪子中時,其當輪子受到力量造成輪轂相對於輪框之移動時允許輪輻安裝件16快速地反應,且同時造成輪輻安裝件16對於由輪輻之壓縮及伸展之反作用力之回應緩慢地反應,且因此消除造成輪轂相對於輪框位移之初始力量的影響。
請參考第1至3圖,輪轂10復包括在輪轂本體12之外圓周表面18周圍隔開之複數個導引件32。每個導引件32被成形及配置成用以接收及導引各自輪輻安裝件16圍繞各自樞軸B相對於輪轂本體12之可樞轉移動。
第1至3圖所示之該導引件32包括H形狀元件,其相對於輪轂本體12之外圓周表面18安裝在用以接收各自輪輻安裝件16之安裝凸緣28之自由端於一對直立肢部34(第1圖)之間的位置。在該安裝凸緣之自由端被接收在導引件32之直立肢部34之間時,安裝凸緣28被阻止沿著安裝輪軸22側面移動且亦被阻止圍繞安裝輪軸22出現任何扭曲移動。提供導引件32可藉此減少在安裝塊24及安裝輪軸22之間嚙合所需的製造公差。
如第7圖所示,在使用輪轂10時,複數個彈性輪輻36被連接至輪輻安裝件16以便在輪轂10及輪框38之間延伸而形成輪子40。
該輪輻36經配置以界定成對相對置的輪輻36a、36b圍繞輪子40圓周而被間隔開。每個輪輻36在端部被連接在或朝向輪轂10且在另一端部被連接或朝向輪框38且輪轂10界定與輪轂10之旋軸軸線A重合之輪子之旋軸軸線A。
如第8至10圖所示,每一對相對置的輪輻36a、36b中之該輪輻36經由定位在圓周輪轂線C之相對側的輪輻安裝件 16a、16b而被連接至輪轂10。每一對相對置的輪輻36a、36b中之該輪輻36被連接至在圓周輪框線F上之輪框(第10圖),該圓周輪框線F延伸於輪框38之內圓周表面42周圍,且圍繞輪子及輪轂之旋轉軸線A且同心地對準圓周輪轂線C。
雖然圓周輪轂線C及圓周輪框線F可以相對於輪轂本體12之外圓周表面18及輪框38之內圓周表面42之各自寬度被居中地定位,但並不一定要位在圓周輪轂線及圓周輪框線C、F之此等中央位置。例如,在剎車碟片及/或齒輪元件被額外安裝在輪轂本體12之一或兩側的配置中,以證實根本無法使圓周輪轂線C被定位在輪轂本體12之外圓周表面18之中央且仍然存有空間來安裝彈性輪輻36。在此種情況下,圓周輪轂線C可被定位成較接近朝向輪轂本體12之兩個端部中之一個或另一個。然而,在這種配置下,圓周輪框線F仍可圓周輪轂線C同心地對準。
請參考第7至10圖,可以看出每一對相對置的輪輻36a、36b中之輪輻36的形狀係設計成當其延伸朝向輪框38時符合朝向彼此延伸之彎曲輪。
更特定言之,每一對相對置的輪輻36a、36b中之該輪輻36經由定位在圓周輪轂線C之相對側上且經安裝成可圍繞藉由相鄰安裝輪軸22界定之樞軸B而可樞轉移動之輪輻安裝件16a、16b而被連接至輪轂10。該安裝輪軸22係經選擇而使得當相對置輪輻36a、36b以端至端配置會合在圓周輪框線F上時,每一對相對置的輪輻36a、36b中之輪輻36的形狀接著隨其延伸遠離輪轂10而變成通過彼此且之後隨其朝向輪框38延伸而符合延伸回到朝向彼此之彎曲輪廓。
由此可預見在其他實施例中,每一對相對置的輪輻36a、36b中之輪輻36可以經由定位在圓周輪轂線C之相對側上且經安裝成可圍繞藉由相同安裝輪軸22界定之樞軸可樞轉移動的輪輻安裝件16a、16b而被連接至輪轂10。在此一配置中,每一對相對置的輪輻36a、36b中之輪輻36的形狀接著隨其延伸遠離輪轂10而變成彼此遠離延伸且之後隨其朝向輪框38延伸而符合回到朝向彼此延伸之彎曲輪廓。
亦由此可預見在其他實施例中,相對置輪輻36a、36b可能無法以端至端的配置會合在圓周輪框線F上。
在第7至10圖所示實施例中,相對置輪輻36a、36b彼此一體成形。此配置強化輪子40且促進輪子40使用安裝在輪框38之內圓周表面42之連接部分44之構造。
在其他實施例中,可預見的是,相對置輪輻36a、36b可以兩個分離輪輻36的形式來提供。
該輪輻36係從包括碳纖維及環氧樹脂之複數個交替層之層疊結構所形成。該碳纖維層係配置在層疊結構內以便沿著輪輻36之長度對齊及提供單向強化效應。
每個輪輻36之形狀係設計成在輪轂10及輪框38之間可界定固定寬度W。
在其他實施例中,每個輪輻36之形狀可設計成在輪轂10及輪框38之間具有不同寬度W。在此一其他實施例中,每個輪輻36之形狀可設計成隨其從輪轂10朝向輪框38延伸而縮減寬度W,使得輪輻36之寬度W在輪輻36及輪框38之間的連接處為最小。
由第7圖可以理解,每一對相對置的輪輻36a、36b中之彈性輪輻36之長度相同且界定相同彎曲輪廓。這表示輪轂10係在未負載狀態中相對於輪框38被居中地定位。
輪輻36之彈性特性使得每個彎曲輪廓在施加壓縮或抗拉負載下會變形,每個輪輻36之彎曲輪廓之曲率在施加壓縮負載下係增加的且每個輪輻36之彎曲輪廓之曲率在施加抗拉負載下係減小的。因此,在對輪轂10施加徑向負載時,該輪輻36係隨著輪轂10在徑向負載之方向相對於輪框38移動而變形,每個輪輻36之變形特性,亦即伸長或壓縮,係藉由所施加負載之方向來決定、。
在徑向負載移除時,輪輻16之彈性特性係意謂每個輪輻36恢復其原始形狀且輪轂10係藉此返回至其未負載或靜止位置,即居中地定位在輪框38中。
同樣地,在對輪框38施加徑向負載以造成輪框38朝向輪轂10移動時,輪輻36將會循著徑向負載之方向隨輪框38朝向輪轂10移動而變形,且在移除負載時將會使輪框38返回其相對於輪轂10之未負載或靜止位置。
在每一對相對置的輪輻36a、36b中之輪輻相對於圓周輪轂及輪框線C、F之配置係藉由抵抗輪轂10相對於輪框38之扭曲移動而同時促進使用較窄輪框38而增進輪子40之側向穩定性。當輪框38之尺寸就輪子40之性能來說係重要因素時,這是特別有利的。使用較窄輪框38係重要的,例如在競速自行車中所用的輪子。
在每一對相對置的輪輻36a、36b中之輪輻36隨其 遠離輪轂10延伸時之交叉,亦可增加輪子40之側向剛性。
輪輻36之寬度W藉由增加輪輻之側向剛性亦有助於增進輪子40之側向穩定性且藉此增加輪輻36抵抗輪轂10相對於輪框38扭曲的能力。
配置輪輻以便界定成對的相對置輪輻36a、36b,其中該輪輻36a、36b之彎曲輪廓彼此相反且將每一對之相對置輪輻36a、36b連接至輪轂10以鄰近安裝輪軸22,使得當驅動扭力施加在輪轂10或輪框38中之一者時,輪輻36能夠施加相反旋轉力至輪轂10。因此,輪輻36作用在輪轂10上以抵抗輪轂10相對於輪框38之旋轉。這在驅動扭力施加於輪轂10以使輪子40旋轉加速或是使輪子40旋轉減速的情況下係特別有利的。
輪輻36自身提供整合懸吊能力的程度係藉由使用於每個輪輻36層疊結構中之強化材料之彈性特性所決定。
使用碳纖維可產生較有彈性的回應但可撓性較低且呈現較低的彈性限度。因此,雖然使用碳纖維所形成之輪輻36對於施加在輪轂10或輪框38之徑向負載反應係較快速,但其提供有限的阻尼能力且或許較不適合使用於崎嶇不平的地形。這是因為在施加較大的徑向負載至輪轂10或輪框38時輪輻36係較容易達到其彈性限度。這將會導致輪輻36的損壞。
使用可樞轉地安裝之輪輻安裝件16來連接輪輻36至輪轂本體12可降低輪輻36所需之撓曲量。這是因為該輪輻安裝件16可使得每個輪輻36在一端相對於輪轂10移動。這接著造成能夠使用比原本若在該輪輻36被固定連接至輪轂10的情況下還要來得堅固且較低可撓性的輪輻36,因為相較於在輪轂10處 之剛性連接,其可減少需用以產生相同撓曲之力量,因此會得到較好的側向剛性對壓縮比。
使用可樞轉地安裝之輪輻安裝件16因此導致在輪子40中對於造成輪轂12相對於輪子40之輪框38之位移的力量能夠具有較好的回應及反應。
此外,在第7至10圖所示之實施例中,耦接在安裝凸緣28及輪轂本體12之間的阻尼元件20用以吸收當輪子40相對於輪框38受到力量造成輪轂10之位移時原本可能會造成反彈力或彈跳效應之反作用力。
輪輻36本身之阻尼能力可以透過具有較小的彈性反應但更具可撓性之強化材料(諸如玻璃纖維)來增強。玻璃纖維之使用導致所製成之輪輻36對於施加於輪轂10或輪框38之徑向力具有較慢之反應,且藉此提供更佳的阻尼效應。在阻尼元件被省略且輪子40意欲用於崎嶇不平地形之依照本發明的其他實施例中,玻璃纖維之使用因此可被認為更適合用於輪子40。這是因為輪輻36在施加相對大的徑向負載於輪轂10或輪框38時係較不會達到其彈性限度,且因此較不會斷裂。
在另外的實施例中,依照來自於輪輻36之彈性回應需求,Kevler(RTM)或麻纖維可被使用在用以形成輪輻36之層疊結構中。
輪輻16被固定連接至輪框38以使得輪輻36相對於輪框38之彎曲減到最小且確保輪輻36在施加驅動扭力至輪轂10或輪框38時可持續地施加用於抵抗輪轂10相對於輪框38旋轉所需要的旋轉力。
每個輪輻36在輪輻36及輪框38之間之連接處之強度可以透過在固定連接至輪框38之端部處於層疊結構中使用一或多個額外之碳纖維層來予以加強,以應付在輪輻36之與輪框38連接處施加至輪輻36之應力。
請參考第11a及11b圖,如圖所示,每個輪輻36之輪廓係經扭曲且連接至輪轂10及輪框38,使得輪輻36在連接至輪轂10之端部處係沿著大致平行於輪子40及輪轂10之旋軸軸線A之直線G而與各自輪輻安裝件16接觸。
在輪輻36另一端部處係沿著大致平行於輪子40及輪轂10之旋轉軸線A之直線H而與輪框38之內圓周表面42接觸。
在此扭曲配置中,每個輪輻36從各自輪輻安裝件16以一角度延伸至圓周輪轂線C。
在第7至10圖所示之實施例中,每個輪輻36的輪廓係扭曲且連接至輪轂10及輪框38,使得輪輻36從輪框38沿著圓周輪框線F延伸,如第12圖所示。
如第13圖所示,在其他實施例中,每個輪輻36之輪廓可以經扭曲且連接至輪轂10及輪框38,使得輪輻36從輪框38以一角度延伸至圓周輪框線D。此配置增加相鄰對之相對置輪輻36a、36b之間的間隙且允許更多數量的輪輻36被使用於輪子40中,而這無法避免地需要相鄰對之相對置輪輻36a、36b被定位成彼此更靠近。
無論每個輪輻36是否從輪框38以一角度延伸至圓周輪框線F,每個輪輻36之扭曲輪廓可確保每一對相對置的輪輻 36a、36b係自由伸展及壓縮而不會妨礙到相鄰對之相對置輪輻36a、36b。
這是因為由成對之相對置輪輻36a、36b所界定之合成彈簧的彎曲輪廓具有彈簧軸線I,其相對於輪子40及輪轂10之旋轉軸線(第14圖)偏離。此使得成對之相對置輪輻36a、36b在壓縮期間通過彼此而不會彼此碰撞。
相較而言,在一對相對置輪輻36a、36b之輪輻36的端部在圓周輪轂線C之相對側上直接連接至輪轂10且在圓周輪框線F沒有扭曲地會合在輪框38上之配置中,相對置輪輻36a、36b之端部必須以相對於輪轂本體12之外圓周表面18的傾斜角度連接至輪轂10。這表示藉由成對之相對置輪輻36a、36b所界定之合成彈簧具有大致平行於輪子40及輪轂10之旋轉軸線A之彈簧軸線J(第15圖)。這表示除非該成對之相對置輪輻36a、36b間隔夠遠,否則在壓縮下將會彼此碰撞。
在第7至10圖之實施例中,輪子40包括三對相對置輪輻36a、36b。此結構需要三對輪輻安裝件16定位且等距離隔開在輪轂本體12之外圓周表面18周圍。如第16圖所示,可以瞭解的是,相鄰對之輪輻安裝件16在本實施例中係被定位成隔開120º。
在其他實施例中,可以增加成對之相對置輪輻36a、36b的數量,而這必然會減少在輪轂本體12周圍相鄰對之輪輻安裝件16之間的隔離角度。在實施例中,輪子40例如包括四對相對置輪輻36a、36b,則需要用以連接該成對之相對置輪輻36a、36b至輪轂10的輪輻安裝件16將被定位成隔開90º。
為了確保相等長度之輪輻36將輪轂10保持在相對於在無負載位置中之輪框38的中央位置,且當輪轂10或輪框38受到力量而造成輪轂10相對於輪框38移動時輪輻36可均等地反應,成對輪輻安裝件16被定位在距該輪子40及輪轂10之旋轉軸線A相等的距離處。
可理解的是,在成對輪輻安裝件16與輪子40及輪轂10之旋轉軸線之間徑向距離越大,相鄰成對之輪輻安裝件16之間距離就越大。
第16圖說明用於成對輪輻安裝件(1)及(2)之兩個徑向位置。在位置(1)中,相鄰之成對輪輻安裝件之間距離被標識為「a」。在位置(2)中,相鄰之成對輪輻安裝件之間距離被標識為「b」。
由於距輪子40及輪轂10之旋轉軸線A之徑向距離於位置(2)中較大,因此距離「b」係大於距離「a」。當輪輻36係連接至被安裝成可在相鄰安裝輪軸22上可樞轉移動之輪輻安裝件36a、36b時,在成對輪輻安裝件16之間距離的增加會增大每一對相對置的輪輻36a、36b之輪輻36之間的交叉。因此當驅動或制動力施加於輪轂10或輪框38時,這可增進輪子40之扭力特性、增進輪輻36抵抗輪轂10相對於輪框38之旋轉移動的能力。
在第17至19圖中繪示輪輻安裝件16距輪子40及輪轂10之旋轉軸線A之三個不同徑向位置。
在第17圖中展示之配置說明為了確保每一相對置輪輻36a、36b之輪輻36不會碰撞輪轂10且當受到壓縮力時可以自由地樞轉所需要的最小位置。
在第18圖中所示之配置說明輪輻安裝件16被定位 在輪轂10及輪框38之間的中間之中點位置上。在此位置中,由於每一對相對置的輪輻36a、36b中之輪輻36隨其延伸遠離輪轂10而在其之間增大的交叉而使得輪輻36將會產生優於第17圖所示之配置的較佳扭力效果。然而,此配置可能需要較大及/或較重之輪轂10以抵抗在輪轂10產生之扭力。
在第19圖中所示之配置說明可能採用之最大位置來使扭力效果最大化。然而,同樣地,雖然扭力效果係大大增加而優於如第17及18圖所示之配置,但需要較大及/或較重之輪轂10以抵抗在輪轂10產生的扭力。
10‧‧‧輪轂
14‧‧‧通孔
16‧‧‧輪輻安裝件
20‧‧‧阻尼元件
28‧‧‧安裝凸緣
32‧‧‧導引件
34‧‧‧直立肢部
A‧‧‧旋軸軸線
B‧‧‧樞軸

Claims (31)

  1. 一種用於輪子之輪轂,該輪子採用彈性輪輻以將該輪轂連接至輪框,該輪轂包含具有界定該輪轂之旋轉軸線之穿孔的輪轂本體,以及在使用時用於連接至延伸在該輪轂與輪框之間的彈性輪輻之複數個輪輻安裝件,該等輪輻安裝件係成對可樞轉地安裝在該輪轂本體之外圓周表面周圍而位在圍繞該輪轂之該旋轉軸線且等距隔開的位置處,且每一對輪輻安裝件係安裝成圍繞共同樞轉軸線而可樞轉移動,該共同樞轉軸線係大體上平行於該輪轂之該旋轉軸線,其中在每一對中之輪輻安裝件係安裝在該輪轂本體之該外圓周表面周圍以彼此定位在圓周輪轂線的相對側上,該圓周輪轂線延伸於該輪轂本體之該外圓周表面周圍,且圍繞該輪轂之該旋轉軸線,且其中該輪轂復包括複數個阻尼元件,每一阻尼元件係耦接在各自輪輻安裝件與該輪轂本體之間以控制該輪輻安裝件圍繞該各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之輪轂,其中該等輪輻安裝件係藉由在該輪轂本體之該外圓周表面周圍而在圍繞該輪轂之該旋轉軸線且等距隔開的位置處被牢固至該輪轂本體之安裝輪軸而被可樞轉地安裝在該輪轂本體之該外圓周表面周圍,使得每一安裝輪軸係大體上平行於該輪轂之該旋轉軸線而延伸,且每一對輪輻安裝件係可樞轉地安裝在各自安裝輪軸上。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之輪轂,其中每一輪輻安裝件包括具有用以接納各自安裝輪軸之穿孔的安裝塊以及從該安裝塊延伸而出以在使用時連接至彈性輪輻的安裝凸緣,每一對輪輻 安裝件之該輪輻安裝件係在彼此相反的定向上被安裝在各自安裝輪軸上,使得安裝在該等安裝輪軸之每一者上而彼此位在該圓周輪轂線之相同側上的該輪輻安裝件係被定向在該相同方向上。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之輪轂,其中每一阻尼元件係耦接在各自安裝凸緣與該輪轂本體之間,以控制該安裝凸緣圍繞該各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之輪轂,其中每一阻尼元件係耦接在各自安裝塊與該輪轂本體之間,以控制該安裝塊圍繞該各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動。
  6. 如前述申請專利範圍中任一項所述之輪轂,其中每一阻尼元件係減振阻尼器。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之輪轂,其中該減振阻尼器係選擇自包含橡膠擋止件、機械減振阻尼器、電磁減振阻尼器、液壓減振阻尼器與流體靜力減振阻尼器之群組。
  8. 如前述申請專利範圍中任一項所述之輪轂,其復包括在該輪轂本體之該外圓周表面周圍隔開的複數個導引件,每一導引件經配置以接收且導引各自輪輻安裝件圍繞該各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動,且藉此防止該各自輪輻安裝件相對於該各自樞軸之扭曲移動。
  9. 如前述申請專利範圍中任一項所述之輪轂,其包括可樞轉地安裝在該輪轂本體之該外圓周表面周圍之三對輪輻安裝件,使得相鄰成對的輪輻安裝件係隔開120°而定位。
  10. 如申請專利範圍第1至8項中任一項所述之輪轂,其包括可樞 轉地安裝在該輪轂本體之該外圓周表面周圍之四對輪輻安裝件,使得相鄰成對的輪輻安裝件係隔開90°而定位。
  11. 一種輪子,其包含如前述申請專利範圍中任一項所述之輪轂、輪框及經配置以界定圍繞該輪子而在圓周上隔開之成對相對置之輪輻,每一輪輻係以端部連接在或朝向該輪轂且以其另一端部連接在或朝向該輪框,且該輪轂界定該輪子與該輪轂之旋轉軸線相重合之旋轉軸線,其中每一對相對置的輪輻中之該等輪輻係經由輪輻安裝件而連接至該輪轂,該等輪輻安裝件係定位在該圓周輪轂線之相對側且在圓周輪框線上被連接至該輪框,該圓周輪框線係延伸於該輪框之內圓周表面周圍,圍繞該輪子與該輪轂之該旋轉軸線且與該圓周輪轂線同心地對準,每一對相對置的輪輻中之該等輪輻的形狀係當該等輪輻朝向該輪框延伸時符合朝向彼此延伸之彎曲輪廓。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之輪子,其中每一對相對置的輪輻中之該等輪輻係經由輪輻安裝件而連接至該輪轂,該等輪輻安裝件係定位在該圓周輪轂線之相對側上且經安裝以圍繞相同的樞軸而可樞轉移動,每一對相對置的輪輻中之該等輪輻的形狀係當該等輪輻遠離該輪轂延伸時變成彼此遠離延伸且之後當該等輪輻朝向該輪框延伸時符合回到朝向彼此延伸之彎曲輪廓。
  13. 如申請專利範圍第11項所述之輪子,其中每一對相對置的輪輻中之該等輪輻係經由輪輻安裝件而連接至該輪轂,該等輪輻安裝件係定位在該圓周輪轂線之相對側上且經安裝以圍繞相鄰的樞軸而可樞轉移動,每一對相對置的輪輻中之該等輪輻的 形狀係當該等輪輻遠離該輪轂延伸時變成通過彼此且之後當該等輪輻朝向該輪框延伸時符合回到朝向彼此延伸之彎曲輪廓。
  14. 一種輪子,其包含輪轂、輪框及及經配置以界定圍繞該輪子而在圓周上隔開之成對相對置之輪輻,每一輪輻係以端部連接在或朝向該輪轂且以其另一端部連接在或朝向該輪框,該輪轂包括具有界定該輪子與輪轂之重合旋轉軸線之穿孔的輪轂本體,以及成對圍繞該本體之外圓周表面而可樞轉地安裝在圍繞該輪子與輪轂之該旋轉軸線且等距隔開的位置處之複數個輪輻安裝件,且每一對輪輻安裝件係安裝成圍繞共同樞轉軸線而可樞轉移動,該共同樞轉軸線係大體上平行於該輪子與輪轂之該旋轉軸線,其中在每一對中之輪輻安裝件係安裝在該輪轂本體之該外圓周表面周圍以定位在圓周輪轂線的相對側上,該圓周輪轂線延伸於該輪轂本體之該外圓周表面周圍,且繞該輪子與輪轂之該旋轉軸線,以及其中每一對相對置的輪輻中之該等輪輻係經由輪輻安裝件而連接至該輪轂,該等輪輻安裝件係定位在該圓周輪轂線之相對側上且經安裝以圍繞相鄰樞軸而可樞轉移動,且係在圓周輪框線上連接至該輪框,該圓周輪框線係延伸於該輪框之內圓周表面周圍,圍繞該輪子與輪轂之該旋轉軸線且與該圓周輪轂線同心地對準,每一對相對置的輪輻中之該等輪輻的形狀係當該等輪輻遠離該輪轂延伸時變成通過彼此且之後當該等輪輻朝向該輪框延伸時符合回到朝向彼此延伸之彎曲輪廓。
  15. 如申請專利範圍第14項所述之輪子,其中該等輪輻安裝件係 藉由在該輪轂本體之該外圓周表面周圍而在圍繞該輪轂之該旋轉軸線且等距隔開的位置處被牢固至該輪轂本體之安裝輪軸而被可樞轉地安裝在該輪轂本體之該外圓周表面周圍,使得每一安裝輪軸係大體上平行於該輪轂之該旋轉軸線而延伸,且每一對輪輻安裝件係可樞轉地安裝在各自安裝輪軸上。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之輪子,其中每一輪輻安裝件包括具有用以接納各自安裝輪軸之穿孔的安裝塊以及從該安裝塊延伸而出以在使用時連接至彈性輪輻的安裝凸緣,每一對輪輻安裝件之該輪輻安裝件係在彼此相反的定向上被安裝在各自安裝輪軸上,使得安裝在該等安裝輪軸之每一者上而彼此位在該圓周輪轂線之相同側上的該輪輻安裝件係被定向在該相同方向上。
  17. 如申請專利範圍第14至16項中任一項所述之輪子,其復包括複數個阻尼元件,每一阻尼元件係耦接在各自輪輻安裝件與該輪轂本體之間,以控制該輪輻安裝件圍繞該各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動。
  18. 如申請專利範圍第17項且當依附於申請專利範圍第16項時所述之輪子,其中每一阻尼元件係耦接在各自安裝凸緣與該輪轂本體之間,以控制該安裝凸緣圍繞該各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動。
  19. 如申請專利範圍第17項且當依附於申請專利範圍第16項時所述之輪子,其中每一阻尼元件係耦接在各自安裝塊與該輪轂本體之間,以控制該安裝塊圍繞該各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動。
  20. 如申請專利範圍第17至19項中任一項所述之輪子,其中每一阻尼元件係減振阻尼器。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之輪子,其中該減振阻尼器係選擇自包含橡膠擋止件、機械減振阻尼器、電磁減振阻尼器、液壓減振阻尼器與流體靜力減振阻尼器之群組。
  22. 如申請專利範圍第14至21項中任一項所述之輪子,其復包括在該輪轂本體之該外圓周表面周圍隔開的複數個導引件,每一導引件經配置以接收且導引各自輪輻安裝件圍繞該各自樞軸相對於該輪轂本體之可樞轉移動,且藉此防止該各自輪輻安裝件相對於該各自樞軸之扭曲移動。
  23. 如申請專利範圍第14至22項中任一項所述之輪子,其包括可樞轉地安裝在該輪轂本體之該外圓周表面周圍之三對輪輻安裝件,使得相鄰成對的輪輻安裝件係隔開120。而定位。
  24. 如申請專利範圍第14至22項中任一項所述之輪子,其包括可樞轉地安裝在該輪轂本體之該外圓周表面周圍之四對輪輻安裝件,使得相鄰成對的輪輻安裝件係隔開90°而定位。
  25. 如申請專利範圍第11至24項中任一項所述之輪子,其中每一對相對置的輪輻中之該等輪輻係以端對端配置連接至該輪框。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之輪子,其中每一對相對置的輪輻中之該等輪輻係彼此一體成型。
  27. 如申請專利範圍第11至26項中任一項所述之輪子,其中每一輪輻之輪廓係經扭曲且連接至該輪轂及該輪框,使得該輪輻以位在或朝向該端部沿大體上平行於該輪子與該輪轂之該旋轉軸線的直線而與各自輪輻安裝件相接觸,且該輪輻以位在或朝 向該另一端部沿著大體上平行於該輪子與該輪轂之該旋轉軸線的直線與該輪框之該內圓周表面相接觸,且該輪輻從該各自輪輻安裝件以相對於該圓周輪轂線成角度延伸而出。
  28. 如申請專利範圍第27項所述之輪子,其中每一輪輻之輪廓係經扭曲且連接至該輪轂及該輪框,使得該輪輻從該輪框以相對於該圓周輪框線成角度延伸而出。
  29. 如申請專利範圍第27項所述之輪子,其中每一輪輻之輪廓係經扭曲且連接至該輪轂及該輪框,使得該輪輻從該輪框沿著該圓周輪框線延伸而出。
  30. 一種輪轂,其大體上如本文參考附圖所述及/或如附圖所示。
  31. 一種輪子,其大體上如本文參考附圖所述及/或如附圖所示。
TW102116167A 2012-05-22 2013-05-07 輪轂 TW201406566A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1208995.9A GB2502296B (en) 2012-05-22 2012-05-22 A hub for a wheel incorporating resilient spokes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201406566A true TW201406566A (zh) 2014-02-16

Family

ID=46546476

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102116167A TW201406566A (zh) 2012-05-22 2013-05-07 輪轂

Country Status (3)

Country Link
GB (1) GB2502296B (zh)
TW (1) TW201406566A (zh)
WO (1) WO2013175178A1 (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4291418A4 (en) * 2022-05-05 2024-07-31 Mitesh Rasal WHEEL SUSPENSION SYSTEM
CN115157929B (zh) * 2022-08-05 2023-09-19 中国科学院力学研究所 一种具有自动复原多级交叉骨架结构的非充气轮胎
KR102688596B1 (ko) * 2023-07-13 2024-07-25 한국과학기술원 스파이럴 루프 지름 가변형 휠, 그의 제작 방법, 및 그를 갖는 무인 차량

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB115115A (zh) *
US722432A (en) * 1902-05-20 1903-03-10 Alphonse Prouvost Spring-spoke for wheels.
GB191207451A (en) * 1912-03-27 1912-12-05 Sydney Elliott Page Improvements in Resilient Wheels.
US1465747A (en) * 1919-11-19 1923-08-21 Herman E Vobach Spring wheel
US20040051373A1 (en) * 2002-09-17 2004-03-18 Boris Tolkachev Flexible rim wheel with resilient spokes
US7523773B2 (en) * 2005-10-21 2009-04-28 The Boeing Company Non-pneumatic wheel
US20110126948A1 (en) * 2008-08-01 2011-06-02 Geoffrey Boyer Reactive planar suspension for a wheel
GB2482509A (en) * 2010-08-04 2012-02-08 Jelly Products Ltd Wheel

Also Published As

Publication number Publication date
GB201208995D0 (en) 2012-07-04
GB2502296A (en) 2013-11-27
GB2502296B (en) 2018-09-12
WO2013175178A1 (en) 2013-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
GB2482509A (en) Wheel
RU2465151C2 (ru) Рычаг подвески транспортного средства
JP6186426B2 (ja) ショックアブソーバ
US7422080B2 (en) In-wheel motor system
CN104066602B (zh) 悬架臂安装构造
JP5293770B2 (ja) サスペンション構造、サスペンションリンク配置方法
WO2018218726A1 (zh) 麦克纳姆轮及具有该麦克纳姆轮的机器人
US20100001486A1 (en) Suspension device for a wheel and method for supporting a wheel
TW201406566A (zh) 輪轂
WO2015053231A1 (ja) 空気ばね用アセンブリ、空気ばね、および、移動体用台車
BRPI1100157B1 (pt) guia de mola e unidade de amortecedor
JP3911110B2 (ja) サスペンション用vロッドの取付構造
JP2008095860A (ja) リンク部材
JPH02503783A (ja) オートバイの車輪懸架装置
JP2020525353A (ja) 車両サスペンション
KR101479594B1 (ko) 현가장치의 인슐레이터
JP5756896B2 (ja) 運転室懸架ユニットおよび少なくとも2つのその種の運転室懸架ユニットを包含する乗り物
JP2023532754A (ja) ホイール
WO2023050973A1 (zh) 板簧结构及悬挂结构
JP7424762B2 (ja) 懸架装置
JP2011246036A (ja) タイヤ
JP4830963B2 (ja) 後輪用サスペンション装置
JP2015051677A (ja) 鉄道車両用台車
CN219236694U (zh) 双叉臂悬架和车辆
CN206012260U (zh) 一种高附着力低扭转刚度横向稳定杆衬套