[实用新型]防侧翻弹性车轮

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种车轮结构，特别是一种防侧翻弹性车轮。

背景技术

目前现有车辆车轮大部分是充气橡胶轮胎车轮，受环境影响较大，且存在扎胎漏气、爆胎等危险情况的发生，可靠性较差，严重时甚至危及乘员人身安全。另外，现有车辆转弯时在横向力（或横向加速度）作用下，有沿内侧车轮与路面接触轴线翻滚的趋势，存在侧翻的危险。虽然有技术人员提出一些新型弹性车轮构想，但存在成本高、结构复杂、一定的驱动和制动迟滞、不能防侧翻等缺点。

实用新型内容

为了解决现有车轮技术存在的不足，提出一种防侧翻弹性车轮。

一种防侧翻弹性车轮，其特征在于：包括车轮轮毂、车轮橡胶圈、轮辐杆；上述车轮轮毂外侧沿周向均匀分布有凹槽；上述车轮橡胶圈由弹性钢丝圈组和包裹弹性钢丝圈组及帘子布层的橡胶层组成；车轮橡胶圈内侧沿周向均匀分布有与上述凹槽对应的T型滑槽，T型滑槽的导向方向平行于车轮轴向；T型滑槽内靠所述车轮轮毂一端安装有T型滑块，T型滑槽背离车轮轮毂一端与T型滑块之间安装有复位弹簧；上述轮辐杆一端与所述凹槽横向铰接，另一端与所述T型滑块横向铰接，连接杆可绕铰接点在车轮平面的垂面内转动，而不能沿车轮切向转动。

所述轮辐杆两端连接处均为横向铰接，对铰接点有转动自由度，且与车轮平面成一定微小倾斜角度，保证车轮轮毂横向移动方向的确定性。

所述T型滑块可沿T型滑槽横向移动，且在复位弹簧的作用下可复位。

本实用新型具有如下优点：1.结构简单，成本低廉。2.驱动和制动时车轮迟滞现象较小。3.当车辆转弯车轮受到横向力（或横向加速度）作用时，可降低侧翻趋势，起到一定的防侧翻作用。

附图说明

图1为防侧翻弹性车轮（右轮）的主视结构示意图；

图2为防侧翻弹性车轮（右轮）的右视结构示意图；

图3为防侧翻弹性车轮（右轮）受凸起物冲击时实施过程原理图；

图4为防侧翻弹性车轮（右轮）防侧翻过程原理图；

其中：1. 弹性钢丝圈组、2. 硫化橡胶层、3. T型滑动机构、4. 轮辐杆、5. 销钉或螺栓等连接件、6. 轮毂连接凹槽、7. 车轮轮毂、8. T型滑块、9. T型滑槽、10. 复位弹簧、11. 轮毂螺栓。

具体实施方式

现结合具体实施例，对本实用新型的技术方案进一步描述。

图1和图2中所示，该防侧翻弹性车轮由车轮轮毂7通过轮毂螺栓11与车辆转轴固结。轮辐杆4一端用销钉或螺栓等连接件5与车轮轮毂7外侧沿周向均匀分布的轮毂连接凹槽6横向铰接，另一端用销钉或螺栓等连接件5与和轮毂连接凹槽6对应的T型滑块8上的连接凹槽横向铰接，两端铰接处均有转动自由度。T型滑块8与T型滑槽9相互滑动配合可横向移动，且T型滑槽9内背离车轮轮毂7一端设有固定的复位弹簧10，T型滑块8在复位弹簧10的作用下可在横向移动后复位。T型滑块8、T型滑槽9和复位弹簧10共同构成T型滑动机构3，预埋入硫化橡胶层2中。弹性钢丝圈组1及帘子层等预埋入硫化橡胶层2形成车轮橡胶圈。车轮轮毂7、轮辐杆4和车轮橡胶圈三大部分构成该防侧翻弹性车轮。由于轮辐杆4两端铰接处均为横向铰接，不存在车轮切向转动铰接，所以由车轮轮毂7传递的驱动或制动转矩在传递给弹性轮圈的过程中，不存在类似其他弹性车轮因纵向布置铰链而导致切向铰接转动而产生的转矩传递迟滞，起到了适时传递转矩的作用。

图3中所示，当防侧翻弹性车轮受到凸起物（如石块等）冲击时，车轮橡胶圈（弹性钢丝圈组1和硫化橡胶层2）受到力F的作用，产生径向（垂向）变形量h，此时预埋入硫化橡胶层2中的T型滑动机构3也随之径向（垂向）移动。由于车轮轮毂7与车辆转轴通过轮毂螺栓11固结，且车辆转轴位置固定，所以车轮轮毂7的位置是相对不变的，这样与T型滑动机构3的组件T型滑块8相铰接的轮辐杆4便绕轮辐杆4另一端与车轮轮毂7上固结的轮毂连接凹槽6相铰接处的铰接点（销钉或螺栓等连接件5）转动，与原来轮辐杆4的位置形成θ的转角，同时带动T型滑块8沿T型滑槽9向外侧移动压缩复位弹簧10。当防侧翻弹性车轮越过凸起物后，T型滑块8在复位弹簧10的弹力作用下回到原来位置，从而推动轮辐杆4反向转动回归原位置，带动车轮橡胶圈复位。整个过程使得该防侧翻弹性车轮在受到冲击时起到了良好的缓和冲击作用，具有“弹性”作用。

图4中所示，当车辆右转弯，受到向右的横向力 F=ma（a 横向加速度）作用时，车辆右轮车轮轮毂7有横向右移的趋势，而轮毂连接凹槽6与车轮轮毂7固结，则在轮辐杆4不转动的情况下轮毂连接凹槽6带动轮辐杆4右移，从而推动T型滑动机构3内的T型滑块8沿T型滑槽9向外侧移动压缩复位弹簧10。由于复位弹簧10的弹力/阻力作用，轮辐杆4必然会有绕铰接点转动的运动，此时由于转动运动车轮轮毂7/轮毂连接凹槽6与T型滑块8间的横向距离减小，同时轮辐杆4的长度一定，从而由三角形定理可知车轮橡胶圈的轮径（轮毂连接凹槽6与T型滑块8间的垂向/径向距离）将有径向增大(向外撑)的趋势。另外，由于车轮轮毂7与车辆转轴是固结的，其与车身间的长度距离固定不变，故而只能车辆车身整体右移，即在右侧车轮轮毂右移的同时左侧车轮轮毂也右移。同理可知，左侧车轮有轮径减小的趋势。由于车辆右转弯时，左轮轮径有减小趋势，右轮轮径有增大趋势，即形成了与侧翻相反的翻滚趋势，从而在一定程度上抑制了侧翻的发生，所以该防侧翻弹性车轮起到了一定的防侧翻作用。