輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)防翻轉(zhuǎn)兩點固定法及三角固定法
【專利摘要】本發(fā)明的輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)防翻轉(zhuǎn)兩點固定法及三角固定法，包括輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)、防翻拉桿、車體，其特征在于：利用兩點固定和三角固定的特性，在輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)上，驅(qū)動輪軸心的下方設一個延伸到車體主銷鉛垂線交叉點上的橫梁，防翻拉桿通過轉(zhuǎn)動銷軸與橫梁在橫垂交叉點上連接，防翻拉桿的另一端用至少兩個固定的點固定在車體上，或利用三角形的穩(wěn)定特性，在輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的驅(qū)動輪中心軸的垂直觸地點上，設一個橫梁，將橫梁延伸到車體主銷的鉛垂線相交點上，在橫垂交叉點上，將橫梁與防翻拉桿用轉(zhuǎn)動銷軸連接起來，再將防翻拉桿的另一端，盡量與主銷保持一定的縱向距離并固定在車體上。
【專利說明】輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)防翻轉(zhuǎn)兩點固定法及三角固定法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及包括變形車輪、橡膠履帶輪以及三角履帶輪等滾動裝置在內(nèi)的輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，更確切地說，涉及輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的防翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)通常不具備圓形車輪一樣的周邊對稱性，車輛行駛當中，剎車和遭遇障礙時，輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的觸地中心點位置會發(fā)生前后位移，其前后兩端會沿縱向上下翹簸，輕則造成輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和車體干涉，重則造成輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)縱向翻覆，威脅行車安全。
[0003]目前的輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，如變形車輪或三角履帶輪以及其它履帶輪，當作為輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)使用時，這些系統(tǒng)目前使用的防翻轉(zhuǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，受力不合理，安全性能差，特別是在需要作轉(zhuǎn)向運動的前輪上，為了防止系統(tǒng)在行進中翻覆，通常是采用將輪子一端或前后兩端固定在車輛主銷的轉(zhuǎn)向節(jié)上方或下方，其固定結(jié)構(gòu)復雜，加之車輛的轉(zhuǎn)向節(jié)在制造時通常并未考慮過為輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)留下橫向受力冗余量，其橫向承力的亢余度不足，轉(zhuǎn)向節(jié)上為附加固定件預留的空間也不足，即便連接上普通防翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，地面障礙對輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的沖擊力也將直接作用于車輛的轉(zhuǎn)向節(jié)上，導致轉(zhuǎn)向節(jié)上的橫向力矩暴增，降低了轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)的安全性和車輛行駛的安全性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種受力更合理穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)更簡潔輕便，同時又不影響車輛自身性能的輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)防翻轉(zhuǎn)方法和結(jié)構(gòu)。
[0005]當輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)在翹簸和前后搖晃時，其與車體連接的驅(qū)動輪中心軸下方的觸地中心點相對車體位置處于非固定狀態(tài)，其觸地中心點會有前后位移現(xiàn)象，其前后兩端在垂直方向上也會有上下翹簸現(xiàn)象，因此，只要消除輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)觸地中心點的前后位移或消除輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)前后兩端的上下翹簸現(xiàn)象，即可消除輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的翻轉(zhuǎn)移動。
[0006]為此，本發(fā)明采用以下兩種方案:第一種方案是三角固定法:是在車體和輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)之間，構(gòu)建一個有剛性三邊受力結(jié)構(gòu)的虛擬三角形，在輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的驅(qū)動軸心的垂直觸地點上方，從輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的輪橋架延伸一個剛性橫梁到車輛主銷的鉛垂線交叉點上，所述橫梁應設計成能承受輪體的全部應力，在所述交叉點上將防翻拉桿和橫梁用可水平轉(zhuǎn)動的活動銷軸連接起來，將此防翻拉桿連接到車體上與主銷在縱向上有一定間距的車體上固定，并注意讓此防翻拉桿不占用車輛前輪的轉(zhuǎn)向空間，這樣，就在輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和車體間形成一個由剛性車體充當縱向線和剛性輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)充當垂向線以及防翻拉桿充當斜向線的剛性三角結(jié)構(gòu)，由于輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)前后兩端的翹簸會改變橫梁與主銷鉛垂線的交叉點到車體的距離，而如果防翻拉桿采用不可伸縮的剛性材料，則這個三角結(jié)構(gòu)的三個邊線就都是剛性的，橫梁與主銷鉛垂線的交叉點到車體的距離就不會改變，輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的防翻拉桿只要采用足夠強度的剛性材料，就不再出現(xiàn)從橫垂交叉點到車體固定點的距離變化現(xiàn)象，因此能確保輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)不再前后翹簸和上下翻覆，因而采用該虛擬三角形剛性固定法的結(jié)構(gòu)，能有效固定輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)；該三角固定方案使包括變形車輪和三角履帶輪在內(nèi)的輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，在與車體固定時，具有了極簡單又穩(wěn)定可靠的防翻轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)。由于三角形具有穩(wěn)定性，這樣一種剛性三角固定結(jié)構(gòu)應用在輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和車體之間，能用最簡便的結(jié)構(gòu)確保輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和車體間的相對位置的平穩(wěn)固定。
[0007]在需要作轉(zhuǎn)向運動的輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)上，防翻拉桿通過銷軸在橫梁和主銷鉛垂線的交叉點上連接，然后在水平面方向上呈一定的夾角與車體連接，其水平面夾角的確定，以防翻拉桿不與轉(zhuǎn)向到極限時的輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)干涉而又盡量保持縱向趨勢為原則。
[0008]輪體橫梁從輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)上的中心觸地點位置橫向延伸到車體主銷的鉛垂線中心交聯(lián)處，并在交聯(lián)處通過活動拉桿與車體連接。輪體橫梁應該能承受輪體的最大應力，并能通過活動拉桿將應力傳遞到車體。
[0009]車體主銷的鉛垂線與橫梁銷軸的交叉點，應盡量靠近車輪水平轉(zhuǎn)向的中心點，否則車輪在轉(zhuǎn)向時輪體會有或前或后的位移，增加轉(zhuǎn)向功耗。車體主銷的鉛垂線與橫梁銷軸的交叉點，可以設置在盡量靠近輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的縱向觸地中心點位置。虛擬交叉點離觸地點越近，轉(zhuǎn)向時的虛擬交叉點和輪體觸地點劃出的水平扇形面越小，輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的輪體前后動態(tài)位移量越小。
[0010]第二種方案是兩點橫向固定法:將防翻拉桿在車體主銷下的鉛垂線與輪體橫梁的交叉點部位用可轉(zhuǎn)動的銷軸連接，再將剛性的防翻拉桿在車體上用至少兩個固定點連接到車體可受力的任意部位，甚至可以連接到與橫梁平行的車體橫向位置上，然后，再將防翻拉桿與車體作緊固連接，為此可在拉桿上設置至少兩個點與車體進行固定連接，形成一個相對車體不可擺動的橫向固定拉桿，拉桿另一端可水平轉(zhuǎn)動地活動連接在輪體橫梁的交叉點上，因為拉桿本身相對車體不可擺動，用拉桿本身來承受輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)上下翹簸的應力和前后位移的沖擊力，此時，需要注意增強拉桿本身的橫向受力的強度。該方案與第一個方案的不同點在于，該方案需要拉桿在與車體連接處至少有兩個防翻固定受力點，該方案中的拉桿可以與輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)上的橫梁處于相對車體橫向平行的位置，拉桿可與車體本身呈橫向平行固定。該方案中的拉桿除了要承受輪體傳遞的推力和拉力，還要能承受輪體傳遞的橫向力矩，因此需要相應增強防翻拉桿的橫向受力強度。
[0011]所述兩點固定法，利用兩點可以固定一線的特性，將拉桿固定在車體上，再在輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輪體的觸地點中心上方，設置一個從輪體輪橋延伸出來的橫梁，將橫梁延伸到車體主銷的鉛垂線交叉點上，在所述交叉點上，橫梁與防翻拉桿以能相對水平轉(zhuǎn)動的方式用銷軸連接起來，由于防翻拉桿的另一端是用兩點固定一線的原理固定在車體上，因此，防翻拉桿與橫梁的活動連接處只可繞連接銷軸相對水平轉(zhuǎn)動，不能前后擺動，因此能有效限制輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的前后位移，起到防止輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)的作用。
[0012]所述三角固定法，是利用三角形的穩(wěn)定特性，在靠近輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輪體的觸地點中心位置上方，設置一個從輪體延伸出來的橫梁，將橫梁延伸到車體主銷的鉛垂線交叉點上，在所述主銷鉛垂線和橫梁的交叉點上，將橫梁與防翻拉桿用水平轉(zhuǎn)動銷軸連接起來，再將防翻拉桿的另一端，盡量與車輛上的主銷保持一定的水平縱向距離并用至少一個固定點固定在車體上。
[0013]所述防翻拉桿在接近車體處比接近橫梁處更粗實寬大。
[0014]所述防翻拉桿至少是兩根，從主銷鉛垂線和橫梁交叉點上通過銷軸連接分別固定在車體前后的不同固定點上。
[0015]本專利所述的主銷:是指傳統(tǒng)汽車上轉(zhuǎn)向輪轉(zhuǎn)向時的回轉(zhuǎn)中心，是一根較粗的銷軸?，F(xiàn)在，許多獨立懸架的汽車已經(jīng)沒有主銷了。但在車輪定位中，仍然沿用主銷這個名詞，把它作為轉(zhuǎn)向輪的轉(zhuǎn)向軸線的代名詞，即便這個轉(zhuǎn)向軸線是虛擬存在的。
[0016]本專利所述的橫梁:是指從輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輪體的觸地點中心上方，橫向延伸到車輛主銷鉛垂線交叉點的一個承受輪體防翻轉(zhuǎn)應力的承力梁。
[0017]本專利所述的交叉點:是指從輪體觸地點中心位置上方延伸一個剛性橫梁到車輛主銷的鉛垂線上，將此虛擬相交點稱做交叉點。
[0018]本專利所述的固定點:是指防翻拉桿在車體上的連接固定點。
[0019]本專利所述輪體的觸地中心點:是指輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的輪體與地面的觸地點中心位置，這個中心點不一定是輪體的前后對稱中心點，但這個點應盡量處于觸地點中心位置并盡量靠近車輛主銷鉛垂線位置。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0020]下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中:
下面是本發(fā)明說明書附圖中主要附圖標記說明:
圖1是第一實施例兩點固定防翻拉桿的正面不意圖 圖2是第一實施例兩點固定防翻拉桿的仰斜視示意圖 圖3是第二實施例三角固定防翻拉桿的正面示意圖 圖4是第二實施例三角固定防翻拉桿的仰斜視示意圖 圖5是第二實施例三角固定雙防翻拉桿仰視圖 圖6是兩點固定和三角固定同時在車體上的應用示意圖1——拉桿2——橫梁3——銷軸4——固定點5——三角履帶輪6——輪橋 7——車體8——主銷9——鉛垂線10——交叉點。
【具體實施方式】
[0021]實施例一
參考圖1、圖2和圖6所示的輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)防翻轉(zhuǎn)兩點固定法在三角履帶輪和越野車上的應用，在三角履帶輪(5)的觸地中心點位置上方，從輪體的輪橋(6)上延伸一個橫梁(2)到車輛主銷(8)的鉛垂線(9)交叉點(10)上，在所述交叉點(10)上安放一個可水平轉(zhuǎn)動的銷軸(3 )，將防翻拉桿(I)和橫梁(2 )通過轉(zhuǎn)動銷軸(3 )連接在一起，將防翻拉桿(I)在車體
(7)上的固定點(4)與車輛主銷(8)拉開一定距離，再將防翻拉桿(I)以與車體(7)橫向平行狀態(tài)固定在越野車車體(7)上，防翻拉桿(I)的固定點(4)至少是兩個，采用這種兩點固定法的防翻拉桿(I )，其本身需要做到有足夠的剛性強度并能承受較強的橫向剪切力。
[0022]實施例二
參考圖3、圖4、圖5和圖6所示的胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)防翻轉(zhuǎn)三角固定法在三角履帶輪(5)和越野車上的應用，在三角履帶輪(5)的觸地中心點位置上方，從輪體的輪橋(6)上延伸一個橫梁(2)到車輛主銷(8)的鉛垂線(9)的交叉點(10)上，在所述交叉點(10)上安放水平轉(zhuǎn)動的銷軸(3)，再將防翻拉桿(I)和橫梁(2)通過轉(zhuǎn)動的銷軸(3)連接在一起，讓防翻拉桿(I)的固定點(4)與車輛主銷(8)在水平方向上拉開一定距離，將防翻拉桿(I)斜向固定在越野車車體(7 )上，防翻拉桿(I)斜向固定是為了避免三角履帶輪(5 )在繞主銷(8 )轉(zhuǎn)動時與防翻拉桿(I)發(fā)生干涉，在防翻拉桿(I)與三角履帶輪(5)的輪體不干涉的情況下，盡量保持防翻拉桿(I)的縱向趨勢，以減少防翻拉桿(I)上的橫向應力，然后，再用螺桿將防翻拉桿的另一端固定連接在越野車車體(7)上。
[0023]根據(jù)上述實施例可以看出，本發(fā)明采用從輪體輪橋向交叉點位置延伸橫梁，使之與車輛轉(zhuǎn)向主銷的鉛垂線相交叉，并從這個交叉點用可水平轉(zhuǎn)動的銷軸連接防翻拉桿并將防翻拉桿固定在車體上的辦法，該辦法相較傳統(tǒng)的防翻轉(zhuǎn)原理，結(jié)構(gòu)更簡單，連接的辦法更安全和穩(wěn)定，生產(chǎn)制造方便，安裝和拆卸都更方便容易。
[0024]上面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實施例進行了描述，但本發(fā)明并不局限于上述的【具體實施方式】上，上述的實施方式僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式的結(jié)構(gòu)，這均在本發(fā)明的專利保護之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)防翻轉(zhuǎn)兩點固定法及三角固定法，包括輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輪體、防翻拉桿、車體，其特征在于:利用兩點可以固定一線的特性，將拉桿(I)固定在車體(7)上，再在輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輪體的觸地點中心上方，設置一個從輪體輪橋(6)延伸出來的橫梁(2)，將橫梁(2)延伸到車體(7)主銷(8)的鉛垂線交叉點(10)上，在所述交叉點(10)上，橫梁(2)與防翻拉桿(I)以能相對水平轉(zhuǎn)動的方式用銷軸(3)連接起來，由于防翻拉桿(I)的另一端是用兩點固定一線的原理固定在車體(7)上，因此，防翻拉桿(I)與橫梁(2)的活動連接處只可繞連接銷軸(3)相對水平轉(zhuǎn)動，不能前后擺動，因此能有效限制輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的前后位移，起到防止輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)翻轉(zhuǎn)的作用。
2.輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)防翻轉(zhuǎn)兩點固定法及三角固定法，包括輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輪體、防翻拉桿、車體，其特征在于:利用三角形的穩(wěn)定特性，在靠近輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)輪體的觸地點中心位置上方，設置一個從輪體延伸出來的橫梁(2)，將橫梁(2)延伸到車體(7)主銷(8)的鉛垂線交叉點(10)上，在所述主銷(8)鉛垂線(9)和橫梁(2)的交叉點(10)上，將橫梁(2)與防翻拉桿(I)用水平轉(zhuǎn)動銷軸(3)連接起來，再將防翻拉桿(I)的另一端，盡量與車輛上的主銷(8)保持一定的水平縱向距離并用至少一個固定點(4)固定在車體(7)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)防翻轉(zhuǎn)兩點固定法及三角固定法，其特征在于:防翻拉桿(I)在接近車體(7 )處比接近橫梁(2 )處更粗實寬大。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2之一所述的輪胎轉(zhuǎn)換系統(tǒng)防翻轉(zhuǎn)兩點固定法及三角固定法，其特征在于:所述防翻拉桿(I)至少是兩根，從主銷(8)鉛垂線(9)和橫梁(2)交叉點(10)上通過銷軸(3)連接分別固定在車體前后的不同固定點(4)上。
【文檔編號】B62D55/08GK103481955SQ201310440783
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】李露 申請人:重慶能馬科技有限公司