一种新型复合减震车轮结构的制作方法

本实用新型属于安全车轮技术领域，具体涉及一种新型复合减震车轮结构，特别是涉及一种由弹性板组合结构及承载弹簧起吸收路面冲击稳定，降低车轮对垂向震动敏感性和提高侧向受力抵抗能力的复合减震车轮结构。

背景技术：

目前传统车轮的减缓冲震部件主要为橡胶轮胎，通过轮胎弹性变形和迟滞现象转化并吸收来自路面的冲击激励，未吸收的激励则通过传统车轮的辐板或辐条式刚性结构直接传递到车辆轮毂，并进一步经由车轴传递至驾驶员乘客，造成车辆对不平路面敏感度高，舒适性下降，且对于车轮横向受力，也主要通过橡胶轮胎的横向变形来抵消，极大影响车辆操纵稳定性，同时缩短车轮寿命。

技术实现要素：

实用新型目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种新型复合减震车轮结构，利用弹性板组合结构和承载弹簧沿车轮旋转轴向的变形，转化吸收路面激励，降低车轮对垂向受力的敏感性，同时利用弹性板组合的“0”型结构增强车轮横向受力特性。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种新型复合减震车轮结构，包括齿条型轮毂、齿条型轮辋、弹性板组合结构、承载弹簧以及橡胶轮胎等部件；

所述橡胶轮胎位于所述齿条型轮辋外侧，所述齿条型轮毂与齿条型轮辋间通过周向均匀分布的弹性板组合结构连接固定。

进一步的，所述的弹性板组合结构由两个完全一致的弹性板组成，所述弹性板呈圆弧形状，两头设有与所述齿条型轮辋和齿条型轮毂连接用的螺栓孔，中间位置有销耳用以连接所述承载弹簧，所述弹性板首尾相接构成“0”型结构。

进一步的，所述齿条型轮毂为镁铝合金材料制成，具有高承载和轻质特性，所述齿条型轮毂除了开有用以与车辆连接的螺栓孔外，在齿条型轮毂外缘设有周向均匀分布的12对螺栓孔对，螺栓孔轴线位于齿条型轮毂对称平面内，且与所述齿条型轮辋上的螺栓孔对彼此对应，用以连接所述弹性板组合结构。

进一步的，所述的承载弹簧，其特征在于：所述承载弹簧为螺旋弹簧或环形弹簧，两端均带有用以连接的钩子，其中，所述承载弹簧通过两端钩子套钩在于所述弹性板组合结构中部的销耳上，处于拉伸悬挂状态。

进一步的，所述承载弹簧为高强度弹簧钢并经过淬火加回火定形热处理加工而成，所述螺旋弹簧的内径大于所述弹性板组合结构中销耳的长度1-3cm，但不大于所述弹性板最大宽度，自由长度小于所述弹性板组合结构中销耳距离3-6cm，拉伸悬挂在于所述弹性板组合结构中部的销耳上，安装时保持承载弹簧的预紧力在0.5-1kn。

进一步的，所述弹性板为等厚度弯曲结构，厚度在1-2cm，根据匹配车辆质量及承载情况而定，材料为高强度弹簧钢，两端设有连接轮毂和轮辋的螺栓孔，所述弹性板的螺栓孔直线距离小于所述齿条型轮毂和轮辋对应位置的螺栓孔对轴线距离0.5-1cm，自然状态下所述弹性板预紧拉力在1-2kn，装配在车辆上时，所述弹性板弯曲变形在0.2-1.5°。

进一步的，所述弹性板组合结构为两个完全一样的弹性板通过首尾螺栓孔连接而成，弹性板中间腰部位置设有对应的相同销耳结构，且销耳轴线距离在自由状态下为15-20cm，所述弹性板相对发生弯曲变形时不发生干涉，且在车轮周向方向上相邻弹性板组合结构间留有至少2cm的安全间隙。

进一步的，本实用新型还公开了上述的一种新型复合减震车轮结构的工作方法：在车轮自然状态下，通过承载弹簧收缩和弹性板自身弹性拉紧所述弹性板组合结构，保证齿条型轮毂和齿条型轮辋的相对位置固定；在车轮装配在车辆上，承受静态垂向载荷时，位于车轮下部的所述弹性板组合结构中的两条弹性板受压力，分别向两侧弯曲变形，由于所述弹性板组合结构中的两条弹性板逐渐远离，进一步拉紧承载弹簧，减少弹性板的变形程度；位于车轮上部的所述弹性板组合结构中的两条弹性板受拉，分别向内部弯曲变形，承载弹簧拉紧程度降低，通过弹性板的弯曲变形和承载弹簧的拉伸变形从而实现承载功用；当车轮在运动过程中，受到路面激励时，由于受力方向随机，但都通过弹性板组合结构的进一步弯曲变形和承载弹簧的拉伸变形，转换、存储和消耗这些外部激励携带的能量，将原本会严重影响车辆行驶舒适性的冲击，都变成了所述弹性板和承载弹簧沿车轮旋转轴线方向的变形，极大衰减了车轮对路面不平的敏感性，提高车辆舒适度，同时由于所述弹性板组合结构呈现“0”型，具有稳定性，对车辆横向的受力具有极强的抵抗能力，具备优良的操纵稳定性。

有益效果：本实用新型提供的一种新型复合减震车轮结构，与现有技术相比，具有以下优势：本实用新型通过弹性板组合结构以及承载弹簧取代了传统车轮原本的辐板辐条式刚性连接，将来自路面的，未被橡胶轮胎吸收的路面激励统一转化为弹性板和承载弹簧沿车轮轴线方向的弹性变形，从而转化吸收掉，使得车轮对垂向激励不敏感，提高了车辆的乘坐舒适性；同时弹性板组合结构的“0”型造型，增加了车轮稳定性，使得车轮对横向载荷具备了抵抗能力，减轻橡胶轮胎的横向变形，提高轮胎寿命，改善车辆的操纵稳定性。

附图说明

图1为一种新型复合减震车轮结构图；

图2为齿条式轮辋结构图；

图3为齿条式轮毂结构图；

图4为弹性板组合结构图；

图5为弹性板结构图。

注：1-橡胶轮胎，2-齿条型轮毂，3-齿条型轮辋，4-弹性板组合结构，5-承载弹簧，6-齿条式轮辋螺栓孔对，7-齿条式轮毂螺栓孔对，8-弹性板，9-承载弹簧，10-销耳，11-弹性板顶部螺栓孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。本实用新型公开了一种新型复合减震车轮结构，主要由齿条型轮毂、齿条型轮辋、弹性板组合结构、承载弹簧以及橡胶轮胎等部件组成；通过弹性板组合结构以及承载弹簧取代了传统车轮原本的辐板辐条式刚性连接，将来自路面的，未被橡胶轮胎吸收的路面激励统一转化为弹性板和承载弹簧沿车轮轴线方向的弹性变形，从而转化吸收掉，使得车轮对垂向激励不敏感，提高了车辆的乘坐舒适性；同时弹性板组合结构的“0”型造型，增加了车轮稳定性，使得车轮对横向载荷具备了抵抗能力，减轻橡胶轮胎的横向变形，提高轮胎寿命，改善车辆的操纵稳定性。

为了使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作出说明。

实施例

如图1所示，本实用新型公开了一种包括齿条型轮毂2、齿条型轮辋3、弹性板组合结构4、承载弹簧5以及橡胶轮胎1等部件组成的具有降低车轮垂向受力敏感性，提升乘坐舒适性，增强横向受力抵抗性的新型复合减震车轮结构。弹性板组合结构以及承载弹簧取代了传统车轮原本的辐板辐条式刚性连接，将来自路面的，未被橡胶轮胎吸收的路面激励统一转化为弹性板和承载弹簧沿车轮轴线方向的弹性变形，从而转化吸收掉，使得车轮对垂向激励不敏感，提高了车辆的乘坐舒适性；同时弹性板组合结构的“0”型造型，增加了车轮稳定性，使得车轮对横向载荷具备了抵抗能力，减轻橡胶轮胎的横向变形，提高轮胎寿命，改善车辆的操纵稳定性。

如图1、2、3所示，所述齿条型轮毂和齿条型轮辋都设有周向均匀分布的12对螺栓孔对，螺栓孔轴线位于齿条型轮毂对称平面内，且与所述齿条型轮辋上的螺栓孔对彼此对应，用以连接所述弹性板组合结构；如图4所示，所述弹性板组合结构为两个完全一样的弹性板通过首尾螺栓孔连接而成，所述螺栓孔大小长度一样，弹性板中间腰部位置设有对应的相同销耳结构，且销耳轴线距离a在自由状态下为15-20cm，所述弹性板相对发生弯曲变形时不发生干涉，且在车轮周向方向上相邻弹性板组合结构间留有至少2cm的安全间隙。

如图2所示，所述齿条型轮辋为镁铝合金材料制成，具有高承载和轻质特性，所述轮辋内壁外檐光滑且外部具有挡圈结构，通过与所述橡胶轮胎密封接触，实现所述橡胶轮胎和齿条型轮辋的固定；所述轮辋内圈设有周向均匀分布的12对螺栓孔对，与所述齿条型轮辋上的螺栓孔对彼此对应，用以连接所述弹性板组合结构。

如图3所示，所述齿条型轮毂为镁铝合金材料制成，具有高承载和轻质特性，所述轮毂除了开有用以与车辆连接的螺栓孔外，在轮毂外缘设有周向均匀分布的12对螺栓孔对，螺栓孔轴线位于齿条型轮毂对称平面内，且与所述齿条型轮辋上的螺栓孔对彼此对应，用以连接所述弹性板组合结构。

如图4、5所示，所述的弹性板组合结构由两个完全一致的弹性板组成，所述弹性板呈圆弧形状，两头设有与所述齿条型轮辋和齿条型轮毂连接用的螺栓孔，中间位置有销耳用以连接所述承载弹簧，所述弹性板首尾相接构成“0”型结构；所述承载弹簧为螺旋弹簧或环形弹簧，两端均带有用以连接的钩子，其中，所述承载弹簧通过两端钩子套钩在所述弹性板组合结构中部的销耳上，处于拉伸悬挂状态；所述螺旋弹簧的内径大于如图5所述弹性板组合结构中销耳的直径(d)1-3cm，但不大于所述弹性板最大宽度，自由长度小于所述弹性板组合结构中两个销耳距离(a)3-6cm，(且销耳轴线距离在自由状态下为15-20cm，)拉伸悬挂在于所述弹性板组合结构中部的销耳上，安装时保持承载弹簧的预紧力在0.5-1kn。

如图5所示，所述弹性板为等厚度弯曲结构，厚度(w)在1-2cm，根据匹配车辆质量及承载情况而定，材料为高强度弹簧钢，两端设有连接轮毂和轮辋的螺栓孔，所述弹性板的螺栓孔直线距离(l)小于如图1所述齿条型轮毂和轮辋对应位置的螺栓孔对轴线距离(l)的0.5-1cm，自然状态下所述弹性板预紧拉力在1-2kn，装配在车辆上时，所述弹性板弯曲变形在0.2-1.5°。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。