专利名称：离心轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在车辆上使用的离心轮，尤其涉及一种在车辆上使用的离心轮， 其具有若干个转动部件，当其承受离心力时可转离车轮而转动使一个与车轮相连的充气轮胎变形。
2.
背景技术：
汽车产业的一个探索就是提高燃油经济性。当前汽车技术效率低下的因素包括重量和摩擦。一些研究表明，由发动机产生的能量85%用于移动车辆而不是旅客。发动机本身的摩擦和滚动阻力或由轮胎接触路面的摩擦最大限度地促进了这些效率的低下。公司做的研究发现，利用替代来源的能源和车辆设计的重点是在减少摩擦上。一些实验车辆使用狭窄侧面的自行车形式的轮胎，与传统的汽车轮胎相比，可减少与路面接触的表面面积。虽然这种类型轮胎适用体积小，重量轻的汽车，但它不适合较大，较重的车辆，特别是当这些车辆企图加速和停车。这些不足之处是由于这样事实导致的，相对于效率来说摩擦是个不利因素，相对于加速和停车来说摩擦是个有利因素。此外，加速和停车直接与车辆的重量有关。因此，重型汽车的加速和停车使用具有更多摩擦的更宽轮胎较好，而轻型车辆的加速和停车使用具有更少摩擦的狭窄轮胎更适合。另一个传统充气轮胎的不足是涉及到其对空气的依赖。如果轮胎磨损，泄漏，或者被刺破，空气耗尽，轮胎变得扁平而且金属轮辋达到地面水平。泄气轮胎的一个共同特点是，配备了传统充气轮胎车辆的驾驶员都将可能在某个时刻遇到破胎。—个已经失去了足够压力的轮胎将导致底部扭曲并损害车辆的行驶稳定性，如果在这种情况下驱动轮胎，可能进一步损坏轮胎。在轮胎变得完全扁平前，应替换和/或修补轮胎。继续驾驶完全扁平轮胎的车辆可能会损坏轮胎至无法修复，还可能会损坏车轮和/ 或车辆，并使驾驶员和其他车辆处于危险中。因此，破胎是一种紧急情况，需要立即引起注意并及时处理该问题。在相对不太常见的情况下，车辆驾驶员可能经历过爆胎。爆胎是致命的，尤其是当车辆在高速行驶时发生爆胎。因此，车轮和轮胎的设计，旨在减少随时间来改善这种可能性，但如果车辆配备了充气轮胎，发生爆胎的可能性仍然存在。显然，在何时何地发生破胎或爆胎是不可控因素。当发生这种情况时紧急停车将会使驾驶员处于危险中。这样的例子包括在无路肩的桥上，荒凉的道路上，或在极端天气条件下驾驶。在这些情况下，驾驶员可选择冒着损坏轮胎，车轮，和/或车辆的风险，来代替将车辆停下来更换扁平轮胎或等待救援。
因此，提供一个汽车车轮的新的和独特的设计是必要的，以达到减少摩擦，提高燃油经济性，同时考虑到需要加速和停车，以提高安全，防止爆胎，并防止当轮胎变得扁平时损坏车辆。
发明内容
本发明的基本目的是提供了一种在车辆上使用的离心轮，该离心轮具有若干个转动部件，当其承受离心力时可转离车轮而转动使一个与车轮相连的充气轮胎变形。本发明的基本目的是还提供了一种设有轮胎的离心轮，它能在车辆以一定速度行驶时减小轮胎与道路之间的摩擦，提高车辆的燃料经济性。本发明的基本目的是还提供了一种离心轮，它被改进为对车辆而言除了现有的传统车轮和轮胎之外的一种补充，援助，协助和存在。本发明的基本目的是还提供了一种离心轮，它能插入到一个现有车轮的内表面。本发明的基本目的是还提供了一种离心轮，它能简易地制造，并安装到车辆上并使用。本发明的上述基本目的以及其它目的还提供了一种安装在车辆上的车轮，该车轮部件包括一个安装在车轮部件上的转动部件，它可以从一个收缩位置移动到一个伸展位置。所述的车轮部件也可以包括一个可变形部件，它的形状随转动部件在收缩位置还是在伸展位置处而发生改变。当所述的转动部件位于收缩位置时，所述的可变形部件是扁平形状；当所述的转动部件位于伸展位置时，可变形部件是圆顶形状。所述的转动部件与一个可变形部件接触，该可变形部件在收缩位置和伸展位置间移动，并且所述的转动部件能推动可变形部件使之在伸展位置处变形。所述的转动部件可以安装在车轮中一个轴的附近，而可变形部件安装在远离车轮中这个轴的位置。 转动部件通过一个弹簧部件而偏向于所述的收缩位置。所述的车轮部件包括一个与转动部件相连的偏离部件，它使转动部件偏向于车轮的一个轴。若干个车轮部件均可以与一个传统车轮的外圆周相连。所述的可变形部件可以是一种传统的充气轮胎。所述的可变形部件可以是一种改良轮胎，其具有一个与转动部件啮合的表面。所述的车轮部件可以与一个车轮相连，其可以与一个传统的车轮相连。当所述的转动部件受到离心力时，其可以自动移动到所述的伸展位置处。所述的车轮部件可以根据车辆的速度，在收缩位置和伸展位置间自动地移动。车轮部件可以包括一个锁定部件来将转动部件锁定在收缩位置和/或伸展位置处。例如，如果使用者设计了不受速度影响的最大伸展，如果运输条件很差，使用者可以将所述的转动部件锁定在收缩位置处，于是一个与之相连的轮胎即使在高速时也不会发生变形，并且通过使用轮胎的一个最大表面面积使伸展最大化。另一方面，如果使用者设计了不受速度影响的最大效率，如不受速度影响的燃料
4效率，该使用者可以将所述的转动部件锁定在伸展位置处，使与之相连的一个轮胎即使在低速时也不会发生变形，并且通过使用轮胎的一个最小表面面积使伸展或阻力最小化。可预见的是车轮部件的锁定可以远程实现，例如，利用一种与锁定部件连通的无线或有线远程控制。还可预见的是转动部件可以用一种远程控制手动地收缩或伸展，该远程控制与一个附着在转动部件上的电机进行无线或有线的通信。本发明在上文以及后述的说明中或者是本发明的实施例中会清楚地说明本发明的基本目的的其他方面和施用。下面将结合
本发明的上述和其它目的，但这不能限制本发明。
本发明的各种可能的实施例可以根据本发明的发明内容和附图而制出和证实。 本发明的各种特征及下文所述的各种其它特征可以与其它特征无关地使用。本发明的其它目的和优点可以结合附图在下述说明中清楚地说明，其中结合
了本发明的实施例。
下面将结合附图，通过具体实施例来进一步说明本发明的这些和/或其它方面和实例。图IA是本发明的主视图，其中图示了若干个处在收缩位置处的转动部件。图IB是本发明的侧视图，其中图示了若干个处在伸展位置处的转动部件。图2A是本发明的主视图，其中图示了若干个处在伸展位置处的转动部件。图2B是本发明的侧视图，其中图示了若干个处在伸展位置处的转动部件。图3是图2B中的一个单独转动部件的放大图。图4是图2A中的一个单独转动部件的放大图。图5是本发明的主视图，其中图示了若干个从一个轮胎啮合部件中收缩的转动部件。图6是本发明的侧视图，其中图示了若干个伸向一个轮胎啮合部件的转动部件。图7是本发明的主视图，其中图示了在一个紧急情况下将若干个与一个没气轮胎啮合的转动部件收缩。图8A是本发明的主视图，其中图示了若干个收缩的转动部件。图8B是本发明的主视图，其中图示了对一个传统的车轮改进后获得的若干个收缩的转动部件。图9A是本发明的主视图，其中图示了若干个伸展的转动部件。图9B是本发明的主视图，其中图示了若干个处在伸展位置处的转动部件。
具体实施例方式下面将详细说明附图所示的本发明的实施例，其中相关的序号代表相似的部件。 下面将结合附图利用下述实施例来解释本发明。如图IA所示，一种离心轮装置1包括一个轮2，其一个外表面12上具有一个阿克塞尔部分10，并且轮2还有多个可伸展的轮辋部分15。所述的轮2包括多个插入凸起的凸孔33，它能将轮2固定到车辆上。一个车轮啮合底座装置20紧靠地设置在外表面12上。在一个实施例中，所述的车轮啮合底座装置20是一个单独的结构，它完全环绕了外表面12。但是车轮啮合底座装置 20也可以是若干个结构，它们均与外表面12相连，如八个结构。此外车轮啮合底座装置20有多个相对环22和24，它们环绕外表面12。所述的环 22和M彼此间隔，其相互之间形成一个通道26。车轮啮合底座装置20和环22和M可以用焊接等方式固定到外表面12上。若干个转动部件30与车轮啮合底座装置20相连。每个转动部件30均设有左臂 32和右臂34，它们分别将一个转动的轮胎接触块36与所述的环22和24连接起来。每个轮胎接触块36在如图IA所示的第一收缩位置48和如图2A所示的第二位置伸展或伸出位置49之间转动。当所述的轮缓慢转动或停止时，每个接触块36处在第一收缩位置48。当所述的轮以一个预定的速度转动时，每个接触块36处在第二伸展位置49。每个轮胎接触块36偏向于外表面12，并通过一个弹簧38偏向于第一收缩位置 48，其中的弹簧38与所述的轮胎接触块36和外表面12相连。可预见的是所述的弹簧38与一个中介表面(图中未显示)相连，其中中介表面与环22和M相连，而不与外表面12相连。可预见的是轮胎接触块36与一个中介表面(图中未显示)相连，其中中介表面与环22和24相连，而不与外表面12相连。当车轮2在车上转动时，该车轮2是与加速器相连的，每个轮胎接触块36是用于增加离心力。在一个预定的车速下，每个弹簧38给每个轮胎接触块36上施加的力是可以被克服的，从而使轮胎接触块远离车轮2的中心，而移动到第二伸展位置49处。当每个轮胎接触块36位于第二伸展位置49时，每个轮胎接触块36与轮胎40的一个内表面42啮合。每个轮胎接触块36的重量足够大，除了每个轮胎接触块36上受到的离心力之外，所述的轮胎40的形状会从扁平形状44变成圆顶状46。即每个轮胎接触块36 向外偏向于轮胎40，因此所述的轮胎40是一种圆顶状46。轮胎内表面42上承受的能使之变成圆顶状46的力会受到轮胎40上承受的离心力的辅助。在这个实施例中，每个轮胎接触块36可彼此独立地移动。但是可预见的是每个轮胎接触块36相互连接，这样每个轮胎接触块36会一起从第一和第二位置44/46处移开或一起移动到第一和第二位置44/46处。可以预见，如果向心力不足时，例如当轮胎特别大/重时，或者当由于低速向心力低时，可通过气动和/或液压来补充向心力，使离心轮装置1的每个轮胎接触块36移动到收缩位置48和/或伸展位置49。同样的，可以预见，当汽车没有移动时，可通过气动和/或液压来补充向心力，使离心轮装置1移动到收缩位置48和/或伸展位置49，即伸展每个轮胎接触块36。提供气动和/或液压的一电机(图中未显示)附着在接触块36并移动接触块36 到收缩位置48和/或伸展位置49。通过遥控装置来控制电机，与电机传输优选无线方式， 但也可以是有线方式。该遥控装置优选安装在车辆内部的方向盘上(图中未显示)，但也可以安装在车辆驾驶员在驾车时可操作该遥控装置的任何地方。电机可自动操作。例如，在特别重型轮胎的车辆或用户希望在一个特定速度下的轮胎变形的应用中，通过用户设置一个或多个预设速度时，电机可设置为自动移动接触块 36到收缩位置48和/或伸展位置49。例如，用户可设置当车辆速度超过50公里每小时时电机自动移动接触块36到伸展位置49，和当车辆速度低于30公里每小时时，若接触块36 处于伸展，自动移动接触块36到收缩位置48。在这些实施例中，电机配备有一个速度传感器和一个存储用户设置和控制电机的控制单元。可以预见，轮胎接触块36有一个腔(图中未显示)，当轮胎接触块36处于收缩位置48时来隐藏弹簧38。在使用过程中，减少轮2的摩擦是目前的汽车技术，以及未来的设计，如全电动， 降低摩擦，从而提高了燃油经济性。轮2的一个附加功能是在紧急情况下“运行扁平化”设计，如图7所示。如上文所述，轮胎40的接触是停止和加速的一个重要因素。然而，本发明一般构思公开，在运动中和恒定速率或较小变化速度行驶的汽车可利于降低轮胎40的接触，从而减少摩擦，增加的燃油经济性。本发明一般构思公开，离心轮装配1依附在轮2的轮胎40内侧。当轮2转动时， 随着速度的增加，轮胎接触块36开始推动轮胎40到一个圆顶位置，如图所示。这些“圆顶” 降低了轮胎40与道路的接触点，从而减少摩擦并提高移动。扩展控制由一定规格的转动部件30来控制，并可针对每个轮2进行修改。当进行制动时，在转动部件30中的弹簧38立即收缩轮胎接触块36，用于产生必要的接触和摩擦来
停止车辆。本发明一般构思的一个特征是，当离心轮装配1与现有的轮胎技术如标准轮胎40 一起使用时，一项改良轮胎设计和使用一个具有来啮合轮胎接触块36的结节部件58的专门轮胎50也能提高轮胎寿命，如图5和6所示。离心轮装配1还提供了一个功能，万一破胎或爆胎，汽车可由轮辋15支撑，这很容易造成轮辋15的损坏。如图7所示，为防破胎或爆胎，离心轮装配1还起着一个内胎或支撑车辆的一些重量，并防止轮胎40在轮辋15上转动。除了防止轮辋15损坏外，车辆更容易停止并较小机会来失去控制。可以预见，根据不同的原因，离心轮装配1被固定在收缩位置48或伸展位置49 上。例如，在恶劣天气下用户想要最大牵引力，则离心轮装配1固定在收缩位置48上，以致于轮胎在高速时不会变形以及通过最大的轮胎表面面积来最大化牵引力。另一方面，如果用户想要最大的效率，例如燃油效率，无论速度，如行驶条件都不错，用户可将转动部件固定在伸展位置上，以致于轮胎在低速时不会变形以及通过最小的轮胎表面面积来最小化牵引力和阻力。还可以预见，转动部件可通过一个遥控器来手工收缩或伸展，该遥控器与附着在转动部件上的电机通过无线或有线通信连接。为了进行固定操作，在离心轮装配1上配备有一个锁针孔53来容纳一个锁针52， 当插入时将离心轮装配1固定在收缩位置48或伸展位置49上。如图2b所示，锁针52穿过锁针孔53并延伸通过转动部件30和环M。离心轮装配1收缩到位置48时通过用户可将锁针52插入来处于休息模式，可以预见，一种可要求来在伸展位置49上锁住该装配的方法。
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另外，可以预见，通过使用一个附着在转动部分30上的电机(图中未显示)来气动和/或液压帮忙，使离心轮装配1可以锁住和/或不锁住在收缩装置48和/或伸展装置 49。在这种方式下，锁定转动部件30可实现遥控，例如，用一个安装在方向盘上的通过无线或有线通信连接电机的遥控装置(图中未显示)来控制车辆。离心轮装配1的另一个特征是降低了在四个轮胎40中的正常轮胎40的压强。已证实，正常和适合轮胎40的压强，可以提高燃油经济性和车辆稳定性。因此，在四个车轮10 中的离心轮装配1可作为一种来降低充气不足轮胎的“拖”的方法。这也提高了燃油经济性。然而，离心轮装配1的另一个特征是装配的各个组件可以改变，更新或修改，来满足各种应用，例如，车轮直径，宽度或结构。离心轮装配1也可设计和制造成一个“加装”现有车轮，如图8A-9B所示。离心轮装配1可以使用钢，铝，碳纤维塑料或任何合适的材料来制造。该“加装” 型式包括长平头螺栓69，其穿过安装孔60来连接离心轮装配1和车轮62到现有的车轮68 上，如图8B所示。可以预见，加装车轮62可焊接在现有车轮68上。因此，这样的设计要求保护一种通过依靠安装在车轮10，轮胎40内侧的离心轮装配1扩大轮胎40下面旋转接触来降低摩擦，提高燃油经济性的组件和方法。因此，继续增大下面接触或增加提高速度或轮胎40 “圆顶”来降低离心轮装配1和道路之间的接触。这些离心轮装配1的机械介伸展可通过附着在块36到外表面12的臂32和34来控制。当伸展到其最大位置时，所有四个轮胎40的直径相等，减少正常轮胎40的压力来保持最佳性能的需要。本发明一般构思也要求保护一个用于轮胎设计的组件和方法，来增加在离心轮装配接触的轮胎中心的轮胎材料数量，从而降低损耗。这些设计也要求保护一种方法和组件，用于“运行扁平化”时有利于不仅仅是轮辋 15，还可以是收缩组件30来对轮胎40的支承。虽然这里图示并说明了本发明的一些实施例，但是本领域的普通技术人员可以在本发明的概念和原理，以及权利要求的范围内对本发明进行一些变化。
权利要求
1.一种可与车辆相连的车轮部件，其特征在于所述的车轮部件包括一个安装在车轮部件上的转动部件，该部件从一个收缩位置处移动到一个伸展位置处。
2.如权利要求1所述的车轮部件，其特征在于还包括一个可变形部件，其形状根据转动部件位于收缩位置或伸展位置而变化。
3.如权利要求2所述的车轮部件，其特征在于当转动部件位于收缩位置时，所述的可变形部件是扁平形状，当转动部件位于伸展位置时，所述的可变形部件是圆顶形状。
4.如权利要求1所述的车轮部件，其特征在于当所述的转动部件在收缩位置和伸展位置间移动时，该转动部件均与一个可变形部件接触，当所述的转动部件位于伸展位置时，该转动部件会推动可变形部件，使可变形部件变形。
5.如权利要求2所述的车轮部件，其特征在于所述的转动部件安装在靠近一条车轮轴的位置，相反可变形部件安装在远离该车轮轴的位置。
6.如权利要求1所述的车轮，其特征在于一个弹簧部件使所述的转动部件偏向于所述的收缩位置。
7.如权利要求1所述的车轮，其特征在于还包括一个与转动部件相连的偏离部件，它使转动部件偏向于车轮的一个轴。
8.如权利要求1所述的车轮部件，其特征在于若干个车轮部件能与一种传统车轮的外表面相连。
9.如权利要求8所述的车轮，其特征在于所述的可变形部件是一种传统轮胎。
10.如权利要求1所述的车轮部件，其特征在于所述的车轮部件与一个车轮相连，并可以与一个传统车轮相连。
11.如权利要求1所述的车轮部件，其特征在于当转动部件受到离心力时，会自动移向伸展位置。
12.如权利要求1所述的车轮，其特征在于所述的转动部件会根据车辆的速率，自动地在收缩位置和伸展位置间来回移动。
13.如权利要求1所述的车轮部件，其特征在于还包括一个锁定部件，它将转动部件锁定在收缩位置处。
全文摘要
一种在车辆上使用的离心轮，其具有若干个安装在车轮内部的转动部件，当其承受离心力时可转离车轮而转向一个与车轮相连的充气轮胎，使该充气轮胎变形为一种圆顶形，从而使车辆与一个表面之间的接触面积增加，车辆的运行阻力随之减小，经济性提高。
文档编号B60C17/06GK102369114SQ201080004939
公开日2012年3月7日 申请日期2010年1月13日 优先权日2009年1月13日
发明者杰弗里·麦库 申请人:杰弗里·麦库