[发明专利]一种可变直径车轮轮毂

说明书

技术领域

本发明涉及一种车轮轮毂，具体地说，是一种可用于汽车、摩托车以及独轮车，适应多种路况的可变直径轮毂。

背景技术

汽车在人们生活中扮演着越来越重要的角色，随着生活水平的提高，人们对于汽车功能有了更高的要求。一般来说，普通轿车、跑车的车轮直径较小，可以降低车辆重心、增大车轮扭矩，但是对于路况较差的地段，小直径车轮的车辆通过性较差。相反，越野汽车、SUV车型的车轮较大，可以有效满足车辆在恶劣路况下的通过性能，但是这类车型在城市公路路面行驶时的操纵稳定性、加速性能不如小直径车轮的车辆。

在目前的可变直径车轮相关专利中，都需要一个直接的驱动力来改变直径，而在直径变大时，将车身抬高所需的驱动力较大，增加了能耗；并且已有的可变径车轮发明大多只能在静止状态下实现变径，不能在行驶过程中实时变径；其次，目前可变直径车轮大多为面向特种勘探车辆设计，不能够满足高速运动时的行驶平顺性，因此不能应用于普通乘用车、摩托车、独轮车。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种可变直径车轮轮毂，使得车轮轮毂能够在运转过程中实现一定范围内的无级变径，以适应不同的路面情况。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种可变直径车轮轮毂，其特征在于：包括中心控制舱以及多个相同的伸缩式轮毂块；中心控制舱包括相互连接的蓄电池和电控单元；中心控制舱一端与车桥连接，在车桥与中心控制舱之间设置制动盘，制动盘外缘上连接制动片，车桥上套置车轮转角转速传感器；

各伸缩式轮毂块由锯齿形拼接式轮辋、和与锯齿形拼接式轮辋连接并用于控制锯齿形拼接式轮辋径向移动的伸缩式轮辐总成构成；

相邻两轮辋块之间采用锯齿形拼接的方式周向顺次首尾拼接形成周向轮毂环面，各轮毂块均与各自伸缩式轮辐总成连接而形成可径向移动的伸缩式轮毂；

伸缩式轮辐总成由变阻尼式伸缩执行机构外壁套置一个伸长助力弹簧组成；变阻尼式伸缩执行机构主体为一个带有双活塞的缸筒，缸筒的筒壁内由内至外依次设置浮动活塞和连接有活塞杆的工作活塞，浮动活塞与筒壁的端壁之间充有高压氮气，浮动活塞和筒壁的另一端壁之间充填磁流变液材料，工作活塞设置在磁流变液材料所在空间内；活塞杆从工作活塞的中心伸出并穿过筒壁的另一端壁而自由伸缩；工作活塞内沿纵向在活塞杆外围埋设一圈电磁线圈，在电磁线圈外侧间隔设定距离处，工作活塞内沿纵向在活塞杆外围设置一圈节流孔；活塞杆中心沿纵向设置导线通道，导线通道内设置导线，导线一端与电磁线圈连通，另一端与蓄电池连通。

上述技术方案中，在相邻两轮辋块的径向内侧设置一个轮辋滑片限位机构，包括设置在一个轮辋块上的与轮辋块弧度一致或接近的钢片以及固定在相邻轮辋块上的限位套，钢片能够插入限位套中将轮辋块沿车轮径向的转动自由度进行固定。

上述技术方案中，各伸长助力弹簧的径向内端固定一个内弹簧座，外端固定一个外弹簧座；各内弹簧座固定在中心控制舱上，各外弹簧座固定在各轮辋块的径向内壁上。

上述技术方案中，在活塞杆外部还设置一个防尘罩，防尘罩从变阻尼式伸缩执行机构主体筒壁外部将缸筒的一端封闭并固定在筒壁上，防尘罩的顶部端面中心设置一个纵向通孔；导线另一端穿过防尘罩的纵向通孔与蓄电池连通。

上述技术方案中，中心控制舱呈圆形，蓄电池设置在中心控制舱的中心。

上述技术方案中，车桥中心的半轴通过车桥壳体内的轴承支承并与中心控制舱连接；与制动盘邻近处的半轴上套置车轮转角转速传感器。

上述技术方案中，在筒壁的另一端壁中心设置导向座，活塞杆由导向座中心通孔伸出。

上述技术方案中，车轮直径改变工作步骤如下：(1)电控单元产生和控制电流信号；(2)电磁线圈中的电流产生磁场实现对磁流变液材料粘稠状态的改变；(3)磁流变液材料通过粘稠状态的变化，实现各轮辋块内伸缩式轮辐总成内阻尼力的变换；(4)通过改变阻尼力和车轮旋转过程中所受离心力，车轮模块和车身重力的差值正负，再结合伸长助力弹簧的弹力，实现车轮直径改变。

由此，本发明的轮毂包括1个中心控制舱与8个相同的车轮模块。在中设置有电子控制单元、蓄电池。每个车轮模块又包括锯齿形拼接式轮辋、两个部分。另外在车轴上安装车轮转角传感器、车轮转速传感器，负责向电控单元传递车轮转角与转速信号。相对于现有技术来说具体有以下特点：