專利名稱：車輪組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有內(nèi)置懸掛裝置的車輪組件。
背景技術(shù)：
將參考專利文獻(xiàn)1的圖26中所示的從動輪的例子描述用于車輛車輪的普通懸掛裝置。車輛的旋轉(zhuǎn)傳動系通過萬向節(jié)等等結(jié)合到輸出軸，輸出軸的末端固定到輪盤。此外，通過設(shè)置在車身上和車輪外部的懸掛件和懸臂支承一可旋轉(zhuǎn)地支承輸出軸的軸承件。
關(guān)于該構(gòu)造，必需提供用于設(shè)置懸掛件和懸臂的空間，結(jié)果車輛設(shè)計可能受到限制，車輛的寬度增加，車廂變得更小。
為了解決這些問題，本申請人研制了專利文獻(xiàn)1的車輪組件。將用圖1和2中所示的例子說明該車輪組件。車輪的輪盤和輪緣由獨立的部件形成，輪盤結(jié)合到旋轉(zhuǎn)傳動系，多個短懸掛件設(shè)置在輪盤的外周和輪緣的內(nèi)周之間，懸掛件定位在沿圓周方向基本上等距的位置。
根據(jù)上述構(gòu)造，輪盤的旋轉(zhuǎn)通過多個懸掛件傳遞到輪緣和與輪緣相連的輪胎。注意，輪胎有時遭受由路面上的坑或凸起產(chǎn)生的撞擊(shock)和振動，這些時候，恰巧處于升起位置中的懸掛件減弱和吸收撞擊與振動。由于懸掛件內(nèi)置在車輪組件內(nèi)，所以不必在車輪外部提供用于設(shè)置懸掛件的空間。
專利文獻(xiàn)1日本專利申請JP-A-2002-370503(圖1，2，26)。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的技術(shù)問題在上述申請的圖1、2的車輪組件中，在設(shè)置于輪緣和輪盤之間的多個短長度懸掛件中，僅僅一些懸掛件能減弱和吸收上下方向上的撞擊和振動，因而，車輪組件具有弱點，即它不能以高效的方式執(zhí)行其減弱-吸收功能。
解決技術(shù)問題的手段本發(fā)明提供了一種上述問題的解決方案。一種包括具有環(huán)形輪緣(11)的車輪(10)的車輪組件，包括安裝在車身上且延伸到所述輪緣內(nèi)部的第一支承件(50；150)，可繞車輪中心軸線旋轉(zhuǎn)地在輪緣內(nèi)部結(jié)合到車輪的第二支承件(60；160)，和在輪緣內(nèi)部安裝在第一支承件和第二支承件之間的大體上升起的位置(generally raised position)中的懸掛件(70)，懸掛件(70)減弱和吸收從車輪傳遞來的上下方向的撞擊和振動。在該結(jié)構(gòu)中，懸掛件內(nèi)置在車輪中，因而不必在車輪外部提供用于設(shè)置懸掛件的空間。此外，由于懸掛件總是設(shè)置在升起位置中，所以能有效地減弱和吸收由路面上的坑或凸起產(chǎn)生的上下方向的振動和撞擊。
優(yōu)選地，將懸掛件(70)設(shè)置為第一懸掛件，且在輪緣內(nèi)部將第二懸掛件(70)安裝在第一支承件(50；150)和第二支承件(60；160)之間的大體上升起的位置中，第一和第二懸掛件相對于垂直軸線向前和向后沿不同方向傾斜。通過該結(jié)構(gòu)，該對沿不同方向傾斜的懸掛件能減弱和吸收上下方向和前后方向上的振動和撞擊。
優(yōu)選地，車輪組件還包括由車身支承且設(shè)置在輪緣內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)件(20)，和安裝在輪緣(11)內(nèi)周與旋轉(zhuǎn)件外周之間的彈簧機構(gòu)(30)。彈簧機構(gòu)優(yōu)選地具有多個沿圓周方向定位的的彈簧件(35)。通過該結(jié)構(gòu)，彈簧機構(gòu)也能吸收和減弱在車輛上下方向和前后方向上的撞擊。
優(yōu)選地，彈簧機構(gòu)(30)包括多個徑向向內(nèi)突出的第一彈簧接收部(31a)和多個徑向向外突出的第二彈簧接收部(32a)，第一彈簧接收部(31a)沿圓周方向基本上等矩地位于輪緣(11)的內(nèi)周中，第二彈簧接收部(32a)沿圓周方向基本上等矩地位于旋轉(zhuǎn)件(20)的外周中。充當(dāng)彈簧件的壓縮螺旋彈簧(35)置于第一彈簧接收部和第二彈簧接收部之間，第一彈簧接收部和第二彈簧接收部定位成沿圓周方向彼此面對。通過該結(jié)構(gòu)，能提供簡單和低成本的彈簧機構(gòu)。
優(yōu)選地，車輪(10)包括輪盤(12)，其在輪緣(11)的與車身相對的側(cè)部設(shè)置在輪緣(11)的周緣，旋轉(zhuǎn)件(20)位于車身側(cè)，懸掛件(70)位于輪盤和旋轉(zhuǎn)件之間。通過該結(jié)構(gòu)，懸掛件被旋轉(zhuǎn)件和輪盤保護(hù)起來。
優(yōu)選地，第一支承件(50；150)包括軸(51；151)和第一支架(52；152)。軸(51；151)沿車輪(10)的中心軸線的方向延伸并穿過旋轉(zhuǎn)件(20)。軸(51；151)的末端部位于輪緣(11)內(nèi)部。第一支架(52；152)安裝在軸的末端部。第二支承件(60；160)包括可繞車輪中心軸線旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到輪盤(12)的第二支架(61；161)。第一和第二支架包括在上下方向上彼此面對的接收部(52x，61x)。懸掛件(70)的上端和下端分別結(jié)合到第一和第二支架的接收部。通過該結(jié)構(gòu)，能將懸掛件有效地容納在輪緣內(nèi)部的空間中。
優(yōu)選地，將軸承(53)置于第一支承件(50；150)的軸(51；151)和旋轉(zhuǎn)件(20)之間。通過該結(jié)構(gòu)，能穩(wěn)定地支承旋轉(zhuǎn)件。
優(yōu)選地，橫向力支承機構(gòu)(40)在輪緣(11)內(nèi)部設(shè)置在旋轉(zhuǎn)件(20)和車輪(10)之間。橫向力支承機構(gòu)允許車輪相對于車身在與車輪中心軸線正交的平面內(nèi)的相對移動，且禁止車輪沿車輪中心軸線方向的相對移動。通過該構(gòu)造，橫向力支承機構(gòu)能禁止車輪相對于車身的軸向方向運動，從而能使車輪穩(wěn)定以便穩(wěn)定地行駛。
優(yōu)選地，橫向力支承機構(gòu)是扁平支承部(40)，扁平支承部具有固定到輪緣內(nèi)周的外環(huán)(41)、固定到旋轉(zhuǎn)件外周的內(nèi)環(huán)(42)、形成于外環(huán)中且徑向向內(nèi)突出的接收板部(41a)和形成于內(nèi)環(huán)中且徑向向外突出的接收板部(42a)。滾珠(45)置于接收板部(41a)和接收板部(42a)之間。通過該構(gòu)造，不需要在車輪內(nèi)提供用于容納橫向力支承機構(gòu)的大的空間。
優(yōu)選地，車輪組件設(shè)有橫向力支承機構(gòu)(90；190)，橫向力支承機構(gòu)(90；190)在輪緣(11)內(nèi)部設(shè)于第一支承件(50；150)和第二支承件(60；160)之間。橫向力支承機構(gòu)允許車輪相對于車身在與車輪中心軸線正交的平面內(nèi)的相對移動，且禁止車輪沿車輪中心軸線方向的相對移動。通過該構(gòu)造，橫向力支承機構(gòu)能禁止車輪相對于車身的軸向方向的運動，從而能使車輪穩(wěn)定以便穩(wěn)定地行駛。
優(yōu)選地，橫向力支承機構(gòu)是連桿機構(gòu)(90；190)。通過該構(gòu)造，能提供用于橫向力支承機構(gòu)的比較簡單和低成本的結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地，將懸掛件設(shè)置為第一懸掛件(70)，且第二懸掛件(70)位于第一支承件(150)和第二支承件(160)之間的輪緣(11)內(nèi)部的大體上升起的位置中，分別向連桿機構(gòu)(190)的前面和后面放置第一和第二懸掛件，以使得連桿機構(gòu)(190)置于第一和第二懸掛件之間。此外，第一和第二懸掛件相對于垂直軸線向車輛前面和后面沿不同方向傾斜。通過該構(gòu)造，能將兩個懸掛件和橫向力支承機構(gòu)有效地容納在車輪內(nèi)的空間內(nèi)。
優(yōu)選地，連桿機構(gòu)(90；190)包括第一和第二連桿(95，96；195，196)，和第一、第二與第三連接接頭(91-93；191-193)。第一支承件(50；150)和第一連桿通過第一連接接頭彼此可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合。第二支承件(160)和第二連桿通過第二連接接頭彼此可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合。第一連桿和第二連桿通過第三連接接頭彼此可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合，且第三連接接頭的位置遠(yuǎn)離連接第一和第二連接接頭的線。通過該結(jié)構(gòu)，能用最小可能數(shù)量的組成部分構(gòu)造連桿機構(gòu)。
優(yōu)選地，第一支承件(50；150)包括軸(51；151)和第一支架(52；152)。軸(51；151)沿車輪(10)的中心軸線的方向延伸并具有位于輪緣(11)內(nèi)部的末端部。第一支架(52；152)安裝在軸的末端部。第二支承件(160)包括可繞車輪中心軸線旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到車輪(10)的輪盤(12)的第二支架(162)。第一和第二支架包括在上下方向上彼此面對的接收部(52x，162x)。懸掛件的上端和下端分別結(jié)合到第一和第二支架的接收部，且第一連桿(95；195)通過第一連接接頭(91；191)結(jié)合到第一支承件的軸(51；151)。通過該構(gòu)造，能使懸掛件的支承結(jié)構(gòu)和連桿機構(gòu)的連接結(jié)構(gòu)更簡單。
優(yōu)選地，第一、第二和第三接頭(191-193)設(shè)有各自的成對連接件(191x-193x)，連接件(191x-193x)的位置沿車輪(10)的中心軸線的方向彼此遠(yuǎn)離。通過該結(jié)構(gòu)，當(dāng)向車輪施加一個圍繞沿前后方向延伸的軸線的轉(zhuǎn)矩時，能充分地支承載荷，從而能以穩(wěn)定的方式支承車輪。
優(yōu)選地，懸掛件(70)，第一、第二和第三連接接頭(191-193)以及第一和第二連桿(195，196)基本上位于同一垂直平面上，該垂直平面與車輪的中心軸線正交。通過該結(jié)構(gòu)，能將容納連桿機構(gòu)所需的空間減到最小。
優(yōu)選地，第一、第二和第三連接接頭(191-193)包括承受徑向力和橫向力的軸承(191x-193x)。通過該構(gòu)造，連桿機構(gòu)的結(jié)構(gòu)簡單且能以低成本制造。此外，軸承是堅固的且具有高耐用性。
優(yōu)選地，第一連桿(195)向下延伸，第一支架(152)具有一對位于第一連桿相對側(cè)的限位件(152c)，限位件(152c)限制第一連桿的運動的旋轉(zhuǎn)范圍。通過該結(jié)構(gòu)，用簡單的結(jié)構(gòu)可靠地限制了車輪相對于車身沿前后方向的運動范圍。
優(yōu)選地，第一連接接頭(191)具有外管(191a)，軸承(191x)設(shè)置在外管和第一支承件(150)的軸(151)之間。第二連接接頭(192)和第三連接接頭(193)具有各自的短軸(192b，193b)和各自的外管(192a，193a)。軸承(192x，193x)設(shè)置在各自的短軸和外管之間。第二連接接頭的外管固定到第二支架(162)，第一連桿(195)的相對端部固定到第一連接接頭的外管和第三連接接頭的外管。此外，第二連桿(196)的相對端部固定到第二連接接頭的短軸和第三連接接頭的短軸。開口(192w，193w)分別形成于第二和第三連接接頭的外管中。第二連桿穿過開口(192w，193w)并能在預(yù)定角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)。開口沿圓周方向的相對端部充當(dāng)控制所述第二連桿的旋轉(zhuǎn)角度范圍的限位件。通過該構(gòu)造，能用簡單的結(jié)構(gòu)控制車輪相對于車身沿上下方向的運動范圍。
優(yōu)選地，第一、第二和第三連接接頭(91-93)包括各自的橡膠襯套。通過該結(jié)構(gòu)，橡膠襯套的彈性能減弱和吸收從車輪傳遞來的上下方向、前后方向和旋轉(zhuǎn)方向的振動和撞擊。此外，能防止由灰塵、沙等等引起的故障。
在本發(fā)明的一個形式中，將旋轉(zhuǎn)件(20)結(jié)合到制動器的旋轉(zhuǎn)元件(100)，制動器的制動扭矩通過旋轉(zhuǎn)件和彈簧機構(gòu)(30)傳遞到車輪(10)。
在本發(fā)明的另一個形式中，將旋轉(zhuǎn)件(20)結(jié)合到車輛的旋轉(zhuǎn)傳動系，來自旋轉(zhuǎn)傳動系的驅(qū)動扭矩通過旋轉(zhuǎn)件和彈簧機構(gòu)(30)傳遞到車輪。
本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，不必在車輪外部提供用于設(shè)置懸掛件的空間。此外，懸掛件能有效地減弱和吸收由路面上的坑或凸起產(chǎn)生的沿上下方向的振動和撞擊。
具體實施例方式
在下文中，將參考圖1到4說明根據(jù)本發(fā)明第一實施方式的用于車輛的非從動輪的車輪組件。如圖1中所示，車輪組件包括車輪10和內(nèi)置于車輪10中的懸掛裝置S，懸掛裝置S包括旋轉(zhuǎn)件20、彈簧機構(gòu)30、扁平支承部40(橫向力支承機構(gòu)或推力負(fù)荷(thrust load)支承機構(gòu))、第一支承件50、第二支承件60和兩個懸掛件70。
車輪10具有輪緣11和輪盤12，輪胎(未示出)安裝到輪緣11的外周，輪盤12固定到輪緣11的在車身相對側(cè)的周緣部。輪緣11具有安裝輪胎所需的小直徑的輪緣下凹部11c。輪盤12具有在其中央的工作孔12a，裝飾孔12b設(shè)置在工作孔12a周圍。短管狀的支承部12c形成為在工作孔12a的周緣朝著車身側(cè)突出。
旋轉(zhuǎn)件20設(shè)置于輪緣11在車身側(cè)的周緣的內(nèi)部，旋轉(zhuǎn)件20的位置平行于輪盤12且旋轉(zhuǎn)件20面對輪盤12，它們之間分開一個距離。旋轉(zhuǎn)件20具有盤部21、短管狀支承部22和短管狀支承部23，盤部21在其中央具有孔21a，管狀支承部22從盤部21的外周緣沿軸向方向朝著車身突出。管狀支承部23與車身相對地沿軸向方向從盤部21突出。管狀支承部23的直徑小于管狀支承部22。
旋轉(zhuǎn)件20通過聯(lián)結(jié)件(attachment)80固定到車輛的制動鼓100(制動旋轉(zhuǎn)件)，聯(lián)結(jié)件80包括第一聯(lián)結(jié)環(huán)81、直徑大于第一聯(lián)結(jié)環(huán)81的第二聯(lián)結(jié)環(huán)82和跨在環(huán)81、82之間的多個腿部83。旋轉(zhuǎn)件20通過螺栓25連接到聯(lián)結(jié)件80，螺栓25穿過旋轉(zhuǎn)件20的盤部21并被擰入到第一聯(lián)結(jié)環(huán)81的螺栓孔81a中。另一方面，螺栓101從制動鼓100突出并穿過在第二聯(lián)結(jié)環(huán)82中形成的通孔82a。螺母85擰到螺栓101上并被擰緊，由此通過聯(lián)結(jié)件80將旋轉(zhuǎn)件20固定到制動鼓100。
彈簧機構(gòu)30在車輪10的輪緣11周緣部的內(nèi)周和旋轉(zhuǎn)件20的管狀支承部22的外周之間設(shè)置在車身側(cè)。如圖1、2中所示，彈簧機構(gòu)30包括外彈簧接收環(huán)31、內(nèi)彈簧接收環(huán)32和多個具有相同規(guī)格的壓縮螺旋彈簧35(彈簧件)。在本例子中有十個壓縮螺旋彈簧35。外彈簧接收環(huán)31通過焊接固定到輪緣11的內(nèi)周面(焊接部由圖1、4中所示的附圖標(biāo)記31x表示)，和具有多個(例如五個)彈簧接收部31a(第一彈簧接收部)，彈簧接收部31a具有基本上三角形的形狀并徑向向內(nèi)突出，彈簧接收部31a定位在沿圓周方向基本上等距的位置，墊圈33(彈簧接收墊圈)沿圓周方向固定到每個彈簧接收部31a的相對表面。內(nèi)彈簧接收環(huán)32通過焊接固定到旋轉(zhuǎn)件20管狀支承部22的外周面(焊接部由附圖標(biāo)記32x表示)，和具有多個(例如五個)彈簧接收部32a(第二彈簧接收部)。彈簧接收部32a具有基本上三角形的形狀并徑向向外突出。彈簧接收部32a也沿圓周方向定位在基本上等距的位置，每個彈簧接收部32a位于兩個鄰近的彈簧接收部31a之間。墊圈34(彈簧接收墊圈)沿圓周方向固定到每個彈簧接收部31a的相對表面。每個壓縮螺旋彈簧35置于輪緣11上的彈簧接收部31a的墊圈33和旋轉(zhuǎn)件20上的彈簧接收部32a的墊圈34之間。墊圈33和34沿圓周方向彼此面對，全部十個壓縮螺旋彈簧35位于以車輪10的中心軸線為中心的星狀形狀的各個邊緣上(該星狀形狀由圖2的點劃線表示)。
扁平支承部(flat bearing)40形成為盤形單元且位于彈簧機構(gòu)30和輪緣下凹部11c之間，扁平支承部40具有外環(huán)41和內(nèi)環(huán)42。外環(huán)41由一對具有相同形狀且由螺栓和螺母連接的半部41x形成，相似地，內(nèi)環(huán)42由一對具有相同形狀且由螺栓和螺母連接的半部42x形成。外環(huán)41的每個半部41x形成有多個(例如五個)接收板41a，接收板41a徑向向內(nèi)突出以形成山狀輪廓，接收板41a沿圓周方向基本上等距地設(shè)置。車身側(cè)上的半部41x的接收板41a和與車身相對側(cè)上的半部41x上的接收板41a的位置彼此異相(在不同的角位置)，因而，半部41x之一的接收板41a位于另一個半部41x的兩個鄰近的接收板41a之間。
內(nèi)環(huán)42的每個半部42x形成有數(shù)量與接收板41a相同的接收板42a，這些接收板42a徑向向外突出以形成山狀輪廓。接收板42a沿圓周方向基本上等距地設(shè)置。車身側(cè)上的半部42x的接收板42a和與車身相對側(cè)上的半部42x上的接收板42a的位置彼此異相，因而，半部42x之一的接收板42a位于另一個半部42x的兩個鄰近的接收板42a之間。
板狀保持環(huán)43分別設(shè)置在車身側(cè)的半部41x、42x的接收板41a、42a和與車身相對側(cè)的半部41x、42x的接收板41a、42a之間，如圖1的上面部分中所示，車身側(cè)的半部41x的接收板41a和與車身相對側(cè)的半部42x的接收板42a彼此面對。相似地，如圖1的下面部分中所示，與車身相對側(cè)的半部41x的接收板41a和車身側(cè)的半部42x的接收板42a彼此面對。座44安裝到接收板41a、42a的面對的表面中，滾珠45置于座44之間，滾珠45是鋼珠。每個滾珠45可旋轉(zhuǎn)地容納在各自的保持管46中，保持管46安裝在保持環(huán)43的孔中。
薄密封板47分別固定到車身側(cè)的外環(huán)41和內(nèi)環(huán)42，這些密封板47彼此面接觸并能相對于彼此移動。相似地，密封板47也分別固定到與車身相對側(cè)的外環(huán)41和內(nèi)環(huán)42。這四個密封板47遮蓋扁平支承部40的內(nèi)部空間。
下面，將說明用于扁平支承部40的支承結(jié)構(gòu)，其形成為一個單元。扁平支承部40的外環(huán)41固定到輪緣11，以使得外環(huán)41的外周面與輪緣11的內(nèi)周面相連，和使得將外環(huán)41夾在輪緣下凹部11c和彈簧機構(gòu)30的外彈簧接收環(huán)31之間。圓形凹入部形成在固定到外環(huán)41的密封板47和輪緣下凹部11c之間。將填充材料49如硅樹脂填充到圓形凹入部中。
另一方面，將扁平支承部40的內(nèi)環(huán)42焊接到旋轉(zhuǎn)件20的管狀支承部23，以使得內(nèi)環(huán)42的內(nèi)周面與管狀支承部23的外周面接觸，和使得內(nèi)環(huán)42在車身側(cè)的側(cè)面抵接旋轉(zhuǎn)件20的盤部21，焊接部由附圖標(biāo)記23x表示，因而，內(nèi)環(huán)42固定到旋轉(zhuǎn)件20。
外環(huán)41的半部41x的接收板41a遠(yuǎn)離相同側(cè)上的內(nèi)環(huán)42的半部42x的外周面，內(nèi)環(huán)42的半部42x的接收板42a遠(yuǎn)離相同側(cè)上的半部41x的內(nèi)周面。因而，外環(huán)41和內(nèi)環(huán)42能相對于彼此徑向移動。此外，相同側(cè)上的半部41x、42x的接收板41a、42a沿圓周方向彼此分開，因而外環(huán)41和內(nèi)環(huán)42能沿圓周方向相對于彼此移動。結(jié)果，車輪10能相對于旋轉(zhuǎn)件20在與車輪10的中心軸線正交的垂直平面上進(jìn)行相對運動。滾珠45置于半部41x、42x的接收板41a、42a之間，從而，禁止外環(huán)41和內(nèi)環(huán)42沿車輪10的中心軸線方向相對運動，因而，禁止車輪10相對于旋轉(zhuǎn)件20沿中心軸線方向相對運動。換句話說，來自車輪10的橫向力(推力負(fù)荷)由旋轉(zhuǎn)件20接收。
如圖1中所示，第一支承件50包括沿著車輪10的中心軸線延伸的軸51和支架52(第一支架)。軸51穿過旋轉(zhuǎn)件20和聯(lián)結(jié)件80且在與車身相對側(cè)具有端部，該端部的位置沿輪緣11的寬度方向基本上在中央。徑向軸承53置于軸51和聯(lián)結(jié)件80的第一聯(lián)結(jié)環(huán)81之間，從而使軸51能以可旋轉(zhuǎn)的方式支承旋轉(zhuǎn)件20。螺釘孔51a形成于軸51在車身側(cè)的端面中。制動軸105末端處的螺釘105a被擰入到該螺釘孔51a中，結(jié)果，軸51固定到制動軸105。制動軸105的另一端固定到車身。在該實施方式中，制動軸105形成軸51的一個部分，從而形成第一支承件50的一個部分。旋轉(zhuǎn)件20通過聯(lián)結(jié)件80、軸承53、軸51和制動軸105由車身支承，還通過聯(lián)結(jié)件80、制動鼓100和制動軸105由車身支承。
六角柱形的接合突起51b形成于軸51的與車身相對側(cè)的端部。接合突起51b安裝在支架52下端部中的六角形接合孔52a中。螺栓55擰在接合突起51b上。通過將支架52的下端部夾在墊圈56和軸51的階梯部之間，支架52的下端部以不可旋轉(zhuǎn)的方式固定到軸51的末端部。另一個階梯部形成于軸51的中間部分中，徑向軸承53和管狀隔離件59置于該階梯部和支架52之間。
另一方面，第二支承件60由支架61(第二支架)形成，該支架61是環(huán)形的。徑向軸承65置于支架61的內(nèi)周和輪盤12的管狀支承部12c的外周之間。結(jié)果，支架61結(jié)合到輪盤12以便能繞著車輪10的中心軸線旋轉(zhuǎn)。
如圖1、3、4中所示，懸掛件70設(shè)置在第一支架52和第二支架61之間的升起位置中。懸掛件70沿車輛的前后方向彼此遠(yuǎn)離。更具體地，支架52從軸51向上延伸。沿與車身相對的方向突出的弧形凸起部52x(接收部)形成于支架52的寬頂緣部中。另一方面，支架61設(shè)有一對腿部61a，該對腿部61a沿車身的前后方向彼此遠(yuǎn)離并向下延伸。朝車身側(cè)突出的各個凸起部61x(接收部)形成于腿部61a的下端，兩個懸掛件70在它們的上端分別結(jié)合到第一支架52的凸起部52x的相對端部。此外，懸掛件70的下端分別連接到第二支架61的那對凸起部61x。懸掛件70傾斜以使得它們之間的距離沿向上方向減小。換句話說，兩個懸掛件70相對于垂直軸線沿車輛前后方向的不同方向傾斜。更具體地，懸掛件70中的第一個相對于垂直軸線沿向后方向傾斜，懸掛件70中的第二個相對于垂直軸線沿向前方向傾斜。
每個懸掛件70包括流體減震器71(減震器，撞擊吸收器)和壓縮螺旋彈簧76，壓縮螺旋彈簧76是回位彈簧。流體減震器71包括缸體72、活塞(未示出)和桿73。缸體72包含流體，如油，活塞具有孔口且容納在缸體72中，以便能沿軸向方向運動。桿73具有固定到活塞的下端并向上延伸以便從缸體72突出。缸體72的下端通過橡膠襯套74可旋轉(zhuǎn)地連接到第二支架61的凸起部61x。桿73的頂端具有頭部73a。頭部73a通過橡膠襯套75可旋轉(zhuǎn)地連接到第一支架52的凸起部52x。橡膠襯套74、75的結(jié)構(gòu)在汽車領(lǐng)域中是已知的，因而這里省略其說明。
彈簧接收件77抵接桿73的頭部73a，彈簧接收件78固定到缸體72下部的外周。壓縮螺旋彈簧76置于兩個彈簧接收件77、78之間。
扁平支承部40和懸掛件70沿車輪10的軸向方向布置在旋轉(zhuǎn)件20和輪盤12之間。
下面，將描述具有上述構(gòu)造的車輪組件的操作。
在車輪組件中，懸掛件70容納在輪緣11內(nèi)部，因而，不需要在車輪組件外部為懸掛件70提供空間。此外，彈簧機構(gòu)30和扁平支承部40也容納在輪緣11內(nèi)部。因而，不需要在車輪組件外部為這些構(gòu)件提供空間。
車輛重量通過第一支承件50、懸掛件70的壓縮螺旋彈簧76、第二支承件60和輪盤12由安裝到車輪10的輪緣11的輪胎支承。
當(dāng)車輛行駛時，第一支承件50、第二支承件60和懸掛件70不旋轉(zhuǎn)，且懸掛件70保持在升起位置中。車輪10和第二支承件60之間的徑向軸承65允許車輪10旋轉(zhuǎn)。由于旋轉(zhuǎn)件20通過彈簧機構(gòu)30結(jié)合到車輪10，所以旋轉(zhuǎn)件20隨著車輪10的旋轉(zhuǎn)一起旋轉(zhuǎn)。此外，由于制動鼓100通過聯(lián)結(jié)件80結(jié)合到旋轉(zhuǎn)件20，所以制動鼓100也隨著車輪10一起旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)車輛軋過路面上的坑或凸起時，垂直和橫向沖擊載荷通過輪胎施加到車輪10。這時，扁平支承部40允許車輪10相對于旋轉(zhuǎn)件20沿上下方向和前后方向進(jìn)行相對移動。懸掛件70的壓縮螺旋彈簧76和流體減震器71減弱和吸收垂直沖擊載荷。因而，相當(dāng)大地減小了通過第一支承件50傳遞到車身的撞擊和振動。此外，懸掛件70沿前后方向傾斜，從而能吸收和減弱前后方向的沖擊和振動。
由于懸掛件70不由于車輪10的旋轉(zhuǎn)而縮短，所以能量損失小，能延長懸掛件70的工作壽命，特別是流體減震器71的工作壽命。而且，由于能將懸掛件70制造得比較長，所以懸掛件70能有效地執(zhí)行它們的振動/沖擊減弱-吸收功能。
將彈簧機構(gòu)30置于旋轉(zhuǎn)件20和車輪10之間。彈簧機構(gòu)30的十個壓縮螺旋彈簧35如此定位，即它們的軸線分別位于上下方向、前后方向和傾斜方向上。結(jié)果，能吸收和減弱沿上下方向和前后方向從車輪10到旋轉(zhuǎn)件20的沖擊和振動。
如前所述，車輪10相對于旋轉(zhuǎn)件20的沿中心軸線方向的相對運動被禁止，從而車輪10相對于車身的相對軸向運動也被禁止。因而，能獲得穩(wěn)定的行駛。此外，由于禁止了車輪10相對于旋轉(zhuǎn)件20的相對軸向運動，所以能保護(hù)位于支承件50、60之間的懸掛件70。
當(dāng)操作車輛制動器時，制動鼓100相對于制動軸105的旋轉(zhuǎn)停止，由此制動鼓100的制動扭矩通過聯(lián)結(jié)件80、旋轉(zhuǎn)件20和彈簧機構(gòu)30傳遞到車輪10。結(jié)果使車輛停止。
下面，將參考圖5、6說明本發(fā)明的第二實施方式。第二實施方式的結(jié)構(gòu)與第一實施方式的結(jié)構(gòu)非常相似，因而用同樣的附圖標(biāo)記表示與第一實施方式中的構(gòu)件相應(yīng)的構(gòu)件，且在這里省略其說明。在第二實施方式中，車輪組件用于從動輪。更具體地，通過使用螺栓25，將旋轉(zhuǎn)件20直接連接到或通過聯(lián)結(jié)件連接到車輛的旋轉(zhuǎn)傳動系的端部部分，旋轉(zhuǎn)傳動系由作為動力源的發(fā)動機、電動機等等驅(qū)動。來自旋轉(zhuǎn)傳動系的驅(qū)動扭矩傳遞到旋轉(zhuǎn)件20，然后通過彈簧機構(gòu)30傳遞到車輪10。減弱和吸收振動與沖擊的懸掛件70和彈簧機構(gòu)30的操作與第一實施方式中的相同。在第二實施方式中，旋轉(zhuǎn)傳動系的端部部分或聯(lián)結(jié)件也由軸51通過軸承可旋轉(zhuǎn)地支承。軸承可以從結(jié)構(gòu)中省略。軸51朝著車身延伸并固定到車身。
在第二實施方式中，與第一實施方式中一樣，彈簧機構(gòu)30也設(shè)有十個壓縮螺旋彈簧35，它們?nèi)绱硕ㄎ?，即各對壓縮螺旋彈簧35在規(guī)則五邊形的各個邊緣上彼此同軸。當(dāng)車輛行駛時，從壓縮螺旋彈簧35施加到車輛的載荷隨著車輪10的旋轉(zhuǎn)而改變。在第一和第二實施方式中，使用十個壓縮螺旋彈簧35，且它們的位置沿圓周方向基本上等距。實驗上已經(jīng)表明，與使用八個或十二個壓縮螺旋彈簧35的情況相比，在十個壓縮螺旋彈簧35的情況下的載荷變化被相當(dāng)大地減小。
在第二實施方式中，當(dāng)使用馬達(dá)時，可以用固定到馬達(dá)輸出軸的轉(zhuǎn)子作為旋轉(zhuǎn)件。
此外，在第一和第二實施方式中，旋轉(zhuǎn)件20可以由軸51通過軸承僅僅可旋轉(zhuǎn)地支承。
下面，將參考圖7到12說明本發(fā)明的第三實施方式。用同樣的附圖標(biāo)記表示與第一實施方式中的構(gòu)件相應(yīng)的第三實施方式的構(gòu)件，且省略其說明。圖7表示一個車輪組件，輪胎19安裝到其上。
在第三實施方式中，旋轉(zhuǎn)件20的盤部21在其外周設(shè)有一個管狀支承部24。彈簧機構(gòu)30設(shè)置在管狀支承部24和輪緣11在車身側(cè)上的周緣部之間。軸承53置于盤部21的孔21a的內(nèi)周和第一支承件50的軸51之間。因而，在不提供聯(lián)結(jié)件的情況下由軸51支承旋轉(zhuǎn)件20，從而旋轉(zhuǎn)件20由車身支承。
另一方面，第二支承部160具有短軸161和支架162(第二支架)。軸161的位置與軸51同軸，且軸161通過軸承165由車輪10可旋轉(zhuǎn)地支承，軸承165設(shè)置在車輪10的輪盤12的支承孔12x中。
軸161的末端面對輪緣11內(nèi)部的空間，即，車輪10內(nèi)部的空間。支架162具有J形的橫截面，其垂直部分的上端部固定到軸161的末端。支架162的水平部分162x(接收部)朝著車身延伸且直接位于第一支承部50的支架52的凸起部52x之下。以與第一實施方式相似的方式，將兩個懸掛件70的下端結(jié)合到水平部分162x。
在第三實施方式中，用連桿機構(gòu)90而不是第一實施方式的扁平支承部40作為橫向力支承機構(gòu)。連桿機構(gòu)90設(shè)置在第一支承件50的軸51和第二支承件160的支架162的豎立突起部162y之間。連桿機構(gòu)90容納在旋轉(zhuǎn)件20與輪盤12之間的空間內(nèi)，且關(guān)于懸掛件70沿軸向方向布置。
連桿機構(gòu)90包括第一和第二連桿95、96和第一到第三連接接頭(joint)91到93。連桿95、96和連接接頭91到93位于與車輪10的中心軸線正交的垂直平面上。連接接頭91到93每個都由單個橡膠襯套(連接件)形成，橡膠襯套91到93的軸線與車輪10的中心軸線平行。
如圖8到11中所示，每個橡膠襯套91到93與通常用于車輛中的懸臂襯套的類型相同。橡膠襯套91到93分別包括橡膠層91a到93a(由橡膠等等制成的中間彈性層)、外管91b到93b、內(nèi)管91c到93c、一對固定到內(nèi)管91c到93c的相對端部的限位件91d到93d，外管91b到93b由鋼(剛性材料)制成且固定到橡膠層91a到93a的外周，內(nèi)管91c到93c由鋼(剛性材料)制成且固定到橡膠層91a到93a的內(nèi)周。限位件91d到93d包括鋼端板91d’到93d’，鋼端板91d’到93d’面對外管91b到93b的端面且固定到內(nèi)管91c到93c的相對端部，由橡膠制成的環(huán)形突出部91d”到93d”聯(lián)結(jié)到端板91d’到93d’且面對外管91b到93b。
橡膠層91a到93a不隨著它們體積的變化一起壓縮地變形，而是由于剪應(yīng)力而彈性變形。因而，在每個橡膠襯套91到93中，外管91b到93b和內(nèi)管91c到93c不能相對于彼此沿與軸線正交的方向相對移動，而是能在預(yù)定角度范圍內(nèi)繞著軸線相對旋轉(zhuǎn)。此外，外管91b到93b和內(nèi)管91c到93c的沿軸向方向的相對移動被限位件91d到93d控制成非常微小的量。
如圖7到9中所示，第一支承件50的軸51的末端部插入第一橡膠襯套91的內(nèi)管91c中。擰到軸51上的螺母97將內(nèi)管91c與支架52一起固定到軸51。因而，第一橡膠襯套91的軸線與軸51對齊，且基本上與車輪10的中心軸線對齊。
如圖7、8中所示，第二橡膠襯套92的內(nèi)管92c由穿過內(nèi)管92c的螺栓98a和螺母98b固定到第二支承件160的支架162的豎立突起部162y。第二橡膠襯套92直接位于第一橡膠襯套91之下，以使得連接在它們之間的線基本上是垂直的。
如圖8中所示，第三橡膠襯套93的位置遠(yuǎn)離沿前后方向連接橡膠襯套91、92的線(垂直線)。如圖8到10中所示，第一連桿95的相對端部固定到橡膠襯套91、93的外管91b、93b。
如圖8、11中所示，第二連桿96的一端固定到第二橡膠襯套92的外管92b。一對面對的聯(lián)結(jié)突起部96a形成于第二連桿96的另一端。第三橡膠襯套93的限位件93d夾在聯(lián)結(jié)突起部96a之間。螺母99b擰緊到穿過內(nèi)管93c的螺栓99a上，以便將第二連桿96固定到第三橡膠襯套93的內(nèi)管93c。
下面，將更詳細(xì)地說明連桿機構(gòu)90的操作。如前所述，禁止每個橡膠襯套91到93的外管91b到93b和內(nèi)管91c到93c沿軸向方向相對運動。因而，禁止通過連桿機構(gòu)90連結(jié)的支承件50和160在沿著車輪10的中心軸線的方向上相對運動。結(jié)果，禁止了車輪10相對于車身的軸向相對運動，由此使車輛的穩(wěn)定行駛變得可能。此外，由于禁止了支承件50和160的軸向相對運動，所以能保護(hù)位于支承件50和160之間的懸掛件70。
第一到第三橡膠襯套91到93的外管91b到93b和內(nèi)管91c到93c分別能在預(yù)定角度范圍內(nèi)相對旋轉(zhuǎn)。因而，如圖12中所示，當(dāng)把車身側(cè)上的第一橡膠襯套91作為參考時，車輪10側(cè)上的第二橡膠襯套92能在垂直平面中在預(yù)定區(qū)域A內(nèi)相對運動。這里將簡要說明其理論說明。在圖12中，附圖標(biāo)記Ox到Oz代表第一到第三橡膠襯套91到93的中心軸線。第三橡膠襯套93的軸線Oz能相對于第一橡膠襯套91的軸線Ox在角度范圍θa內(nèi)移動，即，在點Pa、Pb之間移動。此外，當(dāng)?shù)谌鹉z襯套93的軸線Oz位于點Pa時，第二橡膠襯套92的軸線Oy能在角度范圍θb中移動，即，在點Pc、Pd之間移動。而且，當(dāng)?shù)谌鹉z襯套93的軸線Oz位于點Pb時，第二橡膠襯套92的軸線Oy能在角度范圍θc內(nèi)移動，即，在點Pe、Pf之間移動。注意，在該實施方式中，θa＝θb＝θc。
如前所述，第二橡膠襯套92能相對于第一橡膠襯套91在預(yù)定區(qū)域A內(nèi)移動，因而第二支承件160能相對于第一支承件50在預(yù)定區(qū)域A內(nèi)移動。結(jié)果，連桿機構(gòu)90允許車輪10沿上下方向和前后方向的移動，和車輪10繞著車輪10中心軸線相對于車身的旋轉(zhuǎn)。因而，連桿機構(gòu)90不妨礙懸掛件70和彈簧機構(gòu)30的操作。注意，由于橡膠層41a、42a、43a的彈性，連桿機構(gòu)90還起作用幫助減弱沿上述三個方向的振動和撞擊。
在第三實施方式中，車輪組件用于非從動輪，軸51固定到車身，旋轉(zhuǎn)件20通過軸承53由軸51支承。因而，旋轉(zhuǎn)件20由車身可旋轉(zhuǎn)地支承。彈簧機構(gòu)30不執(zhí)行旋轉(zhuǎn)傳遞功能，僅僅減弱沿上下方向、前后方向和旋轉(zhuǎn)方向的振動等等?？梢詫⒕哂性摻Y(jié)構(gòu)的車輪組件應(yīng)用于輕型車輛或被推動的車廂(carriage)。
在第三實施方式中，能以與第一實施方式中相同的方式將旋轉(zhuǎn)件20固定到制動鼓。在這種情況下，來自制動鼓的制動扭矩通過旋轉(zhuǎn)件20和彈簧機構(gòu)30傳遞到車輪10。另外，車輪組件可以用于從動輪。在這種情況下，將旋轉(zhuǎn)件20結(jié)合到旋轉(zhuǎn)傳動系。
在第三實施方式中，橡膠襯套的限位件可以提供給外管或可以提供給支承件50、160或固定到橡膠襯套的連桿。
下面，將參考圖13到15說明本發(fā)明第四實施方式的車輪組件。在第四實施方式中，用同樣的附圖標(biāo)記表示與第一和第三實施方式中的構(gòu)件相同的構(gòu)件，并將省略這些構(gòu)件的說明。在圖13中，以簡化的形式表示旋轉(zhuǎn)件20。設(shè)置在旋轉(zhuǎn)件20和輪緣11之間的彈簧機構(gòu)與前述實施方式中的彈簧機構(gòu)相同，因而這里不提供說明性的圖。
如圖13中所示，第一支承件150具有軸151和支架152(第一支架)，軸151的末端部插入輪緣11內(nèi)部。如能在圖13、15中看到的，支架152具有管狀部152a、豎立部152b和一對限位件152c。軸151的末端部插入管狀部152a中。豎立部152b是T形的且以垂直的方式從管狀部152a向上延伸。該對限位件152c從管狀部152a向下延伸。接收部152d設(shè)置在豎立部152b的上端部中，且設(shè)置成在前后方向上彼此遠(yuǎn)離。兩個懸掛件70的上端連接到接收部152d。
另一方面，如第三實施方式中那樣提供第二支承件160，其包括短軸161和支架162(第二支架)。支架162具有倒T形形狀。接收部(未示出)設(shè)置在支架162的下端部中，且設(shè)置成在前后方向上彼此遠(yuǎn)離。兩個懸掛件70的下端連接到支架162的接收部。
在第四實施方式中，用與第三實施方式的連桿機構(gòu)不同的連桿機構(gòu)190作為橫向力支承機構(gòu)。連桿機構(gòu)190具有第一和第二連桿195、196和第一到第三連接接頭191到193。連接接頭191到193的軸線與車輪10的中心軸線平行。連桿機構(gòu)190的連桿195、196和連接接頭191到193位于懸掛件70之間，和位于與懸掛件70相同的垂直平面上，該垂直平面與車輪10的中心軸線正交。
第一支承件150的軸151和第一連桿195通過第一連接接頭191可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合。第二支承件160的支架162和第二連桿196通過第二連接接頭192可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合。此外，第一連桿195和第二連桿196通過第三連接接頭193可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合。第三連接接頭193的位置遠(yuǎn)離連接第一和第二連接接頭191、192的線。在該實施方式中，第一連桿195的位置基本上垂直，第二連桿196的位置基本上水平。
連接接頭191到193包括多對徑向止推軸承(angular bearings)191x、192x、193x(連接件)，它們的位置沿軸向方向彼此遠(yuǎn)離。該對徑向止推軸承191x具有彼此相反的接觸角。該對徑向止推軸承192x和該對徑向止推軸承193x是同樣的。因而，除了徑向力之外，徑向止推軸承191x、192x、193x還接收橫向力。注意，市場上可買到的徑向止推軸承可以用于徑向止推軸承191x、192x、193x。
現(xiàn)在將更具體地描述上述結(jié)構(gòu)。軸151的末端部安裝到第一連接接頭191的該對徑向止推軸承191x的內(nèi)周中，外管191a安裝到徑向止推軸承191x的外周。第一支架152的前述管狀部152a置于該對徑向止推軸承191x之間。此外，螺母197擰緊到軸151的末端螺紋部上，以便將管狀部152a和該對徑向止推軸承191x固定在螺母197和軸151的階梯部之間。
用相同的結(jié)構(gòu)構(gòu)造第二和第三連接接頭192、193，它們分別包括徑向止推軸承192x、193x，位于徑向止推軸承192x、193x的外周上的外管192a、193a，和位于徑向止推軸承192x、193x的內(nèi)周上的短軸192b、193b。管狀隔離件192c設(shè)置在該對徑向止推軸承192x之間，相似地，管狀隔離件193c設(shè)置在該對徑向止推軸承193x之間。
如圖15中所示，第一連桿195的相對端部固定到第一和第三連接接頭191、193的外管191a、193a。第一連桿195位于上述第一支架152的該對限位件152c之間。
第二連桿196的相對端部固定到第二和第三連接接頭192、193的隔離件192c、193c。開口192w、193w分別形成于第二和第三連接接頭192、193的外管192a、193a中。第二連桿196在具有預(yù)定角度范圍的游隙的情況下穿過開口192w、193w。
第二連接接頭192的外管192a固定到第二支承件160的支架162的下端部。結(jié)果，第一支承件150的軸151和第二支承件160的支架162通過連桿機構(gòu)190結(jié)合。
下面，將更詳細(xì)地說明連桿機構(gòu)190的操作。如前所述，由于連接接頭191到193包括徑向止推軸承191x到193x，所以禁止了車輪10在中心軸線方向相對于車身的相對運動。因而，車輛的穩(wěn)定行駛是可能的。此外，禁止了支承件150和160的軸向方向的相對運動，這使得能保護(hù)設(shè)置在支承件150、160之間的懸掛件70。
第一連桿195通過第一連接接頭191連接到軸151，以便能進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)。另外，第二連桿196通過第二連接接頭192和第三連接接頭193連接到第二支承件160的支架162和第一連桿195，以便能進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，連桿機構(gòu)190允許車輪10相對于車身在上下方向和前后方向的振動，和車輪10繞車輪10中心軸線的旋轉(zhuǎn)。因而，連桿機構(gòu)190不妨礙懸掛件70和彈簧機構(gòu)的操作。
如圖14、15中所示，第一支架152的該對限位件152c控制第一連桿195相對于軸151在預(yù)定角度范圍θa’(例如，三十度)內(nèi)的相對旋轉(zhuǎn)。此外，連接接頭192、193的外管192a、193a的開口192w、193w的圓周方向端部抵接第二連桿196，以便控制第二連桿196相對于第一連桿195在預(yù)定角度范圍θb’內(nèi)的相對旋轉(zhuǎn)。結(jié)果，將第二連接接頭192相對于第一連接接頭191的相對運動區(qū)域，即車輪10相對于車身的相對運動區(qū)域，限制到由圖14中的附圖標(biāo)記A1表示的區(qū)域。此外，通過彈簧機構(gòu)30(參考圖2)中的彈簧接收部34抵接外彈簧接收環(huán)31，將車輪10相對于旋轉(zhuǎn)件20的相對運動區(qū)域限制到由附圖標(biāo)記A2表示的區(qū)域。由于該結(jié)構(gòu)，將車輪10相對于車身的實際相對運動區(qū)域限制到由附圖標(biāo)記A3表示的區(qū)域?？墒沟迷撓拗茀^(qū)域A3與車輛設(shè)計要求所需的限制區(qū)域A4一致。
當(dāng)從車輪10將繞與車輪10中心軸線正交的軸線(與圖13的紙面正交的軸線)的轉(zhuǎn)矩施加于連桿機構(gòu)190時，由該轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)載荷可以被位置彼此遠(yuǎn)離的連接接頭191到193的各對徑向止推軸承191x、192x、193x承受。結(jié)果，連桿機構(gòu)40的耐用性高，且能穩(wěn)定地支承車輪10。
如圖13中所示，能容易地將密封結(jié)構(gòu)加到連接接頭191到193以便阻止水、塵土等等的進(jìn)入。更具體地，用螺釘將蓋子201、202固定到第三連接接頭193的外管193a的相對端部，蓋子201、202和所述端部之間具有O形環(huán)。在該密封結(jié)構(gòu)中，旋轉(zhuǎn)引起的摩擦不影響O形環(huán)，因而O形環(huán)非常耐用。此外，將密封環(huán)200裝到設(shè)置在外管193a內(nèi)部的中間管的內(nèi)周。這樣設(shè)置密封環(huán)200，即將徑向止推軸承193x夾在密封環(huán)200和蓋子201、202之間。這些密封環(huán)200與隔離件193c的外周接觸，阻止水等等從開口193w進(jìn)入。在車輪10的高速旋轉(zhuǎn)期間，摩擦不會影響這些密封軸承200，因而密封軸承200非常耐用。以同樣的方式密封第二連接接頭192。
具有O形環(huán)的蓋子203裝到第一連接接頭191中的徑向止推軸承191x之一的外管191a的一個端部。密封環(huán)204裝到外管191a的另一個端部并與第一支架152的管狀部152a接觸。因而，提供了徑向止推軸承191x之一的密封。密封環(huán)205裝到第一連接接頭191的另一個徑向止推軸承191x的外管191a的一個端部并與第一支架152的管狀部152a接觸。密封環(huán)207裝到外管191a的另一個端部并與固定到軸151的接收板206接觸。因而，提供了另一個徑向止推軸承191x的密封。第一連接接頭191的密封結(jié)構(gòu)不受旋轉(zhuǎn)期間的摩擦的影響。
注意，用裝到輪盤12的具有O形環(huán)的蓋子208和密封環(huán)209提供支承第二支架162的該對徑向止推軸承165的密封。密封環(huán)209裝到支承孔12x的內(nèi)周，并與第二支承件160的軸161接觸。
在第四實施方式中，可以將旋轉(zhuǎn)件20結(jié)合到車身的旋轉(zhuǎn)傳動系。此外，可以使用圓錐滾子軸承而不是徑向止推球軸承，以便提供能承受橫向力以及徑向力的軸承。
本發(fā)明不局限于上述實施方式，而是允許各種改變。例如，在上述實施方式中，提供了兩個傾斜的懸掛件，它們不僅減弱和吸收上下方向的撞擊和振動，而且減弱和吸收前后方向的撞擊和振動。然而，可以使用一個垂直的懸掛件。


圖1是本發(fā)明第一實施方式的車輪組件的縱向橫截面；圖2是側(cè)視圖，表示當(dāng)從圖1的左側(cè)觀察時的該車輪組件；圖3是側(cè)視圖，表示當(dāng)從圖1的右側(cè)觀察時的該車輪組件；圖4從圖1的右側(cè)看的視圖，表示該車輪組件中的懸掛件和支承懸掛件的第一與第二支承件；圖5是本發(fā)明第二實施方式的車輪組件的縱向截面；圖6是當(dāng)從圖5的左側(cè)觀察時，該車輪組件的部分剖視的側(cè)視圖；圖7是本發(fā)明第三實施方式的車輪組件的縱向截面；圖8是圖7的連桿機構(gòu)的側(cè)剖視圖；圖9是該連桿機構(gòu)的第一和第三橡膠襯套的側(cè)剖視圖；圖10是該連桿機構(gòu)的第一和第三橡膠襯套的平面剖視圖；圖11是該連桿機構(gòu)的第二橡膠襯套和第三橡膠襯套的平面剖視圖；圖12是說明圖，表示車輪相對于車身的相對運動范圍，該車輪的運動受該連桿機構(gòu)的限制；圖13是本發(fā)明第四實施方式的車輪組件的縱向橫截面；圖14是說明圖，表示懸掛件和連桿機構(gòu)的定位，和第四實施方式中的車輪相對于車身的相對運動范圍；圖15是第四實施方式的連桿機構(gòu)的側(cè)剖視圖。
附圖標(biāo)記說明S 懸掛裝置10 車輪11 輪緣12 輪盤20 旋轉(zhuǎn)件30 彈簧機構(gòu)31a，32a彈簧接收部35 壓縮螺旋彈簧(彈簧件)40 扁平支承部(橫向力支承機構(gòu))41 外環(huán)42 內(nèi)環(huán)
41a，42a 接收板部45滾珠50，150 第一支承件51，151 軸52，152 第一支架60，160 第二支承件61，161 第二支架70懸掛件71流體減震器(減震器，撞擊吸收器)76壓縮螺旋彈簧(回位彈簧)90，190 連桿機構(gòu)(橫向力支承機構(gòu))91，92，93第一到第三橡膠襯套(第一到第三連接接頭，連接件)95，96第一、第二連桿191，192，193 第一到第三連接接頭191x，192x，193x 徑向止推軸承(連接件)195，196 第一和第二連桿權(quán)利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種包括具有環(huán)形輪緣(11)的車輪(10)的車輪組件，特征在于包括安裝在車身上且延伸到所述輪緣內(nèi)部的第一支承件(50；150)，可繞所述車輪的中心軸線旋轉(zhuǎn)地在所述輪緣內(nèi)部結(jié)合到所述車輪的第二支承件(60；160)，和在所述輪緣內(nèi)部安裝在所述第一支承件和第二支承件之間的大體上升起的位置中的第一和第二懸掛件(70)，所述第一和第二懸掛件相對于垂直軸線向前和向后沿不同方向傾斜。
2.如權(quán)利要求1所述的車輪組件，其特征在于所述第一和第二懸掛件中的每一個都包括流體減震器和壓縮螺旋彈簧。
3.如權(quán)利要求1所述的車輪組件，還包括由所述車身支承且設(shè)置在所述輪緣內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)件(20)，和安裝在所述輪緣(11)內(nèi)周與所述旋轉(zhuǎn)件外周之間的彈簧機構(gòu)(30)，其中所述彈簧機構(gòu)包括多個沿圓周方向定位的彈簧件(35)。
4.如權(quán)利要求3所述的車輪組件，其特征在于所述彈簧機構(gòu)(30)包括多個徑向向內(nèi)突出的第一彈簧接收部(31a)和多個徑向向外突出的第二彈簧接收部(32a)，第一彈簧接收部(31a)沿圓周方向基本上等矩地位于所述輪緣(11)的內(nèi)周中，第二彈簧接收部(32a)沿圓周方向基本上等矩地位于所述旋轉(zhuǎn)件(20)的外周中，和壓縮螺旋彈簧(35)，其充當(dāng)所述彈簧件，并且被置于所述第一彈簧接收部和第二彈簧接收部之間，第一彈簧接收部和第二彈簧接收部定位成沿圓周方向彼此面對。
5.如權(quán)利要求3所述的車輪組件，其特征在于所述車輪(10)包括輪盤(12)，其在所述輪緣(11)的與車身相對的側(cè)部設(shè)置在所述輪緣(11)的周緣，所述旋轉(zhuǎn)件(20)位于車身側(cè)，且所述第一和第二懸掛件(70)位于所述輪盤和旋轉(zhuǎn)件之間。
6.如權(quán)利要求5所述的車輪組件，其特征在于所述第一支承件(50；150)包括軸(51；151)和第一支架(52；152)，所述軸(51；151)沿所述車輪(10)的中心軸線的方向延伸并穿過所述旋轉(zhuǎn)件(20)，所述軸(51；151)的末端部位于所述輪緣(11)內(nèi)部，且所述第一支架(52；152)安裝在所述軸的末端部，所述第二支承件(60；160)包括可繞所述車輪中心軸線旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到輪盤(12)的第二支架(61；161)，所述第一和第二支架包括在上下方向上彼此面對的接收部(52x，61x)，和所述第一和第二懸掛件(70)的上端和下端分別結(jié)合到所述第一和第二支架的接收部。
7.如權(quán)利要求6所述的車輪組件，還包括將軸承(53)置于所述第一支承件(50；150)的軸(51；151)和所述旋轉(zhuǎn)件(20)之間。
8.如權(quán)利要求3所述的車輪組件，還包括在所述輪緣(11)內(nèi)部在所述旋轉(zhuǎn)件(20)和車輪(10)之間設(shè)置橫向力支承機構(gòu)(40)，該橫向力支承機構(gòu)允許所述車輪相對于車身在與所述車輪中心軸線正交的平面內(nèi)的相對移動，并且禁止所述車輪沿車輪中心軸線方向的相對移動。
9.如權(quán)利要求8所述的車輪組件，其特征在于所述橫向力支承機構(gòu)是扁平支承部(40)，該扁平支承部具有固定到所述輪緣內(nèi)周的外環(huán)(41)、固定到所述旋轉(zhuǎn)件外周的內(nèi)環(huán)(42)、形成于所述外環(huán)中且徑向向內(nèi)突出的接收板部(41a)和形成于所述內(nèi)環(huán)中且徑向向外突出的接收板部(42a)，和置于所述接收板部(41a)和接收板部(42a)之間的滾珠(45)。
10.如權(quán)利要求1所述的車輪組件，還包括在所述輪緣(11)內(nèi)部設(shè)于所述第一支承件(50；150)和第二支承件(60；160)之間的橫向力支承機構(gòu)(90；190)，該橫向力支承機構(gòu)(90；190)允許所述車輪相對于車身在與車輪中心軸線正交的平面內(nèi)的相對移動，和禁止所述車輪沿車輪中心軸線方向的相對移動。
11.如權(quán)利要求10所述的車輪組件，其特征在于所述橫向力支承機構(gòu)是連桿機構(gòu)(90；190)。
12.如權(quán)利要求11所述的車輪組件，其特征在于分別向所述連桿機構(gòu)(190)的前面和后面放置所述第一和第二懸掛件(70)，以使得所述連桿機構(gòu)(190)置于所述第一和第二懸掛件之間。
13.如權(quán)利要求11所述的車輪組件，其特征在于所述連桿機構(gòu)(90；190)包括第一和第二連桿(95，96；195，196)，和第一、第二與第三連接接頭(91-93；191-193)，所述第一支承件(50；150)和第一連桿通過所述第一連接接頭彼此可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合，所述第二支承件(160)和第二連桿通過所述第二連接接頭彼此可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合，和所述第一連桿和第二連桿通過所述第三連接接頭彼此可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合，知所述第三連接接頭的位置遠(yuǎn)離連接所述第一和第二連接接頭的線。
14.如權(quán)利要求13所述的車輪組件，其特征在于所述第一支承件(50；150)包括軸(51；151)和第一支架(52；152)，該軸(51；151)沿所述車輪(10)的中心軸線的方向延伸并具有位于輪緣(11)內(nèi)部的末端部，且所述第一支架(52；152)安裝在所述軸的末端部，所述第二支承件(160)包括可繞車輪中心軸線旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到所述車輪(10)的輪盤(12)的第二支架(162)，所述第一和第二支架包括在上下方向上彼此面對的接收部(52x，162x)，所述第一和第二懸掛件的上端和下端分別結(jié)合到所述第一和第二支架的接收部，和所述第一連桿(95；195)通過第一連接接頭(91；191)結(jié)合到所述第一支承件的軸(51；151)。
15.如權(quán)利要求13所述的車輪組件，其特征在于所述第一、第二和第三接頭(191-193)設(shè)有各自的成對連接件(191x-193x)，連接件(191x-193x)的位置沿所述車輪(10)的中心軸線的方向彼此遠(yuǎn)離。
16.如權(quán)利要求13所述的車輪組件，其特征在于所述第一和第二懸掛件(70)，第一、第二和第三連接接頭(191-193)以及第一和第二連桿(195，196)基本上位于同一垂直平面上，該垂直平面與所述車輪的中心軸線正交。
17.如權(quán)利要求13所述的車輪組件，其特征在于所述第一、第二和第三連接接頭(191-193)包括承受徑向力和橫向力的軸承(191x-193x)。
18.如權(quán)利要求17所述的車輪組件，其特征在于所述第一連桿(195)向下延伸，和所述第一支架(152)具有一對位于所述第一連桿相對側(cè)的限位件(152c)，限位件(152c)限制所述第一連桿的運動的旋轉(zhuǎn)范圍。
19.如權(quán)利要求18所述的車輪組件，其特征在于所述第一連接接頭(191)具有外管(191a)，和所述軸承(191x)設(shè)置在所述外管和所述第一支承件(150)的軸(151)之間，所述第二連接接頭(192)和第三連接接頭(193)具有各自的短軸(192b，193b)和各自的外管(192a，193a)，所述軸承(192x，193x)設(shè)置在所述各自的短軸和外管之間，所述第二連接接頭的外管固定到所述第二支架(162)，所述第一連桿(195)的相對端部固定到所述第一連接接頭的外管和第三連接接頭的外管，并且所述第二連桿(196)的相對端部固定到所述第二連接接頭的短軸和第三連接接頭的短軸，和開口(192w，193w)分別形成于所述第二和第三連接接頭的外管中，所述第二連桿穿過開口(192w，193w)并能在預(yù)定角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所述開口沿圓周方向的相對端部充當(dāng)控制所述第二連桿的旋轉(zhuǎn)角度范圍的限位件。
20.如權(quán)利要求13所述的車輪組件，其特征在于所述第一、第二和第三連接接頭(91-93)包括各自的橡膠襯套。
21.如權(quán)利要求3所述的車輪組件，其特征在于將所述旋轉(zhuǎn)件(20)結(jié)合到制動器的旋轉(zhuǎn)元件(100)，并且所述制動器的制動扭矩通過所述旋轉(zhuǎn)件和彈簧機構(gòu)(30)傳遞到車輪(10)。
22.如權(quán)利要求3所述的車輪組件，其特征在于將所述旋轉(zhuǎn)件(20)結(jié)合到車輛的旋轉(zhuǎn)傳動系，并且來自所述旋轉(zhuǎn)傳動系的驅(qū)動扭矩通過所述旋轉(zhuǎn)件和彈簧機構(gòu)(30)傳遞到車輪。
權(quán)利要求
1.一種包括具有環(huán)形輪緣(11)的車輪(10)的車輪組件，特征在于包括安裝在車身上且延伸到所述輪緣內(nèi)部的第一支承件(50；150)，可繞所述車輪的中心軸線旋轉(zhuǎn)地在所述輪緣內(nèi)部結(jié)合到所述車輪的第二支承件(60；160)，和在所述輪緣內(nèi)部安裝在所述第一支承件和第二支承件之間的大體上升起的位置中的懸掛件(70)，所述懸掛件減弱和吸收從所述車輪傳遞來的上下方向的撞擊和振動。
2.如權(quán)利要求1所述的車輪組件，其特征在于將所述懸掛件(70)設(shè)置為第一懸掛件，和在所述輪緣內(nèi)部將第二懸掛件(70)安裝在所述第一支承件(50；150)和第二支承件(60；160)之間的大體上升起的位置中，所述第一和第二懸掛件相對于垂直軸線向前和向后沿不同方向傾斜。
3.如權(quán)利要求1所述的車輪組件，還包括由所述車身支承且設(shè)置在所述輪緣內(nèi)部的旋轉(zhuǎn)件(20)，和安裝在所述輪緣(11)內(nèi)周與所述旋轉(zhuǎn)件外周之間的彈簧機構(gòu)(30)，其中所述彈簧機構(gòu)包括多個沿圓周方向定位的彈簧件(35)。
4.如權(quán)利要求3所述的車輪組件，其特征在于所述彈簧機構(gòu)(30)包括多個徑向向內(nèi)突出的第一彈簧接收部(31a)和多個徑向向外突出的第二彈簧接收部(32a)，第一彈簧接收部(31a)沿圓周方向基本上等矩地位于所述輪緣(11)的內(nèi)周中，第二彈簧接收部(32a)沿圓周方向基本上等矩地位于所述旋轉(zhuǎn)件(20)的外周中，和壓縮螺旋彈簧(35)，其充當(dāng)所述彈簧件，并且被置于所述第一彈簧接收部和第二彈簧接收部之間，第一彈簧接收部和第二彈簧接收部定位成沿圓周方向彼此面對。
5.如權(quán)利要求3所述的車輪組件，其特征在于所述車輪(10)包括輪盤(12)，其在所述輪緣(11)的與車身相對的側(cè)部設(shè)置在所述輪緣(11)的周緣，所述旋轉(zhuǎn)件(20)位于車身側(cè)，并且所述懸掛件(70)位于所述輪盤和旋轉(zhuǎn)件之間。
6.如權(quán)利要求5所述的車輪組件，其特征在于所述第一支承件(50；150)包括軸(51；151)和第一支架(52；152)，所述軸(51；151)沿所述車輪(10)的中心軸線的方向延伸并穿過所述旋轉(zhuǎn)件(20)，所述軸(51；151)的末端部位于所述輪緣(11)內(nèi)部，和所述第一支架(52；152)安裝在所述軸的末端部，所述第二支承件(60；160)包括可繞所述車輪中心軸線旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到輪盤(12)的第二支架(61；161)，所述第一和第二支架包括在上下方向上彼此面對的接收部(52x，61x)，和所述懸掛件(70)的上端和下端分別結(jié)合到所述第一和第二支架的接收部。
7.如權(quán)利要求6所述的車輪組件，還包括將軸承(53)置于所述第一支承件(50；150)的軸(51；151)和所述旋轉(zhuǎn)件(20)之間。
8.如權(quán)利要求3所述的車輪組件，還包括在所述輪緣(11)內(nèi)部在所述旋轉(zhuǎn)件(20)和車輪(10)之間設(shè)置橫向力支承機構(gòu)(40)，該橫向力支承機構(gòu)允許所述車輪相對于車身在與所述車輪中心軸線正交的平面內(nèi)的相對移動，并且禁止所述車輪沿車輪中心軸線方向的相對移動。
9.如權(quán)利要求8所述的車輪組件，其特征在于所述橫向力支承機構(gòu)是扁平支承部(40)，該扁平支承部具有固定到所述輪緣內(nèi)周的外環(huán)(41)、固定到所述旋轉(zhuǎn)件外周的內(nèi)環(huán)(42)、形成于所述外環(huán)中且徑向向內(nèi)突出的接收板部(41a)和形成于所述內(nèi)環(huán)中且徑向向外突出的接收板部(42a)，和置于所述接收板部(41a)和接收板部(42a)之間的滾珠(45)。
10.如權(quán)利要求1所述的車輪組件，還包括在所述輪緣(11)內(nèi)部設(shè)于所述第一支承件(50；150)和第二支承件(60；160)之間的橫向力支承機構(gòu)(90；190)，該橫向力支承機構(gòu)(90；190)允許所述車輪相對于車身在與車輪中心軸線正交的平面內(nèi)的相對移動，和禁止所述車輪沿車輪中心軸線方向的相對移動。
11.如權(quán)利要求10所述的車輪組件，其特征在于所述橫向力支承機構(gòu)是連桿機構(gòu)(90；190)。
12.如權(quán)利要求11所述的車輪組件，其特征在于將所述懸掛件設(shè)置為第一懸掛件(70)，并且第二懸掛件(70)設(shè)于所述第一支承件(150)和第二支承件(160)之間的所述輪緣(11)內(nèi)部的大體上升起的位置中，分別向所述連桿機構(gòu)(190)的前面和后面放置所述第一和第二懸掛件，以使得所述連桿機構(gòu)(190)置于所述第一和第二懸掛件之間，并且所述第一和第二懸掛件相對于垂直軸線向車輛前面和后面沿不同方向傾斜。
13.如權(quán)利要求11所述的車輪組件，其特征在于所述連桿機構(gòu)(90；190)包括第一和第二連桿(95，96；195，196)，和第一、第二與第三連接接頭(91-93；191-193)，所述第一支承件(50；150)和第一連桿通過所述第一連接接頭彼此可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合，所述第二支承件(160)和第二連桿通過所述第二連接接頭彼此可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合，和所述第一連桿和第二連桿通過所述第三連接接頭彼此可旋轉(zhuǎn)地結(jié)合，和所述第三連接接頭的位置遠(yuǎn)離連接所述第一和第二連接接頭的線。
14.如權(quán)利要求13所述的車輪組件，其特征在于所述第一支承件(50；150)包括軸(51；151)和第一支架(52；152)，該軸(51；151)沿所述車輪(10)的中心軸線的方向延伸并具有位于輪緣(11)內(nèi)部的末端部，且所述第一支架(52；152)安裝在所述軸的末端部，所述第二支承件(160)包括可繞車輪中心軸線旋轉(zhuǎn)地結(jié)合到所述車輪(10)的輪盤(12)的第二支架(162)，所述第一和第二支架包括在上下方向上彼此面對的接收部(52x，162x)，所述懸掛件的上端和下端分別結(jié)合到所述第一和第二支架的接收部，和所述第一連桿(95；195)通過第一連接接頭(91；191)結(jié)合到所述第一支承件的軸(51；151)。
15.如權(quán)利要求13所述的車輪組件，其特征在于所述第一、第二和第三接頭(191-193)設(shè)有各自的成對連接件(191x-193x)，連接件(191x-193x)的位置沿所述車輪(10)的中心軸線的方向彼此遠(yuǎn)離。
16.如權(quán)利要求13所述的車輪組件，其特征在于所述懸掛件(70)，第一、第二和第三連接接頭(191-193)以及第一和第二連桿(195，196)基本上位于同一垂直平面上，該垂直平面與所述車輪的中心軸線正交。
17.如權(quán)利要求13所述的車輪組件，其特征在于所述第一、第二和第三連接接頭(191-193)包括承受徑向力和橫向力的軸承(191x-193x)。
18.如權(quán)利要求17所述的車輪組件，其特征在于所述第一連桿(195)向下延伸，和所述第一支架(152)具有一對位于所述第一連桿相對側(cè)的限位件(152c)，限位件(152c)限制所述第一連桿的運動的旋轉(zhuǎn)范圍。
19.如權(quán)利要求18所述的車輪組件，其特征在于所述第一連接接頭(191)具有外管(191a)，和所述軸承(191x)設(shè)置在所述外管和所述第一支承件(150)的軸(151)之間，所述第二連接接頭(192)和第三連接接頭(193)具有各自的短軸(192b，193b)和各自的外管(192a，193a)，所述軸承(192x，193x)設(shè)置在所述各自的短軸和外管之間，所述第二連接接頭的外管固定到所述第二支架(162)，所述第一連桿(195)的相對端部固定到所述第一連接接頭的外管和第三連接接頭的外管，并且所述第二連桿(196)的相對端部固定到所述第二連接接頭的短軸和第三連接接頭的短軸，和開口(192w，193w)分別形成于所述第二和第三連接接頭的外管中，所述第二連桿穿過開口(192w，193w)并能在預(yù)定角度范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)，所述開口沿圓周方向的相對端部充當(dāng)控制所述第二連桿的旋轉(zhuǎn)角度范圍的限位件。
20.如權(quán)利要求13所述的車輪組件，其特征在于所述第一、第二和第三連接接頭(91-93)包括各自的橡膠襯套。
21.如權(quán)利要求3所述的車輪組件，其特征在于將所述旋轉(zhuǎn)件(20)結(jié)合到制動器的旋轉(zhuǎn)元件(100)，并且所述制動器的制動扭矩通過所述旋轉(zhuǎn)件和彈簧機構(gòu)(30)傳遞到車輪(10)。
22.如權(quán)利要求3所述的車輪組件，其特征在于將所述旋轉(zhuǎn)件(20)結(jié)合到車輛的旋轉(zhuǎn)傳動系，并且來自所述旋轉(zhuǎn)傳動系的驅(qū)動扭矩通過所述旋轉(zhuǎn)件和彈簧機構(gòu)(30)傳遞到車輪。
全文摘要
問題為了提供一種車輪組件，其允許消除車輪外側(cè)上用于懸掛件的安裝空間，并能令人滿意地衰減和吸收垂直方向上的沖擊和振動。解決問題的方法懸掛件(70)以大體上升起的狀態(tài)設(shè)置在輪緣(11)的徑向內(nèi)側(cè)上。懸掛件(70)的上端連接到安裝于車身的第一支承件(50)。懸掛件(70)的下端連接到第二支承件(60)，第二支承件(60)可旋轉(zhuǎn)地連接到車輪(10)的輪盤(12)。垂直方向上的來自車輪(10)的沖擊和振動由懸掛件(70)衰減和吸收。彈簧機構(gòu)(30)和扁平支承部(40)也存放在車輪(10)中。彈簧機構(gòu)(30)安裝在可旋轉(zhuǎn)地支承在車身上的旋轉(zhuǎn)件(20)和車輪(10)的輪緣(11)之間。當(dāng)旋轉(zhuǎn)件(20)固定到制動鼓時，制動扭矩通過彈簧機構(gòu)(30)傳遞到車輪(10)。扁平支承部(40)設(shè)置在輪緣(11)和旋轉(zhuǎn)件(20)之間，并禁止車輪(10)相對于車身的軸向運動。
文檔編號B60B9/06GK1802271SQ200480015688
公開日2006年7月12日 申請日期2004年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月5日
發(fā)明者木村嘉昌, 今村正 申請人:都美工業(yè)股份有限公司