具有懸掛系統(tǒng)的車輪和具有懸掛系統(tǒng)的對中單元的制作方法
【專利摘要】一種車輪具有懸掛系統(tǒng)，可以連接至車輛，例如輪椅，包括：輪轂(38)和圍繞所述輪轂(38)的輪軸(42)旋轉的輪框(34)。在所述輪轂(38)與輪框(34)之間設置多個支承件(40)。所述支承件(40)用于當被壓縮至閾值之前時保持所述距離，并在被壓縮至超過所述閾值時可復原地改變所述距離。根據本發(fā)明，所述支承件(40)包括彈簧件(50)，用于當所述支承件(40)壓縮或拉伸時通過壓縮減震沖擊。所述彈簧件(50)優(yōu)選為預壓。
【專利說明】具有懸掛系統(tǒng)的車輪和具有懸掛系統(tǒng)的對中單元
【【技術領域】】
[0001]本發(fā)明涉及具有懸掛系統(tǒng)(suspension system)的車輪(wheel)。該車輪具體而言可以用于自力驅動(self-propelled)車輛，例如輪椅和自行車。另外，這些車輪還可以用于任何旋轉質量(包括機動車輛和裝備其他動力裝置的車輛的車輪)。另外，本發(fā)明涉及包括懸掛系統(tǒng)的對中單元(centralizing unit),根據本發(fā)明，此對中單元可以是車輪的一部分。
【【背景技術】】
[0002]旋轉質量有助于適應由于內力和/或外力以及相接觸的表面的撞擊造成的震動和沖擊。一個實例是車輪在非純平表面上行駛一定距離時的振動。機動車輛和其他車輛通常包括笨重的懸掛系統(tǒng)以保護其底盤或其他有關零件過早出現故障以及避免對乘客造成不舒適的情況。
[0003]懸掛系統(tǒng)(大部分包括彈簧和彈簧件)通常一端連接至機器或車輛的靜態(tài)零件，并與為旋轉質量或者旋轉器提供穩(wěn)定旋轉軸的輪軸或其他元件直接接觸。例如，在粗糙表面上行駛的車輪將把軸向力、垂直力和其他力(例如撞擊和/或振動)傳輸至輪軸，可以利用位于所述輪軸 和底盤之間的懸掛裝置部分吸收和減小這些力。在車輪內實施懸掛機構已經有數種已知方式。
[0004]最近幾年，發(fā)展的趨勢越來越朝向于更為高效的自力驅動車輛，在所述車輛中，投入的人力被轉換為具有最小能量損失的車輛運動?，F代的輪椅和自行車加入了輕重量的結構零件、具有改進的強度-重量比的車輪結構、設計對于旋轉具有最小阻力的輪胎等。大多數駕駛者喜歡剛性或者更有路感的駕乘，而不是柔軟的感覺，特別是在大體上平滑的表面上駕駛或者上坡騎行時以及在加速、減速或機動時。在實現懸掛時，生產商通常在生理和改善的舒適性需求與用戶的動態(tài)喜好之間進行可以接受的權衡。
[0005]從GB2 188 596中可以知曉一種具有彈性輪輻(spoke)的輪椅車輪。這些輪輻非徑向設置，從而輪輻可以由沖擊力而固定。這種車輪的缺點是輪輻在大應力情況下可能受損。
[0006]從DE 10 2005 032 537可以知曉另一種具有在車輪內部實施的懸掛機構的車輪。此汽車車輪具有包括液壓減震器的徑向設置的輪輻。使用這種減震器的一個可能的缺點是通過壓縮減震器產生的減震特性與拉伸減震器產生的減震特性不同。由于所述車輪具有數個規(guī)則設置的減震器，與被壓縮的減震器相對設置的減震器將被拉伸。由于上述不同的減震特性，車輪的旋轉變得不均衡。另外，DE 10 2005 032537所述的減震器不能進行預壓(preloade)。
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【發(fā)明內容】
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[0007]因此，本發(fā)明的一個目的是提供一種車輪，特別是一種用于自力驅動車輛(例如輪椅或自行車)的車輪，其具有平滑和均衡的減震系統(tǒng)(damping system)。[0008]此目的以及其他目的可以通過根據權利要求1的車輪來實現。并通過根據權利要求26的對中單元來實現。
[0009]本發(fā)明可以涉及或者在任何旋轉質量中實現,所述旋轉質量包括車輪,其具有在標稱狀態(tài)下與輪框(rim)成同軸關系的輪轂(hub)。
[0010]根據本發(fā)明的車輪連接或者可以連接至車輛，特別是自力驅動車輛、輪椅等、或其他車輛(例如汽車、摩托車)等。所述車輪具有輪轂，所述輪轂包括輪軸或者可以連接至所述輪軸。此輪轂可以包括軸承，具體而言所述軸承的內圈可以連接至所述輪軸。另外，所述車輪包括可以圍繞所述輪軸旋轉的輪框。所述輪框具體而言包括輪緣(wheel rim)、輪胎、輪轂、軸承外圈等。在所述輪轂與輪框之間設置了至少一個、特別是多個支承件。所述支承件通常提供所述固定件與所述輪框之間的固定距離。根據本發(fā)明，所述支承件適于在受壓至一個閾值之前保持所述距離并在受壓超過此閾值時可復原地改變所述距離。根據本發(fā)明的實施方式，所述支承件的此功能通過彈簧件獲得，所述彈簧件是所述支承件的一部分或者構成所述支承件。所述彈簧件在壓縮時存儲機械能，并且在優(yōu)選實施方式中，所述彈簧件被預壓至預定閾值，從而只被壓縮至大于所述閾值的壓縮力。在某些實施方式中，所述彈簧件包括或者連接至或者功能性地連接至減震器，所述減震器只有在彈簧件改變尺寸或者可選地只在彈簧件壓縮過程中有效地運轉(例如吸收或者消除動能)。在某些實施方式中，如果所述支承件壓縮或者如果其拉伸，所述彈簧件由所述行程(stroke)在雙方向上壓縮。通過獨立于所述支承件的壓縮或拉伸而壓縮所述彈簧件，可選地提供獨特的減震特性。因此，本發(fā)明的優(yōu)勢是具有多個位于所述輪轂和輪框之間的多個支承件的車輪可以平滑地減震，優(yōu)選地是只在振幅大于預定閾值的沖擊或振動時。在本發(fā)明的優(yōu)選實施方式中，所述支承件包括兩個可滑動地相互連接的縱向件。所述兩個縱向件可選擇地包括兩個圓柱件、或者一個圓柱件和一個桿件，其中一個位于另一個內部。所述彈簧件和/或減震器可以位于所述兩個縱向件之中和/或之間，從而所述縱向件彼此之間的相對移動使所述彈簧件和/或減震器被壓縮。
[0011]在某些實施方式中，所述彈簧件和/或減震器的兩個末端部分連接至所述兩個縱向件其中之一，從而可選地，所述彈簧件的兩個末端部分連接至內部縱向件。在此優(yōu)選實施方式中，所述彈簧件圍繞所述外部縱向件。在另一優(yōu)選實施方式中，所述連接是相反方向的，從而所述彈簧件的兩個末端部分連接至所述外部縱向件，這樣所述彈簧件優(yōu)選的位于所述內部縱向件的內部。
[0012]在某些這種可選實施方式中，固定件連接至所述彈簧件和所述內部或外部縱向件的末端部分。這些追隨(tracked)滑動件優(yōu)選穿過縱向槽,其優(yōu)選位于兩個縱向件中。這些縱向槽的沿著所述減震器的減震或者移動方向的外末端是所述減震器的止動器(stopper)。如果所述減震器優(yōu)選預壓，則兩個追隨滑動件由于所述減震器的預壓力而被壓在所述縱向槽的外末端。
[0013]所述追隨滑動件將所述彈簧件連接至內部或外部縱向件并優(yōu)選具有銷形外形。
[0014]所述彈簧件可以包括彈簧，可選地是螺旋壓縮彈簧或活塞彈簧，氣動或者液壓。在使用活塞類型彈簧的情況下，所述彈簧件可以包括減震功能，例如，如果其活塞件設有至少一個微小開口，允許流體介質在行程過程中從中流過，通過流體摩擦將動能轉換為熱量。減震器可以設置為獨立元件，可選地為液壓缸型(例如“減震器”)、線性或者旋轉的、或者在固體元件之間的干摩擦上運轉的機械減震器、滯后型減震器(例如金屬或聚合物壓縮結構)。
[0015]另外，所述多個支承件可選地以非徑向方式連接至所述輪轂。因此，由對車輪位于下部的支承件的沖擊產生的壓力將不被直接傳輸至所述車輪的輪軸，但是至少部分地被引導圍繞所述車輪的輪軸，導致位于上部位置的支承件伸長。這種非徑向結構具有數個優(yōu)勢，包括增加支承件以及內部彈簧件和/或減震器的行程長度(stroke length)并增加整個結構的總體穩(wěn)定性和/或強度。另外，當所述輪轂脫離相對于所述輪緣的同軸性并且激活懸掛，相互連接的支承件的非徑向構造使所述輪轂相對于輪緣圍繞其軸線旋轉，從而具體而言活塞型的彈簧件和/或減震器防止?jié)撛诘摹罢掣健爆F象，例如，如果變化的力在行程起始階段與其垂直的話。
[0016]因此，在實施方式中，所述輪轂特別地包括徑向設置的臂，從而所述支承件連接至所述這些臂的外部末端部分。
[0017]可選地，所述支承件可樞轉地連接至所述輪轂和/或所述車輪的旋轉件。
[0018]在一個實施方式中，所述支承件圍繞輪轂對稱地設置，從而相鄰支承件的距離相
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[0019]在另一個實施方式中，兩個支承件構成一對支承件，從而優(yōu)選地設置多對支承件，從而所述對圍繞輪轂對稱地設置。在此實施方式中，優(yōu)選地所述輪轂的臂的末端部分具有兩個突出部，從而支承件連接至兩個突出部的每一個。與不同臂的末端部分相連的兩個支承件形成一對支承件。此對支承件的兩個支承件相對于所述輪轂的軸線和輪緣之間的徑向線對稱地設置。
[0020]在本發(fā)明的某些實施方式中，所述車輛是自力驅動車輛，例如輪椅或自行車。在某些實施方式中，所述車輪是輪椅中的后輪。在某些實施方式中，所述車輪包括可以固定地圍繞從所述車輛伸出的兩個軸線旋轉的腳輪(caster)。在本發(fā)明的某些實施方式中，所述輪轂包括下列至少之一:輪軸、腳輪外殼和軸承內圈。在某些實施方式中，所述輪緣包括下列至少之一:輪胎、輪緣、輪轂外殼、叉架(fork)和軸承外圈。
[0021]在本發(fā)明的某些實施方式中，所述閾值與所述車輪吸收的最小震動大小相關?？蛇x擇地或者額外地，所述閾值與由所述車輪吸收的最小振幅相關?？蛇x擇地或者額外地，所述閾值與由所述車輪吸收的最大振幅相互地相關?？蛇x擇地或者額外地，所述閾值與由所述車輪吸收的最大振動頻率相互地相關。
[0022]另外，在某些實施方式的一個方面，本發(fā)明涉及可選地包括懸掛系統(tǒng)的對中單元。所述懸掛系統(tǒng)包括至少一個支承件。此支承件具有上述車輪的優(yōu)選實施方式所述外部縱向件和內部縱向件。具體而言，所述外部縱向件包括內腔并包括兩個槽，一個頂部外槽和一個底部內槽。另外，可以在所述外部縱向件的內腔中滑動的所述內部縱向件也包括兩個槽，一個頂部內槽和一個底部外槽。在兩個頂部槽和兩個底部槽的每一個中都設有滑銷(slidingpin)。在兩個滑銷之間，設置彈簧件與兩個銷相連。所述槽的尺寸和設置使得兩個縱向件之間的中心相對位置使得所述頂部銷和底部銷由彈簧推至最大距離。在所述縱向件的任何非中心相對位置，所述銷被壓至彼此接近為小于最大距離的距離，從而壓縮位于所述兩個銷之間的彈簧。
[0023]所述彈簧件優(yōu)選預壓，從而其標稱長度小于所述彈簧的未壓縮長度。[0024]在對中單元的優(yōu)選實施方式中，所述對中單元包括中心件，所述中心件在第一部分連接至第一支承件，在均勻移置的第二部分上連接至第二支承件。優(yōu)選地，第三支承件連接至中心件，從而所述支承件均勻地移置。所述支承件優(yōu)選為相同的。加載具有兩個支承件的中心件將使得一個中心件伸長而其他支承件壓縮，從而兩個支承件的兩個彈簧件都被壓縮，從而其累積的壓力對抗所述加載。如果大量的支承件圍繞中心件對稱設置，存在相同的原理，即使所述支承件伸長，所述彈簧件也被壓縮。
【【專利附圖】

【附圖說明】】
[0025]下面將參照附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行說明。
[0026]圖1A-B是根據本發(fā)明實施方式的輪椅和車輪在移動過程中將遇到不同障礙的側視圖；
[0027]圖2A-C是根據本發(fā)明第一優(yōu)選實施方式的包括多個行程型可選懸掛件的車輪的示意圖；
[0028]圖3是本發(fā)明的第二實施方式的透視圖；
[0029]圖4A-C是在圖3所示車輪中使用的彈簧件在不同減震狀態(tài)下的側視圖；和
[0030]圖5A-C是左右對稱彈簧機構的示意圖。
【【具體實施方式】】
[0031]為了便于說明和理解，在用于輪椅或者其他類型自力驅動車輛的示例性懸掛機構的場景下對下面的優(yōu)選實施方式進行說明。但是，本發(fā)明并不局限于具體描述的裝置，在不背離本發(fā)明的總體范圍的情況下，本發(fā)明可以適于各種應用。例如，具有本發(fā)明所述原理的裝置可以用于包括機動或其他方式驅動的車輛的車輪的任何旋轉質量。
[0032]普通懸掛系統(tǒng)用于吸收阻礙或者障礙給車輛導致的減速和/或不需要的振動和/或協(xié)助車輪順應地形并避免與其失去接觸或抓緊。為實現此目的，懸掛系統(tǒng)用于吸收和/或散除能量，包括可以轉換為有效動能的能量。另外，普通懸掛系統(tǒng)(例如包括金屬彈簧、減震材料和彈性體的零件)導致松軟或者松散的感受，這可能導致不穩(wěn)定的感覺，這對于許多用戶而言是不滿意的。
[0033]為了能夠對應對上述以及其他考慮，本發(fā)明提供或者包括用于根據吸收的干擾或擾動的類型和/或大小可選擇響應性(或非響應性)的裝置。
[0034]請參看附圖，圖1A-B是根據本發(fā)明實施方式的輪椅10和后輪11在移動過程中將遇到不同障礙的側視圖。除了結合兩個后輪、例如后輪11之外，輪椅10還包括座椅12和一對腳輪13。在圖1A中，輪椅10沿著路徑20移動，路徑20包括高度為χ的臺階或路階(curb descent) 21以及多個凹槽22，例如鋪砌路面上的瓷磚縫隙或槽。高度χ在側壁路緣的情況下可能為大約IOcm或更大，在標準樓梯臺階的情況下為15cm或更大。另一方面，凹槽22的高度小于3cm，通常大約為1cm。在某些實施方式中，本發(fā)明的懸掛系統(tǒng)包括用于選擇性區(qū)分不同高度的下降，例如最大Icm的下降,可選地最大3cm和大于等于Icm的下降，可選地3cm，可選地5cm或更高，或者更低或中間。并且，選擇性區(qū)分可以適用于一定范圍內的下降或波動，例如大于3cm并低于10cm。 [0035]圖中顯示輪椅10以其前端向上傾斜地運動接近前向臺階(forward-facingstep) 21 (通常稱為進行“前輪離地”)，并圍繞后輪11樞轉，這是在進行越過臺階時的通常操作，該操作可能由服務員或者輪椅用戶自己進行。所述傾斜角α可以在0°到40°之間，可選擇地該角度可以更高。這種傾斜操作改變了輪椅與地面的沖擊角度并應該在設計有效懸掛系統(tǒng)的時候考慮。在某些實施方式中，本發(fā)明的懸掛系統(tǒng)用于有效懸掛不同沖擊角度的下降，可選地角度范圍為一 10。到10。，可選地一 30。到30。，可選地一 60。到60。。并且，在某些實施方式中，該下降可能是相反地進行，即后輪先行，而前腳輪還位于頂部平臺上，產生通常小于20°的柔和的“拉起(nose up) ”角，但這個角度可選地更高。
[0036]圖1B顯示了第二種示例情形，其中車輪11(為了便于說明分別顯示)沿著路徑30行進，路徑30包括高度很大的凸起31，隨后是較薄的粗糙不平的路面32。在某些實施方式中，本發(fā)明的懸掛系統(tǒng)包括用于選擇性地區(qū)分不同高度的凸起的裝置，例如可以減震0.5cm或更高的凸起，可選地Icm或更高，可選地3cm或更高?？蛇x擇地或者額外地，該裝置或其他裝置可以減震高度小于車輪半徑的凸起，可選地小于其半徑的3/4，可選地小于其半徑的1/2。可選擇地或者額外地，該裝置或其他裝置可以區(qū)分道路的類型(例如像路32的粗糙不平的路面)，路的類型導致不同的車輛和/或車輪振動，其區(qū)別于加速沖擊大小和/或頻率，可選地也取決于車輛的速度。在某些實施方式中，懸掛可選擇性還基于設定的允許加載(例如輪椅和用戶的組合重量)或者基于設定的允許加載范圍，從而只有滿足了這種條件，懸掛系統(tǒng)可以正確地區(qū)分這種預定下降高度。例如，根據本發(fā)明實施方式的懸掛系統(tǒng)可以設置在輪椅的兩個后輪上，并且設置和預先設置為，例如當輪椅和輪椅的組合重量處于40Kg至120Kg，或者可選地處于50Kg至lOOKg，或者可選地處于處于60Kg至80Kg，或者可選地大于70Kg，或者更高或更低或中間值，則所述懸掛系統(tǒng)將在源自高度40mm或更小、可選地20mm或更小、可選地IOmm或更小、可選地5mm或更小、可選地2.5mm或更小、或者更高或更低或中間值的下降的沖擊情況下不運轉。
[0037]下面參照圖2A-C，其示出根據本發(fā)明第一優(yōu)選實施方式的包括多個行程型可選懸掛件740 (或760)的車輪700的示意圖。車輪700包括其上裝有輪胎720的輪框710、輪轂730以及所述多個懸掛件740，所述懸掛件740對稱和均勻地設置并連接在輪框710與輪轂730之間。在某些實施方式中，懸掛件740在小于閾值大小的壓力情況下支持輪轂730與輪框710的接觸區(qū)域(例如凸緣715)之間的固定距離?？蛇x地，懸掛件740不保持或者只部分地支持輪框710的圓形，因此后者相對于先前示出的輪框可選地提供強度。在某些實施方式中，輪轂730包括中心圓形部分736，中心圓形部分736具有鉆孔738，期間穿過并容納軸承(未示出)，所述軸承利用輪軸安裝至(例如輪椅的)底盤。三個向外徑向延伸部734源自輪轂中心736 ;每個徑向延伸部734末端是角向延伸頭732 ;每個角向延伸頭732包括兩個側邊；其中每個側邊可樞轉地連接至懸掛件740的向內連接部742。懸掛件740包括向外連接部746，其在凸緣715可樞轉地連接至輪框710。每個懸掛件740包括能在圓柱形殼體745內滑動地移動的活塞741。活塞741和殼體745包括沿著并平行于其縱向軸線設置的線性槽(分別為744和748)，并且每個都包括在對應的線性槽(銷743在線性槽748中，銷747在線性槽744中)中滑動地移動的移動銷(分別為743和747)。預壓壓縮彈簧750設置為連接在銷743與747之間。彈簧750在(根據預壓的)預定閾值下全部舒張或者壓縮時，保持銷743和747于通常固定的距離。當活塞741和殼體745承受超過所述預定閾值的壓縮或者伸展時，所述銷最終彼此靠近以壓縮彈簧750。還可以設置減震件(未示出)以平行于彈簧750的收縮運動而動作。元件760是替代性設置并可以取代懸掛件740，并同時保持類似特性，其基于氣壓彈簧770而非螺旋彈簧750。類似地，當元件760以超過所述閾值的在壓縮時伸長或縮短時，氣壓彈簧770將被壓縮。在某些實施方式中，氣壓彈簧包括本領域公知的減震能力。
[0038]在圖3和圖4A-C中顯示了可連接至車輛(具體而言是輪椅)的車輪的第二優(yōu)選實施方式。車輪10包括裝有輪胎36的輪框34。輪框34通過三個支承件40連接至輪轂
38。輪軸42設置在輪轂38中，在此實施方式中由軸承44環(huán)繞。軸承44的內圈固定至輪軸42，軸承44的外圈固定至具有三個臂48的連接件46。臂48徑向設置在輪軸42上。支承件40連接至臂48的外末端部分，從而支承件40不以徑向方式設置在車輪中。
[0039]為了緩沖(damp)行程等，支承件40的長度變化減震所述行程。
[0040]在圖4A-C中，顯示了支承件40處于不同狀態(tài)。
[0041]在通常狀態(tài)(即輪轂38與輪框34同軸)，每個支承件40都對中，不壓縮也不伸長。其中設置的彈簧50基本上被預壓(即其保持被壓縮至小于其未壓縮長度的長度)。
[0042]支承件包括兩個縱向件52和54，從而圓柱件54圍繞內部縱向件52。因此，可以沿縱向56使兩個縱向件52和54相對彼此移動。在內部縱向件52中，設置了減震器50。彈簧50包括活塞58，其位于氣缸60中。氣缸60例如充滿壓縮氣體或油。彈簧50在通常位置開始即被預壓，銷62相互隔開，從而彈簧已經被壓縮至閾值。只有在閾值之上其才能被進一步壓縮。(氣缸60和桿件58的)彈簧50的末端部分每個都連接至銷形追隨滑動件62。銷形追隨滑動件62穿過內部縱向件52的槽64和外部縱向件54的槽66。由于槽64和66，兩個縱向件52、54有可能沿縱向56移動。槽長度為該相對運動提供邊界，在該邊界以上銷62被移動。
[0043]如圖4B所示，組合作用力F和一 F壓縮支承件40。由于桿件58被壓入氣缸60以壓縮氣缸60中的氣體，所述力驅動并壓縮彈簧50?？蛇x地和額外地，彈簧50用作減震器，從而所述力產生的某些動能被消除并且所述沖擊被吸收。另外，左銷形追隨滑動件62在左槽64、66內移動。右銷形追隨滑動件62保持在原位。
[0044]在某些實施方式中，當根據本發(fā)明的自暫停(self-suspended)車輪或對中單元中有至少一個支承件時，至少第二支承件被拉伸，可選地以相同的長度，可選地以不同的長度。在某些這種實施方式中，安裝在兩個支承件中的彈簧和/或減震器在第一支承件壓縮和第二支承件拉伸的過程中應壓縮，從而兩個彈簧和/或減震器分別有助于總體機械能存儲和/或減震?，F在請參看圖4C，其顯示了支承件40由力F拉伸。根據本發(fā)明，彈簧50被壓縮，即例如桿件58壓縮氣缸60中設置的氣體，即使支承件40被拉伸。在這種情況下，由于左追隨滑動件62相對于通常位置保持在原位(圖4A)，從而在圖4C中右追隨滑動件62向左移動。由于右追隨滑動件62可以在外部縱向件54的槽66內向左移動，從而在圖4C中通過將內部縱向件52向左移動而導致上述移動，因此上述移動是可能的。
[0045]根據本發(fā)明的對中單元可以包括連接至三個支承件40的中心件48，從而中心件38不需要必須連接至輪轂，并且支承件40不需要必須連接至輪框(例如請參看圖3)。
[0046]下面參照圖5A-5C說明左右對稱彈簧機構的原理機制背景。
[0047]實際上，保持線性彈性規(guī)則的無限彈簧(infinite spring)(例如螺旋彈簧)將在其拉伸至所需力與壓縮至所需力之間具有大體相同的比率(通常稱為“k”或彈簧常數)。[0048]因此，如果這種彈簧可以作為拉伸彈簧和壓縮彈簧，其特性如圖5A的曲線所示。
[0049]在大多數懸掛系統(tǒng)中，所述彈簧都以某個壓縮預壓安裝，以防止彈簧在任何點被釋放，從而減小彈簧在沒有壓力的情況下的不需要的運動(請參看圖5B的曲線)。
[0050]由于預壓彈簧固有地在一個方向(例如壓縮)受壓，如果其還傾向于向相反方向(例如拉伸)移動，則預壓功能將沒有效率。
[0051]因此，當將系統(tǒng)壓縮預定距離(例如2cm)需要某個數量的力，則將彈簧拉伸相同距離需要較小的力。
[0052]本發(fā)明允許左右對稱的懸掛或者對中單元并不需要沿相反方向安裝兩種這種機構(或者子系統(tǒng))，從而用于圖5B所示曲線的鏡像(mirrored image)。
[0053]當實施對稱預壓的彈簧系統(tǒng)，壓縮和拉伸在其各自方向上都產生相同的力，同時在兩個方向上實現預壓功能，如圖5C所示。
[0054]這種“鏡像的”彈簧系統(tǒng)具有單向彈簧不具有的幾個優(yōu)點，例如利用單一彈簧件的雙向閾值和對稱懸掛響應，而其他處理循環(huán)或周期擾動的應用必須使用沿相反方向安裝的兩個系統(tǒng)。
[0055]雙向閾值的原理可以防止任何方向的運動，只要在系統(tǒng)上未施加大于某個大小的力(例如Fmin)。在此設置下，小于Fmin的任何方向的任何力都不會導致彈簧的任何運動，只有高于Fmin的力將使彈簧在任何方向上以k比率移動(不需要任何特殊推/拉連接)。
【權利要求】
1.一種車輪，具有懸掛系統(tǒng)，可以連接至車輛，包括: 輪轂(38，736)； 輪框(34，710);和 懸掛系統(tǒng)，具有位于所述輪轂(38，736)與所述輪框(34，710)之間以在其間提供通常固定距離的至少一個支承件(40，740)； 其中所述支承件(40，740)用于當被壓縮至閾值之前時保持所述距離，并在被壓縮至超過所述閾值時可復原地改變所述距離， 其特征在于， 所述至少一個支承件(40 ，740)包括彈簧件(50，750)，配置用于當所述支承件(40，740)壓縮并且如果所述支承件(40，740)拉伸時從標稱長度開始壓縮。
2.根據權利要求1所述的車輪，其中各所述彈簧件(50，750)在其標稱長度預壓。
3.根據權利要求1或2所述的車輪，其特征在于，所述支承件(40，740)包括減震件，所述減震件優(yōu)選地集成在所述彈簧件(50，750)中。
4.根據權利要求1所述的車輪，其特征在于所述支承件(40，740)包括可滑動地彼此連接的兩個縱向件(52，54)。
5.根據權利要求4所述的車輪，其特征在于所述縱向件(52，54)其中之一至少部分地位于另一個縱向件(52，54)的內部。
6.根據權利要求4或5所述的車輪，其特征在于，所述彈簧件(50)的兩個末端部分連接至所述兩個縱向件(52，54)其中至少一個。
7.根據權利要求6所述的車輪，其特征在于，所述減震件(750)圍繞所述外部縱向件(745)。
8.根據權利要求6所述的車輪，其特征在于，所述減震件(50)位于所述內部縱向件(52)內部。
9.根據權利要求1一 8中任一所述的車輪，其特征在于，所述減震件是彈簧(750)和/或流體減震器(50)。
10.根據權利要求2— 9任一所述的車輪，其特征在于，所述減震件(50)優(yōu)選地利用銷形追隨滑動件(62)以可滑動連接方式連接至內部和/或外部縱向件(52，54)。
11.根據權利要求10所述的車輪，其特征在于，所述追隨滑動件(62)穿過位于內部和/或外部縱向件(52，54)中的縱向槽(64，66)。
12.根據權利要求1一 11任一所述的車輪，其特征在于，所述支承件(40，740)以對于車輪中心非徑向方式連接至輪轂(38，736)。
13.根據權利要求12所述的車輪，其特征在于，所述輪轂(38，736)包括徑向設置的臂(48，734)，從而所述支承件(40，740)連接至所述臂(48，734)的外部末端部分。
14.根據權利要求1一 13任一所述的車輪，其特征在于，所述支承件(40，740)可樞轉地連接至所述輪轂(38，736)和/或輪框(34，710)。
15.根據權利要求13或14所述的車輪，其特征在于，具有兩個突出部的臂(334)的每個末端部分連接至所述支承件(740)。
16.根據權利要求15所述的車輪，其特征在于，與不同臂(734)的末端部分相連的兩個支承件(740)形成一對支承件(740)，相對于所述輪轂(736)的輪軸(738)與所述輪框(710)之間的徑線對稱設置。
17.根據權利要求1一 16任一所述的車輪，其中所述車輛是自力驅動車輛。
18.根據權利要求1一 17任一所述的車輪，其中所述車輛是輪椅。
19.根據權利要求1一 18任一所述的車輪，其中所述輪轂包括下列至少之一:輪軸、腳輪外殼和軸承內圈。
20.根據權利要求1一 19任一所述的車輪，其中所述輪框包括下列至少之一:輪胎、輪緣、輪轂外殼、叉架和軸承外圈。
21.根據權利要求1一 20任一所述的車輪，其中對所述支承件提供預壓以僅壓縮大于所述閾值。
22.根據權利要求1一 21任一所述的車輪，其中所述閾值與所述車輪吸收的最小震動大小相關。
23.根據權利要求1一 22任一所述的車輪，其中所述閾值與由所述車輪吸收的最小振幅相關。
24.根據權利要求1一 23任一所述的車輪，其中所述閾值與由所述車輪吸收的最大振幅相互地相關。
25.根據權利要求1一 23任一所述的車輪，包括圍繞所述輪軸均勻地分布的多個所述支承件。
26.—種對中單元，包括懸掛系統(tǒng)，所述懸掛系統(tǒng)包括至少一個支承件(40，740)，包括: 圍繞一內腔的外部縱向件(54),包括頂部外槽(66)和底部外槽(66)； 在所述內腔中滑動的內部縱向件(52)，包括頂部內槽(64)和底部內槽(64)； 在所述頂部外槽(66)和頂部內槽(64)中設置的頂部滑銷(62)； 在所述底部外槽(66)和底部內槽(64)中設置的底部滑銷(62)； 彈簧件(50)，其頂部末端連接至所述頂部滑銷(62)，其底部末端連接至所述底部滑銷(62)； 其中所述槽出4，66)的尺寸和設置使得在所述外部縱向件(54)與所述內部縱向件(52)之間的中心相對位置使得所述頂部滑銷(62)和底部滑銷(62)由彈簧件(50)推至最大距離； 其中在所述外部縱向件(54)與所述內部縱向件(52)之間的任何非中心相對位置，所述頂部滑銷(62)和所述底部滑銷(62)被壓至彼此接近為小于所述最大距離的距離，從而壓縮位于其間的彈簧件(50)。
27.根據權利要求26所述的對中單元，其中所述彈簧件(50)在位于所述最大距離時處于標稱長度，所述標稱長度小于所述彈簧的未壓縮長度。
28.根據權利要求26或27所述的對中單元，包括中心件(38)，所述中心件(38)在第一部分連接至第一支承件(40)，在均勻移置的第二部分上連接至與所述第一支承件(40)基本相同的第二支承件(40)； 其中加載所述中心件(38)，只至大于所述預定閾值的大小，使得第一支承件(40)伸長而所述第二支承件(40)壓縮，從而所述第一支承件(40)的第一彈簧件(50)和第二支承件(40)的第二彈簧件(50)都被壓縮，從而其累積的壓力對抗所述加載。
29.根據權利要求26 - 28任一所述的對中單元，其中所述彈簧件(50)或者支承件(40)至少部分地在所述彈簧件(50)壓縮時消除動能。
【文檔編號】B60B9/28GK103958923SQ201280056000
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2012年10月8日 優(yōu)先權日:2011年10月28日
【發(fā)明者】羅尼·韋因斯坦, 阿米迦·哈伊姆·格羅斯, 德維爾·布蘭德, 艾赫莎·薩迪斯 申請人:軟輪有限公司