本發(fā)明涉及車輪技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種變輻車輪。

背景技術(shù)：

車輪是介于輪胎和車軸之間承受負(fù)荷的旋轉(zhuǎn)組件，主要由輪輞、輪輻和輪轂組成。輪輞用于安裝輪胎，輪輻是介于車軸和輪輞之間的支承部分。車輪應(yīng)用于各種帶輪的交通工具中，如：自行車、電動車、摩托車、汽車等，與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)。

現(xiàn)有的車輪技術(shù)，按輪輻的結(jié)構(gòu)可分為輻板式和輻條式兩種。輻板式和輻條式兩種車輻都是無法變形的，即這種車輪的輪輞和輪轂的連接方式屬于直硬式連接，這兩種車輻制成的車輪叫做硬輻車輪。比如自行車車輪就是用輻條連接輪輞和輪轂的，汽車是用整體輻板方式連接輪輞和輪轂的，這種硬輻車輪使用已久，適用于各種車輛，是車輛較為普遍的選擇。此外，普通車輛的車輪一般都包括充氣車胎，充氣車胎具有一定的彈性，在車輛行駛過程中能夠起到部分減震作用，但是在路況較差的情況下，由于車輪的輪輞與輪轂之間的位置相對固定不變，車輛的顛簸程度還是很大，不僅使乘車人員舒適度較差，而且車輛本身的部件也易損壞。另外，車輛在行駛過程中難免發(fā)生碰撞事故，安裝硬輻車輪的車輛與外界物體發(fā)生碰撞后，由于車輪的輪輞和輪轂相對位置固定不變，車輪對車輛碰撞的緩沖作用有限，不能有效降低事故的損傷程度。

即車輛在復(fù)雜路況下較為顛簸，使駕駛員或乘車員乘車舒適度較差、車輛部件在顛簸中易損毀以及在車輛碰撞事故中的緩沖作用有限，不能有效降低事故的損傷程度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種變輻車輪，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的車輛在復(fù)雜路況下較為顛簸，使駕駛員或乘車員乘車舒適度較差、車輛部件在顛簸中易損毀以及在車輛碰撞事故中的緩沖作用有限，不能有效降低事故損傷程度的技術(shù)問題。

本發(fā)明是一種變輻車輪，沿車輪徑向由外至內(nèi)依次包括輪輞、輪輻和輪轂，所述輪輞和所述輪轂之間通過所述輪輻連接，所述輪轂置于所述輪輞的中心位置；所述輪轂包括輪轂左端面和輪轂右端面，所述輪輻為彈性輪輻且包括左輪輻和右輪輻，所述左輪輻與所述輪轂左端面固定連接，所述右輪輻與所述輪轂右端面固定連接，所述左輪輻、所述右輪輻均與所述輪輞固定連接。

進(jìn)一步的，所述左輪輻和所述右輪輻均為環(huán)形輪輻。

進(jìn)一步的，所述環(huán)形輪輻與所述輪輞的連接點、所述環(huán)形輪輻與所述輪轂的連接點以及所述環(huán)形輪輻的中心三點共線。

進(jìn)一步的，所述左輪輻和所述右輪輻均為弧形輪輻；所述左輪輻的一端與所述輪輞固定連接，所述左輪輻的另一端與所述輪轂左端面固定連接；所述右輪輻的一端與所述輪輞固定連接，所述右輪輻的另一端與所述輪轂右端面固定連接。

進(jìn)一步的，所述左輪輻數(shù)量至少為兩個，且在所述輪轂左端面周向均勻分布；所述右輪輻數(shù)量與所述左輪輻數(shù)量相同，且在所述輪轂右端面周向均勻分布。

進(jìn)一步的，所述輪輞內(nèi)側(cè)向內(nèi)延伸有凸耳，所述輪輻與所述凸耳固定連接。

進(jìn)一步的，所述輪輻與所述輪輞之間、所述輪輻與所述凸耳之間均為可拆卸連接。

進(jìn)一步的，所述輪轂左端面開設(shè)有左嵌槽，所述左輪輻的一端與所述左嵌槽相匹配連接；所述輪轂右端面開設(shè)有右嵌槽，所述右輪輻的一端與所述右嵌槽相匹配連接。

進(jìn)一步的，所述左嵌槽向所述左輪輻受力時的變形方向開設(shè)有擴(kuò)口；所述右嵌槽向所述右輪輻受力時的變形方向開設(shè)有擴(kuò)口。

進(jìn)一步的，所述輪輞為彈性輪輞。

有益效果：本發(fā)明提供一種變輻車輪，由外至內(nèi)依包括輪輞、輪輻和輪轂，輪輻連接輪轂和輪輞。由于輪輻為彈性材料制成的彈性輪輻，當(dāng)車輪不受外力時，輪輻處于自然拉伸狀態(tài)；在車輪滾動的過程中，輪輻受外力作用發(fā)生壓縮形變，此時發(fā)生變形的輪輻內(nèi)部產(chǎn)生相互作用的應(yīng)力，以抵抗外部的作用力，力圖使輪輻從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置；外力消失后，輪輻逐漸回復(fù)原狀。輪輻又分為左輪輻和右輪輻兩組輪輻，輪轂包括輪轂左端面和輪轂右端面，左輪輻與輪轂左端面連接，右輪輻與輪轂右端面連接，當(dāng)車輪受外力時，左輪輻和右輪輻共同作用，能夠保證輪輻平衡支撐輪輞，使車輪平穩(wěn)轉(zhuǎn)動；此外，當(dāng)左輪輻和右輪輻共同作用時，在受外力大小相同的情況下，兩組輪輻的受力輪輻所受到的外力要小于單組輪輻時受力輪輻受到的外力，這樣的兩組輪輻使輪輻保證工作良好的情況下使用壽命較長。

在路況復(fù)雜顛簸的路面時，輪輞受外部物體的撞擊，輪輞首先對輪輻施力，輪輻受力壓縮發(fā)生形變，同時對輪輞和輪轂施加一個為回復(fù)形變而產(chǎn)生的力，這個形變過程就使輪輻對外力起到吸收和緩沖作用，削弱垂直傳遞到人體的顛簸作用力，從而使駕駛員或乘車員乘車時舒適度提高。此外，由于安裝有變輻車輪的車輛在行駛過程中受到的顛簸較小，車輛上的各個部件之間變化劇烈的相互作用力也會相應(yīng)較小，從而使得車輛的部件不易損毀，延長其使用壽命。同樣的，當(dāng)安裝有變輻車輪的車輛發(fā)生碰撞事故時，特別是摩托、自行車等碰撞時車輪與外部碰撞物體直接接觸的情況，彈性輪輻可以吸收和緩沖外界施加給車輪的力，避免碰撞作用力垂直傳遞給人體，可以有效降低人體以及車輛在碰撞過程中的損傷程度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對具體實施方式或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施方式，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的變輻車輪的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中輪轂的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為環(huán)形輪輻的一種連接方式示意圖；

圖4為環(huán)形輪輻的另一種連接方式示意圖；

圖5為弧形輪輻的第一種連接方式示意圖；

圖6為弧形輪輻的第二種連接方式示意圖；

圖7為弧形輪輻的第三種連接方式示意圖；

圖8為弧形輪輻的第四種連接方式示意圖。

附圖標(biāo)記：

1-輪輞 2-輪輻 3-輪轂

11-凸耳

21-左輪輻 22-右輪輻

31-輪轂左端面 32-輪轂右端面 33-左嵌槽

34-右嵌槽 35-擴(kuò)口

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機(jī)械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

本實施例是一種變輻車輪，如圖1所示，沿車輪徑向由外至內(nèi)依次包括輪輞1、輪輻2和輪轂3，輪輞1和輪轂3之間通過輪輻2連接，輪轂3置于輪輞1的中心位置；輪轂3包括輪轂左端面31和輪轂右端面32，輪輻2為彈性輪輻且包括左輪輻21和右輪輻22，左輪輻21與輪轂左端面31固定連接，右輪輻22與輪轂右端面32固定連接，左輪輻21、右輪輻22均與輪輞1固定連接。

這里首先要說明的是，如圖2所示，輪轂3的中心位置一般開設(shè)有用于輪軸穿過的輪軸孔，輪軸孔的軸線與水平面平行且從輪轂3的兩個端面穿過，人的視線與軸線垂直且處于輪轂3的兩個端面之間時，視線左側(cè)的端面為輪轂左端面31，視線右側(cè)的端面為輪轂右端面32。這里對左、右的定義僅僅是指兩個端面在輪轂3上的相對位置，與人的視線位置等均有關(guān)系，并不是固定不變的。與此類似的還有與輪轂左端面31連接的左輪輻21、與輪轂右端面32連接的右輪輻22，其中的左、右也僅僅是兩組輪輻2的相對位置，并不是固定不變的。

輪輻2固定連接輪輞1和輪轂3，由于輪輻2為彈性材料制成的彈性輪輻，當(dāng)車輪不受外力時，輪輻2處于自然拉伸狀態(tài)；在車輪滾動的過程中，輪輻2受外力作用發(fā)生壓縮形變，此時發(fā)生變形的輪輻2內(nèi)部產(chǎn)生相互作用的應(yīng)力，以抵抗外部的作用力，力圖使輪輻2從變形后的位置回復(fù)到變形前的位置；外力消失后，輪輻2逐漸回復(fù)原狀。輪輻2又分為左輪輻21和右輪輻22兩組輪輻，當(dāng)車輪受外力時，左輪輻21和右輪輻22共同作用，能夠保證輪輻2平衡支撐輪輞1，使車輪平穩(wěn)轉(zhuǎn)動；此外，當(dāng)左輪輻21和右輪輻22共同作用時，在受外力大小相同的情況下，兩組輪輻的受力輪輻所受到的外力要小于單組輪輻時受力輪輻受到的外力，這樣兩組輪輻的輪輻2工作良好且使用壽命較長。

在路況復(fù)雜顛簸的路面時，輪輞1受外部物體的撞擊，輪輞1首先對輪輻2施力，輪輻2受力壓縮發(fā)生形變，同時對輪輞1和輪轂3施加一個為回復(fù)形變而產(chǎn)生的力，這個形變過程就使輪輻2對外力起到吸收和緩沖作用，減小垂直傳遞到人體的顛簸作用力，從而使駕駛員或乘車員乘車時舒適度有所提高。此外，由于安裝有變輻車輪的車輛在行駛過程中受到的顛簸較小，車輛上的各個部件之間變化劇烈的相互作用力也會相應(yīng)較小，從而使得車輛的部件不易損毀，延長其使用壽命。同樣的，當(dāng)安裝有變輻車輪的車輛發(fā)生碰撞事故時，特別是摩托、自行車等碰撞時車輪與外部碰撞物體直接接觸的情況，彈性輪輻可以吸收和緩沖外界施加給車輪的力，減小垂直傳遞給人體的碰撞作用力，可以有效降低人體以及車輛在碰撞過程中的損傷程度。

本實施例中，如圖3和圖4所示，左輪輻21和右輪輻22均可以為環(huán)形輪輻。首先，需要說明的是，輪輞1一般為環(huán)形，其內(nèi)側(cè)為圓柱形側(cè)面，當(dāng)環(huán)形輪輻與輪輞1的圓柱形側(cè)面連接時，環(huán)形輪輻的一端與圓柱形側(cè)面于連接點處相切，環(huán)形輪輻的另一端與輪轂3連接。當(dāng)環(huán)形輪輻的直徑大于等于輪轂3半徑，即輪軸孔的軸線穿過環(huán)形輪輻的環(huán)內(nèi)時，為了避免環(huán)形輪輻之間的交叉影響，在輪轂左端面31連接一個左輪輻21，在輪轂右端面32連接一個右輪輻22，兩個輪輻和輪輞1的連接點連線為輪輞1的一條直徑線。當(dāng)環(huán)形輪輻的直徑小于輪轂3半徑時，輪轂左端面31和輪轂右端面32可以根據(jù)環(huán)形輪輻的大小分別連接多個環(huán)形輪輻。

車輪在路面轉(zhuǎn)動行駛時，輪輞1與外界接觸，并將外力通過與環(huán)形輪輻連接的連接點傳遞給環(huán)形輪輻，人的重量通過輪轂3與環(huán)形輪輻連接的連接點傳遞給環(huán)形輪輻，環(huán)形輪輻對輪轂3和輪輞1分別施加反力起到支撐作用，輪輞1、環(huán)形輪輻和輪轂3之間受力平衡，從而保證車輪的正常轉(zhuǎn)動行駛。當(dāng)路面不平整時，車輪與凸起碰撞的一瞬間，外界對輪輞1施加一個突變且較大的外力，輪輞1將力傳遞給環(huán)形輪輻，環(huán)形輪輻受力壓縮變形，同時內(nèi)部產(chǎn)生使形變回復(fù)到原始形狀的應(yīng)力，使環(huán)形輪輻逐漸回復(fù)原始形狀，對外力起到緩沖削減的作用，從而減輕駕駛員或者乘車員的顛簸感，同理也能減輕車輛部件在顛簸中的損毀程度以及車輛碰撞時起到緩沖作用。

本實施例中，如圖3和圖4所示，可以使環(huán)形輪輻與輪輞1的連接點、環(huán)形輪輻與輪轂3的連接點以及環(huán)形輪輻的中心三點共線。變輻車輪主要通過彈性材料制成的輪輻2來起到變輻車輪的減震緩沖等作用，當(dāng)車輪受到相同的外力時，輪輻2的形變量越大，說明輪輻2的減震緩沖效果越好。當(dāng)輪輻2結(jié)構(gòu)以及外界對車輪所施加的力一定時，輪輻2的形變量與輪輻2的長度成正比。在變輻車輪的轉(zhuǎn)動過程中，輪輻2與輪輞1、輪輻2與輪轂3的連接點為輪輻2的受力點，對于環(huán)形輪輻，當(dāng)兩個受力點與環(huán)形輪輻的中心三點共線時，環(huán)形輪輻的長度最長，當(dāng)其所受外力一定時，環(huán)形輪輻的形變量可達(dá)到最大，對外力的緩沖程度也達(dá)到最大。從而最大程度減輕車輛的顛簸震動。

輪輻2的形狀除了環(huán)形輪輻外，左輪輻21和右輪輻22還可以均為弧形輪輻，如圖5、圖6、圖7和圖8所示，左輪輻21的一端與輪輞1固定連接，左輪輻21的另一端與輪轂左端面31固定連接；右輪輻22的一端與輪輞1固定連接，右輪輻22的另一端與輪轂右端面32固定連接。

具體的，弧形輪輻與輪轂3可以采用多種連接形式：同一端面的弧形輪輻彎曲方向、弧形輪輻與輪轂3端面的連接位置等都是靈活可變的。弧形輪輻的受力及作用過程與環(huán)形輪輻類似，這里不再贅述。

為了使車輪在行駛過程中受力均勻，進(jìn)一步增強(qiáng)輪輻2的減震緩沖作用，可以使左輪輻21數(shù)量至少為兩個，且在輪轂左端面31周向均勻分布；右輪輻22數(shù)量與左輪輻21數(shù)量相同，且在輪轂右端面32周向均勻分布。當(dāng)左輪輻21和右輪輻22分別在輪轂左端面31和輪轂右端面32上均勻分布時，車輪在轉(zhuǎn)動行駛過程中受力均勻，不會因為車輪本身受力不均而產(chǎn)生顛簸。此外，還可以保證各個輪輻2的受力強(qiáng)度一致，減少甚至避免輪輻2中因為某個輪輻2受力偏大發(fā)生損壞，而致使車輪無法轉(zhuǎn)動的問題。

其中，輪輻2的連接可以有多種連接方式，如：定義過輪輞1中心與輪轂左端面31平行的平面為中平面；左輪輻21彎曲方向一致且在輪轂左端面31周向均勻分布，左輪輻21和輪輞1的連接點為左連接點且沿輪輞1內(nèi)側(cè)周向均勻分布，過左連接點并與中平面平行的平面為左平面；右輪輻22彎曲方向一致且在輪轂右端面32周向均勻分布，右輪輻22和輪輞1的連接點為右連接點且沿輪輞1內(nèi)側(cè)周向均勻分布，過右連接點并與中平面平行的平面為右平面，左輪輻21的數(shù)量與右輪輻22的數(shù)量相同。其中，左平面和右平面關(guān)于中平面對稱或者與中平面重合，左連接點和右連接點分別向中平面投影形成左投影點和右投影點，左投影點和右投影點可以一一對應(yīng)重合，也可以如左投影點、右投影點、左投影點······等依次均勻間隔排布。

另外，還可以考慮將彈性材料從中部彎折形成兩個彎折部，兩個彎折部分別作為左輪輻21和右輪輻22，彈性材料的中部彎折端與輪輞1固定連接且沿輪輞1內(nèi)側(cè)周向均勻分布，左輪輻21與輪轂左端面31固定連接，右輪輻與輪轂右端面32固定連接。

本實施例中，如圖1所示，可以在輪輞1內(nèi)側(cè)向內(nèi)延伸有凸耳11，輪輻2與凸耳11固定連接。輪輻2通過凸耳11與輪輞1連接，使輪輞1與外界的接觸部分保持完整無接縫，從而避免了輪輻2與輪輞1直接連接使得輪輞1連接部位在受力過程中應(yīng)力集中而容易損壞的問題。

為了方便更換輪輻2，可以把輪輻2與輪輞1、輪輻2與凸耳11均設(shè)置為可拆卸連接。由于輪輻2在循環(huán)應(yīng)力或者循環(huán)應(yīng)變作用下，就算應(yīng)力值始終沒超過材料的強(qiáng)度極限，甚至比彈性極限還低，也容易在一處或者多處逐漸產(chǎn)生局部永久性積累損傷，在一定的循環(huán)次數(shù)后產(chǎn)生裂紋或者突然發(fā)生完全斷裂。輪輻2與輪輞1以及凸耳11均為可拆卸連接，當(dāng)輪輻2損壞時，只需將損壞的輪輻2更換，車輪就可以再次使用。

本實施例中，如圖2所示，可以在輪轂左端面31開設(shè)有左嵌槽33，左輪輻21的一端與左嵌槽33相匹配連接；在輪轂右端面32開設(shè)有右嵌槽34，右輪輻22的一端與右嵌槽34相匹配連接。

由于駕駛者、乘車者以及車輛的部分重量均通過輪轂3與輪輻2的連接點對輪輻2施力，在輪轂3端面上開設(shè)有嵌槽，輪輻2安裝完畢后，輪輻2與輪轂3端面的連接一端可置于嵌槽中，當(dāng)輪輻2受力時，輪輻2與輪轂3的相互作用處除了連接部位外還有嵌槽與輪輻2的端部接觸部分。當(dāng)外力一定時，嵌槽可以分擔(dān)一部分力，從而減小輪輻2與輪轂3端面連接部位的受力，延長其使用壽命。

為了減小嵌槽對輪輻2受力發(fā)生形變時的阻礙作用，如圖2所示，可以在左嵌槽33向左輪輻21受力時的變形方向開設(shè)有擴(kuò)口35；在右嵌槽34向右輪輻22受力時的變形方向開設(shè)有擴(kuò)口35。當(dāng)輪輻2受力發(fā)生彎曲形變時，由于擴(kuò)口35的開設(shè)，嵌槽不會阻礙輪輻2的形變，保證輪輻2的形變空間，從而減小了輪輻2形變過程中受嵌槽的阻礙作用而影響輪輻2減震效果的問題，此外還可以降低輪輻2形變過程中與嵌槽相互作用而被損壞的程度。

本實施例中，輪輞1可以為彈性輪輞。對于地形復(fù)雜的路況，如山領(lǐng)地帶，變輻車輪的輪輞1為彈性輪輞，當(dāng)車輪遇到凸起物時，輪輞1發(fā)生形變趨向與凸起物的外形貼合，輪輻2也相應(yīng)發(fā)生形變，輪輞1和輪輻2內(nèi)部均產(chǎn)生使其回復(fù)到原始形狀的應(yīng)力，即輪輞1和輪輻2對外力起到雙重的減震緩沖作用，從而進(jìn)一步增強(qiáng)駕駛者或者乘車員的舒適度、降低車輛部件在顛簸中易損程度以及增強(qiáng)車輪在車輛碰撞事故中的緩沖作用。此外，在地形復(fù)雜的路況中，彈性輪輞還可以增強(qiáng)車輪對路面的附著力，從而增強(qiáng)車輛的安全性。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。