風力平衡裝置及輪轂裡程表的製作方法
2023-10-05 20:01:59 4
本實用新型涉及一種風力平衡裝置及輪轂裡程表。
背景技術：
輪轂式裡程表安裝在車輪的輪轂上，用來測量車輛的行程、速度等數據。輪轂式裡程表的觸感器和感應器分設在平衡不旋轉組件和輪轂及與其固定同步旋轉部件上，輪轂及與其固定部件上的傳感器隨輪子轉動，感應器相對靜止，輪子旋轉一周，感應器則輸出相應的信號，從而計算輪子行程和速度及加速度。但是在車行駛過程中風力的作用下難以避免感應器發生擺動，在傳感器隨車輪轉動的的一圈內感應兩次，對行程和速度的計算帶來誤差。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種風力平衡裝置及輪轂裡程表，至少能夠解決上述問題之一。
為實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種風力平衡裝置，包括風葉、軸和軸承，軸承套設於軸，軸承與風葉連接，風葉受風力作用在軸的上下兩側形成對於軸的力矩差。由此，風葉通過軸和軸承安裝在輪轂上，軸與輪轂同心設置，當輪子轉動時，軸隨輪子轉動。車輛行駛時產生與車輛前進方向相反的風力，或者受與車輛前進方向相同的風力，風葉受風力作用在軸的上下兩側形成對於軸的力矩差，這個力矩差抵消軸與軸承產生的摩擦力矩即軸對風葉產生的摩擦力矩，使得風力平衡裝置在車行進時保持相對平衡不轉動的狀態。
在一些實施方式中，風葉設有大風阻面和小風阻面，軸的上下兩側均具有所述大風阻面和小風阻面，在軸的上側或下側所述大風阻面和小風阻面分設於風葉相對的兩側。由此，風葉的大風阻面儘量增大風力對於風葉的作用，小風阻面則儘量減小風力對風葉的作用，則可實現風葉受風力作用在軸的上下兩側形成對於軸的力矩差。當風自車輛後方或車輛前方吹來時，大風阻面和小風阻面的位置設置可進一步保障風葉處於相對平衡狀態。
在一些實施方式中，還包括安裝板，風葉固定設置於安裝板，軸承與安裝板連接。由此，安裝板的設置便於實現風葉的固定和安裝。
在一些實施方式中，安裝板設有配重件。從而進一步提高風力平衡裝置的平衡性。
相應地，本實用新型還提供了一種輪轂裡程表，包括傳感器、感應器和風力平衡裝置，傳感器和感應器位置相對應，傳感器和感應器之一設於風力平衡裝置，另一設於輪轂，風力平衡裝置包括風葉、軸和軸承，軸承套設於軸，軸承與風葉連接，風葉受風力作用在軸的上下兩側形成對於軸的力矩差。
輪轂裡程表在使用時感應器和傳感器之一設於風葉，另一安裝輪轂上，軸與輪轂同軸安裝。以傳感器安裝在輪轂為例，傳感器與車輪有相同的旋轉狀態，風葉處於相對平衡不旋轉的狀態，因此感應器也隨風葉處於相對平衡不旋轉的狀態。輪子轉動時，根據感應器單位時間內檢測到傳感器的次數可得出旋轉體的轉速和加速度，進而可計算車輛的行程。
在一些實施方式中，風力平衡裝置還包括安裝板，風葉固定設置於安裝板，軸承與安裝板連接，安裝板開設有空腔，感應器和傳感器之一位於空腔內。由此，安裝板的設置便於實現風葉的固定和安裝。安裝板的空腔便於放置感應器或傳感器等電子元件組成的電子部分。
在一些實施方式中，安裝板設有配重件。從而進一步提高風力平衡裝置的平衡性。
在一些實施方式中，風葉設有大風阻面和小風阻面，軸的上下兩側均具有所述大風阻面和小風阻面，在軸的上側或下側所述大風阻面和小風阻面分設於風葉相對的兩側。由此，風葉的大風阻面儘量增大風力對於風葉的作用，小風阻面則儘量減小風力對風葉的作用，則可實現風葉受風力作用在軸的上下兩側形成對於軸的力矩差。當風自車輛後方或車輛前方吹來時，大風阻面和小風阻面的位置設置可進一步保障風葉處於相對平衡狀態。
本實用新型的有益效果為：
本實用新型的風力平衡裝置的風葉採用軸和軸承安裝，風葉受風力作用在軸的上下兩側形成對於軸的力矩差，所述軸轉動時對軸承產生摩擦力矩，所述力矩差的方向與軸承所受摩擦力矩的方向相反。這個力矩差抵消軸與軸承產生的摩擦力矩，使得風力平衡裝置在車行進時保持相對平衡不轉動的狀態。風力平衡裝置具可靠的平衡性、結構簡單、生產成本低。本風力平衡裝置可應用於輪轂裡程表、速度表及胎壓測試儀。本風力平衡裝置還可以應用在水、油等流體和風力裝置中，例如將風力平衡裝置放入一個管子中，受到從兩個方向來的液體壓力，但風葉的轉動方向相同。
本輪轂裡程表的平衡裝置採用風力平衡，使得其檢測數據可靠、結構簡單和成本低。
附圖說明
圖1為本實用新型實施例1的風力平衡裝置的結構示意圖；
圖2為圖1所示風力平衡裝置安裝在輪轂上的示意圖；
圖3為圖1所示風力平衡裝置在使用時車輛前進方向與風力方向相同時的示意圖；
圖4為圖1所示風力平衡裝置在使用時車輛前進方向與風力方向相同時的示意圖；
圖5為圖1所示風力平衡裝置的軸逆時針轉動時的示意圖；
圖6為本實用新型實施例2的風力平衡裝置的結構示意圖；
圖7為圖5所示風力平衡裝置的風葉安裝在安裝板上的結構示意圖；
圖8為圖5所示風力平衡裝置在使用時車輛前進方向與風力方向相反
時的示意圖；
圖9為圖5所示風力平衡裝置在使用時車輛前進方向與風力方向相同
時的示意圖；
圖10為本實用新型實施例3的輪轂裡程表的結構示意圖；
圖11為圖9所示輪轂裡程表安裝在輪轂上的示意圖；
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。
實施例1
如圖1所示，本實施例的風力平衡裝置，包括風葉1、軸2、軸承3和安裝板4，軸承3套設於軸2。軸2通過軸承3安裝在安裝板4的一側，風葉1為兩個設置在安裝板4的上下兩側，呈中心對稱設置。
風葉1設置有大風阻面11和小風阻面12，大風阻面11和小風阻面12位於風葉1相對的兩側。風葉1受風力作用在軸2的上下兩側形成對於軸2的力矩差。
本實施例中，風葉1為弧形板，大風阻面11為凹形的弧面，小風阻面12為外凸的弧面。本實施例中，安裝板4為筒狀，風葉1與安裝板4是一體成型結構，在其他實施方式中，風葉1也可以是粘貼在安裝板4的表面。
本實施例的配重件5可安裝在風葉1上。在其他實施方式中，配重件5可省略，風力平衡裝置的重力偏心可以通過設置在風葉1上的元器件實現。
如圖2所示，本實施例的風力平衡裝置安裝在輪轂8上時，軸2與輪轂8同軸設置。輪轂8及軸2靜止時，風力平衡裝置的兩風葉1處於垂直狀態。
如圖3所示，箭頭A為軸2的旋轉方向為逆時針方向，箭頭B為車輛前進方向，箭頭C為風力方向，此時，軸2上方風葉1所受風力大於下部風葉1所受風力，在風力作用下，風葉1受風力作用在軸2的上下兩側形成對於軸2的力矩差，這個力矩差抵消軸2與軸承3產生的摩擦力矩，風葉1不隨軸2轉動，保持相對平衡狀態。
如圖4所示，箭頭A為軸2的旋轉方向為逆時針方向，箭頭B為車輛前進方向，箭頭C為風力方向，此時，風葉1受風力作用在軸2的上下兩側形成對於軸2的力矩差的方向與軸2轉動產生的摩擦力矩方向相反，因此，風葉1可處於平衡狀態。
圖5為軸2逆時針轉動時的示意圖，風葉1的安裝方式與圖4所示的鏡像對稱。
圖3～5所述的風力平衡裝置安裝在輪轂8上，車輛行駛時，受風力作用，風葉1會改變迎風角度，調整風葉1受風力作用在軸2的上下兩側形成對於軸2的力矩差大小，以抵消軸2與軸承3產生的摩擦力矩。
實施例2
如圖6和圖7所示，本實施例的風力平衡裝置，包括風葉1、軸2、軸承3和安裝板4，軸承3套設於軸2。軸2通過軸承3安裝在安裝板4的一側，風葉1設置在安裝板4的另一側。
風葉1設置有大風阻面11和小風阻面12，大風阻面11和小風阻面12位於風葉1相對的兩側。軸2的上下兩側均設置有風葉1。風葉1受風力作用在軸2的上下兩側形成對於軸2的力矩差。
本實施例中，大風阻面11為平面，小風阻面12為流線型曲面。本實施例中，風葉1為塊狀，風葉1的底面與安裝板4相貼。風葉1位於安裝板4的中央位置。風葉1與安裝板4是一體成型結構，在其他實施方式中，風葉1也可以是粘貼在安裝板4的表面。
本實施例的風力平衡裝置包括兩個風葉1，兩風葉1呈中心對稱設置。兩風葉1的大風阻面11位於同一平面。
本實施例的安裝板4設有配重件5。配重件5固定安裝在安裝板4上。在其他實施方式中，配重件5可省略，風力平衡裝置的重力偏心可以通過設置在安裝板4內的元器件實現。
本實施例的風力平衡裝置安裝在輪子上時，軸2與輪轂同軸設置。在輪子保持靜止且無風時，風力平衡裝置的兩風葉1的大風阻面11處於豎直狀態。車輛前進時風自車輛後方或車輛前方吹來時，風葉1受風力作用在軸2的上下兩側形成對於軸2的力矩差，這個力矩差抵消軸2與軸承3產生的摩擦力矩，使得風力平衡裝置在車行進時保持相對平衡不轉動的狀態。
如圖8所示，箭頭A為軸2的旋轉方向為逆時針方向，箭頭B為車輛前進方向，箭頭C為風力方向，此時，上方風葉1所受風力大於下部風葉1所受風力，在風力作用下，使得軸2的上部產生的風力力矩大於軸2的下部產出的風的力矩，這個力矩差抵消軸2與軸承3產生的摩擦力矩，風葉1不隨軸2轉動，保持相對平衡狀態。
如圖9所示，箭頭A為軸2的旋轉方向為逆時針方向，箭頭B為車輛前進方向，箭頭C為風力方向，此時，風葉1受風力作用在軸2的上下兩側形成對於軸2的力矩差的方向與軸2轉動產生的摩擦力矩方向相反，因此，風葉1可處於平衡狀態。
本實施例的風力平衡裝置可應用於輪轂裡程表和速度表，還可應用於胎壓測試儀。應用於胎壓測試儀使，在車輛的多個輪子安裝該風力平衡裝置，在行駛一段距離後，相對於其他輪子轉動圈數明顯多的輪子則胎壓不足。
實施例3
如圖10和圖11所示，本實施例的輪轂裡程表，包括傳感器6、感應器7和風力平衡裝置，傳感器6和感應器7位置相對應。本實施例中，傳感器6設於輪轂8，感應器7設於風力平衡裝置。採用實施例1的風力平衡裝置。安裝板4開設有空腔41，感應器7和配重件5位於空腔41內。空腔41內還可設置控制電路、電源等器件，以便於對車輛行程及速度進行計算。
在其他實施方式中，配重件5可省略，風力平衡裝置的重力偏心可以通過設置在安裝板4內的元器件實現。
傳感器6可以是磁鐵或發光體，當傳感器6與感應器7的距離較近時，感應器可檢測到傳感器6，生成電信號。
本實施方式的輪轂裡程表在使用時，傳感器6與輪轂8有相同的旋轉狀態，風葉1處於相對平衡不旋轉的狀態，因此感應器7也隨風葉1處於相對平衡不旋轉的狀態。輪子轉動時，傳感器6觸發感應器7，根據感應器7單位時間內檢測到傳感器6的次數可得出輪轂8的轉速，進而可計算車輛的行程和速度。
以上所述的僅是本實用新型的一些實施方式。對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本實用新型的保護範圍。