非轉動的車輪罩組件的製作方法
2024-01-21 20:19:15 3
專利名稱：非轉動的車輪罩組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種非轉動的車輪罩組件，該組件包括一個安裝在汽車車輪的輪圈上的基本部分，和一個安裝在該基本部分上的重心偏離的可轉動的第一體部件。
美國專利No.5,588,715中公開了這樣一種非轉動的車輪罩組件。該非轉動的車輪罩組件被安裝在了汽車車輪的輪圈上，並且使第一體部件的旋轉軸線與車輪的旋轉軸線大體重合。在組裝狀態下，上述兩條旋轉軸線的重合可以防止車輪出現不穩定旋轉。第一體部件包括一個通過一個幾乎非摩擦的轉動軸承與基本部分相連接的圓盤。偏離的重心與可轉動的軸承一起使盤相對汽車處於一個大體穩定的位置，而不管車速如何。
這種現有的非轉動的車輪罩組件的一個缺點是，在因車速的變化而引起的施加在車輪罩表面上的力的影響下，盤會移出其穩定位置。另外，當汽車以一定的速度停車或起動時，盤會在重心的影響下發生擺動。這是因為盤具有一個幾乎非摩擦的軸承，所以盤需要一定的時間才能獲得一個穩定的位置。
本發明的一個目的是提供一種能夠克服上述缺點的非轉動的車輪罩組件。
該目的是通過一種本說明書開頭部分所述的非轉動的車輪罩組件而獲得的，其特徵在於，該非轉動的車輪罩組件包括一個用於向第一體部件施加力的第二體部件。
通過採用這種非轉動的車輪罩組件，由第二體部件所施加的力就會對第一體部件的擺動進行抑制。
美國專利No.5,659,989中描述了一種非轉動的車輪罩組件，其中第一體部件與基本部分在結構上互補，其中第一體部件和基本部分的安裝方式能夠使第一體部件和基本部分的擺動彼此相互減小。在這種非轉動的車輪罩組件中，不存在一個用於向第一體部件施加力從而對第一體部件的擺動進行抑制的第二體部件。
推薦第二體部件相對於基本部分被可旋轉地安裝在該非轉動的車輪罩組件中。
推薦第二體部件通過摩擦配合與第一體部件相連接，從而根據不同的情況使第一和第二體部件成為一個整體或者相互之間產生相對運動。
在另外一種根據本發明的非轉動的車輪罩組件的優選結構中，第二體部件通過電磁力與第一體部件相連接。
下面結合附圖對根據本發明的非轉動的車輪罩組件的優選結構方案進行說明，從而根據本發明的非轉動的車輪罩組件的其它特徵和優點將變得更為明了。附圖包括
圖1以剖面圖的形式簡要地表示了一個根據本發明的安裝在一個輪圈上的非轉動的車輪罩組件。
圖2以剖面圖的形式簡要地表示了根據本發明的安裝在一個輪圈上的非轉動的車輪罩組件的另一種結構。
圖1簡要地表示了安裝在輪圈1上的根據本發明的非轉動的車輪罩組件3的一個剖面圖。輪圈1上可以安裝一個輪胎，從而構成一個車輪。輪圈1可以通過車輪螺栓2被安裝在汽車(未示出)上。非轉動的車輪罩組件3被安裝在了輪圈1上與汽車側相反的一側，從而儘可能多地對輪圈1和車輪螺栓2進行隱藏。根據本發明的非轉動的車輪罩組件3包括一個安裝在車輪的輪圈1上的基本部分4。優選結構方案中的基本部分4上加工有徑向凸出部分5，該凸出部分5被用於將非轉動的車輪罩組件3卡緊在輪圈1上。凸出部分5上加工有凹口，該凹口內彈性安裝有一個卡緊元件6。在安裝過程中，卡緊元件6被插入輪圈1上的一個圓形凹槽中。當然，將基本部分4安裝在輪圈1上的安裝方法同樣適用於市場上現有的任何類型的輪圈。另外，基本部分4也可以通過合適的安裝方法被安裝在車輪螺栓2上。這主要意味著基本部分4被固定不動地安裝在了車輪的輪圈1上。
在需要時，非轉動的車輪罩組件3上可以設置有鎖定裝置，從而使非轉動的車輪罩組件3隻能由經過授權的人員進行安裝和拆卸。例如，該鎖定裝置可以是一個彈性安裝的環，該環被安裝在基本部分4的圓形凹槽中，並且可以被插入配合在輪圈1的凹槽內。通過使用一種合適的扳手，就可以減小該彈性安裝的環的直徑，從而將該環安裝在輪圈1中的凹槽內或將其從該凹槽中拆下。
非轉動的車輪罩組件3還包括一個可繞旋轉軸線40轉動的圓盤8。盤8與軸部分9的一個軸端固定相連，軸部分9的中心線與盤8的軸線40相重合。因此軸部分9被垂直布置在了盤8的表面上。在安裝過程中，盤8的軸線40與輪圈1的旋轉軸線20相重合。盤8的圓周的一個區域上設置有一個重量元件10，該重量元件10使盤8的重心發生了偏離。
在盤8上，在軸部分9的相反側，安裝有一個刻有文字、圖案等的薄板。當然，這種銘刻的文字或圖案也可以被直接刻在盤8上。在圖中的例子所示的結構方案中，盤8是圓形的。然而盤8也可以具有其它形狀，例如一個三角形或一個正方形。另外，盤8也可以具有圖案的形狀，例如一個頭像、一個蘋果等。在所有的結構方案中，盤8的重心皆偏離旋轉軸線40。
基本部分4上設有一個凸緣12。如同在輪圈1中一樣，凸緣12包括用於形成氣流通道(如圖中箭頭A和B所示)的開口。凸緣12延伸到了輪圈1處。在凸緣12的表面內，一個蓋板13被安裝在了基本部分4上。該蓋板13由透明材料加工而成。蓋板13和基本部分4共同限定了一個空間14，其中安裝有盤8和薄板11。通過使用蓋板13，薄板11和盤8就可以免受雨水、灰塵等外界環境的影響。
最後，這種結構方案中的非轉動的車輪罩組件3包括一個延遲裝置，例如一個擺15。擺15包括一個環16，該環16被滑裝在了軸部分9上，並與軸部分9之間存在一個較小的間隙，在如圖所示的結構中，環16被安裝在了盤8和軸承7之間。環16上帶有一個重物17。由於環16和軸部分9之間存在一個較小的間隙，所以環16可以在軸部分9上轉動。當切向力開始大於摩擦力時，環16將開始相對軸部分9滑動。然後擺15將開始繞旋轉軸線41擺動。旋轉軸線41與盤8的旋轉軸線40相隔一段距離，這段距離等於環16的內直徑和軸部分9的外直徑的差值的一半。
環16和軸部分9之間的間隙對於允許擺15相對盤8轉動是十分必要的。如果環16被滑裝在緊密配合的軸部分9上，那麼摩擦力將會過大，從而不可能使擺15相對盤8發生轉動。
擺15的重心相對於輪圈1的旋轉軸線20的距離與盤8的重心相對於輪圈1的旋轉軸線20的距離不同。因此，擺15和盤8具有不同的擺動周期。因為存在這種擺動周期的差別，所以擺15和盤8之間將會產生相對運動，並且盤8和擺15之間將會產生阻礙這種相對運動的摩擦力。環16和軸部分9之間的接觸表面形成了一個擺15和盤8之間的摩檫配合。
當安裝有該非轉動的車輪罩組件的汽車靜止不動從而車輪不旋轉時，盤8和擺15將在各自重心的作用下處在一定的位置，從而使擺15和盤8的重心大體位於共同的旋轉軸線的垂直正下方。該位置在下文中將被稱為「垂直位置」。
當汽車均勻加速或減速時，例如當汽車起步、加速或在行駛中停車時，擺15和盤8將轉向一個與垂直位置不同的新的平衡位置。當汽車加速完畢並且開始以新的車速等速行駛時，汽車的加速度變為零，並且盤8和擺15將努力在重心的作用下回到垂直位置。此時盤8和擺15將開始圍繞垂直位置擺動。
上述例子是一種理想情況。事實上，汽車的速度和加速度將會在多種不同的情況下變化，例如由於道路情況、陣風以及齒輪換擋。
由於擺15和盤8相對於輪圈1的旋轉軸線20的距離不相等，所以擺15和盤8將以不同的擺動周期進行擺動。在初始位置處，存在於環16和軸部分9的接觸表面之間的摩擦力將會避免這種差別的產生，並且擺15和盤8作為一個整體運動。
我們將知道，摩擦力與法向力成正比，因此摩擦力不能夠超過一定的最大值。該最大值取決於接觸表面之間的摩擦係數。當摩擦力達到一定的最大值時，接觸表面之間將會產生滑動，並且擺15和盤8將開始產生相對運動。一旦產生滑動摩擦，接觸表面之間的摩擦係數就會改變。滑動摩擦時的摩擦係數小於剛開始動作時的摩擦係數。法向力的增加，例如在擺15以更高的速度轉動時，並不直接意味著擺15和盤8將立即合為一個整體進行擺動。
在擺15進行擺動的過程中，當擺15經過垂直位置時，作用在環16和軸部分9之間的接觸表面上的法向力達到最大值。當盤8和擺15的轉動方向相反時，環16和軸部分9之間存在的摩擦力將會阻礙盤8和擺15的旋轉運動，從而使轉動的動能被消耗掉。當重量元件10和重物17的質量比以及擺15和盤8的重心相對輪圈1的旋轉軸線20的距離比選擇合適時，盤8和擺15的結合將相對十分迅速地達到穩定不動，或者僅僅顯示出一種擺動，並且這種擺動的偏轉角不會對閱讀或觀察盤8上的文字或圖案造成幹擾。
擺動周期主要取決於重心相對輪圈1的旋轉軸線的距離，而摩擦力主要取決於重物17的大小和相對於垂直位置的偏移角以及重心的旋轉速度。當盤8已經停止時，盤8和擺15之間可能依舊存在相對轉動，從而擺15和盤8之間的摩擦配合將防止擺15和盤8之一單獨地回到原始的垂直位置。此時擺15和盤8形成了一個擺動的整體，其重心位於旋轉軸線40的下方。
為了使擺15能夠令人滿意地工作從而阻礙盤8的擺動，很重要的一點是，軸部分9和環16的材料的選擇應使接觸表面之間的摩擦係數允許環16相對軸部分9發生滑動。然而滑動過程中的摩擦力必須足夠大，從而能夠阻礙盤8的擺動。
圖2表示了另外一種根據本發明的非轉動的車輪罩組件。在這種結構方案中，基本部分4在結構上被設計有一個封閉的背側18。基本部分4主要呈一個「平底盤」形，從而背側18就形成了「平底盤」的底。與圖1所示的結構方案類似，凸緣12上也安裝有一個蓋板13。蓋板13和基本部分4限定了封閉空間14。
在基本部分4的中心，空間14內設有一個延伸出的圓柱凸輪19，該圓柱凸輪19大體與輪圈1的旋轉軸線20共軸線，並且與非轉動的車輪罩組件3緊密配合。圓柱凸輪19的上面通過壓入配合裝有一個滾動軸承21。
盤8上加工有一個大體呈圓柱形的軸頸22，該軸頸22的軸線與盤8的中心線重合。軸頸22的自由端表面內加工有一個圓形凹入部分，用於容納安裝滾動軸承21。
軸頸22的外徑與擺15上的環16的內徑相當。在根據本發明的非轉動車輪罩組件的這種結構方案中，盤8、擺15以及滾動軸承21都可以完全免受外部環境的影響。這主要是指，這種結構方案可以使該組件免受街道垃圾、沙塵等的汙染。另外，圖2所示結構的軸向尺寸也小於圖1所示結構的軸向尺寸。
在另一種非轉動的車輪罩組件的結構方案中，阻尼力是一種電磁力。為了實現這種方案，需要在盤8上的朝向擺15的一側添加一層para順磁材料。而在擺15上添加一塊永磁鐵，該磁鐵的磁力大小取決於重量元件10和重物17的質量。
盤8和擺15之間的相對運動將在電磁材料層中產生擾流。這樣就會導致電磁力的產生，該電磁力將阻礙盤8和擺15之間的相對運動，從而使擺動發生衰減。
當然也可以設計一種非轉動的車輪罩組件，使其中的阻尼力由摩擦力和電磁力共同提供。
通過使用根據本發明的非轉動的車輪罩組件，就沒有必要再採用致動器對盤的擺動進行抑制了。
上述結構方案只是示例性的，並不對本發明構成任何限制。專業技術人員應該明白，可以對上述示例性的結構方案進行多種變動和修改，但這都不脫離本發明的範圍。
舉例來說，基本部分4的安裝方法可以針對不同的輪圈類型而被調整，對於不同的輪圈類型而言，這種非旋轉的車輪罩組件必須要合適。
另一種可能的情況是使盤8和擺15分別通過一個軸承與基本部分4相連接，從而使二者的旋轉軸線相一致。盤8和擺15之間的摩擦配合可以在一個與垂直於盤8的旋轉軸線40的表面內獲得。通過採用這種結構的摩擦配合，就可以使用一個調節元件對盤8和擺15之間的壓力進行調節。例如，該調節元件可以是一個螺旋彈簧，在調節螺釘的幫助下，該調節元件能夠在擺15上施加一個指向盤8的調節力。
在另外一種修改中，盤8上加工有一個中空圓柱形部分，該圓柱形部分的垂直壁內加工有凹槽。擺15延伸穿過該凹槽，並且可以在圓柱形部分的內表面上滑動，這樣，擺15看上去就好像繞盤8的旋轉軸線進行擺動。盤8通過一個中心軸部分與一個基本部分4內的軸承組裝在一起。因此擺15相對盤8的擺動就受到了凹槽長度的限制。當擺15到達凹槽的端部時，衝量的交換將消耗更多的能量，從而能夠獲得很好的衰減效果。
在根據本發明的非轉動車輪罩組件的具體應用中，盤8包括一個帶有圖案的部分。該圖案可以是，例如，安裝有該非轉動車輪罩組件的汽車的標誌圖案。當該車輪罩具有一個與該圖案尺寸相同的中心凹入部分或一個中心透明部分時，帶有圖案的部分可以延伸在該中心凹入部分上，從而使帶有圖案的部分和中心凹入部分可以分別透過車輪罩的透明部分被觀察到。這樣，該圖案可以始終被清楚地看到，並且相對汽車大體保持穩定。
權利要求
1．一種非轉動的車輪罩組件，該組件包括一個安裝在汽車車輪的輪圈(1)上的基本部分(4)，和一個安裝在該基本部分(4)上的重心偏離的可轉動的第一體部件(8)，其特徵在於，該非轉動的車輪罩組件包括一個用於向第一體部件(8)施加力的第二體部件(15)。
2．如權利要求1所述的非轉動的車輪罩組件，其特徵在於，第二體部件(15)相對於基本部分(4)被可旋轉地安裝在該非轉動的車輪罩組件中。
3．如權利要求1或2所述的非轉動的車輪罩組件，其特徵在於，第二體部件(15)通過摩擦配合與第一體部件(8)相連接。
4．如權利要求2或3所述的非轉動的車輪罩組件，其特徵在於，第二體部件(15)具有偏離的重心，其重心偏離距離不等於第一體部件(8)的重心偏離距離。
5．如權利要求4所述的非轉動的車輪罩組件，其特徵在於，第二體部件(15)是一個擺，該擺可以獨立於第一體部件(8)進行擺動，並且通過摩擦配合與第一體部件相連接。
6．如權利要求1或2所述的非轉動的車輪罩組件，其特徵在於，第二體部件(15)通過電磁力與第一體部件(8)相連接。
7．如權利要求1或2所述的非轉動的車輪罩組件，其特徵在於，第二體部件(15)同時通過摩擦配合和電磁力與第一體部件(8)相連接。
8．如上述權利要求所述的非轉動的車輪罩組件，其特徵在於，一個透明蓋板(13)被連接在了基本部分(4)上，從而蓋板(13)和基本部分(4)共同限定了一個空間(14)，其中容納有第一體部件(8)和第二體部件(15)。
9．如上述權利要求所述的非轉動的車輪罩組件，其特徵在於，基本部分(4)上帶有一個用於與車輪相固定的卡緊連接件。
10．如上述權利要求所述的非轉動的車輪罩組件，其特徵在於，提供了一個用於將該非轉動的車輪罩組件鎖定在車輪上的鎖定裝置。
11．一種包括一個重心偏離的可旋轉的第一體部件的用於抑制擺動的組件，其特徵在於，該組件包括一個重心偏離的可旋轉的第二體部件，其中第二體部件可以獨立於第一體部件進行擺動，並且第一體部件的擺動周期不同於第二體部件的擺動周期，通過這種方式，第一體部件和第二體部件之間的配合就可以對第一體部件的擺動進行抑制。
12．安裝有如上述權利要求所述的非轉動的車輪罩組件的車輪。
全文摘要
本發明涉及一種汽車上的非轉動的車輪罩組件。該非轉動的車輪罩組件包括一個基本部分(4)和一個第一體部件(8),二者可以相對轉動。基本部分(4)被固定在汽車車輪的一個輪圈(1)上,而第一體部件(8)具有偏離的重心,從而可以保證第一體部件(8)相對於汽車處於一個大體穩定的位置。為了避免第一體部件(8)出現較大的擺動偏離角,採用了一個阻尼機構。
文檔編號B60B7/00GK1320085SQ99811273
公開日2001年10月31日 申請日期1999年9月22日 優先權日1998年9月23日
發明者保羅·約翰·威廉·瑪麗亞·努伊金, 米希爾·威爾伯特·龍布·瑪麗亞·范奧弗比克, 格拉爾杜斯·洛德韋克·蘭伯持斯·瑪麗亞·拉馬克斯 申請人:保羅·約翰·威廉·瑪麗亞·努伊金, 米希爾·威爾伯特·龍布·瑪麗亞·范奧弗比克, 格拉爾杜斯·洛德韋克·蘭伯持斯·瑪麗亞·拉馬克斯