可封閉式車輪輪轂系統(tǒng)以及相應(yīng)的車輪和車輛的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種車輪輪轂系統(tǒng)、一種包括該車輪輪轂系統(tǒng)的車輪以及一種包括該車輪的車輛。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著汽車在日常生活中的普及，車輛的經(jīng)濟(jì)性及安全性越來越受到消費(fèi)者的重視。但由于車輛本身的特點(diǎn)，車輛高速行駛時(shí)相當(dāng)大一部分的能量消耗在克服空氣阻力上，車輪輪端在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的螺旋槳效應(yīng)是車輛高速行駛阻力的重要組成部分之一。降低車輛輪端的高速風(fēng)阻，提高車輛的燃油經(jīng)濟(jì)性和高速駕駛的穩(wěn)定性始終是汽車開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域中的重要內(nèi)容之一。
[0003]然而，對(duì)于車輪輪端在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的螺旋槳效應(yīng)，目前還沒有很好的解決方案。雖然將車輪輪端制造成全封閉的可降低螺旋槳效應(yīng)，但全封閉輪端存在無法使制動(dòng)系統(tǒng)充分散熱的缺點(diǎn)，而且也不太美觀。
[0004]另一方面，螺旋槳效應(yīng)會(huì)隨著車輪的轉(zhuǎn)速提高而增強(qiáng)，在低速運(yùn)行下這種效應(yīng)較弱。因此，特別需要消除高速行駛下的螺旋槳效應(yīng)。
[0005]因此，目前迫切需要一種能夠消除輪端的螺旋槳效應(yīng)、特別是能夠消除高速行駛時(shí)的輪端的螺旋槳效應(yīng)的車輪輪轂系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種能夠至少部分降低車輛高速行駛時(shí)的輪端的螺旋槳效應(yīng)的車輪輪轂系統(tǒng)和一種相應(yīng)的車輪和車輛。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種車輪輪轂系統(tǒng)，包括:輪轂，其具有鏤空區(qū)域；和輪轂封閉機(jī)構(gòu)，其設(shè)置在所述輪轂上，且適于至少部分封閉所述鏤空區(qū)域；其中，所述輪轂封閉機(jī)構(gòu)包括適于至少部分封閉所述鏤空區(qū)域的擋片和適于將擋片從鏤空區(qū)域移動(dòng)到初始位置的復(fù)位機(jī)構(gòu)，且所述輪轂封閉機(jī)構(gòu)借助于輪轂轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力而將所述擋片移動(dòng)到鏤空區(qū)域。
[0008]優(yōu)選地，所述輪轂封閉機(jī)構(gòu)包括引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)適于將擋片受控地引導(dǎo)到鏤空區(qū)域和初始位置。
[0009]優(yōu)選地，所述引導(dǎo)機(jī)構(gòu)包括相對(duì)于輪轂固定的引導(dǎo)結(jié)構(gòu)和適于沿引導(dǎo)結(jié)構(gòu)移動(dòng)的滑動(dòng)結(jié)構(gòu)，所述滑動(dòng)結(jié)構(gòu)連接到所述擋片且適于帶動(dòng)所述擋片隨之一起移動(dòng)。
[0010]優(yōu)選地，所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)是形成在輪轂的輪輻中的導(dǎo)槽或安裝在輪轂的輪輻上的導(dǎo)桿，所述滑動(dòng)結(jié)構(gòu)是滑塊。
[0011]優(yōu)選地，所述導(dǎo)槽或?qū)U為直線形式，且它們的延伸方向與輪轂的徑向錯(cuò)開一個(gè)角度；或所述導(dǎo)槽或?qū)U為朝擋片所要封閉的鏤空區(qū)域的方向光滑彎曲的曲線形式。
[0012]優(yōu)選地，所述復(fù)位機(jī)構(gòu)為螺旋彈簧；和所述螺旋彈簧的一端與滑動(dòng)結(jié)構(gòu)連接，另一端與引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的靠近輪轂中心的一端連接，且當(dāng)所述擋片從初始位置向鏤空區(qū)域移動(dòng)時(shí)，所述螺旋彈簧處于張拉狀態(tài)；或所述螺旋彈簧的一端與滑動(dòng)結(jié)構(gòu)連接，另一端與引導(dǎo)結(jié)構(gòu)的靠近輪轂外周的一端連接，且當(dāng)所述擋片從初始位置向鏤空區(qū)域移動(dòng)時(shí)，所述螺旋彈簧處于壓縮狀態(tài)。
[0013]優(yōu)選地，所述滑動(dòng)結(jié)構(gòu)或所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)在它們相接觸的部位設(shè)有滾子，以使滑動(dòng)結(jié)構(gòu)與引導(dǎo)結(jié)構(gòu)之間的摩擦為滾動(dòng)摩擦；和/或所述滑動(dòng)結(jié)構(gòu)與所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)之間通過潤(rùn)滑油潤(rùn)滑；和/或所述滑動(dòng)結(jié)構(gòu)和/或所述引導(dǎo)結(jié)構(gòu)至少在它們相接觸的部位由耐磨材料形成。
[0014]優(yōu)選地，所述螺旋彈簧為熱感應(yīng)螺旋彈簧，所述熱感應(yīng)螺旋彈簧的彈簧力在相應(yīng)車輪的制動(dòng)系統(tǒng)溫度升高而需要通過鏤空區(qū)域散熱時(shí)增大，以使擋片返回到初始位置。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種車輪，其中，所述車輪包括上述車輪輪轂系統(tǒng)。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種車輛，其中，所述車輛包括上述車輪。
[0017]本發(fā)明利用車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的離心力的純機(jī)械動(dòng)能來使擋片封閉輪轂的鏤空區(qū)域，降低車輛在高速行駛時(shí)的空氣動(dòng)力阻力，起到降低風(fēng)阻，減少車輛的高速能量消耗，并提高車輛高速駕駛穩(wěn)定性的目的。
【附圖說明】
[0018]下面，通過參看附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，可以更好地理解本發(fā)明的原理、特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。附圖包括:
[0019]圖1示出了從車輪的軸向內(nèi)側(cè)觀看的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的可封閉式車輪輪轂系統(tǒng)的基本原理圖。
[0020]圖2示出了從車輪的軸向外側(cè)觀看的該可封閉式車輪輪轂系統(tǒng)的輪轂封閉機(jī)構(gòu)的非工作狀態(tài)的簡(jiǎn)圖。
[0021]圖3示出了從車輪的軸向外側(cè)觀看的該可封閉式車輪輪轂系統(tǒng)的輪轂封閉機(jī)構(gòu)的工作狀態(tài)的簡(jiǎn)圖。
[0022]圖4示出了沿著導(dǎo)槽的延伸方向所作的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面，將參看附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明的具體實(shí)施例，以便更好地理解本發(fā)明的基本思想。
[0024]圖1示出了從車輪的軸向內(nèi)側(cè)觀看的根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的可封閉式車輪輪轂系統(tǒng)的基本原理圖。
[0025]如圖1所示，該可封閉式車輪輪轂系統(tǒng)包括輪轂I和用于封閉輪轂I的輪轂封閉機(jī)構(gòu)2。輪轂I包括用于支撐輪胎3的輪輞4、用于安裝在車軸上的中心部分5和沿輪轂I的徑向方向在輪輞4與中心部分5之間延伸的多個(gè)(在此為5個(gè))輪輻6。相鄰的輪輻6之間具有鏤空區(qū)域7 (在此為5個(gè))，該鏤空區(qū)域7便于將安裝在車輪內(nèi)側(cè)的制動(dòng)系統(tǒng)工作時(shí)產(chǎn)生的熱量釋放到外部。
[0026]圖2示出了從車輪的軸向外側(cè)觀看的該可封閉式車輪輪轂系統(tǒng)的輪轂封閉機(jī)構(gòu)2的非工作狀態(tài)的簡(jiǎn)圖，由于輪轂封閉機(jī)構(gòu)2安裝在輪轂I的內(nèi)側(cè)，因此圖中不可見。此時(shí)輪轂封閉機(jī)構(gòu)2處于非工作狀態(tài)，鏤空區(qū)域7沒有被封閉。
[0027]圖3示出了從車輪的軸向外側(cè)觀看的該可封閉式車輪輪轂系統(tǒng)的輪轂封閉機(jī)構(gòu)2的工作狀態(tài)的簡(jiǎn)圖。此時(shí)，輪轂封閉機(jī)構(gòu)2將其擋片8 (圖1中為了清楚可見未示出擋片8)移動(dòng)到鏤空區(qū)域7，從而至少部分封閉相應(yīng)的鏤空區(qū)域7。如圖3所示，為每個(gè)鏤空區(qū)域7均設(shè)有相應(yīng)的輪轂封閉機(jī)構(gòu)2，而圖1中為了清楚可見僅示出了一個(gè)輪轂封閉機(jī)構(gòu)2。
[0028]除了擋片8以外，如圖1所示，輪轂封閉機(jī)構(gòu)2還包括設(shè)置在輪轂I上(優(yōu)選設(shè)置在輪輻6上)的導(dǎo)槽9和可在導(dǎo)槽9中移動(dòng)的滑塊10。
[0029]圖4示出了沿著導(dǎo)槽9的延伸方向所作的剖視圖。如圖4所示，輪轂封閉機(jī)構(gòu)2還包括設(shè)置在導(dǎo)槽9靠?jī)?nèi)側(cè)的一端(圖4中的下端)與滑塊10之間的復(fù)位彈簧11。
[0030]復(fù)位彈簧11的一端連接到滑塊10，另一端連接到導(dǎo)槽9的相應(yīng)端。復(fù)位彈簧11優(yōu)選但不限于螺旋彈簧。
[0031]擋片8與滑塊10連接，滑塊10的移動(dòng)可帶動(dòng)擋片8相應(yīng)地移動(dòng)。在此，導(dǎo)槽9是直線式的，且與輪轂I的徑向錯(cuò)開一個(gè)角度。這樣，當(dāng)滑塊10在導(dǎo)槽9中向外移動(dòng)時(shí)，滑塊10還在輪轂I的圓周方向上產(chǎn)生相應(yīng)的位移分量，從而，使擋片8同時(shí)向外和沿圓周方向(在此沿逆時(shí)針方向)移動(dòng)來封閉相應(yīng)的鏤空區(qū)域7。當(dāng)滑塊10在導(dǎo)槽9中向內(nèi)移動(dòng)時(shí)，擋片8同時(shí)向內(nèi)和沿順時(shí)針方向移動(dòng)，從而可從鏤空區(qū)域7逐漸撤出，最終擋片8可至少部分隱藏在輪輻6之后。
[0032]當(dāng)車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，滑塊10和擋片8會(huì)產(chǎn)生徑向向外的離心力，隨著轉(zhuǎn)動(dòng)速度的提高，該離心力也會(huì)增大。離心力會(huì)克服復(fù)位彈簧11的拉力帶