[发明专利]机动车或拖车的车轮及装有这种车轮的车辆

说明书

本发明涉及一种机动车或拖车的在一确定的接触面上运动的车轮。它具有一个连接在车辆下部结构上的中心部件和一个与该中心部件同轴的、并设计成可相对其转动的外部部件。其中所说的中心部件和外部部件至少由一个轴承连接在一起，该轴承包括至少一个与中心部件固定连接的内环，和至少一个与外部部件固定连接的外环，外部部件带有一个与车辆连接面的特征相应的连接机构。

本发明还涉及装有这种车轮的机动车或拖车。

许多现有车辆的车轮，特别是公路车辆如小轿车、摩托车、载重车、拖车等，以及铁路车辆如火车，特别是高速列车的车轮，都是有轮毂类型的。轮毂通常具有较车轮小得多的直径，它包括一个固定连接在车辆下部结构上的中心部件和一个与中心部件同轴的并可相对其转动的外部部件。

在公路车辆中，车轮具有一个安装轮胎的轮辋和一个侧凸缘，该凸缘上有连接装置如螺栓，使车轮与相应的轮毂坚固地连接。在一些铁路车辆中，车轮具有一环形圈，它具有与钢轨相配合的接触面，车轮还有一个使其固定连接在轮毂上的凸缘。

车辆的动力以及制动力的传输，通常是通过轮毂作用的，即通过相对于车辆接触面与车轮接触机构的接触点较远的点。在机动车辆中，驱动力由轮毂传输，它将运动经轮辋传给轮胎，从而使轮胎接触面相对路面运动。同样，在制动时，使轮胎接触面相对路面减少移动的力是由固定在轮毂上的轮盘或摩擦面施加的，并由轮毂传输到最终目的地。这些力的传输均要通过杆臂，而它们所必需的坚固的结构相对很重，并且为了保证安全经常要加大它们的尺寸。

从运动学观点看，这种类型结构有许多缺点，存在许多影响因素，对悬挂、路面附着力、制动和动力传输的问题的解决已越来越完善，但仍没有完全解决，这是由于轮毂和装在其上的机构的重量，悬挂和减振装置要克服的较大的惯性力，这些力对车辆的路面附着产生相当严重的不良影响。实际上，车辆接触机构，通常是轮胎-至少公路车辆是轮胎，要像非悬挂质量的接触状态那样保持接触面的接触是困难的，如果轮胎与路面的接触不良，车辆的路面附着能力就差，驾驶车辆变得很危险，特别是在路面较差的情况下。

上述问题已通过多种不同途径试图解决，西德公开号为DE3408874A1的专利描述了一具有大直径轴承并在理论上没有轮毂的车轮，该车轮内部有一径向支承装置，它的两端构成该车轮的装配部位。实际上，已有的这种支承相当于延长了轮毂的尺寸，尤其是在其工作时。这种车轮不适用于双轮车辆，特别不适用于摩托车的前驱动轮，这种车轮的内部不能拆卸，并且不允许装入可改善车辆性能的机构。

本发明的目的在于制造一种本文所述的车轮，该车轮解决了上述的问题，通过将车辆的悬挂铰接点设置在离车辆的接触面很近的位置上，并大大地减轻与车辆下部结构连接的装置的质量，从而显著地减小杆臂传输的驱动力和制动力。此外，这种原理可使车轮的内部非常宽敞，从而可以装入用于改善车辆性能的机构，或者装入车辆附近。本发明的车轮即适用于二轮或四轮公路车辆的前轮，也适用于后轮以及建筑工程车辆或铁路车辆的前、后轮。

本发明的车轮可完成这一目的，其特征在于在至少一个车轮周边安装区域内，中心部件至少由一个支承臂与车辆下部结构连接，该区域位于与接触面相对应的轮子的下部，其中的轴承是水密的和刚性的，车轮中心部件是空的，并且没有径向支承机构。

根据一实施例，轴承的内环具有将该车轮活动连接在车辆下部结构上的连接装置。

按照一四轮车辆的实施例，轴承内环具有活动连接机构，将车轮通过两根支承臂与车辆下部结构相连，其中的一根支承臂铰接在内环的最低点，另一根铰接在内环的最高点。

按照另一两轮车辆的实施例，轴承内环具有一铰接连接装置，将车轮安装在车辆上，它由一个支承臂连接在车辆的下部结构上，该单个支承臂连接在所述内环上靠近最低点的位置。

按照一实施例，其中车轮为驱动轮，它具有将所述的环形部件与车辆的至少一个驱动轴相连接的装置。

按另一更好的车轮实施例，轴承外环连接在使车轮与车辆驱动装置相连的机构上。

四轮车辆中，所说的机构具有一平面机构，它至少由一短杆连接在内环上。

该平面机构最好用轻质复合材料制成。

按照本发明的另一实施例，所说的将车轮与车辆驱动装置相连的机构具有一设计成可与链条或驱动齿轮配合的齿状突起。

按照实施例，轴承外环带有一环状部件，它包括两个平面，该平面是一制动支承面，轴承内环具有至少一个与上述支承面配合工作的制动衬垫。

所述的内环可以与一管状支架相连，该支架的内部空间可设置用于改善车辆性能的机构或车辆附件。