專利名稱：用于卡車和掛車車輪的約束系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于運輸卡車及掛車車輪的約束系統，尤其是涉及能防止從機動車上的固定位置意外脫開的車輪不受限制地行駛、和防止造成財產損壞、傷害或死亡的結構。發明背景在公路運輸卡車和掛車上具有用螺栓定位的車輪。已經發生過卡車和掛車車輪及車輪組件從運動的車輛意外地脫開的情況。一旦脫開，車輪或組件將會不受約束地行駛，造成財產損壞、傷害甚至死亡。
目前尚無限制運輸車輛上的車輪或車輪組件意外脫離的方法。當前的準則是依賴于車輪和車輪組件的安裝而沒有(采用)任何第二約束機構。這種系統允許原始安裝機構完全失效，而仍然將車輪或車輪組件保持在車輛上。
在操作中車輪組件是采用軸承和輪轂安裝在車軸上，其具有一相當重的旋轉質量。當車輪破裂或從輪轂上分離時會出現這樣的問題車輪軸承和/或輪轂失效或車軸破損。在這些情況下，一些或所有車輪組件將從車輛上分離并且將不受約束。
在所有這些失效的情況中，分離的車輪或車輪組件部分必定會以不受約束的方式從車輛上移開。
相關的
背景技術：
有1953年2月3日頒發的M.H，Toncray等的美國專利US2,627,437，和1995年10月31日頒發的Bowen等的美國專利US5,462,324，它們分別描述了汽車車架結構和用于機動車的車輪防護附加裝置。
發明概述根據本發明提供了用于車輛的車軸安裝的車輪約束系統，該車輛具有一車架，車軸固定到車架上，留有足夠的間隙以免路面損壞，并且在車輛正常操作過程中與車輪的運動不產生干涉。該系統包括固定到車架上的一籠架組件，該籠架組件在車輪前、后并橫向地沿車輪外側延伸，從而使得車輪的下部露出，以允許車輪接觸路面和在車輛正常操作過程中具有不受妨礙的運動，如果車輪從車軸脫開，就將車輪保持在最靠近于其原始安裝部位，截留車輪并隨同車輛一起攜帶該車輪。
在本發明的一優選實施例中，籠架包括固定到車架上的一系列桿，并且這些桿從車架向下和在車輪前、后及沿車輪一外側延伸。
本發明的籠架通過包圍車輪或車輪組件來約束意外脫開的車輪，不使其離開運動的車輛。
附圖簡要說明通過閱讀下列詳細描述及參照附圖，本發明的這些及其它優點將顯而易見，其中

圖1是根據本發明的車輛的約束系統應用于運輸掛車的透視圖；圖2是圖1系統的側視圖；圖3是圖1系統從底面看的平面圖；圖4是根據本發明車輪約束系統的一變化實施例應用于掛車時從下面看的平面示意圖；圖5是根據本發明的車輪約束系統的另一變化實施例應用于掛車時從下面看的平面示意圖；圖6是車輛的車輪組件從后面看時的部分示意圖，其中在該車輪組件上已安裝有本發明車輪約束系統的一變化的實施例。
雖然本發明將結合例示的實施例進行描述，但應當理解并非想將本發明限定于這些實施例。相反，本發明將覆蓋在由所附權利要求書限定的本發明的實質和范圍內的所有變型、修改和等同物。優選實施例的詳細描述在下列描述中，圖中類似的零件給出了類似的參考標記。
回到圖1，示出了用于車輪4的一約束系統2，其中車輪4安裝在固定于掛車8的車軸6的輪轂7上。約束系統2包括由桿或板12制造的籠架10，桿或板12最好由彈簧鋼制成。籠架10焊接到或由其它方式固定到掛車8的車架14上，并且其構成僅使車輪4的下部露出，允許車輪與路面接觸和留有足夠的間隙，以免損壞路面。最好籠架由合適的斜拉桿16支承。已發現在車輪前和后大約2英寸、在車輪前外側大約1.5英寸和在車輪后外側大約2英寸的籠架間隙是適當的，以提供車輛在正常情況下不受妨礙的進行操作。用于車輪的外側間隙應當小于車輪必須橫向向外移動脫開輪轂6的距離。而且，由于前外側間隙略小于后外側間隙，因此假如一車輪在車輛向前運動過程中會脫離，則籠架將起作用，控制車輪向內并且回到輪轂6上的位置。
在操作中，籠架10的約束桿12防止車輪4向側面或在車輛下脫開。
當然，籠架10的實際結構可以改變。籠架10所覆蓋的范圍以及桿12在側面的位置，將根據要求和安裝有籠架10的車輛或掛車的外觀來設定。車輪籠架應當有足夠的強度和連接力，以承受車輛作用在籠架上的負荷而不至于完全損壞或脫開。
圖4和5所示籠架的變型結構，表示用于掛車的這種結構中，車輪4向外延伸于車架14側面外(圖4)和車輪4位于車架14下(圖5)。在這些實施例中，籠架10在車架14上的固定是通過呈角度的連桿17而進一步加強，連桿17在車架的部位和車架14上隔開的位置之間延伸，并固定到這些部位和位置上，正如圖中所示。
籠架10可以具有可選擇的板件或帶件(未示出)，它們用作防護板和/或擋泥板。而且，如果將籠架10用作一固定安裝部位，則可選的側面緩沖保險杠(亦未示出)可以沿側面同時安裝在車輛的車輪籠架前和后，以提供防止其它車輛或防止人員被卷入車輪下面的一些保護，由此大大降低了對路面使用人員的危險。
可以根據需要在籠架10的約束桿12上、或者在其它合適的位置安裝各種警示標志、傳感器和警示裝置，以將車輛駕駛員的注意力吸引到正被約束的脫開的車輪或車輪組件上。
根據本發明的車輪約束籠架10，可以采用例如由螺栓20連接到車架上的一安裝板18來牢固地安裝到車輛的車架上。安裝板具有連接于其上的臂22，它從車架以非常靠近車輪的方式橫向延伸。這些臂22由金屬管或板制造，并且固定在它們的位置上。這些臂從車輪組件的輪胎4的外側邊緣向外延伸大約1～2英寸。在臂22的外側邊緣是一安裝板24，用于連接側面約束臂或板26。(臂22和26構成籠架10的約束桿12)。在該方式中，如果一車輪4從其車輪組件上的螺栓連接位置松開，則該車輪將通過與所述金屬管或板臂26接觸而限制其橫向運動。被約束的每一車輪4具有兩個臂22，其中一個臂22在車輪4之前，一個臂22在其后，并且在輪胎前與前臂22之間有大約2英寸的間隙，在后臂22與車輪4背后之間也有大約2英寸的間隙。臂22可以如此構造，以至使它們向下傾斜，從而每一臂的外端將位于與車輪4及相連的輪轂7和車軸6的中心同一高度處。
側面約束臂或板26的構造，致使其橫向延伸與車架隔開，并且從其連接到臂22上的部位到相連輪胎4的前面外邊緣具有大約1.5英寸的間隙，而到輪胎4后面外邊緣具有大約2英寸的間隙。約束臂26平行于橡膠輪胎外側邊緣延伸，且其每一端連接到臂22上。約束臂26的中心在桿28處可以朝車架向內并向車軸7的中心延伸大約3～3.5英寸。
除了轉向軸外，給車輛的每一車輪組件安裝該裝置。
車輪籠架10的元件如此制造，使與操作的車輪之間的間隙保持最小，以便將可能會意外地從其操作位置脫開的車輪或車輪組件的那些部分約束在車輪籠架10內。
作為一可選方案，可以安裝一機構(未示出)來防止車輛或人員在側面接觸期間意外地進入運輸卡車或掛車下面，或防止被車輪組件卷入。通過使用車輪籠架的牢固安裝和沿卡車和/或掛車側面進一步安裝另外的類似牢固安裝件，可以裝設一側面緩沖保險杠來保護車輛或人員以免進入車輛下面。
應該理解，可以拆下支承側臂26的螺栓29，以允許例如在需要拆卸輪胎來進行修理或更換時，從臂22上拆下臂26。如圖1和2所示，對于一定結構的車輪組件或在一定的應用時，側臂26的高度可以固定在相對于輪轂的一升高的位置(未示出)，或相對于輪轂的一降低的位置(亦未示出)。
籠架10的元件可以由金屬或其它諸如強化塑料的材料或者它們的組合來制造。籠架10中的一些元件還可以由諸如彈簧鋼的彈性材料制造，如果該元件受到一些外面沖擊，它將恢復到其原始形狀。
作為車輪籠架的一可選的實施例，根據本發明，可以設置安裝在臂26上的一旋轉或低摩擦的部件30，例如一滾輪或軸承或一滑板，例如圖3所示，以利于脫開的車輪4當它與臂26的那部分接觸時還能連續旋轉。還可在那部分上連接一傳感器32，以檢測其操作或狀態的變化，并且向駕駛室提供例如可聽見的或電子的信號，從而提醒駕駛員出現了車輪脫離或正在脫離的問題。
作為其它的可選實施例，可以從臂26和/或臂22懸掛一例如彈性的橡膠簾36(圖2所示)，以使在濕的路面上行駛時由鄰近的車輪4造成的飛濺最小。
因此顯而易見，根據本發明，已提供了一種用于卡車和卡車車輪的能完全滿足上述目的、目標及優點的約束系統。雖然本發明是結合其特定實施例描述的，但顯然，本領域的普通技術人員根據前面的描述可以作出許多變換、修改和變化。因此，本發明將包括落在本發明實質和廣義范圍內的所有這些變換、修改及變化。
權利要求
1.一種用于車輛的車軸安裝的車輪約束系統，該車輛具有一車架，車軸固定到該車架上，留有足夠的間隙以免路面損壞，并且在車輛正常操作過程中與車輪的運動不產生干涉，該系統包括固定到車架上的一籠架組件，該籠架組件在車輛的車輪前、后并橫向地沿車輪外側延伸，從而使得車輪的下部露出，以允許車輪接觸路面和在車輛正常操作過程中具有不受妨礙的運動，如果車輪從車軸脫開，就將車輪保持在最靠近于其原始安裝部位，截留車輪并隨同車輛一起攜帶該車輪。
2.如權利要求1所述的系統，其中籠架包括固定到車架上的一系列桿，并且這些桿從車架向下以及在車輪前、后和沿著車輪外側延伸。
3.如權利要求2所述的系統，其中一側桿是該系列桿中之一，并且在車輪的大約中點旁邊延伸。
4.如權利要求2所述的系統，其中在車輛正常操作過程中，籠架在車輪外側提供大約1至2英寸的間隙。
5.如權利要求4所述的系統，其中該系列桿提供在離其相連的輪胎前面外邊緣大約1.5英寸、和在輪胎后面的外邊緣大約2英寸的間隙，從而如果該輪胎在車輛運動過程中已脫開了車軸，則該輪胎將會被引回到車軸。
6.如權利要求1所述的系統，其中籠架是由彈簧鋼制造。
7.如權利要求3所述的系統，其中側桿具有朝車軸向內設置的中央部分。
8.如權利要求3所述的系統，其中側桿提供在離相連輪胎前面的外邊緣大約1.5英寸、和在輪胎后面離外邊緣大約2英寸的間隙，從而如果該輪胎在車輛運動過程中已脫開了車軸，則該輪胎將會被引回到車軸。
9.如權利要求8所述的系統，其中側桿具有朝車軸向內設置的中央部分。
10.如權利要求3所述的系統，其中側桿具有相對于車輪外側的間隙，該間隙比車輪必須橫向和向外移動以脫開軸向安裝的輪轂的距離要小，其中車輪正常固定在該輪轂上。
全文摘要
本發明提供用于車輛的車軸安裝的車輪(4)的約束系統(2),該車輛具有車架(14),車軸(7)固定到車架上,留有足夠的間隙以免路面損壞,并且在車輛正常操作過程中與車輪(4)的運動不產生干涉。該系統(2)包括在車輛附近固定到車架(14)上的籠架(10)組件,從而使得車輪(4)的下部露出,以允許車輪(4)接觸路面,并且如果車輪從車軸(7)脫開,就將車輪(4)保持在最靠近于其原始安裝部位,截留車輪(4)并隨同車輛一起攜帶該車輪。
文檔編號B60B7/00GK1252031SQ98804083
公開日2000年5月3日 申請日期1998年3月6日 優先權日1997年3月7日
發明者斯圖爾特·A·巴塞 申請人:斯圖爾特·A·巴塞