CN113400855A

CN113400855A - 非充气轮胎

Info

Publication number: CN113400855A
Application number: CN202110503486.0A
Authority: CN
Inventors: 刘伟东; 徐世文; 李明磊; 徐佐; 武汉琦; 熊国源
Original assignee: CITIC Dicastal Co Ltd
Current assignee: CITIC Dicastal Co Ltd
Priority date: 2021-05-10
Filing date: 2021-05-10
Publication date: 2021-09-17
Also published as: US11745543B2; KR20220152927A; KR102674159B1; US20220355620A1

Abstract

本发明公开了一种非充气轮胎，包括：轮毂；环状带，位于所述轮毂的***；轮辐，其包括多个，多个所述轮辐周向布置在所述环状带与所述轮毂之间；每个所述轮辐均呈V形，所述轮辐包括呈角度设置的两个斜板以及形成于两个所述斜板的连接处的弧形状的顶角区域；抗力部件，其用于限制所述顶角区域的变形量达到屈服强度所对应的变形量。本发明通过增设抗力部件能够有效避免轮辐发生塑性的永久性变形，进而能够提高非充气轮胎的使用寿命。

Description

非充气轮胎

技术领域

本发明涉及一种非充气轮胎。

背景技术

非充气轮胎与充气轮胎的区别在于：充气轮胎借助于轮胎内的气体的可压缩及流动性与胎体的弹性变形而实现缓冲，而非充气轮胎借助于弹性结构或弹性部件的弹性变形实现缓冲。

现有技术中已经出现了多种结构的非充气轮胎，其中一种结构的非充气轮胎包括：环状带、位于环状带的径向上的内侧的轮毂以及介于环状带与轮毂之间的众多周向布置的轮辐，环状带的外表面用于与路面接触，轮辐的作用在于：一方面用于支撑移动车辆的重量，另一方面在轮胎遭遇冲击时，通过弹性变形而缓解冲击。

为能够在轮胎遭遇冲击时使轮胎的接触区域的径向方向的变形量与轮胎在该区域所产生的抗力之间的关系更加接近确定的函数关系，以便于通过在设计阶段设定轮胎在实际使用时的各物理特性的参数，现有技术中，将轮辐设置成V形，且使V形轮辐的顶角处设置成弧形状，以用于：轮辐仅通过顶角区域变形而实现缓冲(其他区域不发生变形)，可以说，这种设置确实能够使变形量-抗力之间的关系更加恒定。

然而，轮辐的上述结构却给非充气轮胎带来如下缺陷：

当轮胎遭遇极大冲击时，例如，行驶中的移动车辆在较大的高度跨度下下落于地面，使得轮胎遭遇地面的竖直向上的极大冲击，上述结构的轮胎借助轮辐变形而对该冲击进行缓冲，而基于轮辐的上述结构，轮辐的变形实际上仅发生在顶角区域，从整体上来看，轮辐的两个斜板之间夹角会变小，然而，上述极大冲击容易因顶角区域因变形量过大而使得该区域的应力超过屈服强度，进而导致该区域发生塑性变形，并且，顶角区域相当于轮辐受力的一个支点，因两个斜板的夹角会随着顶角区域的变形量的增大而变小，而夹角的变小而使得作用于斜板上的冲击力到顶角区域的垂直距离所形成的力臂增大，而力臂增大又增加了塑性变形的速度，而可以理解地，若顶角区域发生塑性变形会使得轮辐产生永久性变形，而轮辐发生永久性变化标志着轮胎损坏。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明的实施例提供了一种非充气轮胎。

为解决上述技术问题，本发明的实施例采用的技术方案是：

一种非充气轮胎包括：

轮毂；

环状带，位于所述轮毂的***；

轮辐，其包括多个，多个所述轮辐周向布置在所述环状带与所述轮毂之间；每个所述轮辐均呈V形，所述轮辐包括呈角度设置的两个斜板以及形成于两个所述斜板的连接处的弧形状的顶角区域；

抗力部件，其用于限制所述顶角区域的变形量达到屈服强度所对应的变形量。

优选地，所述抗力部件位于两个所述斜板之间；所述抗力部件用于：当两个所述斜板的夹角小于预设夹角时，所述抗力部件用于向两个所述斜板施加反作用力。

优选地，所述抗力部件包括具有弧形表面的瓦状体以及与所述瓦状体一体成型的连接部，所述连接部远离所述瓦状体的端部具有与所述顶角区域的内侧匹配的弧形面，所述连接部的端部贴附于所述顶角区域的内侧并借由穿设所述弧形部的紧固件连接至所述顶角区域；其中：

所述瓦状体的弧形表面朝向两个所述斜板，所述连接部使得所述瓦状体远离所述顶角区域；

当两个所述斜板的夹角变小而小于所述预设夹角时，两个所述斜板远离所述顶角区域的位置与所述瓦状体的弧形表面接触，以使得所述瓦状体对两个所述斜板施加反作用力。

优选地，所述抗力部件的连接部的端部贴附有橡胶层。

优选地，所述抗力部件包括呈V形的弯板以及形成于所述弯板的两个端部且在宽度上排布的多个滑条；所述轮辐的两个斜板上开设有在厚度上贯通的滑槽，所述滑条穿设所述滑槽；其中：

当轮辐的两个所述斜板的夹角变小而小于预设夹角时，两个所述斜板与所述弯板接触而使得所述弯板对两个所述斜板施加反作用力。

优选地，所述轮辐的端部借助嵌设部件连接至所述环状带以及所述轮毂；其中：

所述轮辐的端部形成有截面为圆形的条体，所述嵌设部件开设有截面为圆形的导向槽，所述条状自所述导向槽的端部伸入至所述导向槽，以使得所述轮辐能够相对所述嵌设部件转动，所述嵌设部件借助紧固件固定于所述环状带以及所述轮毂。

优选地，所述滑条的端部设置有限位部件，所述限位部件用于限制所述滑条从所述斜板的滑槽中脱出。

与现有技术相比，本发明所提供的非充气轮胎的有益效果是：

本发明通过增设抗力部件能够有效避免轮辐发生塑性的永久性变形，进而能够提高非充气轮胎的使用寿命。

本发明中描述的技术的各种实现或示例的概述，并不是所公开技术的全部范围或所有特征的全面公开。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所发明的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。

图1为本发明的实施例1所提供的非充气轮胎的结构示意图(轮胎受到的地面冲击较小的情况)。

图2为图1的局部A的放大视图。

图3为图2的局部B的放大视图。

图4为图2的局部C的放大视图。

图5为图2的局部D的放大视图。

图6为本发明的实施例1所提供的非充气轮胎的结构示意图(轮胎受到的地面极大冲击的情况)。

图7为图6的局部E的放大视图。

图8为图7的局部F的放大视图。

图9为本发明的实施例2所提供的非充气轮胎的结构示意图(轮胎受到的地面冲击较小的情况)。

图10为图9的局部G的放大视图。

图11为图10的局部H的放大视图。

图12为本发明的实施例2所提供的非充气轮胎的结构示意图(轮胎受到的地面极大冲击的情况)。

图13为图12的局部I的放大视图。

附图标记：

10-环状带；20-轮毂；30-轮辐；31-斜板；311-条体；312-导向槽；32-顶角区域；33-嵌设部件；41-抗力部件；411-瓦状体；412-连接部；413-橡胶层；42-抗力部件；421-滑条；422-限位部件。

具体实施方式

除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，本发明省略了已知功能和已知部件的详细说明。

如图1至图13所示，本发明公开的实施例公开了一种非充气轮胎，该非充气轮胎包括：轮毂20、环状带10、众多轮辐30以及抗力部件41,42。

轮毂20由金属材料制成，例如，轮毂20由铝合金材料制成，该轮毂20用于连接至移动车辆的转轴中，借由驱动***驱动转轴以带动轮毂20转动以使得整个轮胎转动而供移动车辆行驶。

环状带10位于轮毂20的***，环状带10由橡胶材料与复合线体制成，该环状带10相当于充气轮胎的胎体，在本发明中，环状带10具有弹性模量较小的外层以及弹性模量较大的内层，该外层用于与地面进行接触。

众多轮辐30周向布置在上述轮毂20与环状带10的内层之间，也就是说，轮辐30的两端分别连接至轮毂20和环状带10的内层，并且使轮辐30处于受压状态，如此，该轮毂20使得整个轮胎形成一定的刚度并在轮胎遭遇冲击时而借由变形而缓解该冲击。

在本发明中，每个轮辐30呈V形，轮辐30由弹簧钢制成，具体地，每个轮辐30包括呈角度设置的两个斜板31以及形成于两个斜板31的连接处的弧形状的顶角区域32，并且为使两个斜板31在大于预设角度情况下，轮辐30的弹性变形仅发生在顶角区域32，对顶角区域32处进行调整处理，以使得斜板31的主体部分的弹性模量大于顶角区域32的弹性模量，这使得斜板31在大于预设角度的情况下变形时，变形完全仅发生在顶角区域32。

每个轮辐30配备一个抗力部件41,42，该抗力部件41,42用于限制轮辐30的两个斜板31的夹角在变形时小于预设夹角。

应该说明：两个斜板31的夹角标志着顶角区域32的变形量，即，两个斜板31的夹角越小，顶角区域32的变形量越大，因而，预设夹角是基于顶角区域32的变形量来进行设定的，设定规则为：顶角区域32刚好发生屈服时的两个斜板31的夹角为极限夹角C，使预设夹角小于极限夹角C。

基于上述论述可知，该抗力部件41,42实际上是通过限制两个斜板31的夹角小于预设夹角，进而避免顶角区域32产生屈服，进而避免该区域发生塑性的永久性变形。

在一些优选实施例中，轮辐30与轮毂20以及环状带10的内侧采用一种较优的连接方式，具体地，在加工轮辐30时，在斜板31的端部加工出一个截面为圆形的条体311，在轮毂20的外侧以及环状带10的内侧借由紧固件固定一个嵌设部件33，该嵌设部件33开设一个截面为圆形的导向槽312，该导向槽312在轮胎的厚度方向贯通嵌设部件33，使斜板31的端部的条状从导向槽312的一段伸入至导向槽312中，如此，斜板31在条体311与嵌设部件33的配合下连接至轮毂20以及环状带10，并且，斜板31可绕嵌设部件33在一定角度下自由转动。这种结构的优势在于：当轮胎受到冲击而使得轮辐30借由两个斜板31的夹角的变化而实现变形以缓解冲击时，斜板31与轮毂20以及环状带10的连接区域不会产生附加扭矩，这使得轮辐30的受力情况以及变形情况变的非常简单，这不但有利于轮胎在设计阶段能够更准确分析出斜板31夹角与径向抗力之间的关系，且还能够有效避免因制造、安装以及工艺误差而导致不同轮辐30产生变形差异。

下面介绍两种结构的抗力部件41,42。

实施例1

如图1至图8所示，在本实施例中，抗力部件41位于轮辐30的两个斜板31之间，该抗力部件41包括一体成型的瓦状体411和连接部412，瓦状体411具有弧形表面，连接部412连接至瓦状体411，该连接部412的端部形成有一个弧形面，该弧形面与轮辐30的顶角区域32的内侧的弧形面匹配，该连接部412的端部的弧形面上涂覆一层橡胶层413，该连接部412的端部贴附于顶角区域32的内侧，并借助自外侧穿入的紧固件固定，该连接部412具有一定长度而使得瓦状体411的弧形表面与斜板31的远离顶角区域32的位置相对。并且使得瓦状体411与轮辐30的相对位置关系配置成：当轮辐30的两个斜板31的夹角减小到预设夹角时，斜板31的远离顶角区域32的位置开始接触瓦状体411的弧形表面，而因此，瓦状体411对两个斜板31产生抗力而阻止两个斜板31的夹角继续减小。

基于上述可知，当轮胎受到地面极大冲击而可能使得轮辐30的顶角区域32发生塑性变形时，如图8所示，瓦状体411会阻止两个斜板31的夹角缩小到预设夹角以内，进而限制轮辐30的顶角区域32产生屈服变形，进而避免顶角区域32发生塑性变形。

应该说明：使瓦状体411的弹性模量大于轮辐30的弹性模量。

在本实施例中，使抗力部件41的连接部412的端部涂覆橡胶层413的目的在于：橡胶层413会通过实时变形而使得连接部412的端部始终与顶角区域32的内侧匹配，进而最大程度的减少连接部412对顶角区域32的弹性变形的影响，使得轮辐30不会因设置了抗力部件41而其弹性变形特性受到较大影响。

实施例2

如图9至图13所示，在本实施例中，抗力部件42包括呈V形的弯板以及形成于弯板的两个端部且在宽度上排布的多个滑条421；轮辐30的两个斜板31上开设有在厚度上贯通的滑槽，滑条421穿设滑槽。并且，滑条421的端部可拆离连接有限位部件422，该限位部件422用于限制滑条421从斜板31的滑槽中脱出。使抗力部件42与轮辐30的关系配置成：当轮辐30的两个斜板31的夹角减小到预设夹角时，两个斜板31与弯板接触而使得弯板对两个斜板31产生抗力以增加轮辐30的整体的抗力。

基于上述可知，如图13所示，当轮胎受到地面极大冲击而可能使得轮辐30的顶角区域32发生塑性变形时，V形的弯板通过与轮辐30的接触而增加轮辐30的刚度，而使得轮辐30具有更大的刚度来阻止斜板31的夹角继续减小。

本实施例的抗力部件42与实施例1中的抗力部件41在避免轮辐30的顶角区域32发生塑性变形中所起到的作用具有一些不同之处：

在实施例1中，当轮辐30与抗力部件41接触后，轮辐30的两个斜板31的夹角便不再减小，而在本实施例2中，当轮辐30与抗力部件42接触后，轮辐30的两个斜板31的夹角还会继续减小一个范围，然而，再停止减小，而在接触斜板31后，轮辐30抵抗变形的刚度增大。因而，本实施例2中的预设角度设定要比对比文件1中的预设角度大一些。

本发明通过增设抗力部件41,42能够有效避免轮辐30发生塑性的永久性变形，进而能够提高非充气轮胎的使用寿命。

此外，尽管已经在本发明中描述了示例性实施例，其范围包括任何和所有基于本发明的具有等同元件、修改、省略、组合(例如，各种实施例交叉的方案)、改编或改变的实施例。权利要求书中的元件将被基于权利要求中采用的语言宽泛地解释，并不限于在本说明书中或本申请的实施期间所描述的示例，其示例将被解释为非排他性的。因此，本说明书和示例旨在仅被认为是示例，真正的范围和精神由以下权利要求以及其等同物的全部范围所指示。

以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如，上述示例(或其一个或更多方案)可以彼此组合使用。例如本领域普通技术人员在阅读上述描述时可以使用其它实施例。另外，在上述具体实施方式中，各种特征可以被分组在一起以简单化本发明。这不应解释为一种不要求保护的公开的特征对于任一权利要求是必要的意图。相反，本发明的主题可以少于特定的公开的实施例的全部特征。从而，以下权利要求书作为示例或实施例在此并入具体实施方式中，其中每个权利要求独立地作为单独的实施例，并且考虑这些实施例可以以各种组合或排列彼此组合。本发明的范围应参照所附权利要求以及这些权利要求赋权的等同形式的全部范围来确定。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种非充气轮胎，其特征在于，包括：

轮毂；

环状带，位于所述轮毂的***；

2.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其特征在于，所述抗力部件位于两个所述斜板之间；所述抗力部件用于：当两个所述斜板的夹角小于预设夹角时，所述抗力部件用于向两个所述斜板施加反作用力。

3.根据权利要求2所述的非充气轮胎，其特征在于，所述抗力部件包括具有弧形表面的瓦状体以及与所述瓦状体一体成型的连接部，所述连接部远离所述瓦状体的端部具有与所述顶角区域的内侧匹配的弧形面，所述连接部的端部贴附于所述顶角区域的内侧并借由穿设所述弧形部的紧固件连接至所述顶角区域；其中：

4.根据权利要求3所述的非充气轮胎，其特征在于，所述抗力部件的连接部的端部贴附有橡胶层。

5.根据权利要求2所述的非充气轮胎，其特征在于，所述抗力部件包括呈V形的弯板以及形成于所述弯板的两个端部且在宽度上排布的多个滑条；所述轮辐的两个斜板上开设有在厚度上贯通的滑槽，所述滑条穿设所述滑槽；其中：

6.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其特征在于，所述轮辐的端部借助嵌设部件连接至所述环状带以及所述轮毂；其中：

7.根据权利要求5所述的非充气轮胎，其特征在于，所述滑条的端部设置有限位部件，所述限位部件用于限制所述滑条从所述斜板的滑槽中脱出。