CN102143848B - 车轮组件及车轮组件的构造方法 - Google Patents

Abstract

一种车轮组件及该车轮组件的制造方法。在一个实施例中，车轮组件可以包括轮辋、箍构件和弹性构件。该箍构件可以围绕该轮辋设置并且与该轮辋间隔开。该弹性构件可以绕该箍构件设置，并且该弹性构件的部分可以朝向该轮辋突出穿过在该箍构件中的开口。结合构件可以将每个突出部分结合到该轮辋，并且这些结合构件可以在车轮组件空载时保持在张紧状态。在其他的实施例中，该车轮组件也可以包括第二箍构件或者牵引层或者同时包括此二者。

Description

车轮组件及车轮组件的构造方法

技术领域

本申请要求2008年7月16日递交的、名称为“高效能车轮系统”的临时申请61/081,249的优先权，据此，该临时申请的全部公开内容通过参引并入本申请中以用于所有目的。

背景技术

有轮车辆已经使用了几个世纪，并且随着材料、制造方法和性能需求的发展，车轮构造也发展了。在过去的一个世纪的大部分时间里，充气(充满空气的)轮胎在美国一直是大部分车辆的标准。

据估计，在以公路车速行驶中，汽车燃料的能量含量的大约7％被完全消耗在克服滚动阻力上。假设在公路行驶期间汽车的发动机损耗高达该能量含量的69％，那么该汽车的发动机所产生的有效机械能的大约22％会被消耗在克服滚动阻力上。此滚动阻力的大部分是由于汽车轮胎的变形所消耗的能量。因为轮胎是粘弹性的，而不是完全弹性的，所以当轮胎的变形部分恢复其形状时，轮胎变形所需的能量并未被全部回复。轮胎变形的一个部分是侧壁变形。因此，需要减少轮胎侧壁变形所消耗的能量。

充气轮胎具有另外的缺点：它们会被道路危险物等扎破并且放气。对于大多数的充气轮胎扎破需要立即修理，且修理不方便费用也高。

发明内容

根据本发明的一个实施例，提供了用于与各种有轮车辆和其他装置一起使用的示例性车轮组件。在一个实施例中，车轮组件可以包括轮辋和箍构件。该轮辋可以具有圆形的外围部分，并且该箍构件可以具有圆形的主体部分。该箍构件可以围绕轮辋设置并且与该轮辋间隔开。该主体部分可以具有多个接入开口。可以设置弹性构件以使之围绕并且接触第一箍构件的主体部分的外侧表面。该弹性构件的部分可以朝向该轮辋突出到或穿过该第一箍构件中的接入开口。多个结合构件可以将该弹性构件结合到该轮辋，每个结合构件连接一个突出部分到该轮辋。每个结合构件在该车轮组件空载时可以处于张紧状态。在某些实施例中，该弹性构件的外侧表面也可以是该车轮组件的牵引表面。在某些实施例中，牵引层可以围绕该弹性构件的外侧表面设置。

在某些实施例中，圆形的第二箍构件可以围绕该弹性构件的外侧表面设置，并且牵引层可以围绕该第二箍构件的外侧表面设置。在某些实施例中，该第二箍构件可以具有多个接入孔，这些接入孔与在该第一箍构件中的接入开口基本上径向对齐。在某些实施例中，该第一箍构件可以包括第一边缘、第二边缘及从该第一边缘和第二边缘中的每个向外伸出的凸缘，并且该弹性构件可以至少部分地处于这些凸缘之间。在某些实施例中，该第一箍构件是可压缩的以方便在该第一箍构件上装配该弹性构件。

在某些实施例中，车轮组件可以包括连接在突出部分和另一构件之间的中空空间的通道网络。其他的实施例可以包括与该通道网络相连通的阀杆，并且该车轮组件可以被构造使得引入压缩气体到该阀杆中使得该压缩气体被分配到该突出部分和另一构件之间的中空空间。在其他的实施例中，通道网络可以形成在弹性构件中。在某些实施例中，轮辋还可以包括轮毂，该轮毂定位在该轮辋内中心处并且被构造用于安装到车辆。在某些实施例中，结合构件可以被模制到弹性构件中。轮辋的外围部分可以基本上是圆筒形的。外围部分可以是隆起的。该箍构件可以基本上是圆筒形的。该箍构件可以是隆起的。

在另一实施例中，构造车轮组件的方法可以包括：获得具有圆形外围部分的轮辋以及获得具有圆形主体部分的箍构件，其中，该主体部分比该轮辋的外围部分大。该箍构件可以在该主体部分中具有多个接入开口。该方法也可以包括：获得弹性构件，并且围绕且接触该箍构件的主体部分的外侧表面设置该弹性构件，以及为在该箍构件的主体部分中的每个开口获得结合构件。在该箍构件主体部分中的每个开口处，弹性构件的部分可以朝向该轮辋突出到或者突出穿过该开口。并且，使用这些结合构件中的一个，该突出部分可以连接到该轮辋。在该车轮组件空载时每个结合构件都可以保持在张紧状态。

在某些实施例中，该方法也可以包括：获得圆形的第二箍构件并且围绕弹性构件的外侧表面设置该第二箍构件，以及获得圆形的牵引层并且围绕该第二箍构件的外侧表面设置该牵引层。在某些实施例中，该方法可以包括：附连与在该弹性构件和另一构件之间的通道网络相连通的阀杆，以及引入压缩气体穿过该阀杆并且进入到该通道网络中，压缩气体将该弹性构件膨胀到或者穿过这些接入开口，从而形成突出部分。

在另一实施例中，车轮组件包括第一圆形箍构件和第二圆形箍构件。该第一箍构件可以是内部箍构件而该第二箍构件可以是外部箍构件。该车轮组件还可以包括设置在该内部箍构件和该外部箍构件之间并与该内部箍构件和该外部箍构件都接触的弹性构件，并且可以包括具有圆形的外围部分的轮辋。结合构件可以绕该轮辋的基本上是圆形的外围部分的外围设置。该轮辋可以通过结合构件悬在该内部箍构件内并且与该内部箍构件间隔开。这些结合构件可以穿过在该内部箍构件中的接入开口连接该轮辋的外围部分到该弹性构件。

在另一实施例中，车轮组件包括大体上是圆筒形的、含有多个开口的箍构件，以及围绕该大体上是圆筒形的箍构件设置的弹性膜片。该弹性膜片的部分突出到在该大体上是圆筒形的箍构件中的开口或者突出穿过这些开口。该车轮组件还包括多个结合构件，其中，一个结合构件拉着该弹性膜片的一个突出部分进入或穿过该大体上是圆筒形的箍构件中的一个开口。该车轮组件也包括被结合构件悬起在该大体上是圆筒形的箍构件内的中心轮毂，其中，每个结合构件在该车轮组件空载时处于张紧状态。在某些实施例中，该大体上是圆筒形的箍构件是隆起的。在某些实施例中，该车轮组件还包括附连到该中心轮毂的轮辋，并且每个结合构件都附连到此轮辋上。

附图说明

图1A和图1B示出了根据一个实施例的车轮组件。

图2示出了根据一个实施例的轮辋，该轮辋是车轮组件的一部分。

图3示出了根据一个实施例的箍构件。

图4示出了根据一个实施例的、车轮组件的一个装配阶段。

图5A示出了根据一个实施例的弹性构件。

图5B示出了根据另一实施例的弹性构件。

图6示出了根据一个实施例的、车轮组件的另一装配阶段。

图7示出了根据一个实施例的结合构件。

图8示出了根据一个实施例的、车轮组件的另一装配阶段。

图9示出了根据一个实施例的第二箍构件。

图10示出了根据一个实施例的、车轮组件的另一装配阶段。

图11示出了根据一个实施例的牵引层。

图12示出了根据一个实施例的弹性构件。

图13示出了图1的示例车轮组件在其装配状态下的横截面。

图14示出了图1的示例车轮组件在负载情况下的侧视图。

图15示出了根据另一实施例的车轮组件。

图16示出了根据一个实施例的、图15的车轮组件的一个装配阶段。

图17示出了根据一个实施例的、图15的车轮组件的一个装配阶段。

图18示出了图15的车轮组件在其装配状态下的横截面。

图19示出了根据另一实施例的车轮组件。

图20示出了图19的车轮组件的正交视图。

图21示出了图19的车轮组件的横截面视图。

具体实施方式

图1A和图1B示出了根据本发明的示例性实施例的车轮组件100。车轮组件100以避免使用侧壁的方式构造，因此也就避免了侧壁变形。车轮组件100包括被构造使得车轮组件100能够安装在车辆上的轮毂110。车轮组件100可以被制造成各种尺寸以在各种车辆或者其他的有轮运输工具上使用，例如，客车、卡车、拖车、搬运车、摩托车、小型摩托车、拖拉机、手推车和其他种类的机动的或者非机动的车辆或者运输工具。在一个实施例中，车轮组件100具有在大约20英寸到大约36英寸的范围内的直径112，并且具有在大约6英寸到大约15英寸的范围内的宽度114。在特殊的实施例中，直径112为大约28英寸并且宽度114为大约12英寸。本领域技术人员将会认识到：在权利要求的范围内有许多其他的尺寸组合，并且将会认识到：如车轮组件100的车轮组件可以制造成不同的尺寸以适应不同的车辆和用途。车轮组件100包括几个部件，以下将结合附图进行描述。

图2示出了根据一个实施例的轮辋200，该轮辋200是车轮组件100的一部分。在图2中，轮辋200包括轮毂110，还包括圆形的外围部分210。在此示例中，外围部分210基本上是圆筒形的。应当理解：使用术语“基本上是圆筒形的”，以使得允许有缺陷的圆形包括在所描述的主题中，因为大部分制造厂商会生产出一些略微偏离于完美圆筒形的缺陷产品；并且也使得其包括略微偏离于完美圆筒形的形状，例如包括有附加特征、隆起等。在其他的实施例中，外围部分210可以是弯曲的或者是隆起的。在一个优选实施例中，轮辋200由铸铝制成，其某些表面已被加工以使得保持确定的制造公差，但是可以根据本发明的实施例使用其他的材料和工艺来生产轮辋。例如，轮辋200可以由铸铁制成，可以由钢板装配而成，可以由具有或者没有增强添加剂的聚合物模制而成，可以由金属合金制成，可以由复合材料如纤维增强复合材料制成，或者可以使用其他的材料或者工艺制成。轮辋200可以使用材料和工艺的组合而制成。外围部分210可以具有均匀的厚度，可以包括拔模斜度以方便铸造或者模制，可以包括如方便车轮组件100装配的凸起部212的部件，或者外围部分210可以包括这些部件和其他部件的任意组合。

图3示出了根据一个实施例的箍构件300(在某些实施例中，可以存在第二箍构件，而箍构件300是第一箍构件)。箍构件300具有以边缘312和边缘314为界限的圆形的主体部分310。在此示例中，主体部分310基本上是圆筒形的。示例的箍构件300也包括从边缘312和边缘314向外伸出的凸缘316和凸缘318。该主体部分310具有绕其圆周设置的多个接入开口320。下文将说明接入开口320的目的。优选地，这些接入开口320的边缘被去毛刺、斜切或者修圆，以使得减少随后在车轮组件100的装配中会与这些边缘接触的材料上的应力集中。虽然示出了接入开口320被成形为菱形形状，但是可以使用其他的形状。例如，接入开口320可以是某一其他的多边形形状的，或者可以是圆形的、椭圆形的，或者具有某一其他的弯曲轮廓。接入开口320不需要都具有相同的形状。箍构件300的直径略微大于轮辋200的直径，使得箍构件300能够围绕轮辋200设置并且保持与轮辋200间隔开。图4示出了这样的布置。示例的箍构件300也包括缝隙322。缝隙322允许箍构件300被压缩，从而临时缩小其直径以使得能够进一步装配车轮组件100。第一箍构件300可以由任意适当的材料制成，这些材料足够结实用于使用车轮组件100的应用中，包括铸铝、铝板、钢板、模制的或者成形的聚合物、复合物、或者其他种类的材料。在一个实施例中，第一箍构件300由大约0.050英寸到大约0.500英寸厚的钢板制成。虽然示出了示例的箍构件300具有三排接入开口320，每排12个，并且中间一排沿角向偏移外部的两排，但是其他的构造也是可以的。可以以更多或者更少排的方式，或者以任何需要的布置方式，设置更多或者更少的接入开口320，取决于具体车轮组件所意图的性能要求和应用。

图5A示出了根据一个实施例的弹性构件500。弹性构件500可以由高弹性聚合物制成，如天然的或者合成的模制橡胶，或者可以由另一柔性材料制成，如具有良好的能量回复特性的金属合金。许多的材料都是可以的。在一个实施例中，弹性构件500由天然胶质橡胶制成。在其他的实施例中，弹性构件500可以由含有诸如碳纳米管的填料的天然的或者合成的弹性体制成。弹性构件500可以作为整体件而成形，或者制造成带状并且在如接缝510的接合处接合，该接缝510在图5A中示出。在某些实施例中，弹性构件500可以具有大约0.125英寸到大约1.500英寸的厚度。在某些实施例中，弹性构件500可以具有多个附连孔512，这些附连孔512在稍后的装配步骤中基本上位于第一箍构件300中的接入开口320的中心。弹性构件500有时可以被称为是“膜”。

图5B示出了根据另一实施例的弹性层550。在此实施例中，多个结合构件560被模制到弹性层550中。下文将说明结合构件560和通道570的功能。其他的部件同样可以被模制到如弹性构件500或者弹性构件550的弹性构件中。例如，可以包括用于与结合构件560接合的部件、装配参考部件，或者其他的部件，并且当弹性构件处在其初始的松弛状态时，这样的部件可以突出到接入开口320中或者突出穿过接入开口320。弹性构件500或者550围绕箍构件300的主体部分的外侧表面设置并且与之接触。如果箍构件300具有如凸缘316和凸缘318的凸缘，那么弹性构件500可以至少部分地处于这些凸缘之间。图6示出了此布置。作为将结合构件560模制到弹性层中的可替代方法，结合构件可以被插入到弹性层如图5A中示出的示例弹性层500的附连孔512中。许多的布置都是可以的。虽然所示出的示例弹性构件500原始地具有均匀的厚度，但是这并不是必需的。例如，部件可以被模制或者以别的方式成形在弹性构件中，以容纳结合构件。这些部件可以包括从弹性构件500的外部表面凸起的部分，包括在弹性构件500的内侧表面上凸起的部件，或者包括二者。

图7示出了根据一个实施例的结合构件560。结合构件560包括处于第一端部710用于接合轮辋200的第一附件。在图7的示例中，该附件是卡扣，该卡扣被构造以卡扣到轮辋200的外围部分210的孔中，但是可以使用其他的附连方法。例如，结合构件560可以包括螺纹端部，该螺纹端部被构造以装入轮辋200的螺纹孔中，或者结合构件560可以形成有螺纹并突出穿过在轮辋200中的孔，并且由螺母固定。许多其他的附连方法都是可以的。在第二端部712处，结合构件560包括用于接合弹性构件500的凸缘714。凸缘714可以足够大以避免拉动穿过弹性构件500，并且其具有圆形的边缘以避免应力集中。虽然示出了示例的凸缘714被成形为菱形形状，但是可以使用其他的形状，包括圆的、椭圆的、或者其他的弯曲的或者多边形的形状。结合构件560可以由任意的适当的材料制成，如铝，钢，或者其他金属，或者如聚碳酸酯、尼龙的聚合物，或者其他的适当的材料。针对箍构件300中的每个接入开口，可以设置一个结合构件560。(本领域技术人员将会认识到：车轮组件100的装配可以按照与正在描述的顺序不同的顺序进行。例如，可以优选的是：互相定位箍构件300、弹性构件500以及结合构件560，然后将轮辋200放置在这个子组件的内侧。其他的装配顺序都是可以的。)

在轮辋200、箍构件300、弹性构件500和结合构件560处于适当的位置时，结合构件560可以朝向轮辋200被推压并且可以与轮辋200接合。图8示出了此布置。在接合以后，每个结合构件的凸缘714便被容纳在凹处810中，并且下沉到弹性构件500的外部表面的下方。每个结合构件使弹性构件500的突出部分812突出进入或穿过箍构件300中的一个接入开口320。在其他的实施例中，如在下文中将更详细地说明的，尽管在结合构件560与轮辋200接合之前，模制到或者成形到弹性构件500中的部件在某种程度上可以突出进入或穿过接入开口320中，但是结合构件560与轮辋200的接合会引起弹性构件500的进一步突出或者延伸。将会注意到：在此空载状态下，每个结合构件560处于张紧状态，而轮辋200通过结合构件560被悬起且基本上位于组件中心。可以通过压力机、通过特别的工具、通过下文描述的新颖的方法或者通过任意的其他的适当方法完成推压结合构件560与轮辋200接合。

图9示出了根据一个实施例的第二箍构件900。第二箍构件900是圆形的，并且被定尺寸以围绕弹性构件500的外侧安装。在本实施例中第二箍构件900基本上是圆筒形的。第二箍构件900有时可以被称为致动器。第二箍构件900可以由任意适当的材料制成，包括铝、钢、聚合物、复合物、或者其他种类的材料。在一个实施例中，第二箍构件900由大约0.050英寸到大约0.500英寸厚的钢板制成。可选地，第二箍构件900可以具有接入孔910，该接入孔910可以提供结合构件560的入口以用于装配，该入口取决于与结合构件560一起使用的紧固件的种类。优选地，接入孔910与第一箍构件300中的接入开口320径向对齐。接入孔910可以如所示的被成形为菱形形状的，或者可以具有任意的各种其他形状，而不需要都是相同的形状。第二箍构件900围绕弹性构件500的外侧表面设置。图10示出了此布置。

图11示出了根据本发明的示例性实施例的牵引层1100。优选地，牵引层1100由坚硬的、耐用的橡胶或者其他的半柔性材料制成。在一个实施例中，牵引层1100由轮胎用橡胶制成。在另外的实施例中，牵引层1100可以含有填料，例如碳纳米管。牵引层1100可以包括各种填料或者增强剂或者结构。虽然示出了牵引层100具有特殊的轮胎面花纹，但是本领域技术人员将会认识到：可以使用其他的轮胎面花纹，或者牵引层1100可以没有形成轮胎面花纹。牵引层1100围绕第二箍构件900设置以完成图1示出的车轮组件100的装配。在某些实施例中，牵引层1100可以具有大约0.25英寸到大约1.50英寸的厚度。虽然示例的牵引层已经被示出具有均匀的厚度(除了轮胎面花纹部分)，但是这不是必需的。例如，牵引层1100的中心可以被制成比边缘厚。

虽然第二箍构件900和牵引层1100被描述成单独的部件并且被描述成单独地装配到车轮组件100中，但是其意指：权利要求包括这种情况，即第二箍构件900和牵引层1100一起成形作为子组件，然后围绕弹性构件500设置。例如，第二箍构件900可以是插入件，该插入件被模制到牵引层1100以形成子组件，然后该子组件被结合到弹性构件500。

第二箍构件900和牵引层1100，无论是单独地还是一起地，都可以使用结合剂、化学结合、热焊接、层压、缝合、溶剂结合、或者任意其他适当的附连方法结合到车轮组件100中。

图12示出了根据另一示例性实施例的弹性构件550。弹性构件550包括在其外部表面中的通道570的网络。这些通道提供了使形成在凹处810和第二箍构件900或者牵引层1100之间的中空空间互相连接的路径。在使用该弹性构件实施例的车轮组件中，接入孔(如图9示出的接入孔910)可以不设置在该第二箍构件中。阀杆1210可以附于弹性构件900，可以被构造以容许空气或者另外的气体进入到通道网络。阀杆1210可以包括Schrader阀门，或者另外种类的空气阀。此布置在车轮组件100的装配期间，对于推压弹性构件550的部分以突出穿过接入开口320，从而将结合构件560与轮辋200接合以附连，是有用的。优选地，为了使用此装配方法，弹性构件550在其边缘处被密封到第二箍构件900或者牵引层1100。在装配以后，通道网络及凹处810可以处于它们的加压状态，压力也可以被释放，或者通道和凹处可以被排空。虽然图12以具体的构造示出通道570，但是本领域技术人员将会认识到：许多其他的构造是可以的。例如，这些通道可以以几何的或者其他的图案形成，这些图案将这些通道置于第一箍构件300中的接入开口320之上。

图13示出了车轮组件100在其装配状态下的横截面。如图13所示，第一箍构件300环绕轮辋200。弹性构件550环绕并且接触第一箍构件300。结合构件560连接弹性构件550到轮辋200，从而拉动突出部分812穿过箍构件300中的开口。第二箍构件(致动器)900环绕弹性构件550，同时又被牵引层1100环绕。

图14示出了示例的车轮组件100在负载状态下的侧视图，例如在其已经安装在车辆(未示出)上，并且正在支撑该车辆的至少一部分重量之后。中心点1401示出了由牵引层1100的圆周形成的圆的中心位置。中心点1402示出了轮毂110的中心位置。中心点1402从中心点1401向下偏移距离D。此偏移也能够通过突出部分812的明显高度变化看出。在车轮组件100的顶部处，突出部分812突出大约H1的距离，而在车轮组件100的底部处，突出部分812仅仅突出大约H2的距离，H2小于H1。车辆的重量使轮毂110向下偏移，而由于弹性构件500对于变形的弹性抵抗，所以该弹性构件500限制了位移D。轮毂110可以被认为是从车轮组件100的顶部悬挂着，而不是从车轮组件的底部被推上来的。车轮组件100的这个总柔量提供了缓冲能力，使得车轮组件100能够缓冲颠簸和其他的道路冲击。

在图14中，在车轮组件100的顶部附近的特定结合构件1403使其相应的突出部分812偏移，使得该部分812突出大约H1的距离。与在车轮组件100底部附近的特定结合构件1404相应的突出部分仅仅突出大约H2的距离。在车轮组件顺时针滚动半周后，例如，如果安装有车轮组件的车辆向右运动，那么特定结合构件1404将会在车轮组件100的顶部附近，并且将会膨胀其相应的突出部分，使得其突出大约H1的距离。相应地，特定结合构件1403将会在车轮组件100的底部附近，并且其相应的突出部分将会突出仅仅大约H2的距离。在车轮组件100的滚动期间，各个结合构件将会因此交替地到达车轮组件100的顶部，并且这些结合构件将会交替地到达车轮组件100的底部，其中，在该车轮组件100的顶部时，这些结合构件支承车辆的最大部分的重量。

图15-图18示出了另一实施例的组件。图15示出了根据本实施例的完整的车轮组件1500。车轮组件1500包括的部件可以比车轮组件100包括的部件少，并且车轮组件1500的制造可以略微简化。

图16示出了车轮组件1500在部分装配状态下的某些部件。轮辋1610被箍构件围绕，其中，该轮辋1610可以与轮辋200相似，该箍构件也被称为单致动器1620，其可以与第二箍构件或者致动器900相似，但是其可以略微更厚些。箍构件1620可以由任意适当的材料制成，包括例如铝、钢、聚合物、复合物、或者另外种类的材料。在一个实施例中，箍构件1620由大约0.050英寸到大约0.750英寸厚的钢板制成，尽管在此范围之外的厚度也是可以的。优选地，箍构件1620包括用于连接弹性构件到轮辋1610的接入开口1630。

图17示出了车轮组件1500装配的另一阶段。在图17中，弹性构件1700放置在箍构件1620上，并且结合构件560已与轮辋1610接合。在某些实施例中，弹性构件1700的外部表面也可以是用于车轮组件的牵引层。如果是那样的话，装配基本上在此阶段完成。弹性构件1700可以在其外部表面上构造有轮胎面花纹，使用任意适当的花纹都可以。

在其他的实施例中，牵引层可以附于弹性构件1700的外部表面周围。例如，使用两个单独件，可以允许弹性构件1700和牵引层具有不同的弹性特性和磨损特性。这两个件可以通过任意适当的方法附在一起，该任意适当的方法包括溶剂结合、化学结合、粘合、热焊接、缝合或者其他方法。当使用单独的牵引层时，弹性构件1700可以包括阀和通道，其中，该阀和通道用于将压缩空气或者其他气体从阀分布到结合构件560后面的中空空间。本技术通过朝向轮辋1610推压结合构件560可以方便车轮组件1500的装配。一旦装配完成，这些中空空间可以处于加压状态，压力也可以被释放，或者这些中空空间可以被排空。

图18示出了根据实施例的车轮组件1500在其装配状态下的横截面视图。箍构件1620环绕轮辋1610。弹性构件1700环绕并且接触箍构件1620。结合构件560连接弹性构件1700到轮辋1610，从而拉动突出部分1810穿过箍构件1620中的开口。在此实施例中，牵引层1800环绕弹性构件1700。

图19-图21示出了根据另一实施例的车轮组件1900。在此实施例中，轮辋1901包括连接外围部分1903与中心轮毂1904的许多轮辐状部件1902。与图2示出的示例的轮辋200相比，轮辋1901包括更大数量的轮辐状部件1902，其中，该轮辐状部件1902比轮辋200的相应部件细，并且轮毂1904的直径比轮辋200的相应部件的直径小。此布置可以使该轮辋的更多质量能够处于更接近转动轴线的位置，使得该轮辋具有更低的转动惯量，从而使得使用轮辋1901的车辆能够更好地加速。

在示例的车轮组件1900中，弹性构件1905突出穿过在箍构件1906中的接入口，并且每个突出部通过结合构件1907与轮辋1901连接。结合构件1907在图中包括光滑螺母，该光滑螺母由螺丝拉向轮辋1901的外围部分1903，但是可以使用其他种类的结合构件，结合构件包括例如图7示出的结合构件560。箍构件1906可以由任意适当的结实的材料制成，例如，如钢或者铝的金属、或者复合材料，如包括碳纤维的复合物。弹性构件1905的突出部分1908可以以各种方式形成。例如，弹性构件1905在其松弛状态时可以具有均匀的厚度，并当结合构件1907与轮辋1901接合时，形成突出部分1908。可替代地，突出部分1908可以被模制或者以别的方式成形到弹性构件1905中，使得在它们的松弛状态下，穿过箍构件突出某一距离，但是不会达到结合构件1907与轮辋1901接合时的程度，使得结合构件1907与轮辋1901的接合进一步拉长该突出部分1908，并且使该结合构件1907在装配后处于张紧状态下。

与在先前描述的实施例中使用的三排相比，在示例的车轮组件1900中，使用周向的两排结合构件1907来连接弹性构件1905到轮辋1901。可以使用任意适当数量的排，同时每排中有任意适当数量的结合构件1907。另外，牵引层1909环绕箍构件1906设置。图20示出了车轮组件1900的正交视图。

图21示出了示例的车轮组件1900的横截面视图。该横截面明确地说明了此实施例的另一特征。箍构件1906在横截面中弯曲，使得箍构件1906和牵引层1909隆起。因此车轮组件1900在其中线处具有比在其边缘处略大的直径。箍构件1906的弯曲度可以根据具体车轮组件的意在的用途来选择。例如，在用于大卡车上使用的车轮组件中，可以设置小的弯曲或者隆起，或者可以不设置弯曲或者隆起。在摩托车上使用的车轮组件中，弯曲或者隆起可以很明显，使得能够使摩托车具有高机动性。轮辋1901的外围部分也可以是弯曲的或隆起的，以配合箍构件1905的弯曲或者隆起。

可选地，相对刚性的外部箍构件1910可以绕弹性构件1905的外侧定位。外部箍构件1910可以由任意适当的结实的材料制成，例如，如钢或者铝的金属，或者复合材料，如包括碳纤维的复合物。外部箍构件1910可以用于基本上均匀地支撑牵引层1909，同时包括在箍构件1906中的所有接入口上方均匀地支撑，使得阻碍牵引层1909的不均匀磨损。

还可选地，可以设置弹性侧壁1911(仅在图21中示出)。优选地，侧壁1911由具有高弹性的材料制成，使得对于任何变形，侧壁1911能够恢复到其原始的形状而损失最小的能量。侧壁1911可以被密封到轮辋1901的边缘1912，从而防止在轮辋1901和箍构件1906之间的空间内积累污物、泥浆或者碎片。在某些实施例中，侧壁1911和弹性构件1905可以作为一个单件成形。在包括侧壁1911的某些实施例中，轮辋1901和箍构件1906之间的空间可以处在大气压力下，或者处在比大气压力低或者高的压力下。然而，要注意的是：甚至在具有正压力的实施例中，轮辋1901仍然通过弹性构件1905被悬挂在车轮组件内，使得即使由于某一原因而失去压力，车轮组件仍继续起作用。

根据某些实施例的车轮组件避免使用侧壁，因此避免了侧壁变形引起的能量消耗。也希望：该车轮组件的独特的动力特性将进一步获得效能。此外，该车轮组件提供了用于在不需要轮胎保持膨胀的条件下适应某一道路表面粗糙度的柔量。从而，避免普通的轮胎故障模式。

目前，为清楚和理解的目的，已经详细描述了本发明。然而，本领域技术人员将会认识到：一定的改变和润饰应当包括在所附权利要求的范围之内。

Claims (23)

1.一种车轮组件，包括：

具有圆形外围部分的圆形轮辋；

具有主体部分的圆形箍构件，所述箍构件围绕所述轮辋设置并且与所述轮辋间隔开，所述主体部分具有多个接入开口；

弹性构件，所述弹性构件围绕且接触所述箍构件的所述主体部分的外侧表面设置，所述弹性构件的部分朝向所述轮辋突出进入或穿过所述箍构件中的所述接入开口；

多个结合构件，每个结合构件连接一个突出部分到所述轮辋，每个结合构件在所述车轮组件空载时处于张紧状态。

2.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述弹性构件的外侧表面是所述车轮组件的牵引表面。

3.根据权利要求1所述的车轮组件，还包括牵引层，所述牵引层围绕所述弹性构件的外侧表面设置。

4.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述箍构件是第一箍构件，并且所述车轮组件还包括：

圆形的第二箍构件，所述圆形的第二箍构件围绕所述弹性构件的外侧表面设置；以及

牵引层，所述牵引层围绕所述第二箍构件的外侧表面设置。

5.根据权利要求4所述的车轮组件，其中，所述第二箍构件具有多个接入孔，所述多个接入孔与在所述第一箍构件中的所述接入开口基本上径向对齐。

6.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述箍构件包括第一边缘、第二边缘和从所述第一边缘和所述第二边缘的每个向外径向伸出的凸缘，并且其中，所述弹性构件至少部分地处于所述凸缘之间。

7.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述箍构件是可压缩的以方便在所述箍构件上装配所述弹性构件。

8.根据权利要求1所述的车轮组件，还包括通道网络，所述通道网络连接所述突出部分和其他构件之间的中空空间。

9.根据权利要求8所述的车轮组件，还包括与所述通道网络相连通的阀杆，所述车轮组件被构造成使得引入压缩气体进入所述阀杆将压缩气体分配到所述突出部分和所述其他构件之间的所述中空空间。

10.根据权利要求8所述的车轮组件，其中，所述通道网络形成在所述弹性构件中。

11.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述轮辋还包括轮毂，所述轮毂定位在所述轮辋内的中心并且被构造以用于安装到车辆。

12.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述结合构件被模制到所述弹性构件内。

13.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述外围部分基本上是圆筒形的。

14.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述外围部分是隆起的。

15.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述箍构件基本上是圆筒形的。

16.根据权利要求1所述的车轮组件，其中，所述箍构件是隆起的。

17.一种车轮组件的构造方法，所述方法包括：

获得具有圆形外围部分的圆形轮辋；

获得具有主体部分的圆形箍构件，其中，所述主体部分的直径比所述轮辋的所述外围部分的直径大，所述箍构件在所述主体部分中具有多个接入开口；

获得弹性构件，并围绕且接触所述箍构件的所述主体部分的外侧表面设置所述弹性构件；

为在所述箍构件的所述主体部分中的每个开口获得结合构件；

在所述箍构件主体部分中的每个开口处，穿过所述开口并且朝向所述轮辋突出所述弹性构件的部分，并且使用所述结合构件中的一个将所述突出部分连接到所述轮辋，每个结合构件在所述车轮组件空载时保持张紧状态。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述箍构件是第一箍构件，所述方法还包括：

获得圆形的第二箍构件，并且围绕所述弹性构件的外侧表面设置所述圆形的第二箍构件；以及

获得圆形的牵引层，并且围绕所述第二箍构件的外侧表面设置所述牵引层。

19.根据权利要求17所述的方法，还包括：

附连与所述箍构件和其他构件之间的通道网络相连通的阀杆；以及

引入压缩气体穿过所述阀杆并且进入到所述通道网络中，所述压缩气体膨胀所述弹性构件进入或者穿过所述接入开口。

20.一种车轮组件，包括：

第一圆形箍构件和第二圆形箍构件，其中，所述第一圆形箍构件是内部箍构件，而所述第二圆形箍构件是外部箍构件；

弹性构件，所述弹性构件设置在所述内部箍构件和所述外部箍构件之间，并与所述内部箍构件和所述外部箍构件都接触；

轮辋，包括圆形的外围部分；以及

结合构件，所述结合构件围绕所述轮辋的所述外围部分的外围设置；

其中，所述轮辋被悬在所述内部箍构件内并且与所述内部箍构件间隔开，其中，所述结合构件穿过在所述内部箍构件中的接入开口将所述轮辋的所述外围部分连接到所述弹性构件，并且其中，所述轮辋被所述结合构件悬挂。

21.一种车轮组件，包括：

大体上是圆筒形的箍构件，所述大体上是圆形的箍构件包括多个开口；

弹性膜片，所述弹性膜片围绕所述大体上是圆筒形的箍构件设置，弹性膜片的部分突出进入或突出穿过在所述大体上是圆筒形的箍构件中的所述开口；

多个结合构件，一个结合构件拉动所述弹性膜片的一个突出部分进入或者穿过在所述大体上是圆筒形的箍构件中的一个所述开口；以及

中心轮毂，所述中心轮毂被所述结合构件悬挂在所述大体上是圆形的箍构件内，每个结合构件在所述车轮组件空载时处于张紧状态。

22.根据权利要求21所述的车轮组件，其中，所述大体上是圆筒形的箍构件是隆起的。

23.根据权利要求21所述的车轮组件，还包括附连到所述中心轮毂的轮辋，并且每个所述结合构件都附连到所述轮辋。

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