CN109591518B - 繁花结构式免充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明繁花结构式免充气轮胎，涉及轮胎技术领域。本发明中所述轮辐包括环套在一起的内圆筒和外圆筒，以及填充在内圆筒和外圆筒之间的繁花结构式支撑体；所述支撑体为不少于一层的闭环图形层；每个闭环图形层在外圆筒径向方向均布不少于1个的闭环图形；所述闭环图形由多个边首尾相接组成；所述边均相同且为光滑曲线或由光滑曲线与直线连接的组合线；所述边的两端内切于外圆筒的内表面；本发明与现有技术相比，具有更平稳的性能和较小的刚度；具有防爆和免充气功能；能够正常平稳行驶；具有较好的观赏性，其结构曲线优雅简洁，十分美观。

Description

繁花结构式免充气轮胎
技术领域
本发明涉及轮胎技术领域，尤其是一种繁花结构式免充气轮胎。
背景技术
现今，充气轮胎已有百年历史，并在此不断的改进创新，然而，在轮胎遇到尖锐物体或者老化严重时，容易出现爆胎等想象。根据交管部门的统计，高速公路超过42％的意外交通事故是由爆胎造成的，其中重大的交通意外，爆胎占的比例高达70％；时速在140公里以上发生高速爆胎的死亡率接近100％。因此，对免充气轮胎的研究和发展显得尤其重要。
汽车免充气轮胎是一种不需要充气就能实现减震性能的轮胎，其具有安全、绿色、可靠、节油、稳定等优点。在遇到尖锐物体或者在轮胎局部损坏时，免充气轮胎仍然能够保持安全可靠的运行一段距离。近些年，各轮胎公司及研究部门都在相继推出自主研发的免充气轮胎。然而这些轮胎主要应用在载重设备中，如推土机、挖掘机、军用卡车等；但免充气轮胎由于刚度较大，使得使用时轮胎太硬，驾驶舒适性差。并且行驶时由于其尺寸效应的关系，在不同旋转位置时具有不同的下沉量，从而在高速运行时会引起振动。因此普通汽车免充气轮胎少有推广。
发明内容
针对现有技术中不足之处，本发明的目的在于提出一种繁花结构式免充气轮胎，其具有刚度较小的特点，能够满足普通汽车的舒适度要求，并且行驶性好，即使高速行驶也不会产生振动；繁花结构具有多种不同的曲线样式，不同的曲线样式能够具有不同的弹性性能，能够满足不同的性能需求；繁花结构式免充气轮胎外表简洁美观，具有一定的观赏性。
本发明所提供的技术方案为：繁花结构式免充气轮胎，包括轮辐和外胎，外胎设置在轮辐的外圆周面上，其特征在于：所述轮辐包括环套在一起的内圆筒和外圆筒，以及填充在内圆筒和外圆筒之间的繁花结构式支撑体；所述支撑体为不少于一层的闭环图形层；每个闭环图形层在外圆筒径向方向均布不少于1个的闭环图形；所述闭环图形由多个边首尾相接组成；所述边均相同且为光滑曲线或由光滑曲线与直线连接的组合线；所述边的两端内切于外圆筒的内表面；
所述闭环图形层包括一层一级闭环图形层；所述一级闭环图形层中一级闭环图形的边的中心外切于内圆筒的外表面；所述一级闭环图形的边在外圆筒内表面上切点为第一切点，所述外圆筒在径向方向的半径过相邻两个第一切点之间的中点，所有一级闭环图形的边与此半径的交点为第一交点，第一交点数记为n；
所述闭环图形层还包括m层二级闭环图形层，其中0≤m≤n，m为整数；每个所述二级闭环图形层中的每个二级闭环图形的每个边均起于一个第一切点，中点经过一个第一交点，止于另一个第一切点；与外圆筒同轴且过此第一交点的圆，与此边相切。
进一步的技术方案在于：所述支撑体为两层闭环图形层，包括一层一级闭环图形层以及一层二级闭环图形层；所述一级闭环图形层包括4个一级闭环图形；所述一级闭环图形为三边形，其边为曲线；所述二级闭环图形层包括3个二级闭环图形；所述二级闭环图形为四边形，其边中部过仅靠外圆筒内表面的第一交点。
进一步的技术方案在于：所述支撑体包括一层一级闭环图形层；所述一级闭环图形层包括16个一级闭环图形；所述一级闭环图形为椭圆形。
进一步的技术方案在于：所述支撑体包括一层一级闭环图形层；所述一级闭环图形层包括1个一级闭环图形；所述一级闭环图形的边由光滑曲线组成。
进一步的技术方案在于：所述一级闭环图形的边与外圆筒的第一切点个数为21。
进一步的技术方案在于：所述一级闭环图形的边与外圆筒的第一切点个数为40。
进一步的技术方案在于：所述支撑体的闭环图形的轨迹均由下述操作制成：一个平面图形在一个圆环内，且平面图形外表面与圆环内表面接触无滑动，平面图形在圆环内做滚动运动，平面图形上的任意一点在圆环内所形成的轨迹。
进一步的技术方案在于：所述平面图形为圆或椭圆形或正方形。
进一步的技术方案在于：所述轮辐与外胎黏合连接。
进一步的技术方案在于：所述轮辐与外胎使用聚氨酯弹性材料一体化制成。
进一步的技术方案在于：该繁花结构式轮辐能够通过3D打印一体成形。
本发明的有益效果：
(1)本发明具有较灵活的设计性，可根据客户需求设计不同繁花式造型和并满足不同性能要求。
(2)与现有技术相比，具有更平稳的性能和较小的刚度，即在轮胎运行时，旋转至不同位置的下沉量几乎相同，且可应用至普通轿车。
(3)本发明的轮胎具有防爆和免充气功能，在遇到尖锐物品时，仍然能够正常平稳行驶。
(4)本发明具有较好的观赏性，其结构曲线优雅简洁，十分美观。
附图说明
图1是本发明实施例一结构示意图。
图2是图1的三维示意图；
图3为本发明实施例二结构示意图；
图4为本发明实施例三结构示意图；
图中：1、支撑体；2、外胎；3、外圆筒；4、内圆筒；5、一级闭环图形的边；6、二级闭环图形的边；7、第一交点；8、第一切点。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进行详细描述。
如图所示，本发明阐述了一种繁花结构式免充气轮胎，包括轮辐和外胎2，外胎2设置在轮辐的外圆周面上，其特征在于：所述轮辐包括环套在一起的内圆筒4和外圆筒3，以及填充在内圆筒4和外圆筒3之间的繁花结构式支撑体1；所述支撑体1为不少于一层的闭环图形层；每个闭环图形层在外圆筒3径向方向均布不少于1个的闭环图形；所述闭环图形由多个边首尾相接组成；所述边均相同且为光滑曲线或由光滑曲线与直线连接的组合线；所述边的两端内切于外圆筒3的内表面；
所述闭环图形层包括一层一级闭环图形层；所述一级闭环图形层中一级闭环图形的边5的中心外切于内圆筒4的外表面；所述一级闭环图形的边5在外圆筒3内表面上切点为第一切点8，所述外圆筒3在径向方向的半径过相邻两个第一切点之间的中点，所有一级闭环图形的边5与此半径的交点为第一交点7，第一交点数记为n；
所述闭环图形层还包括m层二级闭环图形层，其中0≤m≤n，m为整数；每个所述二级闭环图形层中的每个二级闭环图形的每个边均起于一个第一切点，中点经过一个第一交点7，止于另一个第一切点7；与外圆筒3同轴且过此第一交点8的圆，与此边相切。
本发明优选实施例中，所述支撑体1为两层闭环图形层，包括一层一级闭环图形层以及一层二级闭环图形层；所述一级闭环图形层包括4个一级闭环图形；所述一级闭环图形为三边形，其边为曲线；所述二级闭环图形层包括3个二级闭环图形；所述二级闭环图形为四边形，其边中部过仅靠外圆筒3内表面的第一交点。
本发明优选实施例中，所述支撑体1包括一层一级闭环图形层；所述一级闭环图形层包括16个一级闭环图形；所述一级闭环图形为椭圆形。
本发明优选实施例中，所述支撑体包括一层一级闭环图形层；所述一级闭环图形层包括1个一级闭环图形；所述一级闭环图形的边5由光滑曲线组成。
本发明优选实施例中，所述一级闭环图形的边5与外圆筒3的第一切点个数为21。
本发明优选实施例中，所述一级闭环图形的边5与外圆筒3的第一切点个数为40。
本发明优选实施例中，所述支撑体1的闭环图形的轨迹均由下述操作制成：一个平面图形在一个圆环内，且平面图形外表面与圆环内表面接触无滑动，平面图形在圆环内做滚动运动，平面图形上的任意一点在圆环内所形成的轨迹。
本发明优选实施例中，所述平面图形为圆或椭圆形或正方形。
本发明优选实施例中，所述轮辐与外胎2黏合连接。
本发明优选实施例中，所述轮辐与外胎2使用聚氨酯弹性材料一体化制成。
如图1-2所示的繁花结构式免充气轮胎，其由外向内依次设有外胎2、外圆筒3、支撑体1和内圆筒4。图1和图2中繁花式支撑体1为切曲线型结构，该种切曲线为繁花曲线的一种，可通过单个封闭周期绘制而成，支撑体1在外圆筒3布置2层闭环图形层；每层闭环曲线层在外圆筒径向方向均布闭环曲线图形；一级闭环图形层中的闭环图形由3个曲线边首尾相接组成；边的两端内切于外圆筒3的内表面；二级闭环图形层中的二级闭环图形有4个曲线边首尾相接组成；第一交点数计为2。一级闭环图形层包括4个一级闭环图形；一级闭环图形为三边形，其边为曲线；二级闭环图形层包括3个二级闭环图形；所述二级闭环图形为四边形，其边中部过仅靠外圆筒内表面的第一交点。
在此实施例中还可以闭环图形还可以设置一个二级闭环图形，使其边过另一个第一交点2。
如图3-4所示的繁花结构式免充气轮胎，轮辐包括环套在一起的内圆筒4和外圆筒3，以及填充在内圆筒4和外圆筒3之间的繁花结构式支撑体1；支撑体包括一层一级闭环图形层；所述一级闭环图形层包括1个一级闭环图形；所述一级闭环图形的边由光滑曲线组成；在图3中，第一交点数计为5；在图4中，第一交点数计为2。闭环图形的轨迹均由下述操作制成：一个平面图形在一个圆环内，且平面图形外表面与圆环内表面接触无滑动，平面图形在圆环内做滚动运动，平面图形上的任意一点在圆环内所形成的轨迹；平面图形可为圆或椭圆形或正方形
在图3中，一级闭环图形的边与外圆筒的第一切点个数为21。
在图4中，所述一级闭环图形的边与外圆筒的第一切点个数为40。
在如3-4中，可以根据第一交点个数布置第二闭环图形层。
本发明所有繁花结构式免充气轮胎中，由于每个一级闭环图形的边5能够与内圆筒4相切，使得轮胎在传递牵引力时，每个边都能够提供弯曲力，从而减少切向变形，提高传递效率。
由于支撑体多种多样的通孔，在受力时，能够自然的弯曲，其中的曲线可以引导弯曲方向，从而提高了变形的稳定性，克服了其他现有技术中记载辐条变形不确定性的缺点。
轮胎受力时，首先通过外胎2传递至外圆筒3，再传递至繁花式支撑体1，然后由繁花式支撑体1传递至内圆筒4。其中，繁花式支撑体1由于是弹性材料制成，具有一定的弹性，而繁花结构所交错的通孔能够在载荷下循环式变形，进一步产生具有一定刚度的弹性。然而，由于繁花结构形成的通孔孔壁，且只能通过弯曲和压缩变形提供弹性，故其繁花结构式免充气轮胎刚度较更小，能够满足普通轿车的使用，并且不同繁花结构具有不同的舒适性能，能够满足不同应用需求。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (3)

1.繁花结构式免充气轮胎，包括轮辐和外胎，外胎设置在轮辐的外圆周面上，其特征在于：所述轮辐包括环套在一起的内圆筒和外圆筒，以及填充在内圆筒和外圆筒之间的繁花结构式支撑体；所述支撑体为两层闭环图形层；每个闭环图形层在外圆筒径向方向均布闭环图形；所述闭环图形由多个边首尾相接组成；所述边均相同且为光滑曲线或由光滑曲线与直线连接的组合线；所述边的两端内切于外圆筒的内表面；
所述闭环图形层包括一层一级闭环图形层；所述一级闭环图形层中一级闭环图形的边的中心外切于内圆筒的外表面；所述一级闭环图形的边在外圆筒内表面上切点为第一切点，所述外圆筒在径向方向的半径过相邻两个第一切点之间的中点，所有一级闭环图形的边与此半径的交点为第一交点；
所述闭环图形层还包括1层二级闭环图形层，所述二级闭环图形层中的每个二级闭环图形的每个边均起于一个第一切点，中点经过一个第一交点，止于另一个第一切点；与外圆筒同轴且过此第一交点的圆，与此边相切；
所述一级闭环图形层包括4个一级闭环图形；所述一级闭环图形为三边形，其边为曲线；所述二级闭环图形层包括3个二级闭环图形；所述二级闭环图形为四边形，其边中部过仅靠外圆筒内表面的第一交点。
2.根据权利要求1所述的繁花结构式免充气轮胎，其特征在于：所述支撑体的闭环图形的轨迹均由下述操作制成：一个平面图形在一个圆环内，且平面图形外表面与圆环内表面接触无滑动，平面图形在圆环内做滚动运动，平面图形上的任意一点在圆环内所形成的轨迹。
3.根据权利要求2所述的繁花结构式免充气轮胎，其特征在于：所述平面图形为正方形。
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