CN110091669A - 一种缓冲减震性能良好的无气轮胎 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种缓冲减震性能良好的无气轮胎，包括轮胎胎面、轮毂、内轮圈和外轮圈，轮胎胎面套装在外轮圈上，内轮圈和轮毂为一体成型，内轮圈通过沿周向均布的轮辐板与所述外轮圈连接，轮辐板包括横截面为圆弧形的辐板主体，辐板主体两端具有向外翻起的弯钩结构；相邻两个轮辐板关于两者之间的径向中心线而对称设置；内轮圈的外侧和外轮圈的内侧设置有用于安装轮辐板的安装座；安装座上开设有用于卡合弯钩结构的安装槽。本申请中辐板主体在受到径向压力时相对容易发生弹性形变，但是外轮圈相对较硬不易发生形变，因此轮毂中心相对于外轮圈的中心会发生偏离，产生不同心效果，随着压力消失，轮辐板逐渐复原，使该无气轮胎具有良好缓冲及减震能力。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎技术领域，具体地讲，涉及一种缓冲减震性能良好的无气轮胎，尤其适用于普通家用小型客车上。
背景技术
轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。
目前，绝大部分车辆上使用的轮胎为充气轮胎，充气轮胎是通过将压缩空气充入密闭空间内的方式保持轮胎形状、获得缓冲性能，但是，充气轮胎在被尖刺物扎破或撕裂时很难再保持原有轮胎形状，影响车辆行驶安全，另外，充气轮胎还存在爆胎的危险，尤其是在高速公路上高速行驶的车辆一旦发生轮胎爆胎，将会引起严重的交通事故。
为解决此问题，现在无气轮胎逐步被研发问市，无气轮胎是一种不依靠空气实现支撑力的轮胎，不需要充气，不怕刺扎，这样就从根本上解决了爆胎情况的发生，而且可节省大量橡胶材料。例如法国轮胎制造商米其林率先推出了一款名为“Tweel”的无气轮胎原型，随后美国的Resilient Technologies公司研发的新款无气轮胎NPT将Tweel轮胎的部分缺点进行了完善。国内也有一些企业对无气轮胎进行了相关研发，例如安徽江淮汽车集团股份有限公司，该公司就无气轮胎申请了许多相关专利，例如授权公告号为CN106541785B的专利、授权公告号为CN106541784B的专利、授权公告号为CN106515313B的专利和授权公告号为CN106739817B的专利，这四个专利中均公开了一种无气轮胎，此种无气轮胎包括橡胶胎面和轮辐，所述橡胶胎面套装在所述轮辐上，所述轮辐包括轮辐外圈、轮辐中圈和轮辐内圈，所述轮辐外圈通过外辐条与所述轮辐中圈固定连接，所述轮辐中圈通过内辐条与所述轮辐内圈固定连接，四个专利中不同点在于外辐条和内辐条的布置方式不同，此种无气轮胎提高车辆行驶的安全性和可靠性，且能够同时保证制动和加速不滞后，但是轮辐外圈通过外辐条与轮辐中圈固定连接，轮辐中圈通过内辐条与轮辐内圈固定连接，这种固定连接结构存在轮胎缓冲力不足的缺点。
另外，授权公告号为CN106696605B的专利中公开了一种无气轮胎，包括橡胶胎面和轮辐，所述橡胶胎面套装在所述轮辐上，所述轮辐包括轮辐外圈、轮辐内圈和径向辐条，所述轮辐外圈通过所述径向辐条与所述轮辐内圈固定连接，所述任意相邻两根径向辐条之间还设有X形辅助辐条，同样存在轮胎缓冲力不足的缺点，另外，结构复杂，加工工艺繁琐。授权公告号为CN106515312B的专利中公开了一种无气轮胎，连接在轮辐外圈和轮辐内圈之间的辐条为网格状结构，同样存在轮胎缓冲力不足、结构复杂，加工工艺繁琐的缺点，当网格状辐条中有一条辐条发生断裂，会导致整个网格状辐条承受力受到较大影响，严重影响轮胎的使用寿命。
因此，有必要对现有的无气轮胎进行改进和优化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、简单、缓冲力良好、抗压强度高的无气轮胎。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种缓冲减震性能良好的无气轮胎，包括轮胎胎面、轮毂、内轮圈和外轮圈，所述轮胎胎面套装在外轮圈上，所述内轮圈和轮毂为一体成型，其特征在于：所述内轮圈通过沿周向均布的轮辐板与所述外轮圈连接，所述轮辐板包括横截面为圆弧形的辐板主体，辐板主体两端具有向外翻起的弯钩结构；所述相邻两个轮辐板关于两者之间的径向中心线而对称设置；所述内轮圈的外侧和外轮圈的内侧设置有用于安装轮辐板的安装座；所述安装座上开设有用于卡合弯钩结构的安装槽。
优选的，所述外轮圈是采用钢带制成的刚性轮圈，在受到压力或碰撞时，外轮圈不易发生形变，增加了轮胎的承受力。
优选的，所述轮辐板采用弹簧钢片冲压制成，并且辐板主体呈圆弧形，在受到径向压力时相对容易发生弹性形变，但是外轮圈相对较硬不易发生形变，因此轮毂中心相对于外轮圈的中心会发生偏离，产生不同心效果，随着压力消失，轮辐板逐渐复原，使该无气轮胎具有良好缓冲及减震能力；另外，轮辐板通过弯钩结构卡合在安装槽内，使轮辐板的两端与内轮圈和外轮圈并非完全的固定连接， 不会使轮辐板因应力集中而发生断裂，增加了轮胎的使用寿命。
优选的，所述轮胎胎面上与地接触的面上设置有花纹，从而增加轮胎的抓地力，且防滑、缩短刹车距离。
优选的，所述安装座可单独加工，然后通过焊接方式而固定在内轮圈和外轮圈上，安装座也可与内轮圈或外轮圈一体成型加工。
优选的，在所述内轮圈外侧沿周向至少均布四个一号防撞块，相应的在所述外轮圈内侧设置有四个与四个一号防撞块一一对应的二号防撞块。
优选的，所述一号防撞块和二号防撞块的材质是聚氨酯，两者之间的间距为10-20mm。当轮胎紧急刹车、受到强力撞击或承受重压力时，轮辐板会发生较大的变形，而一号防撞块和二号防撞块起到防止轮辐板发生较大变形的作用，确保轮辐板形变在合理范围内，并且防止内轮圈和外轮圈相碰撞。
优选的，所述轮毂和内轮圈采用铝合金一体压铸成型，铝合金具有良好的耐腐蚀性以及轻度高、质轻的优点，提高了无气轮胎的使用性能。
优选的，所述轮胎胎面的结构采用全橡胶轮胎结构，或者采用内置支撑用钢圈、然后采用橡胶包覆住支撑用钢圈而制成的轮胎胎面结构。采用橡胶包覆住支撑用钢圈而制成的轮胎胎面在长期重压或偶然撞击（坑洼、石块、单边受力等）情况下，不易发生扭曲和变形。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：
1、轮辐板采用弹簧钢片冲压制成，并且辐板主体呈圆弧形，在受到径向压力时相对容易发生弹性形变，但是外轮圈相对较硬不易发生形变，因此轮毂中心相对于外轮圈的中心会发生偏离，产生不同心效果，随着压力消失，轮辐板逐渐复原，使该武器轮胎具有良好缓冲及减震能力；另外，轮辐板通过弯钩结构卡合在安装槽内，使轮辐板的两端与内轮圈和外轮圈并非完全的固定连接， 不会使轮辐板因应力集中而发生断裂，增加了轮胎的使用寿命；
2、外轮圈均为采用钢带制成的刚性轮圈，在受到压力或碰撞时，外轮圈不易发生形变，增加了轮胎的承受力；
3、采用橡胶包覆住支撑用钢圈而制成的轮胎胎面在长期重压或偶然撞击（坑洼、石块、单边受力等）情况下，不易发生扭曲和变形，增加了轮胎的使用寿命；
4、设计防撞块起到防止紧急刹车时轮辐板发生较大变形的作用，确保轮辐板形变在合理范围内，并且防止内轮圈和外轮圈相碰撞。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的主视结构示意图。
图2是本发明实施例中安装座的横截面结构示意图。
图3是本发明实施例中轮辐板的横截面结构示意图。
图4是本发明实施例中一种轮胎胎面的横截面结构示意图。
附图标记说明：轮胎胎面1、支撑用钢圈11、橡胶12、轮毂2、内轮圈3、外轮圈4、轮辐板5、辐板主体51、弯钩结构52、安装座6、安装槽61、一号防撞块71、二号防撞块72。
具体实施方式
下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。
实施例。
参见图1至图4。
本实施例为一种缓冲减震性能良好的无气轮胎，包括轮胎胎面1、轮毂2、内轮圈3和外轮圈4，轮胎胎面1通过胶合加工套装在外轮圈4上，轮毂2和内轮圈3采用铝合金一体压铸成型，铝合金具有良好的耐腐蚀性以及轻度高、质轻的优点，提高了无气轮胎的使用性能。外轮圈4是采用钢带制成的刚性轮圈，在受到压力或碰撞时，外轮圈不易发生形变，增加了轮胎的承受力。
本实施例中，内轮圈3通过沿周向均布的轮辐板5与外轮圈4连接，轮辐板5包括横截面为圆弧形的辐板主体51，辐板主体51两端具有向外翻起的弯钩结构52；相邻两个轮辐板5关于两者之间的径向中心线而对称设置；轮辐板5采用弹簧钢片冲压制成，在受到径向压力时能发生弹性形变。
本实施例中，内轮圈3的外侧和外轮圈4的内侧设置有用于安装轮辐板5的安装座6，安装座6为长条块状结构，其长度小于内轮圈3和外轮圈4的宽度。安装座6上开设有用于卡合弯钩结构52的安装槽61。安装座6可单独加工，然后通过焊接方式而固定在内轮圈3和外轮圈4上，此外安装座6也可与内轮圈3或外轮圈4一体成型加工。经过现场测试证明，安装座6采用与内轮圈3或外轮圈4一体成型加工时，牢固程度高，因此，本实施例中采用安装座6与内轮圈3或外轮圈4一体成型加工的方式。
本实施例中，由于辐板主体51呈圆弧形，轮辐板5受到径向压力时能发生弹性形变，随着压力消失，轮辐板5逐渐复原，增加了轮胎的缓冲能力；另外，轮辐板5通过弯钩结构52卡合在安装槽61内，使轮辐板5的两端与内轮圈3和外轮圈4并非完全的固定连接， 不会使轮辐板5因应力集中而发生断裂，增加了轮胎的使用寿命。
本实施例中，轮胎胎面1上与地接触的面上设置有花纹，从而增加轮胎的抓地力，且防滑、缩短刹车距离。
本实施例中，在内轮圈3外侧沿周向均布八个一号防撞块71，相应的在外轮圈4内侧设置有八个与八个一号防撞块71一一对应的二号防撞块72。一号防撞块71和二号防撞块72的材质是聚氨酯，两者之间的间距为15mm。当轮胎遇到紧急刹车、受到强力撞击或承受重压力时，轮辐板5会发生较大的变形，而一号防撞块71和二号防撞块72起到防止轮辐板5发生较大变形的作用，确保轮辐板5形变在合理范围内，并且防止内轮圈3和外轮圈4相碰撞。一号防撞块71和二号防撞块72的高度根据轮胎型号确定，只要保证两者之间的间距合理，即可保证内轮圈3和外轮圈4不会相碰撞。
本实施例中，轮胎胎面1的结构有两种形式，一种是采用全橡胶轮胎，另一种是采用内置支撑用钢圈11、然后采用橡胶12包覆住支撑用钢圈11而制成的轮胎胎面结构。采用橡胶12包覆住支撑用钢圈11而制成的轮胎胎面在长期重压或偶然撞击坑洼、石块、单边受力等情况下，不易发生扭曲和变形。
此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种缓冲减震性能良好的无气轮胎，包括轮胎胎面（1）、轮毂（2）、内轮圈（3）和外轮圈（4），所述轮胎胎面（1）套装在外轮圈（4）上，所述内轮圈（3）和轮毂（2）为一体成型，其特征在于：所述内轮圈（3）通过沿周向均布的轮辐板（5）与所述外轮圈（4）连接，所述轮辐板（5）包括横截面为圆弧形的辐板主体（51），辐板主体（51）两端具有向外翻起的弯钩结构（52）；所述相邻两个轮辐板（5）关于两者之间的径向中心线而对称设置；所述内轮圈（3）的外侧和外轮圈（4）的内侧设置有用于安装轮辐板（5）的安装座（6）；所述安装座（6）上开设有用于卡合弯钩结构（52）的安装槽（61）。
2.根据权利要求1所述的缓冲减震性能良好的无气轮胎，其特征在于：所述外轮圈（4）是采用钢带制成的刚性轮圈。
3.根据权利要求1所述的缓冲减震性能良好的无气轮胎，其特征在于：所述轮辐板（5）采用弹簧钢片冲压制成，在受到径向压力时能发生弹性形变。
4.根据权利要求1所述的缓冲减震性能良好的无气轮胎，其特征在于：所述轮胎胎面（1）上与地接触的面上设置有花纹。
5.根据权利要求1所述的缓冲减震性能良好的无气轮胎，其特征在于：所述安装座（6）可单独加工，然后通过焊接方式而固定在内轮圈（3）和外轮圈（4）上，安装座（6）也可与内轮圈（3）或外轮圈（4）一体成型加工。
6.根据权利要求1所述的缓冲减震性能良好的无气轮胎，其特征在于：在所述内轮圈（3）外侧沿周向至少均布四个一号防撞块（71），相应的在所述外轮圈（4）内侧设置有四个与四个一号防撞块（71）一一对应的二号防撞块（72）。
7.根据权利要求6所述的缓冲减震性能良好的无气轮胎，其特征在于：所述一号防撞块（71）和二号防撞块（72）的材质是聚氨酯，两者之间的间距为10-20mm。
8.根据权利要求1所述的缓冲减震性能良好的无气轮胎，其特征在于：所述轮毂（2）和内轮圈（3）采用铝合金一体压铸成型。
9.根据权利要求1所述的缓冲减震性能良好的无气轮胎，其特征在于：所述轮胎胎面（1）的结构采用全橡胶轮胎结构，或者采用内置支撑用钢圈（11）、然后采用橡胶（12）包覆住支撑用钢圈（11）而制成的轮胎胎面结构。
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