CN110406311A - 一种模块化可变形轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种模块化可变形轮胎，包括车轮骨架、柱式气缸、支撑连接块、耐磨橡胶块，所述车轮骨架沿周向等距分布多个凹型槽口，所述柱式气缸置于车轮骨架所对应的轮辐内，所述支撑连接块下端的方形支柱穿过凹型槽口表面的第一方形孔，并插入柱式气缸的第二方形孔中且通过六角螺钉与圆形垫圈进行固定，所述每个耐磨橡胶块通过螺钉与挡圈固定于支撑连接块的上表面。它避免了充气轮胎常见的爆胎问题，而且具有很好的越障能力，另外模块化的设计，可对损坏部分单独拆卸更换，减少了修理成本。

Description

一种模块化可变形轮胎

技术领域

本发明属于汽车轮胎技术领域，特别涉及一种模块化可变形轮胎。

背景技术

轮胎是汽车上唯一与地面直接接触的部件，其作用是支撑整辆汽车的重力，并保证车辆的正常行驶。目前，为了防止汽车爆胎后造成的危害，主要有充气式安全轮胎和非充气安全轮胎，一方面，充气式轮胎多采用特殊的材料或者加强的结构，在轮胎发生爆胎时，能够起到支撑轮胎、降低下沉量的影响，从而使得汽车能继续行驶一段距离，但是充气式由于“内胎”的存在，始终无法避免爆胎现象。

另一方面，现有的非充气式轮胎多采用特殊的空间结构来实现支撑车辆的目的，但是在路况较差、障碍较多的地段行驶时，工作不稳定，越障性能差，且非充气式轮胎由于其特殊的空间结构的存在，更易遭到破坏，经常需要更换整个零部件，造成成本升高，现有的技术尚不能解决以上问题。

发明内容

本发明的目的是针对以上问题，提供一种模块化可变形轮胎，它避免了充气轮胎常见的爆胎问题，而且具有很好的越障能力，另外采用模块化的设计，可对损坏部分单独拆卸更换，减少了修理成本。

为实现以上目的，本发明采用的技术方案是：一种模块化可变形轮胎，其特征在于，包括车轮骨架，所述车轮骨架的轮辋上设置由多个可拆卸的胎体模块等间距拼合而成的环形胎面；每个所述胎体模块均连接一个设置在轮辐内的柱式气缸，各所述柱式气缸的充气腔相互连通，所述充气腔为设置在轮辐和轮毂内的密闭空腔，所述轮毂上设置有向充气腔内充气的气门芯。

进一步的，所述轮辋周向设置有与胎体模块相适配的凹形槽口，所述凹形槽口底端中间贯穿轮辋设置有第一方形孔。

进一步的，所述胎体模块包括支撑连接块和耐磨橡胶块，所述支撑连接块为扇形状，所述耐磨橡胶块通过螺钉固定在支撑连接块的外圆弧面上；所述支撑连接块内圆弧面中间设置有方形支柱，所述方形支柱端部设置有贯穿支撑连接块的通孔，所述通孔在外圆弧面处设置有沉头孔。

进一步的，所述轮辐上设置的辐条内设置为柱形空腔，所述轮毂上与轮辐连接部分的内部设置为环形空腔，且柱形空腔与环形空腔相互导通构成充气腔。

进一步的，所述柱式气缸包括充气腔和活塞，所述活塞设置在柱状空腔内；所述方形支柱穿过方形第一方形孔插入到的活塞上设置的第二方形孔内，并通过六角螺钉与圆形垫圈从支撑连接块上的沉头孔处穿过通孔与设置在第二方形孔底部的螺纹孔拧紧固定。

进一步的，所述每组支撑连接块与其相匹配的凹型槽口之间设置有多个弹簧阻尼装置，所述弹簧阻尼装置一端固定在凹型槽口内的第一凸台上，另一端固定于支撑连接块上的第二凸台上。

进一步的，所述耐磨橡胶块外表面设置为纹理结构。

进一步的，所述耐磨橡胶块外表面设置为尖齿形凸起结构。

进一步的，所述辐条的数量与胎体模块的数量相等。

进一步的，所述轮胎在充满气时，每个支撑连接块与耐磨橡胶块组成的整体与凹型槽口之间存在一定的间隙。

本发明的有益效果：

1.本发明使用模块化的胎体模块代替传统设置在轮辋上的轮胎，由于没有所谓的“内胎”存在，故可防止扎胎或爆胎现象，提高了轮胎的安全性。

2.本发明轮胎的缓冲依靠设置在轮辐内的多个气缸支撑胎体模块，当轮胎受到冲击时，由气缸减震，反应迅速，减震效果好，故该轮胎又具有“内胎式”轮胎的缓冲性能。

3.本发明与地面接触的部分采用耐磨橡胶块，可增强轮胎的弹性，同时可长久使用，另外耐磨橡胶块损坏可及时更换，还可更环不同形式的耐磨橡胶，如更换为较厚的耐磨橡胶，增加轮胎高度，增加底盘高度；更换为带多个齿形凸起结构的胎面，从而提高了汽车越野能力，还可采用不同的耐磨橡胶块形式达到防滑、平稳驾驶的目的，不需要更换整个胎面，节约成本。

4.本发明中胎体模块设置在凹形槽口内的结构形式，可防止外部的泥沙或颗粒进入到胎体模块与凹形槽口之间。

5.本发明的轮胎充满气时柱式气缸在气压的作用下沿径向往外移动，使得支撑连接块与凹型槽口在径向方向存在间隙，变向的增大了轮胎半径，从而增大了汽车底盘的高度。

附图说明

图1为本发明模块化可变形轮胎结构示意图。

图2为本发明模块化可变形轮胎局部剖示意图。

图3为本发明车轮骨架结构示意图。

图4为本发明气缸支撑结构示意图。

图5为本发明气缸支撑结构爆炸示图。

图6为本发明柱式气缸活塞的剖示图。

图7为本发明支撑连接块结构剖视图。

图8为本发明柱式气缸内部充气腔剖视图。

图9为本发明更换不同的耐磨橡胶块的立体结构示意图。

图中：1、车轮骨架；2、柱式气缸；3、支撑连接块；4、六角螺钉；5、圆形垫圈；6、耐磨橡胶块；8、胎体模块；11、轮毂；12、轮辐； 13、轮辋；14、充气腔；15、凹型槽口；16、气门芯；21、活塞； 17、第一方形孔； 18、第一凸台；121、辐条；141、柱形空腔；142、环形空腔；211、第二方形孔； 212、螺钉孔；31、沉头孔； 32、方形支柱；33、第二凸台；34、通孔；61、齿形凸起结构；62、纹理结构；173、弹簧阻尼装置。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明方法进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。

如图1-图8所示，本发明的具体结构为：一种模块化可变形轮胎，包括车轮骨架1、胎体模块8和柱式气缸2；所述车轮骨架1的轮辋13上设置由多个可拆卸的胎体模块8等间距拼合而成的环形胎面，该环形胎面是组合式的结构，单块损坏的时候可单独更换，可节约时间和成本；每个所述胎体模块8均连接一个设置在轮辐12内的柱式气缸2，各所述柱式气缸2的充气腔14相互连通，所述充气腔14为设置在轮辐12和轮毂11内相互连通的密闭空腔，所述轮毂11上设置有向充气腔14内充气的气门芯16，轮胎上所有的柱式气缸2共用一个充气腔14，充气腔14充满时，由于各柱式气缸2端面作用面积和压强相等，故各胎体模块8都会在柱式气缸2的作用下限制在最大伸出位置上，在轮胎转动的过程中保证轮胎的胎面不发生变形，本发明气门芯16的位置是安装在轮毂11上并与充气腔14连通。

优选的，所述轮辋13周向设置有与胎体模块相适配的凹形槽口15，所述凹形槽口15底端中间贯穿轮辋13设置有第一方形孔17，该凹形槽口15的设置一方面是为了限定胎体模块8在轮胎上的位置，便于安装固定，另外一方面可防止外部的泥沙或颗粒进入到胎体模块8与凹形槽口15之间。

优选的，所述胎体模块8包括支撑连接块3和耐磨橡胶块6，所述支撑连接块3为扇形状，所述耐磨橡胶块6通过螺钉固定在支撑连接块3的外圆弧面上，支撑连接块3用于支撑耐磨橡胶块6，使耐磨橡胶块6可紧贴在支撑连接块3的外圆弧面上且耐磨橡胶块6完全覆盖支撑连接块3的外圆弧面，另外耐磨橡胶块6可拆卸，方便更换；所述支撑连接块3内圆弧面中间设置有方形支柱32，所述方形支柱32端部设置有贯穿支撑连接块3的通孔34，所述通孔在外圆弧面处设置有沉头孔31，其中通孔34和沉头孔31的设置是为了方便六角螺钉4的穿过，方形支柱32的设置是为了防止胎体模块8在胎面上转动，出现窜动和不平稳的问题。

优选的，所述轮辐12上设置的辐条121内设置有柱形空腔141，所述轮毂11与轮辐12连接部分的内部设置为环形空腔142，且柱形空腔141与环形空腔142相互导通构成充气腔14，环形空腔142和柱形空腔141的结构样式为：柱形空腔141绕着环形空腔142向四周呈发散状，各辐条121上的柱形空腔141为柱式气缸2的活塞21做往复运动。

优选的，所述柱式气缸2的活塞21活动设置在柱状空腔141内，达到发动机活塞的密封精度，防止活塞21漏气；所述方形支柱32穿过方形第一方形孔17插入到活塞21上设置的第二方形孔211内，并通过六角螺钉4与圆形垫圈5从支撑连接块3上的沉头孔31处穿过通孔与设置在第二方形孔211底部的螺纹孔212拧紧固定，方形支柱21与第一方形孔17以及第二方形孔21的配合是防止胎体模块8转动而设置。

优选的，所述每组支撑连接块3与其相匹配的凹型槽口15之间设置有多个弹簧阻尼装置173，所述弹簧阻尼装置173一端固定在凹型槽口15内的第一凸台18上，另一端固定于支撑连接块3上的第二凸台33上，弹簧阻尼装置172的设置为了在进一步缓冲，减振，尤其是在轮胎没气的时候各柱式气缸2收缩，轮胎的减振效果降低，这时通过弹簧阻尼装置173的作用实现减振，只是驾驶舒适性差了点，但不影响正常形式。

优选的，所述耐磨橡胶块6外表面设置为纹理结构62，该纹理结构62针对不同的使用环境下，可更换带不同花纹的耐磨橡胶块6，例如纵向花纹、横向花纹、雪泥花纹和越野轮胎花纹等，如图9所示。

优选的，所述耐磨橡胶块6外表面设置为尖齿形凸起结构61，该尖齿形凸起结构61的设置是为了提高越野、爬坡、防滑性能如图1所示。

优选的，所述辐条121的数量与胎体模块8的数量相等，便于每个胎体模块8与一个柱式气缸连接，所述第一方形孔17连通凹型槽口15与轮辐12内设置的柱形空腔141。

优选的，所述方形支柱32的长度大于第一方形孔17的长度。从而使得柱式气缸2能在气腔14中进行移动。

如图1、图2、图3、图8所示，一种模块化可变形轮胎通过气门芯16对轮胎进行充气时，在气压的作用下推动周向均匀分布的柱式气缸2沿径向移动，从而顶在轮辋13的下表面，此时使得支撑连接块3与凹型槽口15之间留有间隙，其既具有充气轮胎的缓冲、减振、变形等性能，同时还具有防扎性能。当需要在不同的驾驶路况下行驶，可选择不同的耐磨橡胶块6进行更换，如更换为防滑轮胎可在雪地上行驶，不平的路面上可增大耐磨橡胶块6的厚度使其加高底盘与地面的距离，更换为图中尖齿凸起结构，可提高车辆的越野性能等。

当轮胎没气时，由于气压的不足，柱式气缸2往回缩，此时每个支撑连接块3与耐磨橡胶块6组成的整体又紧紧的压在弹簧阻尼装置173上，从而使得轮胎没气时，汽车还能做紧急情况行驶，从而提高了汽车的机动性。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、或者设备所固有的要素。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，由于文字表达的有限性，而客观上存在无限的具体结构，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进、润饰或变化，也可以将上述技术特征以适当的方式进行组合；这些改进润饰、变化或组合，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种模块化可变形轮胎，其特征在于，包括车轮骨架（1），所述车轮骨架（1）的轮辋（13）上设置由多个可拆卸的胎体模块（8）等间距拼合而成的环形胎面；每个所述胎体模块（8）均连接一个设置在轮辐（12）内的柱式气缸（2），各所述柱式气缸（2）的充气腔（14）相互连通，所述充气腔（14）为设置在轮辐（12）和轮毂（11）内的密闭空腔，所述轮毂（11）上设置有向充气腔（14）内充气的气门芯（16）。

2.根据权利要求1所述的一种模块化可变形轮胎，其特征在于，所述轮辋（13）周向设置有与胎体模块（8）相适配的凹形槽口（15），所述凹形槽口（15）底端中间贯穿轮辋（13）设置有第一方形孔（17）。

3.根据权利要求2所述的一种模块化可变形轮胎，其特征在于，所述胎体模块（8）包括支撑连接块（3）和耐磨橡胶块（6），所述支撑连接块（3）为扇形状，所述耐磨橡胶块（6）通过螺钉固定在支撑连接块（3）的外圆弧面上；所述支撑连接块（3）内圆弧面中间设置有方形支柱（32），所述方形支柱（32）端部设置有贯穿支撑连接块（3）的通孔（34），所述通孔（34）在外圆弧面处设置有沉头孔（31）。

4.根据权利要求3所述的一种模块化可变形轮胎，其特征在于，所述轮辐（12）上设置的辐条（121）内设置有柱形空腔（141），所述轮毂（11）上与轮辐（12）连接部分的内部设置为环形空腔（142），且柱形空腔（141）与环形空腔（142）相互导通构成充气腔（14）。

5.根据权利要求4所述的一种模块化可变形轮胎，其特征在于，所述柱式气缸（2）包括充气腔（14）和活塞（21），所述活塞（21）设置在柱状空腔（141）内；所述方形支柱（32）穿过第一方形孔（17）插入到的活塞（21）上设置的第二方形孔（211）内，并通过六角螺钉（4）与圆形垫圈（5）从支撑连接块（3）上的沉头孔（31）处穿过通孔（34）与设置在第二方形孔（211）底部的螺纹孔（212）拧紧固定。

6.根据权利要求1所述的一种模块化可变形轮胎，其特征在于，所述每组支撑连接块（3）与其相匹配的凹型槽口（15）之间设置有多个弹簧阻尼装置（173），所述弹簧阻尼装置（173）一端固定在凹型槽口（15）内的第一凸台（18）上，另一端固定于支撑连接块（3）上的第二凸台（33）上。

7.根据权利要求2所述的一种模块化可变形轮胎，其特征在于，所述耐磨橡胶块（6）外表面设置为纹理结构（62）。

8.根据权利要求2所述的一种模块化可变形轮胎，其特征在于，所述耐磨橡胶块（6）外表面设置为尖齿形凸起结构（61）。

9.根据权利要求3所述的一种模块化可变形轮胎，其特征在于，所述辐条（121）的数量与胎体模块（8）的数量相等。