CN111319398A - 支撑体、弹性支撑组件、非充气轮胎及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及非充气轮胎技术领域,尤其涉及一种支撑体、弹性支撑组件、非充气轮胎及其制造方法。支撑体的弹性足部,其承力支撑件的一端与其辅助支撑件的一端连接,呈朝向主干部的弓起;此连接处与主干部的一端连接,主干部与承力支撑件所成第一夹角在自然状态下大于主干部与辅助支撑件所成第二夹角;主干部受到朝向弹性足部方向的压力时,承力支撑件弹性形变程度大于辅助支撑件弹性形变程度。以上支撑体因结构造型及角度设计兼具较好的承载能力和受力缓冲能力。本发明的弹性支撑组件、非充气轮胎应用以上支撑体,具有优良的承载性能和减震缓冲性能。本发明的弹性支撑组件制造方法、非充气轮胎制造方法工艺简单,工序合理。
Description
技术领域
本发明属于非充气轮胎技术领域,特别地,涉及一种支撑体、弹性支撑组件、非充气轮胎及其制造方法。
背景技术
现有的充气轮胎在使用过程中常会因胎压异常而出现漏气、爆胎等问题,轻则影响安装有该充气轮胎的交通工具的行驶性能,重则导致交通事故的发生。因此,人们研发设计了一类非充气轮胎,用于彻底避免充气轮胎的胎压问题。
在现有的非充气轮胎中,大多是设置支撑结构,用于替代充气轮胎中的压缩空气起支撑作用,由此使得非充气轮胎具备一定的承载能力。但是,现有的支撑结构的造型复杂并且承载能力有限,尤其难以使支撑结构兼具较好的承载性能和缓冲减震性能,进而难以有效保证安装有此类支撑结构的非充气轮胎在使用过程中具有较好的承载能力和缓冲减震能力。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种支撑体,该支撑体的结构依据仿生学原理仿照动物下肢设计,其结构简单且兼具优良的承载性能和弹性性能。
本发明还提供了一种弹性支撑组件,在本发明的支撑体形成的环形的内外侧分别设置缓冲层,对支撑体进行保护的同时进一步提高结构整体的缓冲能力。
本发明还提供了一种弹性支撑组件制造方法,用于以简单工艺生产制造以上弹性支撑组件。
本发明还提供一种非充气轮胎,该非充气轮胎中设置有以上支撑体,有利于提高非充气轮胎整体的承载能力和减震能力,进而提高安装有该非充气轮胎的交通工具的行驶平顺性。
本发明还提供了一种非充气轮胎制造方法,用于以简单工艺和合理工序生产制造非充气轮胎。
本发明的支撑体,包括,主干部和弹性足部,所述弹性足部包括承力支撑件和辅助支撑件,所述承力支撑件的一端与所述辅助支撑件的一端连接,形成朝向所述主干部的弓起;所述承力支撑件和所述辅助支撑件的连接处与所述主干部的一端连接,所述主干部与所述承力支撑件成第一夹角,所述主干部与所述辅助支撑件成第二夹角;
所述支撑体处于自然状态时,所述第一夹角大于所述第二夹角;
所述主干部受到朝向所述弹性足部方向的压力时,所述承力支撑件与所述辅助支撑件均发生弹性形变,且所述承力支撑件的弹性形变程度大于所述辅助支撑件的弹性形变程度。
可选地,所述主干部、所述承力支撑件以及所述辅助支撑件,由承载件以及覆盖在所述承载件上与所述承载件固定连接的弹性件构成,所述承载件沿所述主干部至所述弹性足部延伸的方向设置。
可选地,在所述承力支撑件与所述辅助支撑件连接的一端至所述承力支撑件的自由端的方向上,所述承力支撑件的两侧边缘分别为第一侧边缘、第二侧边缘;
在所述辅助支撑件与所述承力支撑件连接的一端至所述辅助支撑件的自由端的方向上,所述辅助支撑件的两侧边缘分别为第三侧边缘、第四侧边缘;
所述第一侧边缘和与其邻近的第三侧边缘成内弓角,所述第二侧边缘和与其邻近的第四侧边缘成外弓角,所述外弓角大于或等于所述内弓角。
可选地,在所述支撑体不受力的初始状态下,
所述第一夹角的大小为150°至180°;和/或
所述第二夹角的大小为60°至90°;和/或
所述内弓角的大小为113°至130°;和/或
所述外弓角的大小为130°至150°。
可选地,在所述第一侧边缘延伸的方向上,所述承力支撑件的长度为L1;所述第一侧边缘与所述第二侧边缘的距离为所述承力支撑件的宽度D1;
在所述第三侧边缘延伸的方向上,所述辅助支撑件的长度为L2;所述第三侧边缘与所述第四侧边缘的距离为所述辅助支撑件的宽度D2;
L1≥L2,和/或,D1≤D2。
可选地,所述主干部呈三关节式结构,或两关节式结构,或斐波那契螺旋线式结构;
所述三关节式结构,包括依次连接的第一弹性支撑段、第二弹性支撑段和第三弹性支撑段,所述第三弹性支撑段远离所述第二弹性支撑段的一端与所述弹性足部连接;所述第一弹性支撑段与所述第二弹性支撑段在连接处成第三夹角,所述第二弹性支撑段与所述第三弹性支撑段在连接处成第四夹角,所述第三夹角和所述第四夹角位于所述主干部的不同侧;
所述两关节式结构,包括依次连接的第四弹性支撑段和第五弹性支撑段,所述第五弹性支撑段远离所述第四弹性支撑段的一端与所述弹性足部连接;
所述斐波那契螺旋线结构,其形态符合斐波那契螺旋线轨迹,且靠近所述弹性足部的一端与所述弹性足部连接。
一种弹性支撑组件,包括,环形内缓冲层、环形外缓冲层以及上述任一项所述的支撑体,若干所述支撑体呈环形均匀间隔排布,并且每个所述支撑体沿该环形的径向设置,其主干部朝向环形内侧并且与设置在环形内侧的所述环形内缓冲层固定连接,其弹性足部朝向环形外侧并且与设置在环形外侧的所述环形外缓冲层固定连接。
一种非充气轮胎,包括:由所述非充气轮胎的中心处向外周依次套设并固定连接的轮辐、轮辋、上述弹性支撑组件、环形剪切带层以及胎面;所述弹性支撑组件的所述环形内缓冲层与所述轮辋固定连接,所述弹性支撑组件的所述环形外缓冲层与所述环形剪切带层固定连接。
一种弹性支撑组件制造方法,包括以下步骤:
S1.浇注或注塑加工形成若干上述任一项所述的支撑体;
S2.在模具中,将若干所述支撑体以环形均匀间隔排布形成环形支撑层,并且每个所述支撑体沿该环形的径向设置,其弹性足部朝向环形外侧、主干部朝向环形内侧;
S3.在所述环形支撑层的内侧和外侧分别浇注形成与所述环形支撑层连接为一体的环形内缓冲层和环形外缓冲层。
一种非充气轮胎制造方法,包括:上述弹性支撑组件制造方法中各步骤,并且,
S3之前,将轮辐、轮辋固定连接;
S3中,在所述环形支撑层的环形内侧放置固定连接为一体的轮辐和轮辋,在轮辋与所述环形支撑层间浇注形成所述环形内缓冲层,在所述环形支撑层的外侧浇注形成环形外缓冲层,以形成包括轮辐、轮辋、环形内缓冲层、环形支撑层、环形外缓冲层的一体式结构。
S4.将环形剪切带层固定安装在所述环形外缓冲层的外周,使其箍紧所述一体式结构。
S5.将胎面粘贴至所述环形剪切带层的外周。
可选地,S1中,浇注或注塑加工形成所述支撑体时:
浇注或注塑形成承载件,在所述承载件的外侧浇注或注塑形成与所述承载件成一体的弹性件。
可选地,将所述胎面粘贴至所述环形剪切带层的外周之前,对所述胎面进行硫化处理,和/或在所述胎面外周加工形成花纹块。
本发明的有益效果是:
本发明的支撑体中包括主干部和弹性足部,弹性足部中承力支撑件的一端与辅助支撑件的一端连接,形成朝向主干部的弓起;承力支撑件和辅助支撑件的连接处与主干部的一端连接,主干部与承力支撑件成第一夹角,主干部与辅助支撑件成第二夹角;支撑体处于自然状态时,第一夹角大于第二夹角;主干部受到朝向弹性足部方向的压力时,承力支撑件与辅助支撑件均发生弹性形变,且承力支撑件的弹性形变程度大于辅助支撑件的弹性形变程度。以上支撑体作为受力结构,既因主干部和弹性足部的支撑性能具备一定的承载能力,又因主干部和弹性足部的结构造型及角度设计具备弹性性能进而具备受力缓冲能力,且以上造型是根据仿生学原理仿照动物下肢设计,使支撑体自身的承载能力和缓冲能力得到优化。
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技术方案,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地介绍。在所有附图中,类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中,各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1是本发明的支撑体的一个实施例的主视图;
图2是图1实施例的轴测图;
图3是图1实施例另一角度的轴测图;
图4是本发明的支撑体的第二个实施例的结构示意图;
图5是本发明的支撑体的第三个实施例的结构示意图;
图6是图5实施例的另一角度的示意图;
图7是本发明的支撑体的第四个实施例的结构示意图;
图8是图7实施例的另一角度的示意图;
图9是本发明的实施例的第五个实施例的结构示意图;
图10是图9实施例的另一角度的示意图;
图11是本发明的弹性支撑组件的一个实施例的结构示意图;
图12是图11中B的局部放大图;
图13是本发明的非充气轮胎的一个实施例的结构示意图;
图14是本发明的非充气轮胎的第二个实施例的结构示意图;
图15是本发明的非充气轮胎的第三个实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
在本申请的描述中,需要理解的是,术语“长度”“内”“外”“轴向”“径向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
此外,术语“第一”“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
在本申请中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
为解决经常出现的充气轮胎爆胎、漏气问题,轮胎无气化已成为人们重点关注的技术方向,现如今,已经有非充气式轮胎出现甚至投入使用,且其中大多设置支撑结构,以替代充气轮胎中的压缩空气对安装有该轮胎的交通工具进行承载和缓冲。但是,现有的支撑结构,大多结构复杂,为生产和装配以及后期维护带来困难,而且承载能力和缓冲能力非常有限。
鉴于此,本发明提出了一种支撑体。
本发明的支撑体,如图1至图10所示,包括主干部1和弹性足部2,其中,弹性足部2包括承力支撑件201和辅助支撑件202,且承力支撑件201的一端与辅助支撑件202的一端连接,形成朝向主干部1的弓起;承力支撑件201和辅助支撑件202的连接处与主干部1的一端连接;主干部1与承力支撑件201成第一夹角α,主干部1与辅助支撑件成第二夹角β。
以上结构处于自然状态时,第一夹角α大于第二夹角β;
当主干部1受到朝向弹性足部2方向的压力时,承力支撑件201与辅助支撑件202均发生弹性形变,二者远离主干部1的一端被摁压至更加贴合于承载其的物体表面。并且因承力支撑件201、辅助支撑件202与主干部1之间的角度设计,可以引导主干部1所受的压力更多地沿承力支撑件201传递,进而使承力支撑件201的弹性形变程度大于辅助支撑件202的弹性形变程度。
当以上压力解除时,第一夹角α和第二夹角β恢复至原大小,处于弹性形变状态的承力支撑件201和辅助支撑件202恢复至初始的自然状态。
例如图1示出了支撑体的一个实施例的主视图,图2、图3示出了其不同角度的轴测图;以上支撑体既因主干部1和弹性足部2的支撑性能具备一定的承载能力,又因主干部1及弹性足部2的结构造型、角度设计具备一定的受力缓冲能力,且以上造型是根据仿生学原理仿照善于奔跑和跳跃的动物的下肢、尤其是足部设计,因此,以上支撑体自身的承载能力和缓冲能力得到优化和改善。
当然,还可以在主干部1与足部2的连接处、承力支撑件201与辅助支撑件202的连接处设置倒角,以避免连接处的应力集中。
本发明的支撑体的第二个实施例:
在第一个实施例的结构基础上,主干部1、承力支撑件201以及辅助支撑件202,由承载件301和覆盖在承载件301上的弹性件302构成;承载件301与弹性件302固定连接,且承载件301沿支撑体中主干部1向弹性足部2延伸的方向设置。如图4所示:具体地,承载件301由主干部1远离弹性足部2的一端,向其靠近弹性足部2的一端延伸,并且在与弹性足部2的连接处,分别向弹性足部2的承力支撑件201远离主干部1的一端和辅助支撑件202远离主干部1的一端延伸。
此处,可以设置承载件301和弹性件302选用高分子聚合物材料,例如聚氨酯、合成树脂、天然橡胶、合成橡胶等材料中的一种或几种。在此基础上,设计承载件301选用强度性能较好的高分子聚合物材料,以提高支撑体的承载性能,设计弹性件302选用弹性性能较好的高分子聚合物材料,以优化支撑体的缓冲性能。
具体举例说明:可以设置弹性件302从外侧对承载件301进行整体包覆;或者,设置承载件301呈片层结构,弹性件302也呈片层结构,例如弹性件302有两片,此时,两片弹性件302从两侧将承载件301夹在中间,形成三层复合结构。
当然,此处对承载件301以及弹性件302的结构形态、相对位置关系以及数量不做具体限定,以上结构仅为举例说明;此处,支撑体只要是能够由承载件301、弹性件302共同组成的兼具一定强度与弹性的结构即可,必要时可根据应用情况的具体需求对二者的比例进行调整,例如应用情境需要支撑体具有较高强度时,可适当增大承载件301在支撑体中的占比,当应用情境需要支撑体具有较高弹性时,可适当增大弹性件302在支撑体中的占比。
在第一个实施例或第二个实施例的结构基础上,如图2、图3所示:
在承力支撑件201与辅助支撑件202连接的一端至承力支撑件201的自由端(承力支撑件201远离主干部1的一端)的方向上,设置承力支撑件201的两侧边缘分别为第一侧边缘201a、第二侧边缘201b;
在辅助支撑件202与承力支撑件201连接的一端至辅助支撑件202的自由端(辅助支撑件202远离主干部1的一端)的方向上,设置辅助支撑件202的两侧边缘分别为第三侧边缘202a、第四侧边缘202b;
第一侧边缘201a和与其邻近的第三侧边缘202a成内弓角γ,第二侧边缘201b和与其邻近的第四侧边缘202b成外弓角δ,外弓角δ大于或等于内弓角γ。
如此,支撑体受压时,在承力支撑件201其远离主干部1的一端被逐渐摁压的同时,承力支撑件201由外弓角δ一侧的第二边缘201b至内弓角γ一侧的第一边缘201a,被逐渐摁压至贴合于承载其的物体表面。本实施例的支撑体,以上述受压形变时逐步的姿态调整,提高了自身的弹性性能,优化其自身的缓冲减震性能,同时在承力支撑件201逐渐贴合至承载其的物体表面时,接触面积增大,支撑体的承载能力增强。
此处,可以设置第一夹角α的大小为150°至180°,和/或第二夹角β的大小为60°至90°,和/或内弓角γ的大小为113°至130°,和/或外弓角δ的大小为130°至150°。
经过仿生学测量实验以及经验,第一夹角α、第二夹角β、内弓角γ以及外弓角δ的大小分别设定在上述角度范围时,支撑体(善跑跳动物的下肢)的承载性能以及受力缓冲性能更优。
本发明的第三个实施例:
在以上任一实施例的结构的基础上,如图5、图6所示:
在第一侧边缘201a延伸的方向上,承力支撑件201的长度为L1;第一侧边缘201a与第二侧边缘201b的距离为承力支撑件201的宽度D1;
在第三侧边缘202a延伸的方向上,辅助支撑件202的长度为L2;第三侧边缘202a与第四侧边缘202b的距离为辅助支撑件202的宽度D2;
设置L1≥L2,和/或,D1≤D2。
即,设置承力支撑件201呈细长型结构,辅助支撑件202呈粗短型结构,此时,承力支撑件201的弹性形变性能更优,缓冲减震性能得到优化,而辅助支撑件202主要起承载作用。
本发明的支撑体中,以上任一实施例中的主干部1有多种形态选择。例如,可以如图1至图6所示,主干部1呈三关节式结构,该三关节式结构包括依次连接的第一弹性支撑段101、第二弹性支撑段102和第三弹性支撑段103,第三弹性支撑段103远离第二弹性支撑段102的一端与弹性足部2连接;第一弹性支撑段101与第二弹性支撑段102在连接处成第三夹角φ,第二弹性支撑段102与第三弹性支撑段103在连接处成第四夹角θ,第三夹角φ和第四夹角θ位于主干部1的不同侧。此处,三关节式的主干部1,仿善跑跳的鸵鸟后肢,具备较好的承载能力和缓冲减震能力。
当然,如图7、图8,示出了本发明中支撑体的第四个实施例,主干部1的形态,也可以呈两关节式结构。图7、图8中的主干部1包括依次连接的第四弹性支撑段104和第五弹性支撑段105,第五弹性支撑段105远离第四弹性支撑段104的一端与弹性足部2连接。此处,两关节式的主干部1,仿人体后肢,具备较好的承载能力和缓冲减震能力。
再有,如图9、图10,示出了本发明中支撑体的第五个实施例,主干部1的形态,也可以呈斐波那契螺旋线式结构。图9、图10中的主干部1,其形态符合斐波那契螺旋线轨迹,且主干部1靠近弹性足部2的一端与弹性足部2连接。此处,斐波那契螺旋线式的结构,其受力分布更加均匀,承载能力更强。
本发明中的弹性支撑组件,图11至图12,示出了其一种实施例的结构示意图。
将上述任一实施例中的支撑体记为支撑体A,图11中,弹性支撑组件包括若干支撑体A、环形内缓冲层4以及环形外缓冲层5,且若干支撑体A呈环形均匀间隔排布,并且每个支撑体A沿该环形的径向设置,其主干部1朝向环形内侧并且与设置在环形内侧的环形内缓冲层4固定连接,其弹性足部2朝向环形外侧并且与设置在环形外侧的环形外缓冲层5固定连接。
以上环形内缓冲层4与环形外缓冲层5的设置能够对本发明的支撑体A进行保护,同时进一步提高整体结构的受力缓冲性能。
本发明中的非充气轮胎,图13至图15示出了其实施例的结构示意图:
本发明的非充气轮胎包括由轮胎中心处向外周依次套设并固定连接的轮辐6、轮辋7、弹性支撑组件、环形剪切带层8以及胎面9;其中,弹性支撑组件中的环形内缓冲层4与轮辋7固定连接,弹性支撑组件中的环形外缓冲层5与环形剪切带层8固定连接。
在图13至图15所示的本发明的非充气轮胎的三个实施例的结构示意图中,支撑体A中的主干部1分别采用了三关节式结构(图13所示)、两关节式结构(图14所示)以及斐波那契螺旋线式结构(图15所示)。
以上轮胎中应用了包括支撑体A的弹性支撑组件,能够提高本发明的非充气轮胎的承载能力和缓冲减震能力,进而提高了安装有本发明的非充气轮胎的交通工具(不限于汽车,还可应用于摩托车、自行车甚至飞机等需要安装轮胎的交通工具)的运行平稳性,使得本发明的非充气轮胎结构简单,并且在正常行驶、越障等情况下发生适宜形变,有效吸收冲击力,即使被尖锐物刺穿,也不再发生漏气、爆胎等安全问题。
其中,关于支撑体A的数量设置,需要根据该非充气轮胎的具体应用情况而定。例如,将该非充气轮胎应用于不同的交通工具时,不同交通工具对轮胎的尺寸、最大载荷、最高时速等要求各不相同。更具体地,同样是应用于乘用车,但运动型乘用车和舒适型乘用车对轮胎各项性能的要求也不尽相同。因此,轮胎中支撑体A的数量设置,乃至支撑体A中各弹性支撑段的具体长度、宽度以及各夹角的设定,均可在限定的条件范围内根据具体应用情况进行适应性调整,以更好地满足不同交通工具的应用需求。
需要注意的是,当弹性支撑体A存在内弓角和外弓角的角度差异时,会产生与非充气轮胎在使用时的前进方向不同向的翻倾力矩,因此,需要将安装在交通工具(例如汽车)左右两侧的非充气轮胎对称安装以使支撑体A产生的翻倾力矩抵消,保证安装有本发明的非充气轮胎的交通工具沿直线行驶。
本发明还提出了一种弹性支撑组件制造方法,包括以下步骤:
S1.浇注或注塑加工形成若干上述实施例所述的支撑体A;
S2.在模具中,将若干支撑体A以环形均匀间隔排布形成环形支撑层,并且每个支撑体A沿该环形的径向设置,其弹性足部朝向环形外侧、主干部朝向环形内侧;
S3.在环形支撑层的内侧和外侧分别浇注形成与环形支撑层连接为一体的环形内缓冲层和环形外缓冲层。
此处能够实现环形内缓冲层和环形外缓冲层在形成时即可与支撑体A固定连接。工艺工序简单,无需弹性支撑组件的各组成部分分别加工、另行装配,结构整体的生产效率高。
本发明还提出了一种非充气轮胎制造方法,包括上述弹性支撑组件制造方法,并且:
S3之前,将轮辋、轮辐固定连接;
S3中,在环形支撑层的环形内侧放置固定连接为一体的轮辐和轮辋,在轮辋与环形支撑层间浇注形成环形内缓冲层,在环形支撑层的外侧浇注形成环形外缓冲层,以形成包括轮辐、轮辋、环形内缓冲层、环形支撑层、环形外缓冲层的一体式结构。
S4.将环形剪切带层固定安装在环形外缓冲层的外周,使其箍紧上述一体式结构。
S5.将胎面粘贴至环形剪切带层的外周。
其中,具体地,以上轮辐、轮辋的材质一般选用钢或铝合金,当然也可以选用成本更高的镁合金、钛合金等,其加工方法与传统充气轮胎的轮辐轮辋加工方法相同,一般采用铸造、锻造、机加工(包括数控机加)等加工方式中的至少一种,未来还可能使用到3D打印等精密加工方法,当然,还可以在其表面进行镀铬、抛光、喷漆、喷粉、压铸花纹等处理;而胎面,则可以选用低滚阻耐磨材料,提高非充气轮胎可靠性和节能性。
以上制造方法的工艺简单,工序合理,且所生产的非充气轮胎的部分结构在加工过程中即可完成组装,结构整体性好,并且省去了部分装配工序,提高制造效率、节约制造成本。
在以上非充气轮胎制造方法的实施例的基础上,
S1中,浇注或注塑加工形成支撑体A时:
浇注或注塑形成承载件,在承载件的外侧浇注或注塑形成与所述承载件成一体的弹性件。
以上支撑体的形成方法制造所得支撑体兼具较好的支撑性能和弹性性能。
在以上任一非充气轮胎制造方法的实施例的基础上,
将胎面粘贴至环形剪切带层的外周之前,对胎面进行硫化处理,和/或在胎面外周加工形成花纹块。其中,硫化处理同为普通充气轮胎的胎面处理工序,可优化胎面性能;而花纹块的设置,便于本发明的非充气轮胎的排水、防侧滑等。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,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,其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (12)
1.一种支撑体,其特征在于,包括:主干部和弹性足部,所述弹性足部包括承力支撑件和辅助支撑件,所述承力支撑件的一端与所述辅助支撑件的一端连接,形成朝向所述主干部的弓起;所述承力支撑件和所述辅助支撑件的连接处与所述主干部的一端连接,所述主干部与所述承力支撑件成第一夹角,所述主干部与所述辅助支撑件成第二夹角;
所述支撑体处于自然状态时,所述第一夹角大于所述第二夹角;
所述主干部受到朝向所述弹性足部方向的压力时,所述承力支撑件与所述辅助支撑件均发生弹性形变,且所述承力支撑件的弹性形变程度大于所述辅助支撑件的弹性形变程度。
2.根据权利要求1所述的支撑体,其特征在于:所述主干部、所述承力支撑件以及所述辅助支撑件,由承载件以及覆盖在所述承载件上与所述承载件固定连接的弹性件构成,所述承载件沿所述主干部至所述弹性足部延伸的方向设置。
3.根据权利要求1或2所述的支撑体,其特征在于:
在所述承力支撑件与所述辅助支撑件连接的一端至所述承力支撑件的自由端的方向上,所述承力支撑件的两侧边缘分别为第一侧边缘、第二侧边缘;
在所述辅助支撑件与所述承力支撑件连接的一端至所述辅助支撑件的自由端的方向上,所述辅助支撑件的两侧边缘分别为第三侧边缘、第四侧边缘;
所述第一侧边缘和与其邻近的第三侧边缘成内弓角,所述第二侧边缘和与其邻近的第四侧边缘成外弓角,所述外弓角大于或等于所述内弓角。
4.根据权利要求3所述的支撑体,其特征在于:在所述支撑体不受力的初始状态下,
所述第一夹角的大小为150°至180°;和/或
所述第二夹角的大小为60°至90°;和/或
所述内弓角的大小为113°至130°;和/或
所述外弓角的大小为130°至150°。
5.根据权利要求3所述的支撑体,其特征在于:
在所述第一侧边缘延伸的方向上,所述承力支撑件的长度为L1;所述第一侧边缘与所述第二侧边缘的距离为所述承力支撑件的宽度D1;
在所述第三侧边缘延伸的方向上,所述辅助支撑件的长度为L2;所述第三侧边缘与所述第四侧边缘的距离为所述辅助支撑件的宽度D2;
L1≥L2,和/或,D1≤D2。
6.根据权利要求1或2所述的支撑体,其特征在于:所述主干部呈三关节式结构,或两关节式结构,或斐波那契螺旋线式结构;
所述三关节式结构,包括依次连接的第一弹性支撑段、第二弹性支撑段和第三弹性支撑段,所述第三弹性支撑段远离所述第二弹性支撑段的一端与所述弹性足部连接;所述第一弹性支撑段与所述第二弹性支撑段在连接处成第三夹角,所述第二弹性支撑段与所述第三弹性支撑段在连接处成第四夹角,所述第三夹角和所述第四夹角位于所述主干部的不同侧;
所述两关节式结构,包括依次连接的第四弹性支撑段和第五弹性支撑段,所述第五弹性支撑段远离所述第四弹性支撑段的一端与所述弹性足部连接;
所述斐波那契螺旋线结构,其形态符合斐波那契螺旋线轨迹,且靠近所述弹性足部的一端与所述弹性足部连接。
7.一种弹性支撑组件,其特征在于,包括:环形内缓冲层、环形外缓冲层以及权利要求1至6中任一项所述的支撑体,若干所述支撑体呈环形均匀间隔排布,并且每个所述支撑体沿该环形的径向设置,其主干部朝向环形内侧并且与设置在环形内侧的所述环形内缓冲层固定连接,其弹性足部朝向环形外侧并且与设置在环形外侧的所述环形外缓冲层固定连接。
8.一种非充气轮胎,其特征在于,包括:由所述非充气轮胎的中心处向外周依次套设并固定连接的轮辐、轮辋、权利要求7所述的弹性支撑组件、环形剪切带层以及胎面;所述弹性支撑组件的所述环形内缓冲层与所述轮辋固定连接,所述弹性支撑组件的所述环形外缓冲层与所述环形剪切带层固定连接。
9.一种弹性支撑组件制造方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.浇注或注塑加工形成若干权利要求1至6中任一项所述的支撑体;
S2.在模具中,将若干所述支撑体以环形均匀间隔排布形成环形支撑层,并且每个所述支撑体沿该环形的径向设置,其弹性足部朝向环形外侧、主干部朝向环形内侧;
S3.在所述环形支撑层的内侧和外侧分别浇注形成与所述环形支撑层连接为一体的环形内缓冲层和环形外缓冲层。
10.一种非充气轮胎制造方法,其特征在于:包括权利要求9所述的弹性支撑组件制造方法中各步骤,并且,
S3之前,将轮辐、轮辋固定连接;
S3中,在所述环形支撑层的环形内侧放置固定连接为一体的轮辐和轮辋,在轮辋与所述环形支撑层间浇注形成所述环形内缓冲层,在所述环形支撑层的外侧浇注形成环形外缓冲层,以形成包括轮辐、轮辋、环形内缓冲层、环形支撑层、环形外缓冲层的一体式结构。
S4.将环形剪切带层固定安装在所述环形外缓冲层的外周,使其箍紧所述一体式结构。
S5.将胎面粘贴至所述环形剪切带层的外周。
11.根据权利要求10所述的非充气轮胎制造方法,其特征在于,
S1中,浇注或注塑加工形成所述支撑体时:
浇注或注塑形成承载件,在所述承载件的外侧浇注或注塑形成与所述承载件成一体的弹性件。
12.根据权利要求10或11所述的非充气轮胎制造方法,其特征在于:将所述胎面粘贴至所述环形剪切带层的外周之前,对所述胎面进行硫化处理,和/或在所述胎面外周加工形成花纹块。
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