CN111716960B - 一种基于弹性绳圈的非充气车轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于弹性绳圈的非充气车轮，包括：轮毂；外胎圈，套设于所述轮毂；若干弹性绳圈，每个所述弹性绳圈均一端连接于所述轮毂外圆周面、另一端连接于所述外胎圈内圆周面；其中，所述外胎圈接触地面将力传递给所述弹性绳圈，所述弹性绳圈发生弹性形变以减震。该车轮刚度大、可靠性高。

Description

一种基于弹性绳圈的非充气车轮

技术领域

本发明属于轮胎技术领域，尤其涉及一种基于弹性绳圈的非充气车轮。

背景技术

车轮用于各种车辆或机械上装配的接地滚动，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。传统的车轮一般都采用充气式轮胎，但充气式轮胎需要经常充气，且有爆胎风险。目前，美国、欧洲以及日本的研发设计团队已经提出了很多构型的非充气轮胎，非充气式轮胎相比于普通轮胎而言具有免维护、免爆胎、免泄露的优点。

目前的非充气轮胎多数为周向旋转阵列式的蜂窝结构。

现有的非充气轮胎其结构刚度低，可靠性不高，使用效果不佳。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的是提供一种基于弹性绳圈的非充气车轮，该车轮刚度大、可靠性高。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种基于弹性绳圈的非充气车轮，包括：

轮毂；

外胎圈，套设于所述轮毂；

若干弹性绳圈，每个所述弹性绳圈均一端连接于所述轮毂外圆周面、另一端连接于所述外胎圈内圆周面；

其中，所述外胎圈接触地面将力传递给所述弹性绳圈，所述弹性绳圈发生弹性形变以减震。

根据本发明一实施例，若干所述弹性绳圈排列形成若干圈绳圈组，每圈所述绳圈组均包括若干个圆周间隔设置的所述弹性绳圈，若干圈所述绳圈组沿所述轮毂轴向间隔设置。

根据本发明一实施例，每圈所述绳圈组的若干个所述弹性绳圈等间距圆周间隔设置且其轴线共面，所述弹性绳圈的轴线与所述轮毂的轴线垂直。

根据本发明一实施例，所述绳圈组的每圈所述弹性绳圈均朝同一方向倾斜，且相邻所述绳圈组的所述弹性绳圈倾斜方向相反。

根据本发明一实施例，所述弹性绳圈与所述轮毂在和所述弹性绳圈连接点的法向呈15度。

根据本发明一实施例，若干圈所述绳圈组等间距间隔设置。

根据本发明一实施例，所述外胎圈由若干个圆弧胎面组成。

根据本发明一实施例，若干个所述圆弧胎面等间距圆周间隔设置，且每个所述圆弧胎面均同时连接每圈所述绳圈组。

根据本发明一实施例，所述弹性绳圈与所述轮毂和所述外胎圈均至少有两个连接点。

根据本发明一实施例，所述弹性绳圈为钢丝绳圈。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

(1)本发明实施例中设置轮毂、外胎圈和若干弹性绳圈，通过若干弹性绳圈构成车轮轮胎的主体，弹性绳圈具有一定弹性，可以很好的减震，且为圆形承载能力更好，使整体刚性更大。各个弹性绳圈彼此独立，可以互相冗余备份，单个磨损或破坏，不影响整体功能，使车轮可靠性提高。

(2)本发明实施例中弹性绳圈规则排列形成若干圈绳圈组，使整体的受力更加均匀，使承载能力更好。

(3)本发明实施例中绳圈组的每个弹性绳圈均朝同一方向倾斜，且相邻绳圈组的弹性绳圈倾斜方向相反，使其周向刚度更大，且使各个方向的受力更加均匀，使整体承载能力更强。

(4)本发明实施例中外胎圈由若干个间隔设置的圆弧胎面组成，使得各个圆弧胎面彼此独立，适应性好，且圆弧胎面之间的间隙可以适应整体车轮弹性形变的间隙要求。

(5)本发明实施例中每个圆弧胎面均同时连接每圈绳圈组，使受力更加均匀，提高了稳定性。

(6)本发明实施例中弹性绳圈与轮毂和外胎圈均至少有两个连接点，使连接更加牢固，不会使弹性绳圈晃动。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明，其中：

图1为本发明的一种基于弹性绳圈的非充气车轮整体轴侧图；

图2为本发明的一种基于弹性绳圈的非充气车轮整体正视图；

图3为本发明的一种基于弹性绳圈的非充气车轮局部放大图一；

图4为本发明的一种基于弹性绳圈的非充气车轮局部放大图二；

图5为本发明的一种基于弹性绳圈的非充气车轮局部放大图三；

图6为本发明的一种基于弹性绳圈的非充气车轮弹性绳圈示意图。

附图标记说明：

1：轮毂；2：外胎圈；3：弹性绳圈；4：圆弧胎面。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

参看图1至6，本发明的核心是提供一种基于弹性绳圈的非充气车轮，包括轮毂1、外胎圈2和若干弹性绳圈3，通过若干弹性绳圈3构成车轮轮胎的主体，弹性绳圈3具有一定弹性，可以很好的减震，且为圆形承载能力更好，使整体刚性更大。各个弹性绳圈3彼此独立，可以互相冗余备份，单个磨损或破坏，不影响整体功能，使车轮可靠性提高。

轮毂1为普通的车轮轮毂1，为整体的支撑部件，轮毂1的圆周外表面上设置有若干弹性绳圈3，弹性绳圈3为具有一定弹性和支撑力的绳圈，参看图6，本实施例中弹性绳圈3为钢丝绳圈，组成钢丝绳圈的钢丝绳由七根钢丝旋拧而成。

当然钢丝绳圈的材质、直径、股数、编织形式等，都可以根据车轮的承载要求和刚度要求等灵活设计或者选型。

每个弹性绳圈3的一端均通过至少两个连接点连接轮毂1的圆周外表面，弹性绳圈3的另一端也通过至少两个连接点连接外胎圈2内圆周面，且外胎圈2套设于轮毂1。至少两个连接点使连接更加牢固，不会使弹性绳圈3晃动。

外胎圈2接触地面将力传递给弹性绳圈3，弹性绳圈3发生弹性形变以减震。

若干弹性绳圈3在轮毂1圆周外表面规则排列形成若干圈绳圈组，每个绳圈组均包括若干个圆周间隔设置的弹性绳圈3，也就是绕轮毂1的轴线圆周阵列设置，同一个绳圈组的所有弹性绳圈3的轴线均共面。此外，弹性绳圈3的轴线与轮毂1的轴线垂直。形成若干圈绳圈组使得整体的受力更加均匀，使承载能力更好。

若干圈绳圈组沿轮毂1轴向间隔设置，优选为等间距间隔设置。同样的绳圈组的若干个弹性绳圈3也优选为等间距圆周间隔设置，也就是在轮毂1圆周外表面均匀分布。

本实施例中，共有4圈绳圈组，每圈由144个弹性绳圈3构成，参看图3，在同一个轮毂1的径向截面中，相邻绳圈组中心点与轮毂1中心点的连线角度间隔2.5度，也可以为其它圈数、个数和间隔角度，具体根据车轮的承载要求和刚度要求等确定。

同一个绳圈组的每个弹性绳圈3均朝同一方向倾斜，且相邻绳圈组的弹性绳圈3倾斜方向相反，本实施例中弹性绳圈3与轮毂1在和弹性绳圈3直接接触的连接点的法向呈15度，也就是第一圈绳圈组向轮毂1的该法向倾斜+15度、第二圈-15度、第三圈+15度、第四圈-15度。弹性绳圈3倾斜以及相邻绳圈组的弹性绳圈3倾斜方向相反，使其周向刚度更大，且使各个方向的受力更加均匀，使整体承载能力更强。

当然也可以为其它的倾斜角度，可以根据车轮的承载要求和刚度要求等灵活设计选型。

外胎圈2由若干个圆弧胎面4组成，圆弧胎面4为半刚性胎面，若干个圆弧胎面4等间距圆周间隔设置，也就是说相邻圆弧胎面4之间具有一定间隙，且每个圆弧胎面4均同时连接每圈绳圈组。将外胎圈2分隔为各个独立的圆弧胎面4，使车轮的适应性好，且圆弧胎面4之间的间隙可以适应整体车轮弹性形变的间隙要求。圆弧胎面4均同时连接每圈绳圈组，使受力更加均匀，提高了稳定性。

本实施例中，单个圆弧胎面4同时连接4圈绳圈组的4个弹性绳圈3，也就是一共连接16个弹性绳圈3。

圆弧胎面4碾压路面时，受到的支反力会传递到对应的弹性绳圈。彼此独立的圆弧胎面4之间具有一定间隙，可以适应车轮弹性变形的间隙要求。圆弧胎面4可以设置花纹、漏沙孔之类的辅助特征，便于适应不同的路面和使用环境要求。

弹性绳圈3倾斜，且不同圈绳圈组倾斜方向不同，使得车轮径向、周向和轴向刚度都得到有效提升，且刚度均匀。弹性绳圈3内的钢丝彼此独立，钢丝绳圈之间也彼此独立、功能冗余备份，单个破坏不影响车轮整体性能，这明显提升车轮的整体可靠性，使使用寿命长，适用范围广。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种基于弹性绳圈的非充气车轮，其特征在于，包括：

轮毂；

外胎圈，套设于所述轮毂；

若干弹性绳圈，每个所述弹性绳圈均一端连接于所述轮毂外圆周面、另一端连接于所述外胎圈内圆周面；

其中，所述外胎圈接触地面将力传递给所述弹性绳圈，所述弹性绳圈发生弹性形变以减震；

若干所述弹性绳圈排列形成若干圈绳圈组，每圈所述绳圈组均包括若干个圆周间隔设置的所述弹性绳圈，若干圈所述绳圈组沿所述轮毂轴向间隔设置；

所述外胎圈由若干个圆弧胎面组成；

若干个所述圆弧胎面彼此独立地等间距圆周间隔设置，且每个所述圆弧胎面均同时连接每圈所述绳圈组；

每圈所述绳圈组的若干个所述弹性绳圈等间距圆周间隔设置且其轴线共面，所述弹性绳圈的轴线与所述轮毂的轴线垂直；

每圈所述绳圈组的每个所述弹性绳圈均朝同一方向倾斜，且相邻所述绳圈组的所述弹性绳圈倾斜方向相反。

2.根据权利要求1所述的基于弹性绳圈的非充气车轮，其特征在于，所述弹性绳圈与所述轮毂在和所述弹性绳圈连接点的法向呈15度。

3.根据权利要求1所述的基于弹性绳圈的非充气车轮，其特征在于，若干圈所述绳圈组等间距间隔设置。

4.根据权利要求1所述的基于弹性绳圈的非充气车轮，其特征在于，所述弹性绳圈与所述轮毂和所述外胎圈均至少有两个连接点。

5.根据权利要求1所述的基于弹性绳圈的非充气车轮，其特征在于，所述弹性绳圈为钢丝绳圈。

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