CN112373243A - 一种能保护轮辋并提升车辆行驶舒适性的非充气车轮 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种能保护轮辋并提升车辆行驶舒适性的非充气车轮，包括轮毂、轮辋、3c个轮辐、轮胎组件和缓冲组件；轮胎组件包含胎面构件、橡胶环和3m*n个卡环；卡环包含固定条、第一至第二连接条、第一至第二锁紧条、第一至第二锁紧环、以及锁紧螺栓；缓冲组件包含3m个缓冲装置、以及3m*（n‑1）个弹簧片。本申请将非牛顿流体填充到橡胶环中，利用非牛顿流体的力学性质，在正常行驶工况下，轮胎保持柔性，有一定的缓冲减振作用，在紧急制动的工况下将高度集中的应力转换成有所减小的均布载荷，减小弹簧片组的弹性形变，防止轮辋触地损坏。

Description

一种能保护轮辋并提升车辆行驶舒适性的非充气车轮

技术领域

本发明涉及车轮技术领域，尤其涉及一种能保护轮辋并提升车辆行驶舒适性的非充气车轮。

背景技术

目前大部分汽车所使用的轮胎为充气轮胎，在复杂的行驶环境中，存在漏气，爆胎等安全隐患，增加了交通事故发生的可能性，于是非充气轮胎开始出现，彻底的解决了传统充气轮胎漏气，爆胎的致命缺点。但是非充气轮胎存在成本较高，舒适性差，最高速度低，紧急制动时轮辋易发生触地损坏等问题。另外也有专利如CN201710694372.2提出采用浮动式减震轮辋来提高舒适性，但存在结构复杂的缺点。

非牛顿流体具有粘滞性瞬间增强的性质，在遇到猛烈的外力冲击时，会增加自身的硬度。在一定范围内，随着冲击力的增加，非牛顿流体的硬度也会增加。非牛顿流体在受到较小的力作用时，其仍然表现柔性特点，能够起到一定的缓冲作用。

随着车辆技术的发展，消费者对于车辆舒适新的要求越来越高。舒适性的提高可以通过结构和材料等方面来实现，如利用橡胶材料来实现缓冲减振的需求，也可以通过悬架结构，液压缓冲器等结构来提高舒适性。在仿生设计中，可以通过蜂窝结构，拱形结构，刀锋结构等来实现缓冲减振。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及的缺陷，提供一种能保护轮辋并提升车辆行驶舒适性的非充气车轮。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案:

一种能保护轮辋并提高舒适性的非充气车轮，包括轮毂、轮辋、3c个轮辐、轮胎组件和缓冲组件，c为大于等于1的自然数；

所述轮胎组件包含胎面构件、橡胶环和3m*n个卡环，m为大于等于1的自然数，n为大于等于2的自然数；

所述卡环包含固定条、第一至第二连接条、第一至第二锁紧条、第一至第二锁紧环、以及锁紧螺栓；所述第一连接条一端和所述第一锁紧条的一端垂直固连、另一端和所述固定条的一端垂直固连；所述第二连接条一端和所述第二锁紧条的一端垂直固连、另一端和所述固定条的另一端铰接；所述第一锁紧环设置在所述第一锁紧条的另一端、其外壁和第一锁紧条固连，且第一锁紧条垂直于第一锁紧环所在平面；所述第二锁紧环设置在所述第二锁紧条的另一端、其外壁和第二锁紧条固连，且第二锁紧条垂直于第二锁紧环所在平面；第一锁紧环、第二锁紧环用于和所述锁紧螺栓相配合锁死第一锁紧条和第二锁紧条、使得卡环固定呈矩形；

所述胎面构件呈圆环状、采用硫化橡胶制成，其外壁上周向均匀设有3m*n个和卡环固定条相匹配的凹槽；

所述橡胶环中空，其内填充有非牛顿流体；

所述橡胶环的外壁和所述胎面构件内壁相贴合；所述3m*n个卡环沿胎面构件周向均匀设置，将橡胶环和胎面构件固定在一起，其中，卡环的固定条设置在其对应的胎面构件凹槽中、卡环的第一锁紧环、第二锁紧环和锁紧螺栓相配合将橡胶环和胎面构件所在卡环内；

所述缓冲组件包含3m个缓冲装置、以及3m*（n-1）个弹簧片；所述缓冲装置包含依次同轴固连的第一连接杆、缓冲器、第二连接杆，所述第二连接杆的末端设有用于固定的通孔；

所述3c个轮辐周向均匀设在所述轮毂和轮辋之间，均一端和轮毂固连、另一端和轮辋固连；

所述3m个缓冲装置周向均匀设置在轮胎组件和轮毂之间，和3m*n个卡环中的3m个卡环一一对应，所述轮辋对应设有3m个和缓冲装置一一对应供其穿过的通孔，缓冲装置第一连接杆的末端和所述轮毂固连、缓冲装置的缓冲器穿过轮辋上其对应的通孔、缓冲装置第二连接杆的末端通过其通孔固定在和其对应的卡环的第一锁紧环、第二锁紧环之间；

所述3m*（n-1）个弹簧片分为3m组均匀设置在3m个缓冲装置之间，和3m*n个卡环中剩余的3m*（n-1）个卡环一一对应；弹簧片一端固定在其对应卡环的第一锁紧环、第二锁紧环之间，另一端固定在轮辋外壁上。

作为本发明一种能保护轮辋并提高舒适性的非充气车轮进一步的优化方案，所述胎面构件的外壁上设有凸起的花纹，以增加摩擦力。

作为本发明一种能保护轮辋并提高舒适性的非充气车轮进一步的优化方案，所述橡胶环外壁的内侧设有流体入口和流体出口，分别用于导入和到处非牛顿流体。

作为本发明一种能保护轮辋并提高舒适性的非充气车轮进一步的优化方案，所述橡胶环内壁的外侧周向均匀设有若干弧面凹槽，用于对集中的压力进行分散，增加承受力。

作为本发明一种能保护轮辋并提高舒适性的非充气车轮进一步的优化方案，所述缓冲器采用液压缓冲器，包含液压筒和活塞杆，所述液压筒的筒底和所述第一连接杆同轴固连，活塞杆的端部和第二连接杆同轴固连。

作为本发明一种能保护轮辋并提高舒适性的非充气车轮进一步的优化方案，所述弹簧片采用碳纤维增强复合材料制成。

所述橡胶环采用硫化橡胶制成；通过拆除弹簧片、缓冲装置与卡环的连接，以及拆除卡环第一、第二锁紧环上的锁紧螺栓，使得卡环第二连接条相对其固定条转动，能够对橡胶环进行更换。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果:

1.本发明采用橡胶环来充填非牛顿流体，橡胶环内包含各个拱形的空腔能够利用拱形结构来实现对集中的压力进行分散，有更大的承受力，同时橡胶材料具有一定的弹性作用，也能起到缓冲减振的作用。同时橡胶空腔设有流体入口与流体出口，能够方便随时对非牛顿流体进行充填更换。

2.本发明采用液压缓冲器来实现缓冲减振的功能，通过液压缓冲器的阻尼作用对冲击能量进行消耗，提高车辆行驶舒适性。

3.本发明采用非牛顿流体来实现对轮辋的保护，利用非牛顿流体具有粘滞性瞬间增强的性质，在紧急制动的工况下，轮胎与地面的接触点位置受到猛烈的外力冲击，此时轮胎发生硬化，将高度集中的应力转换成有所减小的均布载荷，减小弹簧片组的弹性形变，防止轮辋触地损坏，在轮胎硬化之后，通过拱形空腔和缓冲减振装置能够在一定程度上减小轮胎硬化之后带来的平顺性变差的缺点；在正常行驶工况下，非牛顿流体呈柔性，具有一定的缓冲减振能力，能够提高车辆行驶的舒适性。

4.本发明的胎面构件与橡胶环通过卡环连接，能够在损坏的情况下方便更换。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中卡环（缺少锁紧螺栓）的结构示意图；

图3为本发明中橡胶环的结构示意图；

图4为本发明中缓冲装置的结构示意图。

图中，1-轮毂，2-轮辋，3-橡胶环，4-卡环，5-流体出口，6-轮辋上的通孔，7-胎面构件，8-弹簧片，9-胎面构件上的凹槽，10-流体入口，11-流体入口，12-固定条，13-第一连接条，14-第二连接条，15-第一锁紧条，16-第二锁紧条，17-第一锁紧环，18-第二锁紧环，19-第一连接杆，20-液压筒，21-活塞杆，22-第二连接杆。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明可以以许多不同的形式实现，而不应当认为限于这里所述的实施例。相反，提供这些实施例以便使本公开透彻且完整，并且将向本领域技术人员充分表达本发明的范围。在附图中，为了清楚起见放大了组件。

如图1所示，本发明公开了一种能保护轮辋并提高舒适性的非充气车轮，包括轮毂、轮辋、3c个轮辐、轮胎组件和缓冲组件，c为大于等于1的自然数；

所述轮胎组件包含胎面构件、橡胶环和3m*n个卡环，m为大于等于1的自然数，n为大于等于2的自然数；

如图2所示，所述卡环包含固定条、第一至第二连接条、第一至第二锁紧条、第一至第二锁紧环、以及锁紧螺栓；所述第一连接条一端和所述第一锁紧条的一端垂直固连、另一端和所述固定条的一端垂直固连；所述第二连接条一端和所述第二锁紧条的一端垂直固连、另一端和所述固定条的另一端铰接；所述第一锁紧环设置在所述第一锁紧条的另一端、其外壁和第一锁紧条固连，且第一锁紧条垂直于第一锁紧环所在平面；所述第二锁紧环设置在所述第二锁紧条的另一端、其外壁和第二锁紧条固连，且第二锁紧条垂直于第二锁紧环所在平面；第一锁紧环、第二锁紧环用于和所述锁紧螺栓相配合锁死第一锁紧条和第二锁紧条、使得卡环固定呈矩形；

所述胎面构件呈圆环状、采用硫化橡胶制成，其外壁上周向均匀设有3m*n个和卡环固定条相匹配的凹槽；

所述橡胶环中空，其内填充有非牛顿流体；

所述橡胶环的外壁和所述胎面构件内壁相贴合；所述3m*n个卡环沿胎面构件周向均匀设置，将橡胶环和胎面构件固定在一起，其中，卡环的固定条设置在其对应的胎面构件凹槽中、卡环的第一锁紧环、第二锁紧环和锁紧螺栓相配合将橡胶环和胎面构件所在卡环内；

所述缓冲组件包含3m个缓冲装置、以及3m*（n-1）个弹簧片；所述缓冲装置包含依次同轴固连的第一连接杆、缓冲器、第二连接杆，所述第二连接杆的末端设有用于固定的通孔；

所述3c个轮辐周向均匀设在所述轮毂和轮辋之间，均一端和轮毂固连、另一端和轮辋固连；

所述3m个缓冲装置周向均匀设置在轮胎组件和轮毂之间，和3m*n个卡环中的3m个卡环一一对应，所述轮辋对应设有3m个和缓冲装置一一对应供其穿过的通孔，缓冲装置第一连接杆的末端和所述轮毂固连、缓冲装置的缓冲器穿过轮辋上其对应的通孔、缓冲装置第二连接杆的末端通过其通孔固定在和其对应的卡环的第一锁紧环、第二锁紧环之间；

所述3m*（n-1）个弹簧片分为3m组均匀设置在3m个缓冲装置之间，和3m*n个卡环中剩余的3m*（n-1）个卡环一一对应；弹簧片一端固定在其对应卡环的第一锁紧环、第二锁紧环之间，另一端固定在轮辋外壁上。

所述胎面构件的外壁上设有凸起的花纹，以增加摩擦力。

所述橡胶环外壁的内侧设有流体入口和流体出口，分别用于导入和到处非牛顿流体。

如图3所示，所述橡胶环内壁的外侧周向均匀设有若干弧面凹槽，用于对集中的压力进行分散，增加承受力。

如图4所示，所述缓冲器采用液压缓冲器，包含液压筒和活塞杆，所述液压筒的筒底和所述第一连接杆同轴固连，活塞杆的端部和第二连接杆同轴固连。

所述弹簧片采用碳纤维增强复合材料制成。

所述橡胶环采用硫化橡胶制成；通过拆除弹簧片、缓冲装置与卡环的连接，以及拆除卡环第一、第二锁紧环上的锁紧螺栓，使得卡环第二连接条相对其固定条转动，能够对橡胶环进行更换。

本技术领域技术人员可以理解的是，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种能保护轮辋并提高舒适性的非充气车轮，其特征在于，包括轮毂、轮辋、3c个轮辐、轮胎组件和缓冲组件，c为大于等于1的自然数；

所述轮胎组件包含胎面构件、橡胶环和3m*n个卡环，m为大于等于1的自然数，n为大于等于2的自然数；

所述卡环包含固定条、第一至第二连接条、第一至第二锁紧条、第一至第二锁紧环、以及锁紧螺栓；所述第一连接条一端和所述第一锁紧条的一端垂直固连、另一端和所述固定条的一端垂直固连；所述第二连接条一端和所述第二锁紧条的一端垂直固连、另一端和所述固定条的另一端铰接；所述第一锁紧环设置在所述第一锁紧条的另一端、其外壁和第一锁紧条固连，且第一锁紧条垂直于第一锁紧环所在平面；所述第二锁紧环设置在所述第二锁紧条的另一端、其外壁和第二锁紧条固连，且第二锁紧条垂直于第二锁紧环所在平面；第一锁紧环、第二锁紧环用于和所述锁紧螺栓相配合锁死第一锁紧条和第二锁紧条、使得卡环固定呈矩形；

所述胎面构件呈圆环状、采用硫化橡胶制成，其外壁上周向均匀设有3m*n个和卡环固定条相匹配的凹槽；

所述橡胶环中空，其内填充有非牛顿流体；

所述橡胶环的外壁和所述胎面构件内壁相贴合；所述3m*n个卡环沿胎面构件周向均匀设置，将橡胶环和胎面构件固定在一起，其中，卡环的固定条设置在其对应的胎面构件凹槽中、卡环的第一锁紧环、第二锁紧环和锁紧螺栓相配合将橡胶环和胎面构件所在卡环内；

所述缓冲组件包含3m个缓冲装置、以及3m*（n-1）个弹簧片；所述缓冲装置包含依次同轴固连的第一连接杆、缓冲器、第二连接杆，所述第二连接杆的末端设有用于固定的通孔；

所述3c个轮辐周向均匀设在所述轮毂和轮辋之间，均一端和轮毂固连、另一端和轮辋固连；

所述3m个缓冲装置周向均匀设置在轮胎组件和轮毂之间，和3m*n个卡环中的3m个卡环一一对应，所述轮辋对应设有3m个和缓冲装置一一对应供其穿过的通孔，缓冲装置第一连接杆的末端和所述轮毂固连、缓冲装置的缓冲器穿过轮辋上其对应的通孔、缓冲装置第二连接杆的末端通过其通孔固定在和其对应的卡环的第一锁紧环、第二锁紧环之间；

所述3m*（n-1）个弹簧片分为3m组均匀设置在3m个缓冲装置之间，和3m*n个卡环中剩余的3m*（n-1）个卡环一一对应；弹簧片一端固定在其对应卡环的第一锁紧环、第二锁紧环之间，另一端固定在轮辋外壁上。

2.根据权利要求1所述的能保护轮辋并提高舒适性的非充气车轮，其特征在于，所述胎面构件的外壁上设有凸起的花纹，以增加摩擦力。

3.根据权利要求1所述的能保护轮辋并提高舒适性的非充气车轮，其特征在于，所述橡胶环外壁的内侧设有流体入口和流体出口，分别用于导入和到处非牛顿流体。

4.根据权利要求1所述的能保护轮辋并提高舒适性的非充气车轮，其特征在于，所述橡胶环内壁的外侧周向均匀设有若干弧面凹槽，用于对集中的压力进行分散，增加承受力。

5.根据权利要求1所述的能保护轮辋并提高舒适性的非充气车轮，其特征在于，所述缓冲器采用液压缓冲器，包含液压筒和活塞杆，所述液压筒的筒底和所述第一连接杆同轴固连，活塞杆的端部和第二连接杆同轴固连。

6.根据权利要求1所述的能保护轮辋并提高舒适性的非充气车轮，其特征在于，所述弹簧片采用碳纤维增强复合材料制成。

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