CN112469575B - 用于非充气轮胎的可重复使用的轮辋 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于非充气轮胎的轮辋组件，该轮辋组件具有至少两个轮辋部件，包括：第一轮辋部件，该第一轮辋部件具有第一轮辋凸缘和第一唇缘；以及第二轮辋部件，该第二轮辋部件具有第二轮辋凸缘和第二唇缘。该轮辋组件还包括多个侧向轮辋部件支撑结构，该多个侧向轮辋部件支撑结构被构造为延伸穿过轮胎支撑结构的多个开口。轮辋组件还包括多个第一紧固件和多个第二紧固件，该多个第一紧固件将该多个侧向轮辋部件支撑结构固定到该第一轮辋凸缘，该多个第二紧固件将该多个侧向轮辋部件支撑结构固定到该第二轮辋凸缘。

Description

用于非充气轮胎的可重复使用的轮辋

技术领域

本公开涉及用于非充气轮胎的可重复使用的轮辋。更具体地说，本发明涉及一种可重复使用的轮胎轮辋，其可以插入非充气轮胎和从非充气轮胎中取出。

背景技术

具有支撑结构(诸如蜂窝结构或网状几何结构)的非充气轮胎的当前轮辋设计被设计成具有用粘合剂粘附到支撑结构的轮辋，使得在不对轮辋或支撑结构造成损坏的情况下无法从支撑结构移除轮辋。当轮胎达到其寿命终点时，由于移除粘合剂将破坏轮辋，轮辋无法再次用于新轮胎中。随着轮胎和轮胎设计变得越来越大，不可重复使用的轮胎的成本也将增加。

发明内容

在一个实施方案中，非充气轮胎和轮辋组件包括非充气轮胎，该非充气轮胎具有带旋转轴的环形内环、环形外环以及在该环形内环和该环形外环之间延伸的网状件。该网状件限定多个开口。该非充气轮胎和轮辋组件还包括轮辋组件，该轮辋组件具有第一轮辋部件和第二轮辋部件。该第一轮辋部件包括第一轮辋凸缘和第一唇缘，其中该第一轮辋部件部分地延伸穿过该环形内环的第一侧。该第二轮辋部件包括第二轮辋凸缘和第二唇缘，其中该第二轮辋部件部分地延伸穿过该环形内环的第二侧。该轮辋组件还包括多个侧向轮辋部件支撑结构，该多个侧向轮辋部件支撑结构延伸穿过该网状件的该多个开口。多个第一紧固件将该多个侧向轮辋部件支撑结构固定到该第一轮辋凸缘。多个第二紧固件将该多个侧向轮辋部件支撑结构固定到该第二轮辋凸缘。

在另一个实施方案中，一种组装非充气轮胎和可重复使用的轮辋组件的方法包括提供非充气轮胎，提供第一轮辋部件，以及提供第二轮辋部件。该非充气轮胎包括在环形内环和环形外环之间的支撑结构。该环形内环限定中心开口，并且该支撑结构限定多个开口。该第一轮辋部件包括第一轮辋凸缘和第一唇缘。该第二轮辋部件包括第二轮辋凸缘和第二唇缘。该方法还包括提供多个侧向轮辋部件支撑结构，以及利用多个第一紧固件将该多个侧向轮辋部件支撑结构固定到该第一轮辋凸缘。该方法还包括将该多个侧向轮辋部件支撑结构插入穿过该非充气轮胎的第一侧处的该多个开口，以及利用多个第二紧固件将该多个侧向轮辋部件支撑结构固定到该非充气轮胎的第二侧处的该第二轮辋凸缘。该方法还包括利用多个第三紧固件将位于中心的安装板固定到该第一轮辋部件和该第二轮辋部件。

在另一个实施方案中，用于非充气轮胎的轮辋组件具有至少两个轮辋部件，该至少两个轮辋部件包括：具有第一轮辋凸缘和第一唇缘的第一轮辋部件，以及具有第二轮辋凸缘和第二唇缘的第二轮辋部件。该轮辋组件还包括多个侧向轮辋部件支撑结构，该多个侧向轮辋部件支撑结构被构造为延伸穿过轮胎支撑结构的多个开口。轮辋组件还包括多个第一紧固件和多个第二紧固件，该多个第一紧固件将该多个侧向轮辋部件支撑结构固定到该第一轮辋凸缘，该多个第二紧固件将该多个侧向轮辋部件支撑结构固定到该第二轮辋凸缘。

附图说明

在附图中，示出了结构，该结构与下文提供的详细描述一起描述了受权利要求书保护的本发明的示例性实施方案。类似的元件用相同的附图标号标示。应当理解，被示出为单个部件的元件可以用多个部件替换，并且被示出为多个部件的元件可以用单个部件替换。附图未按比例绘制，并且出于说明性目的，可能放大了某些元件的比例。

图1示出了已组装的非充气轮胎的透视图，该非充气轮胎具有示例性的可重复使用的轮辋；

图2示出了示例性的可重复使用的轮辋的分解图；

图3A示出了在插入非充气轮胎之前的部分组装的可重复使用的轮辋；

图3B示出了与非充气轮胎分开的已组装的可重复使用的轮辋，其中可重复使用的轮辋的部件将在组装期间插入非充气轮胎中；

图4示出了插入非充气轮胎中的部分组装的可重复使用的轮辋的透视图；并且

图4A示出了图4的一部分的细部图。

具体实施方式

本公开是在将可重复使用的轮辋用于非充气轮胎的背景下描述的。

图1示出了已组装的非充气轮胎100的透视图，其中可重复使用的轮辋组件插入并固定到轮胎上。非充气轮胎100包括具有旋转轴的环形内环108(在该视图中被隐藏，但是在图3A和图3B中示出)、环形外环106和在环形内环108和环形外环106之间延伸的网状件102。在另选的实施方案(未示出)中，可使用一系列辐条来代替网状件。在另一个另选的实施方案(未示出)中，可采用任何连接结构将环形内环与环形外环连接。

网状件102包括多个开口104。在所示实施方案中，多个开口104具有蜂窝几何形状，包括六边形开口和梯形开口两者。在另选的实施方案中，开口可具有任何几何形状。

网状件102的在非充气轮胎100的旋转轴上方的元件经受拉力，而网状件102的在旋转轴下方的元件经受压缩力。在一些实施方案中，网状件102的转动轴下方的元件可因压缩力而弯曲。环形外环106可以支撑施加在非充气轮胎100上的载荷，因为所施加的载荷通过拉力在网状件102中传递。因此，环形外环106足够硬以支撑处于拉伸状态并支撑负载的网状件102。大量施加的负载可以由多个在拉伸状态下工作的网状件支撑。例如，在一个实施方案中，在拉伸状态下支撑至少75％的载荷，在另一实施方案中，在拉伸状态下支撑至少85％的载荷，并且在另一实施方案中，在拉伸状态下支撑至少95％的载荷。在其他实施方案中，可以在拉伸状态下支撑少于75％的载荷。

非充气轮胎100还包括可重复使用的轮辋组件200。可重复使用的轮辋组件200包括连接到多个侧向轮辋部件支撑结构212的第一轮辋凸缘208，这些支撑结构212延伸穿过非充气轮胎网状件102的多个开口104。

图2示出轮辋组件200的分解图。轮辋组件200包括第一轮辋部件202和第二轮辋部件204。第一轮辋部件202包括第一轮辋凸缘208a和第一唇缘214a，并且被构造为部分地(在该图中未示出)延伸穿过非充气轮胎100的环形内环106的第一侧。第二轮辋部件204包括第二轮辋凸缘208b和第二唇缘214b，并且第二轮辋部件204被构造为部分地延伸穿过非充气轮胎100的环形内环106的第二侧。

轮辋组件200还包括多个侧向轮辋部件支撑结构212。多个侧向轮辋部件支撑结构212固定到第一轮辋部件202和第二轮辋部件204，并且插入非充气轮胎100的网状件102中。这将轮辋组件200固定到非充气轮胎100的网状件102。在一个实施方案中，多个侧向轮辋部件支撑结构212为不锈钢芯材。在另一个实施方案中，多个侧向轮辋部件支撑结构212为铝制芯材。在另一个实施方案中，多个侧向轮辋部件支撑结构212是粉末涂层钢。在另一个实施方案中，多个侧向轮辋部件支撑结构212为碳纤维复合材料。

侧向轮辋部件支撑结构212的数量根据轮胎网状件102的几何形状而变化。在一个实施方案中，多个侧向轮辋部件支撑结构212的数量与非充气轮胎100的网状件102中的开口数量相匹配。在此类实施方案中，非充气轮胎网状件102中的多个开口104中的每一个开口将具有一个侧向轮辋部件支撑结构212。在另一个实施方案中，多个侧向轮辋部件支撑结构212的数量等于或小于非充气轮胎100的网状件102中的开口数量，但是仍然为整个网状件102提供支撑，允许之后使用可变数量的轮辋部件支撑结构212。多个侧向轮辋部件支撑结构212的尺寸随轮胎支撑结构的几何形状而变化。多个侧向轮辋部件支撑结构212的尺寸可被设计为紧密贴合在轮胎支撑结构的几何形状的开口中，或者这些结构与网状件之间可存在间隙。在另一个实施方案中，开口中的至少一个开口具有穿过其设置的两个或更多个侧向轮辋部件支撑结构。

当多个侧向轮辋部件支撑结构212被插入非充气轮胎100的网状件102中时，多个第一紧固件206a和多个第二紧固件206b将多个侧向轮辋部件支撑结构212固定到轮辋组件。在一个实施方案中，多个第一紧固件206a和多个第二紧固件206b是螺钉。在另一个实施方案中，多个第一紧固件206a和多个第二紧固件206b是锁紧螺栓。在一个具体实施方案中，紧固件206a、206b不需要专用工具，但可由标准工具诸如螺丝刀或套筒扳手紧固。在另选的实施方案中，紧固件206a、206b可适于由专门工具使用，以防止被未授权个体移除。

侧向轮辋部件支撑结构212可以连接到非充气轮胎，使得它们在环形内环108上施加径向力。此类力将压缩环形内环108，并且还可在轮胎网状件102上施加拉力。另选地，侧向轮辋部件支撑结构可不对环形内环施加力。在任一实施方案中，侧向轮辋部件支撑结构212在轮辋组件旋转期间向轮胎网状件102施加扭矩。

锁定板210附接于第一轮辋唇缘214a和第二轮辋唇缘214b上。锁定板210是可互换的。在一个实施方案中，锁定板210位于中心。在另一个实施方案中，锁定板210偏离轮辋组件200内的中心。可将已组装的轮辋组件200插入并锁定到轮胎支撑结构，而无需除紧固件之外的粘合剂或其他另外的结合剂。当轮胎100和轮辋组件200安装到车辆上时，车轴将转动轮辋，并导致多个侧向轮辋部件支撑结构212对轮胎100的网状件102施加力，从而导致轮胎100旋转。

图3A示出了在插入非充气轮胎之前的部分组装的可重复使用的轮辋。使用多个第二紧固件206b将多个侧向轮辋部件支撑结构212固定到第二轮辋部件204。锁定板210也固定到第二轮辋部件204。多个侧向轮辋部件支撑结构212围绕环形内环108插入到网状件102中，并且多个侧向轮辋部件支撑结构212使用第一组紧固件206a固定到第一轮辋部件202。如图3B进一步所示，圆柱形可重复使用的轮辋可从非充气轮胎的网状件102完全移除。

图4示出了插入到非充气轮胎100中的部分组装的可重复使用的轮辋200的透视图，并且图4A示出了图4的一部分的细部图。从这些图中可以看出，将部分组装的可重复使用的轮辋200插入非充气轮胎100中，使得侧向轮辋部件支撑结构212延伸穿过邻近环形内环108的开口104，并且第一轮辋部件202的轮辋凸缘与轮胎的一侧接触。在侧向轮辋部件支撑结构212已经通过开口104插入之后，第二轮辋部件(在该视图中未示出)然后可以与第一轮辋部件202和侧向轮辋部件支撑结构212对准并紧固到其上。

在图示实施方案中，侧向轮辋部件支撑结构212被成形为尽可能接近地对应于网状件形状的轮廓，以有效地将负载从网状件传递至轮辋。因此，在开口尺寸变化的另选实施方案中，侧向轮辋部件支撑结构也可在形状上变化。然而，在另选的实施方案中，侧向轮辋部件结构的形状可与网状件的轮廓有显著的不同。

就在说明书或权利要求书中使用术语“包括”或“具有”而言，其旨在以类似于术语“包含”在权利要求书中用作过渡词时所理解的方式来具有包容性。此外，就采用术语“或”(例如，A或B)而言，该术语旨在表示“A或B或两者”。当申请人旨在指示“仅A或B但不是两者”时，则将采用术语“仅A或B但不是两者”。因此，本文中术语“或”的使用具有包容性，不具有排他性用途。参见Bryan A.Garner，《现代法律用语词典》第624页(第二版，1995年)(BryanA.Garner,A Dictionary of Modern Legal Usage 624(2d.Ed.1995)。此外，就在说明书和权利要求书中使用术语“在…中”或“到…中”而言，该术语旨在另外表示“在…上”或“到…上”。此外，就在说明书或权利要求书中使用术语“连接”而言，该术语旨在不仅表示“直接连接到”，而且也表示“间接连接到”，诸如通过另外的一个或多个部件进行连接。

虽然本发明已通过对其实施方案的描述进行说明，并且虽然已相当详细地对实施方案进行描述，但是申请人并非意图将所附权利要求书的范围约束为此类细节或以任何方式来限制为此类细节。附加的优点和修改对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。因此，在其更广泛的方面，本公开并不限于所示和所述的特定细节、代表性系统和方法，以及例示性的示例。因此，可以在不脱离申请人的总体发明构思的实质或范围的情况下偏离此类细节。

Claims (14)

1.一种非充气轮胎和轮辋组件，包括：

非充气轮胎，所述非充气轮胎包括：

环形内环，所述环形内环具有旋转轴；

环形外环；以及

网状件，所述网状件在所述环形内环和所述环形外环之间延伸，所述网状件限定多个开口；

轮辋组件，所述轮辋组件包括：

第一轮辋部件，所述第一轮辋部件包括第一圆柱形部分、第一轮辋凸缘和第一唇缘，所述第一轮辋凸缘从第一圆柱形部分的第一端部径向向外延伸，所述第一唇缘从第一圆柱形部分的第二端部径向向内延伸，其中所述第一轮辋部件部分地延伸穿过所述环形内环的第一侧，和

第二轮辋部件，所述第二轮辋部件包括第二圆柱形部分、第二轮辋凸缘和第二唇缘，所述第二轮辋凸缘从第二圆柱形部分的第一端部径向向外延伸，所述第二唇缘从第二圆柱形部分的第二端部径向向内延伸，其中所述第二轮辋部件部分地延伸穿过所述环形内环的第二侧；

多个侧向轮辋部件支撑结构，所述多个侧向轮辋部件支撑结构延伸穿过所述网状件的所述多个开口；

多个第一紧固件，所述多个第一紧固件将所述多个侧向轮辋部件支撑结构固定到所述第一轮辋凸缘；和

多个第二紧固件，所述多个第二紧固件将所述多个侧向轮辋部件支撑结构固定到所述第二轮辋凸缘，

其中，轮辋组件的第一圆柱形部分和第二圆柱形部分在旋转轴下方支撑网状件上的压缩力，而多个侧向轮辋部件支撑结构在旋转轴上方支撑网状件上的拉力。

2.根据权利要求1所述的非充气轮胎和轮辋组件，还包括用紧固件固定到所述第一轮辋部件和所述第二轮辋部件的位于中心的安装板。

3.根据权利要求1所述的非充气轮胎和轮辋组件，还包括安装板，所述安装板用紧固件固定到所述第一轮辋部件和所述第二轮辋部件，所述安装板偏离中心。

4.根据权利要求1所述的非充气轮胎和轮辋组件，其中所述多个侧向轮辋部件支撑结构被构造为在所述轮辋组件的旋转期间向所述网状件施加扭矩。

5.根据权利要求1所述的非充气轮胎和轮辋组件，其中所述侧向轮辋部件支撑结构能够互换以对应于所述网状件中的所述开口。

6.根据权利要求1所述的非充气轮胎和轮辋组件，其中所述侧向轮辋部件支撑结构的数量小于所述网状件中的所述开口的数量。

7.根据权利要求1所述的非充气轮胎和轮辋组件，其中所述侧向轮辋部件支撑结构具有对应于所述网状件的所述开口的不同尺寸。

8.根据权利要求1所述的非充气轮胎和轮辋组件，其中所述第一轮辋部件和所述第二轮辋部件被构造为牢固地装配在所述环形内环内。

9.根据权利要求1所述的非充气轮胎和轮辋组件，其中所述第一轮辋部件和所述第二轮辋部件由选自不锈钢、粉末涂层钢、碳纤维复合材料和铝的材料构造。

10.一种组装非充气轮胎和能够重复使用的轮辋组件的方法，所述方法包括：

提供非充气轮胎，所述非充气轮胎包括在环形内环和环形外环之间的支撑结构，其中所述环形内环限定中心开口和旋转轴，并且其中所述支撑结构限定多个开口；

提供第一轮辋部件，所述第一轮辋部件包括第一圆柱形部分、第一轮辋凸缘和第一唇缘，所述第一轮辋凸缘从第一圆柱形部分的第一端部径向向外延伸，所述第一唇缘从第一圆柱形部分的第二端部径向向内延伸；

提供第二轮辋部件，所述第二轮辋部件包括第二圆柱形部分、第二轮辋凸缘和第二唇缘，所述第二轮辋凸缘从第二圆柱形部分的第一端部径向向外延伸，所述第二唇缘从第二圆柱形部分的第二端部径向向内延伸；

提供多个侧向轮辋部件支撑结构；

利用多个第一紧固件将所述多个侧向轮辋部件支撑结构固定到所述第一轮辋凸缘；

将所述多个侧向轮辋部件支撑结构插入穿过所述非充气轮胎的第一侧处的所述多个开口；

利用多个第二紧固件将所述多个侧向轮辋部件支撑结构固定到所述非充气轮胎的第二侧处的所述第二轮辋凸缘；以及

利用多个第三紧固件将位于中心的安装板固定到所述第一轮辋部件和所述第二轮辋部件，使得轮辋组件的第一圆柱形部分和第二圆柱形部分在旋转轴下方支撑支撑结构上的压缩力，而多个侧向轮辋部件支撑结构在旋转轴上方支撑支撑结构上的拉力。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述第一轮辋部件从所述环形内环的第一侧插入所述非充气轮胎的所述中心开口中，并且所述第二轮辋部件从所述环形内环的第二侧插入所述非充气轮胎的所述中心开口中。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述多个侧向轮辋部件支撑结构被构造为在所述能够重复使用的轮辋组件的旋转期间向所述支撑结构施加扭矩。

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述侧向轮辋部件支撑结构选自一组支撑结构，所述一组支撑结构具有对应于由所述支撑结构限定的所述开口的不同尺寸。

14.根据权利要求10所述的方法，其中所述提供多个侧向轮辋部件支撑结构的步骤包括选择数量小于由所述支撑结构限定的开口的数量的侧向轮辋部件支撑结构。

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