CN114987118A - 一种仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，属于仿生学和非充气轮胎设计领域；所述车轮结构包括：胎面、胎体、径线和周线；胎体由多条径线和多条周线组成；径线和周线中包含若干钢丝圈和三角胶条；在此种新结构下，仿生蜘蛛网结构的径线与周线拥有卓越的力学性质，在蛛网结构受到冲撞时，径线在能量耗散中占据主导地位，能够进一步增强本非充气车轮的结构强度；本发明的轮胎结构在具备防爆胎和漏气特性的同时，也能满足乘车的舒适性要求，进一步提高了车辆行驶时的安全性，对攻克轮胎的防爆、漏气等技术难题，具有广阔的应用前景。

Description

一种仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构
技术领域
本发明属于仿生学和非充气轮胎设计领域，尤其涉及一种仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构。
背景技术
传统汽车车轮采用的是充气式橡胶轮胎，在正常行驶过程中容易出现漏气、胎压不稳及爆胎等安全问题，在特殊工况下更会威胁车内人员的生命安全。自然界中蜘蛛网的结构设计对能量吸收的贡献很大。仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮，仿照自然界中蜘蛛结网捕食的原理设计出非充气车轮。在具备防爆胎和漏气特性的同时也能满足乘车的舒适性要求，进一步提高了车辆行驶时的安全性。现有的费充气轮胎的减震性能不好，导致使用时车辆的舒适度不高。
发明内容
本发明提供了一种仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，能够解决车辆轮胎的漏气、爆胎等安全问题，同时能够满足乘车的舒适性要求。
为达到以上目的，本发明采用如下技术方案：
一种仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，包括：胎面1、胎体2、径线3和周线4；径线3和周线4分布在胎体2内部，周线4与胎体2的横截面共面，径线3与周线4垂直；
以上所述结构中，胎体2内部其余为空心结构，胎体2、径线3和周线4均由橡胶固连，便于结构的受力与抗冲撞；胎体2由M条径线3和N条周线4组成；所述径线之间的夹角不大于60°，径线不少于6条，周线不少于2条；优选的，所述径线为8条，周线为3条；径线3和周线4中包含有若干钢丝圈和三角胶条，在制作工艺允许的情况下可在橡胶中加入钢丝圈和三角胶条，来加强结构的强度；胎面1与胎体2为一个橡胶整体；胎面1外表面设置防滑纹路，提升抓地能力。
有益效果：本发明提供了一种仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，采用蜘蛛网径线和周线的仿生结构代替了传统的空气式弹性结构，并且能够使轮胎拥有一定的弹性，确保乘车的舒适性；在此种新结构下，仿生蜘蛛网结构的径线与周线拥有卓越的力学性质，蛛网结构拥有很强的吸收能量的特性，根据研究表明，在蛛网结构受到冲撞时，径线在能量耗散中占据主导地位，并且冲击对结构的影响局限于撞击点附近，进一步增强本发明非充气车轮的结构强度；在本车轮的不同部位合理设置各项减重工艺，在不影响仿生非充气车轮的结构强度的情况下可实现该非充气车轮的轻量化。本发明的轮胎结构解决了轮胎的防爆、漏气等技术难题，具有广阔的应用前景。本非充气轮胎结构简单实用，材料常见，方便制作；可以提高非充气轮胎的减震性能，提高乘车的舒适性。
附图说明
图1为本发明实施例中车轮中径线和周线结构示意图；
图2为本发明实施例中车轮整体结构示意图；
图3为本发明实施例中车轮剖面结构图；
图4为本发明实施例中车轮正剖面图；
图中，1为胎面，2为胎体，3为径线，4为周线。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明：
如图1所示，一种仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，包括：胎面1、胎体2、径线3和周线4；周线4与胎体2的横截面共面，径线3与周线4垂直；胎面1、胎体2、径线3和周线4均由橡胶固连；胎体2由M条径线3和N条周线4组成；所述径线之间的夹角不大于60°，径线不少于6条，周线不少于2条；所述径线3和周线4中包含有若干钢丝圈和三角胶条。
如图2所示，胎面1与胎体2为一个橡胶整体；如图4所示，一种仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮的径线为8条，周线为3条，径线和周线通过橡胶固连为一个整体，便于结构的受力与抗冲撞，其中径线和周线中包含若干钢丝圈和三角胶条，所述钢丝圈和三角胶条在径线和周线中的分布与充气轮胎中相似，增强径线和周线的结构强度。
本发明提供的仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，主要是采用蜘蛛网径线和周线的仿生结构代替了传统的空气式弹性结构，并且能够使轮胎拥有一定的弹性，确保乘车的舒适性。在此种新结构下，仿生蜘蛛网结构的径线与周线拥有卓越的力学性质，蛛网结构拥有很强的吸收能量的特性，根据研究表明，在蛛网结构受到冲撞时，径线在能量耗散中占据主导地位，并且冲击对结构的影响局限于撞击点附近，能够进一步增强本非充气车轮的结构强度，在本车轮的不同部位合理设置各项减重工艺，在保证轮胎结构强度的前提下，可以在轮胎内部的径线面与周线面上做减重工艺，来减轻结构的整体重量，具体设计由轮胎的实际结构决定，在不影响仿生非充气车轮的结构强度的情况下可实现该非充气车轮的轻量化。本发明专利对攻克轮胎的防爆、漏气等技术难题，具有广阔的应用前景。
以上仅是本发明的优选实施例，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，其特征在于，包括：胎面、胎体、径线和周线；所述径线和周线分布在胎体内部，所述周线与胎体的横截面共面，所述径线与周线垂直。
2.根据权利要求1所述的仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，其特征在于，所述径线不少于6条，周线不少于2条。
3.根据权利要求2所述的仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，其特征在于，所述径线为8条，周线为3条。
4.根据权利要求2或3所述的仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，其特征在于，所述径线之间的夹角不大于60°。
5.根据权利要求1所述的仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，其特征在于，所述胎体内部其余为空心结构。
6.根据权利要求1或5所述的仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，其特征在于，所述胎体、径线和周线均由橡胶固连。
7.根据权利要求1所述的仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，其特征在于，所述径线和周线中包含有若干钢丝圈和三角胶条。
8.根据权利要求1所述的仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，其特征在于，所述胎面与胎体为一个整体。
9.根据权利要求1或8所述的仿生蜘蛛网径线和周线组成的非充气车轮结构，其特征在于，所述胎面外表面设置防滑纹路。
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