CN207617439U - 嵌胶式模块化金属弹性轮胎 - Google Patents

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刘金华
张仲志
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本实用新型公开了一种嵌胶式模块化金属弹性轮胎,涉及车辆用轮胎技术领域。所述轮胎包括轮辋,还包括若干个胎体模块,所述胎体模块沿轮辋安装槽的周向顺次固定连接后形成轮胎胎体,所述胎体模块包括支撑壳体,每个所述支撑壳体的外表面内嵌有若干块橡胶块,所述支撑壳体为金属板材弯折而成的空心扇形,所述支撑壳体的内部沿所述轮辋的轴向方向对称设置有两块内支撑体,所述内支撑体的下部与所述支撑壳体的底部连接,所述内支撑体的顶部弯曲成拱形结构,对称设置的两个所述拱形结构之间以及所述拱形结构的顶部与所述支撑壳体的顶部之间设置有间隙。所述轮胎具有安全性高、环境适应性强以及使用寿命长等优点。

Description

嵌胶式模块化金属弹性轮胎
技术领域
本实用新型涉及车辆用轮胎技术领域,尤其涉及一种嵌胶式模块化金属弹性轮胎。
背景技术
轮胎是在各种轮式车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形部件,其安装在轮辋上,直接与路面接触。轮胎的主要功能是支承整车并传递其它方向的力和力矩;缓和由路面传来的冲击力;通过轮胎与路面存在的附着作用,保证车辆的牵引性、制动性和通过性。除空气作用力和重力外,其它影响轮式车辆运动的力和力矩都通过轮胎与地面的相互作用产生。
目前,家用轿车、越野车辆等轻型载具轮胎还普遍采用充气式橡胶轮胎,由于轮胎的充气特性和主体采用橡胶材料,其抗破坏能力较弱,难以抵御地面尖锐物穿刺,而且普遍存在轮胎慢性漏气的问题,导致车辆行驶阻力加大,浪费能源。同时,轻载车辆长时间停在室外,承受早晚高低温作用,极易造成轮胎老化、变形。以上这些问题都会导致车辆行驶过程中发生爆胎事故,尤其是在拥挤的城市道路上,会严重威胁乘车人的人身安全。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是如何提供一种安全性高、环境适应性强以及使用寿命长的嵌胶式模块化金属弹性轮胎。
为解决上述技术问题,本实用新型所采取的技术方案是:一种嵌胶式模块化金属弹性轮胎,包括轮辋,其特征在于:还包括若干个胎体模块,所述胎体模块沿轮辋安装槽的周向顺次固定连接后形成轮胎胎体,所述胎体模块包括支撑壳体,每个所述支撑壳体的外表面内嵌有若干块橡胶块,所述支撑壳体为金属板材弯折而成的空心扇形,所述支撑壳体靠近所述轮辋的侧面的形状与所述轮辋上的安装槽相适配,所述支撑壳体的内部沿所述轮辋的轴向方向对称设置有两块内支撑体,所述内支撑体为金属板材弯曲而成,所述内支撑体的下部与所述支撑壳体的底部连接,所述内支撑体的顶部弯曲成拱形结构,对称设置的两个所述拱形结构之间以及所述拱形结构的顶部与所述支撑壳体的顶部之间设置有间隙。
进一步的技术方案在于:所述支撑壳体的上表面设置有若干个固定凹槽,且所述固定凹槽的两端设置向所述支撑壳体的内部延伸的安装筒。
进一步的技术方案在于:所述橡胶块包括橡胶块主体和位于橡胶块主体两侧的固定筒部,所述固定筒部包括圆柱形连接柱以及圆锥状卡接部,所述橡胶块与所述固定凹槽相适配,当所述橡胶块固定在所述固定凹槽内时,所述圆锥状卡接部从所述安装筒内穿出,并与所述安装筒的端面卡接。
进一步的技术方案在于:所述轮辋的安装槽内沿所述轮辋的中心轴对称的设置有两个螺纹孔,所述胎体模块包括两个固定胎体模块和若干个连接胎体模块,所述固定胎体模块通过螺钉与所述轮辋上的螺纹孔螺纹连接,所述连接胎体模块顺次卡接安装于两个所述固定胎体模块之间。
进一步的技术方案在于:所述固定胎体模块的所述支撑壳体的底部金属板材沿所述轮辋的轮缘对称折叠且端部预留有缝隙,半圆形螺纹孔对称的设置于所述支撑壳体下部的自由端上,螺钉穿过所述半圆形螺纹孔与所述轮辋上的螺纹孔连接,将所述固定胎体模块固定在所述轮辋上。
进一步的技术方案在于:所述连接胎体模块的所述支撑壳体的底部金属板材沿所述轮辋的轮缘对称折叠且中部预留有缝隙,所述固定胎体模块的所述支撑壳体的底部金属板材的端部向所述支撑壳体的内部弯曲形成两个对称的弧面结构。
进一步的技术方案在于:对称的两个所述弧面结构之间的距离为大于等于1毫米小于等于2毫米,高度为大于等于3毫米小于等于5毫米。
进一步的技术方案在于:所述支撑壳体的前侧端面上沿所述支撑壳体的轴向方向间隔的设置有若干个条形连接耳,所述连接耳的长度小于所述支撑壳体最后侧的固定凹槽与支撑壳体后端面的距离,若干个所述胎体模块组装连接时所述连接耳插入相邻的所述胎体模块的支撑壳体的内部。
进一步的技术方案在于:所述连接耳设有三个,分别位于所述支撑壳体前端面的的左侧、右侧以及上侧。
进一步的技术方案在于:所述内支撑体的刚度大于所述支撑壳体的刚度。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:车辆运行时,橡胶块首先接触地面,减缓路面冲击,同时与之固定连接的支撑壳体承重变形,当达到一定变形量后,支撑壳体才会与内支撑体的顶端接触,这样既通过橡胶材料的橡胶块保护路面,提供较大的路面驱动摩擦力,也通过刚度较小的支撑壳体进行二次缓冲,最后通过刚性较大的内支撑体承载大部分的载荷,防止胎体模块的过度变形,具有多级变刚度的特点。轮胎主体的胎体模块使用金属材料无污染,与橡胶块的单体损坏不影响轮胎整体性能,可以单个维修或更换,免充气,不怕扎刺,适用环境范围广,胎体模块形变产生的迟滞损失小,克服弹性迟滞损失所消耗的能量少,轮胎承载性和弹性好,制造工艺简单,回收再利用率高。所述弹性轮胎能够有效提高车辆的安全性和环境适应性,在一些特种车辆应用领域也具有一定的应用前景。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1为本发明实施例所述弹性轮胎的结构示意图;
图2为本发明实施例所述弹性轮胎中的轮辋的结构示意图;
图3为本发明实施例所述弹性轮胎中橡胶块的结构示意图;
图4为本发明实施例所述弹性轮胎中的固定胎体模块的结构示意图;
图5为本发明实施例所述弹性轮胎中的固定胎体模块的结构示意图;
图6为本发明实施例所述弹性轮胎中的连接胎体模块的结构示意图;
图7为本发明实施例所述弹性轮胎中的连接胎体模块的结构示意图;
其中:1、橡胶块;10、轮辋;11、轮辋安装槽;12、螺纹孔;20、胎体模块;30、支撑壳体;31、固定凹槽;32、半圆形螺纹孔;33、弧面结构;34、条形连接耳;35、安装筒;40、内支撑体;41、拱形结构;5、橡胶块主体;6、圆锥状卡接部。
具体实施方式
下面结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型,但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广,因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
如图1-图2所示,本实用新型实施例公开了一种嵌胶式模块化金属弹性轮胎,包括轮辋10、若干个胎体模块20。所述胎体模块20沿轮辋安装槽11的周向顺次固定连接后形成轮胎胎体,所述胎体模块20包括支撑壳体30,每个所述支撑壳体30的外表面内嵌有若干块橡胶块1。所述支撑壳体30为金属板材弯折而成的空心扇形,所述支撑壳体30靠近所述轮辋10的侧面的形状与所述轮辋10上的安装槽相适配,所述支撑壳体30的内部沿所述轮辋10的轴向方向对称设置有两块内支撑体40,所述内支撑体40为金属板材弯曲而成。所述内支撑体40的下部与所述支撑壳体30的底部连接,所述内支撑体40的顶部弯曲成拱形结构41,对称设置的两个所述拱形结构41之间以及所述拱形结构41的顶部与所述支撑壳体30的顶部之间设置有间隙。
车辆运行时,橡胶块1首先触地,缓和路面冲击和提供驱动摩擦力,同时与橡胶块1固连的支撑壳体30承重变形,当达到一定变形量后,支撑壳体30才会与内支撑体40的顶端接触,这样既通过具有优良弹性特性的橡胶块1保护路面,通过刚性较小的支撑壳体30进一步缓和路面冲击,也通过刚性较大的内支撑体40承载大部分的载荷,防止胎体模块20的过度变形,具有多刚度的特点。轮胎主体结构胎体模块20使用金属材料无污染,胎体模块20和橡胶块1单体损坏不影响轮胎整体性能,可以单个维修或更换,免充气,不怕扎刺,适用环境范围广,胎体模块20形变产生的迟滞损失小,克服弹性迟滞损失所消耗的能量少,轮胎承载性和弹性好,制造工艺简单,回收再利用率高。能够有效提高车辆的安全性和环境适应性,在一些特种车辆应用领域也具有一定的应用前景。
如图4和图6所示,所述支撑壳体30的上表面设置有若干个固定凹槽31,且所述固定凹槽31的两端设置向所述支撑壳体30的内部延伸的安装筒35,橡胶块1嵌入固定凹槽31中,能够有效增加模块与地面的附着力和摩擦力,防止打滑,同时保护路面。如图3所示,所述橡胶块1包括橡胶块主体5和位于橡胶块主体两侧的固定筒部,所述固定筒部包括圆柱形连接柱以及圆锥状卡接部6,所述橡胶块1与所述固定凹槽31相适配。当所述橡胶块1固定在所述固定凹槽31内时,所述圆锥状卡接部6从所述安装筒35内穿出,并与所述安装筒35的端面卡接。
如图2所示,所述轮辋10的安装槽11内沿所述轮辋10的中心轴对称的设置有两个螺纹孔12,所述胎体模块20包括两个固定胎体模块和若干个连接胎体模块,所述固定胎体模块通过螺钉与所述轮辋10上的螺纹孔12螺纹连接,所述连接胎体模块顺次卡接安装于两个所述固定胎体模块之间。通过固定胎体模块与轮辋10之间的固定连接,从而实现轮胎胎体在轮辋10的圆周上的定位和限位,防止胎体模块20沿轮辋10发生转动。此外所述轮胎仅设置两个固定胎体模块,能够减小安装难度和时间,同时连接模块在承受压力又能够在沿轮辋10的周向上发生相对错动,实现多个胎体模块20的共同承压。
进一步的,如图4和图5所示,所述固定胎体模块的所述支撑壳体30的底部金属板材沿所述轮辋10的轮缘对称折叠且端部预留有缝隙,半圆形螺纹孔32对称的设置于所述支撑壳体30下部的自由端上,螺钉穿过所述半圆形螺纹孔32与所述轮辋10上的螺纹孔12连接,将所述固定胎体模块固定在所述轮辋10上,所述缝隙用于使相应的器件能够发生形变。
进一步的,如图6和图7所示,所述连接胎体模块的所述支撑壳体30的底部金属板材沿所述轮辋10的轮缘对称折叠且中部预留有缝隙,所述固定胎体模块的所述支撑壳体30的底部金属板材的端部向所述支撑壳体30的内部弯曲形成两个对称的弧面结构33。弧面结构33的作用为承载胎体模块20触地变形时产生的轴向向内的挤压力,防止胎体模块20因过度变形而产生的脱圈现象。优选的,对称的两个所述弧面结构33之间的距离为大于等于1毫米小于等于2毫米,高度为大于等于3毫米小于等于5毫米。
进一步的,如图4-图7所示,所述支撑壳体30的前侧端面上沿所述支撑壳体30的轴向方向间隔的设置有若干个条形连接耳34, 所述连接耳的长度小于所述支撑壳体30最后侧的固定凹槽31与支撑壳体30后端面的距离,避免条形连接耳34与固定凹槽31之间的干涉。若干个所述胎体模块20组装连接时所述连接耳34插入相邻的所述胎体模块20的支撑壳体30的内部。需要说明的是,所述条形连接耳34还可以统一的设置于所述支撑壳体30的后侧面上。
多个胎体模块20组装连接时条形连接耳34插入支撑壳体30的内部,从而防止单个胎体模块20在地面滚动受力变形时与相邻模块在轴向两侧发生错位而产生较大的间隙,阻止砂石等杂质灌入胎体模块20的内部,避免造成轮胎自身磨损加剧和自重增大引起的能耗增加等问题。
优选的,所述连接耳设有三个,分别位于所述支撑壳体30前端面的的左侧、右侧以及上侧,需要说明的是所述连接耳还可以设置其它个数,其具体位置和数量在此不做赘述。
此外,为了保证所述内支撑体40的支撑效果,所述内支撑体40的刚度大于所述支撑壳体30的刚度。

Claims (10)

1.一种嵌胶式模块化金属弹性轮胎,包括轮辋(10),其特征在于:还包括若干个胎体模块(20),所述胎体模块(20)沿轮辋安装槽(11)的周向顺次固定连接后形成轮胎胎体,所述胎体模块(20)包括支撑壳体(30),每个所述支撑壳体(30)的外表面内嵌有若干块橡胶块(1),所述支撑壳体(30)为金属板材弯折而成的空心扇形,所述支撑壳体(30)靠近所述轮辋(10)的侧面的形状与所述轮辋(10)上的安装槽相适配,所述支撑壳体(30)的内部沿所述轮辋(10)的轴向方向对称设置有两块内支撑体(40),所述内支撑体(40)为金属板材弯曲而成,所述内支撑体(40)的下部与所述支撑壳体(30)的底部连接,所述内支撑体(40)的顶部弯曲成拱形结构(41),对称设置的两个所述拱形结构(41)之间以及所述拱形结构(41)的顶部与所述支撑壳体(30)的顶部之间设置有间隙。
2.如权利要求1所述的嵌胶式模块化金属弹性轮胎,其特征在于:所述支撑壳体(30)的上表面设置有若干个固定凹槽(31),且所述固定凹槽(31)的两端设置向所述支撑壳体(30)的内部延伸的安装筒(35)。
3.如权利要求2所述的嵌胶式模块化金属弹性轮胎,其特征在于:所述橡胶块(1)包括橡胶块主体(5)和位于橡胶块主体两侧的固定筒部,所述固定筒部包括圆柱形连接柱以及圆锥状卡接部(6),所述橡胶块(1)与所述固定凹槽(31)相适配,当所述橡胶块(1)固定在所述固定凹槽(31)内时,所述圆锥状卡接部(6)从所述安装筒(35)内穿出,并与所述安装筒(35)的端面卡接。
4.如权利要求1所述的嵌胶式模块化金属弹性轮胎,其特征在于:所述轮辋(10)的安装槽(11)内沿所述轮辋(10)的中心轴对称的设置有两个螺纹孔(12),所述胎体模块(20)包括两个固定胎体模块和若干个连接胎体模块,所述固定胎体模块通过螺钉与所述轮辋(10)上的螺纹孔(12)螺纹连接,所述连接胎体模块顺次卡接安装于两个所述固定胎体模块之间。
5.如权利要求4所述的嵌胶式模块化金属弹性轮胎,其特征在于:所述固定胎体模块的所述支撑壳体(30)的底部金属板材沿所述轮辋(10)的轮缘对称折叠且端部预留有缝隙,半圆形螺纹孔(32)对称的设置于所述支撑壳体(30)下部的自由端上,螺钉穿过所述半圆形螺纹孔(32)与所述轮辋(10)上的螺纹孔(12)连接,将所述固定胎体模块固定在所述轮辋(10)上。
6.如权利要求4所述的嵌胶式模块化金属弹性轮胎,其特征在于:所述连接胎体模块的所述支撑壳体(30)的底部金属板材沿所述轮辋(10)的轮缘对称折叠且中部预留有缝隙,所述固定胎体模块的所述支撑壳体(30)的底部金属板材的端部向所述支撑壳体(30)的内部弯曲形成两个对称的弧面结构(33)。
7.如权利要求6所述的嵌胶式模块化金属弹性轮胎,其特征在于:对称的两个所述弧面结构(33)之间的距离为大于等于1毫米小于等于2毫米,高度为大于等于3毫米小于等于5毫米。
8.如权利要求2所述的嵌胶式模块化金属弹性轮胎,其特征在于:所述支撑壳体(30)的前侧端面上沿所述支撑壳体(30)的轴向方向间隔的设置有若干个条形连接耳(34),所述连接耳的长度小于所述支撑壳体(30)最后侧的固定凹槽(31)与支撑壳体(30)后端面的距离,若干个所述胎体模块(20)组装连接时所述连接耳(34)插入相邻的所述胎体模块(20)的支撑壳体(30)的内部。
9.如权利要求8所述的嵌胶式模块化金属弹性轮胎,其特征在于:所述连接耳设有三个,分别位于所述支撑壳体(30)前端面的的左侧、右侧以及上侧。
10.如权利要求1所述的嵌胶式模块化金属弹性轮胎,其特征在于:所述内支撑体(40)的刚度大于所述支撑壳体(30)的刚度。
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