CN210283794U - 一种模块化的弹簧内胎 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种模块化的弹簧内胎，属于车轮内胎技术领域，其特征在于包括若干个绕车轮的轮辋设置、用于支撑车轮的外胎的弹簧支模块；弹簧支撑模块包括底座、弹簧和支撑板,弹簧固定在底座与支撑板之间，所述底座设置于轮辋上；所述支撑板与车轮的轮胎接触，相邻支撑板之间留有间隙。本技术方案打破传统的内胎充气模式，采用弹簧支持模块将内胎模块化，克服了内胎易爆、易穿等多项弊端，减少了补胎、换胎带来的麻烦，为人类的生命安全提供了保障。

Description

一种模块化的弹簧内胎

技术领域

本实用新型涉及车轮内胎技术领域，尤其涉及一种模块化的弹簧内胎。

背景技术

人类在搬运东西的劳动实践中逐渐发现了车轮，最初的车轮是木头做的滚轮，滚轮的缺点在于不能承运太重的物品，否则就会就会被压裂，后来人们在滚轮上设置了铜箍（铁箍）、轮辐、轮缘等来加固车轮。但木质车轮缺少缓压结构，在使用时颠簸得厉害，于是随着钢铁的出现，木轮发展成为钢制轮，外加橡胶轮胎，内充空气，车轮日臻完善。现今的车轮被广泛用于交通运输中，轮胎作为车轮最重要的组成部件之一，它的作用主要有：

（1）支持车辆的全部重量，承受汽车的负荷，并传递其他方向的力和力矩；

（2）传送牵引和制动的扭力，保证车轮和路面之间有良好的附着性，以提高汽车的动力性、制动性和通过性；与汽车悬架共同缓和汽车行驶时所受到的冲击，并衰减由此而产生的振动；

（3）防止汽车零部件受到剧烈震动和早期损坏，适应车辆的高速性能并降低行驶时的噪音，保证行驶的安全性、操纵稳定性、舒适性和节能经济性。

但以往的轮胎所用内胎为橡胶内胎，橡胶内胎为富有弹性的圆环胶筒，用以密封空气，进一步控制胎压，起到缓冲的作用。正因为如此，我们经常听到轮胎炸裂的声音，具体原因如下：

（1）内胎需要不定时的充气。若台内空气不足，车辆行驶颠簸，轮辋与地面之间的挤压会对内外胎造成伤害；若内胎充气过足，车辆在快速行驶或载有重物的情况下，很容易炸裂；

（2）橡胶作为制作车胎的材料，耐热能力有限。夏天的地面温度很高，橡胶内胎遇热变软，内胎中的气体遇热膨胀，容易造成内胎炸裂；

（3）车辆在行驶过程中，若遇到一些尖锐物（如：玻璃，钉子），很容易就造成内胎被刺破、划伤；

（4）使用寿命短。一旦内胎被破坏，胎内储存的气体就会漏出，轮胎就无法工作，补胎、换胎工作都非常地麻烦，不仅费财、费时、费力；

（5）内胎在行驶过程中炸裂，由于内胎中气体的冲击力极大，人们对车辆的控制有限，很有可能导致翻车，也就对生命安全造成了威胁。

发明内容

针对以上关于现有内胎存在的不足，本实用新型提供一种防刺破、不充气、免修理的模块化的弹簧内胎。将内胎进行模块化，用带弹簧的模块代替传统的橡胶内胎，弹簧来回伸缩代替气体在胎内流动起到缓压、减振作用。具体通过以下技术方案实现的：

一种模块化的弹簧内胎，其特征在于，其包括若干个绕车轮的轮辋设置的弹簧支模块，用于支撑车轮的轮胎。弹簧支撑模块的数量根据车辆轮胎直径大小以及轮辋直径大小决定。弹簧支撑模块包括底座、弹簧和支撑板，弹簧设置于在底座和支撑板之间；底座设置于于轮辋上。由于车辆在行驶过程中，轮胎与地面接触的地方发生形变，车胎外圆直径会变小，离开地面后又还原，因此，相邻支撑板之间留有间隙，达到车轮运动所需状态的同时，减少支撑板间摩擦。要使支撑板对车轮的外胎起到支撑作用，则需要弹簧支撑模块的高度≥外胎内壁到轮辋的距离，进一步使支撑板与外胎接触。

车辆承载的能力不同，对车轮的要求也就不同，需要在支撑板厚度和底座厚度以及弹簧型号、数量上加以调整，承载能力越强，对车轮的要求越高，支撑板和底座越厚，但也需考虑整个轮胎的重量，车轮过重会增大整个车辆的负荷，很是耗能，因此，应结合实际情况调整上支撑板厚度和底座厚度以及弹簧型号、数量等。因此，弹簧支撑模块的底座与支撑板之间设置有至少一排弹簧，且一排弹簧中至少含有一根弹簧。优选的，对于自重或载重较大的车辆，如多轴运载车辆，每根弹簧中心可设置一根或两根小弹簧，以大弹簧套小弹簧的方式设置于底座和支撑板之间，弹簧从内到外依次变大，成为双重或三重弹簧支撑；处于最外层的弹簧最大，作为主弹簧，底座和支撑板通过主弹簧连接；处于主弹簧中心的弹簧为副弹簧，副弹簧比主弹簧稍短，其一端设置于底座上，另一端悬空；当车辆没载重物时，主弹簧就能支撑车子的重量，当车辆载有重物时，车胎下压，主弹簧和副弹簧一起起到支撑作用。其中，在底座上、顺着轮辋宽度方向排列的弹簧为一排。一排弹簧数量根据轮胎的宽度和弹簧的大小、粗细决定，弹簧的大小、粗细根据每排弹簧的受力调节。如：在重型卡车车轮中，每排弹簧1.2大约受力5-10吨；在轿车车轮中，每排弹簧1.2大约受力1-3吨；在三轮车车轮中，每排弹簧1.2大约受力1-1.5吨；在摩托车车轮中，每排弹簧1.2大约受力300-500KG；在自行车车轮中，每排弹簧1.2大约受力150-300KG。由于轮胎外圆周长大于轮辋周长、轮胎宽度大于轮辋宽度，因此，相邻弹簧之间的距离，在底座端小于在支撑板端。

车辆并不是只在平滑的路面上行驶，崎岖的山路对车轮会有更高的要求，因此，弹簧支撑模为单顶单座式、单座多顶式和单顶多座式中的一种或多种；单顶单座式弹簧支撑模块包括一个底座、一个支撑板和至少一根弹簧，适用于包括自行车车轮在内的轮辋宽度较小的车轮；多顶式弹簧支撑模块包括一个底座、至少两个支撑板和至少两根弹簧，每个支撑板下至少拥有一根弹簧，多顶式弹簧支撑模块适用于包括重型卡车车轮在内的轮辋宽度较大的车轮；多底式弹簧支撑模块包括一个支撑板、至少两个底座和至少两根弹簧，每个底座上至少一根弹簧，多座式弹簧支撑模块安装方便，在安装时可依次放入轮辋中，适用于一些拥有独特轮辋的车轮。

弹簧支撑模块的高度大于或等于外胎内壁到轮辋凹处的距离。若弹簧支撑模块的高度过高，轮胎成形后弹簧过度压缩，则会失去原有的弹性，因此，弹簧支撑模块的高度大于外胎内壁到轮辋的距离，必须在轮胎成形后弹簧不失去弹性的情况下。弹簧支撑模块的高度=底座厚度+支撑板厚度+弹簧支撑模块竖立状态下的弹簧长度。

弹簧支撑模块用于支撑外胎，轮胎在使用过程中，弹簧支撑模块需要承受很大的压力，因此弹簧支撑模块的底座和支撑板是由硬质合金制成。从对车轮要求的角度和制作成本的角度考虑，不同车辆的车轮考虑不同的合金材料。

底座上设置有用于将弹簧支撑模块固定在轮辋上的螺孔，轮辋上设置有与螺孔对应的、用于安装弹簧支撑模块的安装孔。

本技术方案提供的一种模块化的弹簧内胎，在没有外胎的情况下也能使用，而在外胎的情况下，可避免沙石进入弹簧或卡在相邻支撑板之间影响车轮的正常工作，内胎支撑外胎，同时外胎可保护内胎，相互增加使用寿命。外胎是轮胎的环状外壳体，采用橡胶材质，其作用是承受车辆负荷限定轮胎外缘尺寸，保护内胎免受机械损伤，在行驶过程中还起到增大摩擦力的作用。传统的外胎是一个整体，需要在内胎还没有充气的情况下，才能安装于轮毂上。而本技术方案中为了便于安装，外胎在制作时，将轮胎分成两个部分或三个部分。具体的，从胎冠中间将轮胎分为两部分，其两部分互为镜面对称；从胎冠和胎肩连接处分开，将轮胎分为三部分。内胎安装完后，将外胎套在内胎上，最后将外胎粘合成一个整体。

本实用新型带来的有益效果：

（1）与现有技术相比，一种模块化的弹簧内胎，将内胎进行模块化，用带弹簧的模块代替传统的橡胶内胎，弹簧来回伸缩代替气体在胎内流动起到缓压、减振作用。因此，本技术方案拥有传统轮胎的功能的同时，克服传统轮胎内胎易爆、易穿等问题，进一步克服经常补胎、换胎的带来的麻烦；

（2）内胎不会突然炸裂，为人们的生命安全提供了保障；

（3）由于本技术方案中，弹簧支撑模块拥有的特殊结构（弹簧与弹簧之间在底座端的距离小于在支撑板端的距离），使轮胎受力均匀，避免了机械挤压造成的机械损伤；

（4）此技术通用于各类轮胎、各种车型。

附图说明

本实用新型的前述和下文具体描述在结合以下附图阅读时变得更清楚，其中：

图1为一种优选方案的轮胎正视半剖示意图；

图2为一种基本的单顶单座式弹簧支撑模块示意图；

图3为一种单排弹簧的单顶单座式弹簧支撑模块示意图；

图4为一种基本的单顶多座式弹簧支撑模块示意图；

图5为一种基本的单座多顶式弹簧支撑模块示意图；

图中：

1、弹簧支撑模块；1.1、底座；1.2、弹簧；1.3、支撑板；1.4、螺孔；2、轮辋；2.1、安装孔；3、外胎。

具体实施方式

实施例1

作为本实用新型一种最基本的实施方案，本实施例公开了一种模块化的弹簧内胎，包括若干个绕车轮的轮辋2设置的弹簧支撑模块1，用于支撑车轮的外胎；所述弹簧1.2支撑模块包括底座1.1、弹簧1.2和支撑板1.3,弹簧1.2固定在底座1.1与支撑板1.3之间；所述底座1.1设置于轮辋2上；所述支撑板1.3与车轮的外胎3接触，相邻支撑板1.3之间留有间隙。

依次将弹簧支撑模块1的底座1.1可拆卸的设置于轮辋2外侧壁，直到底座1.1绕轮辋2一圈，最后套上外胎3即可。当车辆在行驶过程中，轮胎接触地面处受到压力，弹簧支撑模块1受力压缩，由于相邻支撑板1.3间存在间隙，因此在实现支撑板1.3向底座1.1靠拢的同时减少了相邻支撑板1.3之间的摩擦，即使路面不平，车轮也能通过弹簧1.2支撑模块不同的压缩程度正常工作。

实施例2

作为本实用新型一种优选的实施方案，本实施例公开了一种模块化的弹簧内胎，即在实施例1基础上限定了弹簧支撑模块1的弹簧1.2与支撑板1.3之间设置有一排弹簧1.2，且底座1.1上设置螺孔1.4。

安装时，轮辋2上设置安装孔2.1，螺丝通过螺孔1.4和安装孔2.1将底座1.1固定在轮辋2上。采用拥有一排弹簧1.2的弹簧1.2支撑模块的好处在于，底座1.1在轮辋2所占弧度小，便于调整弹簧1.2支撑模块的间距和数量，其支撑板1.3和底座1.1较薄，减轻车轮重量，进一步减轻车辆整体重量，使车行驶起来更为轻快，适用于轮辋2直径小、轮辋2宽度大的车轮，如电瓶车车轮、手推独轮车车轮。

实施例3

作为本实用新型一种优选的实施方案，本实施例公开了一种模块化的弹簧内胎，包括若干个绕车轮的轮辋2设置的弹簧支撑模块1，用于支撑车轮的外胎3；所述弹簧支撑模块1包括底座1.1、弹簧1.2和支撑板1.3，弹簧1.2固定在底座1.1与支撑板1.3之间；所述底座1.1设置于轮辋2上；所述支撑板1.3与车轮的外胎3接触，相邻支撑板1.3之间留有间隙。本实施例中弹簧支撑模块1的底座1.1与支撑板1.3之间设置有多排弹簧1.2，由于轮胎外圆周长大于轮辋2周长、轮胎宽度大于轮辋2宽度，因此，相邻弹簧1.2之间的距离，在底座1.1端小于在支撑板1.3端。

本实施例适用于轮辋2直径大的车轮。如自行车车轮，可采用底座1.1与支撑板1.3之间设置有多排弹簧，而每排弹簧1.2中含有一根弹簧1.2的弹簧支撑模块1。好处在于其底座1.1在轮辋2上所占弧度大，节约安装时间，控制轮辋2上安装孔2.1的数量。

实施例4

作为本实用新型一种优选的实施方案，本实施例公开了一种模块化的弹簧内胎，包括若干个绕车轮的轮辋2设置的弹簧支撑模块1，用于支撑车轮的外胎3；所述弹簧支撑模块1包括底座1.1、弹簧1.2和支撑板1.3，弹簧1.2固定在底座1.1与支撑板1.3之间；所述底座1.1设置于轮辋2上；所述支撑板1.3与车轮的外胎3接触，相邻支撑板1.3之间留有间隙。本实施例中的弹簧支撑模块1为单座多顶式，在其底座1.1和支撑板1.3之间设置双重或三重弹簧1.2支撑，因此，此弹簧支撑模块1包括一个底座1.1、至少两个支撑板1.3和至少两根主弹簧，每个支撑板1.3下有至少一根主弹簧1.2，每根主弹簧1.2中设置一根或两根副弹簧1.2；弹簧支撑模块1的高度略大于车轮的外胎3内壁到车轮的轮辋2外壁的距离。

上述方案可用于经常在极不平衡的路面行驶的轿车、重型卡车等。如重型卡车，其车轮很大、轮胎很宽，当承载非常重的货物时，轮胎有较大的面积接触地面，若地面凹凸不平，则会对车轮造成很大的损伤，因此，采用多顶式弹簧1.2支撑模块，与地面接触的轮胎内有多个支撑板1.3，通过弹簧1.2带动不同支撑板1.3压缩到不同程度，保证车辆在凹凸不平的路面上正常行驶。当车辆没载重物时，主弹簧就能支撑车子的重量，当车辆载有重物时，车胎下压，主弹簧和副弹簧一起起到支撑作用。

实施例5

作为本实用新型一种优选的实施方案，本实施例公开了一种模块化的弹簧内胎，包括若干个绕车轮的轮辋2设置的弹簧支撑模块1，用于支撑车轮的外胎3；所述弹簧支撑模块1包括底座1.1、弹簧1.2和支撑板1.3，弹簧1.2固定在底座1.1与支撑板1.3之间；所述底座1.1设置于轮辋2上；所述支撑板1.3与车轮的外胎3接触，相邻支撑板1.3之间留有间隙。本实施例中，弹簧支撑模块1为单顶多座式，包括一个底座1.1、至少两个支撑板1.3和至少两根弹簧1.2，每个支撑板1.3下有至少一根弹簧1.2，其高度略大于车轮的外胎3内壁到车轮的轮辋2外壁的距离。

并不是所有车辆的轮辋2都是一样的，部分车辆的轮毂形状独特，如有些轮辋2为凹槽上窄下宽，在这样的情况下，若底座1.1为一整块，则不方便安装，因此，采用单顶多座式弹簧支撑模块1，安装时可以依次将底座1.1放入轮辋2凹槽后进行固定。

Claims (7)

1.一种模块化的弹簧内胎，其特征在于：包括若干个绕车轮的轮辋（2）设置、用于支撑车轮的外胎（3）的弹簧支撑模块（1）；所述弹簧支撑模块（1）包括底座（1.1）、弹簧（1.2）和支撑板（1.3）,弹簧（1.2）设置在底座（1.1）与支撑板（1.3）之间；所述底座（1.1）设置于轮辋（2）上；所述支撑板（1.3）与车轮的外胎（3）接触，相邻支撑板（1.3）之间留有间隙。

2.如权利要求1所述一种模块化的弹簧内胎，其特征在于：所述弹簧支撑模块（1）的弹簧（1.2）和支撑板（1.3）设置有至少一排弹簧（1.2），且一排弹簧（1.2）中至少含有一根弹簧（1.2）。

3.如权利要求1所述一种模块化的弹簧内胎，其特征在于：所述弹簧支撑模块（1）为单顶单座式、单座多顶式和单顶多座式中的一种或多种；

所述单顶单座式弹簧支撑模块（1）包括一个底座（1.1）、一个支撑板（1.3）和至少一根弹簧（1.2）；

所述单座多顶式弹簧支撑模块（1）包括一个底座（1.1）、至少两个支撑板（1.3）和至少两根弹簧（1.2），每个支撑板（1.3）下至少拥有一根弹簧（1.2）；

所述单顶多座式弹簧支撑模块（1）包括一个支撑板（1.3）、至少两个底座（1.1）和至少两根弹簧（1.2），每个底座（1.1）上至少一根弹簧（1.2）。

4.如权利要求1所述一种模块化的弹簧内胎，其特征在于：所述弹簧支撑模块（1）的高度大于或等于外胎（3）内壁到轮辋（2）外壁的距离。

5.如权利要求1所述一种模块化的弹簧内胎，其特征在于：所述弹簧支撑模块（1）的底座（1.1）和支撑板（1.3）是由硬质合金制成。

6.如权利要求1所述一种模块化的弹簧内胎，其特征在于：所述底座（1.1）上设置有用于将弹簧支撑模块（1）固定在轮辋（2）上的螺孔（1.4）。

7.如权利要求1所述一种模块化的弹簧内胎，其特征在于：所述轮辋（2）上设置有用于安装弹簧支撑模块（1）的安装孔（2.1）。

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