一种全地形车胎面自适应可变的非充气车轮制造技术

本发明专利技术公开一种全地形车胎面自适应可变的非充气车轮，所述轮辋由若干个具有球面结构的圆环平行排列构成；所述自适应机构包括对应设置在各球面结构上的自适应轮环、均布在各所述球面结构上用于安装所述自适应轮环并使所述自适应轮环在车轮轴线方向上移动的若干轮环导轨、用于连接相邻所述球面结构上的自适应轮环的轮环导向杆一端与所述轮缘内侧相铰接另一端与位于外侧的所述自适应轮环相连的回位弹性元件。本发明专利技术通过在所述轮辋与橡胶外壳之间设置自适应机构，在车辆高速转向时，在所述自适应机构的调节下增加轮胎与地面的接触面积，使车胎具有合适的扁平率，有效避免高速急弯使产生侧翻倾覆。

A non inflatable wheel with adaptive variable terrain surface

The invention discloses an all-terrain vehicle tire self-adaptive variable non-inflatable wheel, the rim is composed of a number of circular rings with a spherical structure arranged in parallel, and the self-adaptive mechanism comprises an adaptive wheel ring corresponding to each spherical structure, which is uniformly distributed on the spherical structure for mounting the adaptive wheel ring and is used for mounting the adaptive wheel ring. A plurality of wheel ring guideways that cause the adaptive ring to move in the axle direction of the wheel, a wheel ring guide rod for connecting the adaptive ring on the adjacent spherical structure, a retractable elastic element which articulates one end of the adaptive ring with the inner side of the flange and the other end with the adaptive ring on the outer side. By setting an adaptive mechanism between the rim and the rubber shell, the contact area between the tire and the ground is increased under the adjustment of the adaptive mechanism when the vehicle is steering at high speed, so that the tire has a suitable flat rate and effectively avoids the rollover caused by high-speed sharp bending.

【技术实现步骤摘要】
一种全地形车胎面自适应可变的非充气车轮
本专利技术属于全地形非充气车轮胎
，尤其涉及一种全地形车胎面自适应可变的非充气车轮。
技术介绍
全地形车是指可以在任何地形上行驶的车辆，在普通车辆难以机动的地形上行走自如，该种车型具有多种用途，且不受道路条件的限制，在北美和西欧应用较广，呈逐年上升的趋势。为保证全地形车在行驶过程中的安全性和稳定性，因此对全地形车辆的轮胎具有较高的要求。中国CN105691100A号专利公开一种全地形车车轮，包括轮辋和轮辐，所述轮辋轴向的两端都设有轮缘，所述轮辋沿轴向还依次设有位于两个轮缘之间的外侧胎圈座、外侧锥面段、槽底、内侧锥面段和内侧胎圈座，所述轮辐设有中心孔和安装孔，所述轮辐位于轮辋中心面的外侧，其特征在于，所述轮缘的边缘设有沿轮辋径向向内翻卷的卷边，所述卷边和所述轮缘围成封闭环，所述卷边和所述轮缘之间焊接在一起，所述封闭环设有贯通所述轮缘的气压平衡孔，所述内侧胎圈座设有内侧凸起。该专利技术提供了一种轮缘处不容易产生变形的全地形车车轮，解决了现有的车轮轮缘处容易变形而引起漏气、轮胎脱落和抛胎的问题。但该不能根据不同路面情况调整车胎与地面的接触方式，安全性不够。中国CN107891923A号专利涉及一种全地形车轮、使用该车轮的救援设备和工作方法，其特征在于：其中全地形车轮包括车轮轮架和周向均布在轮架上的多个轮片，所述轮片内侧设有两个径向支撑柱和连接在两个径向支撑柱下部的横向支撑柱，所述横向支撑柱第一端铰接在轮架上，所述轮架中心铰接有转架，所述转架具有多个径向杆，所述径向杆的外端通过中间连杆铰接横向支撑柱的第二端。本专利技术通过径向杆、中间连杆和径向支撑柱、横向支撑柱构成了双摇杆机构，实现车轮的双模式变形，使使用该车轮的救援车辆、移动机器人、特种车辆等移动设备能够适应任何复杂的地形。该车轮在一定程度上能够增加与地面的摩擦力以及对不同地面环境的适应性，但对于不同地面情况的适应调节能力较小，适用范围较窄。中国CN102717669A号专利公开一种全地形车轮胎外部胎面花纹结构，是在轮胎的外部胎面上分布有独立凸起的花纹块，各花纹块以横向排列的形式分布于外部胎面上，并且各排的花纹块呈交错排布，即第二排的各花纹块恰对准第一排相邻两花纹块之间的间隙处，而位于外部胎面两侧的花纹块的外侧延伸斜面与胎边连接在一起；各花纹块横向外侧边缘设置有斜切面。由于本专利技术的轮胎外部胎面的各花纹块采用横向规则排列，可以有效提升轮胎的牵引性；在花纹块横向外侧边缘设置有斜切面，可以降低轮胎在转弯时的滑移阻抗，提升轮胎的滑移性能；位于外部胎面两侧的花纹块外侧延伸斜面与胎边连接在一起的设置可以提升轮胎在车辕里的牵引性，增加轮胎在泥地里的脱困能力，达到有效提升轮胎转弯操控性能的功效。该车胎通过独特的花纹结构能够有效增大外部胎面与地面的摩擦，但在面对复杂地面情况时，不能灵活的根据地面情况调整车胎与地面的接触面，从而使车胎适应不同的地面环境。现如今，充气车胎由于弹性减震功能优异被广泛使用在机动车上，但却存在诸多致命缺点如易爆胎，难以达到理想的扁平率，急弯越障时易造成车辆侧翻等问题；据统计，中国高速公路上发生的事故中，有百分之七十是由于爆胎引起的，使用者在使用充气轮胎时经常不受控制的加入超过标准气压的气体，加之轮胎在冷热不均时胎压不稳定导致轮胎爆裂；充气轮胎因追求舒适而扁平率偏高，与地面摩擦面小，导致轮胎在复杂路面上适应能力不强，稳定性较差，易产生各种轮胎损坏，导致车辆容易陷入困境；同时车辆在急弯时，充气轮胎接地面积不高，无法提供足量的摩擦力和侧向反力来抵消车辆的侧向力，再加上车辆高速急弯时重心不稳，导致车辆出现突发事故时无法有效的做出正确行驶动作导致侧翻倾覆。上述问题给社会造成很大的经济损失甚至人身伤亡，因此急需设计一种全地形车胎面自适应可变的非充气车轮以解决上述问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种全地形车胎面自适应可变的非充气车轮，通过在所述轮辋与橡胶外壳之间设置自适应机构，在车辆高速转向时，在所述自适应机构的调节下增加轮胎与地面的接触面积，使车胎具有合适的扁平率，有效避免高速急弯使产生侧翻倾覆。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：本专利技术公开一种全地形车胎面自适应可变的非充气车轮，由内向外依次包括轮辋、自适应机构、橡胶外壳，所述轮辋两侧设有轮缘，所述轮辋由若干个具有球面结构的圆环平行排列构成；所述自适应机构包括对应设置在各球面结构上的自适应轮环、均布在各所述球面结构上用于安装所述自适应轮环并使所述自适应轮环在车轮轴线方向上摆动的若干轮环导轨、用于连接相邻所述球面结构上的自适应轮环的轮环导向杆、一端与所述轮缘内侧相铰接另一端与位于外侧的所述自适应轮环相连的回位弹性元件；所述球面结构的球心在车轮轴线上；所述自适应机构还包括设置在所述自适应轮环上用于支撑所述橡胶外壳的胎面支撑单元。本专利技术的原理为：在全地形车进行高速转向时，位于所述非充气车轮内部的若干自适应轮环会在侧向力的作用下围绕球面轮辋的球心进行侧向的偏移，自适应轮环之间的轮环导向杆保持自适应轮环偏移方向一致，同时自适应轮环上的胎面支撑单元仍然保持尽可能大的轮胎接地面积，使汽车在转弯时周向滑移率变小，触地面韧性加强，地面摩擦增大，旋转性能上升，转弯性能变佳，操纵的安定性增强。当车辆完成转弯后，在轮辋内缘上的回位弹性元件作用下，使围绕轮辋偏转的自适应轮环能够回到最初的位置，从而达到自动归位的作用；对于普通充气轮胎，高速转向时，由于向心力的作用汽车的重心会发生偏移，但由于普通充气轮胎不能根据汽车重心的偏移对轮胎的接地面积做适应性的调整，导致转向时轮胎与地面的接触面积减少，地面摩擦力减小，操作的稳定性降低，而导致侧翻。本专利技术所述橡胶外壳能防止车轮在复杂路面行驶时异物进入轮胎内部，起到保护车轮的作用。所述橡胶外壳包括橡胶主体、一端卡在所述轮缘内另一端与橡胶主体相连的橡胶罩；所述橡胶主体包括用于车辆行驶时与地面接触的外部胎面、用于包裹所述自适应机构的内部橡胶层。位于所述轮辋两端的所述自适应轮环的外侧包围有橡胶罩，所述橡胶罩一端卡如所述轮缘内，另一端与橡胶主体相连，使所述自适应机构包裹在一封闭空间内，有效防止车轮在复杂路面情况下异物进入轮胎内部。所述胎面支撑单元包括铰接在所述自适应轮环上用于支撑橡胶外壳的胎面支撑板、对称分布在所述胎面支撑板下方两侧的至少四个空气弹簧；所述空气弹簧的两端分别与所述胎面支撑板、相对应的所述自适应轮环相铰接；分别位于不同所述自适应轮环上的胎面支撑板在车轮轴线方向上并排设置。所述胎面支撑单元的工作原理为：全地形车在垂直于行驶方向的面为斜面的道路上行驶时，铰接在所述自适应轮环上的支撑板会根据路面的倾斜程度产生倾斜，使车辆对地面的压力始终垂直向下与倾斜地面呈一定的夹角，模拟车辆在平地上行驶的车轮状态，始终保持尽可能大的轮胎接地面积，保持轮胎触地面的韧性，增大地面摩擦力，在正常行驶的状态下车辆不会产生滑移和侧翻的隐患；当车辆行驶到平路上时，在所述空气弹簧的作用下，使围绕自适应轮环左右偏转的胎面支撑板回到最初位置，从而达到自动归为的作用。所述轮环导轨内设有用于使所述自适应轮环回到所述球面结构最高点的辅助回位弹簧。所述轮环导轨内的辅本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全地形车胎面自适应可变的非充气车轮，由内向外依次包括轮辋(1)、自适应机构、橡胶外壳，所述轮辋(1)两侧设有轮缘(5)，其特征在于，所述轮辋(1)由若干个具有球面结构的圆环平行排列构成；所述自适应机构包括对应设置在各球面结构上的自适应轮环(2)、均布在各所述球面结构上用于安装所述自适应轮环(2)并使所述自适应轮环(2)在车轮轴线方向上移动的若干轮环导轨(3)、用于连接相邻所述球面结构上的自适应轮环(2)的轮环导向杆(4)、一端与所述轮缘(5)内侧相铰接另一端与位于外侧的所述自适应轮环(2)相连的回位弹性元件(6)；所述球面结构的球心在车轮轴线上；所述自适应机构还包括设置在所述自适应轮环(2)上用于支撑所述橡胶外壳的胎面支撑单元。

【技术特征摘要】
1.一种全地形车胎面自适应可变的非充气车轮，由内向外依次包括轮辋(1)、自适应机构、橡胶外壳，所述轮辋(1)两侧设有轮缘(5)，其特征在于，所述轮辋(1)由若干个具有球面结构的圆环平行排列构成；所述自适应机构包括对应设置在各球面结构上的自适应轮环(2)、均布在各所述球面结构上用于安装所述自适应轮环(2)并使所述自适应轮环(2)在车轮轴线方向上移动的若干轮环导轨(3)、用于连接相邻所述球面结构上的自适应轮环(2)的轮环导向杆(4)、一端与所述轮缘(5)内侧相铰接另一端与位于外侧的所述自适应轮环(2)相连的回位弹性元件(6)；所述球面结构的球心在车轮轴线上；所述自适应机构还包括设置在所述自适应轮环(2)上用于支撑所述橡胶外壳的胎面支撑单元。2.根据权利要求1所述的一种全地形车胎面自适应可变的非充气车轮，其特征在于，所述橡胶外壳包括橡胶主体(10)、一端卡在所述轮缘(5)内另一端与橡胶主体(10)相连的橡胶罩(12)；所述橡胶主体(10)包括用于车辆行驶时与地面接触的外部胎面(13)、用于包裹所述自适应机构的内部橡胶层(14)。3.根据权利要求2所述的一种全地形车胎面自适应可变的非充气车轮，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：臧利国，袁镜声，金浩，葛晨阳，王泽正，邱祥孺，周飞，赵晨志，
申请(专利权)人：南京工程学院，
类型：发明
国别省市：江苏,32