一种轴承式机械弹性车轮

1.本发明涉及非充气安全轮胎技术领域，主要涉及一种轴承式机械弹性车轮。


背景技术：

2.传统充气轮胎容易发生爆胎，胎压不稳，以及容易被刺破等危险。其他非充气车轮是采用实心橡胶或者特殊的复合材料等方式来避免充气车轮带来的风险，但是也会有重量太大或强度不够等缺点。轴承式铰链连接机械弹性安全车轮采用一种非充气结构，具有高承载、提高行驶安全性等优点，同时也可以满足平顺性。


技术实现要素：

3.发明目的：针对背景技术中充气轮胎所涉及的缺陷，本发明提供了一种轴承式机械弹性车轮，在非充气安全车轮的基础上，提供一种轴承式机械弹性车轮。
4.技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
5.一种轴承式机械弹性车轮，包括輮轮、铰链组和轮毂盘；所述輮轮包括橡胶层、弹性环和卡环；所述弹性环平行穿过卡环上的通孔，形成輮轮骨架；所述卡环下端设有销耳；所述弹性环外侧包覆有橡胶层，輮轮与轮毂盘同轴安装，輮轮与轮毂盘之间均匀设有若干铰链组，所述铰链组中每个铰链一端与卡环下端固定连接，另一端与轮毂盘固定连接；所述轮毂盘包括前盘和后盘；所述两个轮毂盘将铰链组固定夹持在中间；前盘和后盘对应开有若干圆形通孔；
6.所述铰链组中每个铰链上端通过轴承和销轴与卡环下端销耳固定连接；所述轴承外圈嵌入销耳内部，销轴依次穿过两侧销耳和轴承内圈，将铰链和卡环固定连接；所述每个铰链中部通过轴承连接上下两节，轴承内圈固定有销轴；所述轮毂盘的前盘和后盘在圆形通孔处相对设有轴承，轴承外圈与轮毂盘固定，内圈固定有销轴，所述销轴穿过铰链下端通孔，将铰链与轮毂盘固定连接。
7.进一步地，所述轴承均采用圆锥滚子轴承。
8.进一步地，所述輮轮与轮毂盘间距小于铰链上下节的总长度。
9.进一步地，所述每个销轴两端均采用螺栓连接固定。
10.进一步地，所述弹性环个数不少于5个，所述卡环个数与铰链个数相等，轮毂盘上前盘与后盘圆孔数与卡环个数对应相等。
11.有益效果：
12.本发明的机械弹性安全车轮结构属于不充气轮胎范畴，抛弃了传统轮胎的充气结构，本发明将弹性环和卡环作为骨架，铰链组用来连接骨架和轮毂，同时也是主要的承载部件。轮胎与地面非接触曲的铰链组处于拉伸状态，接触区内的铰链组处于自由弯曲状态，铰链组的各个连接部位都实用圆锥滚子轴承连接。本发明与实心车轮相比，铰链组的设计以及轮毂上的减重工艺可实现该非充气车轮的轻量化。本发明具有防爆、防失稳、耐高速等优点。
附图说明
13.图1是本发明提供的轴承式机械弹性车轮的结构示意图；
14.图2是本发明提供的轴承式机械弹性车轮横截面半剖图；
15.图3是本发明提供的轴承式机械弹性车轮輮轮结构平面图；
16.图4是本发明提供的轴承式机械弹性车轮輮轮结构立体图；
17.图5是本发明提供的轴承式机械弹性车轮卡环结构平面图；
18.图6是本发明提供的轴承式机械弹性车轮卡环结构剖面图；
19.图7是本发明提供的轴承式机械弹性车轮铰链结构示意图；
20.图8是本发明提供的轴承式机械弹性车轮铰链结构剖面图；
21.图9是本发明提供的轴承式机械弹性车轮铰链销轴连接示意图；
22.图10是本发明提供的轴承式机械弹性车轮轮毂结构平面图；
23.图11是本发明提供的轴承式机械弹性车轮轮毂结构半剖图。
具体实施方式
24.下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
25.如图1
‑
2所示的一种轴承式机械弹性车轮，包括輮轮、铰链组和轮毂盘。輮轮包括橡胶层、弹性环和卡环，如图3
‑
4所示。弹性环平行穿过卡环上的通孔，形成輮轮骨架；卡环下端设有销耳；弹性环外侧包覆有橡胶层，輮轮与轮毂盘同轴安装。如图5
‑
6所示，本发明实施例中采用的卡环结构包括若干通孔和销耳。通孔个数与弹性环个数相同，至少为5个。在本发明中，卡环的数量m取15个，弹性环的数量n取5个，且輮轮的厚度远小于车轮半径。卡环的上方与橡胶层的内壁贴合，与弹性环一起被橡胶包裹着。
26.輮轮与轮毂盘之间均匀设有若干铰链组，所述铰链组中每个铰链一端与卡环下端固定连接，另一端与轮毂盘固定连接。如图10
‑
11所示，所述轮毂盘包括前盘和后盘；所述两个轮毂盘将铰链组固定夹持在中间；前盘和后盘对应开有若干圆形通孔；
27.如图7
‑
9所示，本发明实施例所述铰链组中每个铰链上端通过轴承和销轴与卡环下端销耳固定连接；所述轴承外圈嵌入销耳内部，销轴依次穿过两侧销耳和轴承内圈，将铰链和卡环固定连接；所述每个铰链中部通过轴承连接上下两节，轴承内圈固定有销轴；所述轮毂盘的前盘和后盘在圆形通孔处相对设有轴承，轴承外圈与轮毂盘固定，内圈固定有销轴，所述销轴穿过铰链下端通孔，将铰链与轮毂盘固定连接，每个销轴两端均采用螺栓连接固定，进一步在轴向固定。本发明采用的轴承均为圆锥滚子轴承，销轴上留有轴肩，以实现轴承的轴向定位。
28.运动过程中，地面冲击经由輮轮
‑
铰链组
‑
轴承的逐步衰减传递至轮毂，其中铰链和轴承主要承受车轮所受到的横向力和径向力。采用轴承连接方式，铰链运动的过程会更加平顺，利于提高行驶的平顺性。
29.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。


技术特征：
1.一种轴承式机械弹性车轮，其特征在于，包括輮轮、铰链组和轮毂盘；所述輮轮包括橡胶层、弹性环和卡环；所述弹性环平行穿过卡环上的通孔，形成輮轮骨架；所述卡环下端设有销耳；所述弹性环外侧包覆有橡胶层，輮轮与轮毂盘同轴安装，輮轮与轮毂盘之间均匀设有若干铰链组，所述铰链组中每个铰链一端与卡环下端固定连接，另一端与轮毂盘固定连接；所述轮毂盘包括前盘和后盘；所述两个轮毂盘将铰链组固定夹持在中间；前盘和后盘对应开有若干圆形通孔；所述铰链组中每个铰链上端通过轴承和销轴与卡环下端销耳固定连接；所述轴承外圈嵌入销耳内部，销轴依次穿过两侧销耳和轴承内圈，将铰链和卡环固定连接；所述每个铰链中部通过轴承连接上下两节，轴承内圈固定有销轴；所述轮毂盘的前盘和后盘在圆形通孔处相对设有轴承，轴承外圈与轮毂盘固定，内圈固定有销轴，所述销轴穿过铰链下端通孔，将铰链与轮毂盘固定连接。2.根据权利要求1所述的一种轴承式机械弹性车轮，其特征在于，所述轴承均采用圆锥滚子轴承。3.根据权利要求1所述的一种轴承式机械弹性车轮，其特征在于，所述輮轮与轮毂盘间距小于铰链上下节的总长度。4.根据权利要求1所述的一种轴承式机械弹性车轮，其特征在于，所述每个销轴两端均采用螺栓连接固定。5.根据权利要求1所述的一种轴承式机械弹性车轮，其特征在于，所述弹性环个数不少于5个，所述卡环个数与铰链个数相等，轮毂盘上前盘与后盘圆孔数与卡环个数对应相等。

技术总结
本发明公开了一种轴承式机械弹性车轮，包括輮轮、铰链组和轮毂盘；輮轮包括橡胶层、弹性环和卡环；所述弹性环平行穿过卡环上的通孔，形成輮轮骨架；所述卡环下端设有销耳；所述弹性环外侧包覆有橡胶层，輮轮与轮毂盘同轴安装，輮轮与轮毂盘之间均匀设有若干铰链组，所述铰链组中每个铰链一端与卡环下端固定连接，另一端与轮毂盘固定连接；所述轮毂盘包括前盘和后盘；所述两个轮毂盘将铰链组固定夹持在中间；前盘和后盘对应开有若干圆形通孔；每个铰链上端通过轴承和销轴与卡环下端销耳固定连接；所述每个铰链中部通过轴承连接上下两节，轴承内圈固定有销轴；所述轮毂盘的前盘和后盘在圆形通孔处通过轴承和销轴将铰链与轮毂盘固定连接。固定连接。固定连接。


技术研发人员：冯兆龙 赵又群 张陈曦 孙馨雨
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2021.03.29
技术公布日：2021/12/21