弹性薄壁壳车轮及具有该车轮的车辆的制作方法

1.本实用新型涉及车辆及其配件技术领域，尤其涉及一种弹性薄壁壳车轮及具有该车轮的车辆。


背景技术：

2.现有车轮通常采用橡胶材质且为充气结构的内胆与橡胶材质的外胎的组合结构或两者为一体的设计。然而，在现有车轮的使用过程中，由于该橡胶材质属于非弹性体的塑性材质，其在车辆的行驶过程中，特别是在车辆起步、加速的过程中体现出较为明显的塑性特征，对车辆的行驶造成较大阻力。因此，现有车轮的上述设计已无法满足相关领域中对于节能减排的迫切要求，提供一种有助于车辆进一步节省能源消耗的车轮，已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题之一。


技术实现要素：

3.本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种阻力很小的弹性薄壁壳车轮。
4.本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种具有该车轮的车辆。
5.为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.根据本实用新型的一个方面，提供一种弹性薄壁壳车轮，设置于车辆；其中，所述弹性薄壁壳车轮包含轮胎；所述轮胎由壳体环绕一圈而呈环状结构，所述环状结构的中心形成有与所述车辆的轮轴配合的轴孔，所述壳体为弹性薄壁壳，所述壳体的截面的最大尺寸与壁厚的比值大于20。
7.根据本实用新型的其中一个实施方式，所述壳体由横截面呈曲线且左右对称的相连接的两个薄壁壳绕所述轴孔旋转一周而形成。
8.根据本实用新型的其中一个实施方式，所述壳体的横截面呈弧形的部分截面；或者，所述壳体的横截面呈椭圆形的部分截面。
9.根据本实用新型的其中一个实施方式，所述弹性薄壁壳的弹性体材质包含无机弹性体材质、有机弹性体材质。
10.根据本实用新型的其中一个实施方式，所述弹性薄壁壳的弹性体材质包含碳素钢、合金钢、耐热钢或者不锈钢等钢材。
11.根据本实用新型的其中一个实施方式，所述弹性薄壁壳车轮还包含耐磨橡胶，所述耐磨橡胶呈环状结构并环绕设置与所述轮胎的外侧。
12.根据本实用新型的其中一个实施方式，所述耐磨橡胶的材质与所述壳体的材质相同，所述壳体与所述耐磨橡胶采用粘接或者一体成型的方式相结合。
13.根据本实用新型的其中一个实施方式，所述耐磨橡胶的材质包含橡胶。
14.根据本实用新型的其中一个实施方式，所述壳体的外表面设有耐磨材料层；和/
或，所述壳体的外表面设有绝缘材料层；和/或，所述壳体的外表面设有防水/防潮材料层；和/或，所述壳体的外表面设有吸声材料层。
15.根据本实用新型的其中一个实施方式，所述弹性薄壁壳车轮还包含加强环，所述加强环设置于所述壳体内部，并环绕所述轴孔布置，所述加强环的沿所述轴孔轴线的两侧分别与所述壳体的内壁相连接。
16.根据本实用新型的其中一个实施方式，所述加强环开设有多个减重孔。
17.根据本实用新型的其中一个实施方式，所述壳体在临近所述轴孔的位置开设有多个气孔。
18.根据本实用新型的另一个方面，提供一种车辆。其中，所述车辆包含至少两个本实用新型提出的并在上述实施方式中所述的弹性薄壁壳车轮。
19.根据本实用新型的其中一个实施方式，所述车辆为一种前置风压减压装置和后置风压增压装置；所述车辆在车前置风压减压装置使车前形成一个气流降压迎风面，并通过气道、风机和车后的增压装置，使车后形成一个气流增压排风面。
20.根据本实用新型的其中一个实施方式，在车前和车后都设置扁平型喇叭装置，所述喇叭装置在车身内与气道连通，且所述气道内设置有风机，使车前形成气流降压迎风面，车后形成升压排风面；所述喇叭装置内装有导流片或拉瓦管；所述气道内壁涂有纳米材料，并置有自清洗装置。
21.由上述技术方案可知，本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮及具有该车轮的车辆的优点和积极效果在于：
22.本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮包含轮胎。轮胎由壳体环绕一圈而呈环状结构，环状结构的中心形成有与车辆的轮轴配合的轴孔，壳体为弹性薄壁壳，壳体的截面的最大尺寸与壁厚的比值大于20。通过上述结构设计，本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮，由于环绕构成其轮胎的壳体是由包含金属，合金材质以及其他无机材质和有机材质的弹性体薄壁壳制成，因此轮胎形成一种弹性体的结构。据此，当本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮安装于车辆时，在车辆的行驶过程中，能够使得车辆需克服的来自于弹性薄壁壳车轮的阻力很小。相比于现有车轮，本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮能够大幅减小阻力，从而显著降低车辆行驶所需的能耗。
附图说明
23.通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施方式的详细说明，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：
24.图1是根据一示例性实施方式示出的一种弹性薄壁壳车轮的结构示意图；
25.图2是图1示出的弹性薄壁壳车轮的剖视图。
具体实施方式
26.体现本实用新型特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本实用新型能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本实用新型的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本实用新型。
27.在对本实用新型的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，所述附图形成本实用新型的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本实用新型的多个方面的不同示例性结构、系统和步骤。应理解的是，可以使用部件、结构、示例性装置、系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本实用新型范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”、“之间”、“之内”等来描述本实用新型的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中所述的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本实用新型的范围内。
28.弹性薄壁壳车轮实施方式
29.参阅图1，其代表性地示出了本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮的平面图。在该示例性实施方式中，本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮是以应用于车辆为例进行说明的。本领域技术人员容易理解的是，为将本实用新型的相关设计应用于其他类型的载具或其他设备中，而对下述的具体实施方式做出多种改型、添加、替代、删除或其他变化，这些变化仍在本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮的原理的范围内。
30.如图1和图2所示，本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮设置于车辆。其中，弹性薄壁壳车轮包含轮胎1002。轮胎1002由壳体环绕一圈而呈环状结构，该环状结构的中心形成有用以与车辆的轮轴1001配合的轴孔1007，该壳体为弹性体薄壁壳，且该薄壁壳的截面的最大尺寸与壁厚的比值一般大于20。壳体的材质可以包含例如金属或合金等，亦可包含其他无机和有机等弹性体材质，例如树脂等。承上，由于本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮的轮胎1002是由包含金属材质或合金材质(还包含其他无机材料和有机材料)等的弹性体薄壁壳制成，因此轮胎1002形成一种弹性体结构。弹性体是指材料在受力后，弹性材料内的应力和应变呈线性变化。当外力撤消后这类材料能完全恢复原来形状。弹性越好的材料，其弹性模量越高。例如钢材的弹性模量可以达到200gpa以上。因此弹簧通常选择钢材为材料。现今的多种其他无机和有机材料也都具备这种弹性体特性。
31.较佳地，如图2所示，在本实施方式中，壳体可以由横截面呈曲线且左右对称的相连接的两个薄壁壳绕轴孔1007旋转一周而形成。
32.进一步地，如图2所示，在本实施方式中，壳体的横截面可以大致呈椭圆形或者其部分截面。在其他实施方式中，壳体的横截面亦可呈其他形状，例如大致呈圆形等弧形或者其部分截面或者其他形状的曲面等。
33.较佳地，在本实施方式中，壳体的材质可以优选地包含无机弹性体材质、有机弹性体材质等。具体地，壳体的弹性体材质可以包含碳素钢、合金钢、耐热钢、不锈钢等。
34.较佳地，如图1所示，在本实施方式中，本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮还可以优选地包含耐磨橡胶1004，该耐磨橡胶1004呈环状结构并环绕设置在轮胎1002的外圈。据此，耐磨橡胶1004能够起到增加摩擦力作用。
35.进一步地，基于弹性薄壁壳车轮还包含耐磨橡胶1004的结构设计，在本实施方式中，当耐磨橡胶1004的材质与壳体的材质相同时，即壳体的材质包含例如橡胶的有机材料时，则壳体与耐磨橡胶1004可以优选地采用粘接或者一体成型的方式相结合。在其他实施方式中，壳体的材质可以为金属，例如上述各类钢材，亦可为其他无机或有机的弹性体材料。并不以本实施方式为限。
36.进一步地，基于弹性薄壁壳车轮还包含耐磨橡胶1004的结构设计，在本实施方式
中，为了增加与地面的摩擦力，耐磨橡胶1004可以优选地采用凸凹不平的结构设计，例如锯齿状、波纹状等。
37.进一步地，基于轮胎1002的外圈设置有耐磨橡胶1004的结构设计，在本实施方式中，耐磨橡胶1004的材质可以优选地包含橡胶或者其他耐磨材料。
38.较佳地，在其他实施方式中，壳体的外表面可以优选地设有耐磨材料层。
39.较佳地，在其他实施方式中，壳体的外表面可以优选地设有绝缘材料层。
40.较佳地，在其他实施方式中，壳体的外表面可以优选地设有防水/防潮材料层。
41.较佳地，在其他实施方式中，壳体的外表面可以优选地设有吸声材料层。
42.较佳地，如图2所示，在本实施方式中，弹性薄壁壳车轮还可以优选地包含加强环1003，加强环1003设置于壳体的内部，并环绕轴孔1007布置，加强环1003的沿轴孔1007轴线的两侧分别与壳体的内壁相连接。通过上述结构设计，本实用新型能够通过加强环1003进一步加强轮胎1002的结构强度。
43.进一步地，如图2所示，基于弹性薄壁壳车轮包含加强环1003的结构设计，在本实施方式中，加强环1003上可以优选地开设有多个减重孔1006，据此能够减轻加强环1003的重量。
44.较佳地，如图1和图2所示，在本实施方式中，壳体在临近轴孔的位置可以优选地设置有多个气孔1005。
45.在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的弹性薄壁壳车轮仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种弹性薄壁壳车轮中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的弹性薄壁壳车轮的任何细节或弹性薄壁壳车轮的任何部件。
46.车辆实施方式
47.基于上述对本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮的详细说明，以下将对本实用新型提出的车辆的一个示例性实施方式进行说明。
48.在本实施方式中，本实用新型提出的车辆包含至少两个本公开提出的且在上述实施方式中的弹性薄壁壳车轮。
49.较佳地，本实用新型提出的车辆为一种前置风压减压装置和后置风压增压装置。车辆在车前置风压减压装置使车前形成一个气流降压迎风面，并通过气道、风机和车后的增压装置，使车后形成一个气流增压排风面。
50.较佳地，本实用新型提出的车辆在车前和车后都设置扁平型喇叭装置，喇叭装置在车身内与气道连通，且气道内设置有风机，使车前形成气流降压迎风面，车后形成升压排风面。喇叭装置内装有导流片或拉瓦管。气道内壁涂有纳米材料，并置有自清洗装置。
51.承上所述，本实用新型提出的车辆设置有前置风压减压装置和后置风压增压装置，降低风阻的结构。车前减压装置结构为：在发动机仓前置部分和驾驶室头顶部分各置有一组扁平型喇叭，形成一个外伸在车前方的迎风面，使前方整个高压气流流入喇叭并通过各自的气道(或合并的气道)流入车后的喇叭，再喷射到车后的低压区。气道内置有风机。它的功率随车速而变化。由于气流的动力使它只对气流起加速作用，因此它的功率很小。喇叭口内可由多个导流片或拉瓦管组成。它们的结构与气道可按气动力原理设计。在它们内壁涂有纳米材料，并置有带喷嘴的自清洗装置。
52.在此应注意，附图中示出而且在本说明书中描述的车辆仅仅是能够采用本实用新型原理的许多种车辆中的几个示例。应当清楚地理解，本实用新型的原理绝非仅限于附图中示出或本说明书中描述的车辆的任何细节或车辆的任何部件。
53.综上所述，本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮包含轮胎。轮胎由壳体环绕一圈而呈环状结构，环状结构的中心形成有与车辆的轮轴配合的轴孔，壳体为弹性薄壁壳，壳体的截面的最大尺寸与壁厚的比值一般大于20。通过上述结构设计，本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮，由于环绕构成其轮胎的壳体是由包含金属，合金材质以及其他无机材质和有机材质的弹性体薄壁壳制成，因此轮胎形成一种弹性体的结构。据此，当本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮安装于车辆时，在车辆的行驶过程中，能够使得车辆需克服的来自于弹性薄壁壳车轮的阻力很小。相比于现有车轮，本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮能够大幅减小阻力，从而显著降低车辆行驶所需的能耗。
54.以上详细地描述和/或图示了本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮及具有该车轮的车辆的示例性实施方式。但本实用新型的实施方式不限于这里所描述的特定实施方式，相反，每个实施方式的组成部分和/或步骤可与这里所描述的其它组成部分和/或步骤独立和分开使用。一个实施方式的每个组成部分和/或每个步骤也可与其它实施方式的其它组成部分和/或步骤结合使用。在介绍这里所描述和/或图示的要素/组成部分/等时，用语“一个”、“一”和“上述”等用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等。术语“包含”、“包含”和“具有”用以表示开放式的包含在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
55.虽然已根据不同的特定实施例对本实用新型提出的弹性薄壁壳车轮及具有该车轮的车辆进行了描述，但本领域技术人员将会认识到可在权利要求的精神和范围内对本实用新型的实施进行改动。