一种卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮

本发明属于非充气轮胎，特别涉及一种卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮。

背景技术：

1、轮胎是车辆与路面唯一直接接触的汽车部件，在承载同时具有缓冲减振，保证车辆良好的行驶平顺性、乘坐舒适性以及提供车辆所需的各向作用力的多重作用。随着不同工程领域对轮胎性能要求的不断提高，非充气轮胎得到了较为广泛的推广和应用。相较于传统的充气轮胎，非充气轮胎具有安全性能高、适应性强、强度高和环保性能好等优势。

2、现有高分子材料非充气轮胎通常采用一体式辐条单体成型和外胎面橡胶硫化相结合的工艺方式，成型工艺复杂且模具的机械加工制造成本较高；结构形式一旦确定无法在全生命周期服役过程中变化承载刚度，道路适应性和通过性较低，使用场景和使用需求存在严重的局限性，而且轮胎破损后修复难度较大。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供了一种卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮，其将橡胶胎面、辐条单体和轮辋设置为可拆卸的模块化结构；便于对非充气式轮胎进行修复，并且能够通过更换不同类型辐条单体的装配组合形式实现非充气轮胎承载刚度的调整。

2、本发明提供的技术方案为：

3、一种卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮，包括：

4、橡胶胎面；

5、多个底座；所述底座的外侧固定连接在所述橡胶胎面内侧，并且所述多个底座沿所述橡胶胎面内侧的周向均匀布置；

6、多个辐条单体，其与所述底座一一对应设置，所述辐条单体的两端分别具有第一连接板和第二连接板；

7、其中，所述第一连接板拆卸的连接在所述底座内侧；

8、中心轮辋，其外圆周表面沿周向均匀设置有多个第一凹槽，所述第一凹槽与所述辐条单体一一对应设置；

9、其中，所述第二连接板可拆卸的嵌入所述第一凹槽中；

10、多个卡扣，其与所述多个辐条单体相间设置；所述卡扣可拆卸的连接在所述中心轮辋上，将与其相邻的两个辐条单体的第二连接板固定在所述第一凹槽中。

11、优选的是，所述底座包括：

12、第一底板，其为弧形板，并且所述第一底板的圆弧曲率与所述橡胶胎面内侧的圆弧曲率相同；

13、第二底板，其与所述第一底板间隔设置；所述第二底板朝向所述第一底板的一侧为弧面，并且所述弧面圆弧曲率与所述第一底板的圆弧曲率相同，所述第二底板的另一侧为平面；

14、其中，所述第一底板和所述第二底板之间通过连接梁连接，使所述第一底板和所述第二底板的连接体形成“工”字型结构；

15、凸棱，其固定连接在所述第二底板的平面侧，并且靠近所述第二底板的边缘设置，在所述第二底板的上围成以所述凸棱为侧壁的第二凹槽；

16、其中，所述第一连接板可拆卸的嵌入所述第二凹槽中；

17、盖板，其可拆卸的连接在所述凸棱上，将所述第一连接板固定在所述第二凹槽中。

18、优选的是，所述第一底板通过一体化橡胶浇筑方法埋入所述橡胶胎面中。

19、优选的是，所述盖板包括两对盖板单体，所述两对盖板单体在沿橡胶胎面的圆周方向上镜像对称设置在所述第二底板的两侧；每对盖板单体中的两个盖板单体在沿橡胶胎面的宽度方向上镜像对称设置；

20、其中，所述凸棱在沿所述橡胶胎面宽度方向上的两端分别具有延伸至所述第二底板外侧的凸起连接部；盖板单体的一端具有与所述凸起连接部相匹配的凹槽部，并且通过所述凹槽部匹配卡合在所述凸起连接部上；所述盖板单体的另一端与其配对的盖板单体可拆卸的连接。

21、优选的是，所述盖板单体还包括：

22、连接部，其固定设置在所述盖板单体顶部，并且靠近所述盖板的一端设置；所述连接部上开设有螺纹孔，配对的两个盖板单体的连接部通过螺栓连接；

23、其中，所述凹槽部位于所述盖板单体的底部，并且靠近所述盖板单体的另一端设置；

24、挡板，其设置在所述盖板单体的一侧，所述挡板的内侧面抵靠在所述凸棱的外侧面上。

25、优选的是，所述凸起连接部的外端面为斜坡状。

26、优选的是，所述第一凹槽为弧形凹槽，并且所述第一凹槽的圆弧曲率与所述中心轮辋外表面的圆弧曲率相同；所述第二连接板为弧形板，并且所述第二连接板的形状与所述第一凹槽的形状相匹配。

27、优选的是，所述第一连接板为平板，并且所述第一连接板的形状与所述第二凹槽的形状相匹配。

28、优选的是，卡扣包括：

29、主体部和两个连接耳板；所述主体部为弧形板，并且所述主体部的圆弧曲率与所述中心轮辋外圆周表面的圆弧曲率相同；

30、其中，所述两个连接耳板分别位于所述中心轮辋的两侧，所述连接耳板上开设有螺纹孔，并通过螺栓连接在所述中心轮辋上。

31、本发明的有益效果是：

32、本发明提供的卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮，采用模块化设计理念，按照功能的不同划分为中心轮辋模块、支撑体模块和外轮模块，且沿轮毂一周将车轮整体划分为若干模块，可实现不同性能轮辐模块结构的组合搭配，达到改变非充气轮胎垂向承载刚度的目的，提高道路适应性和通过性；可在需要进行维修时，迅速对对应模块进行拆卸和安装，操作方便快捷，减少维修时间和维修成本；可减小所需浇筑成型模具的体积，降低模具设计和加工的经济和时间成本，提高生产效率。

技术特征：

1.一种卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮，其特征在于，所述底座包括：

3.根据权利要求2所述的卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮，其特征在于，所述第一底板通过一体化橡胶浇筑方法埋入所述橡胶胎面中。

4.根据权利要求3所述的卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮，其特征在于，所述盖板包括两对盖板单体，所述两对盖板单体在沿橡胶胎面的圆周方向上镜像对称设置在所述第二底板的两侧；每对盖板单体中的两个盖板单体在沿橡胶胎面的宽度方向上镜像对称设置；

5.根据权利要求4所述的卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮，其特征在于，所述盖板单体还包括：

6.根据权利要求4或5所述的卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮，其特征在于，所述凸起连接部的外端面为斜坡状。

7.根据权利要求6所述的卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮，其特征在于，所述第一凹槽为弧形凹槽，并且所述第一凹槽的圆弧曲率与所述中心轮辋外表面的圆弧曲率相同；所述第二连接板为弧形板，并且所述第二连接板的形状与所述第一凹槽的形状相匹配。

8.根据权利要求7所述的卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮，其特征在于，所述第一连接板为平板，并且所述第一连接板的形状与所述第二凹槽的形状相匹配。

9.根据权利要求8所述的卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮，其特征在于，卡扣包括：

技术总结
本发明公开了一种卡扣式模块化复合材料弹性支撑体的柔性车轮，包括：橡胶胎面；多个底座；所述底座的外侧固定连接在所述橡胶胎面内侧，并且所述多个底座沿所述橡胶胎面内侧的周向均匀布置；多个辐条单体，其与所述底座一一对应设置，所述辐条单体的两端分别具有第一连接板和第二连接板；其中，所述第一连接板拆卸的连接在所述底座内侧；中心轮辋，其外圆周表面沿周向均匀设置有多个第一凹槽，所述第一凹槽与所述辐条单体一一对应设置；其中，所述第二连接板可拆卸的嵌入所述第一凹槽中；多个卡扣，其与所述多个辐条单体相间设置；所述卡扣可拆卸的连接在所述中心轮辋上，将与其相邻的两个辐条单体的第二连接板固定在所述第一凹槽中。

技术研发人员：孙牧羊,刘筱桐,张秋实,孙铭泽,郭承轩
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8