[发明专利]带刚衬的轮子

说明书

本专利涉及轮子，尤其是用高模量骨架在胎面下作衬里的免充气轮子。

背景技术有CN1216738A。

通常免充气轮子装配实心轮胎，由于法向力牵引力等都集中在轮胎接地处附近，轮胎中周期变化的应力幅度较大，因而轮胎滞后生热大，能耗大。

本专利目的是提供一种轮胎中周期变化的应力幅度较小的免充气轮子。

该目的是这样达到的，在胎面内侧有圆环形刚衬，通常是固态钢质薄壁构件，在圆环平面内弯曲刚度较大，因而周向刚度大，能将接地处胎面受到的力在比接地面积大得多的范围内传给充当弹性体内胎的螺旋钢弹簧或橡胶弹簧，使内胎应力幅度减小，分布较均匀，滞后生热减小。另外因刚衬在轮胎横断面内可视为不变形的，刚衬和胎面的接触面中包括一段较平坦(未必是直线)的底15(图6)，不但增大轮胎着地面积，抓着力，侧向防滑性，还可以使胎面中的应力沿(图6)水平方向分布趋于均匀，减小胎面滞后生热损失。应力分布均匀减少滞后热的理论依据是，各种应力分布都满足平衡方程(应力的线性方程)，其中均匀分布的应力使滞后热(正比于应力平方的体积分)最小。下面的实施例中，为了有足够的下沉率，总是减小弹性体橡胶内胎的法向刚度，非环形时做成m个橡胶弹簧，环形时做成中空的(图8，12，15)、向下开口的或发泡的，使有效断面积及体积都比普通实心轮胎小，减小滞后生热也减轻自重。市售的聚氨酯自行车实心轮胎有效断面积体积也较小，但它不是靠刚衬降低应力，而是靠橡胶内胎的高强度。(如果在下面的实施例中使用聚氨酯橡胶内胎，则可进一步减轻自重，提高缓冲性能。)

由于弹性体内胎的应力很小，因而不像现有自行车实心轮胎使用价格昂贵的聚氨酯橡胶，可以用价廉的天然、丁苯、顺丁等橡胶。

刚衬也可以是束紧在环形橡胶内胎上的周向拉伸模量较大的胶帘(帆)布环(类似充气轮胎中的缓冲层，带束层)或橡胶环，使轮胎周向刚度大。现有技术实心轮胎可看作是带橡胶环刚衬的轮胎。

本专利具体结构由以下附图及实例给出。图1，钢弹簧内胎轮子A-A剖面(参见图2)。图2，周向均布m＝4个钢弹簧的轮子侧视示意图。图3、推导用图。图4，用于充气轮胎作泄气保用。图5，周向螺形均布四个钢弹簧。图6，含橡胶内胎轮子断面图。图7，轮子含硬边外胎。图8，轮子含软边外胎。图9，内胎含m个橡胶弹簧。图10，带垫条的例。图11，狭刚衬的例。图12，带短内胎的例。图13，用于图12的双向缝合钩。图14，图12A向图。图15，内胎带防磨包布。图16，钢衬环不连续。图17，防滑补强层的螺栓连接。