[发明专利]双刚度模块化金属弹性轮胎

说明书

本发明提供了一种双刚度模块化金属弹性轮胎，多个胎体模块沿轮辋的安装槽的周向顺次连接而成构成轮胎胎体，支撑壳体的内部中部沿轮辋的轴向方向对称设置有两个内支撑体，内支撑体的下部与支撑壳体的底部连接，内支撑体的顶部弯曲成拱形结构。车辆运行时，支撑壳体首先承重变形，当达到一定变形量后，支撑壳体才会与内支撑体的顶端接触，刚性较小的支撑壳体保护路面，刚性较大的内支撑体承载大部分的载荷，防止胎体模块的过度变形，具有变刚度的特点。胎体模块使用金属材料无污染，单体损坏不影响轮胎整体性能，可以单个维修或更换，不怕扎刺，适用环境范围广，回收再利用率高，能够有效提高车辆的安全性和环境适应性。

技术领域

本发明涉及金属轮胎技术领域，具体而言，涉及一种双刚度模块化金属弹性轮胎。

背景技术

轮胎是在各种轮式车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形部件，其安装在轮辋上，直接与路面接触。轮胎的主要功能是支承整车并传递其它方向的力和力矩；缓和由路面传来的冲击力；通过轮胎与路面存在的附着作用，保证车辆的牵引性、制动性和通过性。除空气作用力和重力外，其它影响轮式车辆运动的力和力矩都通过轮胎与地面的相互作用产生。

目前，家用轿车、越野车辆等轻型载具轮胎还普遍采用充气式橡胶轮胎，由于橡胶的材料特性，橡胶轮胎的抗破坏能力较弱，难以抵御地面尖锐物穿刺，而且普遍存在轮胎慢性漏气的问题，导致车辆行驶阻力加大，浪费能源。同时，轻载车辆长时间停在室外，承受早晚高低温作用，极易造成轮胎老化、变形。以上这些问题都会导致车辆行驶过程中发生爆胎事故，尤其是在拥挤的城市道路上，会严重威胁乘车人的人身安全。

因此，本发明提出了一种新型金属弹性胎体模块，通过固定在轮辋外侧来支承车辆垂向载荷、减缓路面冲击和驱动车辆，该模块通过2个固定模块在轮胎圆周上进行定位和限位，通过壳体的弹性变形抵住两侧轮缘和各个模块之间的连接耳进行轴向和周向固定，且方便拆卸和更换，可以有效地提高汽车轮胎的安全性、环境适应性，增加使用寿命。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种双刚度模块化金属弹性轮胎，以解决现有技术中的塑料充气轮胎安全性能差的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种双刚度模块化金属弹性轮胎，包括多个胎体模块，多个胎体模块沿轮辋的安装槽的周向顺次连接而成构成轮胎胎体，胎体模块包括支撑壳体和内支撑体，支撑壳体为金属板材折叠而成的空心扇形，支撑壳体的靠近轮辋的一面形状与轮辋的安装槽相适配，支撑壳体的内部中部沿轮辋的轴向方向对称设置有两个内支撑体，内支撑体为金属板材弯曲而成，内支撑体的下部与支撑壳体的底部连接，内支撑体的顶部弯曲成拱形结构，对称设置的两个拱形结构相对设置且之间设置有空隙，拱形结构的顶部与支撑壳体的顶部内表面设置有空隙。

进一步地，内支撑体的刚度大于支撑壳体的刚度。

进一步地，支撑壳体的顶面冲压有多个胎面花纹。

进一步地，轮辋的安装槽上沿轮辋的中心轴对称设置有两个螺纹孔，胎体模块分为固定模块和连接模块两种，双刚度模块化金属弹性轮胎包括两个固定模块和多个连接模块，固定模块的支撑壳体的底部通过螺钉与轮辋上的螺纹孔连接，连接模块顺次卡接安装于两个固定模块之间。

进一步地，固定模块的支撑壳体的底部金属板材沿轮辋的轮缘对称折叠且端部预留有缝隙，固定模块的支撑壳体的底部金属板材端部上对称设置有半圆形螺纹孔，螺钉穿过半圆形螺纹孔与轮辋上的螺纹孔连接。

进一步地，连接模块的支撑壳体的底部金属板材沿轮辋的轮缘对称折叠且中部预留有缝隙，固定模块的支撑壳体的底部金属板材端部向支撑壳体的内部弯曲形成两个对称的弧面结构。

进一步地，对称的两个弧面结构之间的距离为大于等于1毫米小于等于2毫米，高度为大于等于3毫米小于等于5毫米。