[发明专利]机械弹力车轮

说明书

本发明机械弹力车轮系靠弹性外轮、内轮及装设在内外轮之间的多组弓曲形弹簧等构成，形成了十分完整的园内弹力封闭暨整体弹性受力新原理。能够非常可靠的承担载荷，并在低、中、高速滚动运动中良好的缓解和消除冲击振动。是轮胎的换代产品，属汽车类车辆行驶装置之技术领域。

当今世界，汽车类车辆是主要的交通运输工具，然而，其行驶装置所采用的以充气式为主的橡胶轮胎，在经历了百年漫长的使用中，改进性潜力已挖掘殆尽，尚存在着漏气、惧扎、易破损、气压高抗振性能差，而气压低又严重耗能，且胎体局部形变剧烈，寿命锐减等等多方面的固有缺陷。显然，这些原理性的先天不足，很难甚至无法得以解决。这种充气轮胎还存在橡胶耗量大而利用率低及运输成本高的问题。

汽车类车辆在其整个发展过程中竞争激烈，各制造厂家争先采用新技术、新材料，使整车性能得到了日新月异的发展。因此，对行驶装置在机械效率、车速、越野性、防振性、可靠性、寿命、抗老化等等诸多方面，提出了更高的适应性匹配要求，充气轮胎已难于胜任。而一些特殊用途车辆，对上述性能要求更严。鉴于此，国际上对于汽车类车辆行驶装置的新探索，一直非常活跃，先后出现了诸如多气隔轮胎、橡皮球轮胎、充粘液自补轮胎、海绵体轮胎、钢丝子午线新技术、尼龙帘子布新材料等等。可惜，由于未能在原理上有所进步，长期在“胎”上徘徊的结果是产品性能上的顾此失彼而均未取得什么重大突破，却使“胎”的构造和工艺更为复杂，橡胶耗量更大，利用率更低，成本更高。

本发明机械弹力车轮，目的就是在于从根本上克服轮胎的种种固有缺陷，使原来在轮胎上矛盾的无法同时实现的多项性能要求，在新原理的机械弹力车轮上高度有效的统一起来，使汽车类车辆得到有突破性发展的、性能优异的崭新行驶装置。

本发明的机械弹力车轮，如附图1所示：由行驶胶圈1、弹性环2、弹性环组合卡3、销轴4、弓曲形弹簧5、罗栓轴6、内轮7所构成。

如图1：三个以上的弹性环组合卡3，将一根以上的弹性环2沿园周等角钩卡组合排列在一起（钩卡头先是以直片状间插进环缝后再铆弯成钩状，钩卡住弹性环），构成组合弹性骨架圈，将其埋设预置硫化在行驶胶圈1的胶层内（胶圈外园面硫化模压上如同轮胎面的花纹，胶层内铺设帘子布等），这样就制成了弹性外轮。

用销轴4将三根（或三组）以上的弓曲形弹簧5一端的销孔与弹性外轮上弹性环组合卡3上的朝向园内的销座孔相连接（弓曲形弹簧的销孔在轴上能自由摆动）将内轮7置于弹性外轮内，用罗栓轴6将弓曲形弹簧5的另一端销孔与内轮7外园上的罗栓轴坐孔连接（弓曲形弹簧的销孔能在罗栓轴上自由摆动）。这样，就制成了机械弹性车轮。用机械弹性车轮的内轮上的罗栓轴6的罗栓丝扣部分固定在汽车类车辆底盘的轴上。

装配了机械弹性车轮的车辆行驶时，其车轮中的弓曲形弹簧交替受拉力和压力，处在上部受拉时弓曲度变小，转到下部受压时弓曲度变大。由于弹性外轮在滚动过程中的任何瞬时，上部总是受到弓曲形弹簧的拉力，下部又总是通过弓曲形弹簧被地面支承着，因此，弹性外轮会产生与地面垂直为短轴的整体弹性椭园变形。这种整体椭园变形，既得到了非常理想的增大着地面积，又使弹力封闭在弹性外轮内，使车轮整体和各组弓曲形弹簧的受力得到极为有力的协调和适度平衡。很明显，机械弹力车轮能够将十分高强的弹性，优异的防冲振能力，满意的承载能力，足够的着地面积等性能高度理想的统一起来。构成本发明核心的关键另部件弹性环2和弓曲形弹簧5的大小，长度、弹性、弹力刚度、强度、材质、截面形状及数量，可根据车轮的承载大小需要，车轮直径（几何参数）和工作环境的适应要求加以选择计算设计确定。弹性环2的几何形状和构成及弓曲形弹簧5的曲弓度、弓曲数与几何形状均可根据实际需要和空间范畴加以设计确定。

弹性环2和弓曲形弹簧5有极为成熟简易的制造工艺和非常可靠的超长使用寿命，它们的制作是弹性另件中最简单的。