一種機械夾固式免充氣輪子的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種機械夾固式免充氣輪子，包括主、副輪輞、胎圈、胎圈支承、定位元件和緊固件；所述主、副輪輞的外圓面為邊緣帶有凸緣的斜面，兩者定位后通過緊固件組合為一體，組合后兩者外圓面形成截面呈V形且兩側帶有凸緣的環形槽，所述胎圈和胎圈支承被夾固張緊在所述環形槽內，其中所述胎圈支承與呈V形的環形槽配合，所述胎圈位于胎圈支承的外周；所述胎圈的外徑大于輪輞邊凸緣的外徑，胎圈與主、副輪輞邊凸緣的外徑之差值為胎圈的允許磨損最大值。本發明不怕扎,不會爆胎，結構簡單可靠，輪胎與輪輞的結合力可調，胎圈散熱性能好，且橡膠使用量減少40％以上，制造工序少，成本低，胎圈拆卸方便，不用備胎，可多次翻新，節能環保。
【專利說明】一種機械夾固式免充氣輪子
[0001]
【技術領域】
[0002]本發明涉及一種免充氣輪子，適用于各種車輛、飛機、火炮等裝備。
[0003]
【背景技術】
[0004]現有技術中免充氣輪子的輪輞與輪胎的結合通常采用下述三種方法:其一是使用粘合劑粘合；其二是將輪胎直接鑄在輪輞上；其三是使用彈簧片，將彈簧片的一頭固定在輪輞上，另一頭依靠彈簧片彎曲而 產生的高彈力將輪胎緊緊頂起而成。使用第一、二兩種方法的輪子輪胎與輪輞的結合力較低，只適用于輕載、低速的情況，實際應用范圍很小。第三種方法的輪子則會使圓形的輪胎變成多邊形，無實際使用價值。
[0005]
【發明內容】
[0006]針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種機械夾固式免充氣輪子，此輪子除了具有現有免充氣輪子的不怕扎、刺、不會爆胎特點外，還具有結構簡單可靠，輪胎與輪輞的結合力大且可調的特點，輪胎的材料和厚度和現有充氣輪胎一樣，具有較好的散熱性能。
[0007]本發明為實現其目的所采取的技術方案:一種機械夾固式免充氣輪子，包括主、副輪輞、胎圈、胎圈支承、定位元件和緊固件；所述主、副輪輞的外圓面為邊緣帶有凸緣的斜面，兩者經定位元件定位后通過緊固件組合為一體，組合后兩者外圓面形成截面呈V形且兩側帶有凸緣的環形槽，或者，所述副輪輞分為左副輪輞和右副輪輞，兩者對稱；所述主輪輞位于左、右副輪輞中間，三者經定位元件定位后通過緊固件組合為一體，組合后左、右副輪輞外圓面形成截面呈V形環形槽；所述胎圈和胎圈支承被夾固張緊在所述環形槽內，其中所述胎圈支承與呈V形的環形槽配合，所述胎圈位于胎圈支承的外周；所述胎圈的外徑大于輪輞邊凸緣的外徑，胎圈與主、副輪輞邊凸緣的外徑之差值為胎圈的允許磨損最大值。
[0008]所述環形槽的V形截面角度為110-176度；所述胎圈支承的V形截面角度與主、副輪輞組合成的呈V形環形槽的截面角度一致。
[0009]所述定位元件采用孔定位元件、凸臺定位元件、凸緣定位元件或臺階定位元件。
[0010]所述胎圈和胎圈支承兩者為分體件或整體件。
[0011]當所述胎圈和胎圈支承為分體件時，胎圈支承采用C字形結構，呈斷開狀態；或胎圈支承做成若干段組合而成。
[0012]所述胎圈支承外表面布設軸向溝槽。
[0013]所述胎圈支承材料采用金屬材料或非金屬材料。所述金屬材料為鋼材、鋁材、鋁合金、鋅合金或鋅鋁合金；所述非金屬材料為聚氨酯、人造橡膠、廢舊輪胎回收制成的顆粒、塑料、玻纖或碳纖維增強的塑料、玻璃鋼、鈣塑或碳纖維。
[0014]當所述胎圈支承采用鋼材時，胎圈支承做成空心結構，胎圈支承的V形底部呈斷開狀態。
[0015]本發明與現有的免充氣輪子的主要區別在于輪輞與輪胎的結合方法不同，由于結合方法不同而產生的輪輞結構與現有的充氣或免充氣輪子的輪輞結構有很大改變。胎圈與輪輞邊凸緣的外徑差值，即為胎圈的可使用的允許磨損最大值。當二者的外徑即將一致時，應及時換新胎圈，若強行繼續使用，將會使金屬輪輞與路面發生強烈摩擦而損壞路面及輪輞，也不利于胎圈的翻新利用。
[0016]本發明的有益效果:本發明除了具有現有免充氣輪子的不怕扎、刺、不會爆胎的優點外，還具有結構簡單可靠，輪圈與輪輞的結合力大且可調的特點。胎圈的材料和厚度和現有充氣輪胎一樣，胎圈厚度較薄，故散熱性能好。由于本發明胎圈不需要輪胎兩側的胎側，橡膠使用量可減少40%以上，制造工序少，成本低，且胎圈拆卸方便，舊胎圈可多次翻新，不用備胎，節能環保。
[0017]
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]以下結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明。
[0019]圖1為實施例一主視結構示意圖；
圖2為實施例一局部 剖視結構意圖；
圖3為實施例二主視結構示意圖；
圖4為實施例二局部剖視結構示意圖；
圖5為實施例二主視結構意圖；
圖6為實施例三局部剖視結構示意圖；
圖7為實施例四主視結構意圖；
圖8為實施例四局部剖視結構示意圖；
圖9為實施例五局部剖視結構示意圖；
圖10為胎圈與胎圈支承連為一體的剖視結構示意圖；
圖11為胎圈支承局部俯視結構^^意圖；
圖12(a)為胎圈支承結構示意圖；
圖12(b)為空心胎圈支承截面結構示意圖；
圖13(a)為本發明裝配示意圖；
圖13(b)為本發明裝配示意圖。
[0020]圖中:1、胎圈，2、胎圈支承，3、主輪輞，4、副輪輞，5、緊固件，6、定位孔，7、定位榫，
8、安裝孔，9、凸臺，10、凸緣，11、凸榫，12、壓板，13、溝槽。
[0021]
【具體實施方式】
[0022]本發明由胎圈1，胎圈支承2和輪輞三大部分組成。
[0023]胎圈與現有充氣輪胎相比，其材料及厚度均可相同，只是沒兩側的胎側，故名胎圈。輪輞所采用的材料可以與現有充氣或免充氣的輪子的輪輞的材料相同，但結構不同。輪輞按結構可分為二片式和三片式兩類。二片式輪輞可通過四種方式定位:a、孔定位，b、凸臺定位，C、凸緣定位，d、臺階定位。
[0024]實施例一
二片式輪輞孔定位輪子
如圖1、2所示，本發明包括主、副輪輞3、4、胎圈1、胎圈支承2和緊固件5。主、副輪輞
3、4的外圓面為邊緣帶有凸緣的斜面，主、副輪輞3、4通過孔定位后，用緊固件5組合為一體，組合后兩者外圓周表面形成截面呈V形且兩側帶有凸緣的環形槽。胎圈I和胎圈支承2夾固張緊在環形槽內，其中胎圈支承2與截面呈V形的環形槽貼合，胎圈I位于胎圈支承2的外周并被夾固張緊在兩凸緣之間的V形槽內。胎圈支承2的V形截面角度與主、副輪輞
3、4組合成的呈V形環形槽的截面角度一致。胎圈I的外徑大于輪輞邊凸緣的外徑，胎圈I與主、副輪輞邊凸緣的外徑之差值，即為胎圈允許磨損的最大值。
[0025]胎圈支承2的外圓直徑與胎圈I內圓直徑相同，在裝配時，這二者會貼合在一起。胎圈支承2內圓面截面形狀呈V形，胎圈支承2與主輪輞3、副輪輞4合攏后形成的V形截面相配合，在裝配時這三者會貼合在一起。環形槽的V形截面的角度為110-176度，根據輪子直徑大小和胎圈寬度選擇其中的合適角度。為使胎圈支承2與胎圈I能緊密結合，胎圈支承采用C字形結構，呈斷開狀態，如圖12(a)所示(或者，胎圈支承做成若干段組合而成)。根據需要胎圈支承也可以做成空心的，胎圈與胎圈支承也可以做成一體，稱為整體胎圈，如圖10所示。胎圈支承采用的材料可與胎圈相同，也可以采用不一樣的材料，如采用鋼、鋁、鋁合金、鋅合金、鋅鋁合金等金屬材料，還可采用如聚氨酯、人造橡膠、廢舊輪胎回收制成的顆粒、塑料、玻纖或碳纖維增強的塑料、玻璃鋼、鈣塑或碳纖維等非金屬材料。為了使胎圈支承與胎圈之間增加磨擦力和具有排氣作用，可在胎圈支承2的外表面布置溝槽，如圖11、12(a)所示。當胎圈支承2采用鋼材時，胎圈支承可以做成空心，V形底部呈斷開狀態，見圖12(b)。
[0026]主、副輪輞所采用的材料可以與現有充氣或免充氣的輪子的輪輞的材料相同。
[0027]主、副輪輞3、4通過孔定位元件的定位，本例中孔定位元件由定位孔6和定位榫7構成，通過定位孔6和定位榫7使主、副輪輞3、4定位。定位榫7設在副輪輞4上,定位孔6設在主輪輞3上，兩者位置對應。定位孔6下方的孔為輪子與輪軸的安裝孔8。
[0028]實施例二
二片式輪輞凸臺定位輪子
本例與例一的區別在于定位方式不同，本例的定位元件采用凸臺定位元件-即凸臺9，其余相同不再贅述。如圖3、4所示，主輪輞3設凸臺9，副輪輞底端置于凸臺9上。
[0029]實施例三
二片式輪輞凸緣定位輪子
本例與例一的區別在于定位方式不同，本例的定位元件采用凸緣定位元件，由凸緣10和凸榫11構成，其余相同不再贅述。如圖5、6所示，主輪輞3設凸緣10，副輪輞相應位置設凸榫11，定位時凸榫11嵌入凸緣10內。
[0030]實施例四
二片式輪輞臺階定位輪子 本例與例一的區別在于定位方式不同，本例采用臺階定位元件，壓板作為緊固件固定主、副輪輞，其余相同不再贅述。如圖7、8所示，主輪輞3上部呈環形臺階狀，第一臺階為斜面，第二臺階為平面并作為臺階定位元件。副輪輞4置于第二臺階上后與主輪輞3第一臺價的斜面形成截面呈V形的環形槽，主輪輞3的第二臺階下方設有用于固定壓板12的通孔，壓板12通過螺絲使主、副輪輞固定。
[0031]實施例五 三片式輪輞輪子
如圖9所示，三片式輪輞由一個主輪輞3和兩個副輪輞4 (即兩個結構相同且對稱的左、右副輪輞)構成，兩個副輪輞4的下端置于位于中間的主輪輞3兩側相對稱的凸臺上定位，通過緊固件5緊固主、副輪輞閉合形成截面呈V形環形槽。當然也可采用上述的孔定位和凸緣定位方式。
[0032]二片式、三片式輪輞中的緊固件除二片式中因使用臺階定位而用壓板和螺絲外，見圖7、8。其他緊固件均為螺栓螺母結構，為防止松動，采用雙螺母緊固方式。
[0033]為加大輪輞與胎圈支承(或整體胎圈)這幾個部分之間的接觸面積提高結合力，采用如下方法:
當胎圈支承材料的硬度遠高于胎圈的硬度時，應在其外圓周表面上開軸向溝槽，形狀可以是波浪形，三角形，梯形，網紋等。當胎圈支承材料硬度與胎圈材料硬度相當或接近時，則應在主、副輪輞的斜面上開軸向溝槽，形狀同上，同理，整體胎圈也應如此，因其材料硬度遠低于輪輞的硬度。這樣做的目的是當主、副輪輞(三片式是二個副輪輞)在緊固件作用下形成V形時會使硬度較低的整體胎圈或胎圈上產生相應的溝槽，故而能加大二者間的接觸面積，進而加大結合力。
[0034]裝配(以二片式為例說明):
在主輪輞上放胎圈，胎圈支承(或整體胎圈)，再放上副輪輞，主輪輞和副輪輞經由定位元件定位，這時胎圈支承或整體胎圈在A點的內徑尺寸與主、副輪輞在A點相對應處的外徑尺寸一致，因兩者的V形截面的角度相同，故胎圈支承或整體胎圈與主、副輪輞截面為V形的外圓面貼合在一起。如圖13(a)所示。將緊固件中的螺栓穿過二者之間的對應孔，擰上相應的螺母并轉動，因橡膠具有一定的彈性，使主、副輪輞產生軸向的相向移動(即由A點向B點移動)，主、副輪輞上的斜面開始形成V形，同時推動胎圈支承，胎圈(或整體胎圈)產生徑向移動。當螺母轉動到設定的位置時，胎圈支承或整體胎圈由A點移動到B點，胎圈張緊，如圖13(b)所示。胎圈支承，胎圈(或整體胎圈)與輪輞的結合力也已達到設定值，且在主、副輪輞相對的端面之間形成了一定的間隙，以利組裝時排氣或需要對胎圈松緊度調節時用。這時再在前一個螺母上再加一個螺母(或扣緊螺母)，將二者旋緊，這樣螺母就不會產生松動，達到保持設定的結合力的目的。
[0035]至此，完成本發明所述的機械夾固式輪子的裝配。
[0036]上述僅為本發明的實施例而已，對本領域的技術人員來說,本發明有多種更改和變化。凡在本發明的發明思想和原則之內，作出任何修改，等同替換，改進等，均應包括在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種機械夾固式免充氣輪子，其特征在于:包括主、副輪輞(3、4)、胎圈(I)、胎圈支承(2)、定位元件和緊固件(5);所述主、副輪輞(3、4)的外圓面為邊緣帶有凸緣的斜面，兩者經定位元件定位后通過緊固件(5)組合為一體，組合后兩者外圓面形成截面呈V形且兩側帶有凸緣的環形槽；或者，所述副輪輞(4)分為左副輪輞和右副輪輞，兩者對稱；所述主輪輞(3)位于左、右副輪輞中間，三者經定位元件定位后通過緊固件(5)組合為一體，組合后左、右副輪輞外圓面形成截面呈V形環形槽；所述胎圈(I)和胎圈支承(2)被夾固張緊在所述環形槽內，其中所述胎圈支承(2)與呈V形的環形槽配合，所述胎圈(I)位于胎圈支承(2)的外周；所述胎圈(I)的外徑大于輪輞邊凸緣的外徑，胎圈(I)與主、副輪輞邊凸緣的外徑之差值為胎圈的允許磨損最大值。
2.根據權利要求1所述的機械夾固式免充氣輪子，其特征在于:所述環形槽的V形截面的角度為110-176度；所述胎圈支承(2)的V形截面角度與主、副輪輞(3、4)組合成的呈V形環形槽的截面角度一致。
3.根據權利要求1所述的機械夾固式免充氣輪子，其特征在于:所述定位元件采用孔定位元件、凸臺定位元件、凸緣定位元件或臺階定位元件。
4.根據權利要求1所述的機械夾固式免充氣輪子，其特征在于:所述胎圈(I)和胎圈支承(2)兩者為分體件或整體件。
5.根據權利要求4所述的機械夾固式免充氣輪子，其特征在于:當所述胎圈(I)和胎圈支承(2)為分體件時，胎圈支承(2)采用C字形結構，呈斷開狀態，或胎圈支承做成若干段組合而成。
6.根據權利要求5所述的機械夾固式免充氣輪子，其特征在于:所述胎圈支承(2)外表面布設軸向溝槽。
7.根據權利要求4、5或6所述的機械夾固式免充氣輪子，其特征在于:所述胎圈支承(2)的材料采用金屬材料或非金屬材料；所述金屬材料為鋼材、鋁材、鋁合金、鋅合金或鋅鋁合金；所述非金屬材料為聚氨酯、人造橡膠、廢舊輪胎回收制成的顆粒、塑料、玻纖或碳纖維增強的塑料、玻璃鋼、鈣塑或碳纖維。
8.根據權利要求7所述的機械夾固式免充氣輪子，其特征在于:當所述胎圈支承(2)采用鋼材時，胎圈支承做成空心結構，胎圈支承的V形底部呈斷開狀態。
【文檔編號】B60C7/24GK103921626SQ201410183681
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年5月4日 優先權日:2014年5月4日
【發明者】姚珍漢 申請人:姚珍漢