[实用新型]基于负泊松比结构的非充气车轮

说明书

本实用新型提供一种基于负泊松比结构的非充气车轮，包括轮毂、负泊松比支撑体和外胎面。负泊松比支撑体环绕安装在轮毂外侧，外胎面环绕安装在负泊松比支撑体外侧。轮毂采用平底轮辋，轮辐与安装孔与现有的轮毂相同，负泊松比支撑体具有弹性变形能力，外胎面采用低滚阻橡胶，胎面具有增大摩擦力的花纹。本实用新型的技术方案采用负泊松比支撑体替代充气轮胎部分，既能起到支撑作用，又能够满足减振吸能的要求，而且降低了车轮整体质量，保证了汽车的平顺性，结构简单，便于制造。

技术领域

本实用新型属于车轮领域，具体涉及一种基于负泊松比结构的非充气车轮。

背景技术

目前，市场上的充气轮胎是橡胶密闭有压力的空气，空气受到压缩时，空气分子对容器壁的碰撞更加激烈，而且空气轮胎容易受到尖锐物体的刺激，容易爆胎。因此，基于安全性能的考量，非充气轮胎应运而生，它是利用轮胎自身材料和结构实现支撑以及缓冲的作用，相比于充气轮胎，非充气的轮胎具有免维修、免爆胎的优势。

目前，市场上的非充气轮胎主要有两类，一种是橡胶实心轮胎，已有上百年的生产历史，但是其局限性也是显而易见的，胎体重量大、弹性差、滚阻大，适用于低速重载车辆。另一种是具有弹性变形为结构支撑体的车轮，法国米其林公司推出的TWEEL和美国Polaris公司推出的TerrainArmor是具有代表性的产品，但是其造价高昂，无法大规模生产。

负泊松比结构与传统的正泊松比结构相比，在受压时，会沿着压力的垂直方向进行收缩；受拉时，会沿着压力的垂直方向膨胀。这与传统材料是完全相反的，所以具有很强的抗压性和抗冲击性，力学性能优异。

实用新型内容

针对上述现有车轮的技术问题，本实用新型提出了一种基于负泊松比结构的非充气车轮，本实用新型设计的非充气车轮是由具有弹性变形的负泊松比结构单元作为车轮的支撑体，使得车轮不仅具有很强的支撑能力，同时能够承受较大的变形，保证车辆驾驶的平顺性。

为实现上述目的，本实用新型是根据以下技术方案实现的：

具体地，本实用新型提供一种基于负泊松比结构的非充气轮胎，其包括轮毂、负泊松比支撑体以及外胎面，所述负泊松比支撑体环绕安装在所述轮毂的外侧，所述外胎面环绕安装在所述负泊松比支撑体的外侧；

所述轮毂为平底轮辋，所述平底轮辋的外侧设置有用于对负泊松比支撑体进行安装的定位孔；

所述负泊松比支撑体的截面为两个连接在一起的梯型，所述负泊松比支撑体的外部设置有收紧带，所述负泊松比支撑体包括一层或多层支撑体，每一层支撑体包括多个支撑单元，每一层的支撑体的多个支撑单元均匀设置在所述轮毂的外表面，每一个支撑单元包括刚性支架和弹性元件，所述刚性支架包括两个第一支撑板、两个第二支撑板以及转轴，所述第一支撑板的第一端借助于转轴连接所述外胎面，所述第一支撑板的第二端借助于转轴连接所述第二支撑板的第一端，所述第二支撑板的第二端借助于转轴固定在所述轮毂的外表面上，两个第一支撑板和两个第二支撑板分别对称安装，两个第一支撑板的第一端之间均匀设置有多个弹性元件，所述第一支撑板的第一端部均匀设置有容纳弹性元件的凹槽，弹性元件借助于转轴进行安装；

所述外胎面由低滚阻橡胶制成，所述外胎面的表面设置有用于增大接触摩擦力的花纹。

优选地，所述支撑单元的数量根据需要进行设定。

优选地，所述弹性元件和收紧带的材料为钢索、金属丝、橡胶、尼龙、树脂或塑料。

优选地，所述第一支撑板和第二支撑板均为整体式空心板式结构，其横截面为U型，板式结构的两个端部分别设置有凹槽。

优选地，所述第一支撑板和第二支撑板为由两块片式结构焊接在一起的分体式结构，每一块片式结构的两端均匀设置有凹槽。

优选地，所述收紧带设置有两条，两条收紧带分别设置在负泊松比支撑体的前后两侧。