無緣輪的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及包括輪轂和圍繞輪轂隔開的多個(gè)懸臂式葉片的無緣交通工具輪。每個(gè)葉片具有從輪轂延伸的內(nèi)部根部、外部末端以及在根部和末端之間延伸的第一主葉片表面和第二主葉片表面。每個(gè)葉片具有允許沿著其長度的至少一部分在第一空載葉片構(gòu)型和任何數(shù)量的第二負(fù)載葉片構(gòu)型之間獨(dú)立地彎曲的剛度。接近葉片末端測(cè)量的至少一個(gè)葉片在子午面中從前至后的深度大于接近葉片根部的相同測(cè)量結(jié)果。葉片適合于在輪的圓周面中彎曲。多部分套筒粘附到葉片末端，以便提供犧牲性磨損表面。
【專利說明】無緣輪
[0001]本發(fā)明涉及一種無緣輪(rimless wheel)，并且特別且但不排他地涉及用于陸地和/或水陸兩用和/或水運(yùn)的交通工具的葉片式輪。
[0002]提供具有依賴于交通工具期望在其上行進(jìn)的地形的類型的輪配置的陸地交通工具是眾所周知的。特別地，用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、娛樂和軍用目的的某些交通工具通常具備定制的輪胎面和/或輪和軌道配置，以有助于交通工具在給定的表面類型上的推進(jìn)，所述給定的表面類型的范圍從堅(jiān)硬的平坦地面至粗糙的不平坦柔軟或陡峭地傾斜的地形。改裝傳統(tǒng)的公路交通工具以使其能夠在雪和/或冰覆蓋的表面上臨時(shí)地駕駛，這也是已知的。通常，這涉及特殊改裝的冬季雪地輪胎的使用，所述特殊改裝的冬季雪地輪胎具有較大的接地面，特殊的胎紋溝胎面花紋、嵌入螺柱配置或定制的彈性體組分，每個(gè)用于增加與下墊面的凝聚力的目的。
[0003]另外，還已知提供配有用于推進(jìn)水陸兩用交通工具穿過水和越過陸地的雙重目的漿葉的混合輪。
[0004]然而，上述輪類型具有幾個(gè)缺點(diǎn)。例如，其不適合于在大范圍的不同表面類型上令人滿意地推動(dòng)交通工具。特別地，適用于特殊的表面地形類型的輪可能要求交通工具具備復(fù)雜的懸掛裝置和傳動(dòng)裝置。另外，某些輪類型易受到機(jī)械損毀和穿刺的影響。
[0005]在本 申請(qǐng)人:的共同未決的專利申請(qǐng)(PCT/GB2010/052016)中公開的發(fā)明對(duì)傳統(tǒng)的交通工具輪提出了徹底的解決方案，其克服上述局限性中的一些。這通過提供包括圍繞中心輪轂配置的多個(gè)彈性懸臂式葉片的無緣交通工具輪來實(shí)現(xiàn)，由此每個(gè)葉片具有允許獨(dú)立彎曲的剛度，從而在交通工具在各種下墊面類型上移動(dòng)時(shí)提供增強(qiáng)的牽引力和懸掛性能。
[0006]盡管在輪設(shè)計(jì)方面表現(xiàn)出重大突破，但是留下與本 申請(qǐng)人:的在先發(fā)明相關(guān)的幾個(gè)不足之處。例如，輪幾何結(jié)構(gòu)傾向于限制其應(yīng)用到更大的工業(yè)類型交通工具和/或已被大幅修改以容納其柔性葉片的交通工具。另外，已觀察到，葉片末端(blade tip)傾向于損毀較軟的地面，例如位于淺雪下方的草皮。相反，當(dāng)用在較硬的地表面時(shí)，為葉片提供所需柔性的彈性體材料傾向于快速地磨損，從而限制輪的使用壽命。因此，存在對(duì)于克服這些留下的不足之處中的至少一些的交通工具輪的進(jìn)一步要求。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了無緣交通工具輪，其包括:
[0008]( i )輪轂；
[0009](ii)圍繞輪轂隔開的多個(gè)懸臂式葉片，每個(gè)葉片具有從輪轂延伸的內(nèi)部根部(inner root)、外部末端(outer tip)以及在根部和末端之間延伸的第一主葉片表面和第二主葉片表面；
[0010]其中每個(gè)葉片由第一類型的材料形成并具有允許沿著其長度的至少一部分在第一空載葉片構(gòu)型和任何數(shù)量的第二負(fù)載葉片構(gòu)型之間獨(dú)立彎曲的剛度；
[0011]其中接近葉片末端測(cè)量的至少一個(gè)葉片在子午面中從前至后的深度大于接近葉片根部的相同測(cè)量結(jié)果；且其中葉片適合于在輪的圓周面中彎曲。
[0012]可選地，葉片末端在子午面中界定大體上T形的葉片。
[0013]可選地，葉片末端在子午面中界定不對(duì)稱的大體上T形的葉片。[0014]可選地,第二類型犧牲性材料(sacrificial material)在每個(gè)葉片的第一主葉片表面和/或第二主葉片表面上連接到每個(gè)葉片的外部末端。
[0015]可選地，當(dāng)在第一空載葉片構(gòu)型中時(shí)，每個(gè)葉片從輪轂基本上徑向地延伸，且第一主葉片表面和第二主葉片表面在根部和末端之間沿其長度是基本上平面的。
[0016]可選地，當(dāng)在第二負(fù)載葉片構(gòu)型中的任一種中時(shí)，每個(gè)葉片的外部末端的至少一部分脫離與其內(nèi)部根部的徑向?qū)R，且第一主葉片表面和第二主葉片表面在負(fù)載下在根部和末端之間彎曲。
[0017]可選地，每個(gè)葉片從根部至末端的長度位于在葉片內(nèi)部根部處測(cè)量的輪轂的周長的3%和20%之間。
[0018]可選地，在葉片部根部處測(cè)量的每個(gè)葉片在子午面中從前至后的深度在每個(gè)葉片從根部至末端的長度的70%和160%之間。
[0019]可選地，每個(gè)葉片在圓周面中的寬度朝向其外部末端逐漸減小。
[0020]可選地，加固腹板接近輪轂在相鄰葉片之間圓周地延伸。
[0021]可選地，加固腹板在子午面中從前至后的深度位于在葉片根部處測(cè)量的每個(gè)葉片在子午面中從前至后的深度的5%和10%之間。
[0022]可選地，每個(gè)加固腹板在圓周面中呈三角形。
[0023]可選地，輪轂設(shè)有在十四個(gè)和二十四個(gè)之間的懸臂式葉片。
[0024]可選地，輪轂和懸臂式葉片由彈性體材料整體地模制。
[0025]可選擇地，輪轂和懸臂式葉片由彈性體材料模制為分開的部分以用于隨后的裝配。
[0026]可選地，彈性體材料是聚氨酯塑料材料。
[0027]可選地，犧牲性材料包括彈性體材料。
[0028]可選地，彈性體材料是合成的橡膠和/或天然的橡膠。
[0029]可選地，犧牲性材料通過粘合劑結(jié)合到每個(gè)葉片末端。
[0030]可選擇地或此外，犧牲性材料通過機(jī)械緊固件連接到每個(gè)葉片末端。
[0031]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了將犧牲性材料的多部分套筒附接至根據(jù)第一方面的無緣交通工具輪的葉片的方法，該方法包括步驟:
[0032](i)提供根據(jù)第一方面的無緣交通工具輪，其中接近葉片末端測(cè)量的至少一個(gè)葉片在子午面中從前至后的深度大于接近葉片根部的相同測(cè)量結(jié)果；
[0033](ii)提供多部分套筒，其中獨(dú)立的套筒部分定尺寸為使得當(dāng)組合時(shí)，其大于在子午面中其最深部分測(cè)量時(shí)的葉片末端；
[0034](iii)定位一個(gè)或多個(gè)第一套筒部分，以便重疊第一主葉片末端表面；
[0035]( iv)定位一個(gè)或多個(gè)第二套筒部分，以便與第二主葉片末端表面重疊并疊加一個(gè)或多個(gè)第一套筒部分；且將第一套筒部分和第二套筒部分的延伸超出擴(kuò)展的葉片末端的相應(yīng)的外圍邊緣的所有疊加的外圍邊緣緊固在一起。
[0036]可選地，方法被修改使得:
[0037]步驟(ii)涉及提供兩部分套筒，其中每個(gè)套筒部分包括第一主表面和第二要表面，第一主表面和第二要表面各自通過公共腹板被外圍地連接，且其中所述表面被各自定尺寸，以便大于在子午面中在其最深部分處測(cè)量時(shí)的葉片末端；[0038]步驟(iii)涉及定位第一套筒部分，使得其公共腹板接近在葉片及其擴(kuò)展的葉片末端之間的第一接合部定位；圍繞公共腹板折疊第一套筒部分以便疊加其第一主表面和第二主表面并重疊相應(yīng)的第一主葉片末端表面和第二主葉片末端表面；以及將第一套筒部分的延伸超出擴(kuò)展的葉片末端的相應(yīng)的外圍邊緣的所有疊加的外圍邊緣緊固在一起；并且
[0039]步驟(iv)涉及定位第二套筒部分，使得其公共腹板接近葉片及其擴(kuò)展的葉片末端之間的第二接合部定位；圍繞公共腹板折疊第二套筒部分以便疊加其第一主表面和第二主表面并重疊第一套筒部分的第一主表面和第二主表面；以及將第二套筒部分緊固到第一套筒部分。
[0040]可選地，將所有疊加的外圍邊緣緊固在一起的步驟通過在相應(yīng)的疊加的套筒部分之間應(yīng)用粘合劑來實(shí)現(xiàn)。
[0041]可選地，將第二套筒部分緊固到第一套筒部分的步驟通過在相應(yīng)的重疊套筒部分之間應(yīng)用粘合劑來實(shí)現(xiàn)。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供包括至少一個(gè)根據(jù)第一方面的無緣輪的客運(yùn)交通工具。
[0043]可選地,該交通工具是陸地交通工具。
[0044]可選擇地，該交通工具是水陸兩用的交通工具。
[0045]可選擇地,該交通工具是水運(yùn)交通工具。
[0046]現(xiàn)在將僅僅通過例子來參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施方案，在附圖中:
[0047]圖1a是具有在非偏轉(zhuǎn)狀態(tài)下的所有葉片的根據(jù)本發(fā)明的無緣輪的示意性等距視圖；
[0048]圖1b是圖1a的輪的端視圖；
[0049]圖1c是圖1a的輪的側(cè)視圖；
[0050]圖2a是具有在非偏轉(zhuǎn)狀態(tài)下的所有葉片的根據(jù)本發(fā)明的可選擇的輪的示意性等距視圖；
[0051]圖2b是圖2a的輪的端視圖；
[0052]圖2c是圖2a的輪的側(cè)視圖；
[0053]圖3a是具有在偏轉(zhuǎn)狀態(tài)下的所有葉片的根據(jù)本發(fā)明的輪的示意性等距視圖；
[0054]圖3b是圖3a的輪的端視圖；
[0055]圖3c是圖3a的輪的側(cè)視圖；
[0056]圖4a是包括不對(duì)稱的T形葉片的根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)可選擇的輪的局部示意性透視圖；
[0057]圖4b是從另一個(gè)角度看到的圖4a的輪的局部示意性透視圖；
[0058]圖4c是圖4a/4b的輪的示意性等距端視和側(cè)視圖；
[0059]圖4d上具有附接至其擴(kuò)展的葉片末端的犧牲性套筒的圖4a/4b的輪的示意性等距端視和側(cè)視圖；
[0060]圖5a是擴(kuò)展的葉片末端和用于封裝葉片末端的犧牲性材料的兩部分套筒的分解局部不意圖；
[0061]圖5b是當(dāng)在顯示合適的位置中的兩部套筒的子午面中觀察時(shí)的圖5a的擴(kuò)展的葉片末端的不意圖；[0062]圖5c是沿圖5b的擴(kuò)展的葉片末端的A-A的示意性截面視圖；以及
[0063]圖5d是圖5b的擴(kuò)展葉片末端的示意性端視圖。
[0064]圖1a-1c示出了空載的輪，該空載的輪包括環(huán)形輪轂部分10且具有從輪轂部分10向外徑向地延伸并圍繞其圓周均勻地分布的十四個(gè)相同的葉片12。輪可以由聚氨酯塑料材料以整件或一系列不同部分澆注或注射模制并被安裝在金屬輪的輪轂上。每個(gè)葉片12具有在徑向方向上從其在內(nèi)部根部部分14處連接到輪轂10的連接部向外部末端16測(cè)量的長度。輪轂10和葉片12每一個(gè)在軸向方向上具有深度。在其外部末端16處測(cè)量的葉片12的深度大于在其內(nèi)部根部14處的相應(yīng)測(cè)量結(jié)果，使得葉片具有接近其末端16的擴(kuò)展的矩形部分，其在子午面中界定總體上T形的葉片。圖1a-1c中所示的擴(kuò)展部分的在徑向方向測(cè)量的長度為從根部14至末端16的全部葉片長度的大約28%。輪轂部分10的內(nèi)部表面界定圓柱形通道18。每個(gè)葉片12設(shè)有面對(duì)相鄰葉片12的相應(yīng)的表面A、B的第一和第二主葉片表面a、b。
[0065]大體上三角形和平面的加固腹板15設(shè)置在相鄰的主葉片表面A、B之間。如圖1c中最清楚地示出的，加固腹板15沿每個(gè)主葉片表面B的長度的一部分從輪轂10的外表面朝向葉片末端16徑向地向外延伸。如在圖1b中最佳地不出的,加固腹板15位于相對(duì)于子午面和輪的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線垂直地定向的平面(以下為圓周面)中，且沿葉片深度與中點(diǎn)重合地定位。將理解的是，這種配置限制沿每個(gè)葉片12的長度的彎曲程度并給予在使用期間經(jīng)受較高的應(yīng)用張力和/或壓縮載荷的輪另外的力。
[0066]圖2a_2c示出了可選擇的實(shí)施方案，其中加固腹板15、輪轂10的外表面和每個(gè)葉片表面B之間的連接部通過彼此融合的彎曲表面15a界定。將理解的是，由加固腹板15給予的強(qiáng)度可以通過改變其厚度和/或用在相鄰葉片之間的腹板的數(shù)量和/或彎曲面15a的
厚度來變化。
[0067]圖1a-1c和2a_2c中所示的每個(gè)葉片表面A、B沿其長度在其與輪轂部分10融合的內(nèi)部根部部分14和其外部末端16之間基本上是平面的。每個(gè)葉片12在圓周面中的寬度小于其在子午面中的深度，并且從其內(nèi)部根部部分14朝向其外部末端16成錐形。
[0068]通過圖1a-1c的實(shí)施方式例示的特定輪的測(cè)量結(jié)果是:輪直徑=811毫米；輪轂(外部)直徑=410毫米；輪轂(外部)周長=1288毫米；葉片長度=200.5毫米；葉片深度(根部處)=130毫米；葉片深度(末端處)=265毫米；葉片末端處擴(kuò)展部分的(在徑向方向上測(cè)量的)長度=55.5毫米；密度:1.14克/立方厘米；硬度:95A肖氏；斷裂處伸長率:450%，彎曲模量:0.0758吉帕(GPa);撕裂強(qiáng)度:133千牛頓/米。
[0069]在上述實(shí)施方案的每一個(gè)中，由于每個(gè)葉片12相對(duì)于其圓周面中的寬度是長的，因此其懸臂式連接部允許如圖3a_3c中所示例的相對(duì)于輪轂部分10的彎曲程度。當(dāng)然，實(shí)際上僅僅與下墊面接觸的那些葉片12將在無緣輪的旋轉(zhuǎn)期間將被偏轉(zhuǎn)。
[0070]選擇形成輪的彈性地材料以給每個(gè)葉片12提供適當(dāng)?shù)膭偠?，允許偏離其相對(duì)于輪轂部分10的自然(空載)徑向構(gòu)型的獨(dú)立的彎曲度。雖然每個(gè)葉片12的尺寸指出彎曲被主要地允許在圓周面中，但是不排除子午面中的一定程度的彎曲。葉片12在圓周面中的任何彎曲給予其主葉片表面A、B相應(yīng)的彎曲，如在圖3a-3c中所示例的。沿葉片的長度的部分的加固腹板(未呈現(xiàn)在圖3a-3c中)的存在無疑將約束彎曲程度和/或限定其至外部末端16。[0071]葉片12的剛度或柔量及施加負(fù)載的存在，即由施加扭矩(在順時(shí)針方向上)和交通工具重量產(chǎn)生的負(fù)載的存在，每個(gè)引起輪的半徑局部減小。半徑上的局部減小由輪轂10和與下墊面接觸的那些葉片12之間的相對(duì)旋轉(zhuǎn)引起。這導(dǎo)致葉片12的部分地收縮，以便通過葉片12的主葉片表面A的外部部分支撐下墊面地形(未示出)上的輪。葉片12的收縮外部部分在徑向方向上部分地重疊且其主葉片表面A、B在改變延伸的使用中彎曲以呈現(xiàn)與下墊面地帶的總體增加的接觸區(qū)域。如圖3a中最佳地看到的，主葉片表面的重疊外部部分的接觸區(qū)域呈現(xiàn)對(duì)下墊面地帶來說相對(duì)大的接觸區(qū)域，從而起到改進(jìn)陸地交通工具的牽引力和制動(dòng)的作用。實(shí)際上，每個(gè)葉片的外部末端16的方形形狀呈現(xiàn)更大更有效率的接觸區(qū)域，其可以用最小的牽引力損耗圍繞不平坦目標(biāo)更好地變形。另外，由于每個(gè)葉片12具有從其根部部分14朝向其外部末端16持續(xù)減小的錐度，因此這有助于沿葉片的與下墊面地帶接觸的部分更均勻地分配載荷，且從而提供沿每個(gè)葉片表面更好的懸掛和更均勻的磨損特征。錐形的特定幾何結(jié)構(gòu)可以根據(jù)變量比如交通工具的重量和將經(jīng)歷的期望扭轉(zhuǎn)載荷來調(diào)整。有利地，在每個(gè)葉片內(nèi)不需要內(nèi)部加強(qiáng)件。
[0072]雖然圖1-3中所示的T形葉片12在子午面中是對(duì)稱的，但是不對(duì)稱的葉片構(gòu)型也是可能的。例如，圖4a-4c示出了設(shè)有不對(duì)稱的T形或砧狀葉片12的無緣輪的示意圖。另夕卜，每個(gè)T形或砧狀葉片12的加固腹板15在彎曲約90度之前徑向地延伸遠(yuǎn)離輪轂10，以沿葉片12的擴(kuò)展部分的大多數(shù)較長部分軸向地延伸。這種不對(duì)稱的配置可以是有利的，其中無緣輪向后配合目前的交通工具。特別地，不對(duì)稱的葉片12相比于給定的交通工具標(biāo)準(zhǔn)輪胎提供增加的橫向范圍和與下墊面的接觸區(qū)域。
[0073]為了解決聚氨酯葉片12的快速磨損和對(duì)較柔軟地面造成的損毀的問題，每個(gè)葉片可以設(shè)有犧牲性彈性體材料的套筒。犧牲性材料的套筒可以通過如圖4d中所示的螺母和螺栓附接，然而可選擇的機(jī)械緊固件比如鉚釘、卡釘(staple)等當(dāng)然也是可能的?？蛇x擇地，每個(gè)套筒由天然或合成的橡膠材料以兩部分來構(gòu)造且被特別地設(shè)計(jì)成配合在每個(gè)葉片12的擴(kuò)展的外部末端16上。這在圖5a-5d中圖示。
[0074]圖5a示出了朝向其外末端16成錐形的葉片12的遠(yuǎn)端。接近葉片末端16的擴(kuò)展葉片部分18是楔形的且界定總體上T形的葉片12。套筒由兩個(gè)相似大小的部分20a、20b構(gòu)成，每個(gè)部分具有在形狀上與擴(kuò)展的葉片部分18相似的第一和第二主要面A、B，但每個(gè)部分定尺寸為在子午面中更大，即在軸向(深度)方向上和徑向(長度)方向上更大。每個(gè)部分的第一和第二主要面A、B通過公共連接腹板24a、24b接近外圍邊緣22a、22b連接。連接腹板24a、24b在軸向方向上的深度被選擇成大于在葉片12的橫向邊緣和其擴(kuò)張部分18的相應(yīng)的橫向邊緣17之間的“懸垂部分”的深度。
[0075]兩部分套筒被如下地組裝在葉片12的擴(kuò)展部分18上。第一套筒部分20a被定位成使得其連接腹板24a的最內(nèi)邊緣緊靠在接近葉片12及其擴(kuò)展的末端部分18之間的第一接合部26的葉片邊緣。第一套筒部分20a圍繞其連接腹板24a折疊，以便疊加其第一和第二主要面A、B且重疊擴(kuò)展的末端部分18的相應(yīng)的面。在這種情況下，第一套筒部分的頂部和側(cè)部外圍邊緣延伸超出葉片12的下面的擴(kuò)展末端部分18的相應(yīng)的外圍邊緣。延伸超出擴(kuò)展的葉片末端的相應(yīng)的外圍邊緣的第一套筒部分的疊加的頂部和側(cè)部外圍邊緣然后被緊固在一起，優(yōu)選地通過粘合劑緊固。
[0076]第二套筒部分20b被定位成使得其連接腹板24b的最內(nèi)邊緣緊靠接近葉片12及其擴(kuò)展的末端部分18之間的第二接合部28的相對(duì)的葉片邊緣。第二套筒部分20b圍繞其連接腹板24b折疊，以便疊加其第一和第二主要面A、B且重疊第一套筒部分20a的第二和第一主要表面B、A。第二套筒部分20b然后在其整個(gè)重疊區(qū)域上緊固到第一套筒部分20a，優(yōu)選地通過粘合劑緊固。由于第二套筒部分20b完全地重疊第一套筒部分20a，因此第二套筒部分必需稍微大于第一套筒部分20a。
[0077]上面的配置確保了擴(kuò)展的葉片末端18的全部表面被充分地封裝在犧牲性材料的套筒內(nèi)。因此，在無緣輪的使用期間消除了側(cè)部(剪切)應(yīng)力被，從而避免對(duì)于將套筒附接至葉片12的任何機(jī)械附接件的需要。
[0078]在使用中，利用根據(jù)本發(fā)明的輪的陸地交通工具與傳統(tǒng)的輪配置相比享有很多優(yōu)勢(shì)。首先，本發(fā)明的輪呈現(xiàn)如上面參照?qǐng)D3a_3c所描述的針對(duì)下墊面地帶的顯著大的接觸區(qū)域。增加的接觸區(qū)域使優(yōu)越的牽引力成為可能，同時(shí)分散下墊面地帶上的施加壓力。這與擴(kuò)展的葉片部分18上的犧牲性套筒結(jié)合起到減小局部壓縮或?qū)ο聣|面的損毀的作用。減少的環(huán)境影響在其中壓實(shí)的土壤不受歡迎的農(nóng)業(yè)環(huán)境中或在原始表面上比如生長在沙漠區(qū)域中的脆弱植物上是特別重要的。牽引力還可以通過將牽引力增強(qiáng)表面紋理應(yīng)用至每個(gè)犧牲性套筒的一個(gè)或兩個(gè)主表面A、B來進(jìn)一步改進(jìn)。實(shí)際上，牽引力增強(qiáng)表面紋理可以復(fù)制傳統(tǒng)交通工具輪的胎面。
[0079]葉片12的內(nèi)在彈性引起自然懸掛，為乘客提供更平穩(wěn)且更緩沖的乘坐，同時(shí)補(bǔ)充或避免對(duì)于獨(dú)立的交通工具懸掛機(jī)構(gòu)的需要。葉片12的彈性的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是其能夠沿其長度扭轉(zhuǎn)一定角度，由于本發(fā)明的輪不需要膨脹，所以其是抗損毀的且穿刺不是一個(gè)問題。
[0080]本發(fā)明的帶葉片的無緣輪還提供能夠使用寬范圍的不同制造者和型號(hào)的消耗性客運(yùn)交通工具的靈活的解決方案。例如，葉片可以成形和定尺寸，以便與預(yù)期用于任何給定的交通工具的傳統(tǒng)輪胎的總體足跡一致。這確保了，為了適應(yīng)根據(jù)本發(fā)明的無緣交通工具輪，只需要對(duì)交通工具進(jìn)行小的(若有的話)修改。實(shí)際上，可以設(shè)想常見的輪轂和葉片配置可以被提供用于寬范圍的交通工具輪胎，而定制的犧牲性套筒被提供以適合與討論中的交通工具的特別要求一致的輪的形狀和平衡。
[0081]可以對(duì)前述描述做出修改和改進(jìn)，而不偏離如由所附權(quán)利要求所定義的本發(fā)明的范圍。例如，圖la-lc、2a-2c、3a_3c、4a和4b的實(shí)施方案可以在其尺寸或其材料方面進(jìn)行改變；或者不同的實(shí)施方案的實(shí)際的個(gè)別特征可以互換或組合。
[0082]雖然在圖1a-1c中所示的在徑向方向上測(cè)量的擴(kuò)展葉片部分的長度為從根部14至末端16的整個(gè)葉片長度的大約28%，但是該長度可以改變至直到整個(gè)葉片長度的50%。
[0083]雖然兩部分套筒的公共連接腹板抵靠的第一接合部和第二接合部被圖示為圖5a和圖5b中的直角拐角，但是應(yīng)理解，其他配置比如銳角、鈍角或彎曲的接合部也是可能的。
[0084]盡管只有單一加固腹板15被提供在圖la-lc、2a_2c和4a_4b中的相鄰葉片之間，但不排除多個(gè)腹板的存在。雖然圖4a/4b中的加固腹板15彎曲大約90度的角，但不排除其他角。實(shí)際上，可以存在多個(gè)加固腹板15，其以不同的角度穿過葉片呈扇形散開。類似地，圖1a-1c和圖2a_2c中所示的加固腹板15不必僅僅在徑向方向上延伸。
[0085]雖然圖示的實(shí)施方案示出了與葉片12整體形成的塑料輪轂10，但是還可以設(shè)想，葉片可以分開并直接地附接到內(nèi)部金屬輪轂。因此，術(shù)語“輪轂”應(yīng)被理解為包含兩種可能性，即塑料輪轂或金屬輪轂。
【權(quán)利要求】
1.一種無緣交通工具輪，包括: (I)輪轂； (ii)多個(gè)懸臂式葉片，其圍繞所述輪轂隔開，每個(gè)葉片具有從所述輪轂延伸的內(nèi)部根部、外部末端，以及在所述根部和末端之間延伸的第一主葉片表面和第二主葉片表面； 其中每個(gè)葉片由第一類型的材料形成，并具有允許沿著其長度的至少一部分在第一空載葉片構(gòu)型和任何數(shù)量的第二負(fù)載葉片構(gòu)型之間獨(dú)立地彎曲的剛度； 且其中接近所述葉片末端測(cè)量的至少一個(gè)葉片在子午面中從前至后的深度大于接近所述葉片根部的相同測(cè)量結(jié)果；且其中所述葉片適合于在所述輪的圓周面中彎曲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無緣交通工具輪，其中所述葉片末端在所述子午面中界定大體上T形的葉片。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無緣交通工具輪，其中所述葉片末端在所述子午面中界定不對(duì)稱的大體上T形的葉片。
4.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的無緣交通工具輪，其中第二類型的犧牲性材料在每個(gè)葉片的第一主葉片表面和/或第二主葉片表面上連接到每個(gè)葉片的所述外部末端。
5.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的無緣交通工具輪，其中當(dāng)在所述第一空載葉片構(gòu)型中時(shí)，每個(gè)葉片從所述輪轂基本上徑向地延伸，且所述第一主葉片表面和第二主葉片表面在所述根部和末端之間沿其長度是基本上平面的。
6.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的無緣交通工具輪，其中當(dāng)在所述第二負(fù)載葉片構(gòu)型中的任一種中時(shí)，每個(gè)葉片的所述外部末端的至少一部分脫離與其內(nèi)部根部的徑向?qū)R，且所述第一主葉片表面和第二主葉片表面在負(fù)載下在所述根部和末端之間彎曲。
7.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的無緣交通工具輪，其中每個(gè)葉片從根部至末端的長度位于在所述葉片的內(nèi)部根部處測(cè)量的所述輪轂的周長的3%和20%之間。
8.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的無緣交通工具輪，其中在所述葉片根部處測(cè)量的每個(gè)葉片在所述子午面中從前至后的深度在每個(gè)葉片從根部至末端的長度的70%和160%之間。
9.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的無緣交通工具輪，其中每個(gè)葉片在所述圓周面中的寬度朝向其外部末端逐漸減小。
10.根據(jù)任一項(xiàng)前述權(quán)利要求所述的無緣交通工具輪，其中加固腹板接近所述輪轂在相鄰葉片之間圓周地延伸。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的無緣交通工具輪，其中所述加固腹板在所述子午面中從前至后的深度位于在所述葉片根部處測(cè)量的每個(gè)葉片在所述子午面中從前至后的深度的5%和10%之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的無緣交通工具輪，其中每個(gè)加固腹板在所述圓周面中呈二角形。
13.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的無緣交通工具輪，其中所述輪轂設(shè)有在十四個(gè)和二十四個(gè)之間的懸臂式葉片。
14.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的無緣交通工具輪，其中所述輪轂和所述懸臂式葉片由彈性體材料整體地模制。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng) 所述的無緣交通工具輪，其中所述輪轂和所述懸臂式葉片由彈性體材料模制為分開的部分以用于隨后的裝配。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的無緣交通工具輪，其中所述彈性體材料是聚氨酯塑料材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無緣交通工具輪，其中所述犧牲性材料包括彈性體材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的無緣交通工具輪，其中所述彈性體材料是合成橡膠和/或天然橡膠。
19.根據(jù)權(quán)利要求4、17或18所述的無緣交通工具輪，其中所述犧牲性材料通過粘合劑結(jié)合到每個(gè)葉片末端。
20.根據(jù)權(quán)利要求4或17至19中任一項(xiàng)所述的無緣交通工具輪，其中所述犧牲性材料通過機(jī)械緊固件連接到每個(gè)葉片末端。
21.一種將犧牲性材料的多部分套筒附接至根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的無緣交通工具輪的葉片的方法，所述方法包括以下步驟: (i)提供根據(jù)第一方面的無緣交通工具輪，其中接近葉片末端測(cè)量的至少一個(gè)葉片在子午面中從前至后的深度大于接近葉片根部的相同測(cè)量結(jié)果； (ii)提供多部分套筒，其中獨(dú)立的套筒部分定尺寸為使得當(dāng)組合時(shí)其大于在所述子午面中在其最深部分處測(cè)量時(shí)的所述葉片末端； (iii)定位一個(gè)或多個(gè)第一套筒部分，以便重疊第一主葉片末端表面； (iv)定位一個(gè)或多個(gè)第二套筒部分，以便與第二主葉片末端表面重疊并疊加所述一個(gè)或多個(gè)第一套筒部分；且將所述第一套筒部分和所述第二套筒部分的延伸超出擴(kuò)展的葉片末端的相應(yīng)的外圍邊緣的所有疊加的外圍邊緣緊固在一起。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中: 步驟(ii )涉及提供兩部分套筒，其中每個(gè)套筒部分包括第一主表面和第二主表面，所述第一主表面和第二主表面各自通過公共腹板被外圍地連接，且其中所述表面被各自定尺寸，以便大于在所述子午面中在其最深部分處測(cè)量時(shí)的所述葉片末端； 步驟(iii )涉及定位第一套筒部分，使得其公共腹板接近在所述葉片及其擴(kuò)展的葉片末端之間的第一接合部定位；圍繞所述公共腹板折疊所述第一套筒部分以便疊加其第一主表面和第二主表面并重疊相應(yīng)的第一主葉片末端表面和第二主葉片末端表面；以及將所述第一套筒部分的延伸超出所述擴(kuò)展的葉片末端的相應(yīng)的外圍邊緣的所有疊加的外圍邊緣緊固在一起；并且 步驟(iv)涉及定位第二套筒部分，使得其公共腹板接近所述葉片及其擴(kuò)展的葉片末端之間的第二接合部定位；圍繞所述公共腹板折疊所述第二套筒部分以便疊加其第一主表面和第二主表面并重疊所述第一套筒部分的所述第一主表面和第二主表面；以及將所述第二套筒部分緊固到所述第一套筒部分。
23.根據(jù)權(quán)利要求21或22所述的方法，其中將所有疊加的外圍邊緣緊固在一起的步驟通過將粘合劑應(yīng)用在相應(yīng)的疊加套筒部分之間來實(shí)現(xiàn)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中將所述第二套筒部分緊固到所述第一套筒部分的步驟通過將粘合劑應(yīng)用在相應(yīng)的重疊套筒部分之間來實(shí)現(xiàn)。
25.一種客運(yùn)交通工具，包括至少一個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1至20中任一項(xiàng)所述的無緣輪。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的客運(yùn)交通工具，其中所述交通工具是陸地交通工具。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的客運(yùn)交通工具，其中所述交通工具是水陸兩用的交通工具。
28.根據(jù)權(quán)利要求25 所述的客運(yùn)交通工具，其中所述交通工具是水運(yùn)交通工具。
【文檔編號(hào)】B60B15/02GK103826868SQ201280029762
【公開日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2012年4月19日 優(yōu)先權(quán)日:2011年4月19日
【發(fā)明者】艾倫·伯恩斯 申請(qǐng)人:艾伯特科技有限公司