基于负泊松比结构的超轻重量非充气轮胎结构.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102529583102529583B(45)授权公告日2015.01.14(21)申请号201110401962.4US2011240190A1,2011.10.06,US2010119792A1,2010.05.13,(22)申请日2011.12.06(30)优先权数据审查员谷佳运12/964，9422010.12.10US(73)专利权人马正东地址美国密歇根州安娜堡市(72)发明人马正东刘园园刘晓明孙策崔玉顺(74)专利代理机构北京金之桥知识产权代理有限公司11137代理人林建军(51)Int.Cl.B60C7/00(2006.01)(56)对比文件US2007213838A1,2007.09.13,权权利要求书2页利要求书2页说明书6页说明书6页附图12页附图12页(54)发明名称基于负泊松比结构的超轻重量非充气轮胎结构(57)摘要根据本发明的非充气轮胎-轮子组合，它包括一个旋转中心轴；一组绕中心轴旋转的由负泊松比单元晶胞构成的同心环状物，每个负泊松比单元晶胞由一组构成负泊松比结构的构件组成。最外圈的单元晶胞可以以一种有利于与路面接触的方式排列，并可以有适当的覆盖材料。当轮子旋转时，随着接触路面区域所受外力的增加，负泊松比结构的强度和刚度会增加。同心环状物中间可以放置夹层材料或填充材料，例子中的单元晶胞由一组嵌套的V形结构构成。最外圈单元晶胞外面有一层适于和地面相接触的覆盖材料，构成完整的轮胎或轮子。轮胎或轮子可以是充气的，也可以是非充气的。CN102529583BCN1025983BCN102529583B权利要求书1/2页1.一个负泊松比轮胎结构，包括：a.若干个相连的呈放射性状向外延伸的同心环状结构，每个环状结构由若干个相连的负泊松比结构晶胞组成；b.最外圈的负泊松比结构形成一个圆环状的结构；c.当轮胎和路面相接触时，接触处的负泊松比结构的强度和刚度会有所增强；其中，而每个负泊松比单元晶胞由一组V型结构组成，V型结构是平底的，以便用点焊，铆接，粘接，或捆绑进行连接。2.根据权利要求1所述的负泊松比轮胎结构，进一步包括至少覆盖在最外层的单元晶胞上的覆盖物。3.根据权利要求1所述的负泊松比轮胎结构，进一步包括：覆盖住全体负泊松比结构的覆盖物，以便形成一个充气的结构。4.根据权利要求3所述的负泊松比轮胎结构，其中，所述覆盖住全体负泊松比结构的覆盖物由适合和路面相接触的材料构成。5.根据权利要求1所述的负泊松比轮胎结构，进一步包括：覆盖住负泊松比结构的以便形成一个可充气轮胎的覆盖物；所述负泊松比结构置于轮胎的内部，并在正常情况下和覆盖物保有一定的间隔，只有当轮胎失去了一定气压之后，负泊松比结构才和覆盖物接触，并通过覆盖物和地面相接触以承担载荷。6.根据权利要求1所述的负泊松比轮胎结构，进一步包括：一个绕中心轴旋转的轮毂；所述负泊松比轮胎结构从这个轮毂开始呈放射状向外延伸。7.根据权利要求6所述的负泊松比轮胎结构，其中一个传统的轮胎或特制的轮胎安装在轮毂上并覆盖负泊松比结构。8.根据权利要求7所述的负泊松比轮胎结构，其中所述传统的轮胎有一个内表皮；直到轮胎失去了一定的气压，负泊松比结构才开始接触轮胎的内表皮。9.根据权利要求1所述的负泊松比轮胎结构，其中：每一圈中的单元晶胞数叫做周期；周期随着轮胎用途的不同而不同。10.根据权利要求1所述的负泊松比轮胎结构，其中：每一圈中的单元晶胞决定了一个高度，高度可沿径向向外测量；各圈单元晶胞具有相同的高度。11.根据权利要求10所述的负泊松比轮胎结构，其中：不同圈中的单元晶胞具有不同的高度。12.根据权利要求1所述的负泊松比轮胎结构，其中：每一层单元晶胞有一个宽度，可沿平行于旋转轴的方向测量；每一层内的单元晶胞是沿宽度方向不变的，形成一个准三维的负泊松比结构。13.根据权利要求12所述的负泊松比轮胎结构，其中：每一层内沿宽度方向排列三维的负泊松比单元晶胞，以构成一个真的三维负泊松比结2CN102529583B权利要求书2/2页构。14.根据权利要求1所述的负泊松比轮胎结构，其中：每一个单元晶胞包括相互连接的，构成不同角度的第一和第二V形子结构；每一个单元的第一和第二V形子结构的角度不同；特殊情况下第一V形子结构的角度是180度。15.根据权利要求1所述的负泊松比轮胎结构，其中：用来制造负泊松比结构的材料是金属、陶瓷、橡胶、竹木、石料、纤维、或者塑料；制造方法是铸造、冲压、焊接、铆接、粘接、捆绑、或编织。16.根据权利要求1所述的负泊松比轮胎结构，进一步包括：高分子泡沫材料或其它适于填充负泊松比结构的填充材料。17.根据权利要求1所述的负泊松比轮胎结构，其中：最外圈的单元晶胞及其覆盖物形成圆