RU2841242C1

RU2841242C1 - Deformable wheel with non-pneumatic bearing capacity and rotary thrust disc for lunar and martian conditions

Info

Publication number: RU2841242C1
Application number: RU2024129836A
Authority: RU
Inventors: Дэвид ОЛЬСОММЕР; Жерар БАУМГАРТНЕР; Антонио Дельфино
Original assignee: Вентури Лаб Са
Priority date: 2023-10-12
Filing date: 2024-10-03
Publication date: 2025-06-04

Abstract

FIELD: vehicles.

SUBSTANCE: wheel comprises hub (4) holding at least one thrust disc (20) which radially projects in the outward direction, tread layer (6) having an outer surface which is intended to contact the ground and is capable of being deformed under the action of an applied load from the outside, adapting to soil surface, and the inner surface, which is configured to rest against the thrust disc, limiting the deformation of the tread layer in the radial direction, and a plurality of radial reinforcement means (8) connecting the tread layer to the hub. Thrust disc is mounted on the hub in a rotatably manner such that it is capable of rotation when the inner surface of the tread layer rests against the thrust disc.

EFFECT: better operating performances of a wheel in extreme operating conditions.

11 cl, 3 dwg

Description

Область техникиField of technology

Изобретение относится к деформируемому колесу с непневматической несущей способностью. Более конкретно, изобретение относится к колесу, которое несет нагрузку посредством своих конструктивных компонентов и которое, благодаря своим эксплуатационным характеристикам, пригодно для установки на транспортном средстве, предназначенном для перемещения в экстремальных условиях, таких как условия Луны и Марса.The invention relates to a deformable wheel with a non-pneumatic load-bearing capacity. More specifically, the invention relates to a wheel that bears a load by means of its structural components and which, due to its operational characteristics, is suitable for installation on a vehicle intended for movement in extreme conditions, such as the conditions of the Moon and Mars.

Уровень техникиState of the art

Пневматическое колесо выполняет функции несения нагрузки, амортизации ударов от неровностей дороги, а также передачи усилия (ускорение, остановка и изменение направления движения), которые очень важны для многих транспортных средств, включая велосипеды, мотоциклы, легковые автомобили и грузовики. Амортизирующие свойства пневматических шин полезны и для других целей, например, для случая тележек, перевозящих медицинское оборудование или чувствительное электронное оборудование.The pneumatic tire performs the functions of load bearing, shock absorption from road irregularities, and power transmission (acceleration, stopping, and changing direction), which are very important for many vehicles, including bicycles, motorcycles, cars, and trucks. The shock-absorbing properties of pneumatic tires are also useful for other purposes, such as in the case of carts carrying medical equipment or sensitive electronic equipment.

Но существуют и альтернативы пневматическим колесам. Среди них можно упомянуть, например, сплошные шины и подпружиненные шины. Однако эти альтернативы не обладают эксплуатационными преимуществами пневматических колес. В частности, при несении нагрузки сплошной шиной происходит сжатие той ее части, которая контактирует с грунтом. Шины этого типа могут быть тяжелыми и жесткими и соответственно они не будут обладать амортизирующими свойствами пневматических колес. Если же известные из уровня техники непневматические колеса выполнены более эластичными, то они не обладают несущей способностью и долговечностью, свойственными пневматическим колесам.However, there are alternatives to pneumatic wheels. Among them, we can mention, for example, solid tires and spring-loaded tires. However, these alternatives do not have the operational advantages of pneumatic wheels. In particular, when a solid tire bears a load, the part of it that contacts the ground is compressed. Tires of this type can be heavy and rigid and, accordingly, they will not have the shock-absorbing properties of pneumatic wheels. If the non-pneumatic wheels known from the prior art are made more elastic, they do not have the load-bearing capacity and durability inherent in pneumatic wheels.

Для преодоления этих недостатков в патенте США 7,418,988 была предложена шина с конструктивной поддержкой, содержащая наружный кольцевой обод и группу спиц, которые проходят поперечно и радиально внутрь от кольцевого обода к ступице колеса и обеспечивают в напряженном состоянии передачу усилий нагрузки между указанными кольцевым ободом и ступицей.To overcome these disadvantages, U.S. Patent 7,418,988 proposes a tire with a structural support comprising an outer annular rim and a plurality of spokes which extend transversely and radially inwardly from the annular rim to the hub of the wheel and provide, under stress, the transfer of load forces between said annular rim and the hub.

В этом колесе с конструктивной поддержкой по упомянутому изобретению нет полости, заполняемой сжатым воздухом, а следовательно, его не требуется герметизировать в области колесного обода для сохранения неизменным внутреннего давления воздуха. Соответственно, для такого конструктивно поддерживаемого колеса не требуется шина в стандартном понимании этого термина.In this structurally supported wheel according to the said invention, there is no cavity filled with compressed air, and therefore it does not need to be sealed in the area of the wheel rim to maintain the internal air pressure unchanged. Accordingly, such a structurally supported wheel does not require a tire in the standard sense of this term.

Спицы данного колеса действуют на растяжение, передавая усилия нагрузки между колесом и кольцевым ободом, что, помимо прочего, позволяет поддерживать вес транспортного средства. Несущие усилия создаются за счет натяжения спиц, которые не соединены с частью кольцевого обода, контактирующей с грунтом. Спицы также передают усилия, необходимые для совершения ускорения, остановки и прохождения поворотов.The spokes of this wheel act in tension, transmitting the load forces between the wheel and the annular rim, which, among other things, allows the weight of the vehicle to be supported. The load-bearing forces are created by the tension of the spokes, which are not connected to the part of the annular rim that contacts the ground. The spokes also transmit the forces necessary for acceleration, stopping, and cornering.

Независимо от конкретного известного из уровня техники варианта исполнения непневматических колес, все эти колеса, как правило, не являются полностью удовлетворительными, особенно если они предназначены для эксплуатации в экстремальных условиях, таких как условия на Луне и Марсе. Действительно, в таких условиях необходимо, чтобы колесо могло значительно деформироваться при прохождении препятствия, создавая при этом низкое и равномерное контактное давление, позволяющее транспортному средству сохранять подвижность на мягком грунте, таком как грунт Луны или Марса.Regardless of the specific embodiment of non-pneumatic wheels known from the prior art, all these wheels are generally not completely satisfactory, especially if they are intended for use in extreme conditions, such as those on the Moon and Mars. Indeed, in such conditions, it is necessary for the wheel to be able to deform significantly when passing an obstacle, while creating a low and uniform contact pressure, allowing the vehicle to remain mobile on soft ground, such as the soil of the Moon or Mars.

В заявке ЕР 22192685 на изобретение, поданной 29 августа 2022 г. заявителем настоящей заявки, раскрыто колесо, которое удовлетворяет указанным требованиям, в частности, благодаря наличию многослойной кольцевой полосы, содержащей группу концентрических ободьев, соединенных друг с другом с использованием расположенных между ними промежуточных слоев, каждый из которых выполнен из материала, модуль Юнга которого в 600000-1000 раз ниже, чем у указанных ободьев, изготовленных, например, из эластомерного материала. Под действием нагрузки, приложенной снаружи, часть многослойной полосы, контактирующая с грунтом, деформируется, приобретая не круглую форму, а форму, соответствующую поверхности грунта, при сохранении по существу постоянной длины ободьев. Таким образом, колесо, раскрытое в указанной заявке, позволяет создавать низкое и равномерное контактное давление на грунт. Это значит, что транспортное средство, оснащенное такими колесами, может оставаться мобильным (т.е. не застревать в песке) даже на мягком грунте (например, песке), встречающемся на Луне и Марсе.In the application EP 22192685 for invention, filed on August 29, 2022 by the applicant of the present application, a wheel is disclosed that satisfies the said requirements, in particular due to the presence of a multi-layer annular strip comprising a group of concentric rims connected to each other using intermediate layers located between them, each of which is made of a material whose Young's modulus is 600,000 to 1,000 times lower than that of the said rims made, for example, of an elastomeric material. Under the action of a load applied from the outside, the part of the multi-layer strip in contact with the ground is deformed, acquiring not a round shape, but a shape corresponding to the ground surface, while maintaining a substantially constant length of the rims. Thus, the wheel disclosed in the said application makes it possible to create a low and uniform contact pressure on the ground. This means that a vehicle equipped with such wheels can remain mobile (i.e. not get stuck in the sand) even on soft ground (such as sand) found on the Moon and Mars.

Колесо, описанное в указанной заявке, также содержит сплошные диски ступицы, выступающие от нее радиально наружу, образуя упоры, которые могут ограничивать перемещение протекторного слоя колеса. Более конкретно, в случае неровностей соответствующего размера, по которым проходит колесо, внутренняя поверхность многослойной полосы может входить в соприкосновение с этими дисками, установленным на ступице, ограничивая тем самым деформации, которым подвергается многослойная полоса.The wheel described in the said application also comprises solid hub discs projecting radially outward from it, forming stops that can limit the movement of the tread layer of the wheel. More specifically, in the case of irregularities of the corresponding size, over which the wheel passes, the inner surface of the multilayer strip can come into contact with these discs mounted on the hub, thereby limiting the deformations to which the multilayer strip is subjected.

Кроме того, в некоторых случаях использования транспортного средства может быть предпочтительным предусмотреть такую возможность перемещения на короткие расстояния с пониженной скоростью при транспортировке грузов, при которой внутренняя поверхность многослойной полосы будет постоянно прилегать к дискам, удерживаемым ступицей, даже при отсутствии неровностей.In addition, in some vehicle applications it may be preferable to provide such a capability for short distance travel at reduced speeds during the transportation of goods, in which the inner surface of the multilayer strip will be in constant contact with the discs supported by the hub, even in the absence of unevenness.

Однако в такой ситуации, из-за существенной разницы в тангенциальной скорости между протекторным слоем и упорными дисками, протекторный слой будет скользить по дискам, что может привести к повреждению упоров и к значительному изменению внутренней поверхности протекторного слоя. В результате, целостность колеса окажется под угрозой.However, in such a situation, due to the significant difference in tangential velocity between the tread layer and the thrust discs, the tread layer will slide on the discs, which may cause damage to the thrust discs and a significant change in the inner surface of the tread layer. As a result, the integrity of the wheel will be at risk.

Цели и сущность изобретенияObjectives and nature of the invention

Таким образом, основная цель изобретения заключается в преодолении упомянутых недостатков путем предложения такого деформируемого колеса с непневматической несущей способностью, который включает в себя средство, позволяющее избежать каких-либо изменений в протекторном слое, когда он в него упирается.Thus, the main object of the invention is to overcome the said disadvantages by proposing such a deformable wheel with non-pneumatic load-bearing capacity, which includes a means for avoiding any changes in the tread layer when it rests against it.

Согласно изобретению, эта цель достигается посредством деформируемого колеса с не пневматической несущей способностью, предназначенного для оснащения транспортного средства для езды в экстремальных условиях, таких как на Луне и Марсе, содержащего:According to the invention, this objective is achieved by means of a deformable wheel with non-pneumatic load-bearing capacity, intended for equipping a vehicle for driving in extreme conditions, such as on the Moon and Mars, comprising:

ступицу, удерживающую по меньшей мере один упорный диск, радиально выступающий в направлении наружу;a hub supporting at least one thrust disc projecting radially outward;

кольцевой протекторный слой, расположенный вокруг ступицы и имеющий внешнюю поверхность, которая предназначена для контакта с грунтом и способна деформироваться под действием приложенной снаружи нагрузки, адаптируясь к поверхности грунта, и внутреннюю поверхность, которая выполнена с возможностью упираться в упорный диск, ограничивая тем самым деформацию протекторного слоя в радиальном направлении,an annular tread layer located around the hub and having an outer surface which is intended for contact with the ground and is capable of being deformed under the action of a load applied from the outside, adapting to the surface of the ground, and an inner surface which is designed with the ability to rest against a thrust disk, thereby limiting the deformation of the tread layer in the radial direction,

и множество радиальных средств усиления, соединяющих протекторный слой со ступицей, при этом, согласно изобретению, упорный диск установлен на ступице с возможностью вращения таким образом, что он обладает возможностью вращения, когда внутренняя поверхность протекторного слоя упирается в упорный диск.and a plurality of radial reinforcement means connecting the tread layer to the hub, wherein, according to the invention, the thrust disk is mounted on the hub with the possibility of rotation in such a way that it has the possibility of rotation when the inner surface of the tread layer rests against the thrust disk.

Предложенное колесо характеризуется тем, что упорный диск установлен на ступице с возможностью вращения, что позволяет ему "крутиться", когда протекторный слой в него упирается, и это несмотря на разницу в скорости. Таким образом, данная система представляет собой устройство шарикоподшипникового типа, которое приводится в действие только тогда, когда протекторный слой входит в оприкосновение с упором. Благодаря такой возможности вращения упорного диска, риск изменения протекторного слоя, а следовательно и колеса, значительно снижается.The proposed wheel is characterized by the fact that the thrust disk is mounted on the hub with the ability to rotate, which allows it to "spin" when the tread layer rests against it, and this despite the difference in speed. Thus, this system is a ball-bearing type device that is activated only when the tread layer comes into contact with the thrust. Due to this ability to rotate the thrust disk, the risk of changing the tread layer, and therefore the wheel, is significantly reduced.

В предпочтительном случае упорный диск установлен на внешней поверхности ступицы с помощью роликового подшипника.In the preferred case, the thrust disc is mounted on the outer surface of the hub by means of a roller bearing.

В этом случае роликовый подшипник может содержать множество цилиндрических роликов, расположенных между внешней поверхностью ступицы и внутренней кольцевой полосы упорного диска.In this case, the roller bearing may comprise a plurality of cylindrical rollers located between the outer surface of the hub and the inner annular strip of the thrust disc.

Упорный диск может содержать внешнюю кольцевую полосу, которая установлена вокруг внутренней полосы при помощи множества пружинных соединений.The thrust disc may comprise an outer annular strip which is mounted around the inner strip by means of a plurality of spring connections.

В этом случае каждое пружинное соединение может быть образовано деформируемым кольцом.In this case, each spring connection can be formed by a deformable ring.

Указанное деформируемое кольцо пружинных соединений предпочтительно состоит из витков полосы из нержавеющей стали.The said deformable ring of spring connections preferably consists of turns of a strip of stainless steel.

Согласно предпочтительному варианту изобретения, каждое пружинное соединение дополнительно содержит втулку, образующую жесткий упор, установленный внутри кольца.According to a preferred embodiment of the invention, each spring connection additionally comprises a sleeve forming a rigid stop installed inside the ring.

Цилиндрические ролики предпочтительно равномерно распределены по внешней поверхности ступицы вокруг оси вращения колеса.The cylindrical rollers are preferably evenly distributed over the outer surface of the hub around the axis of rotation of the wheel.

В предпочтительном случае внешняя полоса упорного диска имеет внешнее защитное покрытие, выполненное из кожи.In the preferred case, the outer strip of the thrust disc has an outer protective covering made of leather.

Ступица может удерживать два упорных диска, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль оси вращения колеса.The hub can hold two thrust discs located at a distance from each other along the axis of rotation of the wheel.

Протекторный слой может представлять собой металлическую срезную полосу, содержащую металлическую сердцевину, которая включает в себя гофры, размещенные между ободом и множеством кольцевых пружин, придающих протекторному слою способность деформироваться при изгибе.The tread layer may be a metal shear strip containing a metal core which includes corrugations placed between the rim and a plurality of annular springs which impart to the tread layer the ability to deform when bent.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Другие признаки и преимущества изобретения станут более понятными после ознакомления с приведенным ниже описанием, изложенным со ссылкой на прилагаемые чертежи, которые иллюстрируют примерный вариант изобретения, не ограничивая объем его притязаний. При этом из указанных чертежей:Other features and advantages of the invention will become more clear after reading the following description, set out with reference to the accompanying drawings, which illustrate an exemplary embodiment of the invention without limiting the scope of its claims. In this case, from the said drawings:

на фиг. 1 представлен схематичный вид колеса спереди, соответствующего одному из вариантов изобретения;Fig. 1 shows a schematic view of a wheel from the front, corresponding to one of the embodiments of the invention;

на фиг. 2 показан аксонометрический вид с разрезом колеса, изображенного на фиг. 1;Fig. 2 shows an axonometric view with a section of the wheel shown in Fig. 1;

и на фиг. 3 показан вид изображенного на фиг. 1 колеса в поперечном разрезе.and Fig. 3 shows a cross-sectional view of the wheel shown in Fig. 1.

Осуществление изобретенияImplementation of the invention

Изобретение относится к деформируемому колесу с непневматической несущей способностью, такому как изображено на фиг. 1. Это колесо подходит для оснащения транспортного средства, предназначенного для эксплуатации в экстремальных условиях, подобных условиям Луны и Марса.The invention relates to a deformable wheel with non-pneumatic load-bearing capacity, such as shown in Fig. 1. This wheel is suitable for equipping a vehicle intended for use in extreme conditions similar to those of the Moon and Mars.

Показанное на фиг. 1 колесо 2 содержит, главным образом: ступицу 4; кольцевой протекторный слой 6, внешняя поверхность которого предназначена для соприкосновения с грунтом и способна деформироваться под действием приложенной снаружи нагрузки, адаптируясь к поверхности грунта; и множество радиальных средств усиления (в данном случае металлических тросов 8), соединяющих в радиальном направлении ступицу и протекторный слой.The wheel 2 shown in Fig. 1 comprises, mainly: a hub 4; an annular tread layer 6, the outer surface of which is intended for contact with the ground and is capable of being deformed under the action of a load applied from the outside, adapting to the ground surface; and a plurality of radial reinforcements (in this case, metal cables 8), connecting the hub and the tread layer in the radial direction.

В этом варианте изобретения протекторный слой 6 представляет собой гибкую полосу, содержащую металлическую сердцевину 10, которая включает в себя множество гофров 12, расположенных между ободом 14 и множеством кольцевых пружин 16, придающих протекторному слою способность деформироваться при изгибе.In this embodiment of the invention, the tread layer 6 is a flexible strip containing a metal core 10, which includes a plurality of corrugations 12 located between the rim 14 and a plurality of annular springs 16, which impart to the tread layer the ability to deform when bent.

Более конкретно, как показано на фиг. 2 и 3, гофры 12 сердцевины 10 протекторного слоя образованы из металлических листов, согнутых в форме буквы V в продольном направлении (другими словами, параллельно продольной оси вращения Х-Х колеса 2).More specifically, as shown in Fig. 2 and 3, the corrugations 12 of the core 10 of the tread layer are formed from metal sheets bent in the shape of the letter V in the longitudinal direction (in other words, parallel to the longitudinal axis of rotation X-X of the wheel 2).

Необходимо отметить, что V-образные формы металлических листов, образующих гофры 12, направлены своими вершинами внутрь колеса (другими словами, к его оси вращения Х-Х), а расширяются в направлении внешней стороны колеса.It should be noted that the V-shaped forms of the metal sheets forming the corrugations 12 are directed with their peaks inside the wheel (in other words, towards its axis of rotation X-X), and expand in the direction of the outer side of the wheel.

Также следует указать, что каждый гофр 12 сердцевины протекторного слоя симметричен относительно плоскости Р, радиальной по отношению к колесу (и проходящей через вершину V-образного гофра).It should also be noted that each corrugation 12 of the core of the tread layer is symmetrical relative to plane P, radial with respect to the wheel (and passing through the top of the V-shaped corrugation).

Далее можно заметить, что металлические листы, образующие гофры, предпочтительно имеют отверстия 18, распределенные по всей их длине, которые уменьшают вес колеса.It can further be noted that the metal sheets forming the corrugations preferably have holes 18 distributed along their entire length, which reduce the weight of the wheel.

В соответствии сданным вариантом изобретения, обод 14 протекторного слоя 6 колеса выполнен из металла или композитного материала (например, из стекловолокна или углеродных волокон).According to this embodiment of the invention, the rim 14 of the tread layer 6 of the wheel is made of metal or composite material (for example, fiberglass or carbon fibers).

Наконец, протекторный слой 6 колеса, соответствующего этому варианту изобретения, содержит множество кольцевых пружин 16, придающих протекторному слою способность деформироваться при изгибе.Finally, the tread layer 6 of the wheel corresponding to this embodiment of the invention comprises a plurality of annular springs 16, which impart to the tread layer the ability to deform when bent.

Как указано ранее, используемые в данном варианте изобретения радиальные средства усиления, которые соединяют в радиальном направлении ступицу 4 колеса и протекторный слой 6, состоят из металлических тросов 8.As indicated earlier, the radial reinforcement means used in this embodiment of the invention, which connect the wheel hub 4 and the tread layer 6 in the radial direction, consist of metal cables 8.

Следует также отметить, что вместо металлических тросов радиальные средства усиления, радиально соединяющие ступицу 4 колеса с протекторным слоем 6, могут быть выполнены из пружин (этот вариант на фигурах не показан).It should also be noted that instead of metal cables, the radial reinforcement means radially connecting the wheel hub 4 with the tread layer 6 can be made of springs (this option is not shown in the figures).

Аналогичным образом, в другом варианте изобретения (тоже не показан на фигурах) протекторный слой представляет собой многослойную кольцевую полосу, содержащую множество концентрических ободьев, соединенных друг с другом с размещением между ними промежуточных слоев, каждый из которых состоит из материала, модуль Юнга которого в 600000-1000 раз меньше модуля Юнга ободьев.Similarly, in another embodiment of the invention (also not shown in the figures), the tread layer is a multi-layer annular strip containing a plurality of concentric rims connected to each other with intermediate layers placed between them, each of which consists of a material whose Young's modulus is 600,000-1000 times smaller than the Young's modulus of the rims.

Ободья такой многослойной полосы могут быть выполнены из металла или композитного материала, тогда как промежуточные слои могут состоять из сверхупругого эластомера, имеющего температуру стеклования ниже 120°С.The rims of such a multilayer strip can be made of metal or composite material, while the intermediate layers can consist of a superelastic elastomer having a glass transition temperature below 120°C.

Здесь можно привести ссылку на заявку ЕР 22192685 на изобретение, поданную заявителем настоящей заявки 29 августа 2022 года, в которой описана архитектура такого колеса с многослойным протекторным слоем.Reference may be made here to the patent application EP 22192685 filed by the applicant of the present application on August 29, 2022, which describes the architecture of such a wheel with a multi-layer tread layer.

Между тем, при любом варианте изобретения, ступица 4 колеса удерживает на себе по меньшей мере один упорный диск 20, радиально выступающий в направлении наружной поверхности колеса.Meanwhile, in any embodiment of the invention, the hub 4 of the wheel holds on itself at least one thrust disk 20, radially protruding in the direction of the outer surface of the wheel.

Если поверхность грунта, по которой катится колесо 2, имеет значительную неровность (например, камень), то часть протекторного слоя 6, соприкасающаяся с грунтом, деформируется и тем самым адаптируется к профилю неровности. В этой ситуации, при соответствующем размере неровности, внутренняя поверхность протекторного слоя может упираться во внешний диаметр упорного диска 20, удерживаемого ступицей 4, ограничивая тем самым деформации, которым подвергается протекторный слой. Аналогичная ситуация возможна в случаях низкоскоростного качения или при большой перегрузке.If the ground surface on which the wheel 2 rolls has a significant unevenness (e.g. a stone), then the part of the tread layer 6 in contact with the ground is deformed and thereby adapted to the profile of the unevenness. In this situation, with the corresponding size of the unevenness, the inner surface of the tread layer can rest against the outer diameter of the thrust disk 20 held by the hub 4, thereby limiting the deformations to which the tread layer is subjected. A similar situation is possible in cases of low-speed rolling or with a large overload.

Согласно изобретению, упорный диск 20 установлен на ступице 4 с возможностью вращения таким образом, что он может вращаться вокруг оси Х-Х колеса, когда внутренняя поверхность протекторного слоя 6 упирается в упорный диск.According to the invention, the thrust disk 20 is mounted on the hub 4 with the possibility of rotation in such a way that it can rotate around the axis X-X of the wheel when the inner surface of the tread layer 6 rests against the thrust disk.

Говоря более конкретно, как показано в варианте на фиг. 1-3, упорный диск 20 установлен на внешней поверхности ступицы 4 при помощи роликового подшипника 22.More specifically, as shown in the embodiment in Fig. 1-3, the thrust disk 20 is mounted on the outer surface of the hub 4 by means of a roller bearing 22.

Этот роликовый подшипник 22 предпочтительно содержит множество цилиндрических роликов 24, располагаемых между внешней поверхностью ступицы 4 и внутренней кольцевой полосой 26 упорного диска. Цилиндрические ролики 24 равномерно распределены вокруг оси вращения Х-Х колеса.This roller bearing 22 preferably comprises a plurality of cylindrical rollers 24 arranged between the outer surface of the hub 4 and the inner annular strip 26 of the thrust disk. The cylindrical rollers 24 are uniformly distributed around the axis of rotation X-X of the wheel.

Таким образом, когда внутренняя поверхность протекторного слоя 6 упирается во внешний диаметр упорного диска 20 (в частности, когда колесо наезжает на существенную неровность), он может вращаться вокруг ступицы, и это несмотря на разницу в скоростях вращения ступицы и протекторного слоя.Thus, when the inner surface of the tread layer 6 rests against the outer diameter of the thrust disk 20 (in particular, when the wheel runs over a significant unevenness), it can rotate around the hub, and this despite the difference in the rotation speeds of the hub and the tread layer.

В соответствии с предпочтительным вариантом изобретения, упорный диск 20 дополнительно содержит внешнюю кольцевую полосу 28, установленную вокруг внутренней полосы 26 при помощи множества пружинных соединений 30.According to a preferred embodiment of the invention, the thrust disc 20 further comprises an outer annular strip 28 mounted around the inner strip 26 by means of a plurality of spring connections 30.

В показанном на фиг.1-3 варианте изобретения каждое пружинное соединение образовано деформируемым кольцом 30, предпочтительно состоящим из множества витков полосы из нержавеющей стали (например, двенадцати витков полосы толщиной 0,15 мм). В альтернативном варианте эти кольца могут быть изготовлены из композитных материалов типа стекловолокна и смолы.In the embodiment of the invention shown in Fig. 1-3, each spring connection is formed by a deformable ring 30, preferably consisting of a plurality of turns of a strip of stainless steel (for example, twelve turns of a strip of thickness 0.15 mm). In an alternative embodiment, these rings can be made of composite materials such as fiberglass and resin.

Следует отметить, что в предпочтительном случае деформируемые кольца 30 равномерно распределены вокруг оси вращения Х-Х колеса.It should be noted that, in the preferred case, the deformable rings 30 are uniformly distributed around the axis of rotation X-X of the wheel.

В другом предпочтительном варианте, каждое пружинное соединение дополнительно содержит втулку 32, образующую жесткий упор, размещенный внутри кольца 30.In another preferred embodiment, each spring connection additionally comprises a sleeve 32 forming a rigid stop located inside the ring 30.

Указанная втулка 32 может быть закреплена с внутренней стороны 26 упорного диска или с внешней стороны 28 упорного диска. Она может предотвращать чрезмерную деформацию деформируемых колец 30 в случае сильной деформации протекторного слоя.Said bushing 32 can be secured to the inner side 26 of the thrust disk or to the outer side 28 of the thrust disk. It can prevent excessive deformation of the deformable rings 30 in the event of strong deformation of the tread layer.

Согласно еще одному предпочтительному варианту изобретения, внешняя полоса 28 упорного диска имеет внешнее защитное покрытие 34, выполненное, например, из кожи.According to another preferred embodiment of the invention, the outer strip 28 of the thrust disc has an outer protective covering 34, made, for example, of leather.

В другом варианте изобретения (не показан), ступица колеса удерживает два упорных диска, расположенных на расстоянии друг от друга вдоль оси вращения Х-Х колеса.In another embodiment of the invention (not shown), the wheel hub supports two thrust discs located at a distance from each other along the axis of rotation X-X of the wheel.

Claims

1. A deformable wheel (2) with non-pneumatic load-bearing capacity, intended for equipping a vehicle for driving in extreme conditions, such as on the Moon and Mars, comprising:

a hub (4) holding at least one thrust disc (20) protruding radially outward,

an annular tread layer (6) located around the hub and having an outer surface which is intended for contact with the ground and is capable of being deformed under the action of a load applied from the outside, adapting to the ground surface, and an inner surface which is designed with the possibility of resting against a thrust disk, limiting the deformation of the tread layer in the radial direction,

and a plurality of radial reinforcements (8) connecting the tread layer to the hub,

characterized in that the thrust disk (20) is mounted on the hub with the possibility of rotation in such a way that it has the possibility of rotation when the inner surface of the tread layer rests against the thrust disk.

2. A wheel according to item 1, characterized in that the thrust disk (20) is mounted on the outer surface of the hub (4) using a roller bearing (22).

3. The wheel according to claim 2, characterized in that the roller bearing (22) comprises a plurality of cylindrical rollers (24) located between the outer surface of the hub and the inner annular strip (26) of the thrust disk (20).

4. The wheel according to claim 3, characterized in that the thrust disk (20) comprises an outer annular strip (28), which is installed around the inner strip (26) using a plurality of spring connections (30).

5. A wheel according to item 4, characterized in that each of the said spring connections is formed by a deformable ring (30).

6. A wheel according to item 5, characterized in that the deformable ring (30) of the spring connections is made from turns of a strip of stainless steel.

7. A wheel according to any one of paragraphs 5 and 6, characterized in that each spring connection additionally contains a sleeve (32) forming a rigid stop installed inside the ring (30).

8. A wheel according to any of paragraphs 3-7, characterized in that the cylindrical rollers (24) are uniformly distributed over the outer surface of the hub (4) around the axis of rotation (X-X) of the wheel.

9. A wheel according to any one of paragraphs 3-8, characterized in that the outer strip (28) of the thrust disk (20) has an outer protective coating (34) made of leather.

10. A wheel according to any one of paragraphs 1-9, characterized in that the hub (4) holds two thrust discs located at a distance from each other along the axis of rotation (X-X) of the wheel.

11. A wheel according to any one of paragraphs. 1-10, characterized in that the tread layer (6) is a metal shear strip containing a metal core (10), which includes corrugations (12) placed between the rim (14) and a plurality of annular springs (16), giving the tread layer the ability to deform when bent.