具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

常见的鸟类，如啄木鸟能够长期高速高频下对坚硬树干进行不断的冲击，这一现象的原因在于啄木鸟通过头部的各个部件协同作用使其免受冲击损伤，因此，可以根据啄木鸟类头部结构原理仿生设计一款在高速运行下依然保持足够的缓冲减振能力的仿生支撑缓冲结构，进一步应用至非充气轮胎上或应用至其他方面。具体地，鸟类的头盖骨由片状的骨头组成，使其在撞击时获得最小的伤害；大脑悬浮在起到缓冲作用的脂肪和凝胶液体中；舌骨包裹着整个大脑，保护着大脑；超过眼眶三分之一的眼皮能够保护眼珠不蹦出眼窝；头骨的骨层外刚内柔，且中间为呈孔状的骨层，保护着整个头部结构。

本发明依据鸟类的头部结构进行模仿，进而提出一种仿生支撑缓冲结构。

实施例一：

在本发明实施例中，如图1-5所示，该仿生支撑缓冲结构，包括：

壳体1，所述壳体1形成有具有一开口的收容腔；

支撑缓冲组件3，所述支撑缓冲组件3包括收容部和支撑部，所述收容部中空设置并位于所述收容腔内，所述支撑部通过所述壳体的开口延伸出所述收容腔、并用以连接外部构件；

缓冲体6，所述缓冲体6位于所述收容部内；以及

冷却缓冲件2，所述缓冲体6外壁和所述收容部的内壁之间、所述壳体1内壁和所述收容部的外壁之间均设置有所述冷却缓冲件2。

在具体实施过程中，支撑缓冲组件3位于壳体1内的部分为收容部，位于壳体1外侧的部分为支撑部，且支撑部还用于连接外部构件。壳体1模仿鸟类头骨结构，保护内部结构不受损伤。缓冲体模仿鸟类的大脑，冷却缓冲件模仿鸟类起缓冲作用的脂肪和凝胶液体。在本实施例中，壳体1为管状结构，且侧边开设有开口，与壳体1相对应的，缓冲体6为柱状结构，且位于壳体1的内部，且两者的轴线沿同一方向设置。支撑缓冲组件3的收容部套接在缓冲体6的周面上，且两者之间还设置有一冷却缓冲件2，支撑部通过壳体1的开口延伸至外部，并用于连接外部构件，另一冷却缓冲件2位于壳体内壁与支撑缓冲组件3的收容部外壁之间，也就相当于收容部位于两冷却缓冲件2之间。在具体实施过程中，缓冲体6为主要的缓冲减振结构，能够将支撑件5传递过来的冲击力进行分散，从而起到缓和冲击力的作用，缓冲体6主要为橡胶、海绵、超弹性材料泡沫等高分子材料构成的弹性结构。

本发明技术方案通过采用壳体1模仿鸟类的头骨结构，壳体1收容腔内部的一冷却缓冲件2包裹支撑缓冲组件3的收容部，收容部还包裹另一冷却缓冲件，且另一冷却缓冲件包裹缓冲体6，支撑缓冲组件3的支撑部延伸出壳体1，这样，在支撑缓冲组件3的支撑部受挤压和冲击时，支撑缓冲组件3的支撑部产生一定的变形，起到初步的缓冲作用。更多的冲击能量传递到壳体1内部，冷却缓冲件2和缓冲体6起到缓解冲击能量的作用，冷却缓冲件2还冷却在冲击挤压过程中产生的热量，位于壳体1内的支撑缓冲组件3的收容部能够辅助缓冲、并维持缓冲体6的回弹。

进一步地，所述支撑缓冲组件3包括：支撑件5和伸缩带4；

所述支撑件5包括限位片52和支撑片51，所述限位片52位于所述收容腔内，所述支撑片51与所述限位片52连接并由所述开口伸出所述收容腔外，所述伸缩带4位于两所述冷却缓冲件2之间，所述伸缩带4的两端分别与所述限位片52的两端连接以构成所述收容部，且所述伸缩带4半包围所述缓冲体6设置。

更进一步地，在本实施例中，所述伸缩带4为带状结构，且开设有若干通气孔41。具体实施过程中，限位片51和支撑片52为一体结构，且利用平滑的弧线过度。伸缩带4模仿鸟类的舌骨结构，限位片52与伸缩带4相对设置。伸缩带4为增强性纤维带，且半包围在一冷却缓冲件2与缓冲体6外周，两端分别连接限位片52的两端，限位片52同样半包围在一冷却缓冲件2与缓冲体6外周，伸缩带4与限位片52共同将缓冲体6围绕包裹在内部，伸缩带4起到辅助缓冲作用，并维持缓冲体6的回弹稳定性。具体地，限位片52呈“C”型结构状态，伸缩带4也为“C”型结构，两个“C”型结构相对设置，以实现围绕一冷却缓冲件2与缓冲体6的结构。

在具体实施过程中，伸缩带4主要为带状结构，带状结构可以为一层结构，如钢带结构；也可以为多层结构，比如整体为带状层。多层结构包括有基体层，基体层上铺列多条增强性纤维材料，如钢丝、玻纤材料及尼龙等，基体层材料可以为橡胶或聚氨酯等超弹性材料。伸缩带4提前设置一定的预应力，有利于提高承载力。另外，由于伸缩带4两侧均设置有冷却缓冲件2，也就是相当于伸缩带4嵌入在冷却缓冲件2中，这样，伸缩带4上的若干通气孔41，能够加快冲击产生的热量的传递和发散。

可选地，所述支撑片51具有相对设置的两个，且两个所述支撑片51远离所述限位片的一端朝向相反的方向弯曲。

在具体实施过程中，两个支撑片51远离壳体1的端部分别向相对的两侧弯曲，即模仿张开的鸟喙结构，且两个支撑片51长度一致，共同受力。冲击能量通过支撑片51传递到壳体1内部，冷却缓冲件2充斥在壳体1收容腔的空间内，能量通过冷却缓冲件2、缓冲体6与伸缩带4共同作用进行缓冲。具体地，所述冷却缓冲件2为气囊泡沫结构或固体相变泡沫结构。冷却缓冲件2不仅仅起到缓冲作用，更主要起到冷却降温的作用，简单的气囊泡沫结构，在缓冲减振的同时，能够快速挤压和吸附空气，加快空气流动，从而实现降温；固体相变泡沫材料，能够在承受挤压变形下实现材料的相变，从而实现降温。

可选地，所述壳体1和所述支撑件5均包括有由外至内排布的喙鞘层7、仿生中间层8、仿生内层9；

其中，所述喙鞘层7为硬质轻型合金材料层；所述仿生中间层8为用于分散和吸收冲击能量的微孔结构层，所述仿生内层9为弹性层。

在具体实施过程中，壳体1的壁与支撑件5的壁均源于模仿鸟类头部的骨层结构。最外层为喙鞘层7，能够抵抗一定的冲击，最内层的仿生内层9为弹性层，可以为橡胶类的高分子材料，仿生中间层8为微孔结构层，用于分散和吸收冲击能量。外层与内层同时包络住仿生中间层8的微孔结构。

进一步地，所述仿生中间层8的微孔结构为矩形微孔结构或蜂巢微孔结构或人字形微孔结构。

通过仿生中间层8的微孔结构能够分散冲击过程传导至支撑缓冲组件3的冲击能量，支撑件5与伸缩带4配合，抵抗较高的线加速度和角加速度影响，以保护支撑缓冲组件3内部的结构，避免损伤。同时，三层结构的壳体1包络住内部的冷却缓冲件2，可以更好的实现密封连接及保护作用。

支撑件5的支撑片51受到冲击能量后，由于自身呈弧形设置且具有弹性，能够缓解一部分冲击能量，剩余大部分冲击能量传递到冷却缓冲件2上和缓冲体6上，压迫缓冲体6向内挤压，在自身弹性和冷却缓冲件2的作用下，能够缓解掉大部分的冲击能量，伸缩带4辅助缓冲以及保证缓冲体6的回弹。另外，由于壳体1及支撑件5骨层结构特点，还能够缓解掉一部分冲击能量，进而仿生支撑缓冲结构能够抵抗较高的线加速度和角加速度的影响。

实施例二：

在上述实施例的基础上，本实施例中壳体1为球状结构，相应地，缓冲体6也设置为球状结构。冷却缓冲件2充斥在缓冲体6与壳体1之间，且冷却缓冲件2内嵌入伸缩带4，且伸缩带4包裹半个缓冲体6外侧，当然，两者之间也充斥有冷却缓冲件2。缓冲体6另半个结构被支撑件5的一端包裹，两者之间也充斥有冷却缓冲件2，且伸缩带4与支撑件5包裹整个缓冲体6。支撑件5的另一端延伸出壳体1，接收和传递冲击能量。

本发明还提出一种非充气轮胎，如图6-10所示，该非充气轮胎包括上述实施例所述的仿生支撑缓冲结构100，该仿生支撑缓冲结构100的具体结构参照上述实施例，由于本非充气轮胎采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。其中，所述非充气轮胎还包括：

轮毂200，围绕所述轮毂200周面上均匀设置有弧形槽201，所述仿生支撑缓冲结构设置在所述弧形槽201内，所述轮毂200侧面还设置有固定孔202；

夹持锁紧板300，所述夹持锁紧板300通过所述固定孔202固定在所述轮毂200上；

胎面400，所述仿生支撑缓冲结构100还支撑在所述胎面400内侧。

在具体实施过程中，弧形槽201长度方向与轮毂200轴线方向一致，仿生支撑缓冲结构固定在弧形槽201内，并沿轮毂200周面均匀排列在周面上的弧形槽201内。具体地，仿生支撑缓冲结构100的壳体1固定在弧形槽201内，固定的方式比如过盈连接、粘接等，支撑件沿轮毂200径向朝向外侧，固定支撑在胎面400内壁。螺栓穿过夹持锁紧板300固定在固定孔202内，这样，夹持锁紧板300能够限制仿生支撑缓冲结构100的轴向运动，同时也可起到一定的防护作用。另外，轮毂200的材料为轻质合金，如钢或铝镁合金等，夹持锁紧板300为轻质铝合金等材质。

另外，当仿生支撑缓冲结构的壳体1为管状结构时，壳体的轴线方向与弧形槽201长度方向一致，并固定在弧形槽201内。当壳体为球状结构时，弧形槽201内沿长度方向设置多个仿生支撑缓冲结构。

可选地，所述仿生支撑缓冲结构100与所述胎面400之间还设置有外缓冲层500，所述外缓冲层500呈环形设置。

进一步地，所述仿生支撑缓冲结构100的壳体1固定在所述弧形槽201内，所述仿生支撑缓冲结构100的支撑缓冲组件与所述外缓冲层固定连接。

仿生支撑缓冲结构100能够将冲击力以及冲击能量进行分散和耗散，且其中，伸缩带4的增强性纤维结构可以保证缓冲体6结构不会出现过大的应力集中，所以仿生支撑缓冲结构能够抵抗较高的线加速度和角加速度的影响。由于本实施例提出的非充气轮胎包括上述仿生支撑缓冲结构100，从而可以解决非充气轮胎在高频高速下承受冲击的抵抗能力，从而提高非充气轮胎的高速下的缓冲减振性能及稳定性。仿生支撑缓冲结构100的壳体1与支撑件5为多层结构，且中间层为孔状层，能够分散吸收冲击过程中传导的冲击能量，由此整个结构能够抵抗较高的线加速度的和角加速度的影响，起到保护整体仿生支撑缓冲结构100免受冲击损伤的作用。另外，在高速度下还能通过冷却缓冲件实现降温，保护整体材料的稳定性，以实现非充气轮胎能够在高频高速下依然保持足够的抵抗冲击力的能力，从而提高非充气轮胎的高速下的缓冲减振性能及稳定性。另外，由于冷却缓冲件可以在缓解冲击能量的过程中使空气流动，能够实现降温的效果，则非充气轮胎可以在高速运转下能够实现降温，保护材料性能的稳定性。

在具体实施过程中，外缓冲层500主要为增强性纤维复合材料，可以为橡胶层或聚氨酯等高分子材料，并与胎面400进行粘接。并且外缓冲层500还与内部的仿生支撑缓冲结构固定连接，比如固定粘接、固定插接等。如图10所示，仿生支撑缓冲结构的支撑片端部插入到外缓冲层500内，固定插接的方式中，其中一种为，外缓冲层开设插槽，支撑片插接的部分与插槽之间通过粘胶固定粘接；另外一种为，在工艺阶段，直接利用外缓冲层的胶黏性，与支撑片一起直接浇注在模具里，直接实现两者的固定连接。整个外缓冲层500能够将所有仿生支撑缓冲结构100紧紧包络住。对外缓冲层500施加一定的预应力，则会更好的包络住仿生支撑缓冲结构。胎面400为传统的轮胎的橡胶材料，其花纹结构为一般性常见的花纹结构。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。