CN107433823A - 非充气轮胎 - Google Patents

Abstract

在本发明的非充气轮胎中，设置于内部圆筒部件与外部圆筒部件之间的轮辐部件由内置有椭圆管的圆筒管相接触而成，轮胎胎面为一体型或在轮胎胎面的一端形成有结合槽，在另一末端以相啮合的方式形成有结合突起，从而具有与充气轮胎类似的耐负荷性、乘车感及驾驶性，同时在长期保管时也完全不存在空气泄漏的隐患，因而可代替充气轮胎来使用，并且防止因路面的弯曲或自身负荷而以规定程度以上变形或弯曲的现象，从而可在行驶中防止翻覆事故等安全事故。

Description

非充气轮胎

技术领域

本发明涉及非充气轮胎，更详细地，涉及如下的非充气轮胎，即，设置于内部圆筒部件与外部圆筒部件之间的内置有椭圆管或拱形管的圆筒管相接触而成，轮胎胎面为一体型或在轮胎胎面的一端形成有结合槽，在另一末端以相啮合的方式形成有结合突起，从而具有与充气轮胎类似的耐负荷性、乘车感及驾驶性，因而应急时可代替充气轮胎来使用。

背景技术

车轮包括轮圈和轮胎，所述轮圈用于安装在车辆等的轮轴，轮胎由橡胶材质等制造，以便缓冲从路面受到的冲击并构成车轮的外部。通常用于车辆的轮胎可根据结构分为子午线轮胎、斜交轮胎、实心轮胎等。

其中，轿车和除特殊车俩之外的汽车大多使用子午线轮胎，即，通常使用在轮胎内部充气的充气轮胎。但是，这种充气轮胎不仅结构复杂，而且制造工序也非常复杂，因而存在制造时的有害物质排出量高的问题，存在需要随时检测对轮胎的性能起到关键作用的气压的管理方面的不便之处，并且，始终存在若在行驶中轮胎因外部的冲击而受损则因气压急剧下降而导致轮胎破损并引发事故的稳定性方面的问题。

由此，作为代替技术方案，提出不充气的非充气轮胎(non-pneumatic tire)，即，无气轮胎(airless tire)。与充气轮胎不同，非充气轮胎不仅通过原材料和工序的简单化来大大节减生产费用，而且是由可明显减少有害物质的排出量的工序和结构形成的轮胎。尤其，非充气轮胎具有可摆脱因气压不足而引起的问题的大优点。非充气轮胎可防止充气轮胎所产生的驻波的形成，并可大幅度改善旋转抵抗。并且，与充气轮胎不同，由于非充气轮胎具有完全不利用压缩空气的设计方式，因而可排除因气压损失或爆胎(flat tire)而在行驶中有可能发生事故的危险因素。

通常，大部分非充气轮胎利用圆形带及网轮辐的弹力从路面吸收冲击，并利用网轮辐结构支撑车辆的负荷。但在车辆高速行驶的过程中急停的情况下，因惯性力而使轮胎严重变形或弯曲，而有可能发生爆胎等现象，因而存在可能发生车辆翻覆等安全事故的隐患。

并且，即使受到外力，充气轮胎也可通过气压来分散外力，从而保持最初的圆形状态，相反，非充气轮胎在受到经过障碍物等的外力的情况下因无法分散外力反而吸收掉，因而无法保持最初的圆形状态，有可能向一侧歪斜。像这样，在非充气轮胎因受到外力而无法保持圆形形状而具有歪斜的非圆形形状的情况下，不仅行驶性下降，还使速度下降、油耗增加。因此实际上迫切需要开发一种改善如上所述的非充气轮胎的缺点的非充气轮胎技术。

另一方面，直到发生爆胎或突发轮胎事故为止持续保管在车辆后备箱的备胎(又称备用轮胎(spare tire))应达到轻而在后备箱内所占的面积要小，以达到节减车辆的燃料，并且，应达到即使长期保管也不会漏气，因而在应急时起到备胎的功能。

但是，目前用于轿车的备胎大部分为普通的充气轮胎，因而在如上所述的备胎的要求特性的角度上看，其使用受到限制。

因此，急需开发一种即使长期保管也完全不存在空气泄漏的隐患，不存在因路面的危险品而引起爆胎等的隐患，并且比充气备胎轻且所占面积小的非充气轮胎。

为此，本发明人在为了提供在向非充气轮胎施加外力的情况下无法保持圆形状态而歪斜的问题方面得到改善、在长期保管的情况下也完全不存在空气泄漏隐患且比充气备胎轻、所占体积小的非充气轮胎而努力的结果，最终确认到，当从轴向的轮胎中心观察时，设置于轮胎的内部圆筒部件与外部圆筒部件之间的轮辐部件由内置有椭圆管的圆筒管相接触而成，在轮胎胎面的一端形成有结合槽、在另一末端以相啮合的方式形成有结合突起的非充气轮胎在受到外力的情况下，防止轮胎以规定程度以上变形或弯曲，并在长期保管时完全不存在空气泄漏的隐患，并且比充气备胎轻且占用体积小，由此完成了本发明。

发明内容

本发明的目的在于，提供即使轮胎因路面弯曲或自身负荷而变形或弯曲，也可防止轮胎以规定程度以上变形或弯曲，从而可在行驶中防止翻覆事故等安全事故的非充气轮胎。

本发明的另一目的在于，提供即使在长期保管时也完全不存在空气泄漏的隐患，不存在因路面的危险品而发生爆胎等隐患，并且比充气备胎轻且占用面积小的非充气轮胎。

为了实现所述目的，本发明提供如下的非充气轮胎，即，所述非充气轮胎100包括：外部圆筒部件10，设置有轮胎胎面30；内部圆筒部件20，与车辆的轮轴相连接；以及多个轮辐部件，用于连接所述外部圆筒部件10与所述内部圆筒部件20之间，所述外部圆筒部件10和所述内部圆筒部件20沿着车轴方向具有规定宽度，所述非充气轮胎100仅借助沿着圆周方向连接所述外部圆筒部件10与所述内部圆筒部件20之间的规定间隔的多个轮辐部件支撑接地负荷，所述非充气轮胎100的特征在于，当从轴向的轮胎中心观察时，设置于所述外部圆筒部件10与所述内部圆筒部件20之间的所述轮辐部件由内置有椭圆管42的圆筒管40或内置有拱形管42-1的拱形管相接触而成。

本发明的非充气轮胎具有如下效果，即，即使轮胎因路面弯曲或自身负荷而变形或弯曲，也可防止轮胎以规定程度以上变形或弯曲，从而可在行驶中防止翻覆事故等安全事故。

并且，在长期保管时也完全不存在空气泄漏的隐患、不存在因路面的危险品而发生爆胎等隐患，并且比充气备胎轻且占用面积小。

附图说明

图1为示出本发明一实施例的在圆筒管的内部形成有椭圆管的结构的非充气轮胎的主视图。

图2为示出本发明另一实施例的在圆筒管的内部形成有拱形管的结构的非充气轮胎的主视图。

图3为表示本发明一实施例的非充气轮胎的外径面的剖视图。

图4为表示本发明一实施例的轮胎胎面的内径面的剖视图。

图5为表示本发明一实施例的非充气轮胎胎面的剖视图。

图6为表示在内置于本发明一实施例的非充气轮胎的圆筒管的内部形成有椭圆形管的结构的主视图。

图7为表示在内置于本发明一实施例的非充气轮胎的圆筒管的内部形成有椭圆管的结构的主视图。

图8为表示在内置于本发明一实施例的非充气轮胎的圆筒管的内部形成有椭圆管的结构的立体图。

图9为表示在内置于本发明另一实施例的非充气轮胎的圆筒管的内部形成有拱形管的立体图。

【附图标记说明】

100：非充气轮胎

10：外部圆筒部件 20：内部圆筒部件

30：轮胎胎面 30-1：非充气轮胎外径面

30-2：轮胎胎面内径面 31：胎面末端内径面

32：胎面末端外径面 40：圆筒管

42：椭圆管 42-1：拱形管

50、50’：突出部 60、60’：胎面槽部

70、70’：纳米突起

具体实施方式

在本发明中所要确认如下的非充气轮胎，即，当从轴向的轮胎中心观察时，设置于所述内部圆筒部件与所述外部圆筒部件的轮辐部件由内置有椭圆管42或拱形管42-1的圆筒管40相接触而成，在轮胎胎面的一端形成有结合槽，在另一末端以相啮合的方式形成有结合突起的非充气轮胎在受到外力的情况下，防止以规定程度以上变形或弯曲，即使在长期保管时完全不存在空气泄漏的隐患，并且比充气备胎轻且占用体积小。

在本发明中制造了如下的非充气轮胎，即，当从所述轴向的轮胎中心观察时，设置于轮胎的外部圆筒部件10与内部圆筒部件20之间的轮辐部件由内置有椭圆管42的圆筒管40相接触而成，轮胎胎面呈一体型或在轮胎胎面的一端形成有结合槽，在另一末端以相啮合的方式形成有结合突起。

可确认到具有如上所述的结构的非充气轮胎具有如下效果，即，即使轮胎因路面的弯曲或自身负荷而变形或弯曲，也可防止轮胎以规定程度以上变形或弯曲，从而可在行驶中防止翻覆事故等安全事故，在长期保管时也完全不存在空气泄漏的隐患、不存在因路面的危险品而发生爆胎等隐患，并且比充气备胎轻且占用面积小。

因此，本发明的一实施方式涉及如下的非充气轮胎，即，所述非充气轮胎100包括：外部圆筒部件10，设置有轮胎胎面30；内部圆筒部件20，与车辆的轮轴相连接；以及多个轮辐部件，用于连接所述外部圆筒部件10与所述内部圆筒部件20之间，所述外部圆筒部件10和所述内部圆筒部件20沿着车轴方向具有规定的宽度，所述非充气轮胎100仅借助沿着圆周方向连接所述外部圆筒部件10与所述内部圆筒部件20之间的规定间隔的多个轮辐部件支撑接地负荷，所述非充气轮胎100的特征在于，当从轴向的轮胎中心观察时，设置于所述外部圆筒部件10与所述内部圆筒部件20之间的轮辐部件由内置有椭圆管42或拱形管42-1的圆筒管相接触而成。

以下，参照附图，对本发明的非充气轮胎进行详细的说明。

图1及图2为基于本发明的在圆筒管的内部形成有椭圆形管42或拱形管42-1的结构的非充气轮胎的主视图。

本发明的非充气轮胎100包括：外部圆筒部件10，设置有轮胎胎面30；内部圆筒部件20，与车辆的轮轴相连接；以及多个轮辐部件，用于连接所述外部圆筒部件10与所述内部圆筒部件20之间，所述外部圆筒部件和所述内部圆筒部件沿着车轴方向具有规定的宽度，所述非充气轮胎100仅借助沿着圆周方向连接所述外部圆筒部件10与所述内部圆筒部件20之间的规定间隔的多个轮辐部件支撑接地负荷，在所述非充气轮胎100中，当从所述轴向的轮胎中心观察时，设置于所述外部圆筒部件10与所述内部圆筒部件20之间的轮辐部件由内置有椭圆管42或拱形管42-1的圆筒管40相接触而成。

首先，根据圆筒管40或拱形管42-1的大小及需要，可以在圆筒管40的内部形成有1个以上的所述椭圆管42或拱形管42-1，优选地，可以形成有1个至10个，也可根据需要制造出圆直径为1～100mm的多种大小的圆筒管40或拱形管42-1。

如图7至图9所示，根据轮胎宽度可以在圆筒管40的内部形成椭圆形管42或拱形管42-1，在所述椭圆形管42或拱形管42-1的内部再形成椭圆形管42或拱形管42-1的形式形成1至10个椭圆管42或拱形管42-1，可根据需要增加至数十个形态。并且，根据内置有椭圆管42或拱形管42-1的圆筒管40的大小，能够以形成1层以上、优选地形成1层～50层、更优选地形成2层～50层的方式制造所述圆筒管40。根据本发明的一实施例，可在半圆管的内部形成拱形管或在拱形管的内部形成拱形管。

如图9所示，在形成拱形管的情况下，底部接地面与以曲面形相接触的轮辐部件的圆筒管面相应地形成。

并且，本发明的非充气轮胎的特征在于，在轮胎胎面30的一端形成有结合槽，在另一末端以相啮合的方式形成有结合突起。即，如图5所示，在本发明的非充气轮胎中，可在轮胎胎面30的一端形成有结合槽，在另一末端以相啮合的方式形成有结合突起，如图6所示，能够以一体型来制造轮胎胎面。

如图5所示，圆形轮胎胎面30的一部分被切割，在被切割的末端面以相啮合的方式形成有胎面末端内径面31、胎面末端外径面32。将以如上所述的方式形成的轮胎胎面30以向左右拉开来套在非充气轮胎的方式安装之后，使形成有凹凸的轮胎胎面30的末端相啮合，并以粘结剂来粘结的方式结合相啮合的末端。轮胎胎面30属耗材，因而若磨损，则可更换。

在非充气轮胎的外径面30-1形成有纳米突起70、胎面槽部60及突起部50，在轮胎胎面内径面30-2形成有与非充气轮胎的外径面30-1相对应的纳米突起70’、胎面槽部60’及突起部50’。即，形成于非充气轮胎的外径面30-1和轮胎胎面的内径面30-2的凹凸部相啮合来形成一体化的结构(图6)。

如图3所示，本发明的非充气轮胎100的特征在于，在所述轮胎胎面以规定间隔且以规定图案形成纳米突起70，与形成在所述外部圆筒部件10与轮辐部件之间的空间部位相对应的胎面部的内周面以具有规定形态的方式以规定图案排列有突出部50，可在与外部圆筒部件10与轮辐部件相接触的部位相对应的胎面部的内周面形成胎面槽部60，在非充气轮胎的外径面形成具有与胎面内周面相结合的形态的纳米突起70’、胎面槽部60’及突出部50’(图4)。

其中，规定图案的突出部50、50’和胎面槽部60、60’可以呈多种形态。例如，所述突出部50、50’和胎面槽部60、60’在外部圆筒部件10的内周面上的剖面大致呈圆形、多边形等，并可沿着非充气轮胎的宽度方向形成多个。并且，突出部50、50’和胎面槽部60、60’在垂直于非充气轮胎中心轴的一面上的剖面可以呈弧形、半圆形或三角形等多边形，分别可以呈沿着非充气轮胎的宽度方向连接的形态。

并且，在本发明的非充气轮胎中，胎面橡胶图案在形成于外部圆筒部件10与轮辐部件之间的空间部位相对应的胎面形成突出部50、50’，在与外部圆筒部件10与轮辐部件相接触的部位相对应的胎面部位使胎面槽部60、60’凹陷，从而使胎面接地面所受到的接地压力均匀。

所述非充气轮胎的胎面部可使用选自由天然橡胶及合成橡胶组成的组中的1种以上，或可额外添加具有纳米或微米大小的陶瓷粒子来制造，所述非充气轮胎的胎体可使用选自由聚氨酯、二烯类的天然橡胶及合成橡胶、聚酯纤维、芳纶纤维、废丝纤维、聚氨酯树脂、热塑性树脂及碳纤维组成的组中的1种以上来制造。

像这样，根据本实施例，即使受到外力，也可通过抵抗其外力来保持轮胎原有的圆形形状，从而不仅可减少行驶性及速度下降的现象，而且与以往的非充气轮胎相比，乘车感更优秀，且可改善油耗。

并且，即使轮胎因路面弯曲或自身负荷而变形或弯曲，也可防止以规定程度以上变形或弯曲，从而可在行驶中防止翻覆事故等安全事故，在长期保管时也完全不存在空气泄漏的隐患、不存在因路面的危险品而发生爆胎等隐患，并且比充气备胎轻且占用面积小。

以上，对本发明内容的特定部分进行了详细的说明，本发明所属技术领域的普通技术人员应明确，这种具体说明仅为优选实施方式，而本发明的范围并不局限于此。因此，本发明的实质性的范围可由所附的发明要求保护范围及它们的等同替代保护范围所定义。

Claims (7)

1.一种非充气轮胎(100)，包括：

外部圆筒部件(10)，设置有轮胎胎面；

内部圆筒部件(20)，与车辆的轮轴相连接；以及

多个轮辐部件，用于连接所述外部圆筒部件(10)与所述内部圆筒部件(20)之间，

所述外部圆筒部件(10)和所述内部圆筒部件(20)沿着车轴方向具有规定的宽度，所述非充气轮胎(100)仅借助沿着圆周方向连接所述外部圆筒部件(10)与所述内部圆筒部件(20)之间的规定间隔的多个轮辐部件支撑接地负荷，所述非充气轮胎的特征在于，

当从轴向的轮胎中心观察时，设置于所述外部圆筒部件(10)与所述内部圆筒部件(20)之间的所述轮辐部件由内置有椭圆管(42)的圆筒管(40)或内置有拱形管(42-1)的拱形管相接触而成，

形成于所述轮胎胎面的内周面及所述外部圆筒部件(10)的外径面的凹凸部相啮合来形成一体化的结构。

2.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其特征在于，以规定的图案形成于所述轮胎胎面的内周面的纳米突起(70)、突出部(50)及胎面槽部(60)与形成在所述外部圆筒部件(10)的外径面的凹凸部相结合。

3.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其特征在于，形成于所述圆筒管(40)内部的椭圆管(42)或形成于所述拱形管(42-1)内部的拱形管的数量为1个以上。

4.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其特征在于，以规定的图案形成于所述外部圆筒部件(10)的外径面的纳米突起(70’)、胎面槽部(60’)及突出部(50’)与形成在所述轮胎胎面的内周面的凹凸部相结合。

5.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其特征在于，内置有所述椭圆管(42)的圆筒管(40)或内置有所述拱形管(42-1)的拱形管形成为1层以上。

6.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其特征在于，所述非充气轮胎的胎面部使用选自由天然橡胶及合成橡胶组成的组中的1种以上，或额外添加陶瓷粒子。

7.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其特征在于，所述非充气轮胎的胎体使用选自由聚氨酯、二烯类的天然橡胶及合成橡胶、聚酯纤维、芳纶纤维、废丝纤维、聚氨酯树脂、热塑性树脂及碳纤维组成的组中的1种以上。