CN1299323A - 增加车轮摩擦力的方法与装置 - Google Patents

Abstract

一种附着装置包括一个多角形构件具有许多附着区域及带有预定的许多边的腔,在多角形构件的中央区域内设置小腔,附着装置的附着区域的数目基本上等于边的预定数目,附着装置的每个腔能够散液体、固体以及液－固混合体的至少一种。

Description

增加车轮摩擦力的方法与装置

根据35U.S.C§119(e)对美国临时申请案的要求

本申请案要求1998年4月10日提出的美国临时申请NO.60/081,444的权利要求。

本发明的背景

本发明的领域

本发明一般地涉及一种附着装置即能够操作地连接到车轮上，更具体地，本发明能够附着到汽车的轮胎上以便大大地提高其摩擦力。

背景技术的描述

当前存在的装置以增加汽车在倒车时轮胎的摩擦力，这类装置包括从轮胎向外延伸的突起部或凸块，所述突起部或凸块邻接轮胎的液体、固体和液-固混合体的至少一种。存在于胎纹组成和/或凸起之间的槽就被前述液体、固体和液-固混合体所填满并使得增加轮胎的摩擦力的此类装置失效。

其它为增加车辆轮胎摩擦力的装置包括包围车辆轮胎上的雪链，尽管雪链的确可增加轮胎的摩擦力，但它们具有过大的噪音而且难以安装在轮胎的周围，此外，各个国家的地方政府已经颁布禁止使用雪链的法律因为雪链对铺过的路面的有害冲击，雪链扎入铺过的路面造成铺过的路面的代价高的过早侵蚀与磨损，此外，雪链大大增加轮胎感受到的振动，因此雪链明显降低汽车的驾驶性能。

其它常规的附着装置包括平面胎面部分，该装置不附着在车轮上而是当车辆陷入泥、雪或水中时放在车轮的下面，这类平面胎面常被使用者遗留，以便减少车辆陷入处于平面胎面装置以外的泥、雪或水中的危险，平面胎面装置的这种使用明显增加了装置的费用且造成有关不适当处理或污染环境的问题。

因而，在技术中就需要一种为增加车辆轮胎摩擦力的方法与装置，该方法提供快速且简便的安装方法同时明显降低车辆轮胎感受到的振动，在现有技术中还需要一种增加车辆轮胎摩擦力的方法与装置而不污染环境且不过早地侵蚀铺过的路面，在现有技术中另外需要一种增加车辆轮胎摩擦力的方法与装置，该方法与装置提供自我清理空腔以使车轮附着为最大同时也提供装置在车轮上的附着装置的自我中心调整。

本发明的简述

因而，本发明的主要目的是提供增加车轮摩擦力的方法与装置，该装置简易并快速安装到车辆上。

本发明的另一目的是提供一种增加车轮摩擦力的方法与装置，该装置耐久且对铺过的路面无磨损。

本发明的另一目的是提供一种包括小腔的附着装置，该小腔至少能够分散出现在车辆附近的液体、固体和液-固混合体中的一种。

本发明的另一目的是提供一种在车轮上自我张紧和自我中心调整的附着装置和附着系统。

本发明的另一目的是提供一种当车辆轮胎轧过或扎入液体、固体和液一固混合体的至少一种时能自我清理的附着装置与附着系统。

本发明还有一个目的是提供一种产生最大抓力的平滑行驶同时大大降低每个附着装置导向边缘磨损的附着装置与附着系统。

实现本发明的这些和其它目的是通过提供一种附着装置包括：一个多角形构件具有许多附着区域；在多角形构件中区域设置的具有许多预定数的边的小腔，附着区域的数目基本上等于边的预定数目，小腔能够至少分散液体、固体和液-固混合体中的一种。

此外，实现本发明的这些和其它目的通过一种车轮附着装置包括：若干个附着装置，每个附着装置包括一个能够至少分散液体、固体和液-固混合体中的一种的小腔；以及许多附着装置为了可操作地将若干个胎面装置连接到至少一个车轮上，附着装置大大地增加车轮经过液体、固体和液-固混合体中至少一种而行驶的摩擦力。

此外，本发明的这些和其它目的通过增加车轮摩擦力的一种方法来实现，该方法包括以下步骤：可操作地将许多附着装置连接在一起；将若干附着装置安装到车轮上；以设置在附着装置上的小腔将车轮附近的液体、固体和液-固混合体的至少一种分散。

进一步地，本发明的可应用的范围从以下给出的详细描述将变得更为显见，然而，可以理解的是，由于对于本领域的技术人员根据此详细描述在本发明的原则与范围以内各种变更与修改将是显而易见的，详细的描述和具体的例子，即表示本发明的最佳实施例，仅仅以举例方式给出。

根据以下给出的详细描述以及仅仅通过举例方法给出而非限制本发明的附图将能更充分理解本发明，其中：

图1是本发明第一实施例的立体视图；

图2是本发明第一实施例的锥形附着区域的横剖视图；

图3是本发明第二实施例的立体视图；

图4(A)是设置在车辆轮胎上的本发明第二实施例的立体视图；

图4(B)是用于本发明附着系统的硬件的向外的或非面对车辆一侧的示意图；

图4(C)是用于本发明附着系统的安装硬件的向里的或车辆面对侧的示意图；

图5是本发明的绳索紧固连结件的俯视图；

图6是本发明的绳索紧固连结件的侧视图；

图7是本发明的附着系统的向外的或非车辆面对侧的示意图；

图8是用于本发明的附着系统的安装硬件向里或车辆面对侧的示意图；以及

图9是本发明的附着系统的向外或非车辆面对侧的示意图。

最佳实施例的详细描述

详细参照附图并特别参考图1，举例说明本发明第一实施例的附着装置20，附着装置20包括设置在多角形附着装置20中央区域内的主要小腔22，附着装置20进一步包括处于邻近主要小腔22的附着区域24，每个附着区域24具有至少一个邻近主要小腔22而设置的二级小腔26。

主要的和二级小腔22、26能够分散处于邻近汽车车轮附近的液体、固体和液-固混合体中的至少一种，主要的和二级的小腔22、26设计成能相同地分散液体、固体和液一固混合体以便为汽车车轮提供一种机构抓紧的优点，当被汽车车轮的表面和置于汽车车轮下面的地方使用时，该主要的和第二级的小腔22、26就成为加压的，主要的和第二级小腔22、26的加压提供了一种自我清理的设计，该设计使液体、固体和液体-固体混合体自附着装置20上的负载区域被分离出来。

主要的和二级的小腔22、26由具有预定厚度的中央壁28而形成，在主要的和二级的小腔22、26内是倒阶梯27，相反的阶梯27减少了填满主要的和二级的小腔22、26的液体、固体和液体/固体混合体的表面粘附同时因此当附着装置20旋转离开一地方时提供液体、固体和液体/固体混合体的快捷释放或迅速排出。

在壁28的轮胎接触地面接触表面上，设置若干个子腔30，该子腔30由设置于壁28上的许多以预定的角度交叉的基本上线性的凸起32形成，子腔30基本上是钻石形，在那里基本上线性的凸起的交叉形成“人”字形纹，子腔30及其在附着装置20上的相对位置增强了附着装置20与置于汽车车轮下面的地方的摩擦接触，子腔30增强了附着装置20的摩擦，同时提供处于汽车车轮附近的液体、固体和液/固混合体的快速释放，子腔30增加了汽车车轮向前或反向旋转时附着装置20的摩擦力(或摩擦系数一静态和动态的)。

在邻近附着区域24之间形成的角θ，在邻近附着区域24之间形成的角θ最好为钝角，但是其它尺寸的角度不超出发明的范围，其它角度包括，但不局限于锐角、直角及其它角度的尺寸，各个相对的角度θ被设计成与汽车车轮的中心圆周直接区域对准。

设计角度θ以提供附着装置20在汽车车轮上的自我中心调整及自我跟踪，在使用时，一对角度θ基本上平行地对准汽车轮的圆周方向(如图4的方向箭头A所示)，而角度θ的相对的一对则基本上垂直地对准汽车车轮的圆周方向(如图4的方向箭头B所示)。

附着装置包括若干个槽34，每个槽34设置在每个偏斜角θ的尖峰处，槽34基本上是弧形的，然而，其它形状不超出本发明的范围，每个槽34处于附着装置20的应力集中点，并允许附着区域容易地与车轮的形状相适应，槽34基本上减少或防止邻近主要的和二级的小腔22、26的壁28中的裂开或扯开。

每个附着区域24包括一个设置在其末端部分的小孔36，在小孔36中设置一锁紧机构38，锁紧机构38最好是凸缘装置，该凸缘装置用作附着装置20相对车轮的支座，该凸缘装置最好基本上是圆柱形的，但是，其它形状也不超出本发明的范围，锁紧机构38为附着绳索紧固联结件40(如图4、5和6所示)提供稳固和刚性的表面区域锁紧机构38也大大地减少或消除锁紧硬件与车轮表面的接触。

在本发明的第一实施例中，如图2所示，附着区域26具有逐渐减少厚度的区域42，逐渐减少厚度的区域42是由出现在附着装置20周边周围的阶梯壁变化44而形成，阶梯变化44为汽车车轮对附着装置20的接触提供一平滑表面的变化，该附着装置20被挤压在车轮与处于车轮外的地方之间。阶梯壁44大大增加附着装置20的摩擦力并增加附着装置20的摩擦力而同时增加附着装置20的强度和抗扯力，附着区域24最好是V形同时由于逐渐减小厚度的区域42具有V形横截面，但是，附着区域及其横载面的其它形状也不超出本发明的范围。

附着装置20最好由具有预定分子量的一种弹性复合材料制成，但是，其它材料也不超出本发明的范围，其它材料包括，但不局限于其它高分子材料诸如热塑性高分子材料、复合材料及其它类似材料，用于附着装置20的材料根据以下参数来选择：用于附着装置20的材料应增加车轮的摩擦力，同时基本上不干扰或降低路面诸如车轮行驶于其上的铺过的路面；同时附着装置20的材料应耐久以增加产品的寿命。

如以上注意到的，对本发明要考虑的工作环境是对于地面，该地面包括液体、固体及/或液-固混合体，这种环境将包括，但不局限于泥、雪、沙、水、雨、冰、石块、粗糙地面带有叶饰像树叶和草，及其它与汽车路面相关的障碍物。

由于附着装置20的对称的几何形状以及基本上相同的车轮接触和地面接触边，附着装置20是完全反向并完全可旋转的以增加其产品寿命，换言之，在使用一段时间后，可将附着装置倒转或简单地旋转以便平衡与本发明在车轮行驶的地面上使用相关的磨损。

图1和图2所示的实施例由于阶梯壁变化44最好设计成用于高速公路，该阶梯壁变化构成附着区域24的逐渐变小厚度区域42，阶梯壁变化44基本上该由附着装置20引起的振动为最小。

本发明的第二实施例如图3所示，第二实施例中的与第一实施例中相类似的结构以同样的标号来表示，在本发明的第二实施例中，附着装置20包括一个减少数目的阶梯壁变化44，最好是，阶梯壁变化44的数目大约为2，但是，其它数目的阶梯壁变化44也不超出本发明的范围。

以这一减少数目的变化，第二实施例的附着装置20是更结实并且更容易抓住或断续接触汽车车轮周围的地面，本发明的第二实施例最好设计成用于不包括已铺好路面的地方，这种设计允许附着装置20更容易咬住或抓住与铺过的路面相比是软的和阻力较小的地面，第二实施例进一步包括设置在每个主要的和二级的小腔22、26以内的倒阶梯壁27。

在图4中，表示根据本发明的一种附着系统46，该附着系统46包括若干个可操作地联结在一起包围汽车车轮48的附着装置20，附着装置20由若干绳索锁紧连结件40可操作地联结在一起，该联结件40与具有端环66的第一绳索50，第二绳索51及刚性锁紧装置64结合在一起，绳索锁紧联结件40、绳索50和51的及刚性锁紧装置64包括与附着系统46相关的轮子硬件。

刚性锁紧装置64最好是有螺纹的转动箍，但是其它刚性锁紧装置64也不超出本发明的范围，其它刚性锁紧装置64包括带翼形螺母或规则六角螺母的螺纹紧固件，带六角螺母的螺栓、弹簧、钩子以及其它类似的紧固机构。

图4(B)表示位于车轮面向外或远离车辆一侧的第一和第二绳索50、51和一个则性锁紧装置64相对绳索紧固联结件40的位置，图4(C)表示位于车轮面向里或相向车辆一侧的第二绳索51与刚性紧固机构64相对绳索紧固联结件40的位置，对于车轮面对车辆的一侧，最好不采用第一绳索50，但是，如果需要附加张紧力，可在附着系统46的车辆面对的一侧采用第一绳索50。

绳索紧固联结件40具有基本上平面的形状(见图5和图6)，这种形状允许绳索紧固联结件40(1)基本上平滑的状态与车辆车轮48的侧壁C的表面相接触，以这种绳索紧固联结件40的位置，所需仅为绳索50的张紧力即可沿轮子48的圆周维持附着装置20在其预定位置。

附着系统46的车轮硬件最好这样来设计，即附着系统的装配不需使用附加工具，诸如，扳手、钳子、锤子等等，附着系统46的车轮安装硬件的设计也这样来进行，即能以很快的方式进行安装，这一要求在驾驶条件很快地变化的情况下是关键的，例如，当雪或水在铺过的路面上开始积存时安装时间就是关键。

如图5所示，要这样来设计绳索紧固件40，即所有需要的就是为将附着系统46附加到车辆轮子48上的是绳索，它分别经过第一、第二和第三小孔52、53和56送进，第四小孔58最好可操作地联结到附着区域24的紧固机构38上，绳索紧固长度40最好包括一钩子部分60，钩子部分60允许沿绳索50的长度将一个紧固连结件40连接到另一个上，绳索紧固联结件40进一步包括在绳索紧固联结件40的第二和第三孔54和56之间设置的凸起62，当经过第二和第三孔54和56拉绳索时随着张紧力作用到绳索50上，此凸起62提供与绳索50的摩擦结合。

孔54和56与凸起62的结合为绳索50提供自锁机构，该机构允许附着系统46的安装硬件快捷和方便的安装，绳索紧固联结件40最好由铁合金，诸如不锈钢制成，但其它材料也不超出本发明的范围，其它材料包括但不局限于非铁合金、陶资材料、高分子、复合材料及其组合。

在图6中，表示附着装置20的一个附着区域24与绳索紧固联结件40之间的连接，紧固机构38最好与绳索紧固联结件40及附着装置20整体地模压，换言之，第四孔58填充了材料成型紧固机构38，而紧固机构38是模压的或者与附着装置20的附着区域的孔36为一体。

图7、8和9表示本发明的典型的附着系统46的装配方法，如图7所示的第一步包括将附着装置20悬挂在12点钟(用标号S表示)，4点钟(用标号U表示)和8点钟(用标号T表示)的位置，第二步如图8所示包括将处于车辆面对的一侧或附着系统46的内侧的第二绳索51和刚性紧固机构张紧，第三步如图所示包括将处于车轮面各外的或远离车辆的一侧的第二绳索51和刚性紧固机构64张紧，另外一步包括通过每个绳索50固定于图4中所示的方位，最后一步包括对第二绳索51及刚性紧固机构64施加附加的张紧力。

本发明提供一种增加车轮摩擦力的方法，本发明的方法包括将若干附着装置20可操作地联结在一起如图4所示，在本发明最佳实施例中，以基本相等的角度以平衡的形式围绕车轮设置三个附着装20，但是，附着装置20的数目不局限于图4所示的数目。

增加车辆轮子摩擦力的方法进一步包括以设置在每个附着装置20中的小腔22、26分散车轮附近的液体、固体和液/固混合体中的至少一种的步骤，增加车轮轮子的摩擦力的方法进一步包括用绳索紧固联结件40在不使用诸如扳手、钳子、锤子等附加工具的情况下联结附着装置20的步骤。

本发明提供易于和快捷安装到车辆上的提高车轮摩擦力的方法与装置，本发明增加车轮的摩擦力同时耐久还不粘附到铺过的路面上，本发明包括一个至少能分散汽车附近的地面上的液体、固体和液-固混合体中的一种。

本发明提供一种在车轮上自我张紧和自我中心调整的附着装置与附着系统，本发明的附着装置与附着系统当车辆轮胎横过或扎入液体、固体和液-固混合体的至少一种时是自我清理的，本发明提供车辆的平滑行驶同时提供极佳的抓紧力和大大降低每个附着装置的导向边缘的磨损。

因此所描述的本发明，很显然可以许多方式加以变换，这些变换不认为是偏离本发明的原则与范围，同时所有这些修改由于对技术人员是明显的因此被包括在所述权利要求的范围内。

Claims (25)

1、一种附着装置包括：具有许多附着区域的多角形构件；和设置在多角形构件中央区域以内具有预定数目的边的小腔，附着区域的数基本上等于所述边的预定数目，所述小腔能够分散液体、固体和液一固混合体中的至少一种。

2、权利要求1的附着装置，其特征在于：所述小腔是主要的腔，附着装置进一步包括许多设置在所述多角形构件以内并邻近所述主要小腔的二级小腔，所述主要小腔和所述二级小腔能够分散液体、固体和液体混合体中的至少一种。

3、权利要求2的附着装置，其特征在于：每个附着区域具有至少一个二级小腔。

4、权利要求1的附着装置，其特征在于：每个附着区域在尺寸上相对所述主要小腔逐渐变小。

5、权利要求1的附着装置，其特征在于：每个附着区域基本上为V形。

6、权利要求1的附着装置，其特征在于：每个相邻附着区域之间限定一角度。

7、权利要求6的附着装置，其特征在于：每个角度基本上是钝角。

8、权利要求6的附着装置，其特征在于：每个角度包括一角顶和设置在各个角顶的基本上为弧形的槽。

9、权利要求1的附着装置，其特征在于：每个附着装置包括一紧固机构。

10、权利要求9的附着装置，其特征在于：每个紧固机构包括凸缘装置，所述凸缘装置与各个附着区域一端的形状一致。

11、权利要求10的附着装置，其特征在于：每个凸缘装置可操作地联结到绳索紧固联结件上，每个联结件包括若干小孔和一个钩子。

12、权利要求1的附着装置，其特征在于：所述小腔是由壁部分限定的，每个壁部分具有许多设置在其表面上的子腔。

13、权利要求12的附着装置，其特征在于：每个子腔基本上为钻石形状。

14、权利要求1的附着装置，其特征在于：每个附着区域具有逐渐减少的厚度。

15、权利要求14的附着装置，其特征在于：所述厚度从远离所述多角形构件的所述中央区域的方向而减小。

16、权利要求1的附着装置，其特征在于：所述多角形构件由塑料和橡胶中的至少一种制成。

17、一种附着系统包括：若干外胎面装置，每个外胎面装置包括一个能分散液体、固定和液固混合体中的至少一种；和

许多附着装置用以可操作地将若干外胎面装置联结到至少一个车轮上，所述外胎面构件大大增加至少一个经过液体、固体和液-固混合体中的至少一种行驶的车轮的摩擦力。

18、权利要求17的附着系统，其特征在于：每个外胎面装置包括：

具有许多附着区域的多角形构件；和

具有设置在所述多角形构件的中央区域以内的预定边数目的各个小腔，附着区域的数目基本上等于所述边的预定数目。

19、权利要求18的附着系统，其特征在于：每个小腔是一个主要小腔，每个附着装置进一步包括若干个设置在各个多角形构件以内并邻近各主要小腔的二级腔，每个主要和每个二级小腔能够分散液体、固体和液-固混合体中的至少一种。

20、一种为增加车轮摩擦力的方法，该方法包括以下步骤：

可操作地将若干个外胎面装置联在一起；

将若干个外胎面装置附着到车轮上；以及

设置在所述外胎面装置中的小腔分散车轮附近的液体、固定和液-固混合体中的至少一种。

21、权利要求20的方法，其特征在于：附着若干外胎面装置的步骤包括用绳索和绳索紧固联结件联结外胎表面装置的步骤。

22、权利要求21的方法，其特征在于：用绳索和绳索紧固联结件联结外胎面装置的步骤包括将绳索紧固联结件连接到设置在每个外胎面装置中的附着区域的凸缘装置上的步骤。

23、权利要求20的方法，其特征在于：进一步包括将车轮上外胎面装置的每一个与设置在各个外胎面装置上的附着区域对中，每个外胎面装置具有相互间带有一角度的相邻附着区域。

24、权利要求20的方法，其特征在于：进一步包括以具有逐渐减小厚度的附着区域大大降低所述外胎面装置的振动。

25、权利要求20的方法，其特征在于：分散的步骤包括具有若干设置在其表面的子腔的壁部分分散车轮附近的液体、固体和液-固混合体中的至少一种的步骤。

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