CN219191825U - 免充气轮胎及车轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种免充气轮胎，包括胎主体和石墨烯气凝胶填充物，胎主体的内部沿周向设置有胎内腔，石墨烯气凝胶填充物设置在所述胎内腔中。上述免充气轮胎，将石墨烯气凝胶填充物与胎主体结合，石墨烯气凝胶在具有很好的弹性和缓冲效果的同时，密度很低，在胎主体常用橡胶制成的情况下，能够减轻免充气轮胎的重量，不会被扎破漏气、重量相对较轻、减震性好，能给用户提供更高舒适度，能够应用于自行车、电动滑板车等车辆上，前景广阔。

Description

免充气轮胎及车轮

技术领域

本实用新型涉及轮胎技术领域，特别是涉及一种免充气轮胎及车轮。

背景技术

随着社会经济的飞速发展，人们生活水平的不断提高，人们通常选择各式车辆作为日常通勤交通工具。轮胎作为车辆上必不可少的部件，能支承车身，缓冲外界冲击，保证车辆的行驶性能。

现有的轮胎一般分为实心胎和充气胎两类。其中，充气胎通过充气来承受一定的压力，以此保持轮胎内压，容易被扎破漏气，报废率相对较高；实心胎不需要打气，不会受爆胎扎胎的困扰，寿命相对较长。目前，人们开发出的实心胎重量大、减震性差、舒适感差，不利于推广。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种重量较轻、减震性好的免充气轮胎及车轮。

本实用新型提供了一种免充气轮胎，所述免充气轮胎包括：

胎主体，所述胎主体内部沿周向设置有胎内腔；

石墨烯气凝胶填充物，所述石墨烯气凝胶填充物设置在所述胎内腔中。

在其中一个实施例中，所述胎主体设置有胎冠、胎侧和胎底，所述胎冠、所述胎侧及所述胎底围合形成所述胎内腔。

在其中一个实施例中，所述胎内腔的内壁具有至少一个第一凸起和/或至少一个第一凹陷。

在其中一个实施例中，所述第一凸起位于所述胎内腔靠近所述胎冠一侧的内壁。

在其中一个实施例中，所述第一凸起设置有中心部以及两个连接部，两个所述连接部分置于所述中心部两侧，且分别连接所述中心部与所述胎内腔的内壁。

在其中一个实施例中，所述中心部沿所述胎主体径向的截面边缘为直线形或弧形。

在其中一个实施例中，所述连接部包括第一连接区域和第二连接区域，所述第一连接区域沿所述胎主体径向的截面边缘为外凸弧线，所述第二连接区域沿所述胎主体径向的截面边缘是内凹弧线。

在其中一个实施例中，所述胎侧的外壁设置有若干内陷孔，所述内陷孔沿所述免充气轮胎周向分布，所述内陷孔为盲孔。

在其中一个实施例中，所述胎主体表面设置有防滑纹路。

本实用新型提供了一种车轮，所述车轮包括所述免充气轮胎及轮毂，所述胎主体安装在所述轮毂上。

本实用新型提供的上述免充气轮胎及车轮，是一种改良的实心胎，将石墨烯气凝胶填充物与胎主体结合，其中石墨烯气凝胶有很好的回弹性能和承重性能，长期使用不会产生破坏性的形变，能够保持填满轮胎内腔的状态，且石墨烯气凝胶阻燃隔热，当轮胎长时间运转温度升高时，不会影响内部石墨烯气凝胶填充物的状态，而石墨烯气凝胶在具有很好的弹性和缓冲效果的同时，密度很低，在胎主体常用橡胶制成的情况下，能够减轻免充气轮胎的重量，给用户提供更高舒适度，能够应用于自行车、电动滑板车等车辆上，前景广阔。

附图说明

图1为本实用新型一较佳实施方式的免充气轮胎的侧视图；

图2为图1所示免充气轮胎的剖面A-A示意图；

图3为本实用新型一较佳实施方式的免充气轮胎的主视图；

图4为图3所示免充气轮胎的剖面B-B示意图；

图5为图4中C处的局部放大图；

图6为本实用新型一较佳实施方式的免充气轮胎的立体结构示意图；

图7为图6中D处的局部放大图。

附图标号：

10、胎主体；110、胎内腔；115、第一凸起；1150、中心部；1151、连接部；1152第一连接区域；1153、第二连接区域；120、胎冠；130、胎侧；135、内陷孔；140、胎底；150、防滑纹路；151、防滑槽；152、防滑面；20、石墨烯气凝胶填充物。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

参阅图1，图1示出了本实用新型一较佳实施方式的免充气轮胎的侧视图。结合参阅图2，图2示出了免充气轮胎的剖面A-A示意图，免充气轮胎包括胎主体10、石墨烯气凝胶填充物20，胎主体10内部沿周向设置有胎内腔110，石墨烯气凝胶填充物20设置在胎内腔110中。

上述实施方式的优势是，将石墨烯气凝胶填充物20与胎主体10结合，其中石墨烯气凝胶有很好的回弹性能和承重性能，弹性形变可高达80％～90％，而轮胎在行驶过程中的形变不会达到80％，因此长期使用不会使石墨烯气凝胶填充物20产生破坏性的形变，能够保持填满胎内腔110的状态，无需更换，且石墨烯气凝胶阻燃隔热，当轮胎长时间运转温度升高时，石墨烯气凝胶填充物20的状态不会受影响，且石墨烯气凝胶在具有很好的弹性和缓冲效果的同时，密度低至160g/m³，在胎主体10常使用橡胶制成的情况下，能够减轻免充气轮胎的重量，给用户提供更高舒适度，能够应用于自行车、电动滑板车等车辆上，前景广阔。

参阅图3和图4，图3示出了本实用新型一较佳实施方式的免充气轮胎的主视图，图4出示了图3所示免充气轮胎的剖面B-B示意图，胎主体10设置有胎冠120、胎侧130和胎底140，胎冠120与地面接触并形成一定支撑，胎侧连接胎冠120与胎底140并形成一定支撑，胎底140形成一定的支撑并用于与轮毂抵接，胎冠120、胎侧130和胎底140均具有一定厚度并围合形成胎内腔110，胎内腔110用于设置石墨烯气凝胶填充物20，石墨烯气凝胶填充物20与胎内腔110的内壁紧密贴合，具有良好吸震效果。

在一具体的实施方式中，胎内腔110的内壁具有至少一个第一凸起115和/或至少一个第一凹陷，设置第一凸起、第一凹陷能够使胎内腔110及其内部填充物的接触面积增大，相应地能够使受力分散，缓冲效果更好，且能够防止填充物在胎内腔110中旋转跑位而额外造成不必要的内应力。

参阅图4，图4出示了图3所示免充气轮胎的剖面A-A示意图，即免充气轮胎沿胎主体10径向的截面图，优选地，胎内腔110的内壁具有一个沿胎主体10周向设置的第一凸起115，在一具体的实施方式中，第一凸起115位于胎内腔110靠近胎冠120一侧的内壁，既不会使石墨烯气凝胶填充物20填充到胎内腔110过程中受到第一凸起115的阻碍，又能够较好的增大胎内腔110内壁和石墨烯气凝胶填充物20之间的接触面积，分散应力，提升胎主体的结构稳定性。

进一步地，参阅图5，图5出示了图4中C处的局部放大图，第一凸起115设置有中心部1150以及两个连接部1151，两个连接部1151分置于中心部1150两侧，且分别连接中心部1150与胎内腔110的内壁；中心部1150沿胎主体10径向的截面边缘，也就是图6中可见的中心部1150的边缘，为直线形或弧形。

优选地，在一具体的实施方式中，中心部1150沿胎主体10径向的截面边缘为直线形，当地面向免充气轮胎产生冲击，胎冠120向胎内腔110传递冲击时，直线形中心部1150上方的石墨烯气凝胶填充物20迎接并吸收冲击，避免冲击力被过度分散到第一凸起115的两侧使第一凸起115的分散应力效果被削减。

继续参阅图5，连接部1151包括第一连接区域1152和第二连接区域1153，第一连接区域1152位于中心部1150和第二连接区域1153之间，第一连接区域1152沿胎主体10径向的截面边缘为外凸弧线，第二连接区域1153沿胎主体10径向的截面边缘是内凹弧线，外凸弧线与内凹弧线相连，形成圆滑过渡的连接部1151，连接部1151将中心部1150与胎内腔110的内壁圆滑过渡连接，避免内应力集中导致第一凸起115和胎内腔110内壁的交界处发生撕裂，提升第一凸起115结构的抗压性和稳定性，且圆滑过渡使连接处没有死角，便于胎内腔110内部的填充物与胎内腔110的内壁紧密贴合，增大接触受力面积，分散应力。

在另一些具体实施方式中，可以设置有若干第一凸起，使胎内腔110靠近胎冠120一侧的内壁形成凹凸起伏的轮廓形状，轮廓形状可以是波浪形、群山形等，能够进一步增大胎内腔110及其内部填充的石墨烯气凝胶填充物20的接触面积，有利于分散应力，防止胎内腔110靠近胎冠120及路面一侧的内壁撕裂。

在另一些具体实施方式中，胎内腔110的内壁具有第一凹陷，同样增加胎内腔110中的石墨烯气凝胶填充物20与胎内腔110的内壁的接触面积，起到分散应力的效果。

参阅图1，图1出示了本实用新型一较佳实施方式的免充气轮胎的侧视图，胎侧130的外壁设置有若干内陷孔135，内陷孔135沿胎主体10的周向分布，内陷孔135为盲孔，不与胎内腔110连通，内陷孔135的设置能够在基本不影响免充气轮胎的支撑能力的同时减少胎主体10的用料，节约成本，并减轻胎主体10的重量，从而减轻免充气轮胎整体的重量，同时，还能够提升胎侧130的弹性，车辆运动过程中受压的胎主体10会向内陷孔135内发生弹性变形，使得冲击力在变形过程中得到削弱。

在一具体的实施方式中，内陷孔135的形状为圆形孔、椭圆形孔及多边形孔中的至少一种，其中多边形孔可以为三角形孔、方形孔、菱形孔、五边形孔、六边形孔甚至五角星孔等形状，优选地，内陷孔135为圆形孔，受到外力冲击时不易开裂，且用在圆形轮胎上更加美观。

在一具体的实施方式中，优选地，所述内陷孔135沿胎主体10的周向均匀分布，避免免充气轮胎转动过程中受力不均。

在一具体的实施方式中，胎冠120的外表面设置有防滑纹路150，其中，轮胎常用的防滑纹路有锯齿纵向花纹、直沟纵向花纹、纵横沟组合花纹等，增强免充气轮胎的防滑能力，保障行车安全。参阅图6，图6为本实用新型一较佳实施方式的免充气轮胎的立体结构示意图，防滑纹路150包括防滑槽151及防滑面152，胎冠120外表面设有内凹的防滑槽151，防滑槽151形成一定形状的花纹，防滑槽151能够储排水，避免轮胎产生滑水现象，胎冠120上防滑槽151围住的部分表面为设有颗粒状内凹或外凸的防滑面152，能够进一步提升防滑效果。

在一具体的实施方式中，参阅图6和图7，图7出示了图6中D处的局部放大图，胎冠120靠近胎侧130的两边被防滑槽151围出的部分块状表面设置有防滑面152，防滑面152上排布有颗粒型内凹华夫格，能够增大抓地力，防止车轮发生侧滑。在一具体的实施方式中，如图7所示的防滑槽151和防滑面152可以在胎冠120的外表面上按照使用需求进行排布，此处不再赘述。

本实用新型免充气轮胎，包括胎主体10和石墨烯气凝胶填充物20，首先形成胎主体10的胎冠120、胎侧130，胎冠120和胎侧130形成一个初步的空腔，其中胎冠120靠近空腔一侧的内壁形成有第一凸起115，将成型的石墨烯气凝胶填充物20填充到胎冠120和胎侧130形成的空腔中，使石墨烯气凝胶填充物20与胎冠120和胎侧130的内壁紧密贴合，再形成胎底140，胎底140、胎冠120和胎侧130结合形成胎主体10，此时石墨烯气凝胶填充物20设置于胎冠120、胎侧130和胎底140围合形成的胎内腔110中，并填满胎内腔110，胎侧130的外壁设置有若干沿胎主体周向分布的盲孔凹陷孔135，胎冠120的外表面具有防滑纹路150。

本实用新型提供的上述免充气轮胎，是一种改良的实心胎，将石墨烯气凝胶填充物20与胎主体10结合，其中石墨烯气凝胶有很好的回弹性能和承重性能，弹性形变可高达80％以上，车辆在正常行驶过程中轮胎的形变不会达到80％，因此长期使用不会使石墨烯气凝胶填充物20产生破坏性的形变，能够保持填满胎内腔110的状态，当车轮受到外界冲击时，免充气轮胎的胎主体10首先产生弹性形变，具体来说，胎冠120上的沟槽花纹发生弹性形变，抵消少量冲击力，胎侧130上的内陷孔135随着胎侧130的弹性形变而弹性形变，吸收部分冲击力，胎内腔110及其中的石墨烯气凝胶填充物20受到挤压产生弹性形变，吸收较多冲击力，并在内部分散应力，起到较好的减震效果，减弱后的冲击力传递至轮毂，再传递至车内用户时震感已得到有效减轻；且石墨烯气凝胶阻燃隔热，当免充气轮胎长时间运转温度升高时，不会影响到内部石墨烯气凝胶填充物20的状态，而石墨烯气凝胶在具有很好的弹性和缓冲效果的同时，密度低至160g/m³，在胎主体10常用橡胶制成的情况下，能够减轻免充气轮胎的重量，本实用新型提供的免充气轮胎及车轮不会被扎破漏气、重量相对较轻、减震性好，能给用户提供更高舒适度，能够应用于自行车、电动滑板车等车辆上，前景广阔。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种免充气轮胎，其特征在于，包括：

胎主体，所述胎主体内部沿周向设置有胎内腔，所述胎内腔的内壁具有至少一个第一凸起和/或至少一个第一凹陷；

石墨烯气凝胶填充物，所述石墨烯气凝胶填充物设置在所述胎内腔中。

2.根据权利要求1所述的免充气轮胎，其特征在于，所述胎主体设置有胎冠、胎侧和胎底，所述胎冠、所述胎侧及所述胎底围合形成所述胎内腔。

3.根据权利要求2所述的免充气轮胎，其特征在于，所述第一凸起位于所述胎内腔靠近所述胎冠一侧的内壁。

4.根据权利要求1所述的免充气轮胎，其特征在于，所述第一凸起设置有中心部以及两个连接部，两个所述连接部分置于所述中心部两侧，且分别连接所述中心部与所述胎内腔的内壁。

5.根据权利要求4所述的免充气轮胎，其特征在于，所述中心部沿所述胎主体径向的截面边缘为直线形或弧形。

6.根据权利要求4所述的免充气轮胎，其特征在于，所述连接部包括第一连接区域和第二连接区域，所述第一连接区域位于所述中心部和所述第二连接区域之间，所述第一连接区域沿所述胎主体径向的截面边缘为外凸弧线，所述第二连接区域沿所述胎主体径向的截面边缘是内凹弧线。

7.根据权利要求2所述的免充气轮胎，其特征在于，所述胎侧的外壁设置有若干内陷孔，所述内陷孔沿所述免充气轮胎周向分布，所述内陷孔为盲孔。

8.根据权利要求1所述的免充气轮胎，其特征在于，所述胎主体表面设置有防滑纹路。

9.一种车轮，其特征在于，包括权利要求1-8任意一项所述的免充气轮胎及轮毂，所述胎主体安装在所述轮毂上。

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