[發明專利]安全高效輪子

在審

• 申請號: 201310063287.8
• 申請日: 2003-01-01
• 公開（公告）號: CN103112317A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 任文林
• 申請（專利權）人: 任文林
• 主分類號: B60C7/00
• 分類號: B60C7/00;B60C15/02;B60B19/06;B60B21/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本案是分案，原申請日2003.1.1，申請號03101364.3，名稱《安全高效輪胎》。針對的分案申請號201110234933.3，名稱《安全高效的車用輪子及填充物》。?

一、技術領域：本發明屬于交通運輸領域，尤其是交通工具的安全高效輪胎。?

二、背景技術：公知的輪胎存在以下不足：?

1、安全性差。輪胎在運行中會發生爆胎，尤其是前輪爆胎，由此引發事故不斷，往往造成生命財產的重大損失，這問題一直沒得到很好解決。爆胎的原因有異物切割、胎溫過高、胎壓過高、輪胎自身強度不夠，輪胎結構不合理等。胎溫升高的原因之一是胎內填充的氣體在受到壓力和壓力不斷變化和不斷地擠壓運動過程中產生高溫。而氣體是熱的不良導體，熱量不能很好散發，積聚成高溫。高溫使胎內氣體膨脹，產生高壓，導致爆胎。可見，氣體導熱性差，易生高溫是爆胎的主要原因。由于充填物是氣體，發生爆胎時，事故輪胎的直徑急劇減小，轉速急劇降低，同樣時間內所行的距離急劇減少，使交通工具，如汽車的各輪運行距離不一致，從而使車子發生以爆胎為圓心的急劇偏轉運動，司機來不及處理，導致車輛失控出事。輪胎直徑變小是出事的關鍵原因。?

2、效率不高。效率是指輪胎在使用過程中，單位時間內完成的工作量。也指有用功在總功中所占的百分比。比如汽車輪胎，在其他條件相同的情況下，足氣的輪胎比缺氣的輪胎效率高。即單位能量所行的距離長。效率不高的原因有許多，原因之一是胎內填充物性能不合適。公知的胎內填充物為空氣。空氣的分子結構很疏松，容易被壓縮、改變體積。而且在被壓成液體前，其體積總是處于易變狀態。這樣，當胎內充填壓力空氣后，由于空氣體積的易變性，使輪胎的直徑總是處于非穩定狀態。充氣壓力過大，又易損壞內、外胎。比如汽車，負載時其輪胎著地處的半徑會縮短。事實上，大部分的汽車輪胎著地處半徑在負載時會縮短。而輪胎除下方以外的半徑卻沒有縮短，反而由于壓力的增大而有所變長。這樣，運動中的車輪總是要克服阻力前進，甚至是不斷提高整體重心來運行。因為位于車輪著地處前面的車輪半徑比車輪著地處的半徑長。這樣就產生了大量的無用功耗，降低了效率。又由于氣體的荷載力差(相對于液體、固體而言)，所以輪胎必須造得很大，才能滿足承載需求。這就造成料、工的浪費，而且增加了重量，增加能耗。?

3、輪胎材料性能差。內、外胎的材料是橡膠，橡膠的氣密性不是很好，充氣的壓力越大，溫度越高，其氣密性越差。本來壓力很高的輪胎，不久就跑氣了，氣密性差是主要原因。氣密性差的弊端表現在使輪胎經常缺氣，氣壓不足，導致輪胎著地處半徑變短，給運動中的輪胎產生很大阻力，浪費能量。輪胎的鋼圈，?尤其是汽車、拖拉機的輪胎鋼圈，用鋼板制成，既增加了車子自重，又易生銹，還不易加工，成本高。公知技術僅自行車采用塑料鋼圈，其他車如機動車，人力板車未采用。有一種公知的人力車實心橡膠輪胎，彈性差，承載力差，成本高。?

4、輪胎形狀結構不合理。從橫截面來看，外胎內腔的圓形結構和外表的圓弧形結構不利于輪胎下方，即著地處，保持半徑不變。比如汽車，負載后需要輪胎有一定的著地面積以承載，所有輪子的著地面積的總壓強，等于車子自身及負載的總重量。公知外胎橫截面的內外形狀為圓弧形，外表面在充氣后更為明顯，使輪胎著地處成為一個球面，一個球點，而不是一條線。負載時，這個球點由于著地面積小，壓強大，只有向里縮，這樣就成了一個平面，輪胎著地處的半徑因之縮短，產生前述的運動阻力。可見，輪胎橫截面上內腔和外形的圓弧形結構，不能對輪胎形成有效的支持，不能使輪胎的著地處形成一條線。從理論上講，只有當車輪的著地處呈軸向一條線時，輪胎的運動最省力。因為此時輪胎著地處的半徑沒變短或變短最少。只要半徑一變短，就成了一個面，與地面形狀相同的著地面。著地面越大，半徑越短、越浪費能量。?

5、橡膠外胎兩側邊太高。外胎有三方，著地的一方及兩側邊。外胎兩側邊太高，既浪費橡膠材料，又不利于輪胎保持著地處半徑不變。當輪胎負載時，兩側邊易發生外膨變形，必然導致輪胎著地處半徑變短，形成運動阻力。?

6、成本高。一是外胎著地面用舊后，往往兩側邊并沒壞，結果卻一起丟棄了。對地球資源形成浪費，還污染環境。舊胎翻新性能差，不安全，不方便，成本高。二是由于前述的背景技術的原因，容易導致輪胎損壞，因而成本高。?