安全高效的车用轮子及填充物制造技术

一种安全高效轮胎，它属于交通工具领域，主要特征是用液体或固体或半流体或液体、固体和气体的组合物、化合物作为轮胎的充填物。使轮胎着地处半径不变短，克服了充气轮胎易爆胎的缺点，使之高效安全。钢圈的凹腔占轮胎内腔的一半以上、夹持外胎侧边高度一半以上。钢圈离地高度在0.5-5厘米之间。异物切割爆胎也不会失事。内胎用塑料膜制成，密封性能比橡胶好，成本低。外胎呈平板状。外胎用塑料或塑料、橡胶结合制成。调节夹板钢圈的螺栓可以调整轮胎的内部压力。轮胎可呈无气门的全封闭状、实心状，永不爆胎。轮胎与钢圈无子口或反子口接合。轮胎截面呈方形，着地处呈轴向平直状。内外胎之间设抗拉层。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于交通运输领域，尤其是交通工具的安全高效轮胎。
技术介绍
公知的轮胎存在以下不足1、安全性差。轮胎在运行中会发生爆胎，尤其是前轮爆胎，由此引发事故不断，往往造成生命财产的重大损失，这问题一直没得到很好解决。爆胎的原因有异物切割、胎温过高、胎压过高、轮胎自身强度不够，轮胎结构不合理等。胎温升高的原因之一是胎内填充的气体在受到压力和压力不断变化和不断地挤压运动过程中产生高温。而气体是热的不良导体，热量不能很好散发，积聚成高温。高温使胎内气体膨胀，产生高压，导致爆胎。可见，气体导热性差，易生高温是爆胎的主要原因。由于充填物是气体，发生爆胎时，事故轮胎的直径急剧减小，转速急剧降低，同样时间内所行的距离急剧减少，使交通工具，如汽车的各轮运行距离不一致，从而使车子发生以爆胎为圆心的急剧偏转运动，司机来不及处理，导致车辆失控出事。轮胎直径变小是出事的关键原因。2、效率不高。效率是指轮胎在使用过程中，单位时间内完成的工作量。也指有用功在总功中所占的百分比。比如汽车轮胎，在其他条件相同的情况下，足气的轮胎比缺气的轮胎效率高。即单位能量所行的距离长。效率不高的原因有许多，原因之一是胎内填充物性能不合适。公知的胎内填充物为空气。空气的分子结构很疏松，容易被压缩、改变体积。而且在被压成液体前，其体积总是处于易变状态。这样，当胎内充填压力空气后，由于空气体积的易变性，使轮胎的直径总是处于非稳定状态。充气压力过大，又易损坏内、外胎。比如汽车，负载时其轮胎着地处的半径会缩短。事实上，大部分的汽车轮胎着地处半径在负载时会缩短。而轮胎除下方以外的半径却没有缩短，反而由于压力的增大而有所变长。这样，运动中的车轮总是要克服阻力前进，甚至是不断提高整体重心来运行。因为位于车轮着地处前面的车轮半径比车轮着地处的半径长。这样就产生了大量的无用功耗，降低了效率。又由于气体的荷载力差(相对于液体、固体而言)，所以轮胎必须造得很大，才能满足承载需求。这就造成料、工的浪费，而且增加了重量，增加能耗。3、轮胎材料性能差。内、外胎的材料是橡胶，橡胶的气密性不是很好，充气的压力越大，温度越高，其气密性越差。本来压力很高的轮胎，不久就跑气了，气密性差是主要原因。气密性差的弊端表现在使轮胎经常缺气，气压不足，导致轮胎着地处半径变短，给运动中的轮胎产生很大阻力，浪费能量。轮胎的钢圈，尤其是汽车、拖拉机的轮胎钢圈，用钢板制成，既增加了车子自重，又易生锈，还不易加工，成本高。公知技术仅自行车采用塑料钢圈， 其他车如机动车，人力板车未采用。有一种公知的人力车实心橡胶轮胎，弹性差，承载力差， 成本高。4、轮胎形状结构不合理。从横截面来看，外胎内腔的圆形结构和外表的圆弧形结构不利于轮胎下方，即着地处，保持半径不变。比如汽车，负载后需要轮胎有一定的着地面积以承载，所有轮子的着地面积的总压强，等于车子自身及负载的总重量。公知外胎横截面的内外形状为圆弧形，外表面在充气后更为明显，使轮胎着地处成为一个球面，一个球点， 而不是一条线。负载时，这个球点由于着地面积小，压强大，只有向里缩，这样就成了一个平面，轮胎着地处的半径因之缩短，产生前述的运动阻力。可见，轮胎横截面上内腔和外形的圆弧形结构，不能对轮胎形成有效的支持，不能使轮胎的着地处形成一条线。从理论上讲， 只有当车轮的着地处呈轴向一条线时，轮胎的运动最省力。因为此时轮胎着地处的半径没变短或变短最少。只要半径一变短，就成了一个面，与地面形状相同的着地面。着地面越大， 半径越短、越浪费能量。5、橡胶外胎两侧边太高。外胎有三方，着地的一方及两侧边。外胎两侧边太高，既浪费橡胶材料，又不利于轮胎保持着地处半径不变。当轮胎负载时，两侧边易发生外膨变形，必然导致轮胎着地处半径变短，形成运动阻力。6、成本高。一是外胎着地面用旧后，往往两侧边并没坏，结果却一起丢弃了。对地球资源形成浪费，还污染环境。旧胎翻新性能差，不安全，不方便，成本高。二是由于前述的
技术介绍
的原因，容易导致轮胎损坏，因而成本高。公知技术在胎内注入一种自动补胎液，在小孔漏气时自动补胎。这种补胎液成份中有一部分水。一般只注入胎内容积1/3以下的补胎液。96101135. 1专利申请是一种注水轮胎，方法是在胎内注入胎内容积1/3以下的水，目的是利用水在运动中产生惯性节能。上述技术不能解决轮胎存在的不足。公知轮胎需经常充气，以保证气压，因此不方便。又由于结构复杂，安装、拆卸、维修都不方便。公知技术的不足，还将在后面结合具体内容进一步说明。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决公知轮胎的上述问题，使之安全、高效。1、改变充填物。本专利技术在轮胎里充填液体，可压力充填。充填到容积的1/3以上， 直至充足。或液体充满轮胎里除固体充填物以外的空间。轮胎里的液体起承载作用。充填物可呈液体状、膏体状、胶体状。或者，充填物是固体、液体，或固体、液体、气体的组合物、化合物。或充填物呈固体、液体、气体之间的临界物质状态。如半流体。或充填物是粉状、粒状固体的集合物或/和胶合物。还可是发泡材料，如泡沫塑料、泡沫橡胶。液体可以是水，或水与其他物质的混合物或水合物。还可是油或油与其他物质的混合物或化合物。这种轮胎由于不容易泄漏，因此可以呈无气门的全封闭状态、实心状态。如膏状充填物可在装配轮胎时填入，靠夹板挤压形成充填压力以承载，这种轮胎可呈实心状，还有泡沫内胎也可呈实心状，它们均可无气门。固体充填物可以是本专利技术将述及的内撑。充填即填充。液体和气体都是流体，遵守同样的流体规律，气体的减震和承载作用最终要通过外胎的弹性和强度来实现，从这点意义上讲，液体或气体作为轮胎充填物能获得同样的减震和承载作用。轮胎承载能力的大小决定于外胎强度和受力面积，在这二个条件不变的情况下，在胎内空间设置固体充填物，并不影响轮胎效果，而且能起到爆胎后的支撑作用。支撑作用还将后述。用液体或固体或其组合物作为轮胎充填物，比气体充填物有许多优点。一是橡胶、塑料的水密性比气密性好，水分子链比气分子链结合得更紧密、更结实，不易逃逸。这样就减少了经常充气的麻烦，而且能保持轮胎的着地处半径不变，减少运动阻力。二是不易爆胎，液体的导热性比气体强，而产热性却比气体差，这样胎内温度就不易升高、不易膨胀，不会因此产生高压把胎胀破而出事故。三是即使爆胎，液体、膏体、固体不会象气体那样一下子全冲出去，造成瘪胎，酿成事故。爆胎后仍可行使，直至修复。甚至不会爆胎。四是由于固体、液体或半流体的承载力强，因而可以减小轮胎的体积，减轻轮胎的重量，提高能效，降低成本。本专利技术的胎内液体与公知的胎内液体的作用不同，公知的胎内液体作用是补胎或起惯性作用。本专利技术却还有承载、传热、安全、增效作用。所起的作用不同，在胎内的数量不同，其材料成份也不同。由于液体的不可压缩性，所以胎内液体也可是常压状态，但仍能起承载作用。常压指与大气压力相等，即胎内外压力相等。当外胎的弹性作用于液体时，胎内的液体具有了压力，成为压力液体。由于液体、膏体、胶体具有与气体类似或相同的易变形性和封闭状态下的弹性，所以能代替气体作为轮胎充填物。且具有气体所没有的诸多优点。公知的胎内液体只在1/3或1/3以下，本专利技术可在1/3以上，直至充满胎内所有空间。在自然界，固体、液体、气体并没有截然的分界，因此，本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种车用轮子，包括轮胎和轮胎内的填充物，其特征在于填充物是液体或是液体、固体、气体的组合物或化合物；或填充物是粉状、粒状固体的聚集；或填充物呈液体与固体或气体的临界物质状态；或填充物呈浆状或膏体状或胶体状或半流体状或泡沫状；或，所述的填充物超过轮胎容积的１／３或以上或充满轮胎里的空间；或，所述的填充物是水或水与其他物质的组合物或化合物；或，所述的填充物是油或油与其他物质的组合物或化合物；或，所述的的轮胎呈无气门的全封闭状态或实心状态或呈无气门的环状；或，所述的填充物中有添加剂，添加剂包括防漏液和补胎液；或，所述的填充物在装配轮子时一次性填入；或，其特征是外胎与钢圈呈无子口或反子口结构；或，所述的填充物用注液装置填充到轮胎里，所述的注液装置以打气筒或／和气泵或／和水泵或／和注射器或／和泥浆泵为主体装置，带有贮液箱和注液口或／和输液管或／和单向阀门；或，所述的的轮胎里有内撑，内撑可呈Ｔ状或袋状或球状或柱状或环状，内撑可以环绕在轮胎内，可与钢圈活动联接，内撑可分为二部分或多部分，内撑可由金属、塑料、泡沫、橡胶材料单独或组合制成，内撑可与外胎或／和钢圈联接一体；或，其特征是内外胎由塑料或塑料与橡胶组合制成；或塑料外胎带有橡胶表层；或橡胶表层与外胎粘接或紧配合；或外胎与橡胶表层之间带有相应的齿状联接凹凸；或，其特征是外胎内腔截面呈方形或外胎内腔的底面轴向平直或向里凸起；或外胎外表面轴向平直或向里凹进；或压力状态下的外胎外表面呈轴向平直状态。...

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：任文林，
申请(专利权)人：任文林，
类型：发明
国别省市：83