本发明系一种无气轮胎,尤指一种和习用构造完全不同,且结构较习用为强又无需充气之汽车用无气轮胎者。 按,随着汽车逐年升高的普及率,驾驶汽车而发生之意外事件亦有增加之趋势,而其中因轮胎损坏而造成意外者之比例亦不在少数,由此可知轮胎对汽车之重要性;但,为何轮胎会如此容易造成汽车之意外事件呢 待吾人了解轮胎之基本构造後再逐一讨论;就现今广为使用之轮胎而言,可分为两大部份,一为橡胶胎(A)一为轮框(B),系将橡胶胎(A)套於轮框(B)上,令橡胶胎(A)抵住轮框(B)两侧之凸缘(B1)而定位(如图1所示);又橡胶胎(A)系如何抵住轮框(B)呢 又可分为下列三种:(1)靠橡胶胎(A1)本身:如图2a所示,橡胶胎(A1)为实心,直接套接於轮框(B)上,此种又可称为实心式轮胎。(2)橡胶胎(A2)内注入气体:如图2b所示,橡胶胎(A2)为中空,套於轮框(B)上後注入气体,当气体充满橡胶胎(A2)与轮框(B)间後,气体会向四方挤压,便使橡胶胎(A2)向两侧扩张进而紧抵於轮框(B)并定位,此种又可称为充气式轮胎。(3)橡胶胎(A3)内置若干气袋(C):如图二c所示,橡胶胎(A3)亦为中空,内有适量气袋(C),套於轮框(B)上後气袋(C)充入气体,藉气袋(C)将橡胶胎(A3)推挤抵住轮框(B)而定位,此种又可称为气袋式轮胎。
其中,实心式轮胎之橡胶胎(A1)系一体成型而成,当受外力冲击时系靠橡胶本身来吸收应力并靠避震装置予以化解,是以其缺点在於:
重量过重,车体之避震系统需非常良好,只能在平稳路面行驶,否则会因受力不均致使橡胶胎(A1)整体爆裂;充气式轮胎系靠内部气体之挤压而定位,是以需时时注意胎压是否充足,其缺点在於:过於麻烦,且当高速行驶後摩擦使温度上升造成胎压提高,此时若遇较尖锐物品极易产生爆胎之现象;气袋式轮胎其原理和充气式轮胎相同,系靠气袋(C)内之气体定位,且可加强充气式轮胎之不足,其缺点在於:成本较高,且当其中一气袋(C)被戳破时,虽仍可行走但却会因气体分布不均 胎压不平均而行驶不顺。
综观上述,可知习用之轮胎有其共通之缺点存在:
1 安全性不足:如实心式轮胎及充气式轮胎,前者於紧急刹车时,橡胶胎(A1)与车体之刹车装置间易有打滑,产生轮胎无法完全停住之现象;而後者於橡胶胎(A2)上有裂缝或破时,易於行驶中发生爆胎而产生车祸。
2 成本过高:如实心式轮胎及气袋式轮胎,前者之橡胶胎(A1)整体系以橡胶制成,不仅重量过重且成本亦高;而後者於制造过程中因技术上之缘故造成其成本居高不下。
3 不甚实用:如气袋式轮胎,当其中一气袋破损漏气时,需马上修补,否则轮胎内部形成胎压不足,而不易行驶。
是知一个好轮胎需具备:
1 安全性高,
2 重量轻,
3 寿命长……等条件。
且最重要的是使用方便,而如上述,仅以橡胶制造轮胎者,则需灌入空气,利用空气於固定体积内产生之高压令轮胎产生一张力,可承受路面颠簸造成之外力,并藉本身之弹性化解应力;但胎内有空气却同样有前述之缺点。而若以钢材来制造轮胎,其张力虽足够,且可承受更大之外力,但其本身之重量往往成为汽车最大之负荷;改以钢片者,张力 强度皆可,但其与地面之摩擦力过低,抓地力不足,不易行驶,亦非良好之设计。
本发明的目的在于:设计一种重量轻且不必充气,安全性高的无气轮胎。
本发明采用如下方法实现上述目的,采用多个具良好挠性之薄钢片枢接成一适当大小之钢圈,於钢圈周围覆盖一细铁网,将此钢圈及细铁网置於模具内与橡胶一体成型,而橡胶包覆於钢圈与细铁网外围组成橡胶胎;将橡胶胎套在轮框上,轮框为内部中空且呈型之轮框,於两端缘向外凸衍生成一抵制缘,而其端面则延轴向凸设若干螺栓,螺栓之一端固设於轮框内;压盘盖,为一中空圆盘,於盘上开设有多个与轮框之螺栓相对应之圆孔;藉上述构件将橡胶胎套於轮框上,压盘盖将橡胶胎固设於轮框上,令橡胶胎介於轮框之抵制缘与压盘盖间者。
本发明人在揉合了解已有技术的优点基础上,制造一无需充气之无气轮胎,且不仅重量轻(内部亦为中空)使用方便(不必充气)寿命长(待胎纹磨平才需更换)更重要的是安全性高(无爆胎之虞),实符合驾驶人对汽车轮胎之要求。
下面结合实例说明:
图1.系习用轮胎之结构图,
图2.系习用轮胎之示意图,
图3.系本发明之结构示意图,
图4.系本发明之橡胶胎之结构图,
图5.系本发明之橡胶胎之交叉状钢片之展开图
图6.系本发明之橡胶胎之钢圈示意图
图7.系本发明之组装图;剖视图
图8.系本发明之橡胶胎之Z型钢片与直立式钢片之受力比较图
图9.系本发明之受力图
图1,2已於前述,不再赘述。
请叁阅图3,本发明系一种无气轮胎,包含一橡胶胎(1)一轮框(2)及一压盘盖(3)等构件,其中:橡胶胎(1),系由一钢圈(11)细铁网(12)及橡胶(13)构成,如图4,5所示,其中钢圈(11)系由Z型钢片(111)与三适长钢条(112)固结而成,Z型钢片(111)系一宽度较厚度大 具良好挠折性之薄片,分别以Z型钢片(111)之两端部及中心点为枢接点(113),相互交叉并同时与钢条(112)固结,且令Z型钢片(111)之较宽面做底面,成一长片展开状之交叉状钢片(114)(如图五所示),取此交叉状钢片(114)之两端相互固结成一钢圈(11),如此Z型钢片(111)之宽面便可与地面接触;又,Z型钢片(111)间与三钢条(112)间之枢结留有一间隙,非紧密结合,使Z型钢片(111)可做弯折与伸展,如此钢圈(11)可承受更大之外力;取上述钢圈(11)弯折成马蹄形(如图6a,6b,6c所示),将细铁网(12)包覆於钢圈(11)之内 外两侧,送入模具内与橡胶(13)一体成型使橡胶(13)覆於钢圈(11)与细铁网(12)外围,如此橡胶(13)之胶粒可咬合於细铁网(12)上而使橡胶(13)不致脱落,即成一橡胶胎(1);(如图4所示)轮框(2),呈 状且内部为中空,於其端缘向外凸设一抵制缘(21),而轮框(2)之端面则延轴向凸伸若干适长之螺栓(22),螺栓(22)之一端系固设於轮框(2)内部;(如图3所示)压盘盖(3),为中空圆盘,其外径大于橡胶胎之内径,压盖盘(3)将橡皮胎(1)固设于轮框(2)上,并调整压盘盖(3)对橡胶胎(1)之松紧度,控制橡胶胎(1)之张力大小,盘上开若干圆孔(31)与轮框(2)上之螺栓(22)相对应,(如图3所示)。其组装则如图7所示,先将橡胶胎(1)套接於轮框(2)上,再将压盘盖(3)盖於橡胶胎(1)外,令轮框(2)之螺栓(22)自压盘盖(3)之圆孔(31)穿出,再以螺帽(4)迫紧,令三者合为一体,而橡胶胎(1)缘则受轮框(2)之抵制缘(21)与压盘盖(3)之紧迫而固定於轮框(2)上,即成一无气轮胎。制得之无气轮胎,因内部弯曲成马蹄形之Z型钢片(111)本身有欲回复成原状而向外扩张之力,是以可紧抵於轮框(2)与压盘盖(3)间,且因Z型钢片(111)具有较佳之挠性,是以当受外力冲击时Z型钢片(111)会产生形变,(图8中箭头所指方向为受力方向)但其内部之应力便会将外来之冲击化解,且其Z型倾斜之设计系针对为排除外力而设,(如图8a所示)故Z型钢片(111)较气体及直立式钢片(如图8b所示)可承受更大之外力,而Z型钢片(111)之相互交叉固结系可增加无气轮胎本身之强度,且受外力时,Z型钢片(111)可将部份外力牵引至别处,当外力消失时,轮胎又可回复原状(与充气式轮胎雷同),如图九所示。