本发明涉及一种无气轮胎。具体讲，就是涉及一种能够同时实现普通轮胎与雪地轮胎(snowtire)功能的无气轮胎。
背景技术：
轮胎是构成汽车的部件之一，它直接与路面接触。轮胎内部的空气起到类似弹簧的缓冲作用，它吸收因路面凹凸不平产生的冲击，从而进一步提高乘车的舒适感。
能够体现车辆操纵性的轮胎根据其构造不同可以分为子午线轮胎、无气轮胎以及实心轮胎等。其中，轿车及除特殊用途之外的汽车大部分都使用子午线轮胎(radialtire)。子午线轮胎的不便之处在于，其生产工艺复杂，而且必须随时检查气压。另外，还存在行驶过程中容易被外部物质扎入和因受到冲击而导致轮胎受损等安全性问题。
无气轮胎与这种气压轮胎不同，它是一种采用新概念的工艺和构造制成的轮胎，通过简化材料与工艺，不仅能够大幅降低生产成本，而且还能够显著减少能源使用量及有害物质产生量。另外，无气轮胎不会发生因气压不足等原因而可能产生的问题。此外，无气轮胎能够防止出现子午线轮胎容易产生的驻波(standingwave)形状，同时还具有能够大幅改善旋转阻力的优点。
这种无气轮胎采用了与子午线轮胎完全不同的构造。另外，无气轮胎与子午线轮胎不同，由于它采用了完全不利用压缩空气的设计方式，因此能够轻松摆脱因气压损失或不足(漏了气的轮胎)而可能在行驶过程中发生的事故危险。另外，无气轮胎与所述子午线轮胎不同，它通过简化材料与工艺能够大幅降低生产成本。
另外，轮胎根据使用的路面状态可以分为普通轮胎与雪地轮胎。普通轮胎与雪地轮胎是针对特定路面条件而研发的，用户可以根据行驶条件与环境的不同进行更换，以确保车辆的稳定性。但是，在冬季突然降雪造成的冰雪路面上，安装普通轮胎的车辆会失去抓地力，从而面临驱动、制动、转弯都非常困难的状况，这种情况下就必须更换雪地轮胎或者安装防滑链等其它的装备，操作非常麻烦。
另外，就雪地轮胎而言，在干燥路面或者湿滑路面上，与普通轮胎相比其抓地力下降，当发生危险情况时，就会影响车辆的安全。
在先技术文献
专利文献
(专利文献0001)美国注册专利4784201(注册：1988年11月15日)
(专利文献0002)美国注册专利5676900(注册：1997年10月14日)
(专利文献0003)美国公开专利20090283185(公开：2009年11月19日)
(专利文献0004)美国公开专利20100132858(公开：2010年6月3日)
技术实现要素：
技术问题
本发明的目的在于提供一种无气轮胎，其能够方便而有效地应对急剧的天气变化及由此导致的路面情况的变化，并提高安全性。
技术方案
为了解决所述技术问题，依据本发明的无气轮胎包含：沿圆周排列的多个胎面块(treadblock)；沿圆周的内侧方向与各个胎面块连接的多根辐条(spoke)；位于圆周的中心，与多根辐条连接，并能够通过多根辐条调节胎面块间的间隔，其长度可变的轮毂轴。
轮毂轴可变为：为了实现胎面块彼此紧贴的普通模式的第1长度；以及为了实现胎面块彼此按一定间隔分隔的雪地模式的比第1长度更短的第2长度。
依据本发明的无气轮胎在普通模式下具有第1直径，在雪地模式下具有比第1直径更大的第2直径。在此情况下，第2直径在第1直径的1.5倍以下。
依据本发明的无气轮胎可包含沿圆周排列的4至50个胎面块。
胎面块可包含沿轮毂轴的长度方向反复形成的突出部和槽部。胎面块还可包含形成于其突出部的雪钉(stud)。
胎面块可包含由聚氨酯(polyurethane)材质构成的内面部和由轮胎复合(tirecompound)材质构成的表面部。
内面部可包含沿无气轮胎转动方向彼此保持一定间隔并与表面部垂直排列的多块板。
辐条可由金属材质构成，胎面块与辐条可通过铰链(hinge)连接，同时轮毂轴与辐条也可通过铰链连接。
轮毂轴可通过油压系统或电气系统的控制对其长度进行调节。
一对所述辐条可与一个所述胎面块的两端及轮毂轴连接。
轮毂轴在其一侧可包含构成为与车辆的驱动轴结合的连接部。
有益效果
依据本发明的无气轮胎，即使不更换其它的轮胎或安装防滑链等附加装备也能够方便有效地应对急剧的天气变化及由此导致的路面状况变化。
另外，依据本发明的无气轮胎既具有在冰雪路面上的抓地力，也能够保持干燥路面或湿滑路面状态下与普通轮胎相同的抓地力。
附图说明
图1是依据本发明第1实施例的无气轮胎立体图。
图2是示出图1的胎面块的立体图。
图3是示出依据本发明第1实施例的无气轮胎的普通模式下形状的主视图。
图4是示出依据本发明第1实施例的无气轮胎普通模式下形状的部分切开立体图。
图5是示出依据本发明第1实施例的无气轮胎雪地模式下形状的主视面图。
图6是示出依据本发明第1实施例的无气轮胎雪地模式下形状的部分切开立体图。
图7是示出依据本发明第2实施例的无气轮胎胎面块的立体图。
图8是示出图7的胎面块带有的雪钉的立体图。
图9示出是依据本发明第2实施例的无气轮胎普通模式下形状的立体图。
图10是示出依据本发明第2实施例的无气轮胎雪地模式下形状的立体图。
符号说明
100、200：无气轮胎
110、210：胎面块
112：内面部
113：板
114：表面部
120、220：辐条
130、230：轮毂轴
132：连接部
140：铰链
150：凹槽
212：突出部
214：槽部
216：中心凹槽
218：雪钉
具体实施方式
有关本发明的优点、特征以及实现这些优点与特征的方法，通过参照附图和后面详细阐述的实施例就会有更加明确的了解。但是，本发明并非仅限于此处列举的实施例，它还可以有其它具体的实施形态。相反，这里介绍的实施例旨在对涉及的内容进行彻底而完整的阐释并向本领域技术人员充分传递本发明的思想。
本说明书中使用的术语仅用于对特定的实施例进行说明，并没有限定本发明的意图。只要单数的表达方式在文理上不存在明确的不同，就可以包含多数的含义。理解时需要注意，本说明书中\"包含\"或\"具有\"等术语是指存在说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合，并不事先排除一个及其以上其它特征或者数字、步骤、动作、构成要素、部件或其组合的存在或附加可能性。
只要不另行定义，包括技术性或者科学性术语在内，这里使用的所有术语其含义均与掌握本发明所属技术领域相关知识人员普遍理解的意思相同。在通常使用的词典上定义的术语其含义应当理解为与相关技术文章中具有的释义相同，只要本说明书中没有明确定义，就不能解释为理想或者过度形式的意义。
下面，将参照附图对依据本发明实施例的无气轮胎进行详细说明。图1是示出依据本发明第1实施例的无气轮胎100的立体图。如图1所示，依据本发明第1实施例的无气轮胎100包含沿圆周排列的多个胎面块110(treadblock)和与之对应连接的辐条120(spoke)及轮毂轴130(hubaxis)。
图2是示出本实施例的无气轮胎100带有的胎面块110的立体图。如图2所示，胎面块110包含：位于无气轮胎100圆周内侧的内面部112；和与路面直接接触的部分，即表面部114。内面部112是保持刚性，并对荷重进行支撑的部分。例如，它可以由聚氨酯(polyurethane)材质构成。如图2所示，本实施例中内面部112包含：沿轮胎转动的方向彼此保持一定间隔并与表面部114垂直排列的多个聚氨酯板113。为了确保表面部114能够发挥轮胎固有的特性，它采用轮胎复合材质制造，这样可以提高无气轮胎100的抓地力。
依据本实施例的无气轮胎100根据车辆种类与轮胎规格的变化可以设置4至50个胎面块110。
辐条120沿圆周的内侧方向分别与各个胎面块110连接，为了确保其能够支撑车辆的荷重并传递驱动力与制动力，它可以由具有充分刚性的金属材质构成。依据本实施例的无气轮胎100，其一对辐条120与一个胎面块110在轮毂轴130方向的两端连接，根据需要也可以采取两根以上的辐条120与一个胎面块110连接的方式或者采取一根辐条120仅与一个胎面块110的一端连接的方式，本发明并非仅限于此。
另外，辐条120可以通过铰链140b(hinge)与胎面块110连接。因此，如图1所示，所用的无气轮胎100与轮辋(wheel)的形态是一种方便安装到车辆上的形状。如图1所示，辐条120可以采用其与胎面块110连接的部分长度比与轮毂轴130连接的部分长度更长，大致呈梯形的形状。
轮毂轴130位于圆周的中心并与多根辐条120连接。如图所示，轮毂轴130带有连接部132，可以使具有轮胎与轮辋结合形态的无气轮胎100直接安装到车辆的驱动轴(未图示)上。轮毂轴130可以通过铰链140a(hinge)与辐条120连接，同时辐条120通过铰链140a、140b与轮毂轴130及胎面块110连接，从而能够顺畅地向轮胎内外侧转动。
轮毂轴130其长度能够变化，可以通过辐条120对胎面块110间的间隔进行调节。例如，轮毂轴130可以通过油压系统或电气系统的控制对其长度进行调节。对此，将参照图3及图4进行详细说明。
图3和图4分别是示出依据本实施例的无气轮胎100a普通模式(normalmode)主视图和部分切开立体图，图5和图6分别是示出雪地模式(snowmode)的主视图和部分切开立体图。
如图3及图4所示，在普通模式下，轮毂轴130a具有第1长度L1，与轮毂轴130a的长度L1相对应，无气轮胎100具有第1直径D1。在此情况下，相邻的胎面块110之间可以彼此紧贴或者相对保持较小的间隔。
在普通模式下，第1直径D1可以根据干燥路面或湿滑路面状况针对车辆条件进行最佳设定。由此，各个胎面块110锁定(locking)从而能够发挥干燥路面或湿滑路面条件下的抓地力，进而可以发挥优越的操纵稳定性和驱动及制动性能。
另外，如图5及图6所示，在雪地模式下，轮毂轴130b具有比普通模式下的第1长度L1更短的第2长度L2，与此联动，与轮毂轴130b连接的多根辐条120将胎面块110向圆周外侧推挤，从而使无气轮胎100b具有比第1直径D1更长的第2直径D2。随着无气轮胎100b的直径增大，相邻的胎面块110就按照比普通模式下的间隔更大的规定间隔被分隔，从而在相邻的胎面块110之间沿轮毂轴130b方向形成凹槽150。在所述凹槽150的作用下，就能够发挥雪地牵引力(snowtraction)或雪地抓牢力(snowgrip)。
在此情况下，雪地模式下的无气轮胎100b的第2直径D2比普通模式下的第1直径D1更大。但是，如果考虑到车辆行驶过程中的稳定性等因素，优选将其值设定在第1直径D1的1.5倍以下。另外，在本实施例中，可以根据降雪量等路面状况驱动轮毂轴130，从而对无气轮胎100的直径及与之相关的胎面块110间的间隔进行调节。例如：如果降雪量较大并且路面非常滑的情况下，就尽量将轮毂轴130的长度调短，使胎面块110的间隔形成的凹槽150的宽度达到最大，从而可以最大限度地增强雪地牵引力。在此情况下，凹槽150的宽度既可以根据降雪量、气温及水份感应等数据自动进行设定，也可以通过驾驶人员的操作对凹槽150的宽度进行调节。
下面，将参照附图对依据本发明第2实施例的无气轮胎200a、200b进行详细说明。除了下面介绍的构成之外，本实施例无气轮胎200a、200b的其它构成与前述第1实施例的构成相同，这里就不再进行阐述。
图7是示出依据本发明第2实施例的无气轮胎200a、200b的胎面块210的立体图，图8是放大示出图7所示胎面块210带有的雪钉218(stud)立体图，图9及图10分别是示出依据本实施例的普通模式与雪地模式下无气轮胎200a、200b的立体图。
如图7所示，本实施例的胎面块210包含：在其两端沿轮毂轴230的长度方向X反复形成的突出部212；和其形状与突出部212相对应的槽部214。形成于胎面块210上的突出部212插入形成于相邻的胎面块210上的槽部214内。另外，在胎面块210的表面部211的中间部位沿无气轮胎200的圆周形成有中心凹槽216。
如图8所示，在本实施例中，在胎面块210的突出部212上设置有雪钉218，从而能够进一步提高雪地模式下凹槽250产生的雪地抓地效果。例如，雪钉218可以采用金属材质制造。
如图9所示，根据具有上述结构的胎面块210的构成，在普通模式下，为了使相邻胎面块210彼此令其突出部插入槽部咬合，无气轮胎200a具有相对较小的直径。由此就能够进一步提高干燥路面或湿滑路面条件下的路面抓牢力。另外，通过沿圆周方向连接而形成的中心凹槽216可以最大限度地提高湿滑路面条件下的抓地力。
另外，如图10所示，在雪地模式下，依据本实施例的无气轮胎200在雪地模式下以轮毂轴230的长度变短的方式进行驱动。因此，与轮毂轴230连接的辐条220将胎面块210向圆周外侧方向推挤，无气轮胎200的直径增大，从而在轮毂轴230的方向上按照突出部212和槽部218的形状的模式形成“之”字形凹槽250。形成“之”字形凹槽250之后，与直线形凹槽相比，能够进一步提高雪地抓牢力。
如上所述，依据本发明实施例的无气轮胎即使不更换轮胎或不安装防滑链等附加装备也能够方便而有效地应对急剧的天气变化和由此导致的路面状况变化，从而最大限度地提高驾驶安全性与方便性。
在上述说明中，虽然参照附图对本发明的一个优选实施例进行了详细说明，但是通过上述说明，具有本发明所属技术领域相关知识的工作人员完全可以在不变更本发明技术思想或者必要特征的情况下，通过其它的具体形态予以实施。因此，应当理解为，以上列举的实施例仅是为了从各个层面对本发明进行示例说明，它并不限定本发明的范围。