专利名称：一种安全高效轮胎的制作方法
技术领域：
本发明属于交通运输领域，尤其是交通工具的安全高效轮胎。
二背景技术：
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。公知轮胎无法避免这种情况发生。
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。效率不高的原因有许多，一是胎内填充物性能差。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，负载后其轮胎下方着地处的半径会缩短。事实上，大部分的汽车轮胎下方着地处半径在负载后会缩短。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。因为位于车轮下方前面的车轮半径比车轮下方的车轮半径长。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，导致轮胎下方半径变短，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。
4、轮胎形状结构不合理。从横截面来看，轮胎内腔的圆形结构和轮胎外表的圆弧形结构不利于轮胎下方，即着地的一方，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，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，轮胎下方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。旧胎翻新虽好，但不方便，成本高。二是由于前述的背景技术的原因，容易导致轮胎损坏，因而造成成本高。
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，做法是在胎内注入胎内容积1/3以下的水，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。
三
发明内容
本发明的目的是解决公知轮胎的上述问题，使之安全、高效。
(1)、一种轮胎，其胎内的填充物是固体或液体或固体、液体、气体的组合物或半流体，或填充物是粉状、粒状固体的聚集物；或填充物呈浆状、膏体状，其特征是填充物充满轮胎的内腔。
(2)、如权利要求1所述轮胎，其特征在于液体填充物是水。
(3)、如权利要求1所述轮胎，它包括内胎，内胎由塑料膜制成，其特征是塑料膜的厚度在1毫米以内。
(4)、如权利要求3所述轮胎，其特征是内胎的外形与轮胎内腔形状相吻合，内胎填充后的常压体积大于轮胎的内腔容积。
(5)、如权利要求4所述轮胎，其特征在于内胎是依附或结合在外胎内壁或抗拉层内壁的塑料膜或涂层。
(6)、如权利要求1所述轮胎，它包括防爆装置，防爆装置固定在轮胎外侧，或安装在外胎内，防爆装置可呈圆板状、圆架状、圆环状，可分为二部分或以上，其特征是防爆装置的直径比轮胎的直径小10厘米以下，1厘米以上。
(7)、如权利要求1所述轮胎，它包括内胎，内胎由发泡材料制成，其特征是内胎呈无气门的圆柱形环状。
(8)、如权利要求7所述轮胎，其特征是内胎与外胎结合在一起，截面上有外胎与内胎的结合界面。
1、改变填充物。本发明在轮胎里充填液体，可压力充填，充填到容积的1/3以上，直至充满。或液体充满轮胎里除固体充填物以外的空间。轮胎里的液体有承载作用。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。或充填物呈固体、液体、气体之间的临界物质状态。或充填物是粉状、粒状固体的聚合物或/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。固体填充物可以是本发明将述及的内撑。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。本发明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。本发明却还有承载、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，本发明可在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，本发明的充填物可以是固体、液体、气体的临界物质状态。把固体粉粒聚集在一起，封闭于胎内作充填物，也能起到流体物质的作用。因较细的固体粉粒也具有流动性，能产生局部变形，比如向里凹进，并传递压力。在封闭的状态下，同样能具有足够的弹性。聚集的方式可以用液体粘合，形成胶状体。带弹性的固体也可单独作为胎内充填物。如泡沫、发泡塑料、发泡橡胶。为防水在冬天结冰，可在水中加入其他物质形成水的混合物或水合物。或改用油或油的混合物或化合物。这种充填物当然也可用在非冬天季节或其他场所。充填物还可是水、油以外的其他物质的混合物或化合物。由于不易泄漏，所以轮胎可以没有气门，即不用中途加气，一次充填，终身使用。如果与后将述及的胎内塑料密封层结合起来将更好，选择充填物的范围会更广。这将大大地方便使用，提高效率。
2、深圈浅胎。即深钢圈、浅外胎。浅外胎包括平板状外胎。公知轮胎的容积，几乎全在橡胶外胎里，有的在钢圈里有很少的容积，只占整个轮胎总容积的1/5以下。钢圈没有包住除子口以外的外胎。轮胎容积是指轮胎的内部空间，即外胎和钢圈结合所形成的胎内空间，用来充填物质，支撑外胎的体积和支持外胎的弹性。公知外胎有三方，两侧边和底面，底面即圆周面。其两侧边很高，目的是形成容纳充填物的空间。侧边高的外胎有许多不足。一是易变形。我们在得到橡胶外胎弹性好的好处的同时，也得到其坏处，这就是外胎的两侧边同样弹性好，弹性好就易变形。当外胎负载时，两侧边即向外凸出，使得轮胎的着地处的半径变短，形成运动阻力。二是在爆胎时，外胎失去胎内支撑物，橡胶胎的两侧边不堪重压，立即瘪了下来，形成事故原因。三是成本高，两侧边很高既多消耗橡胶，又增加加工难度。
本发明加深钢圈代替或包住外胎的两侧边，形成轮胎的内腔室，即胎内容积。外胎上只有少量容积或没有容积。正好是把公知技术颠倒过来。钢圈还可呈夹板状，二块夹板从两侧边将外胎夹住。夹板可一边大、一边小。二夹板可永久地焊接在一起，也可用螺栓或卡圈固定成型。安装时，可先放上外胎，再用夹板将外胎夹紧，固定在钢圈上。这样，克服了公知技术的不足。钢圈两侧边代替或包住外胎的两侧边有如下作用，一是使外胎无法变形，轮胎下方着地处半径不变短。不变短是相对的，相对于公知外胎变短很多而言，本发明不变短。从理论上讲，任何物质受力后都会发生形变，只是量的大小不同而已。事实上，本发明的轮胎受力后也会变形，轮胎下方着地处的半径也会变短，只是相对于公知技术而言，变短的量要小得多，从而达到安全高效的目的。二是发生爆胎时，由于钢圈包住了外胎两侧边，包住，或称夹持的程度达到了公知外胎侧边高度的一半以上，钢圈离地距离可在5厘米以下，0.5厘米以上，所以轮胎半径不会一下子变短很多，因为钢圈撑住了失去充填物支撑的外胎。即使轮胎半径变短一点，车子发生一点偏转，但不致于无法控制，并且仍可行驶。三是节省了橡胶材料、方便了加工、节省了成本。
3、轮胎防爆装置。即轮胎爆炸后的救护装置。还可在轮胎内设内撑来代替钢圈的爆胎防护作用。内撑可呈各种形状，如圆环状、带状，位于胎内，起到支撑作用。爆胎时，内撑接替填充物支撑起全部负载。比如在外胎内有二块T形半圆盘，其竖边卡在钢圈上，横边靠近外胎，爆胎时，T形内撑撑住了外胎。还可在轮胎两侧安装夹板，代替钢圈的爆胎防护作用。夹板在轮胎一侧或两侧固定，夹持或包住外胎侧边高度的一半以上。离地距离可在5厘米以下，0.5厘米以上。夹板还可呈圆架状、网眼板状。夹板也可安在公知的轮胎上起同样作用。
归纳2、3，其特征是钢圈上有凹腔，凹腔的深度超过内胎的胎体中心线，或超过内胎体积的一半。或钢圈的凹腔容积超过轮胎总容积的一半；或至少有一边钢圈包住外胎侧边高度的一半以上；或轮胎上有包住外胎侧边高度一半以上的板状物；或外胎的内腔容积少于轮胎总容积的一半；或外胎不带凹腔，即没有容积；或钢圈的周边离外胎的周边在5厘米以下，0.5厘米以上。即钢圈的直径比外胎的直径小1至10厘米。表现在着地处时，即钢圈离地距离可在5厘米以下，0.5厘米以上。离地很近。或轮胎内腔里有内撑；或内撑与外胎或/和钢圈联结。内撑可呈立边状、T状、袋状、球状、柱状、环状，可径向环绕在胎内，或轴向排列在胎内，或不规则布置。可有一个或多个内撑。有的内撑可代替胎内充填物起承载作用，如充气的袋状、球状内撑。也可与胎内填充物共同起承载作用。内撑可与钢圈活动联接，靠近外胎底面，可分为二部分或多部分，可分为多个袋状、球状、柱状或多圈环状。内撑可由金属、塑料、泡沫、橡胶等材料单独或组合制成。夹板可代替钢圈形成凹腔。或凹腔容积占轮胎总容积一半以上的钢圈的周边离轮胎周边的距离不足5厘米。
4、塑料轮胎。其特征是内胎用塑料膜制成，塑料膜可以是厚度在1毫米以下的塑料薄膜。可用软性塑料、弹性好的塑料。其加工方法可用塑料薄膜连接而成。可用一块或一块以上片状塑料膜连接而成。也可用塑料薄膜带螺旋连接而成。可先制成很长的塑料膜管带，在管带上打出长度标记，然后截断连接成内胎。连接方法可用胶粘、热合等。塑料膜可结合在橡胶外胎内壁。外胎用塑料制成，或用塑料、橡胶组合制成；或塑料外胎带有橡胶表层，橡胶表层与塑料外胎粘接或紧配合，满足轮胎功能的需要。为增加外胎表面的抓地力，可选用合适的合成塑料。塑料外胎与表层之间可带有联接凹凸，联接凹凸可呈齿轮状、锯齿状、波纹状。轮胎的钢圈也可用高强度塑料制成。或塑料与金属结合制成。塑料比橡胶具有更好的密封性能，而且具有一定的弹性。用塑料代替橡胶制作轮胎，具有密封性能好、重量轻、防锈蚀、外表美观、成本低等特点。内胎的体积可大于轮胎的容积；或轮胎呈没有气门的全封闭状态。内胎的体积大于轮胎的容积，即内胎的表面面积大于轮胎内腔的表面面积。充气或充其他填充物时，内胎并没有受到张力，充气所形成的张力首先被外胎接受并限制在外胎的容积之内。内胎由于没承受张力，或承受张力很小，一是不会被胀破，二是不会因为受张力作用而降低密封性能。塑料内胎、橡胶内胎均可如此结构。由于不会漏气，所以轮胎可以不要气门，一次充填，或预先充填，终身使用。塑料外胎可带有橡胶表层，就象给外胎穿了鞋，可方便更换。外胎与表层可用粘合剂粘接在一起。也可活动联接，靠充填后的张力固紧。可将塑料膜结合在橡胶外胎内壁，取代内胎。外胎与表层之间可带有各种形状的啮合结构，有利于两者之间的紧固。
5、平底外胎。其特征是外胎内腔截面呈方形或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；内胎有与外胎内腔相应的外部形状，内胎的体积可大于外胎的容积；或压力状态下的外胎圆周面，即着地面呈轴向平直状。上述结构的轮胎有利于保持运动中的轮胎的圆周不改变直径，即轮胎下方着地处的半径不变短，提高能效。方形内腔或内腔的底面轴向平直的结构，能使外胎着地处得到很好的有力的胎内压力支持，使之保持半径不变。公知的圆形外胎和内胎，使受压的外胎圆周面呈轴向圆弧状，不利于保持轮胎的直径不变。平底外胎还可呈平板状，即外胎的圆周圈呈内外平行的平板状，没有二侧边。
6、内外胎之间设抗拉带。公知轮胎的张力几乎全由外胎承担，因此外胎必须有较高的抗拉能力。这样一是成本高，二是影响轮胎的各种性能，如抗拉能力难以提高。本发明在内外胎之间设有抗拉带，部分或全部承担荷载或胎内填充物所产生的张力。使外胎所受的张力大大减小。这一是有利于提高外胎的使用寿命。二是降低更换外胎的成本。抗拉带可用塑料、金属制成。可制成布带状、金属网带状、织线带状。橡胶外胎可粘在抗拉层上，用坏后揭下换新。
7、注液装置。一种轮胎注液装置，它以打气筒或/和气泵或/和水枪或/和水泵或/和注射器或/和泥浆泵为主体结构，其特征是带有贮液箱和注液口，或/和输液管或/和单向阀门。由于气体、液体具有同样的流体性能，故可直接用公知的充气装置带上贮液箱和出液口作为本发明的注液装置。公知的充水装置、泥浆泵均可如此改装制成。
四
及实施方式
以下结合附图及实施方式进一步说明本发明。
图1、2是本发明注液轮胎结构综合示意图图3是夹板轮胎示意图图4、5是T形内撑结构图图6是T形内撑安装后的轮胎截面剖示图图7是无子口结构的液体轮胎截面剖示图图8是塑料外胎与橡胶表层齿状结合的局部剖示图图9、10分别是有袋状、球状内撑的轮胎截面剖示图图11是泡沫内撑轮胎截面剖示图图12是反子口结构的外胎带凹面的轮胎截面剖示图图13是无气门全封闭轮胎截面剖示图图14是塑料膜内胎或泡沫内撑用螺旋法加工的半成品示意图。
图15、16是塑料膜内胎用螺旋法加工的半成品示意图。
图17、18是塑料膜内胎用对折法加工的半成品示意图。
图19-24是三种夹板结构及应用的示意图。
图25、26是轮胎抗拉层结构示意图。
图27、28是塑料膜内胎成品结构示意图。
图1的剖示图，是沿径向切去了轮胎的1/4，即90度角的剖示。相当于图2的A-A部分。橡胶外胎1与钢圈2通过子口扣合在一起，外胎内壁上有塑料膜3结合其上。没有内胎。轮胎圆周面上的着地处4，呈轴向平直状态。着地处指轮胎与地面接触的部分。轮胎的圆周面都可能成为着地处，运动中的轮胎连续不断地改变着地处。5是胎纹。轮胎钢盆6与钢圈2联结。钢盆即联接钢圈与中心轴的部件。钢圈即联接钢盆与外胎的部件。钢盆、钢圈也可合为一体，成为一件。外胎1的两侧边很矮，其内腔容积很小，占轮胎总容积的1/5以下。外胎1也可呈平板状，完全无容积。钢圈2容积很大，占轮胎总容积的一半以上，钢圈2的周边离地面很近，在5厘米以下。图2是轮胎的轴向中心剖示图，相当于沿图1的B-B线剖示。液体7充满胎内空间。液体7也可是半流体，或泥浆、油浆，或类拟果冻、牙膏的物体。液体7中可掺有体积大、重量轻，即比重小的固体。还可有内撑。轮胎着地处4如果凹进，势必缩短轮胎着地处的半径，即h的高度，而轮胎着地处前面的轮胎半径却没有缩短，反而有所增长。这样，轮胎运动的阻力就大了。而如果轮胎保持着地处半径不变，则轮胎着地处的前面悬空，十分有利于轮胎做前倾的滚动动作，产生节能增效的效果。充气轮胎由于自身的弊端，常是着地处凹进，半径变短，因而运动困难。本发明用液体、浆体或膏体做胎内充填物，用密封性比橡胶强的塑料做胎内密封材料，采用平底内外胎保持轮胎着地处轴向平直，可使轮胎着地处直径不变短，使轮胎保持良好的滚动条件，节能增效。可在公知的轮胎中充满液体或半流体，直接应用本发明。外胎内腔呈方形，其内腔底面呈轴向平直状，与地面平行。这有利于轮胎轴向增加着地面积，减小着地处的压强。这样增加的着地面积呈轴向一条线，既能增加承载能力，又不会增加滚动阻力。人们往往用增加轮胎数量的办法来分散压力，与此是同样道理。塑料膜3可换成塑料膜内胎，其形状与外胎的方形腔室相吻合。塑料膜的厚度在1毫米以下。内胎的体积可比轮胎的容积大，这样，充填物的张力就不会撑坏内胎，没有受到张力拉伸的内胎材料，密封性能会更好。钢圈2离地面可选定在5厘米以下，越少越好。爆胎时，轮胎直径变动少，产生的偏转力小，司机能控制轮胎方向。本发明适用于所有轮胎。
图3，夹板8用螺栓固定在轮胎上，可一边安装一块夹板，从两边把外胎夹住。夹板的作用是代替钢圈，形成保护外胎的腔室，一是使轮胎负载时径向变形小，即着地处半径不变短。二是爆胎时接地，起安全作用。可一边是夹板，另一边是钢圈，如图11，这样有利于内、外胎在钢圈上的安装、拆卸。三是对内外胎起保护作用，免受外来损伤。夹板上、钢圈上都可带有加强筋和装饰层、覆盖层。夹板可用螺栓或卡子固定在轮胎上，便于装、卸。夹板8比外胎1的直径小1-10厘米。也可在公知轮胎上专门安夹板，起爆胎后的防护作用。
图4、5、6，T形内撑9的主要作用是防爆胎。它分成二块。由竖、横二片板制成，竖板903卡在钢圈201上，横板902平行于外胎101的内圆周面，还有外层901，外圈901起固定作用，将二块内撑箍在一起。外圈901可用橡胶、塑料、织物制成。爆胎时，竖边把来自地面的力传给钢圈201。横板面积大，上覆胶或塑，不易损伤外胎。正常时，内撑9不受力，也不起支撑作用。卡在钢圈上随轮胎运动。外圈901将内撑9包住，固定在钢圈201上。竖板903上有联接孔10，用以将二块内撑用卡子联接在钢圈上。公知轮胎中放入内撑9，可防爆胎时车辆失控。图6中，外胎101是平底外胎，其外圆周面和内腔圆周面平行，使外胎在受力时能保持外圆周面轴向平直。其方形内腔能为外胎保持轴向平直提供内力支持。液体7充满胎内空间。图4是两个T形内撑合在一起的示意图。
图7，钢圈202的一个立边由夹板8构成，钢圈202包住塑料膜内胎301。橡胶外胎11与钢圈202之间无子口，去掉了公知的子口结构，便于加工，降低成本。由于液体的不可压缩性能和流体向容器各处均匀传递压力的特性，使得无子口外胎11能固定在钢圈202上，完成轮胎功能。塑料膜内胎呈方形，内有液体7。塑料膜内胎301的体积可大于轮胎内腔的容积，当胎内充填物产生压力时，内胎的体积还未用尽，就已充满了轮胎内腔，压力被轮胎内腔接受了，内胎并未受到压力或所受压力很小。塑料膜内胎周围可有垫子，以保护内胎免受磨损。垫子可用金属、塑料、橡胶、织物制成。钢圈202可带加强筋，使其口部边缘处不致因受力而变形张开。内胎301可分为二个或多个，便于安装和修理，还可在爆胎时起到内撑作用。因不可能多个内胎同时爆炸，一个爆炸后，其他的会迅速填充过去，使轮胎直径不产生大的变短，防止事故。内胎里的充填物也可以是膏状物、胶状物，预先加工成型，使用时放进钢圈即可。外胎11靠自身的弹性及强度，包在轮胎外周，与抗拉层302紧密接触，并有部分进入钢圈202。子口即轮胎的橡胶外胎与钢圈结合部位的相互啮合结构。抗拉层302位于内外胎之间，与外胎一起包住内胎，抵抗内胎中填充物的压力。抗拉层可用粘合剂与外胎粘合在一起，更换外胎时撕下抗拉层，抗拉层可重复使用。抗拉层可由金属、塑料、橡胶、织物等材料单独或混合制成，可用制造动力皮带的公知技术制造抗拉层。外胎11呈两面平行的平板状，安全没有内腔，外周带有胎纹5。
图8，塑料外胎12和橡胶表层111有相应的锯齿状结构，轮胎充压后，能使橡胶表层牢固地联接在塑料外胎上。如不用胶粘，卸压后很容易将橡胶表层在塑料外胎上装上或卸下，便于更换。塑料外胎12也可换成抗拉层。
图9、10，袋状内撑13、球状内撑14实际上相当于内胎作用。由于分成了若干个，不会同时爆炸，所以在爆胎时，又能起到内撑作用。袋状内撑呈口袋状。球状内撑呈球状，如乒乓球就可以是一种球状内撑。在胎腔里可任意放置。靠外胎的弹性挤压在胎里，同时起到承载和防爆胎作用。图10中的橡胶外胎1可改用塑料制成。还可是带状、节状内撑，在胎腔里沿径向缠绕、布设，同样能有内胎、内撑双重功能。内撑里的充填物可以是液体或/和固体或/和气体或它们的组合物、化合物。也可是真空。轮胎中的袋状内撑可有一条或多条，可径向或轴向排列。图6、7、8、9、10、11、12、13均只画出了轮胎的部分结构截断面剖示图，表示截取轮胎某一部分的一个截面。其他部分未表示。内撑可单独起承载作用，也可与其他填充物共同起承载作用。如在液体填充物里加多个球状内撑14，这能减轻轮胎的重量。球状内撑内充气体，球壳具有一定强度，不易破，能承压。图9、10的轮胎中，均可加入液体，与袋状内撑13、球状内撑14共同起承载作用。图9中，塑料外胎12外周包有橡胶表层111。橡胶表层在胎内充压后，可仅靠自身的弹力与塑料外胎或/和钢圈固定联接，泄压后，又可方便取下，方便更换。图10中，塑料外胎12不带橡胶表层，为获得良好的抓地力，需选用合适的塑料。
图11，泡沫内撑15装在钢圈203内，并带有橡胶表层111。这种轮胎尤其适用于轻载车，如自行车、摩托车。钢圈203的一侧立边由夹板8构成。夹板8可用螺栓联接在钢圈上，可从轮胎上卸下或装上，便于整圈成型后的泡沫内撑和外胎安装到钢圈上。泡沫内撑同时具有内胎和内撑双重作用，所以也叫泡沫内胎。泡沫内胎与橡胶表层，可粘接一起或靠橡胶表层的弹力挤压在一起。截面上有外胎与内胎的结合界面。泡沫内撑可分成多块。泡沫内撑可与液体共同做胎内充填物。
图12，橡胶外胎102和钢圈204具有与公知技术相反的反向子口。由于胎内流体的挤压力和子口的啮合结构，流体不会漏出来。外胎102也不会松动或脱落。钢圈204内也可有内胎或内撑。外胎102外表面向胎内凹进，这样的目的是为了使负载后的外胎外表面着力处半径不变短，保持轴向直线接触地面，以省力增效。向里凹进类似于预应力作用，外胎中间部位受力后，比两侧边向外凸出的程度大一些，预先向里凹进，补偿多凸出的部分，以保持负载受力后的着地处半径不变短。也可通过加厚外胎中间部位来达到预应力效果。反子口外胎可以最大限度地在轴向直线上增加同条件下的着地面积。
图13，钢圈205包住部分外胎111，胎内充填物16是由粉状、粒状固体物组合成的液状物或膏状物或浆状物。充填物可由公知的气门进入胎内，用水泵或泥浆泵加压。外胎111带有内层塑料膜303。也可用塑料膜内胎301。
图14、塑料膜内胎17或泡沫内撑17呈管形带状、螺旋形状。用塑料膜加工的内胎，可先加工成很长的管形带，并如图将管形带螺旋盘绕在一起，其上作出标记18，标出一个内胎的长度，然后按标记18截取下来，两头一接、安上气门，即成塑料膜内胎。同样，泡沫内撑也可如此法加工，只是接头的方法可能不一样，甚至不接头，直接放进胎腔里使用。
图15、16，塑料膜先呈平带状，很长，将其按螺旋形粘合或热合，形成管带19，还可在其上做出长度标记，按标记截取后，两头一接，安上气门，即成塑料膜内胎。图16是图15的左视图。
图17、18，平带状塑料膜20两边对折成管带21，再将两头一接，安上气门，即成塑料膜内胎。22是对折接缝。
图19、20，夹板23呈盘状，中间凹进部分用于联接，周边用于形成胎腔。图20是用19的左视图。
图21，两个夹板23相对组合在一起，构成轮胎骨架24，代替钢圈和钢盆。内外胎装在两夹板形成的槽中，中间圆心可接轴。
图22，深盆夹板25具有较深的盘身26，这种深盆夹板与平板状夹板8结合，形成轮胎骨架，代替钢圈和钢盆。
图23、24，圆架状夹板27由辐条28联接外圈和轴圈。这种夹板适合安装在公知的轮胎上，起爆胎防护作用。所有夹板、钢盆、钢圈均可由塑料制成。图24是23的左视图。
图25、26，抗拉层29呈圆环状，图26是图25的左视图。可用公知的动力皮带材料和工艺加工抗拉层。抗拉层内壁可有塑料膜或涂层。
图27、28，塑料膜内胎30与公知内胎外观一样，带有气门31。图28是图27的左视图。
权利要求1.一种轮胎，它包括内胎，内胎由塑料膜制成，其特征是塑料膜的厚度在1毫米以内。
2.如权利要求1所述轮胎，其特征是内胎的外形与轮胎内腔形状相吻合，内胎填充后的常压体积大于轮胎的内腔容积。
3.如权利要求1所述轮胎，其特征在于内胎是依附或结合在外胎内壁或抗拉层内壁的塑料膜或涂层。
4.如权利要求1所述轮胎，其特征在于胎内的填充物是固体或液体，或固体、液体、气体的组合物，或半流体，或填充物是粉状、粒状固体的聚集物，或填充物呈浆状、膏体状，填充物充满轮胎的内腔。
5.如权利要求1所述轮胎，其特征在于液体填充物是水。
6.如权利要求1所述轮胎，其特征是它包括防爆装置，防爆装置固定在轮胎外侧，或安装在外胎内，防爆装置可呈圆板状、圆架状、圆环状，可分为二部分或以上，防爆装置的直径比轮胎的直径小10厘米以下，1厘米以上。
7.如权利要求1所述轮胎，其特征是内胎由发泡材料制成，呈无气门的圆柱形环状。
8.如权利要求7所述轮胎，其特征是内胎与外胎结合在一起，截面上有外胎与内胎的结合界面。
专利摘要一种安全高效轮胎，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。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。
文档编号B60B19/06GK2567064SQ0227855
公开日2003年8月20日 申请日期2002年7月30日 优先权日2002年7月30日
发明者任文林 申请人:任文林