[发明专利]一种孔状梯度负泊松比结构的自行车轮胎

说明书

本发明公开了一种孔状梯度负泊松比结构的自行车轮胎，包括实体轮胎本体，所述实体轮胎本体包括胎冠、趾口，所述胎侧上设有减震吸能能力呈梯度变化并呈环形排列的孔状梯度负泊松比结构。本发明可以采用现有实心轮胎的工艺手段，通过特殊的模具得到孔状梯度负泊松比结构自行车轮胎，并通过设置减震吸能能力呈梯度变化并呈环形排列的孔状梯度负泊松比结构，不仅可使得本发明较现有实心轮胎尽可能得以轻量化，还具有较好的缓震、吸能的效果。

技术领域

本发明涉及自行车轮胎领域，具体涉及一种孔状梯度负泊松比结构的自行车轮胎。

背景技术

低碳生活、低碳经济已经成为当前社会生活的主题，因此，自行车又重新回到了大众的视野之中，大量的商用单车如共享单车的出现和使用就体现了当前社会人们对低碳生活、低碳经济的重视和追求。

当前各色各样的共享单车本质上也是自行车的一种，而对于自行车来说，自行车的车架是很难被损坏的，相对容易出现损坏的地方是轮胎，尤其是传统的充气式轮胎，传统的充气式的轮胎无法避免爆胎或扎胎对自行车使用的影响，而无充气轮胎刚好能很好的避免爆胎或扎胎的问题，因此就当前高使用频率的商用自行车如共享单车来说，可以很大程度上降低自行车的维修成本以及对自行车的保养频率；对于一般家庭使用的自行车来说，不仅可以减少维修的费用，而且还能降低自行车维修时对生活和工作的影响。

然而完全实心无充气轮胎也存在着很多缺点，比如说对行驶路面的适应能力差，避震的效果非常不好等；又比如说实心轮胎的使用，大大的增加了自行车的整体质量，从而会导致行驶的阻力的增加，这是由于车体的整体质量越大，轮胎的沉陷率就越大，相对应的就会增加滚动摩擦阻力，又由于自行车只是仅仅为了满足人们日常生活中的最基本的需要，基本上都只是短途的使用，所以自行车轮胎需要从避免爆胎扎胎，又做到轻量化的效果，而且要有一定的减震效果等方面出发来提出新的技术方案。

泊松比的物理意义是反映物体伸缩变形时的体积变化，泊松比越小，材料拉伸过程中体积变化越大。大多材料的泊松比为正值，但一些特殊物质或结构具有负泊松比值。负泊松比效应，是指受拉伸时，材料在弹性范围内横向发生膨胀；而受压缩时，材料的横向反而发生收缩。当一个负泊松比材料受压时，它会沿与受力方向垂直的方向收缩当其受拉时会沿与受力方向垂直的方向膨胀。这种特性使负泊松比材料在受压后密度增大，以便能够更好地抵抗外力。因此负泊松比材料在外力的作用下，刚度和强度会越来越大，而且越来越不易被破坏。近年来，负泊松比结构在汽车轮胎上的应用较多，但是在自行车轮胎上的应用较少。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种孔状梯度负泊松比结构的自行车轮胎，它可有效解决现有自行车使用实心轮胎时具有的质量大、避震效果差等方面的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：一种孔状梯度负泊松比结构的自行车轮胎，包括实体轮胎本体，所述实体轮胎本体包括胎冠、胎侧和趾口，所述胎侧上均设有减震吸能能力呈梯度变化并呈环形排列的孔状梯度负泊松比结构，所述孔为胎侧上的通孔结构。

作为上述技术方案的进一步改进：所述孔状梯度负泊松比结构的减震吸能能力由胎冠向趾口方向依次增强或依次减弱。

进一步的，所述孔状梯度负泊松比结构由同种类型的负泊松比结构组合而成，或由两种及多种负泊松比结构组合而成，或由负泊松比结构与其他非负泊松比结构的吸能减震结构组合而成；所述孔状梯度负泊松比结构为手型、星型、剑型或蜂窝型。

进一步的，当所述孔状梯度负泊松比结构为星型时，所述孔状梯度负泊松比结构组成线条的弧度由胎冠向趾口方向依次减小。

进一步的，所述孔状梯度负泊松比结构中所有的通孔相互平行，孔状梯度负泊松比结构在轮胎侧面上均匀分布。

进一步的，所述胎冠表面设有防滑凸起，防滑凸起沿着行驶轨迹中心线对称分布。

进一步的，所述实体轮胎本体由橡胶材料制成。