本發(fā)明屬于輪胎技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種免充氣輪胎。

背景技術(shù)：

目前廣泛使用的有內(nèi)胎輪胎和無內(nèi)胎輪胎均為充氣輪胎，其原理是將輪胎內(nèi)腔中注入壓縮空氣使輪胎承載，其最大的安全隱患在于，一旦輪胎被尖銳物體扎破、劃破等，極易出現(xiàn)跑氣漏氣，甚至發(fā)生爆胎，造成安全事故。申請?zhí)?01510246208.6的專利申請公開了一種免充氣式空心輪胎，輪胎胎體內(nèi)部設(shè)置的五個緩沖氣腔與內(nèi)設(shè)于胎趾與胎體的鄰接位的左右矩形緩沖氣腔，構(gòu)成能確保輪胎具有可靠工作彈性的彈性支撐筋系統(tǒng)，確保該免充氣式空心輪胎具有一般充氣輪胎的常規(guī)彈性能力和抗變形能力。但是在使用過程中很容易出現(xiàn)接地印痕形狀不規(guī)則和接地壓力分布不均勻的狀況。因此，研發(fā)出一種具有舒適性、安全性和耐用性的非實心免充氣輪胎成為汽車和輪胎行業(yè)的首要任務(wù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、重量輕、抗壓性好的新型免充氣輪胎，適應(yīng)于卡客車、轎車、電動車和自行車等車輛。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，免充氣輪胎，沿輪胎徑向由外向內(nèi)依次包括有可設(shè)置花紋的胎面、與胎面硫化成一體的基部膠，以及對胎面起支撐作用的彈性支撐體，彈性支撐體包括與基部膠貼合的外承壓環(huán)，與輪輞接觸的內(nèi)承壓環(huán)，以及位于外承壓環(huán)和內(nèi)承壓環(huán)之間的中部支撐體，中部支撐體由周向緊密排布的多個承壓件構(gòu)成，每個承壓件由具有多段圓弧的第一彎曲件和第二彎曲件沿徑向軸線對稱設(shè)置，徑向軸線均通過輪胎中心，第一彎曲件和第二彎曲件在徑向軸線上設(shè)置有多個連接部。

作為優(yōu)選，第一彎曲件和第二彎曲件分別與外承壓環(huán)連接。

作為優(yōu)選，第一彎曲件和第二彎曲件可連接在內(nèi)承壓環(huán)上或分別與內(nèi)承壓環(huán)連接。

作為優(yōu)選，第一彎曲件和第二彎曲件連接在內(nèi)承壓環(huán)上，且第一彎曲件和第二彎曲件在徑向軸線上還設(shè)置有兩個連接部。

作為優(yōu)選，第一彎曲件和第二彎曲件的多段圓弧曲率全部相同或部分相同或全部不同。

作為優(yōu)選，第一彎曲件和第二彎曲件的多段圓弧沿輪胎半徑由外向內(nèi)曲率依次降低。

作為優(yōu)選，橡膠胎面周向斷面的頂部圓弧為中部高兩端低的一段弧或兩段相切弧結(jié)構(gòu)。

更優(yōu)選的，橡膠胎面周向斷面的頂部圓弧為一段弧結(jié)構(gòu)時，圓弧中點較兩端高2-4mm，三點畫圓即可得到圓弧曲線；頂部圓弧為二段相切弧結(jié)構(gòu)時，行駛面高度為2-7mm。

作為優(yōu)選，連接外承壓環(huán)與內(nèi)承壓環(huán)的多個承壓件由熱塑性材料制成。

作為優(yōu)選，基部膠與外承壓環(huán)采用高粘性粘結(jié)劑連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

1、本發(fā)明請求保護(hù)的免充氣輪胎，中部支撐體由周向緊密排布的多個承壓件構(gòu)成，構(gòu)成承壓件的兩個具有多段圓弧的彎曲件在徑向軸線上設(shè)置有多個連接部，提高了輪胎的支撐性能，同時有助于接地壓力均勻離散傳遞。

2、本發(fā)明請求保護(hù)的免充氣輪胎，中部支撐體的多個支撐件徑向軸線上多個連接部使得支撐件為類“8”字形，且多個支撐件在徑向軸線上的連接部將彈性支撐體分為多層結(jié)構(gòu)，支撐結(jié)構(gòu)受力時，連接部能有效進(jìn)行汽車軸上載荷傳遞和輪胎承載，又能提高輪胎的變形能力和減輕支撐體重量，提高輪胎的舒適性。

3、本發(fā)明請求保護(hù)的免充氣輪胎，橡膠胎面頂部周向斷面圓弧采用中部高兩端低的一段弧或者兩端相切弧，使輪胎接地印痕呈現(xiàn)橢圓或方形，有助于減少橡膠胎面磨損。

4、彈性支撐體為可回收的熱塑性材料，比重小，能夠有效降低輪胎重量，降低生產(chǎn)成本，節(jié)能環(huán)保；支撐結(jié)構(gòu)采用一次注塑成型工藝，生產(chǎn)工藝簡單，解決了普通子午線輪胎制造工藝復(fù)雜、過程控制難的問題。

5、橡膠胎面和基部膠的總厚度15mm-30mm，且彈性支撐體、橡膠胎面、基部膠采用既符合輪胎使用性能又滿足比重小的要求的材料，從而降低輪胎質(zhì)量；并對橡膠胎面的膠料進(jìn)行優(yōu)化，降低輪胎滾動阻力，有助于降低車輛油耗，節(jié)約能源。

6、基部膠與外承壓環(huán)采用高粘性的粘結(jié)劑粘結(jié)，能夠增強(qiáng)基部膠與彈性支撐體的粘合能力。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一實施例的免充氣輪胎的正視圖；

圖2為本發(fā)明一實施例的免充氣輪胎的等軸側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明一實施例的免充氣輪胎的單節(jié)距軸向立體圖；

圖4為本發(fā)明一實施例的免充氣輪胎的單節(jié)距軸向截面圖；

圖5為本發(fā)明一實施例的免充氣輪胎的胎面圓弧設(shè)計示意圖；

以上各圖中：1、胎面；2、基部膠；3、彈性支撐體；31、外承壓環(huán)；32、中部支撐體；33、支撐件；331、第一彈性件；332、第二彈性件；34、內(nèi)承壓環(huán)；4、輪輞。

具體實施方式

下面，通過示例性的實施方式對本發(fā)明進(jìn)行具體描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，在沒有進(jìn)一步敘述的情況下，一個實施方式中的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其他實施方式中。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，附圖1中輪胎的行駛軸為軸向，圓周方向為周向，沿半徑的方向為徑向；且沿半徑增大的方向為向外，沿半徑減小的方向為向內(nèi)。術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖1所示的位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

如圖1-圖5所示為本發(fā)明請求保護(hù)的一種免充氣輪胎結(jié)構(gòu)，沿輪胎徑向由外向內(nèi)依次包括有可設(shè)置花紋的胎面1、與胎面硫化成一體的基部膠2，以及對胎面起支撐作用的彈性支撐體3，彈性支撐體3包括與基部膠2貼合的外承壓環(huán)31，與輪輞4接觸的內(nèi)承壓環(huán)34，以及位于外承壓環(huán)31和內(nèi)承壓環(huán)34之間的中部支撐體32，中部支撐體32由周向緊密排布的多個承壓件33構(gòu)成，每個承壓件33由具有多段圓弧的第一彎曲件331和第二彎曲件332沿徑向軸線對稱設(shè)置，徑向軸線均通過輪胎中心，第一彎曲件331和第二彎曲件332在徑向軸線上設(shè)置有多個連接部。本發(fā)明請求保護(hù)的免充氣輪胎，基于子午線輪胎尺寸模型進(jìn)行設(shè)計，適用于多種車輛。

為了保證免充氣輪胎具備足夠的承載能力和緩沖特性，位于外承壓環(huán)和內(nèi)承壓環(huán)之間的中部支撐體32由周向緊密排布的多個承壓件33構(gòu)成，每個承壓件33由具有多段圓弧的第一彎曲件331和第二彎曲件332沿徑向軸線對稱設(shè)置，第一彎曲件331和第二彎曲件332分別與外承壓環(huán)連接，第一彎曲件331和第二彎曲件332可連接在內(nèi)承壓環(huán)上或分別與內(nèi)承壓環(huán)連接，第一彎曲件331和第二彎曲件332在徑向軸線上具有多個連接部，形成的結(jié)構(gòu)稱為類“8”字結(jié)構(gòu)。第一彎曲件331和第二彎曲件332的多段圓弧曲率全部相同或部分相同或全部不同。

參見圖1、圖2，如圖1-圖2為本發(fā)明的免充氣輪胎的第一實施例，本實施例中，中部支撐體32由周向緊密排布的多個承壓件33構(gòu)成，每個承壓件33均由具有多段圓弧的第一彎曲件331和第二彎曲件332沿徑向軸線對稱設(shè)置，第一彎曲件331和第二彎曲件332分別與外承壓環(huán)連接，第一彎曲件331和第二彎曲件332連接在內(nèi)承壓環(huán)上，且第一彎曲件331和第二彎曲件332在徑向軸線上具有多個連接部，第一彎曲件331和第二彎曲件332的多段圓弧沿輪胎半徑由外向內(nèi)曲率依次降低。

在本實施例中，輪胎周向上由50-70個承壓件33均勻布置組成，保證輪胎周向均勻承擔(dān)載荷。每個承壓件33均由由具有多段圓弧的第一彎曲件331和第二彎曲件332沿徑向軸線對稱設(shè)置，第一彎曲件331和第二彎曲件332在徑向軸線上具有兩個連接部能提高輪胎的支撐性能，同時有助于接地壓力均勻離散傳遞。第一彎曲件331和第二彎曲件332的多段圓弧沿輪胎徑由外向內(nèi)弧面曲率依次降低，從而形成類“8”字結(jié)構(gòu)。

參見圖3和圖4，圖3為本發(fā)明一實施例的免充氣輪胎的單節(jié)距軸向立體圖，圖4為本發(fā)明一實施例的免充氣輪胎的單節(jié)距軸向截面圖。兩個連接點將中部支撐體32分為三層支撐結(jié)構(gòu)。與外承壓環(huán)31連接的為第一層，與內(nèi)承壓環(huán)34連接的為第三層，中間為第二層。為提高輪胎接地性能，同時增強(qiáng)輪胎徑向剛性，保證輪胎接地區(qū)域的載荷迅速均勻傳遞，構(gòu)成第一層支撐結(jié)構(gòu)的第一彎曲件331和第二彎曲件332分別與外承壓環(huán)連接，即外承壓環(huán)有兩個連接部，并且在輪胎周向上，該層弧形構(gòu)件內(nèi)側(cè)周向弧長與弧形構(gòu)件之間的周向弧長近乎相等。第二層支撐結(jié)構(gòu)的曲率半徑較第三層大，有利于對載荷進(jìn)行形變緩沖，第三層支撐結(jié)構(gòu)與內(nèi)承壓環(huán)有一個連接部，能有效進(jìn)行汽車軸上載荷傳遞和輪胎承載，又能提高輪胎的變形能力和減輕支撐體重量，提高輪胎的舒適性。三層支撐結(jié)構(gòu)可以在承載時均勻傳遞荷載，增加輪胎的支撐性能。受力時，支撐件的第二層和第三層支撐結(jié)構(gòu)受力變形，形成類圓形，有助于支撐體變形恢復(fù)和提高緩沖性能。

參見圖5，圖5為本發(fā)明一實施例的免充氣輪胎的胎面圓弧設(shè)計示意圖。輪胎胎面采用中部高兩端低的一段弧或兩段相切弧設(shè)計。胎面圓弧采用一段弧ABC設(shè)計時，圓弧中點B較兩端A點和C點高2～4mm，A、B、C三點畫圓即可得到胎面圓弧曲線ABC；采用二段弧設(shè)計時，行駛面高度為2～7mm，兩段圓弧相互相切，即弧AB與弧BCD相切，弧BCD與弧DE相切,弧AB與弧DE的半徑相等，弧BCD的半徑R1大于弧AB和弧DE的半徑R2，圓弧中點C點較兩端A點和E點高1～3mm，胎冠弧弧長約為行駛面長度的60％～70％，輪胎接地印痕呈現(xiàn)橢圓或方形，有利于降低胎面磨損，

本發(fā)明的免充氣輪胎的彈性支撐體3的“8”字形曲線支撐體結(jié)構(gòu)采用具有高強(qiáng)度、高彈性、耐屈撓、耐熱氧化等性能的熱塑性材料一次性注塑成型。一次注塑成型工藝，生產(chǎn)工藝簡單，克服了普通子午線輪胎制造工藝復(fù)雜、過程控制難的問題?；磕z2周圈與支撐結(jié)構(gòu)的外承壓環(huán)31相結(jié)合，為增強(qiáng)其粘合能力，采用高粘性粘結(jié)劑，其組分的分子結(jié)構(gòu)可與支撐體材料相互鍵合，成為一體。具體的，基部膠2周圈均勻鋪設(shè)在彈性支撐體3的外承壓環(huán)31上，采用高粘性的粘結(jié)劑，其組分的分子結(jié)構(gòu)可與支撐體材料相互鍵合，起到支撐體材料的高分子極性向基部膠的低分子極性過渡的作用，從而增強(qiáng)基部膠2與彈性支撐體3的粘合能力。胎面1和基部膠的總厚度為15mm～30mm，降低輪胎重量。對胎面1膠料進(jìn)行配方優(yōu)化，從而降低滾動阻力。本發(fā)明的免充氣輪胎不僅接地性能和操穩(wěn)性能優(yōu)異，彈性支撐體3材料可回收利用，節(jié)能環(huán)保，并且彈性支撐體3生產(chǎn)工藝簡單，輪胎重量小，有利于節(jié)能減排，降低油耗。

可以理解的是，除了上述實施例中第一彎曲件331和第二彎曲件332連接在內(nèi)承壓環(huán)上，且第一彎曲件331和第二彎曲件332在徑向軸線上還具有兩個連接部。本發(fā)明的免充氣輪胎的第一彎曲件331和第二彎曲件332也可分別連接在內(nèi)承壓環(huán)34上。第一彎曲件331和第二彎曲件332的多段圓弧曲率可以全部相同；也可部分相同，例如，可以外部和內(nèi)側(cè)圓弧曲率相同而中部圓弧曲率與之不同；多段圓弧的曲率還可全部不同。均能保證能將橡膠胎面的載荷離散化地進(jìn)行傳遞。

可以理解的是，除了上述實施例的第一彎曲件331和第二彎曲件332在徑向軸線上具有兩個連接部，本發(fā)明的免充氣輪胎第一彎曲件331和第二彎曲件332在徑向軸線上可具有多個連接部，將中部支撐體32分為多層，即可通過多層的支撐結(jié)構(gòu)將橡膠胎面的載荷均勻地進(jìn)行傳遞，且徑向內(nèi)部的幾層支撐結(jié)構(gòu)通過自身變形將外部的幾層機(jī)構(gòu)承載的載荷均勻吸收并提高彈性支撐體的緩沖性能。