一種可呼吸的防爆輪胎的製作方法

2023-05-03 08:16:32

本發明涉及一種輪胎，具體涉及一種可呼吸的防爆輪胎。

背景技術：

充氣輪胎以其充氣來作為支撐荷載，吸收路面衝擊和力傳遞（前進、轉彎、後退、制動）的能力，在機動車和非機動車領域廣泛使用，但是其防爆能力不佳。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題是提供一種可呼吸的防爆輪胎。

本發明解決上述技術問題的技術方案如下：一種可呼吸的防爆輪胎，包括充氣層、弓力高彈性環帶、胎冠、輻體和呼吸胎簾，所述胎冠套設在弓力高彈性環帶上，所述弓力高彈性環帶套設在所述充氣層的外圍並與所述充氣層之間預留有空間，所述空間中設用於將充氣層和弓力高彈性環帶進行連固的輻體，所述呼吸胎簾設置在所述空間的兩側並將所述輻體封裝在所述空間中，所述呼吸胎簾由內外交錯排列的片狀體構成，分別為內側片狀體和外側片狀體，相鄰的兩片內側片狀體之間預留有間距，且相鄰的兩片內側片狀體之間預留的間距上覆蓋有外側片狀體，相鄰的兩片外側片狀體之間預留有間距，且相鄰的兩片外側片狀體之間預留的間距上覆蓋有內側片狀體，內側片狀體與其相接觸的外側片狀體之間預留有縫隙。

本發明的有益效果是：本發明一種可呼吸的防爆輪胎在胎冠套設在弓力高彈性環帶，弓力高彈性環帶和充氣層之間設置由內外交錯排列的片狀體構成的可呼吸的胎簾，由於內側片狀體與其相接觸的外側片狀體之間預留有縫隙，故在輪胎滾動與地面發生摩擦生熱時，熱膨脹氣體可通過片狀體之間的縫隙自動排出；同時在經過泥水、大小雜物路面時由於胎冠在弓力作用下可以使受力的片狀體發生彎曲，從而使得內側片狀體與外側片狀體之間緊貼閉合縫隙，阻擋路面泥水、大小雜物等侵入腔內；本發明一種可呼吸的防爆輪胎由胎冠、弓力高彈性環帶、充氣層和呼吸胎簾組成腔體，其通過可呼吸的胎簾可以將外部大氣進行氣體交換，所以當胎冠或胎簾插入異物時不影響輪胎的使用，其具有防扎、防爆、防泥水及大小物體入侵胎體內部的優點。

在上述技術方案的基礎上，本發明還可以做如下改進：

進一步，所述弓力高彈性環帶由多層高模量彈性材料和多層低模量柔性不可拉伸材料交錯層疊構成，所述弓力高彈性環帶的底層與所述輻條連固的一層為高模量彈性材料，所述輻條與底層的高模量彈性材料一體成型；所述弓力高彈性環帶的頂層為低模量柔性材料，且在所述弓力高彈性環帶頂層的低模量柔性材料上還鋪設有胎冠。

採用上述進一步方案的有益效果是：弓力高彈性環帶由多層高模量彈性材料和多層低模量柔性不可拉伸材料交錯層疊構成，這樣一來，弓力高彈性環帶在受力時，低模量柔性不可拉伸材料可以控制高模量彈性材料的力變或大幅度形變，能夠保證輪胎在行駛過程中維持穩固的形態。

進一步，所述內側片狀體和外側片狀體的內端均固定連接在所述充氣層的邊緣上，所述內側片狀體和外側片狀體的外端均固定連接在所述弓力高彈性環帶底層的邊緣上。

進一步，所述輻體包括第一條形片和第二條形片，所述第一條形片和第二條形片一體成型構成x型結構，所述第一條形片的一端固定連接在位於所述間隙一側的所述內側片狀體和/或外側片狀體的外端上，所述第一條形片的另一端固定連接在位於所述間隙另一側的所述內側片狀體和/或外側片狀體的內端上；所述第二條形片的一端固定連接在位於所述間隙一側的所述內側片狀體和/或外側片狀體的內端上，所述第二條形片的另一端固定連接在位於所述間隙另一側的所述內側片狀體和/或外側片狀體的外端上。

採用上述進一步方案的有益效果是：輻體用於二次連固弓力高彈性環帶與充氣層，還可以減小輪胎變形時的弓力，實現輪胎變化時弓力的傳導，由於輻體為x型結構，輪胎變化時弓力形成在一個圓內，根據圓形受力分析，圓形的任何一個地方受力，力都可以通過x型結構的輻體向受力點兩側均勻分散，實現彎矩、軸力和剪力的效果，在受到負載下產生水平推力來維護結構穩定，在局部受壓時弓力傳遞給相鄰的部分來抵消拱點處散發力來實現重荷載。

進一步，所述胎簾由彈性材料構成；

進一步，所述輻條由剪切彈性模量材料構成；

進一步，所述胎冠由橡膠材料構成。

附圖說明

圖1為本發明一種可呼吸的防爆輪胎的整體結構示意圖；

圖2為本發明一種可呼吸的防爆輪胎的內部結構示意圖；

圖3為為本發明一種可呼吸的防爆輪胎的剖視示意圖；

圖4為本發明一種可呼吸的防爆輪胎的呼吸胎簾的平面結構示意圖；

圖5為本發明一種可呼吸的防爆輪胎的呼吸胎簾的立體結構示意圖;

圖6為本發明一種可呼吸的防爆輪胎的受力示意圖。

附圖中，各標號所代表的部件列表如下：

1、充氣層，2、弓力高彈性環帶，21、高模量彈性材料，22、低模量柔性不可拉伸材料，23、胎冠，3、輻條，31、第一條形片，32、第二條形片，4、胎簾，41、內側片狀體，42、外側片狀體，61、彎矩，62、軸力，63、剪力，64、載荷力，65、水平推力。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的原理和特徵進行描述，所舉實例只用於解釋本發明，並非用於限定本發明的範圍。

如圖1、圖2和圖3所示，一種可呼吸的防爆輪胎，包括充氣層1、弓力高彈性環帶2、胎冠23、輻體3和胎簾4，所述胎冠23套設在弓力高彈性環帶上2，所述弓力高彈性環帶2套設在所述充氣層1的外圍並與所述充氣層1之間預留有空間，所述空間中設用於將充氣層1和弓力高彈性環帶2進行連固的輻體3，所述呼吸胎簾4設置在所述空間的兩側並將所述輻體3封裝在所述空間中。所述呼吸胎簾4的結構如圖4和圖5所示，所述胎簾4由內外交錯排列的片狀體構成，分別為內側片狀體41和外側片狀體42，相鄰的兩片內側片狀體41之間預留有間距，且相鄰的兩片內側片狀體41之間預留的間距上覆蓋有外側片狀體42，相鄰的兩片外側片狀體42之間預留有間距，且相鄰的兩片外側片狀體42之間預留的間距上覆蓋有內側片狀體41，內側片狀體41與其相接觸的外側片狀體42之間預留有縫隙。

在本具體實施例中，所述弓力高彈性環帶2由多層高模量彈性材料21和多層低模量柔性不可拉伸材料22交錯層疊構成，所述弓力高彈性環帶2的底層與所述輻條3連固的一層為高模量彈性材料21，所述輻條3與底層的高模量彈性材料21一體成型；所述弓力高彈性環帶2的頂層為低模量柔性材料22，且在所述弓力高彈性環帶2頂層的低模量柔性材料22上還鋪設胎冠23。

在本具體實施例中，高模量和低模量的區分為本領域內技術人員所公知的。具體的，高模量的參數為：楊氏模量e=196500~198600mpa，剪切模量g=78600-80670mpa，泊松比u=e/2g-1；高模量材料力學性能：抗拉強度σb(mpa)：825-925；屈服強度σs(mpa)：520-690；伸長率δ10(%)：14-21.5斷面收縮率ψ(%)：≮10；低模量的參數為：20mpa到70mpa的復彈性模量e*1。

在本具體實施例中，高模量彈性材料21和多層低模量柔性不可拉伸材料22分別設有兩層，第一層高模量彈性材料21為底層且與所述輻條3一體成型連接，第一層低模量柔性不可拉伸材料22鋪設在第一層高模量彈性材料21的上表面，第二層高模量彈性材料21鋪設在第一層低模量柔性不可拉伸材料22的上表面，第二層低模量柔性不可拉伸材料22鋪設在第二層高模量彈性材料21的上表面上，胎冠23鋪設在第二層低模量柔性不可拉伸材料22的上表面上，胎冠23為輪胎的最外層，其與地面接觸。

在本具體實施例中，所述內側片狀體41和外側片狀體42的內端均固定連接在所述充氣層1的邊緣上，所述內側片狀體41和外側片狀體42的外端均固定連接在所述弓力高彈性環帶2底層的高模量彈性材料21的邊緣上。在本具體實施例中，內側片狀體41和外側片狀體42均為扇形結構，內側片狀體41和外側片狀體42內外交錯排列將充氣層1和弓力高彈性環帶2之間形成的環形間隙鋪滿。

在本具體實施例中，所述輻體3包括第一條形片31和第二條形片32，所述第一條形片31和第二條形片32一體成型構成x型結構，所述第一條形片31的一端固定連接在位於所述空間一側的所述內側片狀體41和/或外側片狀體42的外端上，所述第一條形片32的另一端固定連接在位於所述空間另一側的所述內側片狀體41和/或外側片狀體42的內端上；所述第二條形片32的一端固定連接在位於所述空間一側的所述內側片狀體41和/或外側片狀體42的內端上，所述第二條形片32的另一端固定連接在位於所述空間另一側的所述內側片狀體41和/或外側片狀體42的外端上。

具體的，在本具體實施例中，由於內側片狀體41和外側片狀體42的內、外端分別連接在充氣層1和弓力高彈性環帶2的邊緣上，所以在這裡，輻體3的第一條形片31和第二條形片32的兩端也是連固在充氣層1和弓力高彈性環帶2的邊緣上的。

另外，上述對輻體3與內側片狀體41和外側片狀體42之間的連接關係有如下三種情況：（間隙兩側的內側片狀體41和外側片狀體42的排列是對齊的）

第一：所述第一條形片31的一端固定連接在位於所述空間一側的所述內側片狀體41的外端上，所述第一條形片32的另一端固定連接在位於所述空間另一側的對應的所述內側片狀體41的內端上；所述第二條形片32的一端固定連接在位於所述空間一側的所述內側片狀體41的內端上，所述第二條形片32的另一端固定連接在位於所述空間另一側的對應的所述內側片狀體41的外端上。這裡所述的對應為位置對應。

第二：所述第一條形片31的一端固定連接在位於所述空間一側的所述外側片狀體42的外端上，所述第一條形片32的另一端固定連接在位於所述空間另一側的對應的所述外側片狀體42的內端上；所述第二條形片32的一端固定連接在位於所述空間一側的所述外側片狀體42的內端上，所述第二條形片32的另一端固定連接在位於所述空間另一側的對應的所述外側片狀體42的外端上。這裡所述的對應為位置對應。

第三：所述第一條形片31的一端固定連接在位於所述空間一側的所述內側片狀體41和外側片狀體42之間的公共外端上，所述第一條形片32的另一端固定連接在位於所述空間另一側的對應的所述內側片狀體41和外側片狀體42之間的公共內端上；所述第二條形片32的一端固定連接在位於所述空間一側的所述內側片狀體41和外側片狀體42之間的公共內端上，所述第二條形片32的另一端固定連接在位於所述空間另一側的對應的所述內側片狀體41和外側片狀體42之間的的公共外端上。這裡所述的對應為位置對應。

在本具體實施例中：所述胎簾4由彈性材料構成。所述輻條3由剪切彈性模量材料構成。所述胎冠由橡膠構成。

在本具體實施例中:所述輔體3為可變形有彈性輔體的排布減少輪胎變形時的弓力，實現輪胎變化時弓力的傳導，這一弓力形成在一個圓內從而依託圓形受力分析，圓形的任何任何一個地方受力，力都可以向受力點兩側均勻分散，形成彎矩61、軸力62、剪力63原理，在受到荷載力64下產生水平推力65來維護結構穩定，在局部受壓時弓力傳遞給相鄰的部分來抵消拱點處散發力來實現重荷載力64，整個呼吸防爆輪胎由充氣層與車輪或輪轂充氣密封連接。

在本發明一種可呼吸的防爆輪胎中，充氣層1與車輛的輪轂構成輪胎的充氣部分並充氣固定在車輛輪轂上，本發明的輪胎的充氣部分是位於由胎冠23、弓力高彈性環帶2、充氣層1和胎簾4組成腔體的內側的，其不與地面直接接觸，可以達到防扎和防爆的目的。

本發明一種可呼吸的防爆輪胎在胎冠、弓力高彈性環帶和充氣層之間設置由內外交錯排列的片狀體構成的可呼吸的胎簾，由於內側片狀體與其相接觸的外側片狀體之間預留有縫隙，故在輪胎滾動與地面發生摩擦生熱時，熱膨脹氣體可通過片狀體之間的縫隙自動排出；同時在經過泥水、大小雜物路面時由於胎冠在弓力作用下可以使受力的片狀體發生彎曲，從而使得內側片狀體與外側片狀體之間緊貼閉合縫隙，阻擋路面泥水、大小雜物等侵入腔內；本發明一種可呼吸的防爆輪胎由胎冠、充氣層和胎簾組成腔體，其通過可呼吸的胎簾可以外部大氣進行氣體交換，所以當胎冠或胎簾插入異物時不影響輪胎的使用，其具有防扎、防爆、防泥水及大小物體入侵胎體內部的優點。

以上所述僅為本發明的較佳實施例，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。