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CN110281702A - 免充气轮胎 - Google Patents

免充气轮胎 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种免充气轮胎，包括胎圈、三角胶、内衬层、缓冲层、胎面胶、胎侧胶和第一层胎体层，还包括胎侧支撑层和胎冠支撑层。所述胎侧支撑层设置在轮胎胎侧部位，且夹在所述内衬层和第一胎体层之间；所述胎冠支撑层设置在轮胎胎冠部位，位于所述内衬层和第一胎体层之间，或者位于所述第一胎体层和所述缓冲层之间，所述胎冠支撑层的两端分别向两个胎侧方向延伸且其两端与所述胎侧支撑层的部分重叠。该免充气轮胎具有与充气轮胎相近的缓冲性能和较好的舒适性，与现有的免充气轮胎相比重量更轻、胎噪更小，使用过程中磨耗更低，提高了使用寿命。

Description

免充气轮胎
技术领域
本发明涉及轮胎领域，特别是涉及一种免充气轮胎。
背景技术
现有的免充气轮胎主要包括实心轮胎和蜂窝轮胎两大类，两种形式的轮胎均无需充气，仅利用轮胎自身的材料和结构实现支撑和缓冲性能。但是这两种形式的轮胎也存在以下缺点：
实心轮胎由于内部以胶料进行支撑，整胎重量较重，轮胎弹性差，行驶过程中缓冲效果较差，轮胎与轮辋的装配也不方便。
蜂窝轮胎通过内部镂空的设计吸收和缓冲行驶过程中的变形，虽然重量有所下降，但是镂空的间隙中间空气的对流会明显增加轮胎行驶过程中的噪音，由于轮胎的变形，紧急制动时轮辋部位容易因变形而受到损伤，镂空支撑部位受外界磕碰也比较容易损坏而需更换轮胎。轮胎接地面积较少，不能提供足够牵引力，同时舒适性也较差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种重量较轻、噪音较小、具有与充气轮胎相近的缓冲性能的免充气轮胎。
为此，本发明的技术方案如下：
一种免充气轮胎，包括胎圈、三角胶、内衬层、缓冲层、胎面胶、胎侧胶和第一层胎体层，还包括胎侧支撑层和胎冠支撑层。所述胎侧支撑层设置在轮胎胎侧部位，且夹在所述内衬层和第一胎体层之间；所述胎冠支撑层设置在轮胎胎冠部位，位于所述内衬层和第一胎体层之间，或者位于所述第一胎体层和所述缓冲层之间，所述胎冠支撑层的两端分别向两个胎侧方向延伸。
其中，所述胎冠支撑层的两端与所述胎侧支撑层的部分重叠。
优选的是，胎冠支撑层的厚度为2-10mm。
优选的是，所述免充气轮胎还包括第二胎体层，所述第二胎体层设置在所述第一胎体层和所述缓冲层之间。在此情况下，所述所述胎冠支撑层可以位于所述内衬层和所述第一胎体层之间，或者位于所述第一胎体层和所述第二胎体层之间，也可以位于所述第二胎体层和所述缓冲层之间之间。
上述第一胎体层、第二胎体层和缓冲层均具有至少一层胎体帘线。
所述第一胎体层的两端从内侧绕过胎圈后继续向上延伸，包住所述胎圈和三角胶。所述第二胎体层的两端从胎冠向两侧延伸至胎圈的下方或向内侧延伸绕过胎圈。
在本发明的一个实施例中，所述三角胶隔着所述第一胎体层与胎侧支撑层的部分重叠。
当所述第一胎体层具有两层或两层以上的胎体帘线时，相邻两层的胎体帘线之间相互交叉排列。
当所述第二胎体层具有两层或两层以上的胎体帘线时，相邻两层胎体层帘线相互交叉排列，且靠内侧的一层胎体帘线与第一胎体层靠外侧的一层胎体帘线相互交叉排列。
当所述缓冲层具有两层或两层以上的缓冲层帘线时，相邻两层缓冲层帘线之间相互交叉排列，且靠内侧的一层帘线与第二胎体层最外侧的一层帘线之间相互交叉排列。
所述第一胎体层和第二胎体层的胎体帘线的材质包括但不限于尼龙、聚酯纤维和芳纶。胎侧支撑层的材质包括但不限于橡胶、聚氨酯。胎冠支撑层的材质包括但不限于橡胶、聚氨酯。缓冲层的材质包括但不限于尼龙、聚酯纤维、芳纶、钢丝。所述胎侧胶与胎面胶使用不同胶料，胎侧胶硬度稍高于胎面胶，从而具有一定的支撑性能。
本发明的免充气轮胎适用全地形车辆(All Terrain Vehicle，ATV)、割草机、多用途车辆等。
本发明的有益效果如下：
1、本发明的免充气轮胎接地形状更接近于充气轮胎，接地面积较大，具有和充气轮胎相近的缓冲性能、较好的舒适性和牵引性；
2、与蜂窝轮胎相比，本发明的免充气轮胎对地面的压力更低，轮胎使用过程中磨耗更低，提高了使用寿命，同时，密闭的轮胎空间也能避免产生较大的噪音。
3、本发明的免充气轮胎，由于内衬层与轮辋之间形成空心，因此与实心免充气轮胎相比极大减轻了轮胎的重量。
4、本发明的免充气轮胎具有与充气轮胎相近的胎圈设计，因此更便于与轮辋进行装卸。
附图说明
图1是本发明实施例一的免充气轮胎的截面结构示意图；
图2是图1的局部放大结构图；
图3是本发明实施例二的免充气轮胎的截面结构示意图；
图4是图3的局部放大结构图；
图5是本发明实施例四的轮胎的截面结构示意图；
图6是本发明实施例五的轮胎的截面结构示意图。
图7是本发明的免充气轮胎在正常使用状态下的压力分布图；
图8是现有充气轮胎在正常使用状态下的压力分布图；
图9是现有蜂窝轮胎在正常使用状态下的压力分布图。
其中：
1：胎圈 2：三角胶 3：内衬层 4：胎侧支撑层
5：第一胎体层 6：胎冠支撑层 7：第二胎体层 8：缓冲层
9：胎面胶 10：胎侧胶。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。说明书中所述“内侧”指靠近轮胎内部的位置；“外侧”指靠近轮胎外部的位置。“上方”、“下方”“上”、“下”是相对于图1-图6中的轮胎而言。
本发明中，所述胎体帘线的材质可以是尼龙、聚酯纤维或芳纶；所述胎侧支撑层的材质可以是橡胶或聚氨酯；所述胎冠支撑层的材质可以是但不限于橡胶、聚氨酯、钢丝或其它弹性体，具有一定厚度；所述缓冲层的材质可以是尼龙、聚酯纤维、芳纶或钢丝。
实施例一
如图1和图2所示的本发明免充气轮胎的一个实施例。图中所示的免充气轮胎包括：胎圈1、三角胶2、内衬层3、缓冲层8、胎面胶9、胎侧胶10和第一层胎体层5，还包括胎侧支撑层4和胎冠支撑层6。
如图所示，所述内衬层3位于免充气轮胎的的最内侧，所述胎侧支撑层4位于轮胎胎侧部位，夹在所述内衬层3和第一胎体层5之间。所述三角胶2位于胎圈1的上方，三角胶2的截面大致成三角形，三角胶2与胎侧支撑层4隔着所述第一胎体层5部分重叠。第一胎体层5的端部从胎圈1内侧延伸至胎圈1底部后沿伸至胎圈1外侧，进而包覆住三角胶2的外侧并继续向上延伸至胎侧中部。
在本实施例中，所述第一胎体层5包括两层胎体帘线，这两层胎体帘线相互交叉排列。所述缓冲层8位于轮胎胎冠部位，具有两层缓冲层帘线，这两层缓冲层帘线之间相互交叉排列，且靠内侧的一层缓冲层帘线与第一胎体层5靠外侧的一层缓冲层帘线相互交叉排列。
胎面胶9设置在胎冠部位，位于最外层。胎侧胶10设置在胎侧部位，位于最外层。胎面胶9设置有两层，其中位于内侧的一层胎面胶的两端分别自胎冠两侧向下延伸，其下端与胎侧胶10的上端连接。
所述胎冠支撑层6设置在所述第一胎体层5和所述缓冲层8之间。所述胎冠支撑层6的两端分别向两个胎侧方向延伸，并隔着所述第一胎体层5与所述胎侧支撑层4的上半部分重叠。
本实施例中，胎冠支撑层的厚度为5mm。
所述胎侧胶10与胎面胶9可以使用不同的胶料，使胎侧胶10的硬度稍高于胎面胶9，以保证胎侧胶的刚性，从而在一定程度上提升胎侧的支撑性能。
实施例二
图3和图4所示为本发明免充气轮胎的第2个实施例。图中所示的免充气轮胎与实施例1的轮胎的不同之处在于：还包括第二胎体层7。
如图所示，胎侧支撑层4位于轮胎胎侧部位，夹在内衬层3和第一胎体层5之间。所述第一胎体层5包括两层胎体帘线，所述两层胎体帘线相互交叉排列。
所述第二胎体层7设置在第一胎体层5的外侧，第二胎体层7具有两层胎体帘线，所述两层胎体层帘线相互交叉排列，且靠内侧的一层胎体帘线与第一胎体层5靠外侧的一层胎体帘线相互交叉排列，第二胎体层7的两层胎体帘线均从胎冠向两侧延伸，并从胎圈1的外侧延伸至胎圈1的下方。
胎冠支撑层6位于轮胎胎冠部位，夹在所述第一胎体层5和第二胎体层7之间。胎冠支撑层6的两端向两个胎侧方向延伸，使其端部与胎侧支撑层4隔着所述第一胎体层5部分重叠。在图中所示的实施例中，所述胎冠支撑层6的两端与所述胎侧支撑层4的上半部分重叠。
缓冲层8位于轮胎胎冠部位，设置在第二胎体层7的外侧，缓冲层8具有两层缓冲层帘线，这两层缓冲层帘线之间相互交叉排列，且靠内侧的一层缓冲层帘线与第二胎体层7靠外侧的一层缓冲层帘线相互交叉排列。
实施例三
如图5所示，与实施例二的不同之处在于：所述胎冠支撑层6设置在所述内衬层3和第一胎体层5之间。胎冠支撑层6的两端分别向两个胎侧方向延伸，并与所述胎侧支撑层4的上半部分重叠。所述第一胎体层5、第二胎体层7和缓冲层8由内到外依次设置。
实施例四
如图6所示，与实施例二的不同之处在于：所述胎冠支撑层6设置在所述第二胎体层7和缓冲层8之间。胎冠支撑层6的两端分别向两个胎侧方向延伸，并隔着第一胎体层5和第二胎体层7与所述胎侧支撑层4的上半部分重叠。
实施例五
与实施例二的不同之处在于：第一胎体层5具有一层胎体帘线；第二胎体层7具有一层胎体帘线；缓冲层8具有一层缓冲层帘线。
实施例六
与实施例二的不同之处在于：第一胎体层5具有两层胎体帘线；第二胎体层7具有一层胎体帘线；缓冲层8具有两层缓冲层帘线。
上述实施例中，除胎冠支撑层及胎侧支撑层外，其余各层部件的厚度与现有充气轮胎相近，胎侧支撑层的厚度与现有的缺气保用轮胎相近。
上述6个实施例的免充气轮胎与现有充气轮胎、现有蜂窝轮胎的耐久性能和静负荷下沉量数据如表1所示：
表1
表1中的“5”代表第一胎体层；“7”代表第二胎体层；“8”代表缓冲层；“断面高”为轮胎外直径与轮辋名义直径之差的一半。
表中数据以传统充气轮胎性能为基准进行对比评测，性能分赋值数越高，代表性能越好，由表中数据可知，本发明的免充气轮胎可以提供与现有的充气轮胎相近的舒适性和牵引性，同时，耐久性满足使用要求。
图8是现有充气轮胎在正常使用状态下的压力分布图。如图8所示，现有的充气轮胎接地部分形成的轮廓大致成椭圆形或偏向正方形，接地面积较大，可以提供足够的牵引力，舒适性和稳定性较佳。
图9是现有蜂窝轮胎在正常使用状态下的压力分布图。如图9所示，现有的蜂窝轮胎接地部分形成的轮廓一般比较扁平，大致成矩形，接地面积较小，因此不能提供充分的牵引力，稳定性较差。
图7是本发明的免充气轮胎在正常使用状态下的压力分布图。如图7所示，本发明的免充气轮胎较蜂窝轮胎有更大的接地面积，接地形状更接近于充气轮胎的形状，具有较好的牵引性、稳定性和舒适性。与蜂窝轮胎相比，本发明的免充气轮胎对地面的压力更低，轮胎使用过程中磨耗更小，因此提升了使用寿命。
以上实施例仅用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种免充气轮胎，包括胎圈(1)、三角胶(2)、内衬层(3)、缓冲层(8)、胎面胶(9)、胎侧胶(10)和第一层胎体层(5)，其特征在于：还包括胎侧支撑层(4)和胎冠支撑层(6)，
所述胎侧支撑层(4)设置在轮胎胎侧部位，且夹在所述内衬层(3)和第一胎体层(5)之间；
所述胎冠支撑层(6)设置在轮胎胎冠部位，位于所述内衬层(3)和第一胎体层(5)之间，或者位于所述第一胎体层(5)和所述缓冲层(8)之间，所述胎冠支撑层(6)的两端分别向两个胎侧方向延伸。
2.根据权利要求1所述的免充气轮胎，其特征在于：所述胎冠支撑层(6)的两端与所述胎侧支撑层(4)的部分重叠。
3.根据权利要求1或2所述的免充气轮胎，其特征在于：还包括第二胎体层(7)，所述第二胎体层(7)设置在所述第一胎体层(5)和缓冲层(8)之间。
4.根据权利要求3所述的免充气轮胎，其特征在于：所述第一胎体层(5)、第二胎体层(7)和缓冲层(8)均具有至少一层胎体帘线。
5.根据权利要求4所述的免充气轮胎，其特征在于：所述第一胎体层(5)的两端从内侧绕过胎圈(1)后继续向上延伸，包住所述胎圈(1)和三角胶(2)。
6.根据权利要求5所述的免充气轮胎，其特征在于：所述第二胎体层(7)的两端从胎冠向两侧延伸至胎圈(1)的下方或向内侧延伸绕过胎圈(1)。
7.根据权利要求5所述的免充气轮胎，其特征在于：所述三角胶(2)隔着所述第一胎体层(5)与胎侧支撑层(4)的部分重叠。
8.根据权利要求7所述的免充气轮胎，其特征在于：所述第一胎体层(5)具有两层或两层以上的胎体帘线时，相邻两层的胎体帘线之间相互交叉排列。
9.根据权利要求7所述的免充气轮胎，其特征在于：所述第二胎体层(7)具有两层或两层以上的胎体帘线时，相邻两层胎体层帘线相互交叉排列，且靠内侧的一层胎体帘线与第一胎体层(5)靠外侧的一层胎体帘线相互交叉排列。
10.根据权利要求7所述的免充气轮胎，其特征在于：所述缓冲层具有两层或两层以上的缓冲层帘线时，相邻两层缓冲层帘线之间相互交叉排列，且靠内侧的一层帘线与第二胎体层(7)最外侧的一层帘线之间相互交叉排列。
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