CN110758021B - 一种椭圆总承体结构的非充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明具体为一种椭圆总承体结构的非充气轮胎，包括胎冠部(1)、椭圆总承体(2)、轮辋结合圈(3)；所述胎冠部(1)由近地侧向内依次包括胎面(1‑1)、胎面胶(1‑2)、缓冲层(1‑3)和胎体帘布层(1‑4)；所述椭圆总承体(2)沿轮胎径向分为上层结构(2‑1)、中层结构(2‑2)、下层结构(2‑3)，每层结构均由横向和纵向两个椭圆结构构成，纵向椭圆结构位于横向椭圆结构内且纵向椭圆结构的长轴和横向椭圆结构的短轴重合。本发明所述一种椭圆总承体结构的非充气轮胎中的所述椭圆总承体(2)可以充分吸收所述胎冠部(1)受到的冲击力并将载荷均匀分布，减少轮胎受力点产生的径向变形，因此使非充气轮胎具有较好的缓冲性和耐久性。

Description

一种椭圆总承体结构的非充气轮胎

技术领域

本发明属于轮胎技术领域，具体涉及一种非充气轮胎，尤其涉及一种具有椭圆总承体结构的非充气轮胎。

背景技术

现在的轮胎种类分为充气轮胎和非充气轮胎。充气轮胎因具有“四低”的优点——在路面上能量损失低，垂直刚度低，接触压力低和质量低，因而目前应用的较为广泛。充气轮胎用橡胶密封压缩空气来支撑胎冠部，使用中可能会出现胎压不足、破损泄气或爆胎问题从而导致车辆无法行驶。

非充气轮胎采用固体填充物来代替压缩空气，因此可以避免上述问题并且还具有免维护、防爆胎优点。但是，一般的非充气轮胎缓冲性差，在不好的路面上行驶容易颠簸，行驶中纵向变形大，因而会产生较大的行驶阻力，导致舒适性和经济性都会下降。因此需要对现有的非充气轮胎进行改进以解决上述问题。

通过分析鸡蛋的受力情况发现，鸡蛋壳的厚度薄，却能承受一个较大的力，原因是鸡蛋壳的拱形结构有效的避免了应力集中现象。赵州桥的桥面在受力时，其拱形的桥面具有受力均匀性的特点，防止一点处的应力过大而破坏桥的结构。可以把应力分散的特性应用到非充气轮胎设计中，现将椭圆结构运用到非充气轮胎的设计中，对非充气轮胎进行相应的改进。

发明内容

通过对上述问题的了解，本发明设计了一种椭圆总承体结构的非充气轮胎可以较好的解决上述问题。

本发明具有椭圆总承体结构的非充气轮胎沿径向由外向内依次分为胎冠部、椭圆总承体和轮辋结合圈。

所述胎冠部由近地侧沿轮胎径向向内依次为带有花纹的胎面、胎面胶、缓冲层和胎体帘布层；所述胎面胶使胎面和胎面以下的结构结合在一起。

所述椭圆总承体沿轮胎径向依次分为上层结构、中层结构、下层结构，每层结构相同，大小成一定比例，且每层都根据其中一个单元按环形阵列方式排布。

所述椭圆总承体的每一层椭圆结构都分为其长轴沿轮胎径向的纵向分布方式和长轴垂直轮胎径向的横向分布方式：所述横向分布椭圆短轴沿轮胎径向，且其长轴垂直于轮胎径向；所述纵向椭圆位于所述横向椭圆内部，且其长轴和横向椭圆的短轴长度相等且重合。

所述椭圆总承体的所述上层结构、中层结构和下层结构，每层结构之间的比例关系为：所述下层结构所占尺寸比例要小于所述椭圆总承体结构尺寸的1/2，所述上层结构尺寸比例要小于所述椭圆总承体结构尺寸的1/4。

所述椭圆总承体结构中每层的每一个单元结构在该层的环形阵列分布中所占的角度数值为20°。

所述椭圆总承体由聚氨酯材料浇注制成，其形成的空间结构具有较好的弹性，该结构中的横向椭圆结构和纵向椭圆结构在受到外力时会发生形变，产生横向和纵向两个方向的反作用力，因此轮胎无论是受到沿径向的冲击力还是沿切向的驱动力或制动力，所述结构都能通过形变产生反作用力将受到的力进行分散和抵消；这样既可以缓和冲击，增加车辆的平顺性，又不会使轮胎因受力产生较大变形，可以较好的控制行驶阻力。

所述椭圆总承体通过压膜硫化工艺外和所述胎冠部，内和所述轮辋结合圈结合在一起。

所述轮辋结合圈，位于所述椭圆总承体和轮辋之间，该结构将轮胎固定在轮辋上。

本发明有益效果在于：

(1)本发明为一种椭圆总承体结构的非充气轮胎，不采用压缩气力作为轮胎支撑，有效避免了充气轮胎中存在的爆胎、泄气和胎压不足问题。

(2)本发明为一种椭圆总承体结构的非充气轮胎，通过仿真分析，所述的一种椭圆总承体结构的非充气轮胎中的所述椭圆总承体能够满足普通汽车载荷使用要求，所述椭圆总承体可以通过变形吸收横向和纵向的作用力，可以增加车辆的稳定性。

(3)所述椭圆总承体由聚氨酯材料制成，该材料可回收利用，绿色环保。

(4)本发明为一种椭圆总承体结构的非充气轮胎中各个结构之间通过压膜硫化工艺加工在一起，有一体性强的优点。

附图说明

图1为本发明所述一种椭圆总承体结构的非充气轮胎结构示意图；

图2为本发明所述一种椭圆总承体结构的非充气轮胎剖面示意图；

图3为本发明所述胎冠部结构示意图；

图4为本发明所述椭圆总承体单元结构示意图。

具体实施方式

根据附图，对本发明进行详细描述。

如图1和图2所示，本发明一种椭圆总承体结构的非充气轮胎沿径向从外到内依次为胎冠部1、椭圆总承体2和轮辋结合圈3。

图3所述胎冠部1沿轮胎径向从外到内依次为带有花纹的所述胎面1-1、胎面胶1-2、缓冲层1-3和胎体帘布层1-4；所述胎面1-1设计的花纹可以增加排水能力和轮胎和地面的摩擦力，增强轮胎的抓地性；所述胎面胶1-2可以使所述胎面1-1和所述胎面1-1以下的部分结合在一起；所述缓冲层1-3可以缓和来自外界的冲击，所述帘布层1-4可以承受内张力和冲击载荷，增加胎面的耐撕裂性。

图4所述椭圆总承体2沿轮胎径向依次分为上层结构2-1、中层结构2-2和下层结构2-3，每层结构相同、大小成一定比例，且每层都根据其中一个单元按环形阵列方式排布；每一层的环形椭圆都分为其长轴沿轮胎径向的纵向分布方式和长轴垂直轮胎径向的横向分布方式：所述横向分布椭圆短轴沿轮胎径向，且其长轴垂直于轮胎径向；所述纵向椭圆位于横向椭圆内部，且其长轴和横向椭圆的短轴长度相等且重合。

所述椭圆总承体2中的三层结构所成的比例为：所述下层结构2-3所占尺寸比例要小于所述椭圆总承体2尺寸的1/2，所述上层结构2-1尺寸比例要小于所述椭圆总承体2尺寸的1/4。

所述椭圆总承体2由聚氨酯材料浇注制成，其形成的空间结构具有较好的弹性，该结构中的横向椭圆和纵向椭圆结构在受到外力时会通过形变产生横向和纵向两个方向的反作用力，通过形变产生反作用力将受到的力进行分散和抵消。

所述椭圆总承体2结构中每层的一个单元在该层的环形阵列中所占的角度为20°。

所述椭圆总承体2通过压膜硫化工艺外和所述胎冠部1，内和所述轮辋结合圈3结合在一起，形成的结构比较稳定。

所述轮辋结合圈3，位于所述椭圆总承体2和轮辋之间，将轮胎固定在轮辋上，该结构将轮辋包裹可以防止轮辋损伤所述椭圆总承体2。

本发明一种椭圆总承体结构的非充气轮胎可以提升车辆行驶的平顺性并且能减小一定的行驶阻力。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于实施方式，在不背离本发明的实施内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明保护范围。

Claims (3)

1.一种椭圆总承体结构的非充气轮胎，其特征由轮胎近地侧沿轮胎径向向内包括胎冠部(1)、椭圆总承体(2)和轮辋结合圈(3)；所述胎冠部(1)沿轮胎径向由外向内依次包括胎面(1-1)、胎面胶(1-2)、缓冲层(1-3)和胎体帘布层(1-4)；所述椭圆总承体(2)沿轮胎径向依次分为上层结构(2-1)、中层结构(2-2)和下层结构(2-3)，每层单元结构相等，每层结构之间存在比例关系，下层结构(2-3)所占尺寸比例要小于椭圆总承体(2)尺寸的1/2，上层结构(2-1)尺寸比例要小于椭圆总承体(2)尺寸的1/4；每一层的椭圆结构都有长轴沿轮胎径向的纵向分布方式和长轴垂直轮胎径向的横向分布方式；每一层椭圆中纵向分布椭圆都位于该层横向椭圆内部，纵向分布椭圆的长轴和该层横向分布椭圆的短轴重合且长度相等；所述椭圆总承体(2)结构由聚氨酯材料浇注制成；所述上层结构(2-1)和所述轮辋结合圈(3)结合，所述下层结构(2-3)和所述胎冠部(1)结合；所述轮辋结合圈(3)位于所述椭圆总承体(2)和轮辋之间，该结构将轮胎固定在轮辋上。

2.根据权利要求1所述的一种椭圆总承体结构的非充气轮胎，其特征是，所述椭圆总承体(2)每层结构都根据其中的一个单元按环形阵列方式排布，每层中的一个单元在该层的环形阵列中所占的角度为20°。

3.根据权利要求1所述的椭圆总承体(2)，其特征是，通过压膜硫化工艺将所述胎冠部(1)和所述轮辋结合圈(3)结合在一起。