CN101722800A - 一种泄气保用轮胎用的内支撑体 - Google Patents

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本发明公开了一种泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：该内支撑体以镁合金为原材料采用双块式分体结构，上述分体包括主体和接头，上述分体间接头通过连接件进行连接，其优点是刚度高，热稳定性好，能减轻重量，采用镁合金可从根本上改善散热条件，避免橡胶和工程塑料因快速大量变形发热而软化，消除其在使用过程中的“热爆”现象，提高车辆爆胎后的安全行驶距离，延长了使用寿命。

Description

一种泄气保用轮胎用的内支撑体
技术领域
本发明涉及到一种基于标准轮辋与特制轮辋的无内胎泄气保用轮胎用的内支撑体。
背景技术
轮胎的泄气保用技术是近年来国外一些轮胎公司开发出的一种新技术，在汽车上使用泄气保用轮胎可以有效地减少因轮胎爆胎而发生的交通事故，因而泄气保用轮胎正在逐步成为世界许多高级轿车、跑车和军用车辆的标准配置。
泄气保用轮胎按结构形式分为双重内腔型、自密封型、自体支撑型、辅助支撑型，按配套轮辋分为普通(标准)轮辋型、特制(非标)轮辋型。其中刚性内支撑技术由于结构较简单、适用范围广、承重能力强、安全舒适等特性是制造泄气保用轮胎的主要技术手段之一。
近年来已经提出了一些泄气保用轮胎内支撑系统，这些技术公开在中国专利号为200810134123.9、200410078083.2、200410103614.9和200510055537.9等文献中，这些文献所介绍的内支撑系统均采用弹性材料如橡胶和工程塑料等制成，此类材料由于刚度较低，耐热性差，易老化失效等缺点不仅降低使用寿命，而且严重影响车辆的安全性和舒适性，而且采用此类材料制成的内支撑体多采用厚重、复杂的结构形式，这和目前汽车行业减重降耗的目标背道而驰，而且增加了生产成本。同时采用此类材料不利于回收利用，将会极大的增加环境负担，需进一步作出改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种刚度好，热稳定性高，不仅能减轻重量，而且能提高使用寿命的泄气保用轮胎用的内支撑体。
本发明解决上述技术问题而采用的技术方案为：一种泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：该内支撑体以镁合金为原材料采用双块式分体结构，上述分体包括主体和接头，上述分体间接头通过连接件进行连接。
作为改进，所述镁合金是Mg-Al-Zn系镁合金，其具体组成成份为Al：7.5～8.5，Mn：0.15～0.5，Zn：0.2～0.8，Cu＜0.003，Ni＜0.002，Fe＜0.005，主体是Mg及一些不可避免的杂质。
作为改进，所述接头在连接部位为实心结构，以提高强度。
作为改进，所述主体的轴截面呈工字型。
作为改进，所述工字型轴截面纵梁壁厚为7～9mm，其上下横梁壁厚均为4～6mm，所述下横梁底部一侧倾角为4°～6°。
作为改进，所述工字型轴截面其径向高度为94～96mm，其下横梁底部宽度为59～61mm，其上横梁顶部宽度为49～51mm。
作为改进，所述主体顶部设有挂胶层，该挂胶层采用天然橡胶为原材料，其挂胶层的厚度为5～20mm。
作为改进，所述主体与轮辋之间设有一层厚度为0.5～5mm的橡胶内衬。
作为改进，所述接头连接结构采用对接、搭接或插接连接结构。
作为改进，所述对接连接结构其连接件包括有锁块、螺栓、锁环和螺母，对合接头上设有与锁环相对应的锁环槽，所述锁环上设有螺栓孔和锁块孔，接头部位也分别设有螺栓孔和锁块孔，锁块置入接头部位的锁块孔内，并与锁环上的锁块孔配合，上述锁块处设有螺栓孔，然后两分体通过螺栓穿过锁块处的螺栓孔及锁环上的螺栓孔利用螺母进行连接固定，上述锁环其一侧锁紧斜面角度为3°～15°，上述锁块的锁紧斜面角度为3～15°；螺栓的头部为圆头内六角结构，在接头上还设有沉孔，而螺母嵌入在沉孔内。
作为改进，所述搭接连接结构其连接件包括有锁块、螺栓和螺母，相互贴合的一个分体接头处开有与另一个分体接头处相对应的贴合面，上述相互贴合的接头上还设有与锁块相对应的锁块孔，锁块置入锁块孔内，上述锁块处设有螺栓孔，所述两分体通过螺栓穿过锁块处的螺栓孔利用螺母进行连接固定，上述锁块孔一侧锁紧斜面角度为3°～15°，所述锁块的锁紧斜面角度为3～15°，上述螺栓的头部为圆头内六角结构，在接头上还设有沉孔，而螺母嵌入在沉孔内。
作为改进，所述插接连接结构其连接件包括有锁块、螺栓和螺母，相互插接的一个分体接头处设有槽，另一个分体接头处设有与槽相对应的凸块，上述相互插接的接头上还设有与锁块相对应的锁块孔，锁块置入锁块孔内，上述锁块处设有螺栓孔，所述两分体通过螺栓穿过锁块处的螺栓孔利用螺母进行连接固定，上述锁块孔一侧锁紧斜面角度为3°～15°，所述锁块的锁紧斜面角度为3～15°，上述螺栓的头部为圆头内六角结构，在接头上还设有沉孔，而螺母嵌入在沉孔内。
作为改进，所述分体间的间距为9～11mm。
与现有技术相比，本发明的优点在于：该内支撑体以镁合金为原材料，所述镁合金具有密度低，刚度高，导热性好，热稳定性高，阻尼性能好，有良好的铸造性能和切削加工性能，而且镁合金可重复回收利用，在节约资源的同时还能有效的保护环境，采用镁合金制造内支撑体，结合整体设计，在不降低结构强度的条件下，与橡胶和工程塑料相比可获得10％～15％的减重效果，镁合金拥有独特的阻尼减振性能，用其制造内支撑体还可获得明显的阻尼降噪效果，从而改善人机环境，减少故障率，提高车辆平稳性，而且采用镁合金可从根本上改善散热条件，避免橡胶和工程塑料因快速大量变形发热而软化，消除其在使用过程中的“热爆”现象，提高车辆爆胎后的安全行驶距离，由于镁合金的弹性模量较低，可以更大地将冲击能量吸收转换成弹性变形功。因此采用镁合金制造内支撑体可以提高刚度，增强耐碰撞性能，有效降低硬质路面对车辆的冲击力，从而提高汽车的安全性和舒适性，接头部位采用实心结构来确保接头具有足够的强度，主体断面采用工字型结构也是为了使支撑体具有更好的强度，主体顶部设有挂胶层能够改善内支撑体与轮胎的兼容性，从而进一步提高系统的安全性和舒适性，延长使用寿命，而且能够减轻轮胎泄气后路面对车体的冲击，主体与轮辋之间设有一层橡胶内衬，通过加设橡胶内衬实现内支撑体与轮辋的紧固，减少二者之间的相对滑动，分体间的间距为9～11mm，从而避免在使用过程中内支撑体两分体之间发生碰撞而影响系统的安全性和舒适性。
附图说明
图1为本发明实施例一对接内支撑体前视图；
图2为本发明实施例一对接内支撑体后视图；
图3为本发明实施例一对接内支撑体接头结构示意图；
图4为本发明实施例一对接内支撑体锁环的结构示意图；
图5为镁合金内支撑体主体结构剖视图；
图6为特制螺母的俯视图；
图7为特制螺母的剖视图；
图8为锁块的剖视图；
图9为锁块的俯视图；
图10为螺栓的俯视图；
图11为挂胶后内支撑体剖视图；
图12为本发明实施例二和实施例三的前视图；
图13为本发明实施例二和实施例三的后视图；
图14为本发明实施例二搭接内支撑体接头结构示意图；
图15为本发明实施例三插接内支撑体接头结构示意图。
具体实施方式
本发明可使用于所有标准轮辋与特制轮辋的泄气保用轮胎
以下结合附图实施例针对16×71/2JJ型标准轮辋对本发明作进一步详细描述。
如图1、2、3、11、12、13、14、15所述一种泄气保用轮胎用的内支撑体，该内支撑体以镁合金为原材料采用双块式分体结构，所述镁合金是Mg-Al-Zn系镁合金，其具体组成成份为Al：7.5～8.5，Mn：0.15～0.5，Zn：0.2～0.8，Cu＜0.003，Ni＜0.002，Fe＜0.005，主体是Mg；该支撑体的各分体的毛坯件利用设计好的模具通过直接挤压铸造工艺进行制备，上述分体包括主体1和接头2，制备好的毛坯件采用综合机加工和数控加工进行加工，以完成镁合金内支撑体主体结构和接头结构的加工，所述接头2在连接部位采用实心结构，从而确保接头2具有足够的强度，所述主体1的轴截面呈工字型，该工字型轴截面的纵梁3壁厚为8mm，其上横梁4和下横梁5壁厚均为5mm，其径向高度为95mm，该径向高度在不同轮胎中时其高度为正常充气条件下轮胎胎腔截面高度的40％～80％，所述工字型轴截面下横梁5底部宽度为60mm，该下横梁5底部一侧倾角为5°，其上横梁4顶部宽度为50mm，以保证与轮辋体的配合，对镁合金内支撑体各分体进行表面处理，再利用设计好的模具对处理后的主体1顶部采用天然橡胶进行挂胶处理，从而进一步减轻轮胎泄气后路面对车体的冲击，挂胶处理后的主体挂胶层6厚度为10mm，将挂胶后的镁合金内支撑两分体安放在16×71/2JJ型标准轮辋上，并利用连接件实现对两分体的接头2进行固定连接，装配时在内支撑体与轮辋之间增设有一厚度为3mm的橡胶内衬，以减少镁合金内支撑体与轮辋之间的相对滑动，所述接头2的连接结构可以设计为对接、搭接和插接三种类型，三种接头刚度依次提高，但加工的复杂程度也依次增加，在实际使用中应根据具体需求选择接头类型。
实施例一：
本实施例对对接式镁合金内支撑体接头结构进行说明。对接式内支撑体接头结构如图3所示，其连接件包括有锁块7、螺栓8、锁环9和特制螺母10(如图4、7、8、9、10、11所示)，所述连接件采用45#钢进行制备，所述对合接头2上设有与锁环9相对应的锁环槽11，上述锁环9与锁环槽11边间距均为5mm，从而保证锁环9便于定位和安装，同时避免在使用过程中二者发生碰撞而影响系统的安全性和舒适性，锁环9与锁环槽11接触面通过公差配合尺寸保证顺利安装，所述锁环7上设有螺栓孔12和锁块孔13，相对接头部位分别开有螺栓孔12a和锁块孔15，锁块7置入接头部位的锁块孔15内，并与锁环上的锁块孔13配合，上述锁块7处设有螺栓孔，所述两分体通过两螺栓8分别穿过锁块7处的螺栓孔和锁环9上的螺栓孔12利用特质螺母进行连接固定，所述锁块7的锁紧斜面角度α为15°，上述锁环9其一侧锁紧斜面角度β为15°，从而实现与锁块7的自锁，上述锁环9和锁块7等连接件应保证在装配时能在内支撑体接头2的中部，所述螺栓8的头部为圆头内六角结构，该圆头内六角结构便于在轮胎和内支撑体装配过程中实现螺栓8的安装，所述特制螺母10嵌入在与其相对应的接头2上的沉孔11a内，在镁合金内支撑分体加工过程中应保证两分体在装配后的间距16为10mm。
实施例二：
本实施例对搭接式镁合金内支撑体接头结构进行说明。
搭接式内支撑体接头结构如图14所示，其连接件包括有锁块7、螺栓8和特制螺母10(如图7、8、9、10、11所示)，所述连接件采用45#钢进行制备，相互贴合的一个分体接头2处开有与另一个分体接头2处相对应的贴合面14，相互贴合的接头2连接处面面相触，缩紧后整体刚性较好，上述相互贴合的接头2上还设有与锁块7相对应的锁块孔15，锁块7置入锁块孔15内，上述锁块7处设有螺栓孔，所述两分体通过螺栓8穿过锁块7处的螺栓孔利用特制螺母10进行连接固定，该锁块孔15位置应保证在装配时锁块7等连接件能在内支撑体接头2的中部，所述锁块7的锁紧斜面角度α为15°，上述锁块孔15一侧锁紧斜面角度θ为15°，从而实现与锁块7的自锁，所述螺栓8的头部为圆头内六角结构，该圆头内六角结构便于在轮胎和内支撑体装配过程中实现螺栓8的安装，所述特制螺母10嵌入在与其相对应的接头上的沉孔11a内，在镁合金内支撑分体加工过程中应保证两分体在装配后的间距16为10mm，从而避免在使用过程中内支撑体两分体之间发生碰撞而影响系统的安全性和舒适性。
实施例三：
本实施例对插接式镁合金内支撑体接头结构进行说明。
插接式内支撑体接头结构如图15所示，其连接件包括有锁块7、螺栓8和特制螺母10(如图7、8、9、10、11所示)，所述连接件采用45#钢进行制备，相互插接的一个分体接头2处设有槽18，另一个分体接头2处设有与槽18相对应的凸快19，相互插接的接头连接处接触面17面积更大，缩紧后整体刚性更好，上述相互插接的接头2上还设有与锁块7相对应的锁块孔15，锁块7置入锁块孔15，上述锁块7处设有螺栓孔，所述两分体通过螺栓穿过锁块7处的螺栓孔利用特制螺母10进行连接固定，该锁块孔15位置应保证在装配时锁块7等连接件能在内支撑体接头的中部，所述锁块7的锁紧斜面角度α为15°，上述锁块孔15一侧锁紧斜面角度θ为15°，从而实现与锁块7的自锁，所述螺栓8的头部为圆头内六角结构，该圆头内六角结构便于在轮胎和内支撑体装配过程中实现螺栓8的安装，所述特制螺母10嵌入在与其相对应的接头上的沉孔11a内，在镁合金内支撑分体加工过程中应保证两分体在装配后的间距16为10mm，从而避免在使用过程中内支撑体两分体之间发生碰撞而影响系统的安全性和舒适性。
镁合金内支撑系统装配后，在轮辋和镁合金内支撑系统上通过专用设备安装标准无内胎型轮胎，对轮胎进行充气并进行装车考核。

Claims (13)

1.一种泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：该内支撑体以镁合金为原材料采用双块式分体结构，上述分体包括主体和接头，上述分体间接头通过连接件进行连接。
2.根据权利要求1所述的泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：所述镁合金是Mg-Al-Zn系镁合金，其具体组成成份为Al：7.5～8.5，Mn：0.15～0.5，Zn：0.2～0.8，Cu＜0.003，Ni＜0.002，Fe＜0.005，主体为Mg。
3.根据权利要求1所述的泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：所述接头在连接部位为实心结构。
4.根据权利要求1所述的泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：所述主体的轴截面呈工字型。
5.根据权利要求4所述的泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：所述工字型轴截面纵梁壁厚为7～9mm，其上下横梁壁厚均为4～6mm，所述下横梁底部一侧倾角为4°～6°。
6.根据权利要求5所述的泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：所述工字型轴截面其径向高度为94～96mm，其下横梁底部宽度为59～61mm，其上横梁顶部宽度为49～51mm。
7.根据权利要求1所述的泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：所述主体顶部设有挂胶层，该挂胶层采用天然橡胶为原材料，其挂胶层的厚度为5～20mm。
8.根据权利要求1所述的泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：所述主体与轮辋之间设有一层厚度为0.5～5mm的橡胶内衬。
9.根据权利要求1所述的泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：所述接头其连接结构采用对接连接结构、搭接连接结构或插接连接结构。
10.根据权利要求9所述的泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：所述对接连接结构其连接件包括有锁块、螺栓、锁环和螺母，对合接头上设有与锁环相对应的锁环槽，所述锁环上设有螺栓孔和锁块孔，接头部位也分别设有螺栓孔和锁块孔，锁块置入接头部位的锁块孔内，并与锁环上的锁块孔配合，上述锁块处设有螺栓孔，然后两分体通过螺栓穿过锁块处的螺栓孔及锁环上的螺栓孔利用螺母进行连接固定，上述锁环其一侧锁紧斜面角度为3°～15°，上述锁块的锁紧斜面角度为3～15°。
11.根据权利要求9所述的泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：所述搭接连接结构其连接件包括有锁块、螺栓和螺母，相互贴合的一个分体接头处开有与另一个分体接头处相对应的贴合面，上述相互贴合的接头上还设有与锁块相对应的锁块孔，锁块置入锁块孔内，上述锁块处设有螺栓孔，所述两分体通过螺栓穿过锁块处的螺栓孔利用螺母进行连接固定，上述锁块孔一侧锁紧斜面角度为3°～15°，所述锁块的锁紧斜面角度为3～15°。
12.根据权利要求9所述的泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：所述插接连接结构其连接件包括有锁块、螺栓和螺母，相互插接的一个分体接头处设有槽，另一个分体接头处设有与槽相对应的凸块，上述相互插接的接头上还设有与锁块相对应的锁块孔，锁块置入锁块孔内，上述锁块处设有螺栓孔，所述两分体通过螺栓穿过锁块处的螺栓孔利用螺母进行连接固定，上述锁块孔一侧锁紧斜面角度为3°～15°，所述锁块的锁紧斜面角度为3～15°。
13.根据权利要求1至12的任何一项所述的泄气保用轮胎用的内支撑体，其特征在于：所述分体间的间距为9～11mm。
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