CN102795062A - 一种防爆轮胎及制造该防爆轮胎的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防爆轮胎及制造该防爆轮胎的方法。该防爆轮胎包括外胎，外胎包括胎体层、冠带层、胎面层，胎面层包括胎面、胎侧和胎圈，在该胎面的内部固设有温度压力监测装置。制造该防爆轮胎的方法包括：制作胎体层、冠带层，冠带层贴合在胎体层上；在冠带层相应位置上固定温度压力监测装置；制作胎面层，根据温度压力监测装置的固定位置，在胎面内壁相应位置上开设凹槽；胎面层贴合到冠带层上，使温度压力监测装置处于凹槽内，完成生胎制作；将生胎置于硫化模具上，在设定条件下，硫化设定时间，使温度压力监测装置融合在胎面的胎面胶中，完成固设目的。本发明轮胎可自行监测自身温度和压力，有效防止了爆胎发生。

Description

一种防爆轮胎及制造该防爆轮胎的方法

技术领域

本发明涉及一种防爆轮胎及制造该防爆轮胎的方法，属于轮胎制造领域。

背景技术

随着汽车工业的飞速发展、高速公路的不断增加，汽车速度也在不断提高。在实际中可以发现，因路面杂物、轮胎老化或其它自身缺陷等因素，当汽车在高速行驶过程中，轮胎很容易发生爆胎，造成恶性交通事故，给个人和国家造成不必要的经济损失。而日前，轮胎主要还是依靠维修人员对轮胎的压力和温度进行定期检查，来降低爆胎发生的几率。因此，设计出一种可自行监测自身轮胎温度和压力，从而防止爆胎发生的轮胎是目前急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防爆轮胎及制造该防爆轮胎的方法，该防爆轮胎可自测自身温度和压力，从而防止爆胎发生。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种防爆轮胎，它包括外胎，该外胎包括胎体层、冠带层、胎面层，该胎面层包括胎面、胎侧和胎圈，其特征在于：在该胎面的内部固设有温度压力监测装置。

所述温度压力监测装置包括单片机、高能电源、温度传感器、压力传感器和接收发射器，该温度传感器、压力传感器的信号传送端分别与该单片机上相应的IO端连接，该高能电源的供电端与该单片机的电源端连接，该接收发射器的信号输入输出端与该单片机上相应的IO端连接，该接收发射器与安装在驾驶室内的显控设备进行通讯。所述显示屏上安装有报警器。

所述单片机、所述高能电源、所述温度传感器、所述压力传感器、所述接收发射器分成N组，N为正整数，1<N<6，各组分别固设在所述胎面中的行驶面边缘处的相应花纹块内，固设后的各组使轮胎保持重力平衡。

所述单片机为微型单片机；所述高能电源为微型高能电源；所述温度传感器为微型温度传感器；所述压力传感器为微型压力传感器；所述接收发射器为微型接收发射器。

一种制造防爆轮胎的方法，其特征在于，它包括步骤：

步骤一：通过成型机制作所述胎体层、所述冠带层，将所述冠带层贴合在所述胎体层上；

步骤二：在所述冠带层的相应位置上固定好所述温度压力监测装置；

步骤三：通过成型机制作所述胎面层，根据所述温度压力监测装置在所述冠带层上的固定位置，在所述胎面层的胎面内壁的相应位置上开设凹槽；

步骤四：将所述胎面层贴合到所述冠带层上，使所述温度压力监测装置处于该凹槽内，从而完成生胎的制作；

步骤五：将该生胎置于硫化机的硫化模具上，在设定外模温度、设定内压水温度、设定内压水压力的条件下，硫化设定时间，使所述温度压力监测装置融合在制作所述胎面的胎面胶中，完成所述温度压力监测装置在所述胎面内部的固设。

硫化时，所述设定内压水温度为170℃，所述设定外模温度为160℃，所述设定内压水压力为1.9MPa，所述设定时间为12分钟。

所述温度压力监测装置包括单片机、高能电源、温度传感器、压力传感器和接收发射器，该高能电源、温度传感器、压力传感器、接收发射器均与该单片机通过高绝缘导线连接，该单片机、高能电源、温度传感器、压力传感器、接收发射器分成N组，N为正整数，1<N<6，在所述步骤二中，各组分别固定在所述冠带层的相应位置上，各组的设置使轮胎保持重力平衡，在所述步骤三中，根据各组在所述冠带层上的固定位置，在所述胎面中的行驶面边缘处的相应花纹块内壁上开设所述凹槽，以使在所述步骤四中，各组分别处于所述胎面中的行驶面边缘处的相应花纹块内壁上的所述凹槽内。

本发明的优点是：

在车辆行驶过程中，本发明防爆轮胎可自行监测自身温度和压力，当温度过高或压力过低时，便会向驾驶者提供安全警示，防止爆胎发生，有效减少了交通事故的发生。

本发明制造防爆轮胎的方法操作简单，工序少，制作成本低，制造出的防爆轮胎的质量稳定。

附图说明

图1是本发明防爆轮胎示意图；

图2是图1中A-A向放大剖面示意图；

图3是本发明防爆轮胎的温度压力监测装置的组成方框图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明防爆轮胎包括外胎30，该外胎30包括胎体层31、冠带层32、胎面层33，胎体层31位于最里侧，该胎体层31的外面为冠带层32，该冠带层32的外面为胎面层33，当然，在胎体层31的里侧还可以设置气密层（图中未示出），该胎面层包括胎面331、胎侧332和胎圈333，如图2，胎面331上设计有行驶面40，轮胎在正常行驶时直接与路面接触的部分为行驶面，行驶面40是胎面331的一部分，行驶面40的表面由不同形状的花纹块41、花纹沟42构成，凸出的部分为花纹块41，凹下的部分为花纹沟42，如图，在该胎面331的内部固设有温度压力监测装置10。

如图3所示，该温度压力监测装置10可包括单片机11、高能电源15、温度传感器12、压力传感器13和接收发射器14，该温度传感器12、压力传感器13的信号传送端分别与该单片机11上相应的IO端连接，该高能电源15的供电端与该单片机11的电源端连接，该高能电源15向单片机11供电，该接收发射器14的信号输入输出端与该单片机11上相应的IO端连接，该接收发射器14与安装在驾驶室内的显控设备20进行通讯，在实际设计中，该显控设备20可包括信号收发器23、微处理器22和显示屏21，该信号收发器23、显示屏21的信号端分别与该微处理器22上相应的IO端连接，该信号收发器23与该接收发射器14之间进行通讯。

另外，显示屏21上还可安装报警器（图中未示出），该报警器的信号连接端与显示屏21的报警信号输出端连接。

在实际设计中，单片机11、高能电源15、温度传感器12、压力传感器13、接收发射器14可分成N组，N为正整数，1<N<6，各组分别固设在胎面331中的行驶面40边缘处的相应花纹块41内，固设后的各组应使轮胎保持重力平衡。

例如，根据各自重量，单片机11、高能电源15、温度传感器12、压力传感器13、接收发射器14可分为三组，单片机11、高能电源15为第一组，温度传感器12、压力传感器13为第二组，接收发射器14为第三组。如图1，在轮胎的圆周方向上，三组均布，第二组和第三组的重量之和等于第一组的重量，故第二组和第三组处于行驶面40的同一侧边缘上，第一组处于与第二组和第三组相异的一侧边缘上，以使轮胎保持重力平衡。并且，每组应均固设在行驶面40边缘处的花纹块41内，如图2，图2中示出的是接收发射器14固设在行驶面40边缘处的花纹块41内的情形。

当轮胎在行驶过程中，温度传感器12、压力传感器13实时、定时或按照驾驶者通过显示屏21随时发出的监测指令，来分别对轮胎的温度、轮胎的内部压力进行测量，然后将测量得到的温度值和压力值传送给单片机11进行处理，转换为相应数据信号后，经由接收发射器14通过无线方式传送给信号收发器23，然后，信号收发器23将接收到的数据信号传送给微处理器22进行处理，在显示屏21上进行此时轮胎的温度值和压力值的显示。当微处理器22分析出此时轮胎的温度超过上阈值（即温度过高）或压力低于下阈值（即压力过低）时，除了在显示屏21上显示此时轮胎的温度值和压力值外，显示屏21还会通过其上安装的报警器向驾驶者发出声音和/或灯光警告，提醒驾驶者轮胎可能会发生爆胎，驾驶者应采取相应的处理措施，从而降低因爆胎发生交通事故的几率。

对于上述防爆轮胎，本发明还提供了一种制造该防爆轮胎的方法，它包括如下步骤：

步骤一：通过成型机制作胎体层31、冠带层32，将冠带层32贴合在胎体层31上；

步骤二：在冠带层32的相应位置上固定好温度压力监测装置10；

步骤三：通过成型机制作胎面层33，根据温度压力监测装置10在冠带层32上的固定位置，在胎面层33的胎面331内壁的相应位置上开设凹槽（图中未示出）；

步骤四：将胎面层33贴合到冠带层32上，使温度压力监测装置10处于该凹槽内，从而完成生胎的制作；

步骤五：将该生胎置于硫化机的硫化模具上，在设定外模温度、设定内压水温度、设定内压水压力的条件下，硫化设定时间，使温度压力监测装置10融合在制作胎面331的胎面胶中，完成温度压力监测装置10在胎面331内部的固设。

在实际制造中，当步骤四执行完后，便可进行烘干、内外喷涂作业。

在实际制造中，当步骤五执行完，防爆轮胎制作好后，就可进行动平衡实验以及外观检测了。

在实际制造中，硫化时，设定内压水温度可设定为170℃，设定外模温度可设定为160℃，设定内压水压力可设定为1.9MPa，设定时间为12分钟，以实现温度压力监测装置10既可与胎面胶融合在一起，又不会熔化温度压力监测装置10以及不会影响温度压力监测装置10的使用性能的目的。

在实际中，对于包括单片机11、高能电源1 5、温度传感器1 2、压力传感器13和接收发射器14的温度压力监测装置10，该高能电源15、温度传感器12、压力传感器13、接收发射器14均与该单片机11通过高绝缘导线连接，还可另连接有预备导线，该单片机11、高能电源1 5、温度传感器1 2、压力传感器1 3、接收发射器14分成N组，N为正整数，1<N<6，从而，在步骤二中，各组应分别固定在冠带层32的相应位置上，各组的设置应使轮胎保持重力平衡，在步骤三中，根据各组在冠带层32上的固定位置，在胎面331中的行驶面40边缘处的相应花纹块41内壁上开设凹槽，以使在步骤四中，各组分别处于胎面33 1中的行驶面40边缘处的相应花纹块41内壁上的凹槽内，从而在步骤五中，各组分别融合在制作胎面331中的行驶面40边缘处的相应花纹块41的胎面胶中。

在实际设计与制造中，由于各器件需要固设在花纹块4 1内，各器件的体积应足够小，因此，对本发明防爆轮胎中的各器件可进行如下选择：单片机11选为微型单片机；高能电源15选为微型高能电源；温度传感器12选为微型温度传感器；压力传感器13选为微型压力传感器；接收发射器14选为微型接收发射器；各器件之间宜用高绝缘导线连接。

在本发明方法中，成型机、硫化机均为公知设备，本发明中涉及的气密层、胎体层3 1、冠带层32、胎面层33（指未开设凹槽的胎面层33）均为公知成品。

本发明中提及的轮胎可为各个种类的轿车轮胎，例如轿车子午线轮胎等。

本发明的优点是：

1、在车辆行驶过程中，本发明防爆轮胎可自行监测自身温度和压力，当温度过高或压力过低时，便会向驾驶者提供安全警示，降低爆胎发生的几率，有效减少了交通事故的发生。

2、本发明防爆轮胎中的高能电源的使用寿命约为5年，而轮胎自身胶质材料的使用寿命约为3年，因此，本发明防爆轮胎中的温度压力监测装置不会影响到轮胎自身的使用寿命。

3、在本发明防爆轮胎中，温度压力监测装置中的各个器件大致是均布在轮胎胎面内部的，这种设计可以使轮胎保持重力平衡，不会因温度压力监测装置的加装而影响轮胎质量，保障了轮胎的正常、安全使用。

4、本发明制造防爆轮胎的方法操作简单，工序少，制作成本低，制造出的防爆轮胎的质量稳定。

上述是本发明的较佳实施例及其所运用的技术原理，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明的精神和范围的情况下，任何基于本发明技术方案基础上的等效变换、简单替换等显而易见的改变，均属于本发明保护范围之内。

Claims (9)

1.一种防爆轮胎，它包括外胎，该外胎包括胎体层、冠带层、胎面层，该胎面层包括胎面、胎侧和胎圈，其特征在于：在该胎面的内部固设有温度压力监测装置。

2.如权利要求1所述的防爆轮胎，其特征在于：

所述温度压力监测装置包括单片机、高能电源、温度传感器、压力传感器和接收发射器，该温度传感器、压力传感器的信号传送端分别与该单片机上相应的IO端连接，该高能电源的供电端与该单片机的电源端连接，该接收发射器的信号输入输出端与该单片机上相应的IO端连接，该接收发射器与安装在驾驶室内的显控设备进行通讯。

3.如权利要求2所述的防爆轮胎，其特征在于：

所述显示屏上安装有报警器。

4.如权利要求2所述的防爆轮胎，其特征在于：

所述单片机、所述高能电源、所述温度传感器、所述压力传感器、所述接收发射器分成N组，N为正整数，1<N<6，各组分别固设在所述胎面中的行驶面边缘处的相应花纹块内，固设后的各组使轮胎保持重力平衡。

5.如权利要求2或3或4所述的防爆轮胎，其特征在于：

所述单片机为微型单片机；所述高能电源为微型高能电源；所述温度传感器为微型温度传感器；所述压力传感器为微型压力传感器；所述接收发射器为微型接收发射器。

6.一种制造权利要求1所述的防爆轮胎的方法，其特征在于，它包括步骤：

步骤一：通过成型机制作所述胎体层、所述冠带层，将所述冠带层贴合在所述胎体层上；

步骤二：在所述冠带层的相应位置上固定好所述温度压力监测装置；

步骤三：通过成型机制作所述胎面层，根据所述温度压力监测装置在所述冠带层上的固定位置，在所述胎面层的所述胎面内壁的相应位置上开设凹槽；

步骤四：将所述胎面层贴合到所述冠带层上，使所述温度压力监测装置处于该凹槽内，从而完成生胎的制作；

步骤五：将该生胎置于硫化机的硫化模具上，在设定外模温度、设定内压水温度、设定内压水压力的条件下，硫化设定时间，使所述温度压力监测装置融合在制作所述胎面的胎面胶中，完成所述温度压力监测装置在所述胎面内部的固设。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

硫化时，所述设定内压水温度为170℃，所述设定外模温度为1 60℃，所述设定内压水压力为1.9MPa，所述设定时间为12分钟。

8.如权利要求6所述的方法，其特征在于：

所述温度压力监测装置包括单片机、高能电源、温度传感器、压力传感器和接收发射器，该高能电源、温度传感器、压力传感器、接收发射器均与该单片机通过高绝缘导线连接，该单片机、高能电源、温度传感器、压力传感器、接收发射器分成N组，N为正整数，1<N<6，在所述步骤二中，各组分别固定在所述冠带层的相应位置上，各组的设置使轮胎保持重力平衡，在所述步骤三中，根据各组在所述冠带层上的固定位置，在所述胎面中的行驶面边缘处的相应花纹块内壁上开设所述凹槽，以使在所述步骤四中，各组分别处于所述胎面中的行驶面边缘处的相应花纹块内壁上的所述凹槽内。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于：

所述单片机为微型单片机；所述高能电源为微型高能电源；所述温度传感器为微型温度传感器；所述压力传感器为微型压力传感器；所述接收发射器为微型接收发射器。

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