CN104985989A - 一种压爆式双内胎轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明公开的压爆式双内胎轮胎，包括外胎、加强筋、内胎、备胎、连接管以及药剂包，备胎平整地设置内胎的内圈内侧，药剂包设置在外胎内，药剂包为设置有出气口的密封中空结构，药剂包出气口通过连接管连通到备胎的充气口，药剂包中空结构中的内置物包括叠氮盐或者硝酸铵中的至少一种。本发明公开的压爆式双内胎轮胎结构简单，在内胎被刺破泄漏后，触发药剂包中装药产生大量高压气体填充备胎，从而打开备胎至正常工作状态重新支撑轮胎使车辆继续运行，从而可以提高车轮运行的安全性。

Description

一种压爆式双内胎轮胎

技术领域

    本发明涉及一种汽车安全轮胎，特别是一种压爆式双内胎轮胎。

背景技术

轮胎是指在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。它通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面间的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎通常由外胎、内胎、垫带三部分组成。按胎体结构分类 可分为斜交轮胎、子午线轮胎、带束斜交轮胎三大类。

轮胎的质量和使用安全性对行驶中车辆的安全性直观重要，在发生突然爆胎或者漏气的情况下，车辆极易发生侧翻或者失控，从而造成危险。

安全轮胎就是针对这一现状而提出的，其是在显著或完全丧失压力下能承载车辆负载，允许司机行驶一定距离达到修理点且在可能危险的情形下不必停车更换轮胎的充气轮胎。

现有技术的安全轮胎，通过设置的增强结构，从而当轮胎在漏气状态下时，安全轮胎的结构具有充足的强度，排除胎侧和内表面在自身上坍塌或扭曲，和另一方面，当轮胎处于正常的充气操作条件下时，该结构能赋予有利的舒适和滚动阻力质量，对轮胎的材料和结构都提出了很高的要求，从而极大地增强了安全轮胎的生产和使用成本。

发明内容

为解决上述问题，本发明公开了一种压爆式双内胎轮胎，通过设置的双内胎结构以及与备胎相连通的高压气体发生装置，从而可以在车胎漏气时及时启用备胎，从而使得车辆可以继续运行，而提高车辆运行的安全性。

本发明公开的压爆式双内胎轮胎，包括外胎、加强筋、内胎、备胎、连接管以及药剂包，备胎平整地设置内胎的内圈内侧，药剂包设置在外胎内，药剂包为设置有出气口的密封中空结构，药剂包出气口通过连接管连通到备胎的充气口，药剂包中空结构中的内置物包括叠氮盐或者硝酸铵中的至少一种。这里药剂包中装药不限于叠氮盐或者硝酸铵等较为敏感的成份，还可以含有碳酸氢铵、碳酸铵等受热易分解的物质，以达到钝化和提高安全性的目的，药剂引爆内置物释放足量的高压气体，对备胎进行充气，从而使得轮胎的状态快速地恢复，使得车辆的运行恢复正常，避免危险状况的出现。

加强筋的作用为轮胎失压时对依靠其自身的强度对车辆保持一定的支撑作用，避免出现快速的变形，其中加强筋为包括钢芯、陶瓷护套以及缓冲层，钢芯为多股并列设置的环形结构，陶瓷护套套设在钢芯外侧，并且陶瓷护套的内壁与钢芯外壁相配合，缓冲层设置在陶瓷护套外并且缓冲层与与外胎向接触，其中陶瓷护套为由多个单元结构组成的，相邻的单元结构之间的间隙为0.1-0.3mm，陶瓷护套为高韧增强碳化硅陶瓷材质，其中高韧增强碳化硅陶瓷的原料主要包括（以重量份数计）：α-碳化硅100份；碳化硼15-20份；氧化镁粉3-10份，其中氧化镁粉的平均粒径小于等于6.0微米。

陶瓷护套的相邻的单元结构之间以高模量弹性体填充（包括橡胶弹性体，如硫化橡胶等），以起到支持单元结构形成稳定牢固的陶瓷护套的同时，又可以对冲击形成高阻尼的缓冲，避免单元结构间的直接碰撞，从而极大地降低了轮胎失压时对陶瓷护套形成的碰撞冲击，同时还可以减小陶瓷护套在轮胎运动时相互之间的摩擦损耗，延长使用寿命。

高韧增强碳化硅陶瓷的原料经水基球磨制备，其中水基球磨时添加占原料总体积百分数8-12%的PVA水溶液（水溶液含量低或高时不易搅拌研磨均匀，而且过高还会降低研磨的效率，增加干燥时间，影响原材料中PVA成份的含量），PVA水溶液的浓度为5（wt）%，球磨时间1-3h。

原料经混均后，混料球磨、喷雾干燥、干压成型、低温烧结得到陶瓷护套的单元结构，单元结构可以为弧形管型（每个单元结构均可以直接套设在钢芯上，从而组合成陶瓷护套），单元结构还可以为块状结构的弧面型（陶瓷套管由多个弧面型的单元结构拼合而成）。

缓冲层的材质为低硫高促橡胶或者硅橡胶。缓冲层的厚度为3-5mm，这里采用低硫高促橡胶或者硅橡胶材质的缓冲层，可以在轮胎报废时便于回收再利用，同时利用其较高的压变性能，在受到冲击时对冲击力形成有效的衰减、辐射和变向作用，降低对陶瓷护套和钢芯的直接法向冲击，从而减小损害，延长了使用的寿命。

    本发明公开的压爆式双内胎轮胎的一种改进，药剂包设置在外胎和内胎之间。药剂包设置在外胎和内胎之间，便于在内胎漏气时及时触发，提高响应速度。

    本发明公开的压爆式双内胎轮胎的一种改进，外胎内壁上还设置有沿外胎径向成向外胎内凹陷槽型的触发槽，药剂包设置在触发槽内。

    本发明公开的压爆式双内胎轮胎的一种改进，外胎内壁上还设置有沿外胎径向成向外胎内凹陷的尖底槽型的触发槽，药剂包设置在触发槽内。沿尖底槽的底部更易发生折弯，从而在内胎泄漏时，可以在触发槽尖底处发生快速的弯折，从而使得触发槽的侧壁发生碰撞，可以对药剂包形成更为及时快速的冲击，进而激发药剂包内的药剂，产生高压气体填充备胎，而制成轮胎的继续运行，避免出现侧翻或者急速变向等危险状态。

    本发明公开的压爆式双内胎轮胎的一种改进，触发槽内壁上两侧分别设置有硬质冲击块。设置冲击块之间在激发前不形成接触或者刚性支撑，使得轮胎失压时即可及时对药剂形成刚性的撞击激发，从而提高药剂包的灵敏度对备胎及时充气，从而极大地改善了轮胎的安全性。

本发明公开的压爆式双内胎轮胎，通过内置可以通过药剂包及时激发充气备胎、失压时辅助支撑作用的加强筋，起到了双重保险的作用，在失压时由加强筋起先进行初步支撑，减缓车辆侧倾，在备胎充气后则恢复正常。而在备胎失效时，则可以继续起到安全缓冲的作用，支持减小车辆的侧倾，进而保持较为正常的状态至安全位置。

附图说明

图1、本发明公开的压爆式双内胎轮胎的一种实施例的纵向截面的示意图。

附图标记列表：

1、外胎；              2、加强筋；                    3、药剂包；

4、备胎；              5、连接管；                    6、触发槽

7、内胎。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

结构实施例1

本实施例中，压爆式双内胎轮胎包括外胎1、加强筋2、内胎7、备胎4、连接管5以及药剂包3，备胎4平整地设置内胎7的内圈内侧，药剂包3设置在外胎1内，药剂包3为设置有出气口的密封中空结构，药剂包3出气口通过连接管5连通到备胎4的充气口，药剂包3中空结构中的内置物包括叠氮盐或者硝酸铵中的至少一种。

另外，外胎1内壁上还可以设置有沿外胎1径向成向外胎内凹陷槽型的触发槽6，药剂包3设置在触发槽6内。

设置有触发槽6时，触发槽6可以为尖底型，即槽底在轮胎周向截面成三角形。

设置有触发槽6时，触发槽6上沿周向相对的侧壁内侧还可以分别设置有硬质冲击块，硬质冲击块在同一侧壁上的之间可以有刚性连接，而不在同一侧壁上的则不可以有刚性连接。

结构实施例2

本实施例中，压爆式双内胎轮胎包括外胎1、加强筋2、内胎7、备胎4、连接管5以及药剂包3，备胎4平整地设置内胎7的内圈内侧，药剂包3设置在外胎1内并处于外胎1和内胎7之间的间隙处，药剂包3为设置有出气口的密封中空结构，药剂包3出气口通过连接管5连通到备胎4的充气口，药剂包3中空结构中的内置物包括叠氮盐或者硝酸铵中的至少一种。

另外，外胎1内壁上还可以设置有沿外胎1径向成向外胎内凹陷槽型的触发槽6，药剂包3设置在触发槽6内。

设置有触发槽6时，触发槽6可以为尖底型，即槽底在轮胎周向截面成三角形。

设置有触发槽6时，触发槽6上沿周向相对的侧壁内侧还可以分别设置有硬质冲击块，硬质冲击块在同一侧壁上的之间可以有刚性连接，而不在同一侧壁上的则不可以有刚性连接。

以下实施例的材料均适用于本发明前述结构实施例的不同情况。

本发明同一技术方案中每一重量份均采用统一的质量标准来计量，如克、千克以及吨等。

实施例1

本实施例中，陶瓷的原料组成为α-碳化硅100份；碳化硼19份；氧化镁粉5份，其中氧化镁粉的平均粒径6.0微米（80wt%以上含量），上述原料经混料球磨、喷雾干燥、干压成型、低温烧结等工艺后得到烧结陶瓷，

其中低温烧结为在高温真空炉内氩气保护下烧结，烧结温度为1875℃，炉内温度达到烧结温度后保温烧结时间为1.3h，氩气在高温真空炉预热至1500℃时充入。

本实施例制备陶瓷样品100，烧结成品合格率99%，样品经过检测，平均致密度＞98%，断裂韧性大于6.5MPa/cm²。

实施例2

本实施例中，陶瓷的原料组成为α-碳化硅100份；碳化硼17份；氧化镁粉3份，其中氧化镁粉的平均粒径小于等于4.0微米（80wt%以上含量），上述原料经混料球磨、喷雾干燥、干压成型、低温烧结等工艺后得到烧结陶瓷，

其中低温烧结为在高温真空炉内氩气保护下烧结，烧结温度为1860℃，炉内温度达到烧结温度后保温烧结时间为1.8h，氩气在高温真空炉预热至1500℃时充入。

本实施例制备陶瓷样品100，烧结成品合格率99%，样品经过检测，平均致密度＞98%，断裂韧性大于6.5MPa/cm²。

实施例3

本实施例中，陶瓷的原料组成为α-碳化硅100份；碳化硼15份；氧化镁粉10份，其中氧化镁粉的平均粒径5.0微米（80wt%以上含量），上述原料经混料球磨、喷雾干燥、干压成型、低温烧结等工艺后得到烧结陶瓷，

其中低温烧结为在高温真空炉内氩气保护下烧结，烧结温度为1870℃，炉内温度达到烧结温度后保温烧结时间为1.3h，氩气在高温真空炉预热至1500℃时充入。

本实施例制备陶瓷样品100，烧结成品合格率99%，样品经过检测，平均致密度＞98%，断裂韧性大于6.5MPa/cm²。

实施例4

本实施例中，陶瓷的原料组成为α-碳化硅100份；碳化硼17.2份；氧化镁粉7份，其中氧化镁粉的平均粒径4.5微米（80wt%以上含量），上述原料经混料球磨、喷雾干燥、干压成型、低温烧结等工艺后得到烧结陶瓷，

其中低温烧结为在高温真空炉内氩气保护下烧结，烧结温度为1900℃，炉内温度达到烧结温度后保温烧结时间为2h，氩气在高温真空炉预热至1500℃时充入。

本实施例制备陶瓷样品100，烧结成品合格率99%，样品经过检测，平均致密度＞98%，断裂韧性大于6.5MPa/cm²。

实施例5

本实施例中，陶瓷的原料组成为α-碳化硅100份；碳化硼18份；氧化镁粉9.3份，其中氧化镁粉的平均粒径6.0微米（80wt%以上含量），上述原料经混料球磨、喷雾干燥、干压成型、低温烧结等工艺后得到烧结陶瓷，

其中低温烧结为在高温真空炉内氩气保护下烧结，烧结温度为1890℃，炉内温度达到烧结温度后保温烧结时间为1.5h，氩气在高温真空炉预热至1500℃时充入。

本实施例制备陶瓷样品100，烧结成品合格率99%，样品经过检测，平均致密度＞98%，断裂韧性大于6.5MPa/cm²。

实施例6

本实施例中，陶瓷的原料组成为α-碳化硅100份；碳化硼20份；氧化镁粉7.8份，其中氧化镁粉的平均粒径3.0微米（80wt%以上含量），上述原料经混料球磨、喷雾干燥、干压成型、低温烧结等工艺后得到烧结陶瓷，

其中低温烧结为在高温真空炉内氩气保护下烧结，烧结温度为1850℃，炉内温度达到烧结温度后保温烧结时间为1.2h，氩气在高温真空炉预热至1500℃时充入。

本实施例制备陶瓷样品100，烧结成品合格率99%，样品经过检测，平均致密度＞98%，断裂韧性大于6.5MPa/cm²。

实施例7-12与实施例1-6的区别仅在于，原料经水基球磨制备，其中水基球磨时添加占原料总体积百分数8%的PVA水溶液，PVA水溶液的浓度为5（wt）%，球磨时间1h。本处PVA水溶液用量还可以为占原料总体积百分数8.5%、9.7%、10.8%、11.9%、12%或者8-12%范围内其他任意值；球磨时间还可以为1h、2h、1.5h或者1-3h范围内其它任意值。本处各实施例制备陶瓷样品100，烧结成品合格率99%，样品经过检测，平均致密度＞98%，断裂韧性大于7.4MPa/cm²。这里水基球磨时PVA水溶液添加占原料总质量百分数还可以为4%或者5%，并且产品质量均满足前述要求烧结成品合格率99%，样品经过检测，平均致密度＞98%，断裂韧性大于7.4MPa/cm²。

实施例13-24与实施例1-12的区别仅在于，陶瓷护套由单元结构组合而成，单元结构为弧形管型或者弧面型或者弧形管型与弧面型的组合。

实施例25-36与实施例13-24的区别仅在于，陶瓷护套为由多个单元结构组成的，相邻的单元结构之间的间隙为0.1mm。间隙还可以为0.15、0.2、0.25、 0.3以及0.1-0.3mm范围内其它任意值。间隙中填充橡胶弹性体，橡胶弹性体包括丁苯橡胶、顺丁橡胶、异戊橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、氯丁橡胶或天然橡胶中任一均可。

本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处，同样都在本发明要求保护的范围内。

本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种压爆式双内胎轮胎，包括外胎、加强筋和内胎，其特征在于：所述压爆式双内胎轮胎还包括备胎、连接管以及药剂包，所述备胎平整地设置内胎的内圈内侧，所述药剂包设置在外胎内，所述药剂包为设置有出气口的密封中空结构，所述药剂包出气口通过连接管连通到备胎的充气口，所述药剂包中空结构中的内置物包括叠氮盐或者硝酸铵中的至少一种。

2.根据权利要求1所述的压爆式双内胎轮胎，其特征在于：所述药剂包设置在外胎和内胎之间。

3.根据权利要求1或2所述的压爆式双内胎轮胎，其特征在于：所述外胎内壁上还设置有沿外胎径向成向外胎内凹陷槽型的触发槽，所述药剂包设置在触发槽内。

4.根据权利要求3所述的压爆式双内胎轮胎，其特征在于：所述外胎内壁上还设置有沿外胎径向成向外胎内凹陷的尖底槽型的触发槽，所述药剂包设置在触发槽内。

5.根据权利要求3所述的压爆式双内胎轮胎，其特征在于：所述触发槽内壁上两侧分别设置有硬质冲击块。

6.根据权利要求4所述的压爆式双内胎轮胎，其特征在于：所述触发槽内壁上两侧分别设置有硬质冲击块。