CN105034701A - 一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎 - Google Patents

Abstract

一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，包括力车胎轮毂、力车胎内圈、环状辐板、力车胎胎面和两块以上的第一支撑板与第二支撑板，力车胎内圈设置于力车胎轮毂外，环状辐板套设于力车胎内圈外并且垂直于力车胎内圈，第一支撑板呈倾斜辐射状均匀设置于环状辐板的一侧，第二支撑板呈倾斜辐射状均匀设置于环状辐板的另一侧，第一支撑板和第二支撑板的上下两端分别与力车胎内圈和力车胎胎面连接，环状辐板的内壁与力车胎内圈连接，环状辐板的外壁与力车胎胎面之间设置有弹性插件。本发明的有益效果为：经过上述改进后的聚氨酯开式结构力车胎，在实验中，合适硬度及扰屈度的力车胎其支撑性、舒适性、操控性及承载性等技术指标与充气轮胎几无二致。

Description

一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎

技术领域

本发明涉及一种力车胎，具体来说是一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎。

背景技术

车胎是轮胎的通称，通常用耐磨橡胶材料制成，有实心胎和充气胎之分。充气胎由内胎和外胎组成，充气胎的缺点在于胎面的橡胶材料易磨损，其次内胎由于是充气支撑，还因此存在爆胎的可能。而现有技术中的实心胎也存在着诸多的缺陷，例如选用何种材料制作实心胎，后来在研究中发现采用聚氨酯材料来制作力车胎有着非常好的优点，例如耐磨、硬度可调整等。

申请人在之前申请了一系列关于聚氨酯力车胎的专利，包括申请日为2009年11月29的专利号为ZL200920274370.9的实用新型专利、申请日为2011年12月28日的专利号为ZL201120578218.7的实用新型专利及申请日为2011年12月28日的专利申请号为201110462022.6的发明专利申请，在力车胎的研发中，发现聚氨酯开式结构力车胎要实现支撑性、操控性与舒适性的和谐统一在目前来说是一个世界性的难题。如两轮力车胎设计为平面胎结构，安装于后轮对行驶的影响较小，但安装于前轮时，因其前轮的平面结构在侧倾或转弯时，平面轮胎在侧倾或转弯方向侧的平面区域有一个地面所给予的反作用力，即回弹力，致使平面轮胎在侧倾或转弯方向侧存在一个回正力，导致车辆晃动及摇摆，所以在力车胎的胎面设计上会尽量选用接近传统充气轮胎的曲面胎设计。但在实际的实验过程中发现，基于上述专利设计的要求，曲面聚氨酯开式结构力车胎在测试过程中，车辆会随着胎体浇铸的硬度及扰屈度的下降，晃动及摇摆呈正向加剧趋势。

在实验过程中，经反复浇铸测试及计算，发现上述专利设计中的环状辐板在曲面胎受力的情况下，如果聚氨酯胎体硬度过低，环状辐板首先产生压缩或折曲，这点在车辆侧倾或转弯时尤为明显。首先，曲面胎的第一受力点在胎面的曲面中心，而在曲面中心点的胎面背侧与轮毂之间即是环状辐板，当曲面中心作为第一受力点时，其所承受的地面反作用力首先施加给环状辐板而不是环状辐板两侧的支撑板，如果此时胎体及环状辐板的硬度足够，比如说硬度邵氏A100，此硬度大致接近于一个钢质轮胎硬度，此时环状辐板不会产生任何形变及折曲，基于曲面胎的构造，此时轮胎能完成诸如直行、侧倾及过弯等所有的基本骑行作业。但问题是此时轮胎的接地面非常小，与地面的摩擦力不够，刹车距离延长、侧滑等现象极易发生，同时完全没有舒适性，以常识判断，此种设计是不可为的。

如果减小胎体的聚氨酯硬度，当曲面中心作为第一受力点时，其所承受的地面反作用力首先施加给环状辐板，继续对胎体施加压力，紧邻环状辐板两侧的支撑板，继之远离环状辐板两侧的支撑板顺次受力，胎体产生形变，舒适性及操控性随之得到改善。但问题是，首先受力的环状辐板，如果以理论上理想的光滑水平地面及直线行驶，此时环状辐板处于压缩状态，与两侧均等形变的支撑板在理想状态下不会产生晃动及摇摆。但是，在车辆侧倾及拐弯时，此时环状辐板与两侧均等形变的支撑板的受力情况便产生改变，侧倾及拐弯方向的支撑板形变加剧，同时因为环状辐板非垂直受力而改为侧向受力产生弯曲形变，硬度较低的环状辐板甚至产生折曲。曲面中心在理想状态下作为第一也是最大受力点的情况在车辆侧倾、过弯及其他非理想直行的骑行情况下不断受到改变，在这些情况下，地面给予环状辐板的反作用力使环状辐板不断产生左右的弯曲形变或折曲，晃动或摇摆由此产生。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中聚氨酯力车胎所存在的缺陷，提供一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎来解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，包括力车胎轮毂、力车胎内圈、环状辐板、力车胎胎面和两块以上的第一支撑板与第二支撑板，所述力车胎内圈设置于力车胎轮毂外，环状辐板套设于力车胎内圈外并且垂直于力车胎内圈，所述第一支撑板呈倾斜辐射状均匀设置于环状辐板的一侧，所述第二支撑板呈倾斜辐射状均匀设置于环状辐板的另一侧，所述第一支撑板和第二支撑板的上下两端分别与力车胎内圈和力车胎胎面连接，其特征在于，所述环状辐板的内壁与力车胎内圈连接，所述环状辐板的外壁与力车胎胎面之间设置有弹性插件。

上述的一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板与地面之间呈倾斜角度，并且所述第一支撑板与第二支撑板在环状辐板的两侧透视交叉设置。

上述的一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板均包括与环状辐板贴合连接的上部和设置于所述弹性插件两侧的下部，所述下部的厚度大于上部的厚度。

上述的一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，其特征在于，所述第一支撑板与第二支撑板的交叉处设置于环状辐板的外边缘处。

上述的一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板与环状辐板的连接处的两侧为圆角过渡。

上述的一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板的径向横截面为圆边矩形。

上述的一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板的径向横截面为扇形。

本发明的有益效果为：经过上述改进后的聚氨酯开式结构力车胎，在实验中，合适硬度及扰屈度的力车胎其支撑性、舒适性、操控性及承载性等技术指标与充气轮胎几无二致，并通过中国化学工业力车胎质量监督检验中心及广州橡胶工业制品研究所有限公司检测中心间歇行驶5000Km(单轮负荷100Kg，时速40Km/h，连续行驶6h，停0.5h，周而往复5000Km。检验报告编号：NO.：AM14-009-1)及连续行驶10000Km(单轮负荷100Kg，时速40Km/h，连续行驶10000Km。检验报告编号：NO.：AM14-009-2)检测合格。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1中A处的局部放大示意图；

图3为本发明其中一个优选实施例的剖视图；

图4为本发明另一个优选实施例的剖视图。

具体实施方式

为使对本发明的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：

实施例1：

参见图1和图2，一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，包括力车胎轮毂100、力车胎内圈200、环状辐板300、力车胎胎面400和两块以上的第一支撑板500与第二支撑板600，力车胎内圈200设置于力车胎轮毂100外，环状辐板300套设于力车胎内圈200外并且垂直于力车胎内圈200，第一支撑板500呈倾斜辐射状均匀设置于环状辐板300的一侧，第二支撑板600呈倾斜辐射状均匀设置于环状辐板300的另一侧，第一支撑板500和第二支撑板600的上下两端分别与力车胎内圈200和力车胎胎面400连接。

骑行的时候，首先要解决的是让环状辐板300不要成为第一受力点，而是让环状辐板300两侧的第一支撑板500与第二支撑板600首先受力。第一支撑板500与第二支撑板600的设计并非垂直于地面而是与地面形成一个非90°的夹角，第一支撑板500与第二支撑板600在环状辐板300的两侧形成透视交叉，第一支撑板500与第二支撑板600的受力是通过第一支撑板500与第二支撑板600的折曲而不是压缩来实现的，折曲随着受力的大小而产生正向形变，在任何侧倾或拐弯角度两侧的第一支撑板500与第二支撑板600在曲面胎的基础上的折曲都能够实现万向形变，类似于曲面充气轮胎在任何侧倾或拐弯角度的万向屈服，前提是环状辐板300不要第一时间受力，即不要第一时间“捣乱”。而环状辐板300的作用是将其两侧的第一支撑板500与第二支撑板600连接成为一个整体并保持结构的强度而非主要起支撑作用。在实验中，去掉了环状辐板300的胎体在支撑度及结构强度方面均大大降低。

在本发明中环状辐板300的内壁与力车胎内圈200连接，环状辐板300的外壁与力车胎胎面400之间设置有弹性插件700,弹性插件700起到一个缓冲的作用，目的是为了不让环状辐板300成为第一受力点，由于弹性插件700是由弹性材料制成，可随着受力的变化而发生形变。在骑行的过程中，即使是弹性插件700首先受力，但是由于弹性插件700本身的特性，在受力后发生形变压缩，因此首先受力的还是环状辐板300两侧的第一支撑板500与第二支撑板600，而环状辐板300只是起到将第一支撑板500与第二支撑板600连接成为一个整体并保持结构强度的作用。

第一支撑板500和第二支撑板600与地面之间呈倾斜角度，并且第一支撑板500与第二支撑板600在环状辐板300的两侧透视交叉设置。由于将第一支撑板500和第二支撑板600这样的设置，使得当第一支撑板500和第二支撑板600接触地面时，会形成一个稳固的三角形，支撑的效果更好，同时在结构上也更加的稳固。

当环状辐板300不再作为第一受力点或主要承重点时，环状辐板300两侧的第一支撑板500和第二支撑板600即成为第一受力点或主要承重点，此时弹性插件700处的受力明显增强，同时由于第一支撑板500和第二支撑板600是非垂直地面的，因此在弹性插件700旁的第一支撑板500和第二支撑板600与环状辐板300之间的结合点容易形成剪切力，极易在所述结合点形成撕裂及破坏。为解决该问题，第一支撑板500包括与环状辐板300贴合连接的上部510和设置于弹性插件700两侧的下部520，下部520的厚度大于上部510的厚度；第二支撑板600包括与环状辐板300贴合连接的上部610和设置于弹性插件700两侧的下部620，下部620的厚度大于上部610的厚度。

参看图3，在本发明的其中一个优选实施例中，第一支撑板500和第二支撑板600的径向横截面为圆边矩形。

参看图4，在本发明的另一个优选实施例中，第一支撑板500和第二支撑板600的径向横截面为扇形。

实施例2：

参见图1和图2，一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，包括力车胎轮毂100、力车胎内圈200、环状辐板300、力车胎胎面400和两块以上的第一支撑板500与第二支撑板600，力车胎内圈200设置于力车胎轮毂100外，环状辐板300套设于力车胎内圈200外并且垂直于力车胎内圈200，第一支撑板500呈倾斜辐射状均匀设置于环状辐板300的一侧，第二支撑板600呈倾斜辐射状均匀设置于环状辐板300的另一侧，第一支撑板500和第二支撑板600的上下两端分别与力车胎内圈200和力车胎胎面400连接。

骑行的时候，首先要解决的是让环状辐板300不要成为第一受力点，而是让环状辐板300两侧的第一支撑板500与第二支撑板600首先受力。第一支撑板500与第二支撑板600的设计并非垂直于地面而是与地面形成一个非90°的夹角，第一支撑板500与第二支撑板600在环状辐板300的两侧形成透视交叉，第一支撑板500与第二支撑板600的受力是通过第一支撑板500与第二支撑板600的折曲而不是压缩来实现的，折曲随着受力的大小而产生正向形变，在任何侧倾或拐弯角度两侧的第一支撑板500与第二支撑板600在曲面胎的基础上的折曲都能够实现万向形变，类似于曲面充气轮胎在任何侧倾或拐弯角度的万向屈服，前提是环状辐板300不要第一时间受力，即不要第一时间“捣乱”。而环状辐板300的作用是将其两侧的第一支撑板500与第二支撑板600连接成为一个整体并保持结构的强度而非主要起支撑作用。在实验中，去掉了环状辐板300的胎体在支撑度及结构强度方面均大大降低。

在本发明中环状辐板300的内壁与力车胎内圈200连接，环状辐板300的外壁与力车胎胎面400之间设置有弹性插件700,弹性插件700起到一个缓冲的作用，目的是为了不让环状辐板300成为第一受力点，由于弹性插件700是由弹性材料制成，可随着受力的变化而发生形变。在骑行的过程中，即使是弹性插件700首先受力，但是由于弹性插件700本身的特性，在受力后发生形变压缩，因此首先受力的还是环状辐板300两侧的第一支撑板500与第二支撑板600，而环状辐板300只是起到将第一支撑板500与第二支撑板600连接成为一个整体并保持结构强度的作用。

第一支撑板500和第二支撑板600与地面之间呈倾斜角度，并且第一支撑板500与第二支撑板600在环状辐板300的两侧透视交叉设置。由于将第一支撑板500和第二支撑板600这样的设置，使得当第一支撑板500和第二支撑板600接触地面时，会形成一个稳固的三角形，支撑的效果更好，同时在结构上也更加的稳固。

当环状辐板300不再作为第一受力点或主要承重点时，环状辐板300两侧的第一支撑板500和第二支撑板600即成为第一受力点或主要承重点，此时弹性插件700处的受力明显增强，同时由于第一支撑板500和第二支撑板600是非垂直地面的，因此在弹性插件700旁的第一支撑板500和第二支撑板600与环状辐板300之间的结合点容易形成剪切力，极易在所述结合点形成撕裂及破坏。为解决该问题，将第一支撑板500与第二支撑板600的交叉处设置于环状辐板300的外边缘处。这样在环状辐板300的弹性插件700处形成一个小的稳固的三角形，这样的设计大大增强了此处的牢固度和抗破坏性，当设计的强度大于所述剪切力的强度便可避免此处的撕裂及破坏。

参看图3，在本发明的其中一个优选实施例中，第一支撑板500和第二支撑板600的径向横截面为圆边矩形。

参看图4，在本发明的另一个优选实施例中，第一支撑板500和第二支撑板600的径向横截面为扇形。

实施例3：

参见图1和图2，一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，包括力车胎轮毂100、力车胎内圈200、环状辐板300、力车胎胎面400和两块以上的第一支撑板500与第二支撑板600，力车胎内圈200设置于力车胎轮毂100外，环状辐板300套设于力车胎内圈200外并且垂直于力车胎内圈200，第一支撑板500呈倾斜辐射状均匀设置于环状辐板300的一侧，第二支撑板600呈倾斜辐射状均匀设置于环状辐板300的另一侧，第一支撑板500和第二支撑板600的上下两端分别与力车胎内圈200和力车胎胎面400连接。

骑行的时候，首先要解决的是让环状辐板300不要成为第一受力点，而是让环状辐板300两侧的第一支撑板500与第二支撑板600首先受力。第一支撑板500与第二支撑板600的设计并非垂直于地面而是与地面形成一个非90°的夹角，第一支撑板500与第二支撑板600在环状辐板300的两侧形成透视交叉，第一支撑板500与第二支撑板600的受力是通过第一支撑板500与第二支撑板600的折曲而不是压缩来实现的，折曲随着受力的大小而产生正向形变，在任何侧倾或拐弯角度两侧的第一支撑板500与第二支撑板600在曲面胎的基础上的折曲都能够实现万向形变，类似于曲面充气轮胎在任何侧倾或拐弯角度的万向屈服，前提是环状辐板300不要第一时间受力，即不要第一时间“捣乱”。而环状辐板300的作用是将其两侧的第一支撑板500与第二支撑板600连接成为一个整体并保持结构的强度而非主要起支撑作用。在实验中，去掉了环状辐板300的胎体在支撑度及结构强度方面均大大降低。

在本发明中环状辐板300的内壁与力车胎内圈200连接，环状辐板300的外壁与力车胎胎面400之间设置有弹性插件700,弹性插件700起到一个缓冲的作用，目的是为了不让环状辐板300成为第一受力点，由于弹性插件700是由弹性材料制成，可随着受力的变化而发生形变。在骑行的过程中，即使是弹性插件700首先受力，但是由于弹性插件700本身的特性，在受力后发生形变压缩，因此首先受力的还是环状辐板300两侧的第一支撑板500与第二支撑板600，而环状辐板300只是起到将第一支撑板500与第二支撑板600连接成为一个整体并保持结构强度的作用。

第一支撑板500和第二支撑板600与地面之间呈倾斜角度，并且第一支撑板500与第二支撑板600在环状辐板300的两侧透视交叉设置。由于将第一支撑板500和第二支撑板600这样的设置，使得当第一支撑板500和第二支撑板600接触地面时，会形成一个稳固的三角形，支撑的效果更好，同时在结构上也更加的稳固。

当环状辐板300不再作为第一受力点或主要承重点时，环状辐板300两侧的第一支撑板500和第二支撑板600即成为第一受力点或主要承重点，此时弹性插件700处的受力明显增强，同时由于第一支撑板500和第二支撑板600是非垂直地面的，因此在弹性插件700旁的第一支撑板500和第二支撑板600与环状辐板300之间的结合点容易形成剪切力，极易在所述结合点形成撕裂及破坏。为解决该问题，将第一支撑板500和第二支撑板600与环状辐板300的连接处的两侧为圆角过渡。这样不仅增强了环状辐板300与环状辐板300两侧的第一支撑板500和第二支撑板600之间的抗撕脱强度，而且因为所述的倒“圆角”过渡，环状辐板300与两侧的第一支撑板500和第二支撑板600结合长度也大大增加。

参看图3，在本发明的其中一个优选实施例中，第一支撑板500和第二支撑板600的径向横截面为圆边矩形。

参看图4，在本发明的另一个优选实施例中，第一支撑板500和第二支撑板600的径向横截面为扇形。

本发明的有益效果为：经过上述改进后的聚氨酯开式结构力车胎，在实验中，合适硬度及扰屈度的力车胎其支撑性、舒适性、操控性及承载性等技术指标与充气轮胎几无二致，并通过中国化学工业力车胎质量监督检验中心及广州橡胶工业制品研究所有限公司检测中心间歇行驶5000Km(单轮负荷100Kg，时速40Km/h，连续行驶6h，停0.5h，周而往复5000Km。检验报告编号：NO.：AM14-009-1)及连续行驶10000Km(单轮负荷100Kg，时速40Km/h，连续行驶10000Km。检验报告编号：NO.：AM14-009-2)检测合格。

在实际的研发过程中，上述三种方案视开式轮胎的用途可一种方案单用或多种方案合并使用，测试结果均取得了理想的成绩。

同时，上述方案也可用于汽车甚至重载车轮胎。比如在开式结构聚氨酯叉车轮胎的实验中，经过上述方案加强设计的轮胎在叉车负重且原地转向的情况下，抗扭转撕裂及抗破坏能力大大增强。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (7)

1.一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，包括力车胎轮毂、力车胎内圈、环状辐板、力车胎胎面和两块以上的第一支撑板与第二支撑板，所述力车胎内圈设置于力车胎轮毂外，环状辐板套设于力车胎内圈外并且垂直于力车胎内圈，所述第一支撑板呈倾斜辐射状均匀设置于环状辐板的一侧，所述第二支撑板呈倾斜辐射状均匀设置于环状辐板的另一侧，所述第一支撑板和第二支撑板的上下两端分别与力车胎内圈和力车胎胎面连接，其特征在于，所述环状辐板的内壁与力车胎内圈连接，所述环状辐板的外壁与力车胎胎面之间设置有弹性插件。

2.根据权利要求1所述的一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板与地面之间呈倾斜角度，并且所述第一支撑板与第二支撑板在环状辐板的两侧透视交叉设置。

3.根据权利要求2所述的一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板均包括与环状辐板贴合连接的上部和设置于所述弹性插件两侧的下部，所述下部的厚度大于上部的厚度。

4.根据权利要求2所述的一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，其特征在于，所述第一支撑板与第二支撑板的交叉处设置于环状辐板的外边缘处。

5.根据权利要求2所述的一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板与环状辐板的连接处的两侧为圆角过渡。

6.根据权利要求3-5中任意一项所述的一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板的径向横截面为圆边矩形。

7.根据权利要求3-5中任意一项所述的一种带有弹性插件的不爆胎聚氨酯力车胎，其特征在于，所述第一支撑板和第二支撑板的径向横截面为扇形。