CN105398290B - 一种防扎不漏气轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明属于车辆轮胎领域，特别是涉及一种防扎不漏气轮胎。为了克服现有轮胎遇到尖锐物体容易被刺穿而导致泄气甚至爆裂的不足，本发明提供一种防扎不漏气轮胎，即在轮胎的轮胎内侧层还设有与其平行且紧贴的防扎层，该防扎层与轮胎内侧层紧贴但不粘合，防扎层将气嘴所连通的气体高压区与轮胎内侧层空气密闭隔离，形成空气隔离区。当轮胎有尖锐物体刺穿外胎时，其尖端首先顶住防扎层，由于防扎层为耐穿刺材料组成且处于易变形状态，使尖锐物体尖端不能刺穿防扎层，因而保护了轮胎内部高压气体不会泄露。可应用于汽车、电动车、拖拉机、装甲车、坦克、工程车、摩托车、电瓶车、自行车等所有使用充气轮胎的领域。

Description

一种防扎不漏气轮胎

技术领域

本发明属于车辆轮胎领域，特别是涉及一种防扎不漏气轮胎。

背景技术

目前，公知的车辆轮胎有两类，一类是充气型轮胎，一类是实芯轮胎。一般来说，实芯轮胎防扎性能优于充气型轮胎，但实芯轮胎在减震和节能方面比充气型轮胎明显存在劣势，而充气型轮胎在防扎防爆性能上又明显存在安全隐患。

发明内容

为了克服现有充气型轮胎遇到尖锐物体容易被刺穿而导致泄气甚至爆裂的不足，本发明提供一种防扎不漏气轮胎，该轮胎在遇到尖锐物体刺入后，物体尖端被轮胎内侧设置的防扎层阻挡，阻止了高压气体的泄露，因而有效地防止了轮胎泄气现象的发生。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在轮胎的轮胎内侧层还设有与其平行且紧贴的防扎层，该防扎层与轮胎内侧层紧贴但不粘合，该防扎层围绕圆心形成与圆心等距的一个圆周密闭空间，防扎层与轮胎内侧层平行，并将气嘴所连通的气体高压区与轮胎内侧层空气密闭隔离，形成空气隔离区。当轮胎有尖锐物体刺穿外胎时，其尖端首先顶住防扎层，由于防扎层为耐穿刺材料组成且处于易变形状态，穿刺进入轮胎内部的尖锐物体尖端将防扎层向轮毂方向顶起，使尖锐物体尖端不能刺穿防扎层，因而保护了轮胎内部高压气体不会泄露。

本发明的有益效果是，由于在轮胎外胎内侧设置了防扎层，有效地阻止了尖锐物体对车胎扎伤导致的泄气和爆胎现象，因而大大降低了行车事故，与现有技术比较，轮胎使用寿命大大增加，故障和事故率大大降低，可应用于汽车、电动车、飞机、拖拉机、装甲车、坦克、工程车、摩托车、电瓶车、自行车等所有使用充气轮胎的领域。特别是，由于防扎层可以全方位包覆，因而可以有效阻挡来自轮胎侧面的尖锐物体如钉子甚至子弹等物体的冲击，因而可用于军用车辆上。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是没有内胎的防扎不漏气轮胎剖面原理示意图。

图2是有内胎的防扎不漏气轮胎剖面原理示意图。

图3是没有内胎的防扎不漏气轮胎当尖锐物体刺入后的剖面原理示意图。

图4是有内胎的防扎不漏气轮胎当尖锐物体刺入后的剖面原理示意图。

图5是防扎层剖面原理示意图。

图6是片状拼块组成的铠甲层平面原理示意图。

图7是片状拼块组成的仿鱼鳞状铠甲层剖面原理示意图。

图8是各种形状的片状拼块剖面示意图。

图9是边缘折叠一定角度的片状拼块相邻拼块连接的剖面原理示意图。

图10是由整条薄片型长条状易变形片材组成铠甲单元层平面示意图。

图11是由整条薄片型长条状易变形片材组成铠甲单元层多层叠合组成的铠甲层示意图。

图12是条形片状拼块平面示意图。

图13是多条条形片状拼块长边叠合组成铠甲单元层的平面示意图。

图14是防扎层两侧长边与轮胎内侧层结合处凸凹形密闭结合设计的剖面示意图。

图15是防扎层与轮胎内侧层密闭结合铆合前分解剖面示意图。

图16是多条条形片状拼块重叠区走向与轮胎圆周线平行排列为铠甲层的防扎层立体示意图。

图17是片状拼块为铠甲层的防扎层3立体示意图。

图18是多条条形片状拼块重叠区走向与轮胎圆周线垂直排列为铠甲层的防扎层立体示意图。

图中，1.轮胎，2.轮胎内侧层，3.防扎层，4.轮毂，5.气嘴，6.密闭结合处，7.气体高压区，8.隔离区；9.内胎；10.尖锐物体，11.铠甲层，12.护垫层，13.密闭层，14.片状拼块弯折处，15.连接件，16.片状拼块重叠处；17.条状铠甲单元层，18.条状拼块，19.条状拼块叠合区，20.片状拼块，21.防扎层密闭结合凸头，22.密闭结合凹槽，23.钩挂件。

具体实施方式

图1中，防扎层3的圆周边缘处两侧与轮胎内侧层2密闭结合为线形密闭结合处6，防扎层3轮胎内侧层2之间形成了气体隔离区8；当通过气嘴5向真空轮胎充气后，在轮毂4与防扎层3之间形成密闭气体高压区7。由于防扎层3的圆周边缘处两侧与轮胎内侧层2密闭结合，防扎层3被高压气体撑起，使其紧贴住轮胎内侧层2。防扎层3将隔离区8与气体高压区7空气隔离，也就是相互之间不能透气。需要说明的是，为了适用于越野军车、装甲车、坦克等军车防子弹和防炸弹爆炸物从侧面刺穿轮胎，防扎层3轮胎内侧层2的密闭结合处6可延伸到轮毂部位，也就是防扎层3将整个轮胎橡胶部分全部包覆，这样就可以抵挡轮胎侧面的物体穿刺。

图2为有内胎的防扎不漏气轮胎原理示意图，轮胎1可以是有内胎的轮胎，也就是“TUBE TYPE”，将内胎作为防扎层3的密闭层13；也可以是将内胎作为防扎层3的密闭层13置于真空轮胎TUBELESS内，铠甲层被附着在内胎9上组成防扎层3。在充气状态下，防扎层3紧贴在轮胎内侧层2上。同样，附着有铠甲层的内胎9是一个密闭空间，此空间为气体高压区7，内胎9将隔离区8与气体高压区7空气隔离，也就是相互之间不能透气。需要说明的是，为了适用于越野军车、装甲车、坦克等军车防子弹和防炸弹爆炸物侧面刺穿轮胎，内胎上附着的防扎层3其可延伸到轮毂部位甚至将整个内胎包裹，这样就可以抵挡轮胎侧面的物体穿刺。

图3是没有内胎的防扎不漏气轮胎当尖锐物体刺入后的剖面原理示意图。当尖锐物体10刺穿轮胎内侧层2后，被防扎层3所阻挡，由于防扎层为柔性设置，且材料为耐穿刺材料，所以尖锐物体10只能将防扎层3顶至凸起但不能刺穿，这样轮胎内气体始终保持着高压，于是就起到了防扎防漏气作用。

图4是设置了内胎作为防扎层3的密闭层13的防扎不漏气轮胎当尖锐物体刺入后的剖面原理示意图。当尖锐物体10刺穿轮胎内侧层2后，其尖端被防扎层3所阻挡，由于防扎层3为柔性设置，且材料为耐穿刺材料，所以尖锐物体10只能将防扎层顶至凸起但不能刺穿，这样轮胎内气体高压区7的气体始终不会泄露，于是就起到了防扎防漏气作用。与图3不同处是铠甲层附着在内胎9上。只要尖锐物体10不能刺穿防扎层3，内胎以内的气体就始终保持高压状态不会泄露。为了尽量减小当尖锐物体10尖端对防扎层的压强，内胎可设计的比较肥大松弛。

图5是防扎层剖面原理示意图。铠甲层11两侧包覆有护垫层12，并附着在密闭层13上，共同组成防扎层3。护垫层12的作用是减少铠甲层12对轮胎的摩擦。密闭层13可以是形状为：一条与轴线平行的线，以一定距离为半径围绕轴线旋转360度，其轨迹所形成的闭合圆周面；也可以是汽车内胎9充当，也就是，当内胎9置于轮胎内部时，内胎9就充当了密闭层13的角色。

图6是拼块组成的铠甲层平面原理示意图。铠甲层11被护垫层12包覆，以保护轮胎不被其磨损。

图7是片状拼块组成的仿鱼鳞状铠甲层剖面原理示意图。拼块边缘处与相邻拼块边缘叠合，且相互之间可以相对滑移，以保证其受外力时易变形性状；

图8是各种片状拼块剖面示意图。所谓片状拼块，指的是具有一定几何形状的薄片，比如方形、长方形、圆形、椭圆形、三角形、梯形、扇形、多边形、多角形等等；如将边缘处逐渐过渡减薄，有利于其边缘处叠合。

图9是边缘折叠一定角度的片状拼块相邻拼块连接的剖面原理示意图。为了避免相邻拼块之间产生缝隙，故设计了各种形状的拼块，特别是拼块边缘设计成弯折形状，便于其边缘处叠合过度。连接件15为柔性连接件，连接件15可以是线状，可以是带状，可以是链状，也可以是其他形状，将相邻拼块连接起来，组成铠甲层。

图10是由一整条薄片型长条状易变形片材组成铠甲单元层平面示意图。采用该方式，长条状片材一般选比较薄的材料，以保证其易变形性状；优选薄钢带。

图11为多层薄片型长条状易变形片材组成铠甲单元层17叠合组成的铠甲层11，每层之间要保证紧贴但可以相对滑移，以保证其受到外力时容易变形。将铠甲层11弯成圆周形，紧贴密闭层13，然后紧贴轮胎内侧层2放置，即可起到防扎功效。

图12是长条形片状拼块平面示意图。长条形片状拼块选比较薄的材料，优选薄钢带。

图13是多条长条形片状拼块长边叠合组成铠甲单元层的平面示意图。条状拼块18相邻边缘处重叠，形成条状拼块叠合区19，这样就避免了条状拼块18之间可能产生的缝隙；为了防止条状拼块18之间可能产生位移而造成空隙，每隔一段距离用连接件15横向将其固定；多条条状拼块平铺，组成一层铠甲单元层17，多层铠甲单元层17叠合，组成铠甲层11；当然，层与层之间也可以用柔性连接件15固定；将条状拼块18拼成的长条状防扎层3弯成圆周形，紧贴轮胎内侧层2放置，即可起到防扎功效。

图14是防扎层两侧长边与轮胎内侧层2的密闭结合处6凸凹形设计的剖面示意图。防扎层3两侧长边设计成凸形，轮胎内侧层2相应处，也就是密闭结合处6设计成凹形，凹凸相互吻合成卯榫结构，以保证防扎层3能将气体高压区7与轮胎内侧层2空气隔离，形成隔离区8。

图15是防扎层与轮胎内侧层密闭结合前分解剖面示意图。防扎层3密闭结合处6凸头21可以以卯榫方式嵌入密闭结合处6的凹槽22中，形成密闭结合处6的密闭结合。

防扎层3密闭结合处6也可以以粘合方式密闭结合。

图16长条形片状拼块为铠甲层11的防扎层3立体示意图。长条形片状

拼块优选超薄型钢带，厚薄及形状可参考市场上的钢圈尺，当然也可以不同。

图17是片状拼块20为铠甲层11的防扎层3立体示意图。图中还给出了防扎层3边缘处设置钩挂件23的示意，该钩挂件23可以与汽车轮毂边缘相应位置连接，以固定防扎层。

图18是多条条形片状拼块重叠区走向与轮胎圆周线垂直排列为铠甲层的防扎层立体示意图。长条形片状拼块优选超薄型钢带，厚度可参考钢圈尺，当然也可以有其他厚度。其中，连接件15也可以是铆合方式，其他实施方式也可以铆合。

所述的柔性防扎层，可以是柔性抗穿刺防扎材料，如通常所说的防弹材料，也可以是在柔性材料表面再附着一层有片状刚性拼块拼接成的可以在外力作用下变形的阻挡层。所述的片状拼块，可以是金属片，也可以是陶瓷片，当然也可以是其他耐冲击抗穿刺的刚性材料。

为了便于安装，可将防扎层3上设置多点钩连件23，将防扎层3相应地钩连到真空轮胎轮胎内侧壁上。

连接件15可以是线连接，可以是带状连接，可以是链状连接，也可以是铆合连接，当然也可以是其他任何能够将两片薄片连接起来的任何方式。

由于在轮胎外胎内侧设置了防扎层，有效地阻止了尖锐物体对车胎扎伤导致的泄气和爆胎现象，因而大大降低了行车事故，与现有技术比较，轮胎使用寿命大大增加，故障和事故率大大降低。本发明所属防扎不漏气轮胎，同时适用于汽车、电动车、飞机、拖拉机、装甲车、坦克、工程车、摩托车、电瓶车、自行车以及所有可以使用充气轮胎的场所。

以上所述均为本发明的较佳实施，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改，等同替换，改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防扎不漏气轮胎，由轮胎、轮毂、防扎层、气嘴组成，其特征是：在轮胎(1)内侧，还设有与轮胎内侧层(2)平行且紧贴的防扎层(3)，该防扎层(3)的表面与轮胎内侧层(2)的表面紧贴但不粘合，该防扎层(3)横截面与纵截面弧度都与轮胎内侧层(2)横截面与纵截面弧度基本吻合；防扎层(3)与轮胎内侧层(2)平行，并将气嘴所连通的气体高压区(7)与轮胎内侧层(2)空气密闭隔离，形成空气隔离区(8)；防扎层(3)由铠甲层(11)、护垫层(12)、密闭层(13)组成且平行又紧贴；将抗穿刺的薄片片材组成的铠甲层(11)附着在不透气材料的密闭层(13)上，铠甲层(11)与密闭层(13)之间以及铠甲层(11)与轮胎内侧层(2)之间设置有护垫层(12)，以减少铠甲层(11)对密闭层(13)和轮胎内侧层(2)的磨损；铠甲层(11)包括金属材料和非金属材料；所述轮胎包括无内胎的真空轮胎(“TUBELESS”)和有内胎的轮胎(“TUBETYPE”)；在真空轮胎里，轮胎内侧层(2)即是指轮胎气密层；

所述防扎层(3)为紧贴真空轮胎的轮胎内侧层(2)形成一个与橡胶胎垫形状大致相同的圆周面，其形状进一步描述为：一段与轴线大致平行的线，以一定距离为半径围绕轴线旋转360度所形成的轨迹面；防扎层(3)的表面与轮胎内侧层(2)表面平行且紧贴但不粘合，其圆周两侧周边分别与真空轮胎的轮胎内侧层(2)密闭结合，形成两侧线形密闭结合处(6)，防扎层(3)与真空轮胎的轮胎内侧层(2)之间形成的一个密闭不漏气空间隔离区(8)，防扎层(3)与轮毂(4)之间形成气体高压区(7)；

在真空轮胎的轮胎内侧层(2)与防扎层(3)的两侧线形密闭结合处(6)处，其密闭结合方式为：在真空轮胎的轮胎内侧层(2)密闭结合处(6)设置为圆周形凹槽(22)，将防扎层(3)的边缘两侧设置为与凹槽(22)相对应且能保证紧密结合又吻合的凸起(21)，当防扎层(3)两侧边缘凸起(21)压入真空轮胎的轮胎内侧层(2)的凹槽内时，防扎层(3)与真空轮胎的轮胎内侧层(2)就形成了一个空气隔离的密闭空间，也就是空气隔离区(8)。

2.根据权利要求1所述的防扎不漏气轮胎，其特征在于，将普通轮胎“TUBETYPE”的内胎(9)放置在真空轮胎里，作为防扎层(3)的密闭层(13)，然后将铠甲层(11)与其大致平行且紧贴设置，共同组成防扎层(3)，铠甲层(11)设置在内胎(9)也就是密闭层(13)与真空轮胎的轮胎内侧层(2)之间，内胎(9)与真空轮胎的轮胎内侧层(2)之间形成空气隔离区(8)，气嘴连通到内胎(9)里，形成空气高压区(7)；铠甲层(11)包覆在内胎(9)上，铠甲层(11)全部或部分包覆内胎(9)。

3.根据权利要求1所述的防扎不漏气轮胎，其特征在于，在普通轮胎“TUBETYPE”里，将铠甲层(11)设置在内胎(9)也就是密闭层(13)与轮胎内侧层(2)之间，内胎(9)与轮胎内侧层(2)之间形成空气隔离区(8)，内胎(9)里形成空气高压区(7)；与铠甲层(11)包覆在内胎(9)上，共同组成防扎层(3)；铠甲层(11)全部或部分包覆内胎(9)。

4.根据权利要求1所述的防扎不漏气轮胎，其特征在于，防扎层(3)的铠甲层(11)由若干片状拼块(20)平铺，以仿鱼鳞状拼接，相邻片状拼块之间边缘叠合，形成一个在外力作用下可以容易变形的铠甲层(11)。

5.根据权利要求1所述的防扎不漏气轮胎，其特征在于，所述的防扎层(3)的铠甲层(11)由片状拼块(20)组成，片状拼块(20)边缘处弯折一定角度，形成片状拼块弯折处(14)，相邻片状拼块(20)边缘处相互重叠，形成片状拼块重叠区(16)，每片相邻片状拼块(20)之间用连接件(15)相互连接，形成一层在外力作用下易变形的铠甲层(11)。

6.根据权利要求1所述的防扎不漏气轮胎，其特征在于，所述防扎层(3)的铠甲层(11)由一整条薄片型长条状易变形片材卷成一个与轮胎内侧层(2)大致吻合的铠甲单元层(17)，至少一层及以上的铠甲单元层(17)叠合，组成长条状易变形的铠甲层(11)，铠甲单元层(17)每层之间可以相对滑移；铠甲层(11)包覆在密闭层(13)上，共同组成防扎层(3)。

7.根据权利要求1所述的防扎不漏气轮胎，其特征在于，所述的防扎层(3)的铠甲层(11)由若干条状拼块(18)组成；条状拼块(18)为薄片型长条状易变形片材，其长边边缘处部分平行叠合，形成条状拼块叠合区(19)，多条条状拼块(18)平铺且边缘处部分叠合组成一个铠甲单元层(17)，多个铠甲单元层(17)平行叠合，组成铠甲层(11)；铠甲单元层(17)的相邻条状拼块(18)之间，每隔一定距离用连接件(15)机械连接，以保证铠甲单元层(17)能够成为一整张相对整体性平面。

8.根据权利要求1或2或3所述的防扎不漏气轮胎，其特征在于，将防扎层(3)的铠甲层(11)设置为足以将内胎(9)包覆到轮毂边缘的宽度，也就是将轮毂以外的橡胶部分全部包覆；铠甲层(11)两侧边缘处每隔一定距离用钩挂件(23)与轮毂边缘相应处机械连接。