CN112874242B - 安全轮胎的气囊内胎体、安全轮胎及制造工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及轮胎技术领域，具体涉及一种安全轮胎的气囊内胎体，利用该气囊内胎体的安全轮胎，以及该安全轮胎的制造工艺。本发明安全轮胎的气囊内胎体，包括上半边气囊胎体和下半边气囊胎体，上半边气囊胎体的下侧具有上环形凹槽，下半边气囊胎体的上侧具有下环形凹槽，上半边气囊胎体和下半边气囊胎体相互拼接构成环形的气囊内胎体，上环形凹槽和下环形凹槽一起构成气囊内胎体之内的环形气囊，气囊内胎体之外端具有往外突出的环形凸条。本发明易于加工制造、结构均匀、稳固性高、安全性高、缓冲性好、舒适性好，能节省轮胎材料、降低轮胎重量。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎领域，特别是涉及一种安全轮胎的气囊内胎体，利用该气囊内胎体的安全轮胎，以及该安全轮胎的制造工艺。
背景技术
目前，在各种低速行驶的高负荷车辆中，如平衡车、滑板车、高尔夫球车、老年代步车等，其轮胎主要采用实心轮胎和充气轮胎两种。实心轮胎的优点是安全性较高，缺点是舒适性较低、重量较重、轮胎材料用量多，较重的轮胎还会造成较大的车辆耗电量。充气轮胎的优点是缓冲性能好、舒适性较高、重量较轻、轮胎材料用量少，缺点是安全性较低，有鉴于此，充气轮胎的安全性问题是业界急需要解决的问题。
中国专利申请201510433154.4公开了一种空腔隧道型免充气减震轮胎，它包括胎体、位于胎体上的胎花和与车圈圈沿相适配的托卡槽；胎体的两侧内壁的形状为瓦棱板形，并且其一侧内壁的瓦棱板波峰与另一侧内壁的瓦棱板波谷相对应，在胎体内壁的胎冠顶中心位置处设有圆环形凸棱；托卡槽的截面形状为半圆弧形。该专利明显降低了轮胎的重量、滚动阻力和综合成本，提高了轮胎的减震性能，但是，由于胎体内壁未完全封闭，具有开口部，因此，其结构仍然类似于传统充气轮胎，安全性较低。
中国专利申请201811611714.0公开了一种中空免充气轮胎，包括胎体，胎体的内部为闭合的空腔结构，空腔结构的内部均布有若干加强筋，加强筋沿所述胎体的径向方向设置。该专利为中空免充气轮胎，轮胎的缓冲性能较好，舒适性较好，但是，其空腔结构需要安装部位的连接结构相互卡接才能实现封闭固定，这样导致在安装部位的连接结构位置，其强度和韧性会大打折扣，并影响到免充气轮胎的安全性能。
中国专利201720603456.6公开了一种内置气囊发泡减震轮胎，轮胎本体为发泡成型结构，轮胎本体外侧带有花纹，轮胎本体内部一周设有多个等间距设置的气囊，各气囊沿轮胎本体一周均匀分布，气囊带有壁厚，气囊内的空间为密闭空间，气囊内的压力不小于外部自然界的压力。气囊为圆弧形。气囊内的压力是外部自然界压力的1.0—1.6倍。气囊外面设有固定件，气囊通过固定件定位在轮胎本体内。固定件与气囊的数量相匹配，固定件位于每个气囊的中间部位。固定件包括定位环，定位环包围在气囊外面，定位环外面一体连接有支撑杆，支撑杆伸入至气囊外的轮胎本体内。定位环带有开口。定位环外面连接多根支撑杆，支撑杆呈放射状分布。该专利在轮胎增加多个气囊，轮胎的缓冲性能较好，舒适性较好，但是该专利具有如下缺陷：其一、多个气囊间距设置胎体内，相互无关联性，导致轮胎各部分均匀性差，影响轮胎正常工作；其二、气囊需要用固定件定位在轮胎本体内，固定件仅包围于气囊中部之外，使得气囊在与轮胎本体连接时，稳固性较差，特别是当固定件受到应力破坏时，气囊的稳定性将变得很差；其三、气囊与轮胎本体之间未融合于一体，进一步降低了轮胎整体的稳定性和安全性。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，针对上述现有技术的不足，提到一种易于加工制造、结构均匀、稳固性高、安全性高、缓冲性好、舒适性好，能节省轮胎材料、降低轮胎重量的安全轮胎的气囊内胎体。与此同时，本发明还要提供利用该气囊内胎体的安全轮胎，以及该安全轮胎的制造工艺。
为解决上述第一个问题，本发明所采用的技术方案是：一种安全轮胎的气囊内胎体，包括上半边气囊胎体和下半边气囊胎体，上半边气囊胎体的下侧具有上环形凹槽，下半边气囊胎体的上侧具有下环形凹槽，上半边气囊胎体和下半边气囊胎体相互拼接构成环形的气囊内胎体，上环形凹槽和下环形凹槽一起构成气囊内胎体之内的环形气囊，气囊内胎体之外端具有往外突出的环形凸条。
优选地，所述上半边气囊胎体的上环形凹槽之内壁等间距均匀设有10-60条突起的第一肋条，所述下半边气囊胎体的下环形凹槽之内壁等间距均匀设有10-60条突起的第二肋条。
优选地，所述第一肋条及第二肋条的长度方向均按气囊内胎体的径向延伸，第一肋条与第二肋条的数量相等，位置相互对应。
优选地，所述上半边气囊胎体和下半边气囊胎体的拼接处设有第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构位于气囊内胎体的远离圆心的外环端，第二连接结构位于气囊内胎体的靠近圆心的内环端。
优选地，对应于第一连接结构，所述上半边气囊胎体设有环形槽，所述下半边气囊胎体设有环形卡块，所述环形卡块卡入至环形槽中；对应于第二连接结构，所述上半边气囊胎体设有第一环形阶梯状卡块，所述下半边气囊胎体设有第二环形阶梯状卡块，所述第一环形阶梯状卡块与第二环形阶梯状卡块相互对应卡合。
优选地，所述环形凸条包括上凸条部和下凸条部，所述上凸条部位于上半边气囊胎体的远离圆心的外环端，所述下凸条部位于下半边气囊胎体的远离圆心的外环端，上凸条部和下凸条部相互贴合。
为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种安全轮胎，包括所述的气囊内胎体，气囊内胎体之外注塑成型有外胎体，所述气囊内胎体的外层与外胎体融合成一体，所述环形凸条融合于外胎体中。
为解决上述第三个技术问题，本发明的技术方案是：所述安全轮胎的制造工艺，包括：
S1.分别注塑成型上半边气囊胎体和下半边气囊胎体；
S2.将上半边气囊胎体和下半边气囊胎体相互拼接构成环形的气囊内胎体；
S3.将气囊内胎体置于安全轮胎模具中，气囊内胎体外端的环形凸条对应并顶住安全轮胎模具的内腔壁；
S4.往安全轮胎模具内注射胶料，在气囊内胎体之外成型外胎体，气囊内胎体的外层与外胎体融合成一体，气囊内胎体的环形凸条融合于外胎体中，制成安全轮胎。
优选地，所述S1步骤中注塑成型上半边气囊胎体或下半边气囊胎体的方法包括：
a.合模，将上半模具、下半模具合拢形成模腔，取材料进行射铸，成型上半边气囊胎体或下半边气囊胎体；
b.硫化，对模腔内的上半边气囊胎体或下半边气囊胎体进行硫化，且根据材料特性，维持硫化时上半模具和下半模具的温度恒定；
c.开模，打开模腔，将上半模具和下半模具分开，取出上半边气囊胎体或下半边气囊胎体。
所述S4步骤中注塑成型外胎体的方法包括：
a.合模，将上半模具、下半模具合拢形成模腔，取材料进行射铸，成型外胎体；
b.充气，往气囊内胎体之内充入预定压力的空气，并让气囊内胎体与外胎体融合成一体；
c.硫化，对模腔内的外胎体进行硫化，且根据材料特性，维持硫化时上半模具和下半模具的温度恒定，制成安全轮胎；
d.开模，打开模腔，将上半模具和下半模具分开，取出安全轮胎。
本发明的有益效果为：由于安全轮胎的气囊内胎体，包括上半边气囊胎体和下半边气囊胎体，上半边气囊胎体的下侧具有上环形凹槽，下半边气囊胎体的上侧具有下环形凹槽，上半边气囊胎体和下半边气囊胎体相互拼接构成环形的气囊内胎体，上环形凹槽和下环形凹槽一起构成气囊内胎体之内的环形气囊，气囊内胎体之外端具有往外突出的环形凸条；这样，当利用该气囊内胎体制成安全轮胎时，气囊内胎体能在安全轮胎之内形成完整的环形空腔，各部分结构均匀、稳固性高；气囊内胎体的外层与外胎体能融合成一体，环形凸条融合于外胎体中，使得气囊内胎体与外胎体形成一个整体，稳定性高、安全性高、缓冲性好、舒适性好，能节省轮胎材料、降低轮胎重量。与此同时，本发明的安全轮胎制造工艺，首先注塑成型上半边气囊胎体和下半边气囊胎体，然后拼接构成环形的气囊内胎体，再然后在气囊内胎体之外注塑和充气，成型外胎体，这样的制造工艺不仅使气囊内胎体易于加工制造和拼接成型、外胎体易于注塑成型，而且能使气囊内胎体和外胎体能融合于一体，形成完整的中空充气安全轮胎。
附图说明
图1为上半边气囊胎体的立体结构示意图。
图2为上半边气囊胎体的上侧面结构示意图。
图3为上半边气囊胎体的下侧面结构示意图。
图4为上半边气囊胎体的外环端侧面结构示意图。
图5为沿图2中A-A线的剖视结构图。
图6为下半边气囊胎体的立体结构示意图。
图7为下半边气囊胎体的上侧面结构示意图。
图8为下半边气囊胎体的下侧面结构示意图。
图9为上半边气囊胎体的外环端侧面结构示意图。
图10为沿图7中B-B线的剖视结构图。
图11为气囊内胎体的立体结构示意图。
图12为气囊内胎体的上侧面结构示意图。
图13为气囊内胎体的外环端侧面结构示意图。
图14为沿图12中C-C线的剖视结构图。
图15为本发明安全轮胎的正面结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
如图1-图14所示，一种安全轮胎的气囊内胎体100，包括上半边气囊胎体1和下半边气囊胎体2，上半边气囊胎体1的下侧具有上环形凹槽11，下半边气囊胎体2的上侧具有下环形凹槽21，上半边气囊胎体1和下半边气囊胎体2相互拼接构成环形的气囊内胎体100，上环形凹槽11和下环形凹槽21一起构成气囊内胎体之内的环形气囊101，气囊内胎体100之外端具有往外突出的环形凸条102。需要说明的是，本发明带有方向性的措词，例如“上”、“下”，只是基于附图方向所做的描述，并非用来限制技术特征。
如图1-图14所示，所述上半边气囊胎体1的上环形凹槽11之内壁等间距均匀设有10-60条突起的第一肋条12，所述下半边气囊胎体2的下环形凹槽21之内壁等间距均匀设有10-60条突起的第二肋条22。优选地，所述第一肋条12的数量为36条，所述第二肋条22的数量为36条。所述第一肋条12及第二肋条22的长度方向均按气囊内胎体100的径向延伸，第一肋条12与第二肋条22的数量相等，位置相互对应。本发明由于设置第一肋条12和第二肋条22，能大幅增强安全轮胎的强度和应力。
如图1-图14所示，所述上半边气囊胎体1和下半边气囊胎体2的拼接处设有第一连接结构103和第二连接结构104，第一连接结构103位于气囊内胎体100的远离圆心的外环端，第二连接结构104位于气囊内胎体100的靠近圆心的内环端。对应于第一连接结构103，所述上半边气囊胎体1设有环形槽13，所述下半边气囊胎体2设有环形卡块23，所述环形卡块23卡入至环形槽13中；对应于第二连接结构104，所述上半边气囊胎体1设有第一环形阶梯状卡块14，所述下半边气囊胎体2设有第二环形阶梯状卡块24，所述第一环形阶梯状卡块14与第二环形阶梯状卡块24相互对应卡合。
如图1-图14所示，所述环形凸条102包括上凸条部15和下凸条部25，所述上凸条部15位于上半边气囊胎体1的远离圆心的外环端，所述下凸条部25位于下半边气囊胎体2的远离圆心的外环端，上凸条部15和下凸条部25相互贴合。
如图15所示，结合参考图1-图14，一种安全轮胎，包括所述的气囊内胎体100，气囊内胎体100之外注塑成型有外胎体200，所述气囊内胎体100的外层与外胎体200融合成一体，所述环形凸条102融合于外胎体200中。当利用该气囊内胎体100制成安全轮胎时，气囊内胎体100能在安全轮胎之内形成完整的环形空腔，各部分结构均匀、稳固性高；气囊内胎体100的外层与外胎体200能融合成一体，环形凸条102融合于外胎体200中，使得气囊内胎体100与外胎体200形成一个整体，稳定性高、安全性高、缓冲性好、舒适性好，能节省轮胎材料、降低轮胎重量。
结合参考图1-图15所示，所述安全轮胎的制造工艺，包括：
S1.分别注塑成型上半边气囊胎体和下半边气囊胎体；
S2.将上半边气囊胎体和下半边气囊胎体相互拼接构成环形的气囊内胎体；
S3.将气囊内胎体置于安全轮胎模具中，气囊内胎体外端的环形凸条对应并顶住安全轮胎模具的内腔壁；
S4.往安全轮胎模具内注射胶料，在气囊内胎体之外成型外胎体，气囊内胎体的外层与外胎体融合成一体，气囊内胎体的环形凸条融合于外胎体中，制成安全轮胎。
优选地，所述S1步骤中注塑成型上半边气囊胎体或下半边气囊胎体的方法包括：
a.合模，将上半模具、下半模具合拢形成模腔，取材料进行射铸，成型上半边气囊胎体或下半边气囊胎体；
b.硫化，对模腔内的上半边气囊胎体或下半边气囊胎体进行硫化，且根据材料特性，维持硫化时上半模具和下半模具的温度恒定；
c.开模，打开模腔，将上半模具和下半模具分开，取出上半边气囊胎体或下半边气囊胎体。
优选地，所述S4步骤中注塑成型外胎体的方法包括：
a.合模，将上半模具、下半模具合拢形成模腔，取材料进行射铸，成型外胎体；
b.充气，往气囊内胎体之内充入预定压力的空气，并让气囊内胎体与外胎体融合成一体；
c.硫化，对模腔内的外胎体进行硫化，且根据材料特性，维持硫化时上半模具和下半模具的温度恒定，制成安全轮胎；
d.开模，打开模腔，将上半模具和下半模具分开，取出安全轮胎。
本发明的安全轮胎制造工艺，首先注塑成型上半边气囊胎体和下半边气囊胎体，然后拼接构成环形的气囊内胎体，再然后在气囊内胎体之外注塑和充气，成型外胎体，这样的制造工艺不仅使气囊内胎体易于加工制造和拼接成型、外胎体易于注塑成型，而且能使气囊内胎体和外胎体能融合于一体，形成完整的中空充气安全轮胎。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (7)
1.一种安全轮胎，其特征在于：包括气囊内胎体，气囊内胎体之外注塑成型有外胎体；所述气囊内胎体包括上半边气囊胎体和下半边气囊胎体，上半边气囊胎体的下侧具有上环形凹槽，下半边气囊胎体的上侧具有下环形凹槽，上半边气囊胎体和下半边气囊胎体相互拼接构成环形的气囊内胎体，上环形凹槽和下环形凹槽一起构成气囊内胎体之内的环形气囊，气囊内胎体之外端具有往外突出的环形凸条，所述环形凸条用于将气囊内胎体置于安全轮胎模具中时，对应并顶住安全轮胎模具的内腔壁，所述气囊内胎体的外层与外胎体融合成一体，所述环形凸条融合于外胎体中；所述环形凸条包括上凸条部和下凸条部，所述上凸条部位于上半边气囊胎体的远离圆心的外环端，所述下凸条部位于下半边气囊胎体的远离圆心的外环端，上凸条部和下凸条部相互贴合；所述上半边气囊胎体的上环形凹槽之内壁等间距均匀设有10-60条突起的第一肋条，所述下半边气囊胎体的下环形凹槽之内壁等间距均匀设有10-60条突起的第二肋条。
2.根据权利要求1所述的安全轮胎，其特征在于：所述第一肋条及第二肋条的长度方向均按气囊内胎体的径向延伸，第一肋条与第二肋条的数量相等，位置相互对应。
3.根据权利要求1所述的安全轮胎，其特征在于：所述上半边气囊胎体和下半边气囊胎体的拼接处设有第一连接结构和第二连接结构，第一连接结构位于气囊内胎体的远离圆心的外环端，第二连接结构位于气囊内胎体的靠近圆心的内环端。
4.根据权利要求1所述的安全轮胎，其特征在于：对应于第一连接结构，所述上半边气囊胎体设有环形槽，所述下半边气囊胎体设有环形卡块，所述环形卡块卡入至环形槽中；对应于第二连接结构，所述上半边气囊胎体设有第一环形阶梯状卡块，所述下半边气囊胎体设有第二环形阶梯状卡块，所述第一环形阶梯状卡块与第二环形阶梯状卡块相互对应卡合。
5.权利要求1-4任意一项所述安全轮胎的制造工艺，其特征在于，包括：
S1步骤.分别注塑成型上半边气囊胎体和下半边气囊胎体；
S2步骤.将上半边气囊胎体和下半边气囊胎体相互拼接构成环形的气囊内胎体；
S3步骤.将气囊内胎体置于安全轮胎模具中，气囊内胎体外端的环形凸条对应并顶住安全轮胎模具的内腔壁；
S4步骤.往安全轮胎模具内注射胶料，在气囊内胎体之外成型外胎体，气囊内胎体的外层与外胎体融合成一体，气囊内胎体的环形凸条融合于外胎体中，制成安全轮胎。
6.权利要求5所述安全轮胎的制造工艺，其特征在于，所述S1步骤中注塑成型上半边气囊胎体或下半边气囊胎体的方法包括：
a.合模，将上半模具、下半模具合拢形成模腔，取材料进行射铸，成型上半边气囊胎体或下半边气囊胎体；
b.硫化，对模腔内的上半边气囊胎体或下半边气囊胎体进行硫化，且根据材料特性，维持硫化时上半模具和下半模具的温度恒定；
c.开模，打开模腔，将上半模具和下半模具分开，取出上半边气囊胎体或下半边气囊胎体。
7.权利要求5所述安全轮胎的制造工艺，其特征在于，所述S4步骤中注塑成型外胎体的方法包括：
a.合模，将上半模具、下半模具合拢形成模腔，取材料进行射铸，成型外胎体；
b.充气，往气囊内胎体之内充入预定压力的空气，并让气囊内胎体与外胎体融合成一体；
c.硫化，对模腔内的外胎体进行硫化，且根据材料特性，维持硫化时上半模具和下半模具的温度恒定，制成安全轮胎；
d.开模，打开模腔，将上半模具和下半模具分开，取出安全轮胎。
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