CN112874243B - 安全轮胎的气囊内胎体、安全轮胎及制造工艺 - Google Patents

安全轮胎的气囊内胎体、安全轮胎及制造工艺 Download PDF

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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至少两段气囊胎体段,各气囊胎体段首尾拼接构成环形的气囊内胎体,气囊内胎体之内具有环形气囊,气囊内胎体之外侧具有若干个往外突起的凸粒。本发明易于加工制造、结构均匀、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。

Description

安全轮胎的气囊内胎体、安全轮胎及制造工艺
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,包括至少两段气囊胎体段,各气囊胎体段首尾拼接构成环形的气囊内胎体,气囊内胎体之内具有环形气囊,气囊内胎体之外侧具有若干个往外突起的凸粒。
优选地,所述气囊内胎体具有2-5段气囊胎体段。
优选地,每段气囊胎体段的一端具有插接块,另一端具有插接槽;在相邻两段气囊胎体段的拼接位置,其中一段气囊胎体段的插接块插设于另一段气囊胎体段的插接槽中。
优选地,每段气囊胎体段的两端均具有插接块及插接槽,在相邻两段气囊胎体段的拼接位置,第一段气囊胎体段的插接块插设于第二段气囊胎体段的插接槽中,第二段气囊胎体段的插接块插设于第一段气囊胎体段的插接槽中。
优选地,所述若干个凸粒一体成型于气囊内胎体之外,且若干个凸粒均匀分布。
优选地,所述环形气囊的内腔壁横截面形状为六边形,环形气囊的内腔壁包括依次连接第一内腔壁面、第二内腔壁面、第三内腔壁面、第四内腔壁面、第五内腔壁面和第六内腔壁面;其中,第一内腔壁面位于环形气囊的外环位置,第四内腔壁面位于环形气囊的内环位置,第一内腔壁面与第四内腔壁面相平行;第二内腔壁面和第三内腔壁面位于环形气囊的一侧端,第五内腔壁面和第六内腔壁面位于环形气囊的另一侧端;第二内腔壁面与第六内腔壁面相互对称,第三内腔壁面与第五内腔壁面相互对称。
为解决上述第二个问题,本发明所采用的技术方案是: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,所述若干个凸粒均融合于外胎体中。
为解决上述第三个问题,本发明的技术方案是:所述安全轮胎的制造工艺,包括:
S1.注塑成型每一段气囊胎体段;
S2.将各段气囊胎体段首尾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,气囊内胎体外侧的凸粒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,气囊内胎体的凸粒融合于外胎体中,制成安全轮胎。
优选地,所述S1步骤中注塑成型每一段气囊胎体段的方法包括:
a.合模,将上半模具、下半模具合拢形成模腔,模芯设置于模腔之内,模腔以模芯为界分为上模腔和下模腔,取材料进行射铸,成型气囊胎体段;
b. 硫化,对模腔内的气囊胎体段进行硫化,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,自动抽掉模芯,取出气囊胎体段。
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。
本发明的有益效果为:由于安全轮胎的气囊内胎体,包括至少两段气囊胎体段,各气囊胎体段首尾拼接构成环形的气囊内胎体,气囊内胎体之内具有环形气囊,气囊内胎体之外侧具有若干个往外突起的凸粒;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、稳定性高;气囊内胎体的外层与外胎体能融合成一体,若干个凸粒均融合于外胎体中,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,首先注塑成型每一段气囊胎体段,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 为本发明气囊内胎体的整体结构示意图。
图2为本发明气囊内胎体的正面结构示意图。
图3为沿图2中A-A线的剖视结构图。
图4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3所示,一种安全轮胎的气囊内胎体100,包括至少两段气囊胎体段1,各气囊胎体段1首尾拼接构成环形的气囊内胎体100,气囊内胎体100之内具有环形气囊2,气囊内胎体100之外侧具有若干个往外突起的凸粒3。所述若干个凸粒3一体成型于气囊内胎体100之外,且若干个凸粒3均匀分布,在本实施例中,在气囊内胎体100的一侧均匀设置9颗凸粒3,在气囊内胎体100的另一侧均匀设置9颗凸粒3,在气囊内胎体100的外环面均匀设置9颗凸粒3,总共设置27颗凸粒3。
如图1-图3所示,所述气囊内胎体100具有2-5段气囊胎体段1,优选为三段气囊胎体段1。相邻两段气囊胎体段1的拼接结构采用两种插接方式的任意一种:一种方式是,每段气囊胎体段1的一端具有插接块11,另一端具有插接槽12;在相邻两段气囊胎体段1的拼接位置,其中一段气囊胎体段的插接块11插设于另一段气囊胎体段的插接槽12中。另一种方式是,每段气囊胎体段1的两端均具有插接块11及插接槽12,在相邻两段气囊胎体段1的拼接位置,第一段气囊胎体段的插接块11插设于第二段气囊胎体段的插接槽12中,第二段气囊胎体段的插接块11插设于第一段气囊胎体段的插接槽12中。
如图3所示,所述环形气囊2的内腔壁横截面形状为六边形,环形气囊2的内腔壁包括依次连接第一内腔壁面21、第二内腔壁面22、第三内腔壁面23、第四内腔壁面24、第五内腔壁面25和第六内腔壁面26;其中,第一内腔壁面21位于环形气囊2的外环位置,第四内腔壁面24位于环形气囊2的内环位置,第一内腔壁面21与第四内腔壁面24相平行;第二内腔壁面22和第三内腔壁面23位于环形气囊2的一侧端,第五内腔壁面25和第六内腔壁面26位于环形气囊2的另一侧端;第二内腔壁面22与第六内腔壁面26相互对称,第三内腔壁面23与第五内腔壁面25相互对称。通过设置六个内腔壁面,使得气囊内胎体100的胎壁能够承受较强的应力,进一步提供气囊内胎体100的强度、稳固性、韧性。
如图4所示,结合参考图1-图3,一种安全轮胎,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,所述若干个凸粒3均融合于外胎体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、稳定性高;气囊内胎体100的外层与外胎体200能融合成一体,若干个凸粒3均融合于外胎体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4,本发明所述安全轮胎的制造工艺,包括:
S1.注塑成型每一段气囊胎体段;
S2.将各段气囊胎体段首尾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,气囊内胎体外侧的凸粒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,气囊内胎体的凸粒融合于外胎体中,制成安全轮胎。
优选地,所述S1步骤中注塑成型每一段气囊胎体段的方法包括:
a.合模,将上半模具、下半模具合拢形成模腔,模芯设置于模腔之内,模腔以模芯为界分为上模腔和下模腔,取材料进行射铸,成型气囊胎体段;
b. 硫化,对模腔内的气囊胎体段进行硫化,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,自动抽掉模芯,取出气囊胎体段。
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。
优选地,在本发明中,气囊胎体段优选为采用橡胶材料注塑成型,所述安全轮胎的外胎体也优选为采用橡胶材料注塑成型;所述气囊内胎体与外胎体的材料优选为一致。
本发明的安全轮胎制造工艺,首先注塑成型每一段气囊胎体段,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,所述气囊内胎体包括至少两段气囊胎体段,各气囊胎体段首尾拼接构成环形的气囊内胎体,气囊内胎体之内具有环形气囊,气囊内胎体之外侧具有若干个往外突起的凸粒,所述若干个凸粒一体成型于气囊内胎体之外,且若干个凸粒均匀分布,所述凸粒设置在气囊内胎体的两侧及外环面,所述凸粒用于将气囊内胎体置于安全轮胎模具中时,气囊内胎体外侧的凸粒对应并顶住安全轮胎模具的内腔壁;所述环形气囊的内腔壁横截面形状为六边形,环形气囊的内腔壁包括依次连接第一内腔壁面、第二内腔壁面、第三内腔壁面、第四内腔壁面、第五内腔壁面和第六内腔壁面;其中,第一内腔壁面位于环形气囊的外环位置,第四内腔壁面位于环形气囊的内环位置,第一内腔壁面与第四内腔壁面相平行;第二内腔壁面和第三内腔壁面位于环形气囊的一侧端,第五内腔壁面和第六内腔壁面位于环形气囊的另一侧端;第二内腔壁面与第六内腔壁面相互对称,第三内腔壁面与第五内腔壁面相互对称;所述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,所述若干个凸粒均融合于外胎体中。
2.根据权利要求1所述的安全轮胎,其特征在于:所述气囊内胎体具有2-5段气囊胎体段。
3.根据权利要求1所述的安全轮胎,其特征在于:每段气囊胎体段的一端具有插接块,另一端具有插接槽;在相邻两段气囊胎体段的拼接位置,其中一段气囊胎体段的插接块插设于另一段气囊胎体段的插接槽中。
4.根据权利要求1所述的安全轮胎,其特征在于:每段气囊胎体段的两端均具有插接块及插接槽,在相邻两段气囊胎体段的拼接位置,第一段气囊胎体段的插接块插设于第二段气囊胎体段的插接槽中,第二段气囊胎体段的插接块插设于第一段气囊胎体段的插接槽中。
5.权利要求1-4中任意一项所述安全轮胎的制造工艺,其特征在于,包括:
S1.注塑成型每一段气囊胎体段;
S2.将各段气囊胎体段首尾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,气囊内胎体外侧的凸粒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,气囊内胎体的凸粒融合于外胎体中,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,S1步骤中注塑成型每一段气囊胎体段的方法包括:
a.合模,将上半模具、下半模具合拢形成模腔,模芯设置于模腔之内,模腔以模芯为界分为上模腔和下模腔,取材料进行射铸,成型气囊胎体段;
b.硫化,对模腔内的气囊胎体段进行硫化,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,自动抽掉模芯,取出气囊胎体段。
7.权利要求5所述安全轮胎的制造工艺,其特征在于,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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