CN113492618A - 轮胎支撑结构的铺层方法、轮胎支撑结构和轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮胎支撑结构的铺层方法、轮胎支撑结构和轮胎，其中，所述轮胎支撑结构的铺层方法应用于轮胎支撑结构，所述轮胎支撑结构包括支撑体和外缓冲层，所述外缓冲层包括与所述支撑体连接的第一缓冲部，所述轮胎支撑结构的铺层方法的步骤包括：根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体，其中，M的数量大于或等于2；根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部，其中，N的数量大于或等于2；连接所述支撑体和所述第一缓冲部，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构。本发明可提高轮胎的承载性能。

Description

轮胎支撑结构的铺层方法、轮胎支撑结构和轮胎

技术领域

本发明涉及轮胎领域，尤其涉及一种轮胎支撑结构的铺层方法、轮胎支撑结构和轮胎。

背景技术

轮胎中的支撑体用于对轮胎提供承载力，现有轮胎的支撑体往往内部结构单一，在遇到较大荷载时，支撑体变形并发生自接触，迫使支撑体间磨损，加剧轮胎的损伤。现有技术中，通过改变轮胎的承载结构，以加强支撑体的承受能力，如专利CN108883658A，在轮胎中增加了支撑体配合支撑的支撑结构，使支撑体可施加预拉应力，从而达到较好的顶部承载效果，但这种支撑结构的内部结构材料单一，在外部荷载作用下变形较大，极易造成支撑结构的撕裂以及毁坏，从而造成轮胎的损坏和报废。因此，对于如何使轮胎达到较好的顶部承载效果，如何提高轮胎的承载性能、保证轮胎的耐久性等，仍然是目前市场上亟待解决的关键问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种轮胎支撑结构的铺层方法、轮胎支撑结构和轮胎，旨在提高轮胎的承载性能，保证轮胎的耐久性。

为实现上述目的，本发明提供一种轮胎支撑结构的铺层方法，所述轮胎支撑结构的铺层方法应用于轮胎支撑结构，所述轮胎支撑结构包括支撑体和外缓冲层，所述外缓冲层包括与所述支撑体连接的第一缓冲部，所述轮胎支撑结构的铺层方法的步骤包括：

根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体，其中，M的数量大于或等于2；

根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部，其中，N的数量大于或等于2；

连接所述支撑体和所述第一缓冲部，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构。

可选地，所述外缓冲层还包括第二缓冲部，所述第二缓冲部连接于所述第一缓冲部，所述第一缓冲部位于所述第二缓冲部和所述支撑体之间，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤之后，还包括：

根据预设填充方式填充铺层材料形成所述第二缓冲部，连接所述第二缓冲部和所述第一缓冲部形成所述外缓冲层，其中，所述预设填充方式包括根据所述第二预设铺层参数设置的填充方式；

所述连接所述支撑体和所述第一缓冲部，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构的步骤包括：

连接所述支撑体和所述外缓冲层，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构。

可选地，所述轮胎支撑结构还包括内缓冲层，所述内缓冲层设于所述支撑体远离所述外缓冲层的一侧，所述连接所述支撑体和所述第一缓冲部，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构的步骤之前，还包括：

根据第三预设铺层参数铺设K层铺层材料形成所述内缓冲层，其中，K的数量大于或等于2；

所述连接所述支撑体和所述第一缓冲部，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构的步骤包括：

连接所述支撑体、第一缓冲部和内缓冲层，形成具有所述支撑体、外缓冲层和内缓冲层的轮胎支撑结构。

可选地，所述第一预设铺层参数包括第一预设排列方向，和/或，所述第二预设铺层参数包括第二预设排列方向，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤包括：

根据第一预设排列方向铺设M层铺层材料形成所述支撑体，其中，所述第一预设排列方向包括M层铺层材料的每一层相互平行且在弯折处呈圆弧状排列；和/或，

所述根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部的步骤包括：

根据第二预设排列方向铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部，其中，所述第二预设排列方向包括N层铺层材料的每一层分别沿轮胎的周向呈环形排列。

可选地，所述第一预设铺层参数还包括第一预设铺层厚度，和/或，所述第二预设铺层参数还包括第二预设铺层厚度，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤还包括：

根据第一预设铺层厚度铺设M层铺层材料形成所述支撑体，其中，所述第一预设铺层厚度包括M层铺层材料每一层的铺层厚度相等或逐渐递增或逐渐递减；和/或，

所述根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部的步骤还包括：

根据第二预设铺层厚度铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部，其中，所述第二预设铺层厚度包括N层铺层材料每一层的铺层厚度相等或逐渐递增或逐渐递减。

可选地，所述铺层材料包括主体材料和增强材料，所述第一预设铺层参数还包括第一预设铺层顺序，和/或，所述第二预设铺层参数还包括第二预设铺层顺序，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤还包括：

根据所述第一预设铺层顺序铺设所述主体材料和所述增强材料形成M层所述支撑体，其中，所述第一预设铺层顺序包括一层所述主体材料、一层所述增强材料叠加铺设或以随机顺序铺设所述主体材料和所述增强材料；和/或，

所述根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部的步骤还包括：

根据所述第二预设铺层顺序铺设所述主体材料和所述增强材料形成N层所述第一缓冲部，其中，所述第二预设铺层顺序包括以一层所述主体材料、一层所述增强材料叠加铺设或以随机顺序铺设所述主体材料和所述增强材料。

可选地，所述第一预设铺层参数还包括第一预设材料铺层厚度，和/或，所述第二预设铺层参数还包括第二预设材料铺层厚度，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤还包括：

根据所述第一预设材料铺层厚度铺设所述主体材料和所述增强材料形成M层所述支撑体，其中，所述第一预设材料铺层厚度包括M层铺层材料中的所述主体材料和/或所述增强材料的厚度呈规律排列；和/或，

所述根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部的步骤还包括：

根据所述第二预设材料铺层厚度铺设所述主体材料和所述增强材料形成N层所述第一缓冲部，其中，所述第二预设材料铺层厚度包括N层铺层材料中的所述主体材料和/或所述增强材料的厚度呈规律排列。

本发明还提供一种轮胎支撑结构，用于轮胎，所述轮胎支撑结构在制作时应用于上述轮胎支撑结构的铺层方法。

可选地，所述轮胎支撑结构包括连接卡凸和连接卡槽，所述连接卡凸设于所述支撑体，所述连接卡槽设于所述外缓冲层，所述卡凸连接于所述连接卡槽且被所述连接卡槽包裹。

本发明还提供一种轮胎，所述轮胎包括带束层、胎面、轮毂以及权利要求的轮胎支撑结构，所述支撑体的一端连接于所述轮毂，另一端连接于所述外缓冲层，所述带束层设于所述胎面和所述外缓冲层之间。

可选地，所述支撑体上设有多个所述连接卡凸，所述支撑体设置有多个，所述外缓冲层设有与多个所述连接卡凸配合的多个所述连接卡槽；和/或，

所述轮胎还包括内缓冲层，所述内缓冲层设于所述支撑体和所述轮毂之间且连接于所述支撑体。

本发明提供的轮胎支撑结构的铺层方法、轮胎支撑结构和轮胎，通过根据第一预设铺层参数形成M层的支撑体和第二预设铺层参数形成N层的第一缓冲部，形成多层铺设的轮胎支撑结构，其中，支撑体用于承受来自车辆的压力，第一缓冲部用于缓冲支撑体的作用力，通过支撑体和第一缓冲部的配合，增加了轮胎支撑结构的承受力和抗拉强度，从而在轮胎受到较大拉应力时，支撑结构不易发生断裂和损坏，提高了轮胎的承载能力和耐用程度。

附图说明

图1是本发明轮胎支撑结构的铺层方法的流程示意图；

图2为本发明轮胎支撑结构第一实施例的结构示意图；

图3为本发明轮胎支撑结构中支撑体的结构示意图。

图4为图3A处的结构示意图；

图5为本发明轮胎支撑结构中外缓冲层的结构示意图；

图6为图5B处的结构示意图；

图7为本发明轮胎支撑结构的铺层方法第二实施例的流程示意图；

图8为本发明轮胎支撑结构设有内缓冲层一实施例下的结构示意图；

图9为本发明轮胎支撑结构第二缓冲部未进行填充时的结构示意图；

图10为本发明轮胎支撑结构第二缓冲部进行填充时的结构示意图；

图11为本发明连接卡槽和连接卡凸配合连接的一实施例下的结构示意图；

图12为本发明连接卡槽和连接卡凸配合连接的又一实施例的结构示意图；

图13为本发明连接卡槽和连接卡凸配合连接的又一实施例的结构示意图；

图14为本发明连接卡槽和连接卡凸配合连接的又一实施例的结构示意图；

图15为本发明连接卡槽和连接卡凸配合连接的又一实施例的结构示意图；

图16为将本发明轮胎支撑结构设于轮胎中的一实施例下的结构示意图；

图17为本发明轮胎的一实施例下的结构示意图；

图18为实验一进行实验前连接卡凸和连接卡槽配合连接的结构示意图；

图19为实验一进行实验后连接卡凸和连接卡槽配合连接的结构示意图；

图20为实验二进行实验前连接卡凸和连接卡槽配合连接的结构示意图；

图21为实验二进行实验后连接卡凸和连接卡槽配合连接的结构示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1000	轮胎	23	连接卡槽
100	轮胎支撑结构	30	内缓冲层
				10	支撑体	40	主体材料
11	连接卡凸	50	增强材料
				20	外缓冲层	200	带束层
21	第一缓冲部	300	胎面
				22	第二缓冲部	400	轮毂

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提供一种轮胎支撑结构的铺层方法，如图1至图3所示，所述轮胎支撑结构的铺层方法应用于轮胎支撑结构，所述轮胎支撑结构包括支撑体和外缓冲层，所述外缓冲层包括与所述支撑体连接的第一缓冲部，所述轮胎支撑结构的铺层方法的步骤包括：

步骤S10，根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体，其中，M的数量大于或等于2。

步骤S20，根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部，其中，N的数量大于或等于2。

步骤S30，连接所述支撑体和所述第一缓冲部，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构。

需要说明的是，传统的充气轮胎以空气压力作为介质支撑车体，具有良好的减震缓冲性能，但这种轮胎重量较大，耗能高且易产生热量，而且易被环境中尖锐物品刺穿导致胎体不能维持原有的压力状态，进而造成毁坏、丧失支撑功能，甚至在轮胎泄气或爆胎时，还可能影响车辆操纵性能和制动性能，存在安全隐患，甚至危及生命，因此，现在的市场上存在一种非充气轮胎(或无气轮胎)，利用支撑物取代空气胎压的方式，可避免上述充气轮胎的安全隐患，本实施例中的轮胎支撑结构，主要应用于非充气轮胎。

具体的，本实施例中，通过根据第一预设铺层参数形成M层的支撑体和第二预设铺层参数形成N层的第一缓冲部，形成具有多层铺设的轮胎支撑结构，其中，支撑体用于承受来自车辆的压力，第一缓冲部用于缓冲支撑体的作用力，在支撑体和第一缓冲部的连接处，由于分别具有M层和N层的铺层结构，可避免连接处的压力过大而造成轮胎支撑结构的局部破坏，通过支撑体和第一缓冲部的配合，增加了轮胎支撑结构的承受力和抗拉强度，从而在轮胎受到较大拉应力时，支撑结构不易发生断裂和损坏，提高了轮胎的承载能力和耐用程度。

可选地，铺层材料不做限制，即支撑体和第一缓冲部的材料不做限制，本领域技术人员可以选择合适的材料进行铺层。作为优选，铺层材料包括聚氨酯、树脂、橡胶、纤维、碳纤维、聚酯纤维、玻璃纤维、尼龙、棉线、人造丝、钢丝等中的一种或几种的结合形成，或者由以上材料形成的无纬布、无纬带、编织物中的一种或几种组成，且所述每层铺设材料可相同或不同。

优选地，本实施例中的铺层材料根据等强度原则进行选择，其中，等强度原则即组成整体的各部分结构强度相等或基本相等，从而避免某一部分结构因受力不均衡而损坏。

可选地，预设铺层方式包括但不限于将铺层材料按预设铺层顺序、预设铺层方向或预设铺层厚度等进行铺层，当然，选择不同的预设铺层方式可能得到不同结构的支撑体和第一缓冲部，如得到“工”型、“H”型的支撑体，环形、波纹形的第一缓冲部等，同理，对第一缓冲部设置不同的结构可能导致第一缓冲部的铺层形状不同，如设置有卡槽的第一缓冲部，则卡槽的形状确定了第一缓冲部的铺层形状，可以理解的，根据生产工艺、轮胎外形、应用场景等因素，可选择合适的预设铺层方式形成所需的支撑体和外缓冲层的结构。

可选地，M和N的数量可相同或不同，如铺设4层的支撑体和5层的第一缓冲部，生产者可根据车辆、应用场景等设置M和N的数量，以得到具有最优承重力或者适合制作生产的轮胎支撑结构，作为优选地，本实施例中N的数量大于或等于4，M的数量大于或等于4。

当然，通过对轮胎支撑结构的材料和预设铺层方式进行设置，可得到相同体积下，与其他轮胎重量相同甚至重量更小的轮胎，避免在使用中产生过高的热量且具有更好的承载性能，甚至可将应用了轮胎支撑结构铺层设计的轮胎运用于重载汽车。

基于上述轮胎支撑结构的铺层方法，提出本发明的第一实施例，所述外缓冲层还包括第二缓冲部，所述第二缓冲部连接于所述第一缓冲部，所述第一缓冲部位于所述第二缓冲部和所述支撑体之间，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤之后，还包括：

步骤S21，根据预设填充方式填充铺层材料形成所述第二缓冲部，连接所述第二缓冲部和所述第一缓冲部形成所述外缓冲层，其中，所述预设填充方式包括根据所述第二预设铺层参数设置的填充方式。

所述连接所述支撑体和所述第一缓冲部，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构的步骤包括：

步骤S31，连接所述支撑体和所述外缓冲层，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构。

需要说明的是，本实施例中的轮胎支撑结构包括连接卡凸和连接卡槽，连接卡凸设于所述支撑体，连接卡槽设于外缓冲层，连接卡凸连接于连接卡槽且被连接卡槽包裹，因此，参考图7至图10，本实施例中的第一缓冲部的铺层形状根据连接卡槽的形状对应设置，可以理解的，在部分实施例中，由于第一缓冲部设置了凹槽结构的连接卡槽，导致第一缓冲部在周向存在分段空隙，因此，外缓冲层还设置有第二缓冲部，第二缓冲部设于第一缓冲部的一侧且位于外缓冲层的外表面，以对上述空隙进行填充，提高轮胎支撑结构的承载力和耐磨程度。

可选地，预设填充方式包括设置填充物的填充方式或不设置填充物的填充方式，其中，不设置填充物的填充方式即可将空气作为介质实现缓冲，或者沿用第二预设铺层参数和与第一缓冲部相同的铺层材料，直接在制作第一缓冲部时同时得到第二缓冲部，相比于使用其他铺层材料或铺层形式进行铺层形成第二缓冲部，简化了工艺流程，提高了生产效率；设置填充物的填充方式包括但不限于在生产时根据第二预设铺层参数设置的填充方式或者与第二预设铺层参数不同的填充方式单独进行铺层或填充，如可设置与第二预设铺层参数相对的铺层方式对第二缓冲部进行填充，又如，可设置与第二预设铺层参数互补的填充方式进行填充等，从而提高轮胎支撑结构的承载力和耐磨程度。

需要说明的是，在本实施例中，上述相对的铺层方式为，可使第一缓冲部和第二缓冲部分别在轮胎的周向和径向进行铺层排列，如第一缓冲部的铺层方向与第二缓冲部的铺层方向相互垂直或近似垂直或具有一定范围内的夹角，以对轮胎支撑结构的受力进行均衡；上述互补的填充方式为，可对第一缓冲部填充设置与第二预设铺层参数相同、走向和结构互补的铺层材料，使第二缓冲部和第一缓冲部两者的结构结合为一个整体，且内部铺层材料的走向在整体结构中相同，在这种铺设方式下的外缓冲层具有较好的连贯性，结构受力均匀，不易造成局部的损坏，通过对第二缓冲部填充与第一缓冲部互补的结构，进一步增加外缓冲层的缓冲受力，提高轮胎支撑结构的承载力。

当然，第二缓冲部设置不同的预设填充方式可能改变轮胎支撑结构的层级，如以第二预设铺层参数铺设M层预设材料形成第二缓冲部，则增加了外缓冲层的层级，相同的，还可对第二缓冲部不进行铺层仅进行随机填充，则轮胎支撑结构仍然未增加层级，相同的，轮胎支撑结构的厚度也可能因第二缓冲部设置不同的预设填充方式改变或者不改变，如仅在第二缓冲部的空隙处进行填充则不会增加轮胎支撑结构的厚度，对第二缓冲部进行其他填充方式导致轮胎支撑结构层数或厚度的变化不再一一赘述。

可选地，对第二缓冲部的填充材料可根据所需选择。如采用与第一缓冲部类似强度或刚度的材料进行填充，或者直接沿用第一缓冲部的主体材料进行填充，在对轮胎的性能影响较小的情况下，简化了生产流程，节约成本。

基于前述实施例，提出第二实施例，参考图7和图8，所述轮胎支撑结构还包括内缓冲层，所述内缓冲层设于所述支撑体远离所述外缓冲层的一侧，所述轮胎支撑结构的铺层方法的步骤还包括：

步骤S22，根据第三预设铺层参数铺设K层铺层材料形成所述内缓冲层，其中，K的数量大于或等于2。

所述连接所述支撑体和所述外缓冲层，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构的步骤包括：

步骤S32，连接所述支撑体、外缓冲层和内缓冲层，形成具有所述支撑体、外缓冲层和内缓冲层的轮胎支撑结构。

可以理解的，通过设置内缓冲层，可进一步提高轮胎支撑结构的缓冲力和承载能力。相同的，第三预设铺层参数和铺层材料可根据前述的第一预设铺层参数、第二预设铺层参数和铺层材料进行设定，第三预设铺层参数铺设K层铺层材料形成内缓冲层的实施例可参照第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成支撑体的全部实施例，也可参照第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成第一缓冲部的全部实施例，生产者可根据要达到的有益效果进行选择，因此不再一一赘述。

基于前述实施例，提出第三实施例，所述第一预设铺层参数包括第一预设排列方向，和/或，所述第二预设铺层参数包括第二预设排列方向，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤包括：

步骤S11，根据第一预设排列方向铺设M层铺层材料形成所述支撑体，其中，所述第一预设排列方向包括M层铺层材料的每一层相互平行且在弯折处呈尖角或圆弧状过渡排列；和/或，

所述根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部的步骤包括：

步骤S23，根据第二预设排列方向铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部，其中，所述第二预设排列方向包括N层铺层材料的每一层分别沿轮胎的周向呈环形排列。

可选地，第一预设排列方向包括但不限于M层铺层材料的每一层相互平行且在弯折处呈尖角或圆弧状过渡排列，第二预设排列方向包括但不限于N层铺层材料的每一层分别沿轮胎的周向呈环形排列，如还可以将每一层铺层材料沿轮胎周向相互缠绕排列，通过对每一层的铺层材料的排列方向进行设置形成支撑体或第一缓冲部，可控制支撑体或第一缓冲部的承载能力。

可以理解的，在进行铺层时，支撑体、外缓冲层或内缓冲层中的铺设材料在结构的弯角或转角处应采用尖角或圆角过渡的方式处理。优选的，为了防止产生应力集中，并且便于生产制作，本实施例中的支撑体、外缓冲层或内缓冲层采用圆角过渡的方式处理。

相同的，第三预设铺层参数还包括第三预设排列方向，第三预设排列方向可参照第一预设排列方向或第二预设排列方向的全部实施例进行选择，因此不再一一赘述。

需要说明的是，第一预设排列方向、第二预设排列方向和第三预设排列方向相互之间可以是相同的或者不同的，可根据实际所需进行设置。

基于前述实施例，提出第四实施例，所述第一预设铺层参数还包括第一预设铺层厚度，和/或，所述第二预设铺层参数还包括第二预设铺层厚度，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤还包括：

步骤S12，根据第一预设铺层厚度铺设M层铺层材料形成所述支撑体，其中，所述第一预设铺层厚度包括M层铺层材料每一层的铺层厚度相等或逐渐递增或逐渐递减；和/或，

所述根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部的步骤还包括：

步骤S24，根据第二预设铺层厚度铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部，其中，所述第二预设铺层厚度包括N层铺层材料每一层的铺层厚度相等或逐渐递增或逐渐递减。

可选地，在其他实施例中，还可随机设置M层或N层铺层材料的每一层厚度。通过对厚度的设置，可得到强度不同的支撑体或外缓冲层，如设置支撑体M层铺层材料每一层的铺层厚度分别相等，以使支撑体的受力均衡，不易变形；又如设置第一缓冲部N层铺层材料每一层的铺层厚度在轮胎的径向上递增，从而增强支撑力，提升轮胎支撑结构的承受能力。

需要说明的是，虽然厚度越大的轮胎具有更好的承载能力，但应结合轮胎重量、实际所需承载能力、铺层材料以及生产成本等因素进行考虑确定每一层铺设的厚度，凡是根据对轮胎铺层厚度的对轮胎支撑结构进行限定的技术方案皆在本申请的保护范围内。

相同的，第三预设铺层参数还包括第三预设铺层厚度，第三预设排列的厚度可参照第一预设铺层厚度的全部实施例进行选择，因此不再一一赘述。

需要说明的是，第一预设铺层厚度、第二预设铺层厚度和第三预设铺层厚度可以是相同的或者不同的，可根据实际所需进行选择。

基于前述实施例，提出第五实施例，参考图4和图6，铺层材料包括主体材料和增强材料，所述第一预设铺层参数还包括第一预设铺层顺序，和/或，所述第二预设铺层参数还包括第二预设铺层顺序，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤还包括：

步骤S13，根据所述第一预设铺层顺序铺设所述主体材料和增强材料形成M层所述支撑体，其中，所述第一预设铺层顺序包括一层主体材料、一层增强材料叠加铺设或以随机顺序铺设所述主体材料和所述增强材料；和/或，

所述根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部的步骤还包括：

步骤S25，根据所述第二预设铺层顺序铺设所述主体材料和增强材料形成N层所述第一缓冲部，其中，所述第二预设铺层顺序包括以一层所述主体材料、一层所述增强材料叠加铺设或以随机顺序铺设所述主体材料和所述增强材料。

优选地，上述主体材料包括但不限于：聚氨酯、树脂、橡胶；上述增强材料包括但不限于：碳纤维、聚酯纤维、玻璃纤维、尼龙、棉线、人造丝、钢丝等，以及由上述材料制作的无纬布、无纬带、编织物。

可选地，第一预设铺层顺序包括但不限于一层主体材料、一层增强材料依次叠加铺设，如还可以在相邻的主体材料之间设置多层增强材料，又或者，将多层主体材料和增强材料并排、间隔设置后进行层压。以此达到利用轮胎不同材料，以及不同材料之间结合受力情况的不同而制成强度各向异性产品的目的。

需要说明的是，前述第一预设铺层厚度、第二预设铺层厚度和第三预设铺层厚度可以是每一层主体材料或增强材料的厚度，也可以是相邻两层主体材料的厚度，或者相邻两层增强材料的厚度。

可选地，所述第一预设铺层参数还包括第一预设材料铺层厚度，和/或，所述第二预设铺层参数还包括第二预设材料铺层厚度，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤还包括：

步骤S14，根据所述第一预设材料铺层厚度铺设所述主体材料和所述增强材料形成M层所述支撑体，其中，所述第一预设材料铺层厚度包括M层铺层材料中的所述主体材料和/或所述增强材料的厚度呈规律排列；和/或，

所述根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部的步骤还包括：

步骤S26，根据所述第二预设材料铺层厚度铺设所述主体材料和所述增强材料形成N层所述第一缓冲部，其中，所述第二预设材料铺层厚度包括N层铺层材料中的所述主体材料和/或所述增强材料的厚度呈规律排列。

可以理解的，主体材料用于承受来自轮胎的压力，增强材料用于增强轮胎支撑结构的刚度或强度，因此，设置不同厚度的主体材料和增强材料可得到具有不同承载能力的轮胎支撑结构。

因此，可选地，根据所需轮胎支撑结构承载能力或生产工艺，可确定第一预设材料铺层厚度和第二预设材料铺层厚度，即确定主体材料和增强材料的厚度以及主体材料和增强材料配合时的厚度，如可设置支撑体M层铺层材料中的主体材料呈递增趋势、第一缓冲部N层铺层材料中的增强材料的厚度呈递减趋势；又如设置支撑体M层铺层材料中的主体材料的厚度呈规律排列，第一缓冲部N层铺层材料中主体材料和增强材料配合下的厚度呈规律排列等。

需要说明的是，上述规律排列包括但不限于递增、递减、相等或周期性的排列方式，即对主体材料和增强材料的厚度进行包括但不限于上述实施方式，凡是通过限定主体材料和增强材料的厚度，从而得到不同承载能力的轮胎支撑结构皆在本申请的保护范围内。

本发明还提供一种轮胎支撑结构，用于轮胎，所述轮胎支撑结构应用上述轮胎支撑结构的铺层方法，所述轮胎支撑结构在制作时可实现上述轮胎支撑结构的铺层方法的全部实施例，因此不再一一赘述。

基于前述实施例，提出第六实施例，参考图11至图16，所述轮胎支撑结构包括连接卡凸和连接卡槽，所述连接卡凸设于所述支撑体，所述连接卡槽设于所述外缓冲层，所述连接卡凸连接于所述连接卡槽且被所述连接卡槽包裹。

可以理解的，通过设置连接卡凸和连接卡槽，可使支撑体和外缓冲层之间相互连接，进一步地，在应用了上述轮胎支撑结构的铺层方法形成的支撑体和外缓冲层，可在两者连接后相互配合提高轮胎的承载能力。

可选地，在其他实施例中，支撑体和外缓冲层的连接方式包括但不限于设置连接卡凸和连接卡槽。如可设置一体结构的支撑体和外缓冲层，又如，可通过铆接、过盈配合等连接方式进行连接。

具体的，图11至图15为连接卡凸和连接卡槽配合的不同实施方式，并利用了上述轮胎支撑结构的铺层方法进行了铺层设计，从而使轮胎承载能力显著提高，同时在图11至图15的实施例中，第一缓冲部铺层的形状受连接卡槽的形状控制。

本发明还提供一种轮胎，参考图17，所述轮胎包括带束层、胎面、轮毂以及上述轮胎支撑结构，所述支撑体的一端连接于所述轮毂，另一端连接于所述外缓冲层，所述带束层设于所述胎面和所述外缓冲层之间。所述轮胎支撑结构在应用时实现前述轮胎支撑结构的全部实施例，所述轮胎支撑结构在制作时实现前述轮胎支撑结构的铺层方法的全部实施例，因此不再一一赘述。

基于前述实施例，提出第七实施例，图未示出，所述支撑体上设有多个所述连接卡凸，所述支撑体设置有多个，所述外缓冲层设有与多个所述连接卡凸配合的多个所述连接卡槽；和/或，

所述轮胎还包括内缓冲层，所述内缓冲层设于所述支撑体和所述轮毂之间且连接于所述支撑体。

具体的，本实施例中的支撑体为中间弯折，两端分别设有连接卡凸的结构，多个连接卡槽等距间隔的设于外缓冲层，且连接卡槽与连接卡凸的结构适配，两者连接后，可配合承受来自轮胎的压力。

可选地，通过轮胎的形状、大小或结构可对应设置多个连接卡凸和多个连接卡槽的位置关系、如间隔排列、间隔等距排列、双层并排排列等，以配合轮胎对车辆进行承重、平衡轮胎受力。

相同的，支撑体与内缓冲层连接的方式可参照支撑体与外缓冲层连接的全部实施例，如设置连接卡凸和连接卡槽等，且内缓冲层可实现如外缓冲层相同或等同的技术效果，因此不再一一赘述。

进一步地，为了证明本发明结构的可靠性以及实用性，实验人员采用有限元方法进行了相关验证：

实验一：参考图18和图19，图18和图19为相同荷载条件下未做铺层设计的支撑体(图18)与已做铺层的支撑体(图19)两者的变形示意图，可以看出铺层后的支撑体结构在受力时其厚度并未发生较大变化，表明支撑体变形量较小，承受荷载能力增强。同时，支撑体的连接卡凸部位的主体材料和增强材料之间产生了层间分离现象，在保证连接卡凸面积不变的条件下消耗了一部分施加在连接卡凸部位的能量，使得连接卡凸不易因产生较大变形而与内缓冲层或外缓冲层分离，较大程度的保证了轮胎的可靠性和耐用性。

实验二：参考图20和图21，图20和图21为相同荷载条件下未做铺层的外缓冲层(图20)与已做铺层的外缓冲层(图21)的两者的变形示意图，外缓冲层做铺层的目的与支撑体一致，都是提高轮胎支撑结构的刚度，从而防止支撑体的连接卡凸从外缓冲层的连接卡槽中脱落，根据图21的结果来看，显然达到了提高轮胎支撑结构刚度的目的。

当然，在其他实施例中，支撑体的结构和连接卡凸的数量不做限定，通过轮胎支撑结构的铺层方法形成的轮胎支撑结构，皆在本发明的保护范围内。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者系统不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者系统所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者系统中还存在另外的相同要素。

上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种轮胎支撑结构的铺层方法，其特征在于，所述轮胎支撑结构的铺层方法应用于轮胎支撑结构，所述轮胎支撑结构包括支撑体和外缓冲层，所述外缓冲层包括与所述支撑体连接的第一缓冲部，所述轮胎支撑结构的铺层方法的步骤包括：

根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体，其中，M的数量大于或等于2；

根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部，其中，N的数量大于或等于2；

连接所述支撑体和所述第一缓冲部，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构。

2.如权利要求1所述的轮胎支撑结构的铺层方法，其特征在于，所述外缓冲层还包括第二缓冲部，所述第二缓冲部连接于所述第一缓冲部，所述第一缓冲部位于所述第二缓冲部和所述支撑体之间，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤之后，还包括：

根据预设填充方式填充铺层材料形成所述第二缓冲部，连接所述第二缓冲部和所述第一缓冲部形成所述外缓冲层，其中，所述预设填充方式包括根据所述第二预设铺层参数设置的填充方式；

所述连接所述支撑体和所述第一缓冲部，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构的步骤包括：

连接所述支撑体和所述外缓冲层，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构。

3.如权利要求1所述的轮胎支撑结构的铺层方法，其特征在于，所述轮胎支撑结构还包括内缓冲层，所述内缓冲层设于所述支撑体远离所述外缓冲层的一侧，所述连接所述支撑体和所述第一缓冲部，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构的步骤之前，还包括：

根据第三预设铺层参数铺设K层铺层材料形成所述内缓冲层，其中，K的数量大于或等于2；

所述连接所述支撑体和所述第一缓冲部，形成具有所述支撑体和所述外缓冲层的轮胎支撑结构的步骤包括：

连接所述支撑体、第一缓冲部和内缓冲层，形成具有所述支撑体、外缓冲层和内缓冲层的轮胎支撑结构。

4.如权利要求1所述的轮胎支撑结构的铺层方法，其特征在于，所述第一预设铺层参数包括第一预设排列方向，和/或，所述第二预设铺层参数包括第二预设排列方向，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤包括：

根据第一预设排列方向铺设M层铺层材料形成所述支撑体，其中，所述第一预设排列方向包括M层铺层材料的每一层相互平行且在弯折处呈圆弧状排列；和/或，

所述根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部的步骤包括：

根据第二预设排列方向铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部，其中，所述第二预设排列方向包括N层铺层材料的每一层分别沿轮胎的周向呈环形排列。

5.如权利要求1所述的轮胎支撑结构的铺层方法，其特征在于，所述第一预设铺层参数还包括第一预设铺层厚度，和/或，所述第二预设铺层参数还包括第二预设铺层厚度，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤还包括：

根据第一预设铺层厚度铺设M层铺层材料形成所述支撑体，其中，所述第一预设铺层厚度包括M层铺层材料每一层的铺层厚度相等或逐渐递增或逐渐递减；和/或，

所述根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部的步骤还包括：

根据第二预设铺层厚度铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部，其中，所述第二预设铺层厚度包括N层铺层材料每一层的铺层厚度相等或逐渐递增或逐渐递减。

6.如权利要求1所述的轮胎支撑结构的铺层方法，其特征在于，所述铺层材料包括主体材料和增强材料，所述第一预设铺层参数还包括第一预设铺层顺序，和/或，所述第二预设铺层参数还包括第二预设铺层顺序，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤还包括：

根据所述第一预设铺层顺序铺设所述主体材料和所述增强材料形成M层所述支撑体，其中，所述第一预设铺层顺序包括一层所述主体材料、一层所述增强材料叠加铺设或以随机顺序铺设所述主体材料和所述增强材料；和/或，

所述根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部的步骤还包括：

根据所述第二预设铺层顺序铺设所述主体材料和所述增强材料形成N层所述第一缓冲部，其中，所述第二预设铺层顺序包括以一层所述主体材料、一层所述增强材料叠加铺设或以随机顺序铺设所述主体材料和所述增强材料。

7.如权利要求6所述的轮胎支撑结构的铺层方法，其特征在于，所述第一预设铺层参数还包括第一预设材料铺层厚度，和/或，所述第二预设铺层参数还包括第二预设材料铺层厚度，所述根据第一预设铺层参数铺设M层铺层材料形成所述支撑体的步骤还包括：

根据所述第一预设材料铺层厚度铺设所述主体材料和所述增强材料形成M层所述支撑体，其中，所述第一预设材料铺层厚度包括M层铺层材料中的所述主体材料和/或所述增强材料的厚度呈规律排列；和/或，

所述根据第二预设铺层参数铺设N层铺层材料形成所述第一缓冲部的步骤还包括：

根据所述第二预设材料铺层厚度铺设所述主体材料和所述增强材料形成N层所述第一缓冲部，其中，所述第二预设材料铺层厚度包括N层铺层材料中的所述主体材料和/或所述增强材料的厚度呈规律排列。

8.一种轮胎支撑结构，用于轮胎，其特征在于，所述轮胎支撑结构包括支撑体和外缓冲层，所述支撑体连接于所述外缓冲层，所述轮胎支撑结构在制作时应用于如权利要求1至7任意一项所述轮胎支撑结构的铺层方法。

9.一种轮胎，其特征在于，所述轮胎包括带束层、胎面、轮毂以及如权利要求8所述的轮胎支撑结构，所述支撑体的一端连接于所述轮毂，另一端连接于所述外缓冲层，所述带束层设于所述胎面和所述外缓冲层之间。

10.如权利要求9所述的轮胎，其特征在于，所述支撑体设有多个连接卡凸，所述支撑体设置有多个，所述外缓冲层设有与多个所述连接卡凸配合的多个连接卡槽；和/或，

所述轮胎还包括内缓冲层，所述内缓冲层设于所述支撑体和所述轮毂之间且连接于所述支撑体。

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