CN114771158B - 一种增强疲劳寿命的非充气轮胎 - Google Patents

Abstract

本案涉及一种增强疲劳寿命的非充气轮胎，沿径向由外到内依次包括胎冠、支撑体和固定内环；所述支撑体由圆周阵列的多层若干S型支撑单元组成；所述S型支撑单元的上下弯部和左右端部四处各分布一个连接凸点；每两个S型支撑单元通过连接凸点呈镜像对称连接。采用本案提供的具有增强疲劳寿命的非充气轮胎，其中支撑体结构代替了传统的充气轮胎支撑面结构，不仅仅支撑效果显著，同时也得到了减轻疲劳的效果，增强轮胎的承载能力和使用寿命，也降低了成本，降低了汽车安全事故的发生可能因素；轮胎的外胎受到破坏时，不会影响内胎的运动，通过这种层层叠加的形式构造的表面结构使支撑能力达到了要求，制造也更加简单方便，安全性能也较为稳定。

Description

一种增强疲劳寿命的非充气轮胎

技术领域

本发明涉及轮胎技术领域，具体涉及一种增强疲劳寿命的非充气轮胎。

背景技术

21世纪科技迅猛发展，时代和社会需求不断变化，传统轮胎由于自身结构特点，无法满足这些要求，各种新型轮胎应运而生，其中非充气轮胎完全打破了传统轮胎设计理念，具有革命化的意义。非充气轮胎在结构设计、材料选择和加工成型等方面不断变化与改进，向安全、节能、环保、智能化方向发展。但是汽车轮胎爆胎问题一直都存在，而且对汽车的安全性也有很大的影响，传统意义的轮胎都是因为工作疲劳导致轮胎的磨损严重。更有甚者而直接爆胎，即使能够更换一些耐疲劳的材料，但是成本较高。

国内对于非充气轮胎的研究还不是很充分，对于非充气轮胎的舒适度，安全性，成本，环保性等问题还不是很深入。市场上的大部分非充气轮胎非接地部分的承载能力较小，致使非充气轮胎接地部分与非接地部分的支撑地承载能力相差过大，容易产生变形，影响汽车行驶。专利“201110401962.4”提出了一种基于负泊松比结构的超轻重量非充气轮胎结构，尽管在轮胎质量的轻化方面有了很大的提升，但是也有方面的不足暴露出来需要进行改造，如负泊松比结构容易在基本单元的交接处产生应力集中从而导致非充气轮胎的耐久性较差。

目前市场上已有的大部分非充气轮胎的连接处应力都不够集中而导致疲劳寿命较短，十分浪费材料，而且目前大部分的一些非充气轮胎构造复杂，需要耗费大量材料，因此需要一种结构简单，节约成本，且产热少，散热快，能够减少应力集中，提高非充气轮胎寿命的结构。

发明内容

针对现有技术中的不足之处，本发明设计出一种均匀堆成分布结构的支撑体，可有效增强轮胎的使用寿命以及耐疲劳程度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种增强疲劳寿命的非充气轮胎，沿径向由外到内依次包括胎冠、支撑体和固定内环；所述支撑体由圆周阵列的多层若干S型支撑单元组成；所述S型支撑单元的上下弯部和左右端部四处各分布一个连接凸点；每两个S型支撑单元通过连接凸点呈镜像对称连接。

进一步地，所述胎冠的材质为橡胶材料，其表面具有防滑条纹。

进一步地，所述支撑体的层与层之间的S型支撑单元通过上下弯部的连接凸点相连；每一层的S型支撑单元通过左右端部的连接凸点相连。

进一步地，每一层与相邻层之间的连接均是由径向散布而出，每一层的S型支撑单元数量一致，由内到外尺寸逐渐变大；厚度一致均为2～5mm。

进一步地，所述S型支撑单元与胎冠和固定内环的内侧壁均通过上下弯部的连接凸点相连，连接处采用树脂材料。

进一步地，所述S型支撑单元的材质可以根据承载性能需求选择例如聚氨酯或者弹簧钢。

本案所述支撑体呈空心结构，由若干个S型支撑单元圆周阵列排布组成，摩擦时会降低发热、同时散热快，而且具有一定的强度，能承受地雷或小型武器的打击，因而可以增强轮胎的疲劳寿命。S型支撑单元构成的支撑体宛如具有一定曲率的波浪形弹性体，能够在承受载荷时如同压缩的弹簧一样，具有极高的承载能力及良好的减震效果，被压缩后会及时回弹，可有效增强轮胎的使用寿命。

胎冠采用的是低滚阻橡胶材料，胎面具有增大摩擦力的花纹。表面有防滑条纹的花纹，设置有条纹，可以增加防滑效果，避免车辆打滑。

本发明的有益效果是：采用本案提供的具有增强疲劳寿命的非充气轮胎，其中支撑体结构代替了传统的充气轮胎支撑面结构，不仅仅支撑效果显著，同时也得到了减轻疲劳的效果，增强轮胎的承载能力和使用寿命，也降低了成本，降低了汽车安全事故的发生可能因素；

采用所述结构的轮胎，不仅仅环保，在质量上也有很大的优势，对于车身整体而言，降低了整体的质量，更利于车辆的平衡与前进的平顺；

轮胎的外胎受到破坏时，并不会影响内胎的运动，并且通过这种层层叠加的形式构造的表面结构，其支撑能力达到了要求，并且在制造方面简单方便，更加环保，安全性能也较为稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本案提供的一种增强疲劳寿命的非充气轮胎立体结构示意图。

图2为本案提供的一种增强疲劳寿命的非充气轮胎中的支撑体结构示意图。

图3为图2的局部放大图。

图4为本案提供的一种增强疲劳寿命的非充气轮胎结构平面正视图。

图中：1、胎冠；2、支撑体；21、S型支撑单元；211、连接凸点；3、固定内环。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，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做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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

本案提供如图1-4所示的一种增强疲劳寿命的非充气轮胎，沿径向由外到内依次包括胎冠1、支撑体2和固定内环3；所述支撑体2由圆周阵列的多层若干S型支撑单元21组成；所述S型支撑单元21的上下弯部和左右端部四处各分布一个连接凸点211；每两个S型支撑单元21通过连接凸点211呈镜像对称连接。

在上述实施例中，所述胎冠1的材质为橡胶材料，橡胶相对较软，具有通过扩大接触面积提高牵引性能的自身优势；其表面具有防滑条纹，可以增加防滑效果，避免车辆打滑。

如图2和3所示，所述支撑体2的层与层之间的S型支撑单元21通过上下弯部的连接凸点211相连；每一层的S型支撑单元21通过左右端部的连接凸点211相连。通过这种连接方式排列组成的支撑体2在其径向分布上具有交到的支撑作用，同时增强左右两侧具有的韧性，从而具有良好的弹性，能够及时回复形状，且散热快，不易变形，使用寿命长。

如图4所示，每一层与相邻层之间的连接均是由径向散布而出，每一层的S型支撑单元21数量一致，由内到外尺寸逐渐变大；厚度一致均为2～5mm。支撑体2的平面结构是类似具有一定曲率的波浪形，能够在承受载荷时如同压缩的弹簧一样，具有极高的承载能力及良好的减震效果，被压缩后会及时回弹。

在上述实施例中，所述S型支撑单元21与胎冠1和固定内环3的内侧壁均通过上下弯部的连接凸点211相连，连接处采用树脂材料；所述S型支撑单元21的材质可以根据承载性能需求选择例如聚氨酯或者弹簧钢。

本发明的S型支撑单元21连接而成并圆周排列的结构，能够极大的缓冲压力，同时在压缩后能够及时的回弹，避免造成形变损坏，在确保寿命的同时也起到了减震的作用。在不同的操作环境及工作要求下，支撑体2的层数和单元个数都可以适当的做出要求与限制。

对于本发明的轮胎的使用使命根据不同的材料可以实验出不同的使用时间，并且限制不同的工作要求与强度，最大化的优化轮胎的寿命问题，可以降低轮胎成本，此外，非充气轮胎可以改变常规轮胎的一些问题，比如容易被尖锐物体爆胎，影响汽车安全行驶，同时该发明的材料选择，也是属于环保型材料。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种增强疲劳寿命的非充气轮胎，其特征在于，沿径向由外到内依次包括胎冠（1）、支撑体（2）和固定内环（3）；所述支撑体（2）由圆周阵列的多层若干S型支撑单元（21）组成；所述S型支撑单元（21）的上下弯部和左右端部四处各分布一个连接凸点（211）；每两个S型支撑单元（21）通过连接凸点（211）呈镜像对称连接；每一层与相邻层之间的连接均是由径向散布而出，每一层的S型支撑单元（21）数量一致，由内到外尺寸逐渐变大；厚度一致均为2~5mm；所述支撑体（2）的层与层之间的S型支撑单元（21）通过上下弯部的连接凸点（211）相连；每一层的S型支撑单元（21）通过左右端部的连接凸点（211）相连。

2.如权利要求1所述的增强疲劳寿命的非充气轮胎，其特征在于，所述胎冠（1）的材质为橡胶材料，其表面具有防滑条纹。

3.如权利要求1所述的增强疲劳寿命的非充气轮胎，其特征在于，所述S型支撑单元（21）与胎冠（1）和固定内环（3）的内侧壁均通过上下弯部的连接凸点（211）相连，连接处采用树脂材料。

4.如权利要求1所述的增强疲劳寿命的非充气轮胎，其特征在于，所述S型支撑单元（21）的材质为聚氨酯或弹簧钢。