CN1157302C - 实心轮胎芯及其制造方法 - Google Patents

Abstract

橡胶外胎包裹轮胎芯的外部，轮胎芯具有适于安装到轮辋上的直径，在轮胎芯中有一个在其外周顶部形成的环状凹槽，可以在靠近轮辋的内部部分在轮胎轴线方向上扩张。短时间作用的较小载荷，如冲击，被轮胎芯围绕环状凹槽部分的弹性弯曲变形所缓冲。当长时间作用较大的载荷时，轮胎芯在外胎内部承受弯曲变形，并伴随有挤压变形以提供缓冲。因此，实心轮胎可以表现出与中空轮胎一样的挠性和弹性力，而不影响其承载能力，即使当车辆空载行驶时，也能充分缓冲来自路面的冲击。

Description

实心轮胎芯及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种带有夹在外胎和车轮之间的实心弹性元件的实心轮胎，一种轮胎芯，一种外胎以及一种用于此实心轮胎的车轮，本发明还涉及一种它们的生产过程。

背景技术

人们公知实心轮胎一般具有不会漏气或扎胎的特点，这可以通过把与外胎整体成型的弹性橡胶元件安装在轮辋上来获得，或者通过在无内胎轮胎中填充弹性元件，如弹性橡胶元件来获得。

这样的实心轮胎中有具有较高承载能力的橡胶材料，如合成橡胶，被夹在轮胎的内部。这样的轮胎在不漏气方面优于传统的中空充气轮胎，它们特别适用于重载运输车辆，否则，在重载使用条件下，扎胎的修理是很困难的。

但是，通常的实心轮胎是通过在轮胎中安装或填充具有特定压力形变能力的弹性元件来制造的。因此，不能很容易地调整这种轮胎的弹性，而对于中空轮胎，通过简单地调节其气压就可以实现。因此，当重型运输车辆轻载或空载时，通常的实心轮胎就不能充分地缓冲来自路面的冲击。因而，普通轮胎有司机易疲劳等较严重的问题。

在已审查通过的日本专利第22641/1986号公告中，本发明的发明者公开了一种轮胎直接安装在轮辋上的罩胎轮。这种轮胎是装备有中空轮胎的罩胎轮，包括多个弹性环状元件，从轮辋的两侧到中间整体升高，并彼此隔开周向分布，每个环状元件在靠近外胎的方向逐渐变薄。

当在这样的罩胎轮上施加相对较小的冲击或载荷时，弹性环状元件在它们较薄的部分产生变形，即在靠近轮辋脊部的部分产生变形，以缓冲冲击，而较大的冲击或载荷则由靠近轮辋底部的较厚部分的变形来缓冲。

不过，由于罩胎轮完全通过弹性环状元件的弹性变形来缓冲冲击，选择用于制作较大载荷条件下使用的弹性元件的材料就很困难。如果需要，可以在这种轮胎中充入压缩空气来使用，然而在此情况下，当漏气或扎胎发生时，须对轮胎进行修理。

发明内容

本发明的目的是提供一种不漏气的实心轮胎，与具有足够承载能力的中空轮胎相比，具有更高的弹性，尤其提供了一种实心轮胎，这种实心轮胎即使当车辆空载行驶时也会充分缓冲来自路面的冲击，从而防止司机疲劳。

为了达到上述目标，本发明提供了一种实心轮胎芯，它包括一个环状弹性元件，在环状弹性元件的外表面上安装外胎的内表面，在其内表面上安装轮辋的外表面。环状弹性元件包括一个沿芯圆周方向延伸的空腔部分，空腔部分被定位成型以提高芯的弹性。

依据上述构造，这个轮胎由两个独立的部分组成，即轮胎芯和外胎。因此，轮胎芯只须起弹性元件的作用，而另一方面，外胎只须起与路面接触的地面接合元件的作用。因此，使仅按照轮胎芯作为弹性元件的功能来自由选择轮胎芯的材料、形状等等成为可能。换言之，可以很容易地在很大范围内选择轮胎芯的形状等等，并可以采用如下所述的各种形状的空腔部分。因此，可以提供这样一种轮胎，在不影响承载能力的前提下，具有与中空轮胎一样高的弹性，尤其提供了一种实心轮胎，即使当车辆空载行驶时，也能充分地缓冲来自路面的冲击，从而防止司机疲劳。而且，当外胎接触地面的表面磨损从而使外胎的凹槽变浅时，只需更换一个新的外胎，轮胎芯可以重复使用。因此，与通常的整体成型的实心轮胎相比，本发明的实心轮胎更经济。

最好，所述空腔部分为环状凹槽，环状凹槽沿轮胎芯的圆周方向延伸，同时向芯体的外表面开口，并且所述凹槽沿轮胎轴线方向在靠近轮辋的脊部的部分变宽。由于这种结构，当载荷施加于轮胎芯的脊部时，由于凹槽内部的空腔部分的底部朝轮胎轴线扩展，横跨凹槽两边的部分发生弹性变形，好像弯向凹槽的最深部分。

在这种情况下，当施加一个较小的载荷时，凹槽的相对表面离得很近或互相接触，也就是说，载荷被横跨凹槽两边的部分的变形承受了。当向轮胎芯的脊部施加一个较大的载荷时，轮胎芯朝向环状凹槽更深的部分产生弹性变形，从而使轮胎芯对应于轮胎的变形被挤压变形。

因此，上述结构的轮胎芯，由横跨轮胎芯凹槽两边部分的弹性变形承受了较小载荷，如短时间内的冲击，并由轮胎内部的弯曲和挤压变形承受长时间施加的较大载荷。

最好，环状凹槽与在外胎内表面上形成的一个凸台相接合。由于这种结构，外胎内表面上的凸台与轮胎芯的环状凹槽相接合，可靠地防止了外胎沿轮胎的轴线方向滑动。

最好所述空腔部分为沿轮胎芯的圆周方向延伸并且向其外表面开口的具有基本一致宽度的狭缝。由于这种结构，当一个较小载荷施加于轮胎芯时，随着轮胎芯的变形，狭缝的相对表面互相分离(即形成一个中空部分)，用这种方式，狭缝帮助轮胎芯产生挠性或弹性变形，以承受载荷。当施加一个较大载荷时，比狭缝更深的部分产生挤压变形，以充分承受载荷。如果轮胎芯只包括一条狭缝，它趋向于产生对称变形。在这种情况下，最好将狭缝形成于芯的脊部。

最好，上述轮胎芯包括多个在芯的外表面上周向延伸的狭缝。由于这种结构，多个狭缝可以产生挠性和弹性变形，从而更有效地缓冲冲击。

最好，空腔部分是一个中空部分，因而轮胎芯的轮辋例和外胎侧的部分比其它部位更薄。由于这种结构，当施加一个较小的载荷时，轮胎芯较薄的部分，即轮辋侧或外胎侧的部分可以产生弹性变形以承受载荷。当施加一个较大载荷时，整个轮胎芯都在轮胎内产生挤压变形。

如上所述，任一种具有上述结构的轮胎芯都能以较低的弹力承受较小的载荷，并以相应的弹力承受较大的载荷。也就是说，轮胎芯在各种情况下，都可以显示出其最佳的缓冲效果。

最好，实心轮胎还包括填充在空腔部分的填充物。

而且，轮胎芯最好可以沿轮胎轴线方向拆分为多个零件。由于这种结构，生产时间被缩短，并使生产过程简化。而且，装配操作可以高效地完成。

最好，为了提高芯内部零件的强度，轮胎芯内还植入了金属丝网。由于这种结构，轮胎芯具有更高的强度，从而可以承受更大的载荷。即使长时间地施加较大载荷，也可以防止其产生塑性变形和永久变形。

最好，轮胎芯还包括在其外表面中或外表面上周向间隔分布的凹槽或凸台，用于将外胎固定在芯的外表面上。由于这种结构，可以避免轮胎芯的外表面与外胎的内表面之间的磨损，而且还可以避免在二者之间产生摩擦热。

实心轮胎芯还包括在其内表面中或内表面上周向间隔分布的凹槽或凸台，用于将车轮固定在芯的内表面上。由于这种结构，即使长时间使用之后，车轮仍能牢固地与轮胎芯相接合，从而使轮胎芯不会相对于车轮空转。这样，驱动力就能够从车轮可靠地传递至轮胎芯。而且，当车轮停止运动时，轮胎芯也停止运动，从而使车辆的制动器可靠地工作。

最好，实心轮胎芯包括多个形成于芯外表面中的凹槽，用以提高芯外部零件的弹性。由于这种结构，凹槽之间的凸台与外胎的内表面相接触，从而提高了轮胎芯和外胎之间的摩擦力，防止外胎相对于轮胎芯滑动。由此可以避免轮胎芯的外表面受外胎的内表面磨损，而且还可以避免在二者之间产生摩擦热。

最好，上述多个凹槽沿轮胎轴线方向布置。由于这种结构，可以增加轮胎芯和外胎之间沿旋转方向的摩擦力，由此防止外胎相对于轮胎芯沿旋转方向滑动。

最好，上述多个凹槽周向布置。由于这种结构，可以增加轮胎芯和外胎之间沿轴线方向的摩擦力，由此防止外胎相对于轮胎芯沿轴线方向滑动。

最好，上述多个凹槽在靠近轮胎芯外表面的部位变宽。由于这种结构，当载荷施加于轮胎芯时，横跨凹槽两边的突出部分产生弹性变形，如被压弯。因此，当施加一个较小的载荷时，凹槽相对的内壁彼此靠近或接触。也就是说，横跨凹槽两边的部分被弹性弯曲，以承受载荷。当向轮胎芯的脊部施加一个较大的载荷时，轮胎芯朝向凹槽更深的部分产生弹性变形，从而使轮胎芯对应于轮胎的变形被挤压变形。

因此，对应于上述结构的轮胎芯，横跨凹槽两边的部分产生弹性弯曲以承受较小的载荷，如短时间的冲击；整个轮胎芯在轮胎内部产生弯曲并挤压变形，由此缓冲并承受长时间施加的较大载荷。

最好，本发明的实心轮胎的外胎具有一个可安装在上述任一种实心轮胎芯的外表面的内表面。由于这种结构，当外胎接触地面的表面磨损从而使外胎的凹槽变浅时，只需更换一个新的外胎，轮胎芯可以重复使用。因此，与通常的整体成型的实心轮胎相比，本发明的实心轮胎更经济。

最好，本发明的实心轮胎的外胎包括形成于其内表面上或内表面中的凹槽或凸台，与实心轮胎芯上相应的形成于其上或其中的凸台或凹槽相接合，用来固定实心轮胎芯，实心轮胎芯有形成于其外表面上的周向间隔分布的凹槽或凸台，用以固定外胎。由于这种结构，可以防止外胎相对于轮胎芯滑动，由此避免轮胎芯的外表面与外胎的内表面之间的磨损，而且还可以避免在二者之间产生摩擦热。

本发明的实心轮胎车轮包括，在其外表面上周向间隔布置的止动元件，用来固定实心轮胎芯。由于这种结构，即使长时间使用之后，借助于止动元件，车轮和轮胎芯也可以牢固地互锁，从而使轮胎芯不会相对于车轮空转。这样，驱动力就能够从车轮可靠地传递至轮胎芯。而且，当车轮停止运动时，轮胎芯也停止运动，从而使车辆的制动机构可靠地工作。

最好，上述的止动元件是形成于车轮外表面中或外表面上的凹槽或凸台，用于固定轮胎芯；轮胎芯有相应的周向间隔分布的凸台或凹槽，用于将车轮固定在芯的内表面上。由于这种结构，形成于轮胎芯中或其上的凹槽或凸台，稳定可靠地与对应的形成于车轮中或其上的凹槽或凸台相接合，从而更可靠地防止轮胎芯相对于车轮滑动。相应地，即使长时间使用之后，驱动力也可以从车轮更可靠地传递至轮胎芯。而且，当车轮停止运动时，轮胎芯也完全停止运动，从而使车辆的制动机构可靠地工作。

最好，上述的止动元件是车轮上径向辐射状凸出的刃形盘状元件。由于这种结构，当轮胎芯被固定在车轮上时，止动元件即盘状元件的边缘，由于其为刃形，就切入轮胎芯的内表面，使车轮与轮胎芯完全接合，从而更可靠地防止轮胎芯相对于车轮滑动，而不必在轮胎芯上提供特殊的止动元件。因此，驱动力可以更可靠地从车轮传递至没有特殊接合元件的任意轮胎芯上。当车轮停止运动时，轮胎芯也完全停止运动，从而使车辆的制动机构可靠地工作。

本发明的另一种实心轮胎是由外胎和环状橡胶元件整体成型的实心轮胎，环状橡胶元件具有适于安装在车轮轮辋上的内径尺寸。环状橡胶元件中有一个中空部分，因此，环状橡胶元件的轮辋侧和外胎侧的部分比其它部位更薄。

由于上述结构，当施加一个较小的载荷时，环状橡胶元件较薄的部分，即轮辋侧或外胎侧的部分可以产生弹性变形以承受载荷；当施加一个较大载荷时，整个环状橡胶元件在轮胎内都产生挤压变形。因此，轮胎芯能以较低的弹力承受较小的载荷，并以相应的弹力承受较大的载荷。也就是说，轮胎芯在各种情况下，都可以显示出其最佳的缓冲效果。

最好，为了提高环状橡胶元件内部零件的强度，环状橡胶元件内还植入了金属丝网。由于这种结构，环状橡胶元件具有更高的强度，从而可以承受更大的载荷。即使长时间地施加较大载荷也可以防止其产生塑性变形和永久变形。

最好，实心轮胎还包括在环状橡胶元件内表面中或内表面上周向间隔分布的凹槽或凸台，用于固定车轮。由于这种结构，可以防止环状橡胶元件相对于车轮滑动，由此可以避免车轮受环状橡胶元件内表面磨损，而且还可以避免在二者之间产生摩擦热。

另外，实心轮胎的生产方法包括：

第一步，准备作为轮胎芯的零件，i)一个对应于轮胎芯内部部分的基础部分和ii)第一和第二弹性半体，沿穿过轮胎旋转轴线的平面分开其外部部分而获得；

第二步，将第一弹性半体和基础部分放入第一模具中，模具具有与沿穿过轮胎旋转轴线的分离平面分开轮胎芯所形成的半体相对应的形状；

第三步，将具有对应于空腔部分形状的中间模具定位于第一模具中，中间模具包括多个单独的沿实心轮胎径向方向剖开的模具；

第四步，将第二弹性半体放到第一弹性半体上；

第五步，将第二模具定位于已放置有第一、第二弹性半体和基础部分的第一模具和中间模具中，第二模具具有对应于轮胎芯的剩余半体的形状；

第六步，对放置在第一、第二模具和中间模具中的第一、第二弹性半体和基础部分进行硫化处理；

第七步，从第一、第二模具和中间模具中取出已经硫化处理的轮胎芯。

通过上述生产方法，在弹性半体和基础部分的接触表面彼此粘接在一起之后，中间模具可以成为多个独立的模具分别拆下，由此，可以轻而易举地生产具有环状凹槽或狭缝的轮胎芯。而且，由于中间模具是被插入轮胎芯的中央部分的，轮胎芯的内部可在硫化处理步骤中直接由中间模具进行加热。相应地，可以在较短的时间内加热整个轮胎芯，由此，硫化处理时间被缩短，从而缩短了总的生产时间。

最好，多个独立模具每个都包括用于与相邻的独立模具相接合的接合元件。由于这种结构，独立模具在接合部位互相接合，因而即使第二模具在硫化处理步骤中被挤压，从而挤压中间模具，中间模具也不会产生变形，仍能制作出高精度的环状凹槽或狭缝。

最好，多个独立模具包括通过把中间模具径向等分地分为三部分而获得的三个独立模具。由于这种结构，各个独立模具都具有相同的形状，可用作相同的独立模具。而且，从中间模具的中央来观察，独立模具之间的相邻连接部分只存在于一个方向上，从而使中间模具具有更高的强度。因此，中间模具更不易于产生变形，从而能制作出更高精度的环状凹槽或狭缝。

最好，上述独立模具，每个都有用来固定第一和第二模具中至少一个的凹槽或凸台，第一和第二模具中也至少有一个包括用于与形成于独立模具中或其上的凹槽或凸台相接合的凹槽或凸台。由于这种结构，使相对于第一和第二模具精确地放置中间模具成为可能。由此，可以生产高精度的轮胎芯。

生产实心轮胎芯的其它方法包括：

第一步，准备作为轮胎芯的零件，一个对应于轮胎芯内部部分的基础部分和一个对应于轮胎芯外部部分的弹性部分；

第二步，将基础部分沿轮胎轴线方向插入并定位于第一模具和第二模具之间，当装配在一起时，模具形成一个对应于基础部分中至少一部分的成型空间；

第三步，将弹性部分放置到已放置于第一和第二模具中的基础部分上；

第四步，将第三和第四模具定位于已放置了基础部分和弹性部分的第一和第二模具上。当模具装配在一起时，第三和第四模具形成一个对应于轮胎芯外部部分的环状中空部分，并可以被沿轮胎旋转轴线延伸的平面分开；第五步，对放置在第一至第四模具中的弹性部分和基础部分进行硫化处理；

第六步，从第一至第四模具中取出已经硫化处理的轮胎芯。

根据上述生产过程，只须使用四个模具，即：第三和第四模具，具有对应于轮胎芯的一个半体的形状，在其中制作凹槽或狭缝，半体由沿轮胎轴线方向剖开轮胎芯获得；第一和第二模具，用于定位基础部分。这就使轻而易举地生产具有复杂形状的轮胎芯，如带有环状凹槽或狭缝的轮胎芯成为可能。而且，由于模具具有对应于带环状凹槽或狭缝的半体的形状，半体由沿轮胎轴线方向剖开而获得，这使生产高精度的凹槽或狭缝成为可能。而且，由于具有对应于第三和第四模具的环状凹槽和狭缝的形状的零件，是被插入轮胎芯的中央部分的，轮胎芯的内部可以在硫化处理步骤中直接被加热。相应地，可以在较短的时间内加热整个轮胎芯，由此，硫化处理时间被缩短，从而缩短了总的生产时间。

附图说明

图1是第一实施例的剖视图；

图2(a)是第一实施例中轮胎芯的局部剖侧视图；

图2(b)是第一实施例中轮胎芯沿II-II线的剖视图；

图3(a)是第一实施例中外胎局部剖侧视图；

图3(b)是第一实施例中外胎沿III-III线的剖视图；

图4是第二实施例的剖视图；

图5是第三实施例的剖视图；

图6是第四实施例的局部剖视图；

图7是第五实施例的局部剖视图；

图8是第六实施例的局部剖视图；

图9是第七实施例的局部剖视图；

图10是第八实施例的局部剖视图；

图11是第九实施例的剖视图；

图12(a)是第九实施例中轮胎芯的局部剖侧视图；

图12(b)是第九实施例中轮胎芯沿IV-IV线的剖视图；

图13(a)是第九实施例中车轮的局部剖侧视图；

图13(b)是第九实施例中车轮的沿V-V线的剖视图；

图14(a)是另一包含止动元件的车轮的局部剖侧视图；

图14(b)是另一包含止动元件的车轮沿VI-VI线的剖视图；

图15是第十实施例的剖视图；

图16(a)是第十实施例中轮胎芯的局部剖侧视图；

图16(b)是第十实施例中轮胎芯沿VII-VII线的剖视图；

图17是说明轮胎芯生产工艺的剖视示意图；

图18是说明中间模具结构的平面图；

图19(a)是显示了独立模具的连接部位的第一种形状的剖视图；

图19(b)是显示了独立模具的连接部位的第二种形状的剖视图；

图19(c)是显示了独立模具的连接部位的第三种形状的剖视图；

图20(a)是显示了组成中间模具的独立模具的横截面的第一个例子的剖视图；

图20(b)是显示了组成中间模具的独立模具的横截面的第二个例子的剖视图；

图20(c)是显示了组成中间模具的独立模具的横截面的第三个例子的剖视图；

图21(a)是用于说明另一种生产工艺的第一个剖视图，显示了轮胎芯零件；

图21(b)是用于说明另一种生产工艺的第二个剖视图，显示了轮胎芯零件；

图21(c)是用于说明另一种生产工艺的第三个剖视图，显示了轮胎芯零件；

图22是进一步说明轮胎芯其它生产工艺的剖视示意图。

具体实施方式

下面将参照附图说明本发明的实施例。

图1至图3显示了本发明的第一实施例，即实心轮胎A，其组成是：将橡胶轮胎(中空轮胎)即外胎4，包裹在环状弹性元件即轮胎芯3上，轮胎芯3具有适于安装在车轮1的轮辋2上的内径。轮胎芯3有一个沿轮胎芯脊部周向伸展的环状凹槽5。环状凹槽5在靠近轮辋的部分变宽，像一个扇形。图1中的车轮1仅图示为一个零件，以便于说明，它包括一个可拆卸的环状零件(一个有缺口的弹簧状零件)，象通常的车轮一样，用于将轮胎芯3固定在车轮的凸缘部分上。在装配时，轮胎芯3与已拆下的环状零件一起被装在车轮1上，然后将环状零件放入车轮1上的用于固定轮胎芯3的环状凹槽内。下文所述的实施例(包括那些带有可拆式车轮的)都具有类似的结构。

根据使用需要，轮胎芯3由具有适当的弯曲系数和适当的弹性挤压形变能力的材料制成，对于材料没有特殊的限制。例如，已适当地选择了需添加的固化剂和/或发泡剂之后，尿烷橡胶或类似材料，是最好的可获得此弯曲系数和弹性挤压形变能力的材料。在下面的实施例中，上述的弹性材料也同样可以使用。

环状凹槽5的深度不仅限于图示的例子，即，凹槽5的底部可以位于与距轮胎的外胎4的距离相比更接近轮辋2的位置，也可以位于与距轮辋2的距离相比更接近轮胎的外胎4的位置。通过如上所述改变凹槽5的深度，可以根据实心轮胎的使用需要，调节轮胎芯3的弯曲强度和形变能力。

如图1和图3所示，依据第一实施例，在外胎4的内表面上有一个凸棱6，被轮胎芯3的环状凹槽所容纳，从而可靠地防止轮胎芯3沿轮胎轴线方向产生位移。

如图1和图2所示，在轮胎芯3的外表面中有4个细长的凹槽7沿轮胎轴线方向延伸，并彼此相隔90°角周向分布。而且，如图1和图3所示，在外胎4的内表面上有4个凸棱8，其位置及形状适于装入凹槽7中。

由于这种结构，可以防止外胎4相对于随轮辋2旋转的轮胎芯3滑动，从而避免二者之间产生摩擦和摩擦热。止动部件，即凹槽7和凸棱8的数量、位置和形状，并不仅限于以上所述，只要能防止外胎4相对于轮胎芯3滑动，也可采用其它数量、位置和形状的止动元件。

实心轮胎A是由用外胎4包裹轮胎芯3构成的。因此，当外胎4磨损时，只需更换一个新的外胎4。在这一方面，与通常的整体成型的实心轮胎相比，本发明的实心轮胎使用起来更经济。由于外胎4的侧面部分只包住了轮胎芯3每一侧面的大约一半，因此，可以相对容易地将外胎4安装到轮胎芯3上或从轮胎芯3上拆下。

当在第一实施例中上述结构的实心轮胎的轮胎芯3的脊部施加一个载荷时，如图1下部的点划线所示，横跨凹槽5两边的部分，弹性弯向空腔部分的内部，从而彼此靠近。当对轮胎芯3施加一个较大载荷时，轮胎芯3弹性弯向环状凹槽5的更深处，在外胎4上挤压变形。

相应地，上述结构的实心轮胎在各种情况下都可以达到最佳的缓冲效果，就是说，实心轮胎能以低刚度承受较小的载荷，并以高刚度承受更大的载荷。更具体地说，实心轮胎不仅具有承受较大载荷的优点，同时也可以衰减车辆行驶过程中由于路面的起伏引起的较小震动，从而使这种震动不会被传递至车体。

如果上述结构的实心轮胎长时间承受如此大的载荷，轮胎芯3会以10-20％或更大的变形率变形，轮胎芯3可能会因此产生塑性(永久)变形。但是，在正常载荷条件下，轮胎很少以这样的变形率变形。而且，实际上也不会听任车辆多日承受如此大的载荷。可以在轮胎芯3中植入一个由钢或其它材料制成的有弧形横截面的坚固的环形弹簧3a(如图1所示)，用来提高轮胎芯3的弹性变形强度。在这种情况下，即使载荷长时间作用于轮胎芯3，并引起轮胎芯3的橡胶部分产生塑性变形，由金属材料比如钢制成的弹簧3a也几乎不会产生塑性变形，从而轮胎芯3也不会产生永久变形。因此，即使经过长时间的使用之后，整个实心轮胎也不会产生永久变形，能够保持其原有的弹性特性，从而提高了实心轮胎的可靠性。

而且，依据上述实施例，轮胎芯3带有环状凹槽5，可以获得适宜的弹性。但是，也可在环状凹槽5被制成之后，向凹槽5中放入填充物。泡沫橡胶、海绵橡胶等柔软材料可用作填充物，以免削弱轮胎芯3的弹性。在这种情况下，由于凹槽5内充满了填充物，泥土、沙子等异物就不会进入凹槽5中。由此，可以防止轮胎在车辆行驶过程中失去平衡，轮胎芯也不会被异物损坏，从而提高了实心轮胎的可靠性。由于填充物和轮胎芯3彼此粘合在一起，不会有太大的压力作用于轮胎芯3的环状凹槽5的边缘，从而避免在轮胎芯3的环状凹槽5的边缘上产生裂纹。这一效果对于下文介绍的带有狭缝15的轮胎芯14尤其显著。在此情况下，环状中空部分16可以被省去。上述填充物也可以用于下文介绍的实心轮胎B-J，以获得同样的效果。

图4显示了本发明的第二实施例，即实心轮胎B，在第一实施例结构的基础上，增加了植入轮胎芯3中并在其中周向延伸的金属丝网9。金属丝网9最好在靠近轮辋2的一侧植入，围绕凹槽5的内端延伸，并由几层丝网堆叠形成。通常用于钢丝网子午线胎的常规金属丝网可用作金属丝网9。由于这种结构，轮胎芯3靠近轮辋2的部位被加强，从而使实心轮胎B能承受较大的载荷。而且，即使载荷长时间作用于轮胎芯3，由金属材料比如钢制成的金属丝网9也几乎不会产生塑性变形。因此，即使经过长时间的使用之后，轮胎芯3也几乎不会产生永久变形，能够保持其原有的弹性特性，从而提高了实心轮胎的可靠性。

如图5所示，第三实施例中的实心轮胎C，在第一实施例的结构基础上，增加了轮胎芯10，轮胎芯10有两个芯零件10a和10b，被沿轮胎径向延伸的中分平面分开，每个零件都有植入其中的金属丝网9。

通过使用包括两个或更多沿轮胎径向平面分开的零件的轮胎芯10，可以减少芯零件10a和10b的硫化处理时间，从而减少总的生产时间。而且，每个都有环状凹槽5的芯零件10a和10b可以轻易地被从模具中取出。从而使芯零件10a和10b的生产更为简单。而且，轮胎芯10可以很容易地被装入外胎4中，从而改善了装配操作。为了把多个零件装配到轮胎芯10上，首先将两个圆盘放到一起做成一个车轮11，在其轮辋12上安装有零件10a和10b，然后用插入螺栓孔13的螺栓、螺母拧紧它们。也可采用通常的方法，如粘接，来结合芯零件10a和10b。

实心轮胎C的金属丝网9是被周向植入轮胎芯10的每一个零件的，轮胎芯10中的金属丝网9在靠近轮辋12的部位密度很高，以便提供良好的机械强度来抵抗变形。而且，轮胎芯C的金属丝网密度在接近轮胎芯10轮辋的方向上逐渐变高。因此，可以只提高轮胎芯10轮辋侧部分的强度，而不必在很大程度上改变轮胎芯10外胎侧部分的弹性特性。

图6所示是第四实施例，即实心轮胎D，由外胎4(中空轮胎)包裹轮胎芯14组成，芯14有在芯外表面中沿其脊部周向延伸的狭缝15。在下文的描述中，与第三实施例中相同的元件采用相同的参考序号表示，因而其说明不再赘述。

狭缝15大约1-10mm宽，但也可以只是一个比如用刀切开的缺口。最好在狭缝15最深的部分制作一个圆形截面的中空部分16，以避免产生裂纹。

当一个相对较小的载荷作用于外胎4时，如图6中点划线所示，轮胎的外部产生变形，狭缝15帮助轮胎芯14轻微地有弹性地变形。这是由于狭缝15的相对表面随着外胎4和轮胎芯14的变形而彼此分开，从而在它们之间形成一个中空部分。当对外胎4施加一个较大载荷时，狭缝15和整个轮胎芯14都发生变形，以承受较大的载荷。

图7显示了第五实施例，即实心轮胎E，由外胎4包裹轮胎芯18组成，轮胎芯18中有一个环形中空部分19，其横截面为圆形并周向延伸，以使轮胎芯18余下的轮辋侧部分比外胎侧部分薄。

由于轮胎芯18带有上述中空部分19的特殊形状，实心轮胎E具有特殊的性能。当施加一个短暂的较小载荷，比如冲击时，轮胎芯18较薄的部分，即轮辋侧部分，产生弹性变形以缓冲冲击。当长时间施加一个较大载荷时，整个轮胎芯18，包括外胎侧较厚的部分，都产生挤压变形以承受载荷。中空部分19的横截面不仅限于图7中所示的圆形，也可以是其它形状，比如椭圆形或扇形。

为了提高轮胎芯18的承载能力，可以在轮胎芯18中植入上述第一实施例中使用的由金属(比如钢)制成的坚固的环状弹簧3a(如图1所示)或者金属丝网。为了达到同一目的，可以将通常形状的金属弹簧、玻璃纤维、布、碳纤维、增强纤维树脂等等混合在一起，制成轮胎芯18。图7中的参考序号18a指示的螺旋形或弓形单股线，是由解开钢丝绳或特殊钢材获得的。金属线的厚度和长度的适当选择，取决于实心轮胎所需的承载能力。比如，可采用周长1-2cm的螺旋形或弓形金属线。

采用螺旋形或弓形金属线是因为，和直的金属线相比，它能随着制成轮胎芯的弹性橡胶的变形而变形。更具体地说，当弹性橡胶产生变形时，直的金属线不能随弹性橡胶的变形而变形，从而与其分离。另一方面，由于螺旋形或弓形金属线具有韧性，能随弹性橡胶的变形而变形，从而可避免与其分离。

通过使用此增强元件，可以防止由于施加较大载荷而使轮胎芯18产生永久变形，从而提高了芯的承载能力，并提高了最终得到的轮胎的韧性。而且，甚至当载荷长时间作用于轮胎芯18并引起轮胎芯18的橡胶部分产生塑性变形时，由金属比如钢制的金属线18a几乎不会产生塑性变形，因而轮胎芯18也不会产生永久变形。因此，即使经过长时间的使用之后，实心轮胎仍能保持它原有的形状和弹性特性，从而提高了实心轮胎的可靠性。上述的增强处理也可应用于本发明含有轮胎芯或环状橡胶元件的任一实施例。

在生产含有上述中空部分的轮胎芯的过程中，轮胎芯18可包括两个被沿轮胎径向延伸的中分平面分开的零件，如第三实施例，即图5中所示的实心轮胎C。在这种情况下，轮胎芯18的硫化处理时间可以缩短，因而可以缩短总的整体生产时间。而且，可以很容易地取出制作中空部分19的模具，从而很容易地制作中空部分，从而轻而易举地生产轮胎18。

图8显示了本发明的第六实施例，即实心轮胎F，由在环状橡胶元件20上整体成型制作的外胎17构成。环状橡胶元件20有一个横截面近似为扇形的中空部分21。因此，元件20的外胎侧部分比轮辋侧部分薄。中空部分21被布置于元件20中并在其中周向延伸。

图9显示了本发明的第七实施例，即实心轮胎G，由在环状橡胶元件23外表面上整体成型制作的外胎17构成。环状橡胶元件23有一个横截面为圆形的环状中空部分24。因此，环状橡胶元件23剩下的外胎侧部分比轮辋侧部分薄。环状中空部分24被布置于元件23中并在其中周向延伸。

依据图8和图9所示的实施例，可以获得如下益处。当向实心轮胎F或G施加一个较小的载荷，比如冲击时，环状橡胶元件20或2 较薄的部分，即外胎侧部分，产生弹性变形以承受载荷。当施加一个较大的载荷时，整个橡胶元件20或23，包括轮辋侧较厚的部分，都产生弹性变形以承受载荷。中空部分21或24的横截面不仅限于图8和图9中所示的扇形或圆形，可以是其它形状，比如椭圆。而且，第六或第七实施例中有一条分离线22，从近似扇形或圆形的中空部分21或24的最深处向轮辋12延伸，因而可以使用模具来制作近似扇形横截面的中空部分21或近似圆形横截面的中空部分24，从而简化了生产工艺。因此，依据第六或第七实施例，由于零件数量减少了，生产工艺被简化了，从而可以提供低成本的实心轮胎。

图10显示了本发明的第八实施例，即实心轮胎H，包括多个形成于轮胎芯27的外表面中的位于环状凹槽5两侧的长狭缝25和短狭缝26。在这种情况中，当在轮胎芯2 7的脊部施加一个载荷时，横跨环状凹槽5两边的橡胶部分弹性弯向内部空腔部分并彼此靠近。而且，长狭缝25和短狭缝26随着外胎4和轮胎芯27的变形也朝向环状凹槽5产生弯曲和弹性变形。另一方面，当在轮胎芯27的脊部施加一个较大载荷时，轮胎芯27被挤压并向环状凹槽5的更深部分产生弹性变形。因此，与上述实施例相比，轮胎芯可以低刚度承受较小载荷，从而更有效地缓冲冲击，并通过高刚度承受较大载荷。换句话说，轮胎芯在各种情况下都能表现出最佳的缓冲效果。

长狭缝25和短狭缝26通常有大约1-10mm宽，但也可以只是一个缺口。圆形横截面的中空部分(未示出)最好制作于狭缝25和26的最深部分，以避免产生裂纹。而且，长狭缝25和短狭缝26不仅可与本实施例中的环状凹槽5一起使用，如果其形状、数量和位置作适当改变，也可以单独使用。另外，也可以将这些狭缝与图6中所示的狭缝16或图7中所示的中空部分19等等适当地组合在一起使用。

图11至图13显示了本发明的第九实施例，即实心轮胎I，与第一实施例相似，其由外胎4包裹在轮胎芯31上构成，轮胎芯31具有适于安装到在车轮41的轮辋上的直径。在下文的描述中，与第一实施例中相同的元件采用相同的参考序号表示，因而其说明不再赘述。

如图11和图12所示，在轮胎芯31的内表面中有4个细长的凹槽32，沿轮胎轴线方向延伸，并彼此相隔90°角周向分布。而且，如图11和图13所示，作为止动元件，在车轮41的轮辋的外表面上有4个凸台42，其位置及形状适于装入凹槽32中。

在这种情况下，即使长时间使用之后，车轮41上的凸台42也能牢固地与轮胎芯31上的凹槽32相接合，因此，轮胎芯31不会相对于车轮41空转。这样，驱动力就能够从车轮41可靠地传递至轮胎芯31和外胎4。而且，当车轮41停止运动时，轮胎芯31和外胎4也停止运动，从而使车辆的制动机构可靠地工作。固定凹槽32和凸台42的数量、位置和形状，并不仅限于以上所述，只要能防止轮胎芯31相对于车轮41滑动，也可以采用其它数量、位置和形状的固定元件。

下面，将介绍另一种带有用于固定轮胎芯的止动元件的实心轮胎车轮。如图14所示，在实心轮胎车轮45的轮辋的外表面上，有4个刃形盘状元件46，它们沿车轮45的径向辐射状凸出，并沿轮胎的轴线方向延伸，并彼此相隔90°角周向分布。安装在车轮45上的轮胎芯采用的是如图1中所示的轮胎芯3或类似部件。在这种情况下，不再需要图11和图12中所示的凸台32。采用的外胎是适于安装在轮胎芯3上的外胎4或类似部件。

盘状元件46的高度可以为5-20mm，需按照轮胎或类似部件的直径做出适当的选择。而且，盘状元件46的边缘是象刀片一样的刃形。当轮胎芯被安装到车轮45上时，盘状元件46的边缘部分就切入由弹性橡胶制成的轮胎芯的内表面。因此，车轮45上的盘状元件46与轮胎芯完全接合，从而即使经过长时间的使用之后，仍能可靠地防止轮胎芯相对于车轮45滑动。这种结构的结果是，驱动力能够可靠地从车轮45传递至上述没有特殊止动元件的任意轮胎芯上。当车轮45停止运动时，轮胎芯也完全停止运动，从而使车辆的制动机构更可靠地工作。作为止动元件的盘状元件46的数量、位置和形状，并不仅限于以上所述，只要能防止轮胎芯相对于车轮45滑动，也可采用其它数量、位置和形状的止动元件。

图15和图16显示了本发明的第十实施例，即实心轮胎J，包括多个相交的凹槽52，即在轮胎芯51的外表面上周向延伸的凹槽和轴向延伸的凹槽。这些凹槽52分布在环状凹槽5的两侧。在下文的描述中，与第一实施例中相同的元件采用相同的参考序号表示，因而其说明不再赘述。

在此实施例中，凹槽52之间的凸台53与外胎4的内表面相接触，以增加轮胎芯51和外胎4之间的摩擦力，从而防止外胎4相对于轮胎芯51滑动，由此避免轮胎芯51的外表面与外胎4的内表面之间的磨损，而且还可以避免在二者之间产生摩擦热。

当在轮胎芯51的脊部施加一个载荷时，横跨环状凹槽5两边的上部弯向内部空腔部分并进一步产生弹性变形以彼此靠近。然后，多个凹槽52随着外胎4和轮胎芯51的变形也朝向环状凹槽5产生弯曲和弹性变形。接着，当在轮胎芯51的脊部施加一个较大载荷时，轮胎芯51被挤压并向环状凹槽5的更深部分产生弹性变形。因此，轮胎芯可以低刚度承受较小载荷，从而更有效地缓冲冲击，并以高刚度承受较大载荷。换句话说，轮胎芯在各种情况下都能表现出最佳的缓冲效果。

多个凹槽52可以只在轮胎的轴线方向上布置。在这种情况下，可以增加轮胎芯51和外胎4之间的沿轮胎旋转方向上的摩擦力，而更有效地防止外胎4在轮胎的旋转方向上相对于轮胎芯51滑动。而且，多个凹槽52也可以只在轮胎的圆周方向上布置。在这种情况下，可以增加轮胎芯51和外胎4之间的沿轮胎轴线方向上的摩擦力，而更有效地防止外胎4在轮胎轴线方向上相对于轮胎芯51滑动。

而且，多个凹槽52最好在朝向外侧时变得更宽。在这种情况下，当载荷作用于轮胎芯51时，横跨环状凹槽52两边的橡胶部分很容易地弹性变形弯曲。因此，当施加一个较小载荷时，相邻凸台53的内壁彼此靠近或接触。换句话说，凹槽之间的凸台产生弹性变形，从而表现出缓冲效果。另外，当在轮胎芯51的脊部施加一个较大载荷时，轮胎芯51朝向环状凹槽5的更深部分产生弹性变形，同时，随着轮胎的变形而受到挤压。在这个例子中，凹槽52的横截面为楔形，但也可以是其它形状，比如倒梯形。但是，在采用楔形截面的情况下，最好在凹槽52最深的部分制作横截面为圆弧的中空部分(未示出)，以避免产生裂纹。而且，多个凹槽52不仅可与本实施例中的环状凹槽5一起使用，如果其形状、数量和位置作适当改变，也可以单独使用。另外，也可以将凹槽52与图6中所示的狭缝16或图7中所示的中空部分19等等适当地组合在一起使用。

因此，上述实心轮胎A-J表现出良好的缓冲效果，这是由相应的轮胎芯或环状橡胶元件的特殊形状产生的。每个轮胎都能以低的刚度承受较小的载荷，并以相应的刚度承受较大的载荷。也就是说，每个轮胎在各种情况下，都可以显示出其最佳的缓冲效果。

上述实心轮胎A-E和H-J中的凹槽5、狭缝16和中空部分19的最大宽度，即在沿轮胎轴线方向上的最大宽度，应大于实心轮胎芯3、10a、14、18、27、31和51沿实心轮胎A-E和H-J的轴线方向截取的近似圆形横截面的最大宽度的0％，但不要超过30％，最好大于0％，不超过20％。而且，上述实心轮胎A-E和H-J的凹槽5、狭缝16和中空部分19的最大深度，即在与轮胎轴线垂直方向(即从外胎到车轮方向)上的最大长度，应大于实心轮胎芯3、10a、14、18、27、31和51沿实心轮胎A-E和H-J的轴线方向截取的近似圆形横截面的最大长度的15％，但不要超过67％(1/3)，最好大于15％，不超过50％。由于最厚的部分承受作用于实心轮胎的最大载荷，环状凹槽或类似部件最好至少制作在沿轮胎轴线方向截取的横截面轮胎在轴线方向上最厚的部分中。在这种情况下，位于凹槽、狭缝或中空部分两侧的部分，在沿轮胎旋转轴方向截取的横截面上.形成近似三角形或扇形，即圆被等分为四份中的一份。当施加一个载荷时，轮胎芯首先在轮胎芯外胎侧的最高点，即轮胎芯沿轮胎轴线方向上最狭窄的部分产生变形.并依次朝向轮胎芯的内部。因此，轮胎芯能以低弹力承受较小的载荷，并以高弹力承受较大的载荷。换言之，轮胎在各种情况下都能表现出最佳的缓冲效果。上述内容也同样适用于实心轮胎F和G中的环状橡胶元件20和23所带有的中空部分21和环状中空部分24。

而且，实心轮胎A-D和H-J中的凹槽5和狭缝16最好从相应的轮胎芯外胎侧部分的最高部分开始制作。由于这种结构，横跨凹槽或狭缝两边的部分，可以独立地产生变形。例如，当外胎在一侧轧上一块卵石或其它类似东西时，就只有对应的轮胎芯一侧的部分产生弹性变形，从而缓冲冲击。

另外，下面将介绍生产上述实心轮胎芯的方法。下文将以生产用于实心轮胎A的轮胎芯3的方法为例进行说明。图17是说明生产轮胎芯的一种方法的剖视示意图。在下文的描述中，为了便于说明，凹槽7和类似部件没有提到，但可以通过在下述的阳模和阴模上增加相应的形状来制作。

如图17所示，作为轮胎芯3的零件生产的有，与轮胎芯3的内部部分相对应的基础部分58；弹性半体56和57，沿与轮胎轴线正交的线分开，弹性半体对应于轮胎芯3的外部部分。这些零件由未经硫化处理的橡胶按照实心轮胎的传统生产方法生产。在这个例子中，使用分立的零件，即弹性半体56和57及基础部分58来制作轮胎芯3的原因是，为了将其牢固地安装到车轮的轮辋上，须通过在基础部分58中植入由钢丝或类似材料制成的胎边芯，以使其更坚硬；而弹性半体56和57，则须保持上述的弹性特性。换言之，基础部分和弹性半体的弹性存在差异。沿与轮胎轴线正交的线分开弹性半体56和57的原因，是为了有利于环状凹槽5的制作。用于轮胎芯的分立元件的数量不仅限于上述，可以是两个或其它数量。

然后，准备阳模51，其形状与沿正交于轮胎轴线的分离线剖开轮胎芯3获得的一个半片相对应。将弹性半体56和基础部分58放入阳模51中。然后，将具有与轮胎芯3的环状凹槽5相对应形状的中间模具53定位于阳模51中。

现在详细介绍中间模具53。图18是用于说明中间模具53结构的平面图。如图18所示，中间模具53包括三个独立模具53a-53c，通过沿轮胎径向按120°角间隔等分中间模具53而获得。因此，各个独立模具53a-53c具有相同的形状，从而允许三个同等的模具作为独立模具53a-53c使用。中间模具53不仅如上述是三分型的，也可以是其它数量的分割类型。而且，中间模具不必等分。

适用于独立模具53a-53c的材料是金属，比如铝、铜和铁。铝有很好的导热性，因而被推荐使用，以缩短下文介绍的硫化处理步骤所需的时间。而且，沿相应的独立模具53a-53c的边缘植入管道62a-62c，流体通过它们流动，以便在硫化处理步骤中进行加热。具有增高沸点的水，例如加硫的水，在加热至适用于硫化处理步骤的温度之后，被注入管道62a-62c中，因此，轮胎芯3的内部可在短时间被加热至硫化处理步骤所需的温度。因而，通过使用管道62a-62c，硫化处理时间可以进一步缩短。但是，如果独立模具53a-53c被制成中空的，其结构强度会降低。相应地，管道62a-62c最好布置于稍微进入独立模具53a-53c最外层的部分。

独立模具53a-53c分别带有凹槽，即定位孔61a-61c。另一方面，阳模51带有三个凸台54(见图17)，用来与定位孔61a-61c相接合，以便将独立模具53a-53c相对于阳模51进行定位。因此，通过定位孔61a-61c和凸台54，独立模具53a-53c能相对于阳模51精确地定位，从而在轮胎芯3中制作出高精度的环状凹槽5。相反地，只要独立模具53a-53c能相对于阳模51精确地定位，也可以在阳模51中制作凹槽，在独立模具53a-53c上制作凸台。定位凹槽和凸台的数量、位置和形状没有特殊的限制。

在独立模具53a-53c的周边上形成有伸出部分63a-63c，它们径向辐射状延伸，超出阳模51的最外圆周(如图18中的点划线所示)。因此，即使所有模具被拼合之后，由于存在伸出部分63a-63c，也可以很容易地对独立模具53a-53c进行操作，从而简化了生产工艺。不使用上述的定位孔61a-61c，阳模51和阴模52也可以通过伸出部分63a-63c相对于独立模具53a-53c定位。而且，伸出部分63a-63c的形状可根据硫化处理机的形状或其它方面做适当改变。

图19是一个剖面图，显示了独立模具之间连接部分的形状。如图19(a)所示，在独立模具53a的一端形成一个三角形接合凹槽65a，在独立模具53b的相对端形成一个三角形凸台65b，相应地定位成型以便与凹槽65a接合。与上述类似的凹槽或凸台被设置在相应的独立模具53a-53c的末端中或其上。凹槽与凸台彼此接合，从而使三个独立模具53a-53c被拼合在一起，形成环状的中间模具53。因此，由于三个独立模具53a-53c的凹槽与凸台彼此紧密咬合以保持中间模具53的形状，即使阴模52在下属的硫化处理步骤中受到挤压从而挤压中间模具53，中间模具53也不会产生变形。而且，由于独立模具53a-53c是通过径向等分中间模具53而获得的，不存在在径向方向延伸穿过中间模具53的分离线。相应地，中间模具抵抗垂直方向作用于其上的弯曲力的强度增强了。这样，可以在轮胎芯3上制作高精度的凹槽5。接合凹槽和凸台可以选择各种形状，例如，它们可以是如图19(b)所示的矩形，或者如图19(c)所示的锥形，只要能保持中间模具53的形状就可以。

参照图17，中间模具53被定位之后，放置弹性半体57。然后，定位阴模52。然后，放置好弹性半体56和57及基础部分58之后，将阳模51和阴模52及中间模具53定位于硫化处理机(未示出)中，在预定的压力和温度下成型。因此，弹性半体56和57及基础部分58在它们的接触面上被粘接在一起，以生产出轮胎芯3的完整形状，而且，经硫化处理的弹性半体56和57的弹性特性得到调整，从而具有上述弹性特性的轮胎芯3就完成了。

硫化处理步骤结束之后，阴模52被从阳模51上取走，然后把最后得到的其中仍带有中间模具53的轮胎芯3从下模具51中取出来。最后，从轮胎芯3上拆下三个独立模具53a-53c。通过上述生产过程，可以生产出带有环状凹槽5的轮胎芯3。

如上所述，弹性半体56和57及基础部分58在它们的接触表面上彼此粘接之后，中间模具53可以作为3个独立模具53a-53c分别被拆下，因此可以很容易地从轮胎芯3上拆下独立模具53a-53c，从而生产出带有环状凹槽5的轮胎芯3。而且，由于中间模具53是被插入轮胎芯3的中央部分的，轮胎芯3的内部可在硫化处理步骤中直接由中间模具53进行加热。相应地，可以在较短的时间内加热整个轮胎芯，由此，硫化处理时间被缩短，从而缩短了总的生产时间。

上文已介绍了带有环状凹槽5的轮胎芯3的生产方法。通过适当地改变中间模具的横截面，也可以用同样的方法生产带有狭缝15的轮胎芯14或类似部件。图20是一个剖视图，显示了中间模具53的独立模具横截面的各个例子。适用于中间模具53的横截面有，图20(a)所示的锥形，图20(b)所示的倒锥形，图20(c)所示的矩形等等，可根据轮胎芯上所需要的凹槽或狭缝的形状来选择。

而且，通过适当改变各个模具的形状，可以用与上述生产方法相同的方式生产：带有环状中空部分19的轮胎芯18，带有中空部分21的环状橡胶元件20，带有环状中空部分24的环状橡胶元件23，带有环状凹槽5、长狭缝25和短狭缝26的轮胎芯27等等。

下面，将介绍生产上述轮胎芯的另一种方法。图21是一个轮胎零件的剖视图，用来说明生产轮胎芯的另一种方法。下文将以生产上述实施例中实心轮胎A的轮胎芯3的方法为例进行说明。

首先，和上述生产过程一样，准备一个未经硫化处理的基础部分58，作为轮胎芯3的一部分，然后将其安装到轮胎成型机的旋转轴上。然后，旋转轴旋转，卷起一片未经硫化处理或部分经硫化处理的弹性橡胶，使之附着在基础部分58的内表面上，形成一个与轮胎芯3的外部部分相对应的弹性部分70a，如图21(a)所示。下一步，通过连续旋转此轴，进一步卷起弹性橡胶片，形成一个由叠层弹性橡胶片构成的弹性部分70b，如图21(b)所示。依照弹性部分70b的形状，此处的环状凹槽变宽，以便上述的中间模具5 3能很容易地被插入其中。而且，为了在下文所述的硫化处理步骤中，将轮胎芯成型为最终的形状(如图21(c)所示)，与环状凹槽宽度增加相对应，弹性部分70c也变宽。

下一步，与上述的生产工艺一样，将图21(b)中所示的轮胎芯零件分别放入阳模51、阴模52和中间模具53中。然后，在预定的压力和温度下由硫化处理机进行成型。因此，基础部分58和弹性橡胶片的弹性部分70b彼此粘接，形成轮胎芯的形状，从而完成了如图21(c)所示的由基础部分58和弹性部分70c组成的轮胎芯。因此，按照这一方法，使用上述的弹性半体56和57，也可以达到与上述方法相同的效果。同时，由于在对轮胎芯进行硫化处理之前，环状凹槽的宽度大于中间模具的宽度，中间模具可以更容易地被插入。

下面，将介绍生产上述实心轮胎的另一种方法。下文将以生产带有狭缝的实心轮胎的方法为例进行说明。图22是一个剖面示意图，用来说明生产轮胎芯的方法。在下文的描述中，为了便于说明，用于接合外胎的凹槽或类似部件没有被提到，但可以通过在下述的第三和第四模具中增加相应的形状来制作。

如图22所示，与传统的实心轮胎芯的生产过程一样，首先准备一个基础部分87，作为轮胎芯3的一部分。基础部分87对应于轮胎芯3的内部部分。轮胎芯除基础部分87以外的其它部分，即，与轮胎芯3外部部分相对应的弹性元件86，可使用与下文所述的第一至第四模具几乎完全相同的模具(区别在于它们没有与基础部分87相对应的部分)，并采用与传统的实心轮胎芯生产过程相同的方法来制作。在这个例子中，采用分立的零件，即弹性元件86和基础部分87的原因是，为了使其与车轮的轮辋牢固的接合，须通过在基础部分87中植入由钢丝或类似材料制成的胎边芯，以使其更坚硬；而弹性元件86，则须表现出上述的弹性特性。换言之，它们之间的弹性存在差异。用于轮胎芯的分立元件的数量不仅限于上述，可以是三个或其它数量。

下一步，基础部分87在第一和第二模具81和82之间沿轮胎轴线方向被夹住、定位并固定。在这个实施例中，第一和第二模具都具有相同的复合圆柱体形状，但其直径不同。通过将第一和第二模具81和82沿轮胎的轴线方向再次分割成两部分而获得的模具也可以用作第一和第二模具。然后，弹性部分86相对于已被第一和第二模具81和82固定的基础部分87放置，通过这种方法，使弹性部分86与基础部分87外表面上预定的部分相接触。

下一步，准备第三模具83和第四模具84，当模具被拼合在一起时，形成一个对应于轮胎芯外部部分的环状中空部分。模具83和84可通过沿轮胎旋转轴线方向延伸的平面分开(图22中的虚线表示第三模具83和第四模具84之间的分离线)。第三和第四模具83和84相对于已在其中定位的基础部分87和弹性部分86的第一和第二模具81和82定位。由于第三和第四模具83和84整体地配有对应于轮胎芯上的狭缝的半圆环状的中间模具零件83a和84a，可以防止中间模具零件83a和84a相对于第三和第四模具83和84移动或产生变形，从而可以在轮胎芯中以较高的精度定位和制作狭缝。

通过将第三和第四模具83和84沿轮胎的轴线方向再次分割成两部分而获得的模具也可以用作第三和第四模具。第三和第四模具也可被分成不止两半。

适用于中间模具83a和84a的材料是金属，比如铝、铜和铁。铝有很好的导热性，因而被推荐使用，以缩短下文介绍的硫化处理步骤所需的时间。而且，在如图17和图18所示的生产过程中，在各个中间模具零件83a和84a的边缘选择性地植入管道(未示出)，流体通过它们流动，以便在硫化处理步骤中进行加热。

下一步，弹性部分86和基础部分87如上所述放置好之后，将第一至第四模具81-84定位于硫化处理机(未示出)中，在预定的压力和温度下成型。因此，弹性部分86和基础部分87在它们的接触面上被粘接在一起，以生产出带有狭缝的轮胎芯的完整形状，而且，弹性部分86的弹性特性得到调整，从而具有上述弹性特性的轮胎芯就完成了。

硫化处理步骤完成之后，取下第三和第四模具83和84，最后从最终得到的轮胎芯上拆下第一和第二模具81和82。通过上述生产过程，可以生产带有狭缝的轮胎芯。在本实施例中，轮胎芯具有近似圆形的横截面，第三和第四模具83和84从外部部分到内部边缘覆盖弹性部分86，并超出轮胎芯最厚的部分。然而，由于弹性部分86具有弹性，易于产生变形，第三和第四模具83和84能从最终得到的轮胎芯上拆下。尤其是，硫化处理步骤完成之后，由于弹性部件86处于高温状态并且柔软，能马上被轻易地取出。

如上所述，只使用四个模具，就可以很容易地生产形状复杂的轮胎芯，即带有狭缝的轮胎芯。而且，由于第三和第四模具83和84上带有中间模具零件83a和84a，从而可以制作出高精度的狭缝。而且，由于中间模具零件83a和84a具有对应于第三和第四模具83和84的狭缝的形状，并被插入轮胎芯的中央部分，因而可以在硫化处理步骤中直接对轮胎芯的内部进行加热。相应地，可以在较短的时间内加热整个轮胎芯，由此，硫化处理时间被缩短，从而缩短了总的生产时间。在本实施例中，已经介绍了带有狭缝的轮胎芯的生产方法。不过，如果改变中间模具横截面的形状，采用同样的生产工艺，也可以生产出带有环状凹槽5的轮胎芯3或类似部件。

本发明可应用于任何类型的实心轮胎，如压装实心轮胎、固化安装实心轮胎和充气实心轮胎。它不仅可在用于叉式起重车、工业用拖拉机、各种低速拖车、装载机或类似设备的实心轮胎中获得应用，也可在通常使用充气轮胎的车辆，如轮椅中获得应用。

Claims (15)

1.一种实心轮胎芯(3)，其包括：一个环状弹性元件，环状弹性元件有一个其上用于安装外胎(4)的内表面的外表面及一个其上用于安装车轮(1)的轮辋(2)的内表面，环状弹性元件包括用于为轮胎芯提供弹性的空腔部分，其中：

所述空腔部分为环状凹槽(5)，环状凹槽(5)沿轮胎芯的圆周方向延伸，同时向芯体的外表面开口，并且所述凹槽沿轮胎轴线方向在靠近轮辋的脊部的部分变宽。

2.根据权利要求1所述的实心轮胎芯，其特征在于环状凹槽与在外胎的内表面上形成的一个凸台相接合。

3.一种实心轮胎芯(3)，其包括一个环状弹性元件，环状弹性元件有一个其上用于安装外胎(4)的内表面的外表面及一个其上用于安装车轮(1)的轮辋(2)的内表面，环状弹性元件包括用于为轮胎芯提供弹性的空腔部分，其中：

所述空腔部分为沿轮胎芯的圆周方向延伸并且向其外表面开口的具有一致宽度的狭缝。

4.一种根据权利要求1至3中任何一项所述的实心轮胎芯，其特征在于所述实心轮胎芯(3)还包括多个形成在轮胎芯(3)外表面的用于增强其弹性的凹槽(52)。

5.根据权利要求4所述的实心轮胎芯，其特征在于多个凹槽在朝向轮胎芯外表面的部分变宽。

6.根据权利要求1或3所述的实心轮胎芯，其特征在于还包括填充在空腔部分的填充物。

7.根据权利要求1或3所述的实心轮胎芯，其特征在于轮胎芯可以在轮胎轴线方向上拆分为多个芯零件。

8.根据权利要求1或3所述的实心轮胎芯，其特征在于还包括植入其中的金属丝网，以增强轮胎芯的硬度。

9.根据权利要求1或3所述的实心轮胎芯，其特征在于还包括在其外表面中或外表面上周向间隔分布的用于将外胎固定在芯的外表面上的凹槽或凸台。

10.根据权利要求1或3所述的实心轮胎芯，其特征在于还包括在其内表面中或内表面上周向间隔分布的用于将车轮固定在芯的内表面上的凹槽或凸台。

11.一种实心轮胎，其特征在于，它包括根据权利要求1或3所述的轮胎芯，以及一种具有安装在轮胎芯外表面上的内表面的外胎。

12.一种实心轮胎，其特征在于，它包括根据权利要求9所述的轮胎芯，以及一种具有与轮胎芯上相应的凸台或凹槽相接合用于固定轮胎芯的形成于其内表面上或内表面中的凹槽或凸台的外胎。

13.一种生产实心轮胎芯的方法，这种实心轮胎芯包括一个环状弹性元件，环状弹性元件有一个其上用于安装外胎的内表面的外表面及一个其上用于安装轮辋的内表面，环状弹性元件包括一个沿轮胎芯圆周方向延伸的空腔部分，空腔部分被定位成型以提高芯的弹性，其特征在于这种方法包括：

第一步，准备作为轮胎芯的零件，i)一个对应于轮胎芯内部部分的基础部分和ii)第一和第二弹性半体，沿穿过轮胎旋转轴线的平面分开其除基础部分外的外部部分而获得；

第二步，将第一弹性半体和基础部分放入第一模具中，第一模具具有与沿穿过轮胎旋转轴线的分离平面分开轮胎芯所形成的半体相对应的形状；

第三步，将具有对应于空腔部分形状的中间模具定位于第一模具中，中间模具包括多个单独的沿实心轮胎径向方向剖开的模具；

第四步，将第二弹性半体放到第一弹性半体上；

第五步，将第二模具定位于已放置有第一、第二弹性半体和基础部分的第一模具和中间模具中，第二模具具有对应于轮胎芯的剩余半体的形状；

第六步，对放置在第一、第二模具和中间模具中的第一、第二弹性半体和基础部分进行硫化处理；

第七步，从第一、第二模具和中间模具中取出已经硫化处理的轮胎芯。

14.一种生产根据权利要求13所述的实心轮胎芯的方法，其特征在于多个独立模具每个都包括用于与相邻的独立模具相接合的接合元件。

15.一种生产实心轮胎芯的方法，这种实心轮胎芯包括一个环状弹性元件，环状弹性元件有一个其上用于安装外胎的内表面的外表面及一个其上用于安装轮辋的内表面，环状弹性元件包括一个沿轮胎芯圆周方向延伸的空腔部分，空腔部分被定位成型以提高芯的弹性，其特征在于这种方法包括：

第一步，准备作为轮胎芯的零件，一个对应于轮胎芯内部部分的基础部分和一个对应于除轮胎芯基础部分的外部部分的弹性部分；

第二步，将基础部分沿轮胎轴线方向夹入并定位于第一模具和第二模具之间，当装配在一起时，模具形成一个对应于基础部分中至少一部分的成型空间；

第三步，将弹性部分放置到已放置于第一和第二模具中的基础部分上；

第四步，将第三和第四模具定位于已放置了基础部分和弹性部分的第一和第二模具上，当模具装配在一起时，第三和第四模具形成一个对应于轮胎芯外部部分的环状中空部分，并可以被沿轮胎旋转轴线延伸的平面分开；

第五步，对放置在第一至第四模具中的弹性部分和基础部分进行硫化处理；

第六步，从第一到第四模具中取出已经硫化处理的轮胎芯。

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