CN209938231U - 一种减震防颠防爆低速胎 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种减震防颠防爆低速胎，属于轮胎领域。本实用新型的减震防颠防爆低速胎，包括：胎体；内腔，其为开设在胎体内部的环形空腔；还包括：防扎腔，其为开设于胎体胎面与内腔之间的孔腔；所述内腔远离防扎腔的一端与胎体接触轮辋的一端之间留有薄层。在胎体胎面和内腔间设置防扎腔，有效避免尖锐物刺入胎体损伤内胎，达到防爆效果，将内腔设在靠近胎体接触轮辋的一端，保证轮胎的减震防颠性能同时增强轮胎的抓地力；本实用新型的减震防颠防爆低速胎通过塑炼、合模、注射、开模、二次合模、注气、硫化、泄压、气密层制备、二次开模直接成型，易于生产制造。

Description

一种减震防颠防爆低速胎

技术领域

本实用新型涉及轮胎领域，更具体地说是涉及一种减震防颠防爆低速胎。

背景技术

低速胎一般用于儿童玩具车、自行车、共享单车、电动车及电动摩托车等行驶速度不高的交通工具，现应用较多的低速轮胎主要有以下两种：

a)实心胎，即无内胎免充气轮胎，随着共享单车热潮的掀起，这种免充气的实心轮胎大量出现，这种轮胎不需要定期充气，且可以防止尖锐物刺入胎体，不会发生爆胎的现象；

b)中空轮胎，胎体中存在内腔的传统轮胎。

实心胎分量重，弹性差，滚动阻力大，虽省去了充气的麻烦且不会爆胎，但是骑行时费力、减震性差且增加了电助力车的电耗，传统轮胎充足气后，骑行阻力小，但其应用在自行车等两轮车的前轮时，由于前轮不承重，会导致前轮抓地力变差，平衡性较差，影响骑行，且传统轮胎需经常充气，发生爆胎的概率大。

经检索，中国专利公开号：CN208359838，公开日：2019年1月11日，公开了轮式车辆、车轮总成及其免充气轮胎，该免充气轮胎包括呈圆环状的轮胎主体；轮胎主体包括胎面、与胎面相对的内表面及连接胎面与内表面的两个侧面；侧面沿轮胎主体的周向设置有贯穿轮胎主体的多个减震通孔；两个侧面沿轮胎主体的周向均设置有多个减震盲孔；多个减震盲孔位于多个减震通孔依次连接形成的圆周曲线内。该申请通过加设减震通孔，有效减少了免充气轮胎弹性差的缺陷，但是未能解决免充气轮胎滚动阻力大，电耗大，骑行费力的缺点。

经检索，中国专利公开号：CN101531120A,公开日：2009年9月16日，公开了一种多腔体防爆车轮，采用4～6个独立的形状为螺旋状的内胎，形成独立的互不相通的多气腔体，在每个内胎上都设置气门嘴。该申请弥补了充气轮胎易爆胎的缺陷，但是这种轮胎制作成本高，充气麻烦，不便于推广应用。

实用新型内容

1.实用新型新型要解决的技术问题

针对现有技术中低速轮胎难以同时满足减震防颠和防爆性能的问题，本实用新型提供了一种减震防颠防爆低速胎。本实用新型的减震防颠防爆低速胎通过将内腔设在靠近胎体接触轮辋的一端，保证轮胎的减震防颠性能同时增强轮胎的抓地力，在胎体胎面和内腔间设置防扎腔，有效避免尖锐物刺入胎体损伤内胎，达到防爆效果。

2.技术方案

为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：

一种减震防颠防爆低速胎，包括，

胎体；

内腔，其为开设在胎体内部的环形空腔；

还包括：

防扎腔，其为开设于胎体胎面与内腔之间的孔腔；

所述内腔远离防扎腔的一端与胎体接触轮辋的一端之间留有薄层。

在内腔和胎面之间设有环形的孔状腔体，增加了尖锐物刺入的阻力，有效避免内腔受到损伤，本方案的防扎腔截面形状包括但不仅限于圆形、椭圆形、水滴形，其中，水滴形截面形状的防扎腔带来的性能提升效果最好；将内腔设置在胎体靠近轮辋处，内腔到胎面之间的胎体部分具有实心轮胎的特性，相当于硬弹簧，抓地力强，稳定性强，路感好，靠近轮辋的内腔则相当于软弹簧，用来弥补前一部分因减震不足而产生颠簸的缺陷，保证骑行的舒适度，且内腔接近轮辋易于内腔散热。

进一步地，所述防扎腔沿胎体径向的截面形状为水滴形。径向截面形状为圆形的防扎腔会影响轮胎使用时的舒适度，形状为椭圆形的防扎腔会影响轮胎使用时的稳定性，水滴形截面的防扎腔性能效果最好。

进一步地，水滴形的大头端靠近内腔方向，小头端靠近胎体胎面方向。水滴形截面的防扎腔相比于圆形截面防扎腔，使用时舒适度更好，相比于椭圆形截面防扎腔，作为骑行轮胎使用时稳定性更好，可有效的防止轮胎骑行时扭动，轮胎行驶时遇到路面凸起物，可使胎面及时回弹，保持骑行稳定，还可与内腔配合起到双重减震的效果，同时，水滴形截面防扎腔可强化胎面，达到很好的防扎防爆效果。

进一步地，还包括气门嘴，其设于胎体侧面，并与内腔连接。在内腔侧面开设固定气门芯的气门嘴并与轮胎外部连通，气门芯可通过气门嘴内置安装在轮胎侧面，外部观察不到气门芯伸出，胎体更换、安装更加方便。

进一步地，所述内腔表面设有气密层，所述气密层厚度为0.5～2.0mm；所述气密层由液态气密层胶料喷涂在内腔表面固化后形成。本方案的低速胎内腔中不设有内胎，由于取消了内胎，轮胎存在气密性问题，为保证胎体的气密性，本方案在内腔内表面设有气密层防止气压从胎体流失，由于传统的气密层粘附工艺无法均匀稳定的将气密层粘附在内腔表面，且粘附法工序复杂，本方案采用喷涂方法将呈液态的气密层胶料固化在内腔表面，喷涂固化后形成的气密层质量更轻、致密薄膜气密性更好，不发生脱层现象，使用寿命更长。

进一步地，减震防颠防爆低速胎的注射、中空、气密层制备和硫化工序均在同一模具内进行；

所述模具包括：

上模具，其上设有与半个胎体形状相同的上型腔，上型腔内设有气门嘴模芯；

中模具，其上设有与内腔形状相匹配的内腔模芯，还设有与防扎腔形状相匹配的防扎腔模芯，还设有与合模后的模腔相连通的注射孔；

下模具，其形状与上模具相对称，其上设有与半个胎体形状相同的下型腔。

本方案设计一种模具来加工本申请的轮胎，根据本申请胎体的结构设计需求设置好中模上内腔模芯和防扎腔模芯的位置，即可加工出符合本申请设计要求的减震防颠防爆低速胎。

进一步地，减震防颠防爆低速胎由如下工艺加工而成：

一、轮胎半成型，包括：

a、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；

b、合模：将上模具、中模具和下模具合拢形成模腔，将模腔抽成真空状态，并加热至 100～150℃；

c、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注满后静置成型；

d、开模：打开模具，取下中模具；

二、硫化成型，包括：

a、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具和下模具二次合拢形成模腔；

b、注气：向轮胎内部空腔中空注入高温高压气体；

c、硫化：对轮胎进行硫化操作；

d、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行泄压；

三、气密层制备，将呈液态的气密层胶料喷入轮胎的内腔中；

四、二次开模：打开模具，取出轮胎。

进一步地，所述气密层制备步骤具体包括：

a、喷吹：通过压缩气体将液态气密层胶料喷吹进入内腔中，喷吹过程持续0.1～0.6min；

b、固化：喷吹阶段完成后，使内腔保持在恒温恒压静置一段时间，固化过程持续0.9～2.2min。

喷吹时间过短会导致形成气密层厚度过薄，气密性不达标，喷吹时间过长会浪费材料且可能导致局部气密层厚度过大，影响轮胎使用性能；固化时间过短会导致气密层胶料未能充分固化在内腔表面，从而形成的气密层薄膜不够牢固而受压力易发生破裂，固化时间过长会增加能耗和生产时间，进而增加生产成本。

进一步地，在进行气密层制备时，保持轮胎内部为压力均匀，从轮胎外部进行均匀加热，呈液态的气密层胶料由0.1～3.0MPa的压缩气体喷吹入内腔中。气密层胶料在轮胎内腔固化时的均匀程度与轮胎内腔的压力和温度有关，当轮胎内部即轮胎内腔的压力均匀，温度均匀时，轮胎内腔各部位气密层胶料固化的厚度均匀一致。

进一步地，合模后将模腔内抽成真空状态，并将模腔加温至100～150℃；注射步骤时，保持60～100℃的注射温度，注射完成后静置5～50s；注气步骤中，向轮胎内部中空注入氮气，压力为0.9～4.9MPa，温度为100～180℃；硫化步骤的持续时间为600～800s。将模腔内抽成真空状态方便注射步骤时橡胶料能更容易注射填满模腔，通过在模具外部加热来保证模腔的温度控制在100～150℃，确保注射入模腔的橡胶料流动性足够，不会预冷粘结在注射孔附近影响橡胶料的注射；保证注射温度在60～100℃之间，确保注射期间橡胶料的流动性，进一步地，本实施例的注射时间控制在30s内，防止注射过慢橡胶料在模腔内提前成型影响后续注射，注射后静置5～50s，在此期间轮胎初步成型，根据制作轮胎的尺寸型号所选参数有所不同；向轮胎内部注入高温高压氮气完成轮胎硫化所需的内压支撑成型，代替传统工艺上采用过热水作为内压支撑，相比于传统工艺，本方案生产成本更低，由于减少了水的加热和输送设备，减少了硫化能耗的40～50％，节约了水处理的费用；注入氮气提高了硫化压力，改善了轮胎的整体性能，缩短硫化时间；本方案注入的氮气为氧质量分数低于10×10^-6的高纯度氮气，对硫化交联密度接近零消耗，提高了硫化后轮胎的质量，且氮气氧含量极低，不会对模具等设备发生氧化，可大大延长设备的使用寿命；本方案硫化步骤的持续时间为600～800s，根据制作的轮胎尺寸型号不同选择不同的参数。

进一步地，设有多组模具，每组模具为固定机位，橡胶料注射设备为注射台，注射台座为活动机位，可以在多个固定机位之间运动，由于硫化等待时间较长，注射台座可以在等待硫化期间对下一组模具进行注射，节约轮胎生产工序的时间，一对多进行轮胎生产，节约空间、能耗，进一步提高生产效率。

3.有益效果

采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)本实用新型的一种减震防颠防爆低速胎，在内腔与胎面之间增设防扎腔，增加尖锐物刺入的阻力，有效避免内腔受到损伤，增加轮胎安全性，降低爆胎率，达到防爆效果；内腔设置在胎体靠近轮辋的一端，保证轮胎的减震防颠性能；内腔与胎面间的胎体部分较宽厚，增加了轮胎抓地力及行驶稳定性；内腔与胎面的距离大，尖锐物不易刺破内腔，且这部分与路面接触型变量小，行驶路感好；骑行过程中内腔中产生的热量可通过金属轮辋散去，比从胎体材质散去更容易，有效减缓胎体内腔老化，进一步降低爆胎风险；

(2)本实用新型的一种减震防颠防爆低速胎，采用沿胎体径向截面形状为水滴形的防扎腔，相比于其他形状的防扎腔，水滴形截面的防扎腔性能效果最佳，水滴形的防扎腔构成的防扎层，增强轮胎行驶时与地面接触的胎面的强度，使尖锐物不易扎破胎面，对于扎入胎面的尖锐物，长度较短的滞留在防扎腔内，不会影响到内腔气压，长度较长的尖锐物刺入内腔后，防扎腔将尖锐物卡在创口处，防止尖锐物脱落引起创口增大，进一步增强了轮胎的安全性，防扎防爆性能更好，采用水滴形截面的防扎腔可有效防止骑行用轮胎使用时发生扭动，可以提高骑行舒适性，同时水滴形截面防扎腔还可与内腔配合双重减震，进一步强化减震性能；

(3)本实用新型的一种减震防颠防爆低速胎，气门嘴开设于胎体侧面，使气门芯可以从轮胎侧面内置安装在胎体上，便于密封，外部观察不到气门芯，延长了气门芯的使用寿命，避免了从轮辋上安装气门芯、更换胎体的麻烦；

(4)本实用新型的一种减震防颠防爆低速胎，通过喷涂方法将呈液态的气密层胶料固化在内腔表面，保证了本实用新型轮胎胎体的气密性，且该气密层制备工艺适宜于内胎结构，制备简单效果好，制得的气密层质量更轻、致密薄膜气密性更好，不发生脱层现象，有效使用寿命更长；

(5)本实用新型的一种减震防颠防爆低速胎，有专门加工本申请轮胎的模具，根据内腔及防扎腔的位置形状来设置中模芯的位置，经过两次合模开模，即可加工出符合本申请设计要求的轮胎，通过模芯位置的设置，可准确的控制防扎腔的形状及内腔与轮辋端的薄层距离，大大降低了本申请减震防颠防爆低速胎的加工难度，保证了成品率，且通过这种模具加工出的轮胎由于是两半相对称的轮胎合模成的，成型后的轮胎平衡度高，有助于提升骑行舒适度；

(6)本实用新型的一种减震防颠防爆低速胎，通过塑炼、合模、注射、开模、二次合模、注气、硫化、泄压、气密层制备、二次开模工艺，一个模具里即能完成轮胎的中空成型、硫化、制备气密层的工序，无需反复转移轮胎、加压、升温等操作，减少了生产工序，降低耗能耗时，大大提高了生产效率，由于减震防颠防爆低速胎是直接在模具中合模后注射成型的，相比于现有的制成中间带孔的条状后弯接后硫化成型的轮胎，本实用新型的方法加工制成的轮胎平衡度更高，更安全；

(7)本实用新型的一种减震防颠防爆低速胎，通过在气密层制备过程中，对喷吹压缩气体压强、外部加热温度和喷吹时间的控制，保持轮胎内腔的压力和温度均匀且稳定在合适的范围，液态气密层胶料在喷吹进入轮胎内腔后可以均匀的附着固化在轮胎内腔表面，从而形成致密且均匀的气密薄层，本实用新型的气密层制备工序简单易实现，得到的气密层更轻更薄，气密性更好；

(8)本实用新型的一种减震防颠防爆低速胎，制成的减震防颠防爆低速胎具有很好的气密性，在使用过程中不会漏气。

附图说明

图1为本实用新型的减震防巅防爆低速胎的剖视图；

图2为图1中A的放大图；

图3为本实用新型的减震防巅防爆低速胎的示意图；

图4为用于制作本实用新型减震防巅防爆低速胎的上模具示意图；

图5为用于制作本实用新型减震防巅防爆低速胎的中模具示意图；

图6为用于制作本实用新型减震防巅防爆低速胎的下模具示意图；

图7为用于制作本实用新型减震防巅防爆低速胎的模具结构示意图。

图中：1、胎体；10、气门嘴；2、内腔；3、防扎腔；4、模具；40、上模具；400、上型腔；401、气门嘴模芯；41、中模具；410、内腔模芯；411、防扎腔模芯；42、下模具；420、下型腔；43、注射孔。

具体实施方式

为进一步了解本实用新型的内容，结合附图对本实用新型作详细描述。

实施例1

本实施例的一种减震防颠防爆低速胎，如图1所示，包括

胎体1；

内腔2，其为开设在胎体1内部的环形空腔；

还包括：

防扎腔3，其为开设于胎体1胎面与内腔2之间的孔腔；

所述内腔2远离防扎腔3的一端与胎体1接触轮辋的一端之间留有薄层。

无内胎轮胎、实心胎重量大，滚动阻力大，作为低速轮胎使用在自行车、电助力车等行驶工具时，会使骑行更费力，加大行驶工具电耗，且其弹性差，减震效果差；传统内胎轮胎胎压不足时行驶费力费电，胎压充足时，不承重的轮胎抓地力减弱，影响骑行的平衡性和舒适度，且传统内胎轮胎易被刺破、易出现爆胎。无内胎轮胎的防爆性能、行驶时的稳定性，内胎轮胎的省力、省电性能，均是低速胎，尤其是用于骑行的低速胎所需要的性能。本实施例对轮胎结构做出改进，使低速胎能兼具减震、防颠和防爆性能。

本实施例的减震防颠防爆低速胎，在传统内胎轮胎的结构基础上做出改进，在胎体1胎面与内腔2之间设有环形的孔状腔体，称为防扎腔3，防扎腔3到胎面之间的部分为防扎层，由于防扎腔3孔径较小，因此不必向孔腔中充气即可使用，当行驶时轮胎遇到尖锐物时，尖锐物需先刺穿防扎层，再穿过防扎腔3，再刺穿防扎腔3与内腔2之间的胎体1才能将内腔2 扎漏，增加了尖锐物刺入的阻力，防扎腔3将充气的内腔2与胎面隔离，有效避免了充气内腔2受到损伤，进而大大降低了轮胎漏气爆胎发生的概率，达到了防爆效果，且防扎腔3的存在还减少了制作轮胎时的材料消耗，降低了轮胎的成本。

进一步地，本实施例将内腔2设置在靠近胎体1接触轮辋的一端，使内腔2远离防扎腔 3的一端与胎体1接触轮辋的一端之间仅留有薄层。留有可充气内腔2保留传统内胎轮胎的优点，本实施例的减震防颠防爆低速胎，内腔2靠近防扎腔3的一端到胎面的距离大于同尺寸传统内胎轮胎，这种设计有如下优点：

1)、使胎体1靠近路面的部分较传统内胎轮胎更为宽厚，增加了轮胎抓地力，有效防止骑行时发生侧滑，行驶稳定；

2)、增大了胎面到内腔2的距离，进一步增加路面尖锐物刺入内腔2的难度，防扎防爆性能更强；

3)、内腔2靠近防扎腔3的一端到胎面的距离更大，这部分胎体1与地面接触时的形变量更小，对路面反应更灵敏，行驶路感好；

4)、内腔2靠近防扎腔3的一端到胎面的部分起“硬弹簧”功能，保证骑行的稳定性，节约电耗，靠近轮辋部分的内腔2起“软弹簧”功能，在震动传递到驾驶者前及时减震防颠，保证骑行的舒适性；

5)、内腔2接近轮辋，与轮辋间仅有一薄层，当骑行过程中内腔2不断回弹产生热量时或在炎热天气骑行时，内腔2中产生的热量通过金属轮辋散热，金属散热性能优于大多数橡胶胎体1，有效减缓胎体内腔老化，同时由于热量气压原因导致的爆胎现象发生率大大降低。

实施例2

本实施例的减震防颠防爆低速胎，应用于双轮车辆的前轮，包括

胎体1；

内腔2，其为开设在胎体1内部的环形空腔；

还包括：

防扎腔3，其为开设于胎体1胎面与内腔2之间的孔腔；

所述内腔2远离防扎腔3的一端与胎体1接触轮辋的一端之间留有薄层。

当双轮车辆在骑行时，重心集中在后轮承受，这就导致前轮会发飘，尤其时前轮为传统内胎轮胎时，前轮抓地力不足，在颠簸的路段会较难控制车辆平衡方向，若改用实心胎、免充气胎，虽然可以解决抓地力不足的问题，但是前轮行驶阻力大，骑行时费力、费电。因此双轮车辆的前轮轮胎需要进行改进以适应骑行重心不同带来的种种缺陷，现有的厂家多依靠调节轮胎橡胶材料的配方来调整前轮轮胎的性能，采用再生橡胶和生胶配合，并提高生胶的加入比例，这种调整方式研发出合适的产品过程较艰难且产品的成本较高，本实施例从结构入手，对双轮车辆前轮的结构进行改进。

本实施例的改进，以传统内胎轮胎结构为基础，在不增加传统内胎轮胎重量的情况下实行，调整内腔2在胎体1中的位置，使胎体1靠近路面的部分具备实心胎抓地力好、稳定性高、路感好的特性，靠近轮辋部分的内腔2则用来弥补胎体1靠近路面部分减震防颠不足的缺陷，震动到达轮辋前由内腔2大幅减弱，内腔2中的热量可及时从轮辋处散去，防扎腔3 则进一步保护内腔2，有效减缓胎体内腔老化，强化轮胎的防爆性能。

实施例3

本实施例的减震防颠防爆低速胎，在实施例1或2的基础上作进一步改进，如图2所示，内腔2远离防扎腔3的一端与胎体1接触轮辋的一端间的距离为r，1mm≤r≤5mm。

内腔2端部与轮辋间的薄层厚度不能过薄或过厚，内腔2截面为类圆形，薄层厚度小于 1mm时，内腔2充气时难以支撑内腔2气压而发生破裂或在减震时不断被压缩回弹，薄层处易受到应力出现裂口，裂口出现后，随着轮胎的使用，裂口很容易扩大，从而影响轮胎使用寿命，且裂口出现也会影响内腔2气密性，导致减震防颠效果降低；薄层厚度大于5mm时，内腔2与胎面间的距离过小，减弱了防扎效果，内腔2设置越接近胎面，轮胎抓地力越差，内腔2设置靠近胎面，胎体1接触地面时形变量大，虽然减震效果有所提升，但是会使轮胎对路面的反应不再灵敏，行驶路感变差，由于薄层厚度大，内腔2减震时产生的热量及行驶时内腔2产生的热量无法通过轮辋散热，依靠胎体1材质散热的话效果不好，加速胎体内腔老化，进而增加炸胎情况的发生率，同时靠近轮辋部分的内腔2难以起“软弹簧”功能，在震动传递到驾驶者前及时减震防颠，保证骑行的舒适性；因此，本实施例控制内腔2远离防扎腔3的一端与胎体1接触轮辋的一端间的距离在1～5mm之间。

实施例4

本实施例的减震防颠防爆低速胎，在实施例1或2或3的基础上作进一步改进，如图1 和图2所示，所述防扎腔3沿胎体1径向的截面形状为水滴形。

在设计防扎腔3形状时，申请人分别设计了三种径向截面形状的防扎腔3，圆形、椭圆形和水滴形，在对三种形状的防扎腔3进行使用检测后发现，圆形截面防扎腔3实际使用时会影响舒适度，椭圆形截面防扎腔3对内腔的保护范围更大，但是会影响轮胎使用时的稳定性，最终发现径向截面形状为水滴形的防扎腔3使用时性能效果最佳。

实施例5

本实施例的减震防颠防爆低速胎，在实施例4的基础上作进一步改进，如图1和图2所示，水滴形的大头端靠近内腔2方向，小头端靠近胎体1胎面方向。

行驶时，轮胎与地面接触的胎面极易受到尖锐石子、钉子的穿刺，水滴形状的防扎腔3，小头端部到胎面之间应力集中，使轮胎行驶时碰到尖锐物时不易刺穿胎面，达到防扎效果，即使发生刺穿情况，刺入轮胎的尖锐物穿过防扎腔3，刺入到轮胎内腔2，防扎腔3的结构特点可以将刺入物卡在创口部位，防止其掉落引起创口部位增大加速漏气，避免爆胎危险发生，若刺入物较短小，则滞留在防扎腔3中，不会影响到内腔2气压；水滴状的防扎腔3有利于将内腔2吸收传来的振幅再分散传递出去，进一步强化减震效果。

在制成骑行车前轮时，骑行时前轮易发生轮胎扭动的情况，采用本实施例的水滴形截面形状的防扎腔3，由于水滴形小头窄大头宽的结构，可以起到类似三角形一样稳定形状的作用，采用本实施例形状的防扎腔3的轮胎在骑行使用时可有效避免轮胎扭动情况的发生，改善了椭圆形截面防扎腔3存在的缺陷；在轮胎使用时，胎面传来的力，在水滴形结构的作用下，促使受力由小头端向大头端两边分散分布，再传递到内腔2上，相比于圆形截面防扎腔 2，大大提升了骑行时的舒适度，提升了骑行稳定性，进而可以节省电动骑行车骑行时的耗电量；受到路面凸起物挤压时，本实施例的防扎腔3结构可以及时使胎面回弹，加强骑行稳定性，与内腔2构成双重减震。

实施例6

本实施例的减震防颠防爆低速胎，在实施例5的基础上作进一步改进，如图3所示，还包括气门嘴10，其设于胎体1侧面，并与内腔2连接。

现有的气门芯多安装在轮胎内壁的轮辋上，安装麻烦，更换胎体1时需要频繁拆卸，且易漏气，本实施例的减震防颠防爆低速胎，内腔2侧面开设固定气门芯的气门嘴10并与胎体 1外部连通，气门芯可通过气门嘴10内置安装在胎体1侧面，外部观察不到气门芯伸出，气门芯处密封更方便可靠，使用寿命更长，且胎体1更换时更加方便。

气门嘴10的设置位置还为气密层制备时喷吹液态气密层胶料提供喷吹口。

实施例7

本实施例的减震防颠防爆低速胎，在实施例4的基础上作进一步改进，所述内腔2表面设有气密层，所述气密层厚度为0.5～2.0mm。

本实施例的减震防颠防爆低速胎内腔2中不设有内胎，轮胎充满气后，在使用时会发生胎压降低的情况，气体会从胎体1泄漏散失，为保证胎压充足，本实施例在内腔2表面设有气密层增加轮胎气密性。

通过本申请的气密层喷涂方法，可制得最薄0.5mm的均匀气密层，厚度低于0.5mm时，制得的气密层会不均匀，且气密性不达标，本实施例的气密层厚度不超过2.0mm，气密层厚度超过2mm基本不会对气密性有太多影响，但是气密层厚度过大浪费气密层胶料增加加工成本，且会影响内腔2容量，对内腔2减震效果有影响，故本实施例控制气密层厚度为0.5～2.0mm。

实施例8

本实施例的减震防颠防爆低速胎，在实施例7的基础上作进一步改进，所述气密层由液态气密层胶料喷涂在内腔2表面固化后形成。

现有的轮胎气密层是将气密层胶料混炼、压延成胶片后粘附在轮胎内腔2上，采用这种气密层制备工艺得到的气密层与胎体1间存在着剪切应力，易使其与胎体1间发生脱层，且易在长时间应力作用下产生裂纹，脱层和裂纹均会造成轮胎漏气，影响气密性，为保证气密性达标，不但对胶料性能的要求很高，对混炼时的炼胶容量、排胶温度、压延工序以及硫化粘附均有着严格的要求，技术要求很高，大多数厂家难以达到要求，所以多通过增大气密层厚度来使气密性达标，但这样会造成轮胎重量增大，材料浪费，影响使用体验，对于本申请胎体1的内腔2结构，内腔2靠近轮辋端，传统的气密层粘附工艺粘附气密层难度较大，容易破坏内腔2与轮辋间的薄层，针对此，本实用新型对气密层在轮胎内腔2表面的制备方法进行优化：将气密层胶料熔炼成呈液态状，将液态状的气密层胶料通过气门嘴10喷吹进入内腔2，液态气密层胶料在内腔2表面均匀固化，形成致密的薄膜层，这种结合方式是由小分子交联成高分子成膜结合，气密层薄膜与胎体1间紧密结合，近似为一体结构，两者间的剪切应力极小，不会发生脱层现象，同种气密层胶料通过喷涂固化形成的气密层与制成胶片粘附成气密层相比，喷涂固化后形成的气密层质量更轻、致密薄膜气密性更好，不发生脱层现象，使用寿命更长。

实施例9

本实施例的减震防颠防爆低速胎，在实施例1～8任意一条的基础上作进一步改进，如图 4、图5、图6和图7所示，减震防颠防爆低速胎的注射、中空、气密层制备和硫化工序均在同一模具4内进行；

所述模具4包括

上模具40，其上设有与半个胎体1形状相同的上型腔400，上型腔400内设有气门嘴模芯401；

中模具41，其上设有与内腔2形状相匹配的内腔模芯410，还设有与防扎腔3形状相匹配的防扎腔模芯411，还设有与合模后的模腔相连通的注射孔43；

下模具42，其形状与上模具40相对称，其上设有与半个胎体1形状相同的下型腔420。

考虑到传统轮胎制备麻烦，本申请的轮胎针对结构做了改进，传统加工方法难以制造本申请的轮胎，本实施例设计一种模具4来加工本申请的轮胎，上模40与中模41合模后，形成的模腔形状与本申请的轮胎一半的形状相匹配，下模42与中模41合模后，形成的模腔形状与本申请的轮胎另一半的形状相匹配，中模41上预留用于注射胎体1胶料的注射孔43，上中下合模后注射胶料，待两半轮胎分别成型后撤去中模41，上模40和下模42合模最终成型完整胎体1，位于中模41上的两组模芯，用于成型胎体1中的内腔2和防扎腔3，采用本实施例的模具4，根据本申请胎体1的结构设计需求设置好中模41上内腔模芯410和防扎腔模芯411的位置，即可加工出符合本申请设计要求的减震防颠防爆低速胎。

实施例10

本实施例的减震防颠防爆低速胎，在实施例9的基础上作进一步改进，由如下步骤加工而成，

一、轮胎半成型，包括：

a、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；

b、合模：将上模具40、中模具41和下模具42合拢形成模腔，将模腔抽成真空状态，并加热至100～150℃；

c、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注满后静置成型；

d、开模：打开模具4，取下中模具41；

二、硫化成型，包括：

a、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具40和下模具42二次合拢形成模腔，

b、注气：向轮胎内部空腔中空注入高温高压气体；

c、硫化：对轮胎进行硫化操作；

d、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行泄压；

三、气密层制备，将呈液态的气密层胶料喷入轮胎的内腔2中；

四、二次开模：打开模具4，取出轮胎。

本实施例的减震防颠防爆低速胎的加工方法，经塑炼、合模、注射和开模步骤，在模具 4内得到了内腔2和防扎腔3成型的上半轮胎和下半轮胎，分别成型于上模具40和下模具42 中，通过在中模40上设置一组形状相对称的半水滴状环形模芯来成型水滴状的防扎腔3，设置一组形状相对称的半内腔形状的模芯，内腔模芯400设置在靠近胎体1成型后轮辋端，来成型内腔2，其中上模具40上竖向向下凸起设置有上模气门嘴11造型模，用于在轮胎成型后安装气门芯，二次合模时，撤走中模具41，上模具40和下模具42直接合模，此时减震防颠防爆低速胎形状已成型，通过注气步骤保证后续操作中轮胎内腔2的形状稳定，对轮胎进行硫化操作，使上半轮胎和下半轮胎成型为完整的轮胎，当硫化进度到达95％以上时，开始对轮胎内部进行泄压，准备进行气密层制备，可从气门嘴10处吹进液态气密层胶料，待气密层胶料固化在轮胎内腔2表层后，二次开模取出轮胎，得到了成型的减震防颠防爆低速胎。

实施例11

本实施例的减震防颠防爆低速胎，在实施例10的基础上做进一步改进，所述气密层制备步骤具体包括：

a、喷吹：通过压缩气体将液态气密层胶料喷吹进入内腔2中，喷吹过程持续0.1～0.6min；

b、固化：喷吹阶段完成后，使内腔2保持在恒温恒压静置一段时间，固化过程持续0.9～2.2min。

喷吹气密层持续时间过短(小于0.1min)会导致形成的气密层薄膜过薄，气密性不达标，喷吹气密层持续时间过长(大于0.6min)浪费材料和时间，对气密层致密度和均匀性的有利影响不大，甚至可能造成局部气密层厚度过大，在后续轮胎使用过程中影响性能；固化时间过短(小于0.9min)会导致喷吹的气密层胶料未充分固化在内腔2表面，影响气密性，固化时间过长(大于2.2min)对气密层固化影响不大，但浪费时间，增加了生产成本。

实施例12

本实施例的减震防颠防爆低速胎，在实施例11的基础上做进一步改进，在进行气密层制备时，保持轮胎内部为压力均匀，从轮胎外部进行均匀加热，呈液态的气密层胶料由0.1～3.0MPa的压缩气体喷吹入内腔2中。

采用压缩气体作为动力源，通过气门嘴10，将液态气密层胶料喷吹进入轮胎内腔2中，喷吹操作方便快捷，根据轮胎型号不同，选用不同压强的压缩气体进行喷吹，压缩气体压强不能过小(小于0.1MPa)，否则无法顺利将液态气密层胶料充分喷吹进入轮胎内腔2中，喷吹效率低，压缩气体压强不能过大(大于3.0MPa)，压强过大导致喷吹速度过快，液态气密层胶料易对气门嘴10附近的轮胎内腔2产生冲击，影响轮胎性能，且喷吹压强过大影响轮胎内腔2压力的均匀性，导致气密层均匀性受到影响。

经申请人实验研究表明，气密层胶料在轮胎内腔2固化时的均匀程度与轮胎内腔2的压力和温度有关，当轮胎内部即轮胎内腔2的压力均匀，温度均匀时，轮胎内腔2各部位气密层胶料固化的厚度均匀一致，从轮胎外部对轮胎进行均匀加热可以加快固化的速度，轮胎内腔2表面升温后方便气密层胶料的附着固化，轮胎外部加热温度为100～150℃，针对轮胎型号不同，选用不同的加热温度，加热温度不能过低(小于100℃)，否则轮胎内腔2表面温度过低，气密层胶料固化效率低，且形成的薄层过薄，不致密，加热温度不能过高(大于150℃)，否则会影响气密层胶料的性能。

实施例13

本实施例的减震防颠防爆低速胎，直径为410mm，由如下步骤加工而成：

一、轮胎半成型，包括：

a、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；

b、合模：将上模具40、中模具41和下模具42合拢形成模腔，将模腔抽成真空状态，并加热至100℃；

c、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注射时温度为60℃，注射时间为10s，注满后静置5s成型；

d、开模：打开模具4，取下中模具41；

二、硫化成型，包括：

a、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具40和下模具42二次合拢形成模腔，

b、注气：向轮胎内部空腔中空注入高温高压氮气，压力为0.9MPa，温度为100℃；

c、硫化：对轮胎进行硫化操作，持续时间为600s；

d、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行泄压；

三、气密层制备，将呈液态的气密层胶料喷入轮胎的内腔2中，在喷吹时，压缩气体压强为0.1MPa，喷吹时间为0.1min，喷吹后静置时间为0.9min，气密层制备过程中轮胎外部加热温度为100℃；

四、二次开模：打开模具4，取出轮胎。

本实施例制得的减震防颠防爆低速胎气密层厚度为0.5mm，充足气后12个月未发生胎压下降，作为双轮骑行车辆前轮使用时，路感好，前轮不飘，舒适度高，电助力车电耗有所降低。

实施例14

本实施例的减震防颠防爆低速胎，直径为640mm，由如下步骤加工而成：

一、轮胎半成型，包括：

a、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；

b、合模：将上模具40、中模具41和下模具42合拢形成模腔，将模腔抽成真空状态，并加热至150℃；

c、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注射时温度为100℃，注射时间为30s，注满后静置50s成型；

d、开模：打开模具4，取下中模具41；

二、硫化成型，包括：

a、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具40和下模具42二次合拢形成模腔，

b、注气：向轮胎内部空腔中空注入高温高压氮气，压力为4.9MPa，温度为180℃；

c、硫化：对轮胎进行硫化操作，持续时间为800s；

d、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行泄压；

三、气密层制备，将呈液态的气密层胶料喷入轮胎的内腔2中，在喷吹时，压缩气体压强为3.0MPa，喷吹时间为0.6min，喷吹后静置时间为2.2min，气密层制备过程中轮胎外部加热温度为150℃；

四、二次开模：打开模具4，取出轮胎。

本实施例制得的减震防颠防爆低速胎气密层厚度为2.0mm，充足气后12个月未发生胎压下降，作为双轮骑行车辆前轮使用时，路感好，前轮不飘，舒适度高，电助力车电耗有所降低。

实施例15

本实施例的减震防颠防爆低速胎，直径为520mm，由如下步骤加工而成：

一、轮胎半成型，包括：

a、塑炼：将橡胶原料塑炼成流体状橡胶料；

b、合模：将上模具40、中模具41和下模具42合拢形成模腔，将模腔抽成真空状态，并加热至130℃；

c、注射：将塑炼后的橡胶料注入模腔中，注射时温度为80℃，注射时间为20s，注满后静置35s成型；

d、开模：打开模具4，取下中模具41；

二、硫化成型，包括：

a、二次合模：将分别内含半个轮胎的上模具40和下模具42二次合拢形成模腔，

b、注气：向轮胎内部空腔中空注入高温高压氮气，压力为2.8MPa，温度为150℃；

c、硫化：对轮胎进行硫化操作，持续时间为720s；

d、泄压：对轮胎内部的高温高压气体进行泄压；

三、气密层制备，将呈液态的气密层胶料喷入轮胎的内腔2中，在喷吹时，压缩气体压强为2.5MPa，喷吹时间为0.4min，喷吹后静置时间为1.9min，气密层制备过程中轮胎外部加热温度为120℃；

四、二次开模：打开模具4，取出轮胎。

本实施例制得的减震防颠防爆低速胎气密层厚度为1.5mm，充足气后12个月未发生胎压下降，作为双轮骑行车辆前轮使用，路感好，前轮不飘，舒适度高，电助力车电耗有所降低。

以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种减震防颠防爆低速胎，包括，

胎体(1)；

内腔(2)，其为开设在胎体(1)内部的环形空腔；

其特征在于，还包括：

防扎腔(3)，其为开设于胎体(1)胎面与内腔(2)之间的孔腔；

所述内腔(2)远离防扎腔(3)的一端与胎体(1)接触轮辋的一端之间留有薄层。

2.根据权利要求1所述的一种减震防颠防爆低速胎，其特征在于：所述防扎腔(3)沿胎体(1)径向的截面形状为水滴形。

3.根据权利要求2所述的一种减震防颠防爆低速胎，其特征在于：水滴形的大头端靠近内腔(2)方向，小头端靠近胎体(1)胎面方向。

4.根据权利要求1所述的一种减震防颠防爆低速胎，其特征在于：还包括气门嘴(10)，其设于胎体(1)侧面，并与内腔(2)连接。

5.根据权利要求4所述的一种减震防颠防爆低速胎，其特征在于：所述内腔(2)表面设有气密层，所述气密层厚度为0.5～2.0mm。

6.根据权利要求1～5任意一条所述的一种减震防颠防爆低速胎，其特征在于：减震防颠防爆低速胎的注射、中空、气密层制备和硫化工序均在同一模具(4)内进行；

所述模具(4)包括：

上模具(40)，其上设有与半个胎体(1)形状相同的上型腔(400)，上型腔(400)内设有气门嘴模芯(401)；

中模具(41)，其上设有与内腔(2)形状相匹配的内腔模芯(410)，还设有与防扎腔(3)形状相匹配的防扎腔模芯(411)，还设有与合模后的模腔相连通的注射孔(43)；

下模具(42)，其形状与上模具(40)相对称，其上设有与半个胎体(1)形状相同的下型腔(420)。

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