CN211808853U - 一种封闭内支撑式无气轮胎 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种封闭内支撑式无气轮胎，封闭内支撑式无气轮胎包括轮毂、内支撑件和轮胎主体，轮胎主体装配在轮毂上，两者的装配结合面上通过设置凹凸结构进行周向方向的定位，内支撑件采用空心聚氨酯管首尾连接制成的圆环形件，内支撑件置于轮胎主体内，并环绕轮毂；内支撑件至少设置两个，沿轮胎主体的轴线方向依次布置；轮胎主体采用聚氨酯橡胶浇注成型为空心体结构，内支撑件置于轮胎主体的内部空腔中。本申请将内支撑件、圆环形聚氨酯发泡体、高强度涤纶网格布均浇注在轮胎主体的内部空腔中，全封闭包裹的轮胎主体接近现有的有气轮胎形状，但是比有气轮胎安全可靠，强度高，耐磨性好，寿命长，适合大规模的自动化生产加工。

Description

一种封闭内支撑式无气轮胎

技术领域

本实用新型涉及轮胎技术领域，具体地讲，涉及一种封闭内支撑式无气轮胎。

背景技术

目前，绝大部分车辆上使用的轮胎为充气轮胎，充气轮胎是通过将压缩空气充入密闭空间内的方式保持轮胎形状、获得缓冲性能，但是，充气轮胎在被尖刺物扎破或撕裂时很难再保持原有轮胎形状，影响车辆行驶安全，另外，充气轮胎还存在爆胎的危险，尤其是在高速公路上高速行驶的车辆一旦发生轮胎爆胎，将会引起严重的交通事故。

为解决此问题，现在无气轮胎逐步被研发问市，无气轮胎是一种不依靠空气实现支撑力的轮胎，不需要充气，不怕刺扎，这样就从根本上解决了爆胎情况的发生，而且可节省大量橡胶材料。例如授权公告号为CN106541785B的专利、授权公告号为CN106541784B的专利、授权公告号为CN106515313B的专利和授权公告号为CN106739817B的专利，这四个专利中均公开了一种无气轮胎，此种无气轮胎包括橡胶胎面和轮辐，所述橡胶胎面套装在所述轮辐上，所述轮辐包括轮辐外圈、轮辐中圈和轮辐内圈，所述轮辐外圈通过外辐条与所述轮辐中圈固定连接，所述轮辐中圈通过内辐条与所述轮辐内圈固定连接，此种无气轮胎中橡胶胎面厚度通常设置的不厚，无气轮胎的减震缓冲性能主要依靠于轮辐中的轮辐外圈、轮辐中圈和轮辐内圈，存在轮辐易受压变形，且生产制作工艺复杂，在雨水道路行驶时轮辐中易进泥土，且不易清理的缺点。

因此，有必要对现有的无气轮胎进行改进和优化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理、简单、缓冲性能良好、便于加工、拆装方便、外形类似有气轮胎的一种封闭内支撑式无气轮胎，并给出其加工工艺。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：一种封闭内支撑式无气轮胎，包括轮毂、内支撑件和轮胎主体，所述轮胎主体装配在轮毂上，两者的装配结合面上通过设置凹凸结构进行周向方向的定位，其特征在于：所述内支撑件采用空心聚氨酯管首尾连接制成的圆环形件，内支撑件置于轮胎主体内，并环绕轮毂；所述内支撑件至少设置两个，沿轮胎主体的轴线方向依次布置；所述轮胎主体采用聚氨酯橡胶浇注成型为空心体结构，内支撑件置于轮胎主体的内部空腔中。

优选的，该无气轮胎还包括圆环形聚氨酯发泡体，圆环形聚氨酯发泡体置于轮胎主体的内部空腔中，并环绕轮毂，以及位于两个相邻的内支撑件之间，将圆环形聚氨酯发泡体置于轮胎主体内部，能减轻轮胎主体的重量并起缓冲作用。

优选的，所述圆环形聚氨酯发泡体以及内支撑件的外侧包裹一层用于增加轮胎主体强度和寿命的高强度涤纶网格布。

优选的，所述轮毂采用铝合金轮毂，轮毂中心处设置有用于安装汽车车轴的车轴孔，轮毂的一侧为凸边缘挡边结构，该凸边缘挡边结构用于对轮胎主体的一侧进行轴向定位，轮毂的另一侧通过螺栓连接有挡圈；所述挡圈将轮胎主体压紧在轮毂上，防止轮胎主体轴向移位。

优选的，所述内支撑件采用的空心聚氨酯管的管壁中设置有螺旋形的加强筋，所述加强筋采用聚氨酯材质制成或者采用钢丝。

优选的，所述轮胎主体与地接触的面上设置有花纹。

优选的，所述高强度涤纶网格布是采用强力粘胶纤维、聚酯纤维或聚酰胺纤维中的一种先加捻成帘子线，然后编织成网格布，网格的尺寸为17*17mm-22*22mm。

本实用新型还提供了封闭内支撑式无气轮胎的生产工艺，包括轮胎主体浇注工艺，以及轮胎主体与轮毂的装配工艺。

轮胎主体浇注工艺步骤如下：

步骤一：备料：根据用于不同车型的轮胎主体型号确定聚氨酯预聚体与固化剂的比例，将聚氨酯预聚体与固化剂进行混合并搅拌均匀；

步骤二：模具预热至80-90℃；

所述模具包括上模、下模和液压合模盘；所述上模固定设置，所述下模安装在液压合模盘上；液压合模盘能上下升降，其上面中心处安装有模芯；所述上模的上方设置有顶杆机构，下模是由至少十块弧形板组合在一起形成一个和轮胎主体相匹配的浇注区域，弧形板能水平移动地安装在液压合模盘上；

步骤三：模具上加涂脱模剂，将内支撑件、圆环形聚氨酯发泡体、高强度涤纶网格布放在下模中；

步骤四：聚氨酯预聚体和固化剂按温度要求融化，按比例搅拌后进行浇注；

步骤五：放置一定时间加压，一次硫化，温度为120℃左右，硫化时间半小时；

步骤六：开模：首先弧形板向外多方位拉开，顶杆机构向下顶推轮胎主体，同时液压合模盘连同下模向下移动，轮胎主体与上模脱离，取下轮胎主体；

步骤七：进行二次硫化，保温温度90℃，保温时间10小时；得到轮胎主体成品。

轮胎主体与轮毂的装配工艺为：利用压力机将轮胎主体套装在轮毂上，轮胎主体和轮毂周向装配结合面上通过凹凸结构进行周向方向的定位，然后将挡圈通过螺栓和轮毂紧固在一起，对轮胎主体进行轴向定位，从而将轮胎主体紧固在轮毂上，完成装配。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点和效果：

1、轮胎主体采用聚氨酯橡胶浇注成型为空心体结构，并将内支撑件、圆环形聚氨酯发泡体、高强度涤纶网格布均浇注在轮胎主体的内部空腔中，全封闭包裹的轮胎主体接近现有的有气轮胎形状，但是比有气轮胎安全可靠，强度高，耐磨性好，寿命长，适合大规模的自动化生产加工；

2、轮胎主体内设置的内支撑件采用空心聚氨酯管首尾连接制成的圆环形件，并在空心聚氨酯管的管壁中设置有螺旋形的加强筋，空心管的结构有助于增加轮胎的缓冲减震性能；

3、圆环形聚氨酯发泡体能减轻轮胎主体的重量，降低成本；

4、轮胎主体以套装式的方式装配在轮毂上，两者的周向装配结合面上通过设置凹凸结构进行周向方向的定位，轴向方向的定位是通过轮毂一侧设置的凸缘配合挡圈组成法兰夹紧式的轴向固定方式；周向方向采用类似于花键结构凹凸结构进行定位，轴向方向采用法兰夹紧式进行定位，这种安装方法牢固，更换拆装方便，具有通用性，实用性，而国外生产商发布的轮胎主体与轮毂通常为一体设计，存在更换成本高的缺点；

5、轮胎主体加工工艺步骤设计合理，工艺简单，制造成本低；

6、最终安装完成，轮毂凸缘是在靠车辆外边，轮胎主体在中间，档圈是在车辆的内侧，视觉效果好，美观，不易产生轮胎松动。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的方案，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，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是本实施例封闭内支撑式无气轮胎的结构示意图。

图2是本实施例中轮毂的结构示意图。

图3是本实施例中轮胎主体的截面示意图。

图4是本实施例中内支撑件的结构示意图。

图5是本实用新型实施例中模具的结构示意图。

图6是本实用新型实施例中液压合模盘的结构示意图。

附图标记说明：轮胎主体1、轮毂2、凸边缘挡边结构21、挡圈3、高强度涤纶网格布4、内支撑件5、加强筋51、圆环形聚氨酯发泡体6、上模7、下模8、液压合模盘9、顶杆机构10、螺栓11。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步的详细说明，以下实施例是对本实用新型的解释而本实用新型并不局限于以下实施例。

实施例。

参见图1至图6。

本实施例为一种封闭内支撑式无气轮胎，包括轮毂2、内支撑件5、圆环形聚氨酯发泡体6和轮胎主体1。轮胎主体1与地接触的面上设置有花纹，轮胎主体1装配在轮毂2上，两者的装配结合面上通过设置凹凸结构进行周向方向的定位。

内支撑件5采用空心聚氨酯管首尾连接制成的圆环形件，内支撑件5置于轮胎主体1内，并环绕轮毂2；内支撑件5至少设置两个，沿轮胎主体1的轴线方向依次布置，至于内支撑件5设置多少个，根据轮胎的具体尺寸、型号以及用于何种车型上而定。内支撑件5采用的空心聚氨酯管的管壁中设置有螺旋形的加强筋51，加强筋51采用聚氨酯材质制成或者采用钢丝。空心聚氨酯管置于轮胎主体1内，能大大增加轮胎的缓冲减震性能。

圆环形聚氨酯发泡体6置于轮胎主体1内，并环绕轮毂2，以及位于两个相邻的内支撑件5之间，将圆环形聚氨酯发泡体6置于轮胎主体1内部，能减轻轮胎主体1的重量。

圆环形聚氨酯发泡体6以及内支撑件5的外侧包裹一层用于增加轮胎主体1强度和寿命的高强度涤纶网格布4，高强度涤纶网格布4是采用强力粘胶纤维、聚酯纤维或聚酰胺纤维中的一种先加捻成帘子线，然后编织成网格布，网格的尺寸为20*20mm。高强度涤纶网格布4具有强度高、不怕扭曲等优点，能大大提升轮胎主体1的强度和使用寿命。

轮胎主体1采用聚氨酯橡胶浇注成型为空心体结构，并将内支撑件5、圆环形聚氨酯发泡体6、高强度涤纶网格布4均浇注在轮胎主体1的内部空腔中，全封闭包裹的轮胎主体1接近现有的有气轮胎形状，但是比有气轮胎安全可靠，强度高，耐磨性好，寿命长，适合大规模的自动化生产加工。

轮毂2采用铝合金轮毂，轮毂2中心处设置有用于安装汽车车轴的车轴孔，轮毂2的一侧为凸边缘挡边结构21，该凸边缘挡边结构21用于对轮胎主体1的一侧进行轴向定位，轮毂2的另一侧通过螺栓11连接有挡圈3；挡圈3将轮胎主体1压紧在轮毂2上，防止轮胎主体1轴向移位。轮胎主体1以套装式的方式装配在轮毂2上，两者的周向装配结合面上通过设置凹凸结构进行周向方向的定位，轴向方向的定位是通过轮毂2一侧设置的凸缘配合挡圈3组成法兰夹紧式的轴向固定方式；周向方向采用类似于花键结构凹凸结构进行定位，轴向方向采用法兰夹紧式进行定位，这种安装方法牢固，更换拆装方便，具有通用性，实用性，而国外生产商发布的轮胎主体1与轮毂2通常为一体设计，存在更换成本高的缺点。

本实施例中还公开了用于生产制作上述轮胎主体1的模具，该模具包括上模7、下模8和液压合模盘9；上模7固定设置，下模8安装在液压合模盘9上；液压合模盘9能上下升降，其上面中心处安装有模芯（示意图未示出）；上模7的上方设置有顶杆机构10，下模8是由八块弧形板组合在一起形成一个和轮胎主体1相匹配的浇注区域，弧形板能水平移动地安装在液压合模盘9上；考虑到轮胎主体1与地接触的面上设置的花纹的走向是非竖直向上的，因此八块弧形板设计为可向四周水平拉开的方式，以保证花纹的完整性。

本实施例中，封闭内支撑式无气轮胎的生产工艺，包括轮胎主体浇注工艺，以及轮胎主体与轮毂的装配工艺。

轮胎主体1浇注工艺步骤如下：

步骤一：备料：根据用于不同车型的轮胎主体1型号确定聚氨酯预聚体与固化剂的比例，将聚氨酯预聚体与固化剂进行混合并搅拌均匀；

步骤二：模具预热至80-90℃；

模具包括上模、下模和液压合模盘；上模固定设置，下模安装在液压合模盘上；液压合模盘能上下升降，其上面中心处安装有模芯；上模的上方设置有顶杆机构，下模是由至少十块弧形板组合在一起形成一个和轮胎主体1相匹配的浇注区域，弧形板能水平移动地安装在液压合模盘上；

步骤三：模具上加涂脱模剂，将内支撑件5、圆环形聚氨酯发泡体6、高强度涤纶网格布4放在下模中；

步骤四：聚氨酯预聚体和固化剂按温度要求融化，按比例搅拌后进行浇注；

步骤五：放置一定时间加压，一次硫化，温度为120℃左右，硫化时间半小时；

步骤六：开模：首先弧形板向外多方位拉开，顶杆机构向下顶推轮胎主体1，同时液压合模盘连同下模向下移动，轮胎主体1与上模脱离，取下轮胎主体1；

步骤七：进行二次硫化，保温温度90℃，保温时间10小时；得到轮胎主体1成品。

轮胎主体与轮毂的装配工艺为：利用压力机将轮胎主体1套装在轮毂2上，轮胎主体1和轮毂2周向装配结合面上通过凹凸结构进行周向方向的定位，然后将挡圈3通过螺栓和轮毂2紧固在一起，对轮胎主体1进行轴向定位，从而将轮胎主体1紧固在轮毂2上，完成装配。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例说明。凡依据本实用新型专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本实用新型专利的保护范围内。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种封闭内支撑式无气轮胎，包括轮毂、内支撑件和轮胎主体，所述轮胎主体装配在轮毂上，两者的装配结合面上通过设置凹凸结构进行周向方向的定位，其特征在于：所述内支撑件采用空心聚氨酯管首尾连接制成的圆环形件，内支撑件置于轮胎主体内，并环绕轮毂；所述内支撑件至少设置两个，沿轮胎主体的轴线方向依次布置；所述轮胎主体采用聚氨酯橡胶浇注成型为空心体结构，内支撑件置于轮胎主体的内部空腔中。

2.根据权利要求1所述的封闭内支撑式无气轮胎，其特征在于：该无气轮胎还包括圆环形聚氨酯发泡体，圆环形聚氨酯发泡体置于轮胎主体的内部空腔中，并环绕轮毂，以及位于两个相邻的内支撑件之间。

3.根据权利要求2所述的封闭内支撑式无气轮胎，其特征在于：所述圆环形聚氨酯发泡体以及内支撑件的外侧包裹一层用于增加轮胎主体强度和寿命的高强度涤纶网格布。

4.根据权利要求1所述的封闭内支撑式无气轮胎，其特征在于：所述轮毂采用铝合金轮毂，轮毂中心处设置有用于安装汽车车轴的车轴孔，轮毂的一侧为凸边缘挡边结构，该凸边缘挡边结构用于对轮胎主体的一侧进行轴向定位，轮毂的另一侧通过螺栓连接有挡圈；所述挡圈将轮胎主体压紧在轮毂上，防止轮胎主体轴向移位。

5.根据权利要求1所述的封闭内支撑式无气轮胎，其特征在于：所述内支撑件采用的空心聚氨酯管的管壁中设置有螺旋形的加强筋，所述加强筋采用聚氨酯材质制成或者采用钢丝。

6.根据权利要求1所述的封闭内支撑式无气轮胎，其特征在于：所述轮胎主体与地接触的面上设置有花纹。

7.根据权利要求3所述的封闭内支撑式无气轮胎，其特征在于：所述高强度涤纶网格布是采用强力粘胶纤维、聚酯纤维或聚酰胺纤维中的一种先加捻成帘子线，然后编织成网格布，网格的尺寸为17*17mm-22*22mm。

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