CN218558461U - 一种补强结构、轮胎及车辆 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种补强结构、轮胎及车辆，所述补强结构包括第一补强层和第二补强层，所述第一补强层用于设置于轮胎的胎肩区域，所述第二补强层用于设置于所述轮胎的胎圈区域，且所述第一补强层和所述第二补强层均沿所述轮胎的圆周方向延伸。第一补强层可以设置于轮胎的胎肩区域，第二补强层可以设置于轮胎的胎圈区域，并且第一补强层和第二补强层均可以沿轮胎的圆周方向延伸，第一补强层可以首尾相接，第二补强层也可以首尾相接。第一补强层和第二补强层可以分别增加胎肩区域和胎圈区域的结构强度，当轮胎越过障碍物时，可以减少气密层被割破的概率，可以提高轮胎的承受能力，从而降低轮胎损伤的概率。

Description

一种补强结构、轮胎及车辆

技术领域

本实用新型涉及汽车轮胎技术领域，具体而言，涉及一种补强结构、轮胎及车辆。

背景技术

轮胎作为车辆的主要零部件，是车辆在行驶中唯一与路面接触的关键部件，因此，轮胎的承载能力对行车安全的影响至关重要。

当车辆在路面上高速行驶，并且轮胎通过路面上的障碍物时，轮胎与障碍物的接触位置会受到较高的挤压力，挤压力会迫使轮胎的胎侧发生较大的挤压变形，而且轮胎的内部还有着巨大的充气压，轮胎在瞬时大冲击下可能会承受不住，并最终导致轮胎爆胎。

实用新型内容

本实用新型解决的问题是如何提高轮胎的承受能力，从而降低轮胎损伤的概率。

为解决上述问题，本实用新型提供一种补强结构，其包括第一补强层和第二补强层，所述第一补强层用于设置于轮胎的胎肩区域，所述第二补强层用于设置于所述轮胎的胎圈区域，且所述第一补强层和所述第二补强层均沿所述轮胎的圆周方向延伸。

本实用新型的技术效果为：第一补强层可以设置于轮胎的胎肩区域，第二补强层可以设置于轮胎的胎圈区域，并且第一补强层和第二补强层均可以沿轮胎的圆周方向延伸，第一补强层和第二补强层均可以首尾相接形成环状结构。第一补强层和第二补强层可以分别增加胎肩区域和胎圈区域的结构强度，当轮胎越过障碍物时，可以减少轮胎的气密层被割破的概率，可以提高轮胎的承受能力，从而降低轮胎损伤的概率。

优选地，所述第一补强层包括第一补强层本体和第一补强骨架，所述第一补强层本体沿所述轮胎的圆周方向延伸形成环状结构，所述第一补强骨架沿所述轮胎的圆周方向穿设于所述第一补强层本体内。

优选地，所述第一补强层包括多根所述第一补强骨架，且多根所述第一补强骨架并排设置。

优选地，标定宽度的所述第一补强层包括15至30根所述第一补强骨架。

优选地，所述第一补强骨架的结构强度大于所述第一补强层本体的结构强度。

优选地，所述第一补强骨架采用聚酯帘线、尼龙帘线或芳纶聚酰胺长丝。

优选地，所述第一补强层的厚度范围为大于或者等于0.8mm且小于或者等于1.5mm，所述第一补强层的宽度范围为大于或者等于20mm且小于或者等于40mm，以及所述第二补强层的厚度范围为大于或者等于0.8mm且小于或者等于1.5mm，所述第二补强层的宽度范围为大于或者等于20mm且小于或者等于40mm。

本实用新型还提供一种轮胎，其包括轮胎本体和如上所述的补强结构，所述补强结构设置于所述轮胎本体内。

本实用新型所述轮胎与所述补强结构的有益效果相同，这里不再赘述。

优选地，所述轮胎本体包括内衬层、第一层胎体和第二层胎体，所述补强结构的第一补强层设置于所述内衬层和所述第一层胎体之间，所述补强结构的第二补强层设置于所述第一层胎体和所述第二层胎体之间。

本实用新型还提供一种车辆，其包括如上所述的轮胎。

本实用新型所述车辆与所述补强结构的有益效果相同，这里不再赘述。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种轮胎的断面示意简图；

图2为本实用新型实施例提供的第一补强层的结构示意图；

图3为图2中A-A的截面图；

图4为本实用新型实施例提供的一种轮胎的成型示意简图；

图5为本实用新型实施例提供的轮胎驶向障碍物的示意图；

图6为本实用新型实施例提供的轮胎与障碍物接触时轮胎发生变形的示意图；

图7为本实用新型实施例中轮胎通过障碍物时进行仿真模拟分析得到的压力分布示意图；

图8为本实用新型实施例中轮胎上第一处受力最大的位置；

图9为本实用新型实施例中轮胎上第二处受力最大的位置。

附图标记说明：

1、第一补强层；11、第一补强层本体；12、第一补强骨架；2、第二补强层；3、胎肩；4、胎圈；5、轮胎本体；51、内衬层；52、第一层胎体；53、第二层胎体；6、胎面；7、胎侧；8、障碍物。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

参见图1、图5至图9所示，为本实用新型实施例的一种补强结构，其包括第一补强层1和第二补强层2，所述第一补强层1用于设置于轮胎的胎肩3区域，所述第二补强层2用于设置于所述轮胎的胎圈4区域，且所述第一补强层1和所述第二补强层2均沿所述轮胎的圆周方向延伸。

具体地，结合图5和图6所示，为轮胎通过障碍物8的实验过程，当轮胎高速通过路面上的障碍物8时，轮胎的胎面6先与障碍物8接触，胎面6会受到超高的垂向冲击力，轮胎的胎侧7由于受到挤压会产生挤压变形，该挤压变形会造成轮胎的胎肩3区域与轮胎的胎圈4区域发生较大的摩擦，并且在超强的垂向冲击力作用下胎圈4区域或胎肩3区域会与轮辋的轮缘接触，导致轮胎的气密层被割破，轮胎内部巨大的充气压会在被割破的位置产生很强的集中应力，该应力突破轮胎内部帘线的正常扯断力后，从而造成轮胎帘线的断裂，并最终导致了轮胎的爆破。

结合图7至图9所示，为对轮胎通过障碍物8时进行的CAE(ComputerAidedEngineering、计算机辅助工程)仿真分析，可知轮胎在通过障碍物8时，轮胎内部的帘线受力最大位置有两处，分别处于图8中的B位置和图9中的C位置，其中，B位置指的是胎肩3区域，C位置指的是胎圈4区域，即帘线的破坏点位于胎肩3区域和胎圈4区域。

补强结构可以包括第一补强层1和第二补强层2，第一补强层1可以设置于轮胎的胎肩3区域，第二补强可以设置于轮胎的胎圈4区域。第一补强层1和第二补强层2的结构相同均为长方形结构，并且第一补强层1和第二补强层2均可以沿轮胎的圆周方向延伸，本实施例中，第一补强层1可以延伸至首尾相接形成第一圆环结构，第二补强层2也可以延伸至首尾相接形成第二圆环结构，使得第一补强层1可以覆盖整个胎肩3区域，第二补强层2可以覆盖整个胎圈4区域，从而增加胎肩3区域和胎圈4区域的结构强度，当轮胎越过障碍物8时，可以减少胎肩3区域和胎圈4区域的气密层被割破的概率，并且可以减少胎肩3区域和胎圈4区域的帘线断裂的概率，可以提高轮胎的承受能力，从而降低轮胎损伤的概率。

更具体而言，本实施例中，可以设有两个第一补强层1和两个第二补强层2，并且两个第一补强层1可以分别设置于轮胎相对两侧的胎肩3区域，两个第二补强层2可以分别设置于轮胎相对两侧的胎圈4区域，两个第一补强层1可以分别增加两个胎肩3区域的结构强度，以及两个第二补强层2可以分别增加两个胎圈4区域的结构强度，可以精准补强轮胎破坏点位置的强度，提升轮胎耐冲击和防止爆胎的能力，还可以节省材料。

参见图1至图3所示，在一些实施例中，所述第一补强层1包括第一补强层本体11和第一补强骨架12，所述第一补强层本体11沿所述轮胎的圆周方向延伸形成环状结构，所述第一补强骨架12沿所述轮胎的圆周方向穿设于所述第一补强层本体11内。

具体地，第一补强层1可以包括第一补强层本体11和第一补强骨架12，第一补强层本体11的形状为长方形结构，并且第一补强层本体11可以沿轮胎的圆周方向延伸至首尾相接形成环状结构。第一补强骨架12的形状为线条结构，并且第一补强骨架12可以沿轮胎的圆周方向穿设于第一补强层本体11的内部，更具体而言，第一补强层本体11包覆于第一补强骨架12外，第一补强骨架12可以增加第一补强层本体11的结构强度，使得第一补强层1可以承受更大的冲击力，进一步提高轮胎的承受能力，从而降低轮胎损伤的概率。

同样地，第二补强层2可以包括第二补强层本体和第二补强骨架，第二补强层本体的形状也可以为长方形结构，并且第二补强层本体也可以沿轮胎的圆周方向延伸至首尾相接形成环状结构。第二补强层2骨架的形状也为线条结构，并且第二补强骨架可以沿轮胎的圆周方向穿设于第二补强层本体的内部，更具体而言，第二补强层本体可以包覆于第二补强骨架外，第二补强骨架可以增加第二补强层本体的结构强度，使得第二补强层2可以承受更大的冲击力，进一步提高轮胎的承受能力，从而降低轮胎损伤的概率。

参见图2和图3所示，在一些实施例中，所述第一补强层1包括多根所述第一补强骨架12，且多根所述第一补强骨架12并排设置。

具体地，第一补强层1可以包括多根第一补强骨架12，并且多根第一补强骨架12间隔穿设于第一补强层本体11的内部。本实施例中，多根第一补强骨架12并排平行设置，并且每根第一补强骨架12也可以沿轮胎的圆周方向延伸至首尾相接形成环状结构，可以增加第一补强骨架12的抗拉能力，设置多根第一补强骨架12可以进一步增加第一补强层1的结构强度。

同样地，第二补强层2也可以包括多根第二补强骨架，并且多根第二补强骨架也可以间隔穿设于第二补强层本体的内部，而且多根第二补强骨架可以并排平行设置，每根第二补强骨架也可以沿轮胎的圆周方向延伸至首尾相接形成环状结构，可以增加第二补强骨架的抗拉能力。同理，设置多根第二补强骨架可以进一步增加第二补强层2的结构强度。

在一些实施例中，标定宽度的所述第一补强层1包括15至30根所述第一补强骨架12。

具体地，可以根据不同的车型设置第一补强骨架12和第二补强骨架的数量，经过实验和计算，优选地，标定宽度为25.4mm，当第一补强层1的宽度为25.4mm时，第一补强骨架12的数量范围为15根至30根。

更具体而言，当车辆的车身比较重，并且对车辆的安全性能要求更高时，每个第一补强层1的内部可以设置数量较多的第一补强骨架12；当车辆的车身比较轻，并且车辆更偏向于经济实用的方向时，每个第一补强层1的内部可以设置数量较少的第一补强骨架。同理地，第二补强层2内部第二补强骨架的数量可以采用上述同样的方式设置。

在一些实施例中，所述第一补强骨架12的结构强度大于第一补强层本体11的结构强度。

具体地，第一补强层本体11和第一补强骨架12可以采用两种不同的材料制得，第一补强层本体11采用粘附能力强的材料制得，使得第一补强层本体11可以紧密贴合于轮胎的内部，使得第一补强层1可以精准定位于胎肩3区域。第一补强骨架12采用抗拉能力强的材料制得，可以增加第一补强层1的结构强度，并且第一补强骨架12的结构强度大于第一补强层本体11的结构强度，进而提高轮胎的承受能力，从而降低轮胎损伤的概率。

在一些实施例中，所述第一补强骨架12采用聚酯帘线、尼龙帘线和芳纶聚酰胺长丝中的任一种制得。

具体地，第一补强骨架12可以采用聚酯帘线、尼龙帘线和芳纶聚酰胺长丝中的任一种制得，可以根据实际情况考虑采用那种材料制作第一补强骨架12。

更具体而言，芳纶聚酰胺长丝是用于制作防弹衣的材料，芳纶聚酰胺长丝的抗拉强度高于聚酯帘线和尼龙帘线的抗拉强度，但是芳纶聚酰胺长丝的价格要高于聚酯帘线和尼龙帘线的价格，对于车身更重和档次更高度汽车可以采用芳纶聚酰胺长丝制作第一补强骨架12，对于车身较轻的汽车可以采用聚酯帘线或者尼龙帘线制作第一补强骨架12。

同样地，第二补强骨架也可以采用聚酯帘线、尼龙帘线和芳纶聚酰胺长丝中的任一种制得，同理地，可以根据实际情况考虑采用那种材料制作第二补强骨架。

在一些实施例中，所述第一补强层1的厚度范围为大于或者等于0.8mm且小于或者等于1.5mm，所述第一补强层1的宽度范围为大于或者等于20mm且小于或者等于40mm。第二补强层2的厚度范围为大于或者等于0.8mm且小于或者等于1.5mm，所述第二补强层2的宽度范围为大于或者等于20mm且小于或者等于40mm。

具体地，第一补强层1的厚度范围可以为大于或者等于0.8mm并且小于或者等于1.5mm，第一补强层1的宽度范围可以为大于或者等于20mm并且小于或者等于40mm，第一补强层1采用上述尺寸可以覆盖胎肩3区域。

同样地，第二补强层2的厚度范围也可以为大于或者等于0.8mm并且小于或者等于1.5mm，第二补强层2的宽度范围也可以为大于或者等于20mm并且小于或者等于40mm，第二补强层2采用上述尺寸可以覆盖胎圈4区域。使得可以精准补强轮胎破坏点位置的强度，提升轮胎耐冲击和防止爆胎的能力，还可以节省材料。

参见图1和图4所示，为本实用新型另一实施例的一种轮胎，其包括轮胎本体5和如上所述的补强结构，所述补强结构穿设于所述轮胎本体5内。

具体地，轮胎可以包括轮胎本体5和补强结构，并且补强结构可以设置于轮胎本体5的内部，即在制造轮胎的时候将补强结构镶嵌于轮胎本体5的内部，可以使得补强结构与轮胎本体5贴合得更紧密，可以进一步提升轮胎耐冲击和防止爆胎的能力。

参见图1和图4所示，在一些实施例中，所述轮胎本体5包括内衬层51、第一层胎体52和第二层胎体53，所述补强结构的第一补强层1设置于所述内衬层51和所述第一层胎体52之间，所述补强结构的第二补强层2设置于所述第一层胎体52和所述第二层胎体53之间。

具体地，轮胎本体5可以包括内衬层51、第一层胎体52和第二层胎体53，再制造轮胎的时候可以先将内衬层51贴附于内衬成型鼓上，内衬层51贴附完成后，可以通过镭射灯进行定位，再根据定位点将第一补强层1沿圆周方向贴合于内衬层51上，使得第一补强层1位于胎肩3区域，接着将第一层胎体52贴附于内衬层51上，并且第一层胎体52可以覆盖第一补强层1，使得第一补强层1位于内衬层51和第一层胎体52之间。

同样地，可以再次通过镭射灯进行定位，根据定位点将第二补强层2沿圆周方向贴合于第一层胎体52上，使得第二补强层2位于胎圈4区域，接着将第二层胎体53贴附于第一层胎体52上，并且第二层胎体53可以覆盖第二补强层2，使得第二补强层2第一层胎体52和第二层胎体53之间。

根据对轮胎进行的受力仿真分析，可以知道轮胎的第一层胎体52内部的帘线受力最大的位置处于胎肩3区域，轮胎的第二层胎体53内部的帘线受力最大的位置处于胎圈4区域。第一补强层1可以增加第一层胎体52位于胎肩3区域的结构强度，可以减少第一层胎体52内部的帘线被拉扯断的概率，第二补强层2可以增加第二层胎体53位于胎圈4区域的结构强度，可以减少第二层胎体53内部的帘线被拉扯断的概率，可以进一步精准补强轮胎破坏点位置的强度，提升轮胎耐冲击和防止爆胎的能力。

本实用新型另一实施例的一种车辆，其包括如上所述的轮胎。

本实用新型所述车辆与所述补强结构的有益效果相同，这里不再赘述。

虽然本发明公开披露如上，但本发明公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本发明公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种补强结构，其特征在于，包括第一补强层(1)和第二补强层(2)，所述第一补强层(1)用于设置于轮胎的胎肩(3)区域，所述第二补强层(2)用于设置于所述轮胎的胎圈(4)区域，且所述第一补强层(1)和所述第二补强层(2)均沿所述轮胎的圆周方向延伸。

2.根据权利要求1所述的补强结构，其特征在于，所述第一补强层(1)包括第一补强层本体(11)和第一补强骨架(12)，所述第一补强层本体(11)沿所述轮胎的圆周方向延伸形成环状结构，所述第一补强骨架(12)沿所述轮胎的圆周方向穿设于所述第一补强层本体(11)内。

3.根据权利要求2所述的补强结构，其特征在于，所述第一补强层(1)包括多根所述第一补强骨架(12)，且多根所述第一补强骨架(12)并排设置。

4.根据权利要求3所述的补强结构，其特征在于，标定宽度的所述第一补强层(1)包括15至30根所述第一补强骨架(12)。

5.根据权利要求2所述的补强结构，其特征在于，所述第一补强骨架(12)的结构强度大于所述第一补强层本体(11)的结构强度。

6.根据权利要求2所述的补强结构，其特征在于，所述第一补强骨架(12)采用聚酯帘线、尼龙帘线或芳纶聚酰胺长丝。

7.根据权利要求1所述的补强结构，其特征在于，所述第一补强层(1)的厚度范围为大于或者等于0.8mm且小于或者等于1.5mm，所述第一补强层(1)的宽度范围为大于或者等于20mm且小于或者等于40mm，以及所述第二补强层(2)的厚度范围为大于或者等于0.8mm且小于或者等于1.5mm，所述第二补强层(2)的宽度范围为大于或者等于20mm且小于或者等于40mm。

8.一种轮胎，其特征在于，包括轮胎本体(5)和如权利要求1-7任一项所述的补强结构，所述补强结构设置于所述轮胎本体(5)内。

9.根据权利要求8所述的轮胎，其特征在于，所述轮胎本体(5)包括内衬层(51)、第一层胎体(52)和第二层胎体(53)，所述补强结构的第一补强层(1)设置于所述内衬层(51)和所述第一层胎体(52)之间，所述补强结构的第二补强层(2)设置于所述第一层胎体(52)和所述第二层胎体(53)之间。

10.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8或9所述的轮胎。

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