本實(shí)用新型屬于輪胎技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適應(yīng)于乘用車和新能源汽車的免充氣輪胎。

背景技術(shù)：

隨著新能源汽車的廣泛使用，新能源汽車輪胎的安全性、舒適性、能耗和耐磨性受到汽車生產(chǎn)廠商的高度重視。

目前，正在使用的輪胎，大部分都是充氣輪胎，充氣輪胎利用輪胎內(nèi)壓縮空氣的高壓承載車輛的載荷，具有良好的乘坐舒適性。但是充氣輪胎也存在著很大安全短板—易跑氣漏氣，這種現(xiàn)象會(huì)導(dǎo)致輪胎胎面劇烈磨損或不規(guī)則磨損、不耐刺扎，甚至引起爆胎，影響車輛行駛安全?，F(xiàn)有非充氣輪胎采用長(zhǎng)輻條結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)對(duì)材料的抗疲勞強(qiáng)度要求很高，而且其振動(dòng)噪聲問題難以克服，耐用性和舒適性受到限制。

因此，研制一種能夠解決充氣輪胎的漏氣、補(bǔ)胎和爆胎問題的免充氣輪胎成為輪胎技術(shù)領(lǐng)域的迫切要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)上述充氣輪胎存在漏氣、補(bǔ)胎和爆胎的技術(shù)問題，提出一種新型支撐體結(jié)構(gòu)的免充氣輪胎。

為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為：

一種免充氣輪胎，包括沿輪胎徑向由外向內(nèi)依次設(shè)置的橡膠胎面，與橡膠胎面硫化成一體的基部膠，以及對(duì)橡膠胎面起支撐作用的彈性支撐體，彈性支撐體包括與基部膠貼合的外承壓環(huán)，與輪輞相接觸的內(nèi)承壓環(huán)，以及位于外承壓環(huán)和內(nèi)承壓環(huán)之間的中部支撐體，中部支撐體包括沿外承壓環(huán)環(huán)體內(nèi)部周向均勻設(shè)置的第一支撐結(jié)構(gòu)，以及與第一支撐結(jié)構(gòu)間隔均勻設(shè)置的第一軸向通孔。

作為優(yōu)選，第一支撐結(jié)構(gòu)的軸向截面形狀為圓形、多段圓弧形或者邊數(shù)大于等于8的多邊形結(jié)構(gòu)的其中一種，第一軸向通孔為順次連接的半圓、直線以及圓弧組成的通孔。

作為優(yōu)選，沿內(nèi)承壓環(huán)的外部周向均勻設(shè)置有第二軸向通孔。

作為優(yōu)選，中部支撐體還包括自第一支撐結(jié)構(gòu)向第二軸向通孔依次排列的第二支撐結(jié)構(gòu)和第三支撐結(jié)構(gòu)。

作為優(yōu)選，第二支撐結(jié)構(gòu)為一層，第三支撐結(jié)構(gòu)為一或二層，第二支撐結(jié)構(gòu)和第三支撐結(jié)構(gòu)的軸向截面為圓形或者邊數(shù)大于等于8的多邊形。

作為優(yōu)選，第二支撐結(jié)構(gòu)和第三支撐結(jié)構(gòu)的圓形通孔之間設(shè)置有第三軸向通孔。

作為優(yōu)選，第一支撐結(jié)構(gòu)與第二支撐結(jié)構(gòu)之間連接有周向厚度一致的孔壁，孔壁的徑向中心線和與該孔壁相鄰的第一支撐結(jié)構(gòu)通孔、第二支撐結(jié)構(gòu)通孔之間的連心線形成0°-35.5°的角度。

作為優(yōu)選，外承壓環(huán)外側(cè)設(shè)置有指向輪胎轉(zhuǎn)軸方向的軸向截面形狀為倒“凸”字形或內(nèi)凹“十”字形的第一卡槽，在基部膠與外承壓環(huán)結(jié)合面處設(shè)置有與第一卡槽相對(duì)應(yīng)的軸向截面為正“凸”字形或外凸“十”字形的第二卡槽，第一卡槽和第二卡槽沿輪胎周向等間距分布。

作為優(yōu)選，基部膠頂部圓弧設(shè)置為中部高兩端低的兩段或三段相切弧。

作為優(yōu)選，橡膠胎面周向斷面的頂部圓弧設(shè)置為中部高兩端低的兩段或三段相切弧結(jié)構(gòu)，彈性支撐體與橡膠胎面相接處形成為胎肩斜面，胎肩斜面與輪胎行駛軸所在的水平面之間形成的軸向傾斜角度為45°-75°。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

(1)本實(shí)用新型的免充氣輪胎，設(shè)置有彈性支撐體，不需要對(duì)輪胎充氣，解決了輪胎漏氣、補(bǔ)胎和爆胎的問題，同時(shí)在輪胎外承壓環(huán)處周向均勻設(shè)置有第一支撐結(jié)構(gòu)，有助于將輪胎接地壓力均勻的傳遞到中部支撐體，使接地印痕形狀優(yōu)良，接地壓力分布均勻，具有良好的接地性能。

(2)本實(shí)用新型的免充氣輪胎，在輪胎第一支撐結(jié)構(gòu)間隔設(shè)置第一軸向通孔，不僅可以減輕輪胎重量，而且增強(qiáng)了輪胎的散熱能力，提高了輪胎使用壽命。

(3)本實(shí)用新型的免充氣輪胎，中部支撐體包括第二和第三支撐結(jié)構(gòu)，而且第二支撐結(jié)構(gòu)的圓孔尺寸大于第三支撐結(jié)構(gòu)的圓孔尺寸，以將輪胎變形集中于第二支撐結(jié)構(gòu)，減少支撐體在輪胎行駛過程中的高速屈撓變形發(fā)熱，同時(shí)有助于彈性支撐體回彈變形恢復(fù)，提高緩沖性能。

(4)本實(shí)用新型的免充氣輪胎，利用機(jī)械卡槽裝配的方式，在彈性支撐體外承壓環(huán)與基部膠結(jié)合處設(shè)置有機(jī)械卡槽，能夠使胎面與基部膠復(fù)合件鑲嵌到彈性支撐體上，增強(qiáng)了基部膠與彈性支撐體的貼合能力，防止輪胎以較高速度行駛時(shí)彈性支撐體與基部膠產(chǎn)生脫層。

(5)本實(shí)用新型的免充氣輪胎，頂部圓弧采用中部高兩端低的兩段或三段相切圓弧設(shè)計(jì)，能夠使輪胎接地印痕呈現(xiàn)橢圓或方形，減少了胎面的磨損。

(6)本實(shí)用新型的免充氣輪胎，胎肩斜面與輪胎行駛軸所在水平面形成的傾斜角度為45°-75°，使輪胎彈性支撐體傳遞的載荷集中到橡膠胎面中部，有助于改善接地性能。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)正視圖；

圖2為本實(shí)用新型的單節(jié)距等軸測(cè)立體圖；

圖3為本實(shí)用新型的卡槽第一實(shí)施方式等軸測(cè)立體圖；

圖4為本實(shí)用新型的卡槽第二實(shí)施方式等軸測(cè)立體圖；

圖5為本實(shí)用新型的基部膠頂面圓弧示意圖。

以上各圖中：1、橡膠胎面；11、胎肩斜面；2、基部膠；3、彈性支撐體；31、外承壓環(huán)；311、第一卡槽；312、第二卡槽；32、內(nèi)承壓環(huán)；33、中部支撐體；331、第一支撐結(jié)構(gòu)；332、第二支撐結(jié)構(gòu)；333、第三支撐結(jié)構(gòu)；334、第一軸向通孔；335、第二軸向通孔；336、第三軸向通孔；337、孔壁。

具體實(shí)施方式

下面，通過示例性的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行具體描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，在沒有進(jìn)一步敘述的情況下，一個(gè)實(shí)施方式中的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其他實(shí)施方式中。

在本實(shí)用新型的描述中，需要說明的是，術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”、等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖1所示的位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實(shí)用新型和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

參見圖1，圖1是本實(shí)用新型的主體結(jié)構(gòu)正視圖。如圖1所示，一種免充氣輪胎，包括沿輪胎徑向由外向內(nèi)依次設(shè)置的橡膠胎面1，與橡膠胎面1硫化成一體的基部膠2，以及對(duì)橡膠胎面1起支撐作用的彈性支撐體3。彈性支撐體3包括與基部膠2貼合的外承壓環(huán)31，與輪輞相接觸的內(nèi)承壓環(huán)32，以及位于外承壓環(huán)31和內(nèi)承壓環(huán)32之間的中部支撐體33，中部支撐體33包括沿外承壓環(huán)31環(huán)體內(nèi)部周向均勻設(shè)置的第一支撐結(jié)構(gòu)331，以及與第一支撐結(jié)構(gòu)331間隔均勻設(shè)置的第一軸向通孔334。本實(shí)用新型的免充氣輪胎，不需要對(duì)輪胎充氣，解決了輪胎漏氣、補(bǔ)胎和爆胎的問題，同時(shí)在輪胎外承壓環(huán)31環(huán)體內(nèi)側(cè)周向均勻設(shè)置有第一支撐結(jié)構(gòu)331，有助于將輪胎接地壓力均勻的傳遞到中部支撐體33，使輪胎接地印痕形狀優(yōu)良，接地壓力分布比較均勻，既保證了免充氣輪胎具備子午線輪胎的承載能力，又滿足輪胎操縱安全性和舒適性方面的要求。

為提高輪胎接地性能，第一支撐結(jié)構(gòu)331的軸向截面形狀為圓形、多段圓弧形或者邊數(shù)大于等于8的多邊形結(jié)構(gòu)的其中一種，第一軸向通孔334為順次連接的半圓，直線以及圓弧組成的通孔，從而保證了輪胎接地壓力可以均勻的傳遞到中部支撐體，解決了輪胎接地壓力分布不均的問題。

進(jìn)一步的，沿內(nèi)承壓環(huán)32環(huán)體外部周向均勻設(shè)置有由半圓，直線以及圓弧組成的第二軸向通孔335，保證了輪胎接地壓力可以均勻的傳遞至輪胎中心。

繼續(xù)參見圖1，免充氣輪胎的中部支撐體33還包括自第一支撐結(jié)構(gòu)331向第二軸向通孔335依次排列的第二支撐結(jié)構(gòu)332和第三支撐結(jié)構(gòu)333。其中，第二支撐結(jié)構(gòu)332為一層，第三支撐結(jié)構(gòu)333為一或二層，第二支撐結(jié)構(gòu)332和第三支撐結(jié)構(gòu)333的軸向截面為圓形或者邊數(shù)大于等于8的多邊形，同時(shí)第二支撐結(jié)構(gòu)332到第三支撐結(jié)構(gòu)333的圓孔內(nèi)徑尺寸逐漸減小，以將輪胎變形集中于第二層，減少?gòu)椥灾误w3在輪胎行駛過程中的高速變量發(fā)熱，增強(qiáng)了輪胎使用壽命。本實(shí)用新型的免充氣輪胎在承受載荷時(shí)，第一支撐結(jié)構(gòu)331形變量較小，第二支撐結(jié)構(gòu)332至第三支撐結(jié)構(gòu)333形變量依次減小，但其徑向變形率相接近，有助于彈性支撐體3回彈變形恢復(fù)，提高輪胎緩沖性能。

為了減輕輪胎重量，第二支撐結(jié)構(gòu)332和第三支撐結(jié)構(gòu)333的圓形通孔之間設(shè)置有第三軸向通孔336，第三軸向通孔為由半圓、直線及弧組成的通孔，第三軸向通孔336的設(shè)置不僅提高了輪胎的散熱能力，而且均布的半圓弧通孔結(jié)構(gòu)與圓形支撐結(jié)構(gòu)使胎面接地受力比較均勻，進(jìn)一步增強(qiáng)了輪胎接地性能。

參見圖2，圖2為本實(shí)用新型的單節(jié)距等軸測(cè)立體圖。如圖2所示，第一支撐結(jié)構(gòu)331與第二支撐結(jié)構(gòu)332之間連接有周向厚度一致的孔壁337，孔壁337的徑向中心線和與該孔壁337相鄰的第一支撐結(jié)構(gòu)331通孔、第二支撐結(jié)構(gòu)332通孔之間的連心線形成0°-35.5°的角度，從而保證了輪胎的徑向載荷向輪胎中心均勻傳遞，防止輪胎變形，延長(zhǎng)了輪胎使用壽命。

為防止輪胎以較高速度(60km/h-85km/h)行駛時(shí)彈性支撐體3與基部膠2出現(xiàn)脫層現(xiàn)象，除在基部膠2與彈性支撐體3結(jié)合部位在裝配時(shí)采用具備高粘性的專用粘結(jié)劑外，在外承壓環(huán)31外側(cè)設(shè)置有指向輪胎轉(zhuǎn)軸方向的第一卡槽311，在基部膠2與外承壓環(huán)31結(jié)合面處設(shè)置有與第一卡槽311相對(duì)應(yīng)的第二卡槽312，第一卡槽311和第二卡槽312沿輪胎周向等間距分布，第一卡槽311與第二卡槽312嚴(yán)密結(jié)合能夠使橡膠胎面1與基部膠2復(fù)合件鑲嵌到彈性支撐體3上，增強(qiáng)了基部膠2與彈性支撐體3的貼合能力。

參見圖3，圖3為本實(shí)用新型的卡槽第一實(shí)施方式等軸測(cè)立體圖，如圖3所示，第一卡槽311是軸向截面形狀為倒“凸”字形的結(jié)構(gòu)，與第一卡槽311配合使用的第二卡槽312是軸向截面形狀為正“凸”字形的結(jié)構(gòu)。

參見圖4，圖4為本實(shí)用新型的卡槽第二實(shí)施方式等軸測(cè)立體圖，如圖4所示，第一卡槽311是軸向截面形狀為內(nèi)凹“十”字形的結(jié)構(gòu)，與第一結(jié)構(gòu)311配合使用的第二卡槽312是軸向截面形狀為外凸“十”字形的結(jié)構(gòu)。

可以理解的是，本實(shí)用新型中所使用的卡槽并不局限于上述所列舉的倒“凸”字形或內(nèi)凹“十”字形結(jié)構(gòu)，還可以是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的其他適宜的卡槽。

為增強(qiáng)輪胎整體接地性能，基部膠2頂部圓弧設(shè)置為中部高兩端低的兩段或三段相切弧，同時(shí)增加了基部膠與胎面的粘合面積。參見圖5，圖5為本實(shí)用新型的基部膠頂面圓弧示意圖。如圖5所示，當(dāng)基部膠頂面圓弧采用兩段相切弧設(shè)計(jì)時(shí)，即圓弧頂面由弧AB、弧BCD和弧DE組成，其中弧AB與弧BCD相切，弧BCD與弧DE相切，弧AB與弧DE弧長(zhǎng)和半徑都相同，圓弧中點(diǎn)C較兩端A和E高1mm-3mm。

橡膠胎面1的頂部圓弧設(shè)置為中部高兩端低、2mm-5mm行駛面高的兩段或三段相切圓弧，能夠使輪胎接地印痕呈現(xiàn)橢圓或方形，有助于減少橡膠胎面1的磨損。橡膠胎面1頂部圓弧的結(jié)構(gòu)可參考圖5。

繼續(xù)參見圖2，由圖2可知，彈性支撐體3與橡膠胎面1過渡部位形成有胎肩斜面11，胎肩斜面11與輪胎行駛軸所在的水平面形成有軸向傾角。軸向傾角過小，不利于彈性支撐體3邊緣的力向橡膠胎面1中部傳遞，容易造成橡膠胎面1印痕在軸向形成紡錘體形狀；若軸向傾角過大，胎肩斜面11接地載荷過大，容易造成胎肩畸形磨損。本實(shí)施例中，將胎肩斜面11的軸向傾角設(shè)置為45°-75°，彈性支撐體3傳遞的載荷到橡膠胎面1時(shí)集中于橡膠胎面1的中部，從而改善接地性能。

本實(shí)用新型的免充氣輪胎的彈性支撐體3采用具有高強(qiáng)度、高彈性、耐屈撓的低生熱聚性工程材料(如熱聚型聚氨酯或高強(qiáng)樹脂)一次注塑成型，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，避免了普通子午線輪胎制造工藝復(fù)雜、過程控制難的問題。同時(shí)支撐體采用的熱塑性工程塑料比重小，可回收利用，能夠有效降低輪胎質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，降低油耗，更加環(huán)保節(jié)能。