專利名稱：低阻力防損傷耐用復(fù)合充氣輪胎的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種具有異型斷面，適用于多種類型輕型車輛和小型飛機的復(fù)合充氣輪胎。
自橡膠充氣輪胎問世以來，因其減振性能好，而得到廣泛的應(yīng)用。而充氣輪胎為了使胎內(nèi)氣體產(chǎn)生減震作用，其輪胎就必須產(chǎn)生形變。但現(xiàn)有的常規(guī)充氣輪胎尤其是輕型充氣輪胎主要是由胎體接地部位的胎冠產(chǎn)生形變來實現(xiàn)減震作用的，該形變將導(dǎo)至接地面積增加，滾動進(jìn)入角變大，胎體膠面及簾線揉動量大，胎體張力分布不均勻，其結(jié)果是輪胎的滾動阻力加大，胎面易發(fā)熱、疲勞、老化、使用年限縮減，這就是常規(guī)充氣輪胎無法同時滿足好的減震性能，小的滾動阻力系數(shù)，長的使用年限的主要原因所在。
同時現(xiàn)有的常規(guī)輕型充氣輪胎，胎面易受機械損傷，尤其是防御地面異物如小鐵釘，碎玻璃等刺穿漏氣的能力差，造成維修費用增加，誤時誤事是其又一嚴(yán)重缺陷。
作為軍警用車輛和小型飛機上的充氣輪胎，不僅希望具有好的機動性能，還希望其有相當(dāng)于實芯橡膠輪胎那樣好的抗強烈沖擊性能。
本發(fā)明旨在提供一種滾動阻力較小，防損傷能力強，使用年限較長，有較好的抗沖擊能力，比實芯輪胎減振性能好，重量輕的輕型充氣輪胎。
本發(fā)明完成過程中，通過對常規(guī)輕型充氣輪胎減振形變和滾動阻力關(guān)系的研究結(jié)果表明，輪胎氣壓高對減小滾動阻力有顯著作用的實質(zhì)在于提高了輪胎胎體的形變強度。而使整個輪胎胎體承受高的胎壓，將嚴(yán)重削弱充氣輪胎應(yīng)起的減振作用，同時胎體所受的張力大，對材料性能要求就高，使用年限將縮短。
本發(fā)明從轉(zhuǎn)移擴散胎體局部形變量入手，采用了與常規(guī)輕型輪胎不同的設(shè)計規(guī)范，取消組成輪胎胎體輪廓，起胎體與地面相接觸作用的胎冠，而改由對胎壓和負(fù)荷不敏感，形變強度很大的實芯承載環(huán)圈來與地面相接觸。在硬路面上，該承載環(huán)圈將承擔(dān)整個輪胎作用于地面的重量。
該承載環(huán)圈在胎壓和負(fù)荷變動時，其橫向接地寬度不變(極小)，縱向接地曲率無突變，而且弧半徑是向有利于減小滾動阻力而變大，地面給胎體的震動和起伏將由承載環(huán)圈向整體擴散吸收，并削減形變造成的張力的集中。
該承載環(huán)圈因厚度和強度大，使胎體離地高度增加，因而阻隔地面對胎體的熱傳導(dǎo)，強化胎體自身散熱能力，給胎體提供遠(yuǎn)較常規(guī)輕型充氣輪胎為高的對機械損傷和異物刺穿的防御能力。
承載環(huán)圈向胎內(nèi)凸起和向胎外凸起一樣，可提高承載環(huán)圈的形變強度，增強胎體防異物刺穿能力，向胎外的凸起高度可適當(dāng)降低，從而既保持了硬路面時的低滾動阻力優(yōu)點，又可適應(yīng)松軟路面，增加輪胎對路面的抓著力，大幅度提高在泥濘和雪地路面中輪胎的防側(cè)滑能力。
承載環(huán)圈向胎內(nèi)凸起，還將對輪胎承受強烈沖擊時，起緩沖和限制胎體最大形變量作用，這對經(jīng)常承受強烈沖擊的輕型車輛和小型飛機防止爆胎事故有實用價值。
該承載環(huán)圈的形狀結(jié)構(gòu)為較常規(guī)輕型充氣輪胎胎冠接地部分橫向?qū)挾日?，徑向厚度大的，一條由胎體接地部位中部向胎體外和(或)內(nèi)表面凸起一定高度和寬度的，且其凸起頂面呈弧形的，與胎體結(jié)合內(nèi)相交處為過渡弧的實芯環(huán)狀圈。我們稱之為承載環(huán)圈，它與常規(guī)輕型充氣輪胎胎體復(fù)合構(gòu)成了本發(fā)明的低阻力、防損傷，耐用復(fù)合充氣輪胎。
該承載環(huán)圈向胎內(nèi)和胎外凸起尺寸，根據(jù)不同的輪胎類型用途要求，應(yīng)在下述范圍內(nèi)選取承載環(huán)圈凸起于胎體外表面的高度為該處胎體厚度的1至10倍，其底部寬度為胎體外直徑的0.3至0.8倍，其頂部寬度為底部寬度的0.3至0.8倍。承載環(huán)圈凸起于胎體內(nèi)表面的高度為胎體內(nèi)直徑的0至0.8倍，其底部弦長為胎體內(nèi)直徑的0至0.7倍，與胎體內(nèi)表面連接處以園弧過渡。承載環(huán)圈的凸起，由胎體內(nèi)至胎體外最高處厚度為該處胎體厚度的4倍至等于胎體內(nèi)直徑。
本發(fā)明輪胎生產(chǎn)時，承載環(huán)圈可與輪胎胎體在生產(chǎn)中一次成形構(gòu)成本輪胎；承載環(huán)圈可與輪胎胎體選用不同材料在生產(chǎn)中分兩階段鑄壓成本輪胎；承載環(huán)圈在胎體外表面凸起部分的環(huán)圈，可由內(nèi)含抗張材料的膠料單獨成形一部件，在使用中通過張力與外表面有槽的輪胎胎體緊固構(gòu)成該部件可更換的本輪胎。
經(jīng)試驗表明，具有承載環(huán)圈的本輪胎確比常規(guī)輕型充氣輪胎滾動阻力系數(shù)小，發(fā)熱量小，內(nèi)張力較均衡，對充氣壓力及負(fù)荷不敏感，使用年限較長，且有良好的防機械損傷和防刺穿漏氣的能力。若承載環(huán)圈采用可更換的套嵌張緊連接方式，并采用與胎體不同的其他高強度，耐磨、彈性復(fù)合材料，不僅本輪胎可獲得更好的性能指標(biāo)，而且因可多次更換磨損的承載環(huán)圈，對消費者而言的使用費用將進(jìn)一步降低，對減少國家資源消耗，亦具有可觀的價值。
以下結(jié)合附圖
對本發(fā)明作進(jìn)一步的描述附圖是本發(fā)明輪胎的斷面圖。本輪胎可為有內(nèi)胎式和空心胎式品種。
參見附圖，(1)輪胎胎體(2)承載環(huán)圈在胎體外表面凸起(3)承載環(huán)圈在胎體內(nèi)表面凸起。
承載環(huán)圈是由輪胎胎體外和(或)內(nèi)表面凸起部分和胎體組成。胎體外和(或)內(nèi)表面的凸起部分除均有提高輪胎形變強度及防損傷防刺穿作用外，分別還有不同的功能。內(nèi)凸起對抗強沖擊起主要作用，其凸起高度將限制最大沖擊形變量，為適應(yīng)有內(nèi)胎結(jié)構(gòu)需要，該內(nèi)凸起及胎內(nèi)各部位均應(yīng)園滑過渡。外凸起與地面相接觸，它承載輪胎全部負(fù)荷，提供旋轉(zhuǎn)力，并是滾動阻力，側(cè)滑力，轉(zhuǎn)向力、發(fā)熱等主要產(chǎn)生部位，故不僅其所用膠料，而且其尺寸形狀等也應(yīng)按上述要求設(shè)計選定。
附圖中的虛線表明承載環(huán)圈在胎體外表成的凸起部分，還可獨立構(gòu)成一環(huán)圈，在應(yīng)用中通過套嵌張緊與胎體結(jié)合成一體。
下面給出三個應(yīng)用實例例一26寸硬邊胎承載環(huán)圈無內(nèi)凸起，外凸起底13毫米，頂7毫米，高8毫米(輕捷，適用于城市道路)例二28寸軟邊胎、承載環(huán)圈內(nèi)凸起，弦20毫米，高8毫米；外凸起，底10毫米，頂5毫米，高6毫米。(外凸起可更換，軟硬及冰雪路面均可適用)例三3.75－19摩托車胎，承載環(huán)圈內(nèi)凸起，弦60毫米，高60毫米；外凸起，底50毫米，頂30毫米，高15毫米，(抗強沖擊，外凸起表面應(yīng)有槽紋)
權(quán)利要求1.一種具有減振空腔和承載環(huán)圈實體的復(fù)合充氣輪胎，其特征在于該輪胎胎體接地部位中部為一條凸起于胎體外和(或)內(nèi)表面，與胎體表面連接處以圓弧過渡，其凸起部分頂面為弧形的實芯承載環(huán)圈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的復(fù)合充氣輪胎，其特征在于承載環(huán)圈在胎體外和(或)內(nèi)表面凸起部分與胎體相結(jié)合成形，結(jié)合成形方式是承載環(huán)圈在胎體外和(或)內(nèi)表面凸起部分在輪胎生產(chǎn)中成形與胎體熱壓鑄成不可拆卸的整體；承載環(huán)圈在胎體外表面凸起部分的環(huán)圈單獨生產(chǎn)，在使用中與胎體通過套嵌后充氣張緊成為該部分可更換的整體。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的復(fù)合充氣輪胎，其特征在于承載環(huán)圈的凸起，由胎體內(nèi)至胎體外最高處厚度為該處胎體厚度的4倍至等于胎體內(nèi)直徑。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的復(fù)合充氣輪胎，其特征在于承載環(huán)圈凸起于胎體外表面的高度為該處胎基厚度的1至10倍，其底部寬度為胎體外直徑的0.3至0.8倍。其頂部寬度為底部寬度的0.3至0.8倍。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的復(fù)合充氣輪胎，其特征在于承載環(huán)圈凸起于胎體內(nèi)表面的高度為胎體內(nèi)直徑的0至0.8倍，其底部弦長為胎體內(nèi)直徑的0至0.7倍。
專利摘要一種異型斷面，適用于多種類型輕型車輛和小型飛機的復(fù)合充氣輪胎。該輪胎胎體接地部位中部為一條凸起于胎體外和(或)內(nèi)表面，與胎體表面連接處以圓弧過渡，其凸起部分頂面為弧形的實芯承載環(huán)圈。該輪胎與常規(guī)充氣輪胎相比，其滾動阻力小，受機械損傷及刺穿漏氣率低，胎體溫升低，與免充氣的實芯輪胎相比，減振性能好，重量輕，成本低。由該輪胎構(gòu)成的車輪具有省力、省油，使用年限長，維護費用低。并可有抗強沖擊和適應(yīng)冰雪地面行駛的能力。
文檔編號B60C5/00GK2123446SQ9220222
公開日1992年12月2日 申請日期1992年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1992年1月28日
發(fā)明者張建國 申請人:張建國