[发明专利]一种非充气安全轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及一种非充气安全轮胎，可适用于各种车辆上的轮胎，特别适合于载重轮胎，可提高轮胎的承载能力和安全性。

背景技术

目前，传统充气轮胎虽然应用广泛，但具有易爆胎、漏气、不耐刺扎、不易维护等缺点，尤其是在高速行驶时，爆胎极易造成重大交通事故。

201110394707.1专利文献公开一种非充气轮胎，其包括与地面接触的胎面部；支承上述胎面部的环状带部；轮部，其从上述环状带部沿径向离开，安装于车辆的轮毂上；多个轮幅部，其设置于上述轮部和环状带部之间，上述轮幅部由多个拱形轮幅部和直线状轮幅部构成，该拱形轮幅部按照规定曲率在轮部的外周面上重叠延伸，该直线状轮幅部沿径向连接于该拱形轮幅部的外周面和环状带部的内周面之间。

该现有技术具有如下缺点和问题：

1)多个拱形轮幅部在轮部的外周面上重叠延伸，轮辐部结构较薄，一方面承载能力差，仅适于轻载车辆，无法满足重型车辆的承载；另一方面，加工制造困难，普通模压工艺对模具的要求苛刻，不易成型加工。

2)拱形结构为重叠设置，一旦局部受到损坏，便严重影响整个轮胎的性能，容易导致轮胎报废。

3)在轮部没有防滑结构，易导致轮胎在轮辋上产生周向移动，严重影响轮胎的刹车距离，安全性较差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提出了一种承载能力好的非充气轮胎，其通过辐板加厚和多种减震孔孔径变化可提高轮胎的承载能力，并拓展了轮胎的使用范围且延长轮胎寿命，避免了轮胎行驶过程中的因刺扎漏气、爆胎等无法使用的缺点。

本发明的技术方案为：

一种非充气安全轮胎，从外向内依次为胎面、外环、支撑体和内环，内环与轮辋接触，支撑体为环状结构，其内圆周上设置至少3个沿内环周向均匀分布的第一减震孔，其外圆周上设置与第一减震孔相对应的第二减震孔，第一减震孔和第二减震孔弓形方向相反，第一减震孔的面积之和小于第二减震孔的面积之和。

与现有技术相比，本发明采用有限元对非充气轮胎的结构进行了优化设计，其发明构思不同于201110394707.1专利文献中的多个拱形轮幅部在轮部的外周面上重叠延伸，本发明采用多种减震孔孔径变化，减震孔的面积可因轮胎的承载能力进行适当调节，拓展了这种非充气安全轮胎的应用领域，更重要的是这种组合孔设置的支撑结构可提高轮胎的强度和使用寿命，并满足重载车辆的需要。

优选的是：第一减震孔为半月形，第二减震孔为弧形，第一减震孔弓形方向朝向外环，第二减震孔弓形方向朝向内环，两减震孔的中心线在同一直线上。第一减震孔与第二减震孔不仅起到减震作用，还能降低轮胎的重量，并有利于快速散失较厚的辐板在轮胎行驶过程中因反复变形而产生的热量，提高轮胎的使用寿命。两减震孔中心线在同一条直线上，并且沿轮胎径向分布，提高了轮胎径向的减震效果和抗冲击性，增强了轮胎的舒适性和安全性。

为了优化轮胎结构，本发明采用有限元设计并进一步优化了两减震孔的半径和弦切角，优选的是：第一减震孔的半径R1＜第二减震孔的半径R2，80°≤第一减震孔的弦切角α1≤100°，40°≤第二减震孔的弦切角α2≤90°。该优化结构更有利于轮胎的减震性，且辐板厚度均匀，提高了轮胎的承载能力和使用寿命。

针对载重轮胎，轮胎直径大，重量大，且散热效果差的特点，对重载型轮胎的支撑结构，本发明做了进一步的优化：支撑体还包括设置在第一减震孔和第二减震孔中间、沿周向分布的第三减震孔，第三减震孔为半月形，第三减震孔均匀设置在第二减震孔的间隙内，50°≤第三减震孔的弦切角α3≤90°，第三减震孔弓形方向朝向内环，第一减震孔的半径R1≤第三减震孔R3的半径＜第二减震孔的半径R2。第三减震孔的设置减轻了轮胎的重量，提高了散热效果，使辐板厚度均匀，避免了应力集中，有利于缓冲来自地面的冲击和震动，提高轮胎的使用寿命。

特别地，第三减震孔数量增多或面积增大，可增加舒适性，适合轻载型轮胎或乘用轮胎；第三减震孔数量减少或面积减小，可提高辐板强度，适合重载型轮胎；通过调节第三减震孔的数量和面积大小，可调节轮胎的承载能力和轮胎刚度，拓展了非充气轮胎的使用范围。

对于大型载重轮胎，优选的是：支撑体还包括设置在第二减震孔和第三减震孔中间、沿周向分布的第四减震孔，第四减震孔沿着第二减震孔中心与第一减震孔中心连线左右对称设置，且任意两个对称的第四减震孔与第二减震孔共同形成第一“Y”形结构。