[实用新型]一种免充气轮胎

说明书

本实用新型公开了一种免充气轮胎，包括位于内部的支承内环，位于外层的胎面，以及设置在所述支承内环和胎面之间的弹性支撑体，其特征在于，所述弹性支撑体为均匀填充在所述支承内环和胎面之间的三维点阵材料，所述三维点阵材料包括多个沿空间延拓布置的单胞组件，所述单胞组件为由弹性杆件构成的呈多面体形状的稳定结构。本实用新型具有结构设计合理，接地面的压力分散均匀，承载能力强，安全性好，具有减震吸能抗冲击等优点。

技术领域

本实用新型涉及轮胎技术领域，特别的涉及一种免充气轮胎。

背景技术

目前，正在使用的轮胎，大部分都是充气轮胎，充气轮胎利用轮胎内压缩空气的高压承载车辆的载荷，具有良好的乘坐舒适性。但是当充气轮胎被扎破时容易发生漏气，使轮胎承载能力减弱，并会对轮胎胎面产生剧烈磨损或不规则磨损，当胎内充气压力过大时还会发生爆胎，影响车辆行驶安全。

免充气轮胎也就是不用充气的轮胎，不借助空气，仅利用轮胎自身材料和结构实现支撑、缓冲性能。目前，常见的免充气轮胎主要有两种，一种是橡胶实心轮胎。这种轮胎已经有上百年的生产历史。主要特征是，胎体重量大、弹性差、滚动阻力大、承载大。适用于运动速度慢载重要求比较大的车辆。另一种是开式结构轮胎。采用聚氨酯材料为原料，利用开式结构、管型交错三维减震制作而成，优点是外观美观、重量轻，缺点是低速行驶，不耐高温。

显然，现有的免充气轮胎只能应用在低速行驶工况，因此，研发出一种具有舒适性、安全性和耐用性的非实心免充气轮胎成为汽车和轮胎行业的首要任务。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计合理，接地面的压力分散均匀，承载能力强，安全性好的免充气轮胎。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种免充气轮胎，包括位于内部的支承内环，位于外层的胎面，以及设置在所述支承内环和胎面之间的弹性支撑体，其特征在于，所述弹性支撑体为均匀填充在所述支承内环和胎面之间的三维点阵材料，所述三维点阵材料包括多个沿空间延拓布置的单胞组件，所述单胞组件为由弹性杆件构成的呈多面体形状的稳定结构。

三维点阵材料是一种具有高孔隙率以及周期性结构的先进轻质多功能材料，由于填充在支承内环和胎面之间的三维点阵材料的单胞组件由弹性杆件构成，使得轮胎在实现轻量化的同时仍然具有良好的弹性。由于三维点阵材料的周期性结构，使得胎面与地面的压力能够由连接在胎面上的杆件向内逐层传递扩散传递，使得整体受力分布接近充气轮胎，从而具有更好的减震吸能抗冲击能力。

进一步的，所述单胞组件的最大尺寸小于20mm。

由于单胞组件的最大尺寸小于20mm，使得单胞组件的弹性杆件与胎面接触点的最大间距必定小于 20mm，使得弹性杆件能够对胎面形成均匀的支承，避免细小石块对胎面的作用力位于支撑间隙处，对胎面形成伤害，从而可以提高和改善轮胎寿命。

进一步的，所述三维点阵材料的单胞组件沿所述胎面的周向均布设置，并沿径向逐层分布。

这样，有利于保证轮胎整体的质量分布均匀，使轮胎具有更好的动平衡性能。同时，使轮胎各部分的减震吸能特性一致。

进一步的，所述胎面硫化成形在所述三维点阵材料的外层，位于最外层的所述单胞组件的弹性杆件沿所述胎面的径向向外突出设置，并嵌入所述胎面内。

这样，使得胎面与三维点阵材料之间的结合强度更好，有利于地面—胎面—三维点阵材料之间的承载力传导，提高轮胎的性能。

进一步的，所述胎面内埋设有沿胎面中心线圆周方向箍紧胎体的带束层。

这样，通过带束层箍紧胎体，可以提高胎面的缓冲和抗冲击能力，保证胎面与地面的接触面积。