[发明专利]反冲轮胎及其制造方法和专用设备

说明书

本发明系车辆所使用的一种不充气轮胎，属交通运输部分的非充气轮胎及制造技术领域。

回顾车辆轮胎发展的历史，在出现橡胶轮胎以后的相当长的时期内，均是使用实心结构的轮胎，由于实心轮胎的弹性较差，行驶过程中的滚动阻力大，在受载情况下各部的变形和应力差异较大，容易出现裂纹而导致断裂，因而被逐渐淘汰。充气轮胎的发明，充分显示了其用材少、重量轻、缓冲性能佳、与路面随着系数高等优点而得到广泛的应用。但充气轮胎通常都是由外胎和内胎组成，结构较为复杂，而且需要经常补充气体，给使用带来极大的不方便，也容易被扎破漏气，影响车辆行驶，严重的甚至会使车辆失控，造成车祸。目前各国为了提高车辆行驶的安全性和各种环境道路的适应性，尤其是为了满足军用车辆的要求，都在积极地研究非充气式安全轮胎。近年来，各种结构新颖的非充气轮胎或半充气轮胎纷纷报导问世，并受到人们重视和开发，但都还存在着一些各种难以解决的问题，有的是结构复杂不易制造，也有是安装和拆卸都非常困难，有的是弹性不好乘坐舒适性差，或者是滚动阻力大、行驶速度和使用寿命都达不到要求等等，总之，都还没有能和充气轮胎相全面竞争。又如美国和日本都相继用聚氨脂快速注塑成型非充气轮胎，但也因其材料费用昂贵，只能用作高级轿车轮胎，难以得到广泛应用，因此目前仍是以充气轮胎占踞着绝大部分的轮胎市场。

本发明的目的，就在于克服各类轮胎的上述种种缺点，为车辆提供一种适用范围广，行驶性能和充气轮胎大致相当，使用寿命远优于充气轮胎的不怕钉扎刺孔、刀划弹击的非充气型安全轮胎。

本发明的反冲轮胎的外形和充气轮胎基本相似。轮胎各部分由橡胶性能不同的胎面胶1、胎侧胶2、帘线胶3、反冲胶4以及根据不同轮胎要求的三角胶5或钢丝9和胎帘线（或帘布）6共同硫化成整体轮胎（如图1、图2和图3）。反冲轮胎的结构特点就是在轮胎帘布层的内侧有作为轮胎支承骨架作用的反冲胶4，反冲胶部分在轮胎半径方向上成放射状地布有数量较多相互间隔的反冲孔腔7。腔内为相当于大气压的空气，轮胎在行驶过程中腔内空气会交替受压缩和反冲作用，使轮胎富有弹性。其结构特点还在于轮胎各部分根据其作用要求，由不同性能的橡胶合理配布。

反冲轮胎承受的负重和各种载荷，主要由作为支承骨架的反冲胶和轮胎侧壁共同承受，因此反冲胶上分布的反冲孔腔的大小、形状、深度以及孔腔的数量将直接影响和决定轮胎的受载能力和弹性等使用性能，这就可以运用反冲孔腔的这些参数和反冲胶的原料不同配比和性能，根据使用要求设计出各类规格型号的反冲轮胎。反冲孔腔7在轮胎内周面可以是单排等间隔布置或多排蜂窝状布置。此外，在反冲轮胎的内周面，其中心处有一条或数条构成周圆的浅槽，便于安装和拆卸，而且在轮胎行驶时的受压状态下可使每一反冲孔腔7和轮圈结合更牢固。这时反冲孔腔7自动封闭，形成间隔的反冲孔腔7。

当前车辆种类繁多，尤其是机动车，不仅是载重量的差异巨大，在行驶速度，承受各种载荷或冲击以及在适应气候环境和各种路面条件等方面，均 是大为不同，为要满足车辆各种使用情况的轮胎，对于充气轮胎来说已将无能为力。本发明的反冲轮胎可以通过改变反冲胶的原料配比成分，选用不同的性能的反冲胶，并通过精确计算或实验测试，来确定反冲孔腔的大小、形状、深度以及孔腔数量和排列分布，针对各种使用要求设计出多种反冲轮胎，以满足各类车辆使用，充分体现出本发明反冲轮胎的优越性。以比较简单的自行车辆胎为例，由于自行车的前后轮的负载有所不同，后轮的负载大于前轮，则可根据其负载的分配情况，设计专用的前轮胎和后轮胎;而且还可以根据自行车的使用条件不同，来设计各种硬度和弹性的自行车反冲轮胎，作为适用于城市平坦路面或农村山区恶劣路面、加重车或轻便车的多种规格、型号的专用车胎，以获得最佳的使用状态。再如载重卡车的后轮承载较前轮大，由于充气轮胎荷载能力的局限性，通常卡车的后轮多是采用四个轮胎，而卡车反冲轮胎的后轮可以加大荷载设计，就无需增加轮胎，不仅经济性好，也简化了载重卡车的结构。

反冲轮胎的反冲孔腔内是接近大气压的空气，不怕钉扎刺孔、刀划弹击。和充气轮胎相比，无需经常补充气体，既节约了充气的能耗，又方便了用户，车辆不致因途中泄气而不能行驶。反冲轮胎的安全性是最显著的突出优点，大大扩大了车辆的使用范围，满足军用需要，同时也减少了造成车祸的一个因素，减少国家和人民因车祸造成的损失。

反冲轮胎可以经常保持良好的运行状态，充气轮胎则常常因在充气不足的情况下载重行驶而造成轮胎折裂损坏，因此反冲轮胎的使用寿命远优于充气轮胎。以手推车的轮胎为例，反冲轮胎的弹性良好，载重量大，使用寿命超过充气轮胎三倍以上。