一種非充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發明屬于輪胎技術領域，具體涉及一種非充氣輪胎，尤其涉及一種環狀波形結構非充氣式輪胎，包括輪輞，輪輞上由外至內依次設有胎面、緩沖層和輪輞配合構件；所述的胎面由外至內依次由胎面膠、過渡膠片I、鋼絲簾線、過渡膠片II構成；所述的緩沖層為環狀波形結構，緩沖層的波峰與胎面內側緊密貼合，緩沖層的波谷與輪輞配合構件外側緊密貼合；緩沖層與胎面之間以及緩沖層與輪輞配合構件之間均形成勒洛三角形空間；所述的緩沖層與輪輞配合構件之間采用U型卡扣固定。本發明所述的非充氣輪胎，不僅解決了充氣式輪胎的爆胎問題，而且緩沖性能好、制作工藝簡單。
【專利說明】
_種非充氣輪胎
技術領域
[0001]本發明屬于輪胎技術領域，具體涉及一種非充氣輪胎，尤其涉及一種環狀波形結構非充氣式輪胎。
【背景技術】
[0002]輪胎通常分為充氣式輪胎和非充氣輪胎。目前，市場常用的為充氣輪胎，充氣輪胎使用橡膠密閉壓力空氣，通過橡膠粘合的鋼絲或者簾線提供骨架支撐，經過復雜的成型、硫化等工序加工，形成內有腔體的環狀橡膠輪胎，輪胎通過與輪輞裝配形成密閉空間以封閉壓縮空氣。充氣輪胎具有高彈性，使汽車通過輪胎具有很好的緩沖性能。但是充氣輪胎經常遇到爆胎問題，充氣過足、不足，輪胎有裂紋，或者直接被刺穿，為了行車時輪胎不發生意外，需要經常檢查胎面磨損程度，安裝監測系統實時關注胎壓和溫度信息。非充氣輪胎主要指實心輪胎，實心輪胎完全由橡膠組成，制造工藝簡單，但輪胎重量大，減震效果差，不利于汽車緩沖來自路面的沖擊力。

【發明內容】

[0003]針對上述問題，本發明提供了一種非充氣輪胎，不僅解決了充氣式輪胎的爆胎問題，而且緩沖性能好、制作工藝簡單。
[0004]本發明所述的非充氣輪胎，包括輪輞，輪輞上由外至內依次設有胎面、緩沖層和輪輞配合構件；
[0005]所述的胎面由外至內依次由胎面膠、過渡膠片1、鋼絲簾線、過渡膠片II構成;胎面采用子午線輪胎帶束層原理，在胎面中加入一層鋼絲簾線，鋼絲簾線角度與子午線輪胎帶束層相似，鋼絲簾線主要功能為保持胎面對緩沖層的箍緊力，增加胎面的抗刺扎性能和耐撕裂性能。本發明所述的鋼絲簾線也可以采用聚酯簾線代替。
[0006]本發明所述的胎面膠采用耐磨、耐刺扎的NR、SBR膠料制作，保證輪胎使用壽命。過渡膠片I為粘合胎面膠與鋼絲簾線做粘合強度過渡，保證胎面膠與鋼絲簾線緊密結合。鋼絲簾線增加輪胎的高速耐久性和動平衡均勻性，有效改善輪胎接地印痕，使輪胎保持良好的接地性能。過渡膠片II為粘合鋼絲簾線和緩沖層做粘合強度過渡。胎面根據現有的壓出復合技術制作。
[0007]所述的緩沖層為環狀波形結構，緩沖層的波峰與胎面內側緊密貼合，緩沖層的波谷與輪輞配合構件外側緊密貼合;緩沖層與胎面之間以及緩沖層與輪輞配合構件之間均形成勒洛三角形空間；緩沖層采用新型環保材料聚氨酯設計成獨特的環形波狀結構，該結構能有效的將來自胎面的壓力沿曲面分散，而且環形波狀結構與胎面之間分割形成的每一個小型空間均類似于勒洛三角形，既有三角形的穩定性又有圓的特性，配合汽車的懸掛系統，可以充分保證輪胎的平穩行駛。勒洛三角形空間的多少影響輪胎與地面的接觸面積和輪胎的負荷大小，緩沖層弧頂與胎面結合處與花紋設計、布局合理設計能有效減少噪音產生。
[0008]緩沖層獨特的波狀結構可以保證將來自路面的壓力進行相應分散，將壓力轉化為沿緩沖層結構線條的擠壓變形。緩沖層材料為環保材料聚氨酯，為固性網狀分子結構，具有高彈性，對于來自路面的壓力(支撐力)及來自汽車的驅動力在同一單元(勒洛三角空間)內的兩側線條上進行疊加、抵消，結構穩定性使輪胎具有相應的載重能力，特性材料使輪胎具備一定速度，二者結合，實現該產品的高速、載重功能。
[0009]輪輞配合構件為耐磨、抗沖擊和耐老化性能良好的橡膠材料構成，根據其結構和功能，在其內部加入鋼絲簾線提高撕裂性能和箍緊力，緩沖來自緩沖層的沖擊力，防止緩沖層機械損傷，同時箍緊輪輞，提升操作靈敏度。輪輞配合構件中鋼絲的作用與子午線輪胎中鋼絲圈功能相似，以鋼絲箍緊力取代空氣壓力將輪胎穩穩地固定在輪輞上，將鋼絲圈箍筋輪輞作用范圍由條狀箍筋增大為接觸面全方位箍筋，充分保證輪胎與輪輞的緊密配合，同時使箍緊面受力均勻，降低箍緊面局部受力過高損壞風險，提升輪胎安全性能。輪輞配合構件與輪輞的接觸面根據車輛性能需要設計，可為多種形狀。為適應現代汽車高提速性能，可根據實際需要在輪輞配合件與輪輞間使用機械固定方式防止其在較大扭矩下產生相對滑動現象。輪輞為正常輪輞，充分與輪輞配合構件接觸，將輪輞配合構件卡在輪輞中。其中胎面、緩沖層和輪輞配合構件為一體化設計，充分保證了輪胎各項性能的均衡性。
[0010]所述的緩沖層、輪輞配合構件與輪輞之間采用U型卡扣固定。所述的U型卡扣設置在緩沖層波谷處;所述的波谷處是指環狀波形結構靠近輪輞的最近部位。
[0011]所述的U型卡扣包括緩沖層固定件、包膠螺絲和輪輞固定件，緩沖層固定件和輪輞固定件通過包膠螺絲連接。緩沖層固定件是緊貼在緩沖層上的部件，起固定緩沖層的作用。由于緩沖層結構特殊，為避免其遭機械應力損壞，特將緩沖層固定件設計弧形，兩端改圓角為半圓過度，弧形兩端與緩沖層保持一定距離，防止接觸磨損，造成緩沖層損壞產生安全事故。輪輞固定件設計是緊貼在輪輞上的部件，輪輞為金屬制品，故特將輪輞固定件一面的弧度與輪輞一致，使其緊密貼合。輪輞固定件長度可根據其所受應力大小以及裝配時美觀問題進行制定。包膠螺絲是連接緩沖層固定件與輪輞固定件的器件，包膠螺絲從緩沖層固定件插入，穿過緩沖層和輪輞配合構件，然后通過輪輞固定件后擰緊螺母進行固定，使輪胎與輪輞進行緊密聯系，有剛有柔，配合良好。螺絲中螺栓與緩沖層和輪輞配合構件接觸部位金屬桿上包有一薄層橡膠，避免拉力過強情況下螺栓割開緩沖層，同時減緩螺栓老化，使固定件使用壽命更長。
[0012]本發明還提供了一種制備所述的非充氣輪胎的模具，所述的模具包括下熱板和上熱板，下熱板上設有內熱環，內熱環的外周設有帶空腔的緩沖層硫化塊，緩沖層硫化塊相互圍繞形成與環狀波形結構緩沖層相適應的環狀波形結構空腔，上熱板上設有與環狀波形結構空腔連通的緩沖層膠料注射口。緩沖層硫化塊內部可以循環流動高壓蒸汽、過熱水、高溫氮氣等。
[0013]采用上述模具，采用注射硫化工藝制得上述非充氣式輪胎。其具體步驟為:將胎面置于緩沖層硫化塊外部，輪輞配合構件置于內加熱環內部后合模，然后通過緩沖層膠料注射口向其中注射膠料，然后施加壓力使其形成緊密的環形波狀結構。本發明所述的硫化溫度為190-210 °C，合模壓力為13-16.5MPa。
[0014]本發明采用注射硫化方式可提供比現有的輪胎硫化壓力更大的壓力來保證緩沖層材料的均勻致密，同時高壓力可使緩沖層在硫化時與胎面、輪輞配合構件形成足夠大的接觸壓力和產生足夠大的接觸面積，保證緩沖層每個勒洛三角形空間的結構穩定，大小均一，充分保證緩沖層與胎面、輪輞配合構件的緊密結合，使緩沖層功能可以充分發揮。胎面、緩沖層和輪輞配合構件硫化在一起，即胎面、緩沖層和輪輞配合構件同時硫化，成為一體。相應的硫化時間后可將胎面、緩沖層和輪輞配合構件同時硫化到最佳性能點，使胎面、緩沖層和輪輞配合件通過微觀化學鍵穩定的連接在一起，從而達到一體化的設計。
[0015]本發明所述的非充氣式輪胎為可更換部件設計，胎面磨損后，可將胎面與緩沖層一起拆下，更換新的胎面-緩沖層，按照圓周向均勻分布原則使用比原數量多的U型卡扣固定，同樣可以達到相同的性能。拆下后的輪胎(部件)，可胎面翻新重做，繼續使用，節省成本，也可將緩沖層可回收進行加工進行再生產，循環使用，響應國家號召。
[0016]綜上所述，本發明具有以下優點:
[0017]1.本技術方案采用非充氣設計，不依賴空氣支撐重量和增加彈性，緩沖層結構很好的避免了因為輪胎空氣壓力問題造成的行車安全隱患；
[0018]2.本方案輪胎可拆裝，部件更換，材料可循環利用；
[0019]3.本方案結構簡單，使復雜的輪胎生產工序簡化，便于進行過程控制，提升產品質量；
[0020]4.本方案緩沖層部分的材料使用可循環利用的聚氨酯，響應國家綠色環保號召。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發明所述非充氣輪胎結構示意圖；
[0022]圖2為本發明所述胎面截面結構示意圖；
[0023]圖3為本發明所述U型卡扣結構示意圖；
[0024]圖4為本發明所述模具結構示意圖；
[0025]圖5為本發明所述模具俯視圖(省略上熱板)；
[0026]圖6為本發明所述模具上熱板結構示意圖。
[0027]圖中:1、胎面，1-1、胎面膠，1-2、過渡膠片1，1_3、鋼絲簾線，1-4、過渡膠片II;2、緩沖層;3、輪輞配合構件;4、U型卡扣;5、非充氣輪胎模具，5-1、下熱板，5-2、內熱環，5-3、緩沖層硫化塊，5-4、環狀波形結構空腔，5-5、上熱板，5-6、緩沖層膠料注射口，5-7、熱源入口。
【具體實施方式】
[0028]實施例1
[0029]—種非充氣輪胎，包括輪輞，輪輞上由外至內依次設有胎面、緩沖層和輪輞配合構件；
[0030]所述的胎面由外至內依次由胎面膠、過渡膠片1、鋼絲簾線、過渡膠片II構成；
[0031]所述的緩沖層為環狀波形結構，緩沖層的波峰與胎面內側緊密貼合，緩沖層的波谷與輪輞配合構件外側緊密貼合;緩沖層與胎面之間以及緩沖層與輪輞配合構件之間均形成勒洛三角形空間；
[0032]所述的緩沖層與輪輞配合構件之間采用U型卡扣固定。
[0033]—種制備上述非充氣輪胎模具，所述的模具包括下熱板和上熱板，下熱板上設有內熱環，內熱環的外周設有帶空腔的緩沖層硫化塊，緩沖層硫化塊相互圍繞形成與環狀波形結構緩沖層相適應的環狀波形結構空腔，上熱板上設有與環狀波形結構空腔連通的緩沖層膠料注射口。
[0034]—種制備上述非充氣輪胎的工藝，采用注射硫化工藝，其具體步驟為:將胎面置于緩沖層硫化塊外部，輪輞配合構件置于內加熱環內部后合模，然后通過緩沖層膠料注射口向其中注射膠料，硫化溫度為190 0C，合模壓力為15MPa。
[0035]實施例2
[0036]—種非充氣輪胎，包括輪輞，輪輞上由外至內依次設有胎面、緩沖層和輪輞配合構件；
[0037]所述的胎面由外至內依次由胎面膠、過渡膠片1、鋼絲簾線、過渡膠片II構成；
[0038]所述的緩沖層為環狀波形結構，緩沖層的波峰與胎面內側緊密貼合，緩沖層的波谷與輪輞配合構件外側緊密貼合;緩沖層與胎面之間以及緩沖層與輪輞配合構件之間均形成勒洛三角形空間；
[0039]所述的緩沖層與輪輞配合構件之間采用U型卡扣固定。
[0040]所述的U型卡扣設置在緩沖層波谷處;所述的波谷處是指環狀波形結構靠近輪輞的最近部位。
[0041]—種制備上述非充氣輪胎的模具，所述的模具包括下熱板和上熱板，下熱板上設有內熱環，內熱環的外周設有帶空腔的緩沖層硫化塊，緩沖層硫化塊相互圍繞形成與環狀波形結構緩沖層相適應的環狀波形結構空腔，上熱板上設有與環狀波形結構空腔連通的緩沖層膠料注射口。
[0042]—種制備上述非充氣輪胎的工藝，采用注射硫化工藝，其具體步驟為:將胎面置于緩沖層硫化塊外部，輪輞配合構件置于內加熱環內部后合模，然后通過緩沖層膠料注射口向其中注射膠料，硫化溫度為200 0C，合模壓力為14.5MPa。
[0043]實施例3
[0044]一種非充氣輪胎，包括輪輞，輪輞上由外至內依次設有胎面、緩沖層和輪輞配合構件；
[0045]所述的胎面由外至內依次由胎面膠、過渡膠片1、鋼絲簾線、過渡膠片II構成；
[0046]所述的緩沖層為環狀波形結構，緩沖層的波峰與胎面內側緊密貼合，緩沖層的波谷與輪輞配合構件外側緊密貼合;緩沖層與胎面之間以及緩沖層與輪輞配合構件之間均形成勒洛三角形空間；
[0047]所述的緩沖層與輪輞配合構件之間采用U型卡扣固定。
[0048]所述的U型卡扣設置在緩沖層波谷處;所述的波谷處是指環狀波形結構靠近輪輞的最近部位。
[0049]所述的U型卡扣包括緩沖層固定件、包膠螺絲和輪輞固定件，緩沖層固定件和輪輞固定件通過包膠螺絲連接。
[0050]—種制備上述非充氣輪胎的模具，所述的模具包括下熱板和上熱板，下熱板上設有內熱環，內熱環的外周設有帶空腔的緩沖層硫化塊，緩沖層硫化塊相互圍繞形成與環狀波形結構緩沖層相適應的環狀波形結構空腔，上熱板上設有與環狀波形結構空腔連通的緩沖層膠料注射口。
[0051]—種制備上述非充氣輪胎的工藝，采用注射硫化工藝，其具體步驟為:將胎面置于緩沖層硫化塊外部，輪輞配合構件置于內加熱環內部后合模，然后通過緩沖層膠料注射口向其中注射膠料，硫化溫度為210 0C，合模壓力為13MPa。
[0052]實施例4
[0053]一種非充氣輪胎，包括輪輞，輪輞上由外至內依次設有胎面1、緩沖層2和輪輞配合構件3 ；
[0054]所述的胎面I由外至內依次由胎面膠1-1、過渡膠片11-2、鋼絲簾線1-3、過渡膠片
II1-4構成；
[0055]所述的緩沖層2為環狀波形結構，緩沖層2的波峰與胎面I內側緊密貼合，緩沖層2的波谷與輪輞配合構件3外側緊密貼合;緩沖層2與胎面I之間以及緩沖層2與輪輞配合構件3之間均形成勒洛三角形空間；
[0056]所述的緩沖層2與輪輞配合構件3之間采用U型卡扣4固定。
[0057]所述的U型卡扣4設置在緩沖層2波谷處;所述的波谷處是指環狀波形結構靠近輪輞的最近部位。
[0058]所述的U型卡扣4包括緩沖層固定件4-1、包膠螺絲4-3和輪輞固定件4-2，緩沖層固定件4-1和輪輞固定件4-2通過包膠螺絲4-3連接。
[0059]所述的緩沖層固定件4-1為弧形結構。
[0060]一種制備上述非充氣輪胎的模具，所述的模具5包括下熱板5-1和上熱板5-5，下熱板5-1上設有內熱環5-2，內熱環5-2的外周設有帶空腔的緩沖層硫化塊5-3，緩沖層硫化塊5-3相互圍繞形成與環狀波形結構緩沖層相適應的環狀波形結構空腔5-4，上熱板5-5上設有與環狀波形結構空腔5-4連通的緩沖層膠料注射口 5-6。
[0061]—種制備上述非充氣輪胎的工藝，采用注射硫化工藝，其具體步驟為:將胎面置于緩沖層硫化塊外部，輪輞配合構件置于內加熱環內部后合模，然后通過緩沖層膠料注射口向其中注射膠料，硫化溫度為210 0C，合模壓力為16.5MPa。
【主權項】
1.一種非充氣輪胎，包括輪輞，其特征在于:輪輞上由外至內依次設有胎面(I)、緩沖層(2)和輪輞配合構件(3); 所述的胎面(I)由外至內依次由胎面膠(1-1)、過渡膠片1(1-2)、鋼絲簾線(1-3)、過渡膠片11(1-4)構成； 所述的緩沖層(2)為環狀波形結構，緩沖層(2)的波峰與胎面(I)內側緊密貼合，緩沖層(2)的波谷與輪輞配合構件(3)外側緊密貼合;緩沖層(2)與胎面(I)之間以及緩沖層(2)與輪輞配合構件(3)之間均形成勒洛三角形空間； 所述的緩沖層(2)與輪輞配合構件(3)之間采用U型卡扣(4)固定。2.根據權利要求1所述的一種非充氣輪胎，其特征在于:所述的U型卡扣(4)設置在緩沖層(2)波谷處;所述的波谷處是指環狀波形結構靠近輪輞的最近部位。3.根據權利要求1所述的一種非充氣輪胎，其特征在于:所述的U型卡扣(4)包括緩沖層固定件(4-1)、包膠螺絲(4-3)和輪輞固定件(4-2)，緩沖層固定件(4-1)和輪輞固定件(4-2)通過包膠螺絲(4-3)連接。4.根據權利要求1所述的一種非充氣輪胎，其特征在于:所述的緩沖層固定件(4-1)為弧形結構。5.—種制備權利要求1所述的非充氣輪胎模具，其特征在于:所述的模具(5)包括下熱板(5-1)和上熱板(5-5)，下熱板(5-1)上設有內熱環(5-2)，內熱環(5-2)的外周設有帶空腔的緩沖層硫化塊(5-3)，緩沖層硫化塊(5-3)相互圍繞形成與環狀波形結構緩沖層相適應的環狀波形結構空腔(5-4)，上熱板(5-5)上設有與環狀波形結構空腔(5-4)連通的緩沖層膠料注射口(5-6)。6.一種制備權利要求1所述的非充氣輪胎工藝，特征在于:采用注射硫化工藝，其具體步驟為:將胎面置于緩沖層硫化塊外部，輪輞配合構件置于內加熱環內部后合模，然后通過緩沖層膠料注射口向其中注射膠料，硫化溫度為190-21 (TC，合模壓力為13-16.5MPa。
【文檔編號】B29D30/02GK105856971SQ201610219095
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年4月11日
【發明人】王 鋒, 張英輝, 胡高全, 劉穎, 史立芬, 董立強, 王彬騰
【申請人】山東玲瓏輪胎股份有限公司