CN107097592B - 一种中空免维护轮胎及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种中空免维护轮胎，涉及轮胎技术领域，解决了现有技术中传统充气轮胎易刺伤顶爆、慢漏气，传统实心轮胎重量较重的技术问题，本发明提供的中空免维护轮胎包括内胎和外胎，所述外胎包裹在所述内胎的外部且所述外胎的外圆周面形成与地面接触的着地部，所述内胎呈中空并免充气的结构且形成所述外胎的支撑部。本发明使得轮胎整体重量减轻，其内胎免充气的结构能够避免充气轮胎易刺伤顶爆、慢漏气现象的发生，从而减少了维修的麻烦。

Description

一种中空免维护轮胎及其制作方法

技术领域

本发明涉及轮胎技术领域，尤其是涉及一种中空免维护轮胎及其制作方法。

背景技术

轮胎是在各种车辆或机械上装配的接地滚动的圆环形弹性橡胶制品。通常安装在金属轮辋上，能支承车身，缓冲外界冲击，实现与路面的接触并保证车辆的行驶性能。轮胎常在复杂和苛刻的条件下使用，它在行驶时承受着各种变形、负荷、力以及高低温作用，因此必须具有较高的承载性能、牵引性能、缓冲性能。同时，还要求具备高耐磨性和耐屈挠性，以及低的滚动阻力与生热性。

但是，最早的轮胎是由木头制造的，这从中国古代的战车上和国外的绅士马车上都能看出。后来，当探险家哥伦布在1493-1496年第二次探索新大陆到达西印度群岛中的海地岛时，发现了当地小孩所玩的橡胶硬块，这使他大吃一惊。后来他把这个奇妙的东西带回了祖国，若干年以后，橡胶得到了广泛的应用，车轮也逐渐由木制变成了硬橡胶制造。但这时的橡胶轮胎却还是实心的，走起来还很不舒服，而且噪声也很大。直到1845年，出生于苏格兰的土木技师R·w·汤姆生发明了充气轮胎，初期的充气轮胎，使用的是用涂有橡胶的帆布当胎体，因为帆布的纵线和横线互相交叉，行走时由于轮胎的变形，导致线的互相摩擦，这样，线就很容易被磨断，这时的轮胎只能跑200-300km。1903年，J·F·帕玛先生发明了斜纹纺织品，这种斜纹纺织品的发明促成了交叉层轮胎的发展，使轮胎的寿命向前跨了一大步。因为斜叉的胎体不会再因轮胎的行走而引起摩擦，帘线不容易被磨断，所以寿命大大加长。1930年米其林制造了第一个无内胎轮胎；1946年又发明了举世闻名的子午线轮胎。因此，轮胎的发展是经历了一个漫长的历程，在这漫漫长夜里，不知有多少代人为之付出了艰辛的劳动和高超的智慧。

随着工业的发展，工业车辆和其它各种特殊用途车辆对轮胎性能的要求也不断提高。传统的充气轮胎具有非常好的舒适性、缓冲性，适宜高速行驶，但存在在高负荷下易刺伤顶爆、慢漏气需及时充气等缺点，尤其在矿山、码头等特殊条件下使用更易出现质量问题；传统的实心轮胎由于质量大，可以承受更高的负荷，耐刺扎、不会出现顶爆现象，但缓冲性能差，对车辆的损害大，而且很重，会加大车辆的维修保养工作量，成本高，在一定程度上制约了它的应用。

发明内容

本发明提供了一种中空免维护轮胎及其制作方法。为了解决现有技术存在的传统充气轮胎易刺伤顶爆、慢漏气，传统实心轮胎重量较重的问题，本发明提供的诸多技术方案中的优选技术方案所能产生的诸多技术效果(有效地调节避震、安全性高、舒适、有效地解决用户寻找发现及外部警示问题)详见下文阐述。

本发明所采用的技术方案：

一种中空免维护轮胎，包括内胎和外胎，所述外胎包裹在所述内胎的外部且所述外胎的外圆周面形成与地面接触的着地部，所述内胎呈中空并免充气的结构且形成所述外胎的支撑部。

优选地，所述外胎的内圆周面形成能套设在轮毂上并嵌于轮毂的安装槽内的安装部，在径向方向上，所述内胎介于所述着地部与所述安装部之间。

优选地，所述内胎材质的韧性高于所述外胎材质的韧性，所述外胎材质的热塑性和耐磨性高于所述内胎材质的热塑性和耐磨性。

优选地，所述外胎的材质包括改性四苯乙烯且所述外胎通过模具注塑成型，所述内胎的材质包括改性聚丙烯且所述内胎通过吹塑成型。

优选地，所述外胎上未与地面接触的侧表面设有环形槽，所述内胎的外表面设有多段围绕圆周呈间隙均匀分布的凸起，所述凸起露出所述环形槽。

优选地，所述内胎的的材料还包括荧光粉及抗紫外线的UV配方，所述荧光粉能使所述内胎与空气接触发出淡光。

优选地，所述环形槽由多段围绕圆周呈间隙均匀分布的弧形槽组成。

优选地，所述内胎的腔内设有多个围绕所述内胎圆周分布的空心圆柱，所述空心圆柱的两端互相贯穿，每个所述空心圆柱沿所述内胎的轴向方向贯穿所述内胎，所述空心圆柱内注入制作所述外胎的材料。

优选地，所述外胎的材料在熔融状态下能与所述内胎的材料发生反应以将所述外胎的内表面与所述内胎的外表面固定。

一种中空免维护轮胎的制作方法，包括以下步骤：

A、将制作所述内胎的材料加热至预设温度，通过吹塑机注入吹塑模具中，再利用气压将注入模具中的所述内胎的材料吹入预定模具中；

B、冷却后将吹塑模具打开，取出内胎部件，然后用热剪封住吹塑模具的吹注口，完成内胎的生产；

C、将步骤B中制得的内胎置入注塑模具的型腔中，通过注塑机将生产外胎的材料注入到所述内胎上的空心圆柱内，设置注塑所述外胎需要的温度和压力，使制成的外胎与内胎紧密包合；

D、冷却温度及保压时间达到预设值后进行脱模，完成所述中空免维护轮胎的生产。

本发明的有益效果：

本发明中的轮胎包括外胎和内胎，其中内胎呈中空并免充气的结构使得轮胎整体重量较轻，而且避免了充气轮胎易刺伤顶爆、慢漏气现象的发生。

本发明优选的技术方案中，该中空免维护轮胎通过两次成型技术制得，其中内胎采用弹性韧性较高的改性等规聚丙烯吹塑成型，有力地支撑整个轮胎，且能有效地调节避震，内胎材料的高韧性特点可确保轮胎在受到尖锐物体刺破后保持轮胎之承重，可有效保护轮毂及使用者安全；外胎采用弹性和耐磨较高的改性四苯乙烯注塑成型，本发明中的内胎和外胎相配合达到内硬外软的效果，舒适度更佳。

通过在制作内胎的材料中加入一定比例的荧光粉及UV配方，使得内胎遇空气会发出淡光，通过在外胎上环形槽的设置和内胎外表面凸起的设置，使得凸起露出环形槽，内胎上的凸起裸露在环境中，特别是在漆黑的环境中起到外部警示作用，也使用户容易被寻找发现。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明中的中空免维护轮胎的整体结构示意图；

图2是本发明中的内胎结构示意图；

图3是本发明中的外胎的正视图。

图中1-外胎；2-内胎；3-凸起；4-弧形槽；5-空心圆柱。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本发明所保护的范围。

参见图1至图3，本发明提供了一种中空免维护轮胎，包括内胎2和外胎1，外胎1包裹在内胎2的外部且外胎1的外圆周面形成与地面接触的着地部，内胎2呈中空并免充气的结构且形成外胎1的支撑部。其内胎2呈中空并免充气的结构使得轮胎整体重量较轻，而且避免了充气轮胎易刺伤顶爆、慢漏气现象的发生，从而省去了维修的麻烦。

外胎1的内圆周面形成能套设在轮毂上并嵌于轮毂的安装槽内的安装部；在径向方向上，内胎2介于外胎1的着地部与安装部之间，轮胎安装时，外胎1的安装部直接套设在轮毂上并嵌于轮毂的安装槽内即可，安装比较便捷。

本发明中的中空免维护轮胎通过两次成型技术制得，外胎1采用高弹性耐磨的热塑性弹性体通过模具注塑成型，内胎2采用高弹性高韧性聚合物吹塑成型。采用的内胎2材质的韧性高于外胎1材质的韧性，外胎1材质的热塑性和耐磨性高于内胎2材质的热塑性和耐磨性。

作为可选地实施方式，内胎2采用弹性韧性较高的改性等规聚丙烯吹塑成型，内胎2的壁厚为2～3mm，有力地支撑了整个轮胎，且能有效地调节避震，其内胎2材料的高韧性特点可确保轮胎在受到尖锐物体刺破后保持轮胎之承重，可有效保护轮毂及使用者安全；外胎1采用弹性和耐磨较高的改性四苯乙烯注塑成型，本发明中的内胎2和外胎1相配合达到内硬外软的效果，舒适度更佳。

以自行车实际应用为例：前后车轮安装上本发明中的中空免维护轮胎后可承重100Kg以上；100Kg负载时该轮胎形变小于2％；当该轮胎受尖锐物体穿刺且穿刺物拔出后，100Kg负载轮胎形变小于5％；30KM/小时速度使用时，胎面形变可在2％～8％间回弹，大大提升了用户感受。

此外，外胎1上未与地面接触的侧表面设有环形槽，内胎2的外表面设有多段围绕圆周呈间隙均匀分布的凸起3，凸起3露出环形槽，本发明中内胎2的的材料还包括荧光粉及抗紫外线的UV配方，其中，荧光粉能使内胎2与空气接触发出淡光。所以内胎2上的凸起3通过外胎上的环形槽裸漏在外面，露出环形槽的内胎2的部分与空气接触会发出淡光，特别是在漆黑的环境中起到外部警示作用，也使用户容易被寻找发现。

作为可选地实施方式，上述环形槽可以由多段围绕圆周呈间隙均匀分布的弧形槽4组成，使得内胎2上的凸起3也可以通过弧形4槽裸露在外面。

内胎2的腔内设有多个围绕内胎圆周分布的空心圆柱5，空心圆柱5的两端互相贯穿，每个空心圆柱5沿内胎2的轴向方向贯穿内胎2的上下面，空心圆柱5内注入制作外胎1的材料。外胎1的材料在熔融状态下能与内胎2的材料发生反应从而将外胎1的内表面与内胎2的外表面固定，不需要使用胶水进行连接，大大提高了生产效率。

本发明还提供了一种上述中空免维护轮胎的制作方法，包括以下步骤：

A、将制作所述内胎2的材料加热至预设温度，通过吹塑机注入吹塑模具中，再利用气压将注入模具中的所述内胎2的材料吹入预定模具中；

B、冷却后将吹塑模具打开，取出内胎2部件，然后用热剪封住吹塑模具的吹注口，完成内胎2的生产；

C、将步骤B中制得的内胎2置入注塑模具的型腔中，通过注塑机将生产外胎的材料注入到所述内胎2上的空心圆柱5内，设置注塑所述外胎1需要的温度和压力，使制成的外胎1与内胎2紧密包合；

D、冷却温度及保压时间达到预设值后进行脱模，完成所述中空免维护轮胎的生产。

作为可选的实施方式，上述步骤A中内胎2的材料加热温度为210～220度，通过吹塑机注入吹塑模具的注入时间为38秒，利用120KP气压将注入模具中的所述内胎2的材料吹入预定模具，吹气时间为9秒；步骤B中的冷却时间一般为20秒；步骤C中注塑外胎1需要的温度为160-170度；步骤D中的冷却温度达15度，冷却保压时间为20秒。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种中空免维护轮胎，其特征在于，包括内胎(2)和外胎(1)，所述外胎(1)包裹在所述内胎(2)的外部且所述外胎(1)的外圆周面形成与地面接触的着地部，所述内胎(2)呈中空并免充气的结构且形成所述外胎(1)的支撑部，所述内胎(2)的腔内设有多个围绕所述内胎圆周分布的空心圆柱(5)，所述空心圆柱(5)的两端互相贯穿，每个所述空心圆柱(5)沿所述内胎(2)的轴向方向贯穿所述内胎(2)，所述空心圆柱(5)内注入制作所述外胎(1)的材料。

2.根据权利要求1所述的一种中空免维护轮胎，其特征在于，所述外胎(1)的内圆周面形成能套设在轮毂上并嵌于轮毂的安装槽内的安装部，在径向方向上，所述内胎(2)介于所述着地部与所述安装部之间。

3.根据权利要求1所述的一种中空免维护轮胎，其特征在于，所述内胎(2)材质的韧性高于所述外胎(1)材质的韧性，所述外胎(1)材质的热塑性和耐磨性高于所述内胎(2)材质的热塑性和耐磨性。

4.根据权利要求1所述的一种中空免维护轮胎，其特征在于，所述外胎(1)的材质包括改性四苯乙烯且所述外胎(1)通过模具注塑成型，所述内胎(2)的材质包括改性聚丙烯且所述内胎(2)通过吹塑成型。

5.根据权利要求1所述的一种中空免维护轮胎，其特征在于，所述外胎(1)上未与地面接触的侧表面设有环形槽，所述内胎(2)的外表面设有多段围绕圆周呈间隙均匀分布的凸起(3)，所述凸起(3)露出所述环形槽。

6.根据权利要求1所述的一种中空免维护轮胎，其特征在于，所述内胎(2)的材料还包括荧光粉及抗紫外线的UV配方，所述荧光粉能使所述内胎(2)与空气接触发出淡光。

7.根据权利要求5所述的一种中空免维护轮胎，其特征在于，所述环形槽由多段围绕圆周呈间隙均匀分布的弧形槽(4)组成。

8.根据权利要求1所述的一种中空免维护轮胎，其特征在于，所述外胎(1)的材料在熔融状态下能与所述内胎(2)的材料发生反应以将所述外胎(1)的内表面与所述内胎(2)的外表面固定。

9.一种基于权利要求1～8任一项所述的中空免维护轮胎的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、将制作所述内胎(2)的材料加热至预设温度，通过吹塑机注入吹塑模具中，再利用气压将注入模具中的所述内胎(2)的材料吹入预定模具中；

B、冷却后将吹塑模具打开，取出内胎(2)部件，然后用热剪封住吹塑模具的吹注口，完成内胎(2)的生产；

C、将步骤B中制得的内胎置入注塑模具的型腔中，通过注塑机将生产外胎的材料注入到所述内胎(2)上的空心圆柱(5)内，设置注塑所述外胎(1)需要的温度和压力，使制成的外胎(1)与内胎(2)紧密包合；

D、冷却温度及保压时间达到预设值后进行脱模，完成所述中空免维护轮胎的生产。