[发明专利]一种无内胎充气轮胎用内支撑体

说明书

本发明提出一种安装后可以将无内胎轮胎系统升级为防爆安全轮胎系统的轮胎内支撑体，包括数个薄壁支撑体分块和绑带，薄壁支撑体分块由穿过其限位孔的绑带连接并预紧、固定在轮辋上。所述薄壁支撑体分块与绑带组合而成的轮胎内支撑体通过薄壁支撑体分块之间以及与轮辋的紧密配合提供爆胎或缺气时车辆的支撑力，并且具有一定的缓冲性，乘坐舒适性比较好。

技术领域

本发明涉及一种可安装在通用或特制轮辋上使用的无内胎充气轮胎用内支撑体，尤其涉及一种轮胎爆胎或漏气后可起到安全保护作用的无内胎充气轮胎用内支撑体。

背景技术

20世纪初固特异公司开启了安全轮胎研究的序幕，到目前国际上公认的安全轮胎共分为五大类：多腔型、自密封型、自支撑型、内支撑型和免充气型。五种类型中免充气型轮胎与传统轮胎结构有本质的不同，其他四种类型均属于在现有轮胎结构的基础上进行改进或增加附属物达到安全轮胎的标准。

内支撑型轮胎是上述五种安全轮胎中应用最为广泛的一种安全轮胎。内支撑体根据材质又可以分为柔性支撑和刚性支撑两大类，柔性支撑体以充气的橡胶制品或发泡材料等特殊的柔性材料加工而成，而刚性支撑体则以铝合金为主的轻质金属材料或工程塑料等加工而成。目前柔性支撑已经基本没有应用，现在大家所说的内支撑体都是指刚性内支撑体。

内支撑型安全轮胎被大量应用在军用车辆、警用车辆以及特殊用途车辆上，这些车辆使用内支撑体主要得益于其良好的使用性能：1、轮胎正常使用时感觉不到支撑体的存在；2、轮胎失压时支撑体可以保证高速行驶中车辆的安全并以相对较高的速度行驶一定的距离。

内支撑体安全轮胎虽然是使用最广泛的一种安全轮胎，但目前为止它的使用范围仍局限在特殊用途车辆，民用车辆并没有得到广泛的应用，总结其原因主要包括以下几个方面：1、内支撑体成本高，甚至超过轮胎价格的两倍以上；2、内支撑体重量大，个别情况下甚至接近于轮胎的重量，导致车辆的总重量增加，燃油经济性下降；3、内支撑体不管是铝合金还是工程塑料材质，基本都采用钢制螺栓连接，导致轮胎的动平衡性能大幅下降；4、内支撑体的连接要考虑长时间震动情况下不松脱，因此结构复杂、拆装麻烦；5、为了更好地保证支撑体发挥出所设计的性能，部分内支撑型轮胎需要特制的轮辋才能安装；6、内支撑体设计时主要考虑其支撑性能，保证爆胎或缺气情况下的车辆安全，因此支撑体减震性能差，缺气后车辆舒适性大幅下降。如果解决了上述六个问题，内支撑型安全轮胎系统自然会普及到民用车辆领域，成为不仅仅用于特殊用途车辆的安全配置，更成为民用车辆安全轮胎的标准配置。

本发明的初衷就是解决上述六个问题，以便于内支撑型安全轮胎不仅仅用于特殊领域，也能够进入民用领域，增加公路交通的安全性，减少高速公路因轮胎爆胎等问题造成的交通事故及人员伤害。

发明内容

本发明为了解决前面所述的六项问题，采用了完全不同于现有轮胎内支撑体设计思路的新思路。现有内支撑体的设计思路都是基于工字型的支撑形状为主体，带有圆形或椭圆形等形状的减重孔，在此主体结构上进行增减修改，从而成为具有新功能的支撑体；现有支撑体都是采用螺栓连接的方式，以保证连接的稳固。本发明的新思路主要来源于薄壳理论，考虑利用薄壁双曲面壳体强度高和重量轻的特性来设计轮胎支撑体，以这个主体思路为基础考虑支撑体的最佳形状。作为轮胎内支撑体一定是安装在轮辋上的，那么薄壳结构只有两种方式最合理：第一种是沿轮辋的周向布置与轮辋周向平行的空心圆环或其他薄壳结构，该结构初步考虑时感觉非常简单，但考虑其与轮辋曲线的配合、连接方式以及安装空间，最终设计结构会复杂很多；第二种是沿轮辋的周向布置数个与轮辋轴向平行的空心圆环或其他薄壳结构，借助于每个空心圆环或其他薄壳结构的相互支撑形成多个薄壳结构，从而达到支撑体的作用。基于上述分析，本发明优先考虑第二种结构形式。