一种防刺轮胎及其充气方法与流程

本发明涉及轮胎领域，特别是一种防刺轮胎及其充气方法。

背景技术：

目前社会上已经在用的防刺轮胎主要有五种类型，其中充气类有三种，免充气类有二种：

一是使用比较普遍的自支撑充气胎。在轮胎设计、制造时，将轮胎的二个侧壁加厚、加强。当遇有轮胎刺破并泄气时，加厚、加强的轮胎侧壁，可以支撑车辆不会立即失稳，保证车辆高速行驶的安全，同时还可以一定的速度，行驶一定的距离。

不足为：使用这种轮胎的车辆需对车辆悬挂系统、方向系统做特别处理，否则影响汽车舒适度和方向的灵敏性，轮胎的行驶噪音比较大，油耗较高，经历一次泄气后的行驶，轮胎几乎失去继续安全使用的可能，因为轮胎的基础价格较高，所以其使用成本比较高，一般用于高级车辆和军用车辆。

所以，自支撑充气胎存在不仅需要牺牲轮胎性能，制造成本也高且应用范围小的问题。

二是自修复轮胎。在普通轮胎的内表面，涂有一层高分子材料涂层，这种材料为软固态胶体，质地软、密度高、粘性强，当钉子扎入后，软固态胶体所固有的粘连性，会紧紧的包裹住钉体，堵住可能泄漏的缝隙；当钉子拔出时，软固态胶体会随钉子退出轨迹，回堵钉子退出留下的空洞，修复轮胎继续使用。

不足为：因为轮胎的软涂层难以均匀涂复，会影响车辆行驶中车轮动态平衡，高速时会出现抖动现象；高分子非固态材料，对温度的敏感性高，轮胎所经历的严寒酷暑，会加速软固态高分子材料老化、龟裂，使其失去原有的各项性能，而无法快速修补漏洞，使用寿命有限。

所以，自修复轮胎存在不仅需要牺牲轮胎性能而且寿命还短的问题。

三是辅助支撑充气轮胎。辅助支撑充气轮胎在轮胎气室内，轮圈中间嵌入环形支撑垫，支撑垫的顶部与轮胎的内底部，在充气状态下，保持一个较小的距离。当轮胎遇刺泄气时，行驶中的车辆利用这个环形支撑垫，支撑车辆低速安全行驶，避免可能发生的事故伤害。

不足为：这种轮胎因车轮重量增加，会影响驾驶操控、增加车辆油耗、因结构复杂安装难、一次泄气行驶几乎需要报废一条轮胎，使用成本高。

所以，辅助支撑充气轮胎存在不仅需要牺牲轮胎性能而且成本还高的问题。

四是实心轮胎。实心轮胎是没有气室的轮胎，是一种适应于低速、高负载苛刻使用条件下运行车辆的工业轮胎，广泛用于工业车辆、军用车辆、建筑机械、港口机场的拖挂车辆。是一种适合小众需求的轮胎。

所以，实心轮胎存在不仅牺牲轮胎性能还应用范围较小的问题。

五是免充气蜂窝轮胎。免充气蜂窝轮胎的气室被高分子材料的蜂窝结构所取代。这种轮胎属试验产品，尚未普及使用。但从其结构便可知晓，是一款自身很重的轮胎，也会是一款造价很高的轮胎，因此不太适合大众市场的使用需求。

所以，免充气蜂窝轮胎存在造价高且应用范围不大的问题。

综上所述，现有的防刺轮胎存在不仅需要牺牲轮胎性能，还各自存在成本较高、应用范围较小或寿命较短的问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于，提供一种防刺轮胎及其充气方法。本发明在不牺牲轮胎性能且能防刺的前提下还具有生产成本和维修成本均相对较低，应用范围更广的优点。

本发明的技术方案：一种防刺轮胎，包括轮辋，外胎和设于所述外胎内的多气室内胎；所述多气室内胎包括中央气室和设于中央气室外并与中央气室单向联通的多个微气室；联通方向为由中央气室到微气室；所述中央气室和微气室均为独立的弹性充气体，两者之间是可拆卸的连接；所述外胎为安装在轮辋上直接与底面接触使用的部件；所述多气室内胎为至于外胎内部拥有多个气室用于密闭高压气体的部件。

前述的防刺轮胎中，所述中央气室上设有注气阀。

前述的防刺轮胎中，所述注气阀为双向注气阀；所述双向注气阀能用于注入或泄出空气。

前述的防刺轮胎中，每个所述微气室上设有与中央气室相连的单向止回阀。

前述的防刺轮胎中，所述中央气室是一个环形管状体，管状体内圈表面装有一个双向注气阀，管状体外圈表面装有多个单向止回阀。

前述的防刺轮胎中，每个所述微气室包括气室部和设于气室部开口末端的单向止回阀密封套管。

前述的防刺轮胎中，所述气室部与单向止回阀密封套管的连接处设有微气室缩颈圈。

前述的防刺轮胎中，每个所述单向止回阀上设有单向止回阀固定螺母，单向止回阀固定螺母将单向止回阀固定在中央气室上。

前述的防刺轮胎中，每个所述单向止回阀内设有单向止回阀进气孔，所述单向止回阀进气孔呈l型，通过单向止回阀密封套管来密闭单向止回阀进气孔。

前述的防刺轮胎中，所述中央气室与微气室相连处设有多层子午线帘布进行加固。

前述的防刺轮胎中，所述轮辋的侧边深度大于或等于中央气室的厚度，确保中央气室能被轮辋保护住，当遇到侧面刺破等情况时，中央气室不会被直接破坏。

前述的防刺轮胎中，所述中央气室的充气量占多气室内胎总充气量的2％-80％；根据实际需要设置不同占比的中央气室。

一种防刺轮胎充气方法，先通过注气阀往中央气室内充气，当中央气室内气压达到额定气压时，中央气室内的气体打开所有单向止回阀并同时向所有微气室充气；当中央气室内气压始终稳定高于额定气压时，表面微气室已完成充气，卸下外部充气接口，完成充气。

与现有技术相比，本发明通过采用一个中央气室和多个微气室共同组成多气室内胎来取代常规轮胎的内胎，当行驶中轮胎遇到钉子类锐物将轮胎刺穿，只会伤及其中一个微气室，即使被枪击一次，也最多伤及几个微气室，轮胎气压损失可以忽略不计，在不影响车辆重载的情况下能继续行驶，具有防刺的功能；

本发明采用多气室内胎来取代常规内胎，多气室内胎的加工工艺等同于常规内胎的加工工艺，没有复杂的工艺改造，其制造成本相对更低(相对现有的防刺轮胎)；

本发明采用多气室内胎来取代常规内胎，沿用现在普遍使用的轮胎结构(轮辋、外胎、内胎)，可以适用于全部各种类型的车辆(机动车辆、电动车、人力车等)，相比现有的防刺轮胎更适合大众市场。

所以，本发明在不牺牲轮胎性能且能防刺的前提下还具有生产成本和维修成本均相对较低，应用范围更广的优点。

进一步的，本发明采用的是多气室内胎，属于充气轮胎，在解决了轮胎防刺、防爆的安全性、经济性的同时，延续了充气轮胎良好的使用特性。

轮辋的侧边深度大于或等于中央气室的厚度，确保中央气室能被轮辋保护住，当遇到侧面刺破等情况时，中央气室不会被直接破坏，进一步提高了中央气室的安全性，提升了本发明的防刺性能。

本发明部分微气室在受损后，并不会影响多气室内胎的继续使用，可以为使用者免去轮胎损坏后的处理成本和耽误行程的运行成本。

本发明不会发生因轮胎被刺破、爆胎造成低胎压或无胎压等非正常状态下的破坏性行驶，能够延长轮胎的使用寿命。

本发明在遇刺造成部分微气室破损后仍能继续安全使用，所以可以免去备用轮胎的设计，减少车辆制作成本。

本发明的加工工艺完全等同于常规轮胎生产，生产企业接产不需专业设备的投入、复杂的工艺改造，就可以低成本的进行转产本发明。

本发明微气室末端为带微气室缩颈圈的单向止回阀套管，只需将单向止回阀套管反向套接在单向止回阀上，微气室缩颈圈就能将微气室锁固在单向止回阀上，无需加设其他的设置就能将微气室稳固的锁固在单向止回阀上，节约了成本。而且微气室受损后只需直接替换就能完成轮胎的修理，方便修理。

本发明通过在中央气室连接微气室的部分(外圈所形成的底部)采用多层子午线帘布进行加固，使得中央气室上部的变形度大能贴合轮辋，而中央气室的下部相对更坚固既能满足安装微气室的需求，又能减小其变形度和延展性从而为微气室留出足够的舒展空间；而且充气时，相邻的微气室(特别是使用较长的微气室时)会在气体的作用下，顺畅的展开，不会因缺少空间的堆积而发生缠绕问题。

本发明采用一个中央气室连接多个微气室组成多气室内胎，在确保保住中央气室安全的原则下能够根据实际的需要调整中央气室的充气量的占比：

对于军用轮胎，因为需要面对战争等环境，中央气室存在这被子弹等击穿的可能性，因此可以减小中央气室充气量的占比，即使中央气室被击穿，多气室内胎的胎压损失很小，不会影响继续使用。

对于民用轮胎，不考虑子弹击穿的因素，中央气室破损的概率几乎为0，因此可以适当加大中央气室充气量的比例，增大中央气室的可调节量，还便于多气室内胎的装卸。

进一步的，中央气室充气量所占比例越大，轮胎的侧向稳定性就越好，因为中央气室充气量占据轮胎的大部分空间，处于轮胎内部外圈的微气室在设计时就只能降低微气室的高度来适应小空间。

因为中央气室内的气压，可以设计的比微气室高，这样就可以将轮胎最柔软点设计在微气室段，微气室充气量少于中央气室，中央气室有又处于轮胎内部的内圈，所以中央气室底面线一定会延伸到轮胎中位线以下，低气压的、相对柔软的微气室一定处在轮胎中位线以下，因此车辆的稳定点就会因此下移，稳定点越低，轮胎的侧向稳定性就越好。

处于相对低气压的微气室接近胎面，路面的颠簸会被相对柔软一些的微气室吸收，可以增加车辆乘坐的舒适度。

附图说明

图1是本发明断面结构示意图；

图2是本发明正面示意图；

图3是图1中a向示意图(局部)；

图4是图2中b处放大示意图(局部)；

图5是本发明微气室结构示意图。

附图标记：1-轮辋，2-外胎，3-中央气室，4-微气室，41-单向止回阀密封套管，42-微气室缩颈圈，5-注气阀，6-单向止回阀，61-单向止回阀固定螺母，62-单向止回阀进气孔。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。

实施例。一种防刺轮胎，如图1-5所示，其特征在于，包括轮辋1，外胎2和设于所述外胎2内的多气室内胎；所述多气室内胎包括中央气室3和设于中央气室3外并与中央气室3单向联通的多个微气室4；联通方向为由中央气室3到微气室4；所述中央气室3和微气室4均为独立的弹性充气体，两者之间的连接是可拆卸的。

所述轮辋1为目前社会使用的通用轮辋，所述外胎2为目前社会使用的通用外胎。

所述中央气室3上设有注气阀5。

所述注气阀5为双向注气阀。

每个所述微气室4上设有与中央气室3相连的单向止回阀6。

所述注气阀5、双向注气阀和单向止回阀6均为社会通用的轮胎部件。

所述中央气室3是一个环形管状体，管状体内圈表面装有一个双向注气阀，管状体外圈表面装有多个单向止回阀6。

每个所述微气室4包括气室部和设于气室部开口末端的单向止回阀密封套管41。

所述气室部与单向止回阀密封套管41的连接处设有微气室缩颈圈42。

每个所述单向止回阀6上设有单向止回阀固定螺母61，单向止回阀固定螺母61将单向止回阀6固定在中央气室3上。

每个所述单向止回阀6内设有单向止回阀进气孔62，所述单向止回阀进气孔62呈l型，通过将单向止回阀密封套管41反向套接在单向止回阀6上，套接后微气室缩颈圈42将微气室4锁固在单向止回阀6上并密闭单向止回阀进气孔62。

所述中央气室3与微气室4的相连处设有多层子午线帘布进行加固。

所述轮辋1的侧边深度大于或等于中央气室3的厚度。

所述中央气室3的充气量占多气室内胎总充气量的2％-80％。

一种防刺轮胎充气方法：当车轮轮胎装上轮辋1后，利用空气压缩机提供的空气压力，从注气阀5向轮胎充气，所充入的气体首先进入中央气室3；当中央气室3内空气压力达到该轮胎额定气压的情况下，中央气室内3的空气压力才能打开单向止回阀6，同时向全部微气室4充气。

这样充气过程是在中央气室3内空气压力大于额定气压情况下，完成对微气室4的充气，这个平稳过程会根据轮胎体积的不同，持续一定的时间。

当这个平稳点被击破，中央气室3内空气压力继续上升时，先停止充气工作，观测中央气室3内空气压力的变化，如果中央气室3内的空气压力呈下降的趋势，并已回到额定压力值附近，说明微气室4还没充至额定压力，可以试着继续向中央气室3充气，并继续观测中央气室3内的空气压力变化；如果中央气室3内空气压力值，始终稳定在高出额定压力值之上，这种现象表明全部的微气室4内的空气压力都已经达到额定压力，这时可以卸下外部充气接口，打开注气阀5，卸掉中央气室3内高出额定压力的气压。至此，车轮充气结束。

本发明实施例的安装方法为：首先组装多气室内胎，以中央气室3为基础，先在中央气室3的内圈面上，按照所用轮辋1的要求，安装注气阀5，再在中央气室3的外圈面上，按照其预留的孔洞，装入单向止回阀6，并用单向止回阀固定螺母61，将单向止回阀6固定在中央气室3上，再将微气室4，利用单向止回阀封套管41，反向安装在单向止回阀6上，微气室缩颈圈42会将微气室4锁固在单向止回阀6的阀体上，即完成了多气室内胎的安装这个安装过程由工厂完成；再将未充气的多气室内胎装入外胎2内，再按照轮胎安装工艺，将外胎2安装到轮辋1上，充至车轮额定气压即可。

本发明实施例的工作过程为：本发明实施例在使用过程中被刺，一般只能刺破一个微气室4，其失气留下的空间会被附近微气室4补位，不影响继续使用，也不需要及时修理，只需拔取外来物，补足轮胎压力即可。

本发明实施例的检修过程为：本发明实施例被刺后，一般情况下是不会有反应的，所以需要检查轮胎外表面有无刺入硬物，检查车轮的轮胎内的空气压力，通过调节中央气室3内的空气压力，来调整车轮安全压力值。如果发现轮胎内的空气压力损失较多，首先进行补气处理，如果充气至额定压力值后，能维持其压力不变，轮胎就可以继续使用；如果充气至额定压力值后，不能稳定维持，其压力值下行，这就要检查外胎2的胎面，看是否被太多的锐物所刺，损失太多的微气室，或是中央气室3受损。如果是这样，就必须卸下车轮，对多气室内胎进行修理。

本发明实施例的修理方法为：检查车轮被刺位置，并做标记，以便取出异物。放掉中央气室3内气体，将内外胎联合体从轮辋1上卸下，再从外胎2内取出多气室内胎，因微气室4使用的是单向止回阀6，无法泄去多气室内胎内气体，可能很难整体取出只泄去了中央气室3内气体的多气室内胎，可以先从单向止回阀6上卸下边侧一线的微气室4，再将多气室内胎取出，换下被刺的微气室4，检查变形或受损的微气室4一并更换，装上新的微气室4，再检查中央气室3的工作状态，如有漏气，也可以修补处理。维修完成后再原样装回即可。