1.本发明涉及轮胎领域,特别是涉及一种非充气轮胎。
背景技术:2.车辆所有的基本使用性能,如制动性及驱动性等性能均与轮胎息息相关。目前,市场主流多采用充气式轮胎,但充气轮胎存在不容忽视的弱点,如抗刺扎能力差,漏气后基本不能行驶,以及存在着爆胎危险和制造工艺复杂等问题。充气轮胎在进行优化设计时,一般采用降低充气压力来减小垂向刚度和纵向刚度,但是,这样也降低了侧向刚度,从而恶化了车辆的操纵性能,这是充气轮胎目前无法解决的难点。
3.与传统的充气轮胎相比,非充气轮胎具有免充气、防扎、经济、耐磨等特点,除此之外,不存在驻波现象,可降低滚动阻力。但是,现存的非充气轮胎仍然无法解决承载、噪音及散热的问题。
4.现有的非充气轮胎在进行结构设计时,大多采用辐板沿轴向延伸的排列方式,这样会使噪声峰值较大,导致噪声较大。轮胎为避免高噪声,辐板设计时应尽量减小噪声的总体幅值,除此之外,还要最大程度的使噪声的能量分布在更宽的频率范围上,避免在窄的频率范围内出现峰值。
5.聚氨酯材料具有高强度、高弹性、使用寿命长及生产工艺简单等特点,是制造新型轮胎的理想材料。青蛙腿柔韧有力使得青蛙弹跳及落地稳定自如。因此,仿照青蛙腿部结构对非充气轮胎进行结构设计,为非充气轮胎的性能提升提供了思路和方法,运用该结构将提升车辆的操纵稳定性及行驶平顺性。
技术实现要素:6.本技术的一些实施例中,支撑体组仿照青蛙腿部结构进行设计,这样设置可以使非充气轮胎实现了刚度解耦设计,提高了操纵稳定性;支撑体组采用交错的排列方式,使噪声的能量分散开来,避免了频谱图受轮胎的转动模态和谐波较大的影响,从而降低轮胎噪声;支撑体组在第一连接面与第二连接面之间沿轮胎周向配置,相邻支撑体组之间角度可以为5
°
~15
°
,通过合理的布局设置支撑体组的个数,使支撑体组不会因设置过多影响非充气轮胎的散热性能,也不会因设置过少,降低操纵稳定性,影响非充气轮胎的使用。
7.本技术的一些实施例中,改进了辐板4沿轴向延伸的排列方式,最大程度的使噪声的能量分布在更宽的频率范围上,避免在窄的频率范围内出现峰值。
8.本技术的一些实施例中,为了能够更好地使非充气轮胎实现刚度解耦设计,改进了支撑体的结构,支撑体均呈不规则z型,第一连接体,一端连接于第一连接面外侧;第二连接体,与第一连接体另一端固定连接;第三连接体,一端连接于第二连接面内侧,另一端通过第二连接体与第一连接体一体成型。第二连接体的长度不小于第一连接体的长度,第一连接体、第二连接体的长度均大于第三连接体的长度。第一连接体与第二连接体之间夹角的角度可以为70
°
~110
°
;第二连接体与第三连接体之间夹角的角度可以为50
°
~90
°
。两个
支撑体的第一连接体与第二连接体之间的夹角的开口方向相对设置,第二连接体与第三连接体之间的夹角的开口方向相对设置。两个支撑体仿照青蛙腿部结构进行设计,实现其各向刚度按照预设的方向发生变化。在其受到垂向和纵向载荷作用时,辐板沿着加载方向易于弯曲变形,故而刚度较小;但是侧向加载时,由于上下两端固定,辐板的侧向弯曲不容易实现,所以侧向刚度较大,由此实现刚度解耦设计。
9.本技术的一些实施例中,强化剪切带采用剪切带结构,能够使接地印迹压力均匀分布,提高耐磨性;胎面采用橡胶材料,胎面位于轮胎的外表面,具有良好的耐磨性及抗湿滑性;位于轮胎外表面的胎面2包括若干条纵向花纹沟槽,通过增设花纹沟槽能够增大排水能力、防止轮胎侧滑;冠带层31采用锦纶材料;带束层32采用钢丝材料。
10.本发明的目的是提供一种非充气轮胎,解决了现存的非充气轮胎存在的承载能力差、噪音高及散热性能差的问题。
11.为实现上述目的,本发明提供了一种非充气轮胎,包括轮毂;胎面,套接于所述轮毂上;强化剪切带,贴合于所述胎面内侧;辐板,固定于所述强化剪切带与所述轮毂之间;所述辐板包括:多个支撑体组,相邻所述支撑体组之间交错排列;每个所述支撑体组均由两个支撑体组成,任意所述支撑体均呈不规则z型,且同一所述支撑体组内的两个所述支撑体方向相反;第一连接面,连接于所述轮毂外侧,用于固定所述支撑体的一端;第二连接面,连接于所述强化剪切带内侧,用于固定所述支撑体的另一端。
12.本技术的一些实施例中,所述支撑体组在所述第一连接面与所述第二连接面之间沿轮胎周向配置。
13.本技术的一些实施例中,所述支撑体包括:第一连接体,一端连接于所述第一连接面外侧;第二连接体,与所述第一连接体另一端固定连接;第三连接体,一端连接于所述第二连接面内侧,另一端通过所述第二连接体与所述第一连接体一体成型。
14.本技术的一些实施例中,所述第二连接体的长度不小于所述第一连接体的长度,所述第一连接体、所述第二连接体的长度均大于所述第三连接体的长度。
15.本技术的一些实施例中,沿所述第一连接面至所述第二连接面的方向,所述支撑体的横截面积呈递减趋势。
16.本技术的一些实施例中,每个所述支撑体组均由两个支撑体组成,具体为:每个所述支撑体组均由左支撑体和右支撑体组成,沿轮胎断面宽度方向所述左支撑体与所述右支撑体之间的垂线距离大于0;所述左支撑体的左侧面与所述第一连接面的左侧面、所述第二连接面的左侧面平齐;所述右支撑体的右侧面与所述第一连接面的右侧面、所述第二连接面的右侧面平齐。
17.本技术的一些实施例中,所述强化剪切带包括:冠带层,连接于所述胎面内侧;带束层,连接于所述冠带层内侧。
18.本技术的一些实施例中,所述带束层包括:第一带束层,连接于所述冠带层内侧;第二带束层,连接于所述第一带束层内侧。
19.本技术的一些实施例中,所述支撑体选用聚氨酯材料。
20.本技术的一些实施例中,第一连接体与所述第一连接面之间、所述第一连接体与所述第二连接体之间、所述第二连接体与所述第三连接体之间设置、所述第三连接体与所述第二连接面之间均设置有倒圆角。
21.本发明公开了一种非充气轮胎,相较现有技术,具有以下技术效果:(1)采用了仿生原理,使非充气轮胎实现了刚度解耦设计,提高了操纵稳定性;(2)两个支撑体采用交错的排列方式,避免了高噪声,降低了噪声的总体幅值;(3)加入了强化剪切带结构,使接地印迹压力均匀分布,提高了耐磨性;(4)辐板之间的空隙,加快了热量与空气之间的交换,提高了排水效率;(5)支撑体采用高强度、高弹性的聚氨酯材料,改变了轮胎的承载方式,提高了承载能力。
附图说明
22.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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1是本发明非充气轮胎示意图;图2是本发明非充气轮胎正视图;图3是本发明支撑体组示意图;图4是本发明强化剪切带示意图;图5是本发明145/70r规格支撑体组示意图;其中:1、轮毂;2、胎面;3、强化剪切带;31、冠带层;32、带束层;321、第一带束层;322、第二带束层;4、辐板;40、支撑体组;41、第一连接面;42、支撑体;43、第二连接面;44、左支撑体;45、右支撑体;421、第一连接体;422、第二连接体;423、第三连接体。
具体实施方式
24.下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明,但不用来限制本发明的范围。
25.在本技术的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。
26.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本技术的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
27.在本技术的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
28.如图1-5所示,本发明公开了一种非充气轮胎,包括轮毂1;胎面2,套接于轮毂1上;
强化剪切带3,贴合于胎面2内侧;辐板4,固定于强化剪切带3与轮毂1之间;辐板4包括:多个支撑体组40,相邻支撑体组40之间交错排列;每个支撑体组40均由两个支撑体42组成,任意支撑体42均呈不规则z型,且同一支撑体组40内的两个支撑体42方向相反;第一连接面41,连接于轮毂1外侧,用于固定支撑体42的一端;第二连接面43,连接于强化剪切带3内侧,用于固定支撑体42的另一端。
29.在此需要说明的是,第一连接面41的厚度和第二连接面43的厚度可以根据轮胎的规格确定,不同规格的轮胎第一连接面41的厚度和第二连接面43的厚度也不相同;如图2所示,支撑体组40仿照青蛙腿部结构进行设计,使非充气轮胎实现了刚度解耦设计,提高了操纵稳定性;支撑体组40的具体数目根据实际情况而定。第一连接面41、第二连接面43采用缠绕的方式在支撑体组40上成型,并在硫化机中通过压模硫化结合为一体。
30.支撑体组40采用交错的排列方式,增加了辐板4之间的空隙,加快了热量与空气之间的交换,提高了辐板4的散热性能;辐板4之间的空隙还提高了雨天排水效率;支撑体组40采用交错的排列方式,使噪声的能量分散开来,避免了频谱图受轮胎的转动模态和谐波较大的影响,从而降低轮胎噪声。
31.需要说明的是,以上优选实施例的方案仅为本技术所提出的一种具体实现方式,本领域技术人员可根据实际情况确定第一连接面41和第二连接面43的厚度,这并不影响本技术的保护范围。
32.根据本技术的一些实施例中,支撑体组40在第一连接面41与第二连接面43之间沿轮胎周向配置。
33.相邻支撑体组40之间角度可以为5
°
~15
°
,通过合理的布局设置支撑体组40的个数,使支撑体组40不会因设置过多影响非充气轮胎的散热性能,也不会因设置过少,降低操纵稳定性,影响非充气轮胎的使用。
34.需要说明的是,以上优选实施例的方案仅为本技术所提出的一种具体实现方式,本领域技术人员可根据实际情况选择其他相邻支撑体组40之间角度的选择,这并不影响本技术的保护范围。
35.根据本技术的一些实施例中,支撑体42包括:第一连接体421,一端连接于第一连接面41外侧;第二连接体422,与第一连接体421另一端固定连接;第三连接体423,一端连接于第二连接面43内侧,另一端通过第二连接体422与第一连接体421一体成型。
36.采用辐板4沿轴向延伸的排列方式,会使噪声峰值较大导致噪声较大,本发明支撑体42仿青蛙腿进行设计,改变了辐板4沿轴向延伸的排列方式,最大程度的使噪声的能量分布在更宽的频率范围上,避免在窄的频率范围内出现峰值。
37.需要说明的是,支撑体42均呈不规则z型,第一连接体421与第二连接体422之间夹角的角度可以为70
°
~110
°
;第二连接体422与第三连接体423之间夹角的角度可以为50
°
~90
°
。两个支撑体42的第一连接体421与第二连接体422之间的夹角的开口方向相对设置,第二连接体422与第三连接体423之间的夹角的开口方向相对设置。两个支撑体42的支撑体42仿照青蛙腿部结构进行设计,实现其各向刚度按照预设的方向发生变化。在其受到垂向和纵向载荷作用时,辐板4沿着加载方向易于弯曲变形,故而刚度较小;但是侧向加载时,由于上下两端固定,辐板4的侧向弯曲不容易实现,所以侧向刚度较大,由此实现刚度解耦设计。
38.为了能够更好地使非充气轮胎实现刚度解耦设计,根据本技术的一些实施例中,第二连接体422的长度不小于第一连接体421的长度,第一连接体421、第二连接体422的长度均大于第三连接体423的长度。
39.需要说明的是,以上优选实施例的方案仅为本技术所提出的一种具体实现方式,本领域技术人员可根据实际情况确定第一连接体421的长度、第二连接体422和第三连接体423,这并不影响本技术的保护范围。
40.为了能够更好地使非充气轮胎实现刚度解耦设计,根据本技术的一些实施例中,沿第一连接面41至第二连接面43的方向,支撑体42的横截面积呈递减趋势。
41.需要说明的是,以上优选实施例的方案仅为本技术所提出的一种具体实现方式,本领域技术人员可根据实际情况确定支撑体42的横截面积,这并不影响本技术的保护范围。
42.根据本技术的一些实施例中,每个支撑体组40均由两个支撑体组成,具体为:每个支撑体组40均由左支撑体42和右支撑体组成,沿轮胎断面宽度方向左支撑体44与右支撑体45之间的垂线距离大于0;左支撑体44的左侧面与第一连接面41的左侧面、第二连接面43的左侧面平齐;右支撑体45的右侧面与第一连接面41的右侧面、第二连接面43的右侧面平齐。
43.支撑体组40的左支撑体44和相邻支撑体组40的右支撑体45,沿轮胎断面宽度方向左支撑体44与右支撑体45之间的垂线距离大于0,有利于提高非充气轮胎的散热性能;左支撑体44的左侧面与第一连接面41的左侧面、第二连接面43的左侧面平齐;右支撑体45的右侧面与第一连接面41的右侧面、第二连接面43的右侧面平齐,即多个支撑体组40与第一连接面41、第二连接面43组成的辐板4的两侧面平齐。
44.需要说明的是,以上优选实施例的方案仅为本技术所提出的一种具体实现方式,本领域技术人员可根据实际情况表达支撑体组40的左支撑体44和相邻支撑体组40的右支撑体45的具体位置的分布方式,这并不影响本技术的保护范围。
45.根据本技术的一些实施例中,强化剪切带3包括:冠带层31,连接于胎面2内侧;带束层32,连接于冠带层31内侧。
46.在此需要说明的是,强化剪切带3采用剪切带结构,能够使接地印迹压力均匀分布,提高耐磨性。胎面2采用橡胶材料,胎面2位于轮胎的外表面,具有良好的耐磨性及抗湿滑性;位于轮胎外表面的胎面2包括若干条纵向花纹沟槽,通过增设花纹沟槽能够增大排水能力、防止轮胎侧滑;冠带层31采用锦纶材料;带束层32采用钢丝材料。
47.需要说明的是,以上优选实施例的方案仅为本技术所提出的一种具体实现方式,本领域技术人员可根据实际情况选择胎面2的材料、冠带层31的材料和带束层32的材料,这并不影响本技术的保护范围。
48.根据本技术的一些实施例中,带束层32包括:第一带束层321,连接于冠带层31内侧;第二带束层322,连接于第一带束层321内侧。
49.进一步解释说明,第一带束层321和第二带束层322之间为同向排列或交叉排列,带束层与轮胎周向之间的方向交错式的设计可以显著减少交叉带束层之间剪切应变能,减少轮胎肩部的发热,从而提高轮胎的耐久性能、高速性能和使用寿命。
50.需要说明的是,以上优选实施例的方案仅为本技术所提出的一种具体实现方式,本领域技术人员可根据实际情况选择带束层的层数,这并不影响本技术的保护范围。
51.根据本技术的一些实施例中,支撑体42选用聚氨酯材料。
52.在此需要说明的是,聚氨酯材料具有高强度、高弹性、使用寿命长及生产工艺简单等特点,相比于橡胶材料,其较高的耐磨性和抗拉强度具有很大的优势,并且聚氨酯材料使用时具有良好的吸震、减震效果,是制造新型轮胎的理想材料。
53.需要说明的是,以上优选实施例的方案仅为本技术所提出的一种具体实现方式,本领域技术人员可根据实际情况选择支撑体42的制造材料,这并不影响本技术的保护范围。
54.根据本技术的一些实施例中,第一连接体421与第一连接面41之间、第一连接体421与第二连接体422之间、第二连接体422与第三连接体423之间设置、第三连接体423与第二连接面43之间均设置有倒圆角。
55.在此需要说明的是,通过设计倒圆角可以去除应力,改善应力集中的情况;通过设计倒圆角可以提高过渡性,也能美观支撑体42;实际倒圆角的大小根据轮胎规格而定。
56.需要说明的是,以上优选实施例的方案仅为本技术所提出的一种具体实现方式,本领域技术人员可根据实际情况选择倒圆角的大小,这并不影响本技术的保护范围。
57.本发明的一种非充气轮胎,相较现有技术具有以下技术效果:(1)采用了仿生原理,使非充气轮胎实现了刚度解耦设计,提高了操纵稳定性;(2)两个支撑体采用交错的排列方式,避免了高噪声,降低了噪声的总体幅值;(3)加入了强化剪切带结构,使接地印迹压力均匀分布,提高了耐磨性;(4)辐板之间的空隙,加快了热量与空气之间的交换,提高了排水效率;(5)支撑体采用高强度、高弹性的聚氨酯材料,改变了轮胎的承载方式,提高了承载能力。
58.具体实施例1,如图1-5所示,以145/70r规格轮胎为例进行进一步解释说明。
59.145/70r规格轮胎,145代表轮胎的断面宽度为145毫米,其轮胎断面宽度是指轮胎按规定充气后,轮胎两外侧之间的最大距离;70代表轮胎的高宽比为70:100,即轮胎的断面高度为145*0.7=101.5毫米;r代表轮胎为子午线轮胎。
60.如图2所示,一种非充气轮胎,包括轮毂1、胎面2、强化剪切带3和辐板4,固定于强化剪切带3与轮毂1之间;辐板4包括:多个支撑体组40,相邻支撑体组40之间交错排列;每个支撑体组40均由两个支撑体42组成,任意支撑体42均呈不规则z型,且同一支撑体组40内的两个支撑体42方向相反;第一连接面41,连接于轮毂1外侧,用于固定支撑体42的一端;第二连接面43,连接于强化剪切带3内侧,用于固定支撑体42的另一端。
61.其中,第一连接面41的厚度和第二连接面43的厚度根据轮胎的规格确定;第一连接面41、第二连接面43采用缠绕的方式在支撑体组40上成型,并在硫化机中通过压模硫化结合为一体。
62.支撑体组40采用交错的排列方式,支撑体组40在第一连接面41与第二连接面43之间沿轮胎周向配置,其中,支撑体组40是仿照青蛙腿部结构进行设计的,青蛙腿柔韧有力使得青蛙弹跳及落地稳定自如;为了能够更好地通过仿生青蛙腿,使非充气轮胎实现刚度解耦,本发明根据轮胎的规格确定支撑体组的数目,145/70r规格轮胎的支撑体组40预设为36个,那么36个支撑体组40将以轮胎轴心为圆心环形阵列,相邻支撑体组40之间的角度为10度;需要注意的是支
撑体组的数目并非确定不变的;145/70r规格轮胎的支撑体组40预设为36个,使支撑体组40不会因设置过多影响非充气轮胎的散热性能,也不会因设置过少,降低操纵稳定性,影响非充气轮胎的使用。
63.本发明支撑体42仿青蛙腿进行设计,改变了辐板4沿轴向延伸的排列方式,最大程度的使噪声的能量分布在更宽的频率范围上,避免在窄的频率范围内出现峰值;具体的,每个支撑体组40均由两个支撑体42组成,具体为:每个支撑体组40均由左支撑体44和右支撑体组成,沿轮胎断面宽度方向左支撑体44与右支撑体45之间的垂线距离大于0;左支撑体44的左侧面与第一连接面41的左侧面、第二连接面43的左侧面平齐;右支撑体45的右侧面与第一连接面41的右侧面、第二连接面43的右侧面平齐。
64.支撑体42包括:第一连接体421,一端连接于第一连接面41外侧;第二连接体422,与第一连接体421另一端固定连接;第三连接体423,一端连接于第二连接面43内侧,另一端通过第二连接体422与第一连接体421一体成型;第二连接体422的长度不小于第一连接体421的长度,第一连接体421、第二连接体422的长度均大于第三连接体423的长度。
65.支撑体42均呈不规则z型,第一连接体421与第二连接体422之间夹角的角度可以为70
°
~110
°
;第二连接体422与第三连接体423之间夹角的角度可以为50
°
~90
°
。两个支撑体42的第一连接体421与第二连接体422之间的夹角的开口方向相对设置,第二连接体422与第三连接体423之间的夹角的开口方向相对设置。支撑体42通过仿照青蛙腿部结构进行设计,实现其各向刚度按照预设的方向发生变化。在其受到垂向和纵向载荷作用时,支撑体42沿着加载方向易于弯曲变形,故而刚度较小;但是侧向加载时,由于上下两端固定,支撑体42的侧向弯曲不容易实现,所以侧向刚度较大,由此实现刚度解耦设计。
66.145/70r规格的轮胎,通过对支撑体组40进行标注,方便叙说,其中ab代表第一连接体421长度,bc代表连接体长度,cd代表第三连接体423长度,ab、bc、cd长度依次为35cm、35cm、15cm;α为支撑体组40所占非充气轮胎圆周长对应的圆弧角,∠abc为第一连接体421与第二连接体422之间的夹角,∠bcd为第二连接体422与第三连接体423之间的夹角,α、∠abc、∠bcd角度依次为30
°
、95
°
、70
°
;l1为第一连接体421与第一连接体421一侧面之间的距离,l2为第三连接体423与第二连接体422一侧面之间的距离,l3为第一连接体421下底面直径,l4为第一连接体421上底面直径或第二连接体422下底面直径,l5为第二连接体422下底面直径或第三连接体423上底面直径,l1、l2、l3、l4、l5长度依次为15mm、20mm、15mm、10mm、5mm;为避免应力集中的产生,在连接处进行倒角设计,r1、r2、r3、r4依次为1mm、2mm、5mm、20mm。
67.以上的数据参数的选择并非唯一确定的值,本领域工作人员可以根据实际情况选择数据参数,这并不影响本技术的保护范围。
68.不同规格轮胎辐板4参数的确定,具体包括:步骤a,获取轮胎的规格参数;步骤b,根据步骤a获取的数据,确定第一连接面41的厚度a、第二连接面43的厚度b和支撑体组40的数据参数;步骤c,在确定第一连接面41的厚度a、第二连接面43的厚度b和支撑体组40的数据
参数的制造参数后,通过加工装置对辐板4进行加工;在步骤a中,若轮胎的规格为 195/55/r16 85v 那么轮胎的规格参数包括:195——指的是轮胎断面宽度为195 mm;55——指的是轮胎扁平比,即断面高度是宽度的55%;r——指的是该轮胎为子午胎;15——指的是轮辋直径是15英寸;85——负荷指数85代表最大可承重515公斤,四条轮胎是515
×
4=2060公斤;v——指的是速度级别为240公里/小时。
69.在步骤b中,支撑体组40的数据参数包括支撑体组40的个数、相邻支撑体组40之间角度、沿轮胎断面宽度方向左支撑体44与右支撑体45之间的垂线距离、支撑体42的横截面积、第一连接体421的长度、第二连接体422的长度、第三连接体423的长度、第一连接体421与第二连接体422之间夹角的角度、第二连接体422与第三连接体423之间夹角的角度、倒圆角的大小。
70.具体实施例2,如图1-5所示,以195/55r轮胎为例进行进一步解释说明。
71.195/55r规格轮胎,195代表轮胎的断面宽度为195毫米,其轮胎断面宽度是指轮胎按规定充气后,轮胎两外侧之间的最大距离;55代表轮胎的高宽比为55:100,即轮胎的断面高度为195*0.55=107.25毫米;r代表轮胎为子午线轮胎。
72.如图2所示,一种非充气轮胎,包括轮毂1、胎面2、强化剪切带3和辐板4,固定于强化剪切带3与轮毂1之间;辐板4包括:多个支撑体组40,相邻支撑体组40之间交错排列;每个支撑体组40均由两个支撑体42组成,任意支撑体42均呈不规则z型,且同一支撑体组40内的两个支撑体42方向相反;第一连接面41,连接于轮毂1外侧,用于固定支撑体42的一端;第二连接面43,连接于强化剪切带3内侧,用于固定支撑体42的另一端。
73.其中,第一连接面41的厚度和第二连接面43的厚度根据轮胎的规格确定;第一连接面41、第二连接面43采用缠绕的方式在支撑体组40上成型,并在硫化机中通过压模硫化结合为一体。
74.支撑体组40采用交错的排列方式,支撑体组40在第一连接面41与第二连接面43之间沿轮胎周向配置,其中,支撑体组40是仿照青蛙腿部结构进行设计的,青蛙腿柔韧有力使得青蛙弹跳及落地稳定自如;为了能够更好地通过仿生青蛙腿,使非充气轮胎实现刚度解耦,本发明根据轮胎的规格确定支撑体组的数目,195/55r规格轮胎的支撑体组40预设为36个,那么36个支撑体组40将以轮胎轴心为圆心环形阵列,相邻支撑体组40之间的角度为10度;需要注意的是支撑体组的数目并非确定不变的;145/70r规格轮胎的支撑体组40预设为36个,使支撑体组40不会因设置过多影响非充气轮胎的散热性能,也不会因设置过少,降低操纵稳定性,影响非充气轮胎的使用。
75.本发明支撑体42仿青蛙腿进行设计,改变了辐板4沿轴向延伸的排列方式,最大程度的使噪声的能量分布在更宽的频率范围上,避免在窄的频率范围内出现峰值;具体的,每个支撑体组40均由两个支撑体42组成,具体为:每个支撑体组40均由左支撑体44和右支撑体组成,沿轮胎断面宽度方向左支撑体44与右支撑体45之间的垂线距离大于0;左支撑体44的左侧面与第一连接面41的左侧面、第二连接面43的左侧面平齐;右支撑体45的右侧面与第一连接面41的右侧面、第二连接面43的右侧面平齐。
76.支撑体42包括:第一连接体421,一端连接于第一连接面41外侧;第二连接体422,与第一连接体421另一端固定连接;第三连接体423,一端连接于第二连接面43内侧,另一端通过第二连接体422与第一连接体421一体成型;第二连接体422的长度不小于第一连接体421的长度,第一连接体421、第二连接体422的长度均大于第三连接体423的长度。
77.支撑体42均呈不规则z型,第一连接体421与第二连接体422之间夹角的角度可以为70
°
~110
°
;第二连接体422与第三连接体423之间夹角的角度可以为50
°
~90
°
。两个支撑体42的第一连接体421与第二连接体422之间的夹角的开口方向相对设置,第二连接体422与第三连接体423之间的夹角的开口方向相对设置。支撑体42通过仿照青蛙腿部结构进行设计,实现其各向刚度按照预设的方向发生变化。在其受到垂向和纵向载荷作用时,支撑体42沿着加载方向易于弯曲变形,故而刚度较小;但是侧向加载时,由于上下两端固定,支撑体42的侧向弯曲不容易实现,所以侧向刚度较大,由此实现刚度解耦设计。
78.145/70r规格的轮胎,通过对支撑体组40进行标注,方便叙说,其中ab代表第一连接体421长度,bc代表连接体长度,cd代表第三连接体423长度,ab、bc、cd长度依次为38cm、38cm、16cm;α为支撑体组40所占非充气轮胎圆周长对应的圆弧角,∠abc为第一连接体421与第二连接体422之间的夹角,∠bcd为第二连接体422与第三连接体423之间的夹角,α、∠abc、∠bcd角度依次为30
°
、100
°
、75
°
;l1为第一连接体421与第一连接体421一侧面之间的距离,l2为第三连接体423与第二连接体422一侧面之间的距离,l3为第一连接体421下底面直径,l4为第一连接体421上底面直径或第二连接体422下底面直径,l5为第二连接体422下底面直径或第三连接体423上底面直径,l1、l2、l3、l4、l5长度依次为20mm、25mm、20mm、12mm、8mm;为避免应力集中的产生,在连接处进行倒角设计,r1、r2、r3、r4依次为1mm、2mm、5mm、20mm。
79.以上的数据参数的选择并非唯一确定的值,本领域工作人员可以根据实际情况选择数据参数,这并不影响本技术的保护范围。
80.综上,本发明实施例提供了一种非充气轮胎,具有较强的散热能力、较高操纵稳定性,非充气轮胎还降低了运动产生的噪音值,提高了雨天排水效率。