一种重型车用免充气防爆内胎的制作方法
1.本发明涉及轮胎技术领域，具体而言，涉及一种重型车用免充气防爆内胎。
背景技术：
2.轮胎，作为机动车与地面接触的部件，对机动车的舒适性、安全性、制动性等至关重要。目前传统重型机动车大多使用充气式轮胎，但是，由于重型车的整车重量大，尤其重型货车满载后总重达到数十吨，从而导致充气式轮胎在日常行驶中经常会遇到慢撒气的问题，造成轮胎的胎压降低，进而降低了轮胎的抓地力,影响行车的安全性。
技术实现要素：
3.本发明所要解决的问题是：如何提供一种可以替代充气式轮胎的重型车用免充气防爆内胎。
4.本发明提供一种重型车用免充气防爆内胎，包括圆环形胎身，所述胎身用于设置于轮毂与外胎之间，所述胎身包括一级弹性部、二级弹性部、三级弹性部和四级弹性部，所述一级弹性部、所述二级弹性部、所述三级弹性部和所述四级弹性部依次连接，所述一级弹性部用于抵接于所述外胎内表面，且所述一级弹性部用于与所述外胎内表面接触的部分为正六边形或正三角形或正四边形的蜂窝状结构，所述四级弹性部用于抵接于所述轮毂，所述二级弹性部开设有第一腔体，所述三级弹性部开设有第二腔体，所述四级弹性部开设有第三腔体，所述第一腔体、所述第二腔体和所述第三腔体的内部分别设置有多个弹性球。
5.本发明所述的重型车用免充气防爆内胎，用于替代传统充气内胎，使用时将圆环形胎身安装在轮毂与外胎之间，并使胎身的一级弹性部抵接于外胎内表面，且四级弹性部抵接于轮毂，组装完后可将其装配至移动车体(例如重型车)，移动车体在移动过程中，胎身的一级弹性部首先承受压力，一级弹性部与外胎内表面接触的部分为正六边形或正三角形或正四边形的蜂窝状结构，蜂窝状结构的密合度最高、所需材料最简、可使用空间最大，可以让气压在自由压缩空间达到爆发力最佳的状态，且使得任意相邻正六边形或正三角形或正四边形结构都有足够的压缩变形空间，当一级弹性部承受的力达到设定指标时，此时二级弹性部接受来自一级弹性部的压力，二级弹性部的第一腔体内的多个弹性球可以在第一腔体内发生弹性形变，压力取消时产生回弹，当一级弹性部的压力传递至二级弹性部的同时，将继续传递至三级弹性部以及与轮毂抵接的四级弹性部，最终通过四级弹性部将剩余压力传递给轮毂，三级弹性部的第二腔体内的多个弹性球可以在第二腔体内发生弹性形变，四级弹性部的第三腔体内的多个弹性球可以在第三腔体内发生弹性形变，压力取消时产生回弹，在上述传递压力的过程中，一级弹性部、二级弹性部、三级弹性部和四级弹性部具有较好的回弹效果，使得胎身能够达到充气轮胎的物理变形要求。本发明的重型车用免充气防爆内胎相比于现有充气式轮胎，具有不怕扎刺、不需打气、不会爆胎、缓充性能好的优势。
6.可选地，所述第一腔体呈环形空腔结构，所述第一腔体的内部间隔设置有多个第
一支撑筋，且多个所述第一支撑筋将所述第一腔体分隔为多个第一独立空腔，在每个所述第一独立空腔的内部分别设置有多个所述弹性球。
7.可选地，所述第二腔体呈环形空腔结构，所述第二腔体的内部间隔设置有多个第二支撑筋，且多个所述第二支撑筋将所述第二腔体分隔为多个第二独立空腔，在每个所述第二独立空腔的内部分别设置有多个所述弹性球。
8.可选地，所述第三腔体呈环形空腔结构，所述第三腔体的内部间隔设置有多个第三支撑筋，且多个所述第三支撑筋将所述第三腔体分隔为多个第三独立空腔，在每个所述第三独立空腔的内部分别设置有多个所述弹性球。
9.可选地，所述四级弹性部的宽度小于所述一级弹性部、所述二级弹性部以及所述三级弹性部的宽度，且所述四级弹性部的形状用于与所述轮毂外周的形状相适配。
10.可选地，所述弹性球在所述第一腔体、所述第二腔体和所述第三腔体的内部体积占比为75％至85％之间。
11.可选地，所述第一腔体、所述第二腔体和所述第三腔体的内部均为真空。
12.可选地，所述正六边形或正三角形或正四边形的边长为大于或等于12毫米，且小于或等于15毫米。
13.可选地，所述胎身由高弹性复合橡胶材料制成。
14.可选地，所述高弹性复合橡胶材料包括tpee、pvc、氧化石墨烯、白碳黑、涤纶短纤维、碳纤维以及合成橡胶，且所述高弹性复合橡胶材料通过熔融共混的改性方法复合而成。
附图说明
15.图1为本发明实施例的重型车用免充气防爆内胎的结构示意图；
16.图2为本发明实施例的重型车用免充气防爆内胎的剖视图一；
17.图3为本发明实施例的重型车用免充气防爆内胎的剖视图二；
18.图4为图3的ⅰ处局部放大图。
19.附图标记说明：
20.1、一级弹性部；2、二级弹性部；21、第一支撑筋；22、第一独立空腔；3、三级弹性部；31、第二支撑筋；32、第二独立空腔；4、四级弹性部；41、第三支撑筋；42、第三独立空腔；5、弹性球。
具体实施方式
21.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
22.在本发明的描述中，应当说明的是，各实施例中的术语名词例如“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位的词语，只是为了简化描述基于说明书附图的位置关系，并不代表所指的元件和装置等必须按照说明书中特定的方位和限定的操作及方法、构造进行操作，该类方位名词不构成对本发明的限制。
23.而且，虽然在本公开中参照了特定的实施例来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的
精神和范围。应该理解的是，可以通过不用于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。
24.而且，附图中z轴表示竖向，也就是上下位置，并且z轴的正向(也就是z轴的箭头指向)表示上，z轴的负向(也就是与z轴的正向相反的方向)表示下。
25.同时需要说明的是，前述z轴表示含义仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。
26.如图1至4所示，本发明实施例的一种重型车用免充气防爆内胎，包括圆环形胎身，胎身用于设置于轮毂与外胎之间，胎身包括一级弹性部1、二级弹性部2、三级弹性部3和四级弹性部4，一级弹性部1、二级弹性部2、三级弹性部3和四级弹性部4依次连接，一级弹性部1用于抵接于外胎内表面，且一级弹性部1用于与外胎内表面接触的部分为正六边形或正三角形或正四边形的蜂窝状结构，四级弹性部4用于抵接于轮毂，二级弹性部2开设有第一腔体，三级弹性部3开设有第二腔体，四级弹性部4开设有第三腔体，第一腔体、第二腔体和第三腔体的内部分别设置有多个弹性球5。
27.在本实施例中，结合附图1-4所示，本重型车用免充气防爆内胎用于替代传统充气内胎，使用时将圆环形胎身安装在轮毂与外胎之间，并使胎身的一级弹性部1抵接于外胎内表面，且四级弹性部4抵接于轮毂，组装完后可将其装配至移动车体(例如重型车)，移动车体在移动过程中，胎身的一级弹性部1首先承受压力，一级弹性部1与外胎内表面接触的部分为正六边形或正三角形或正四边形的蜂窝状结构，蜂窝状结构的密合度最高、所需材料最简、可使用空间最大，可以让气压在自由压缩空间达到爆发力最佳的状态，且使得任意相邻正六边形或正三角形或正四边形结构都有足够的压缩变形空间，当一级弹性部1承受的力达到设定指标时，此时二级弹性部2接受来自一级弹性部1的压力，二级弹性部2的第一腔体内的多个弹性球5可以在第一腔体内发生弹性形变，压力取消时产生回弹，当一级弹性部1的压力传递至二级弹性部2的同时，将继续传递至三级弹性部3以及与轮毂抵接的四级弹性部4，最终通过四级弹性部4将剩余压力传递给轮毂，三级弹性部3的第二腔体内的多个弹性球5可以在第二腔体内发生弹性形变，四级弹性部4的第三腔体内的多个弹性球5可以在第三腔体内发生弹性形变，压力取消时产生回弹，在上述传递压力的过程中，一级弹性部1、二级弹性部2、三级弹性部3和四级弹性部4具有较好的回弹效果，使得胎身能够达到充气轮胎的物理变形要求。本发明的重型车用免充气防爆内胎相比于现有充气式轮胎，具有不怕扎刺、不需打气、不会爆胎、缓充性能好的优势。
28.在上述的工作过程中，胎身及弹性球5均采用高弹性复合材料作为其制作材料，经过注塑成型工艺实现产品生产，一级弹性部1、二级弹性部2、三级弹性部3和四级弹性部4为一体成型结构。
29.可选地，第一腔体呈环形空腔结构，第一腔体的内部间隔设置有多个第一支撑筋21，且多个第一支撑筋21将第一腔体分隔为多个第一独立空腔22，在每个第一独立空腔22的内部分别设置有多个弹性球5。
30.在本实施例中，结合附图3和附图4所示，沿z轴方向依次为一级弹性部1、二级弹性部2、三级弹性部3和四级弹性部4，第一腔体为环形空腔结构，第一支撑筋21可为呈环形的
筋条结构，多个第一支撑筋21通过注塑成型且间隔设置在第一腔体的内部，多个第一支撑筋21将第一腔体分隔为多个第一独立空腔22，每个第一独立空腔22彼此互不连通，且在每个第一独立空腔22的内部分别设置有多个弹性球5，其中弹性球5为单独注塑成型，然后二次成型填入每个第一独立空腔22中，弹性球5用于缓冲压力，且在压力取消时产生回弹，另外第一支撑筋21在受到压力时也会发生弹性形变，压力取消时产生回弹。
31.可选地，第二腔体呈环形空腔结构，第二腔体的内部间隔设置有多个第二支撑筋31，且多个第二支撑筋31将第二腔体分隔为多个第二独立空腔32，在每个第二独立空腔32的内部分别设置有多个弹性球5。
32.在本实施例中，结合附图3和附图4所示，第二腔体为环形空腔结构，第二支撑筋31可为呈环形的筋条结构，多个第二支撑筋31通过注塑成型且间隔设置在第二腔体的内部，多个第二支撑筋31将第二腔体分隔为多个第二独立空腔32，每个第二独立空腔32彼此互不连通，且在每个第二独立空腔32的内部分别设置有多个弹性球5，其中弹性球5为单独注塑成型，然后二次成型填入每个第二独立空腔32中，弹性球5用于缓冲压力，且在压力取消时产生回弹，另外第二支撑筋31在受到压力时也会发生弹性形变，压力取消时产生回弹。
33.可选地，第三腔体呈环形空腔结构，第三腔体的内部间隔设置有多个第三支撑筋41，且多个第三支撑筋41将第三腔体分隔为多个第三独立空腔42，在每个第三独立空腔42的内部分别设置有多个弹性球5。
34.在本实施例中，结合附图3和附图4所示，第三腔体为环形空腔结构，第三支撑筋41可为呈环形的筋条结构，多个第三支撑筋41通过注塑成型且间隔设置在第三腔体的内部，多个第三支撑筋41将第三腔体分隔为多个第三独立空腔42，每个第三独立空腔42彼此互不连通，且在每个第三独立空腔42的内部分别设置有多个弹性球5，其中弹性球5为单独注塑成型，然后二次成型填入每个第三独立空腔42中，弹性球5用于缓冲压力，且在压力取消时产生回弹，另外第三支撑筋41在受到压力时也会发生弹性形变，压力取消时产生回弹。
35.可选地，四级弹性部4的宽度小于一级弹性部1、二级弹性部2以及三级弹性部3的宽度，且四级弹性部4的形状用于与轮毂外周的形状相适配。
36.在本实施例中，结合附图3和附图4所示，一级弹性部1、二级弹性部2以及三级弹性部3的宽度相同，四级弹性部4的宽度小于一级弹性部1、二级弹性部2以及三级弹性部3的宽度，且四级弹性部4的形状与轮毂外周的形状相适配，以此可将胎身与轮毂装配为一体。
37.可选地，弹性球5在第一腔体、第二腔体和第三腔体的内部体积占比为75％至85％之间。
38.在本实施例中，结合附图3和附图4所示，弹性球5在第一腔体、第二腔体和第三腔体的内部体积占比为75％至85％之间，若弹性球5的体积占比过高，则弹性球5的弹性形变空间不足，将降低二级弹性部2、三级弹性部3以及四级弹性部4的弹性，若弹性球5的占比过低，将降低二级弹性部2、三级弹性部3以及四级弹性部4的回弹效果，使得胎身无法达到充气轮胎的物理变形要求。
39.可选地，第一腔体、第二腔体和第三腔体的内部均为真空。
40.在本实施例中，第一腔体、第二腔体和第三腔体可以在注塑成型过程中释放空气，以形成真空结构，以此可以提高二级弹性部2、三级弹性部3以及四级弹性部4的弹性。
41.可选地，正六边形或正三角形或正四边形的边长为大于或等于12毫米，且小于或
等于15毫米。
42.在本实施例中，一级弹性部1用于与外胎内表面接触的部分为正六边形或正三角形或正四边形的蜂窝状结构，根据实际应用的重型车辆的重量不同，实际正六边形或正三角形或正四边形的边长大小根据实际应用而定，正六边形或正三角形或正四边形的边长尺寸直接影响一级弹性部1的回弹效果，正六边形或正三角形或正四边形的边长优选在12-15mm。
43.可选地，胎身由高弹性复合橡胶材料制成。
44.在本实施例中，由高弹性复合橡胶材料制成的胎体可以具有较好的回弹性及缓冲性能。
45.可选地，高弹性复合橡胶材料包括tpee、pvc、氧化石墨烯、白碳黑、涤纶短纤维、碳纤维以及合成橡胶，且高弹性复合橡胶材料通过熔融共混的改性方法复合而成。
46.在本实施例中，tpee(热塑性聚酯弹性体)又称聚酯橡胶，tpee兼具橡胶优良的弹性和热塑性塑料的易加工性，弹性特性好。pvc(聚氯乙烯)是世界五大通用热塑性树脂材料之一，pvc与tpee具有良好的兼容性，加入tpee后，可以明显改善pvc的低温柔顺性，提高其耐曲挠能力，降低其脆化点。tpee、pvc共混弥补了pvc耐热、耐低温性能不足的问题。石墨烯是具有极强的拉伸强度和弹性模量二维材料，若将石墨烯与聚合物通过熔融共混,制备得到的复合材料通常会具备很好的力学性能。白炭黑在胎身生产中主要有补强和黏合两大作用，使用白炭黑补强的胎身材料抗撕裂强度可以明显提高，材料强度和耐冲击性也会大大提高。在胎身生产中加入10-20份左右的白炭黑来改善胎身表面的抗切割崩花裂口的性能，继而延长胎身使用寿命。生产中需根据胎身的大小合理控制白炭黑用量，过量加入白炭黑，会导致其耐磨性下降。胎身材料中加入涤纶短纤维，其作用是：保持胎身的形状和尺寸的稳定性，提高抗机械损伤和轴承负荷，提高耐磨性、提高抗刺性、提高抗撕裂强度。涤纶短纤维，一种有机高分子材料，直接添加到胎身材料基质中作为无机粒子填料，用量在1-10份左右，可以在取向上提高模量，保证了胎身的刚性。涤纶短纤维作为增强体分散在胎身材料基质中，使之与胎身材料相互复合制成聚合物共混体的补强性复合材料，从而赋予材料高模量、高抗刺性、高撕裂强度以及低伸长下的高应力和各向异性。将涤纶短纤维应用于胎身中的各部位中，在保证原有性能的前提下，还可以使原有部位的尺寸厚度减小，从而减轻胎身自身的重量。胎身作为车辆的支撑机构，在工作运转过程中会出现生热性，生热性主要是由于胎身在行驶过程中胎身材料的滞后损失(又称内耗或能量损耗)所引起的，能量损耗是输入到材料中的能量没有作为应力全部释放出来所造成的，而且在材料中主要以热的形式不可逆地耗散掉，表现为材料的温升。涤纶短纤维的加入能够使材料的生热性降低，主要是因为涤纶短纤维的加入可以提高材料在低伸长下的高应力，表现为低应变下的高弹性模量，这既限制了材料的变形，又提高了材料的响应性，致使能耗相应下降，生热性也降低。碳纤维材料是一种高强度、轻质量的新兴材料，通过在胎身的胎侧加入碳纤维可以增强其硬度。
47.术语“第一”和“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”和“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
48.虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本
发明的保护范围。
技术特征：
1.一种重型车用免充气防爆内胎，其特征在于，包括圆环形胎身，所述胎身用于设置于轮毂与外胎之间，所述胎身包括一级弹性部(1)、二级弹性部(2)、三级弹性部(3)和四级弹性部(4)，所述一级弹性部(1)、所述二级弹性部(2)、所述三级弹性部(3)和所述四级弹性部(4)依次连接，所述一级弹性部(1)用于抵接于所述外胎内表面，且所述一级弹性部(1)用于与所述外胎内表面接触的部分为正六边形或正三角形或正四边形的蜂窝状结构，所述四级弹性部(4)用于抵接于所述轮毂，所述二级弹性部(2)开设有第一腔体，所述三级弹性部(3)开设有第二腔体，所述四级弹性部(4)开设有第三腔体，所述第一腔体、所述第二腔体和所述第三腔体的内部分别设置有多个弹性球(5)。2.根据权利要求1所述的重型车用免充气防爆内胎，其特征在于，所述第一腔体呈环形空腔结构，所述第一腔体的内部间隔设置有多个第一支撑筋(21)，且多个所述第一支撑筋(21)将所述第一腔体分隔为多个第一独立空腔(22)，在每个所述第一独立空腔(22)的内部分别设置有多个所述弹性球(5)。3.根据权利要求1所述的重型车用免充气防爆内胎，其特征在于，所述第二腔体呈环形空腔结构，所述第二腔体的内部间隔设置有多个第二支撑筋(31)，且多个所述第二支撑筋(31)将所述第二腔体分隔为多个第二独立空腔(32)，在每个所述第二独立空腔(32)的内部分别设置有多个所述弹性球(5)。4.根据权利要求1所述的重型车用免充气防爆内胎，其特征在于，所述第三腔体呈环形空腔结构，所述第三腔体的内部间隔设置有多个第三支撑筋(41)，且多个所述第三支撑筋(41)将所述第三腔体分隔为多个第三独立空腔(42)，在每个所述第三独立空腔(42)的内部分别设置有多个所述弹性球(5)。5.根据权利要求1所述的重型车用免充气防爆内胎，其特征在于，所述四级弹性部(4)的宽度小于所述一级弹性部(1)、所述二级弹性部(2)以及所述三级弹性部(3)的宽度，且所述四级弹性部(4)的形状用于与所述轮毂外周的形状相适配。6.根据权利要求1所述的重型车用免充气防爆内胎，其特征在于，所述弹性球(5)在所述第一腔体、所述第二腔体和所述第三腔体的内部体积占比为75％至85％之间。7.根据权利要求1所述的重型车用免充气防爆内胎，其特征在于，所述第一腔体、所述第二腔体和所述第三腔体的内部均为真空。8.根据权利要求1所述的重型车用免充气防爆内胎，其特征在于，所述正六边形或正三角形或正四边形的边长为大于或等于12毫米，且小于或等于15毫米。9.根据权利要求1-8中任意一项所述的重型车用免充气防爆内胎，其特征在于，所述胎身由高弹性复合橡胶材料制成。10.根据权利要求9所述的重型车用免充气防爆内胎，其特征在于，所述高弹性复合橡胶材料包括tpee、pvc、氧化石墨烯、白碳黑、涤纶短纤维、碳纤维以及合成橡胶，且所述高弹性复合橡胶材料通过熔融共混的改性方法复合而成。
技术总结
本发明提供了一种重型车用免充气防爆内胎，涉及轮胎技术领域，所述重型车用免充气防爆内胎包括圆环形胎身，胎身用于设置于轮毂与外胎之间，胎身包括一级弹性部、二级弹性部、三级弹性部和四级弹性部，一级弹性部、二级弹性部、三级弹性部和四级弹性部依次连接，一级弹性部用于抵接于外胎内表面，且一级弹性部用于与外胎内表面接触的部分为正六边形或正三角形或正四边形的蜂窝状结构，二级弹性部开设有第一腔体，三级弹性部开设有第二腔体，四级弹性部开设有第三腔体，第一腔体、第二腔体和第三腔体的内部分别设置有多个弹性球。本发明的重型车用免充气防爆内胎相比于现有充气式轮胎，具有不怕扎刺、不需打气、不会爆胎、缓充性能好的优势。能好的优势。能好的优势。
