一种胎冠增强件及车轮制造技术

本发明专利技术公开了一种胎冠增强件及车轮以期平衡现有技术中车辆轮胎胎冠与分裂相关的耐久性和耐冲击性，提高轮胎更换的便捷性，并进一步提升轮胎的防扎性能；所述胎冠增强件设置有胎腔；所述胎冠增强件的外壁设置有胎冠；所述胎腔的形状与轮胎的外形相契合。本发明专利技术还提供一种车轮，包括：外胎、轮辋和如前所述的胎冠增强件；所述外胎通过气密层与所述轮辋密封连接；所述胎冠增强件包裹在所述外胎的外壁，与所述外胎紧密贴合。本发明专利技术用于提升轮胎的使用寿命，降低轮胎的使用成本。

【技术实现步骤摘要】
一种胎冠增强件及车轮
本专利技术涉及车用车轮
，具体涉及一种胎冠增强件及车轮。
技术介绍
在下文中，表述“······的径向内侧上”和“······的径向外侧上”分别意指“在径向方向上离轮胎的旋转轴更近”和“在径向方向上离轮胎的旋转轴更远”。表述“······的轴向内侧上”和“······的轴向外侧上”分别意指“在轴向方向上离赤道面更近”和“在轴向方向上离赤道面更远”。“径向距离”是相对于轮胎的旋转轴的距离，“轴向距离”是相对于轮胎的赤道面的距离。“径向厚度”在径向方向上测得，“轴向宽度”在轴向方向上测得，“周向长度”是周向方向上圆弧的长度。现有技术中的轮胎通常包括：胎冠、两个胎圈以及两个胎侧，胎冠包括旨在与地面通过胎表面接触的胎面，两个胎圈旨在与轮辋接触，两个胎侧将胎冠连接至胎圈。现有技术中通常用于施工场地型的重型车辆的子午线轮胎的胎体增强件通常包括至少一个胎体层，所述胎体层包括包裹在被称为涂布配混物的弹性体材料中的通常为金属的增强体。胎体层包括主要部分，所述主要部分将两个胎圈结合在一起，并在每个胎圈中从轮胎的内侧向外侧围着被称为胎圈线的通常为金属的周向增强元件卷绕从而形成卷边。胎体层的金属增强体基本上互相平行，并与周向方向形成85°和95°之间的角度。施工场地重型车辆的子午线轮胎的胎冠增强件包括在胎体增强件的径向外侧上周向设置的胎冠层的重叠。每个胎冠层包括通常为金属的增强体，增强体相互平行且包裹在弹性体材料或涂布配混物中。现有技术中的胎冠增强件包括至少一个工作增强件，工作增强件包括至少两个工作层，工作层在胎体增强件的径向外侧上和胎面的径向内侧上。包括至少两个工作层的工作增强件具有带束轮胎并将硬度和车辆直线行驶性赋予轮胎的功能，还可以抵抗氧化、冲击和穿孔。胎冠增强件还可以包括非弹性金属增强体的层，所述非弹性金属增强体与周向方向形成45°和90°之间的角度。当驱动车辆驶过具有例如在轮胎的额定负载下使轮胎形变的量级尺寸的障碍物时，在赤道面处的柔性使得胎冠变形而不损坏。上述胎冠结构，在运行过程中，同样的这种柔性在胎肩处造成存在于胎冠中的弹性体材料高水平的形变，并使弹性体材料产生高温。在所达到的高温环境下，胎冠的弹性体材料会丧失部分针对裂缝时所具有的抵抗力，致使胎冠耐久性变差。弹性体材料的这种裂缝在极端情况下会造成工作层的分离，进而形成胎冠分裂。现有技术中的轮胎在解决上述技术问题时，进一步包括一个或多个窄增强层，所述窄增强层在胎体增强件的径向外侧上和工作增强件的径向内侧上，集中在赤道周围。这些层被称为窄环箍层，并具有限制充气时轮胎的径向形变的功能。这种限制使得在负载的影响下的变平过程中胎冠的形变减小，并由此使得温度降低，使得胎冠分裂相关的耐久性性能得以改进。然而，这样的方案具有两个缺陷。第一个缺陷涉及制造窄环箍层以及将其铺设在大尺寸的施工场地型重型车辆轮胎。特别地，对于直径大于3m且宽度大于0.8m的轮胎，制造增强体与周向方向形成约8°的角度的窄环箍层意味着沿着长度大于2.5m的剪切长度剪切窄环箍层(即在商购工业机器的范围之外)，并在沿着此相同长度固化前将窄环箍层焊接至轮胎，这要求专门技术和接近两倍于铺设工作层或保护层的精确性。第二个缺陷是轮胎对存在路径上的大障碍物相关的冲击的敏感度。特别地，在冲击的情况中，远离胎冠的中性轴的非常硬的窄环箍层经受显著的受迫形变，造成胎冠增强件的损坏或破裂，引起轮胎故障。由于在挤压时轮胎需要尽可能地不变形，所以不能将此类型的环箍层移动靠近至中性轴。使用弹性的窄环箍层或者使用与第一工作层相关的非弹性的窄环箍层，第一工作层的增强体的角度至少等于50°，虽能解决包括窄环箍层的胎冠的冲击敏感度的技术问题，尽管它们改进了胎冠的耐冲击性，但考虑到在使用轮胎的场地所遇到的某些障碍物的尺寸，这些方案不能确保在所有情况下胎冠的机械完整性。由于轮胎具有显示出相对于旋转轴旋转对称的几何形状，所以轮胎的几何形状通常在含有轮胎的旋转轴的中平面中描述。对于给定的中平面，径向方向、轴向方向和周向方向分别表示垂直于轮胎的旋转轴的方向、平行于轮胎的旋转轴的方向和垂直于中平面的方向。此外，现有技术中的轮胎其胎冠和轮胎本体之间通常为一体式结构，当外胎胎冠过度磨损时通常需要将整条外胎加以更换，进而对橡胶的使用造成极大的浪费，并进一步抬升了轮胎的制造成本；进一步地，现有技术中的轮胎其外壁的耐扎性能欠佳，对于尖锐物体的防御能力相对较弱，因此修补受损的轮胎，以及翻新二手轮胎成为社会中一项相对稳定的行业，如何提升轮胎的防扎性能亦成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。因此，提供一种胎冠增强件及车轮，以平衡现有技术中车辆轮胎胎冠与分裂相关的耐久性和耐冲击性，提升轮胎的防扎性能，就成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种胎冠增强件及车轮，以期平衡现有技术中车辆轮胎胎冠与分裂相关的耐久性和耐冲击性，提高轮胎更换的便捷性，并进一步提升轮胎的防扎性能。为了实现上述目的，一方面本专利技术提供一种胎冠增强件,所述胎冠增强件设置有胎腔；所述胎冠增强件的外壁设置有胎冠；所述胎腔的形状与轮胎的外形相契合。优选地，所述胎腔内设置有外形与所述轮胎外凸的胎纹相适配的槽纹。优选地，所述胎冠增强件内设置有由钢板弯成的钢圈；所述钢圈具有至少等于80GPa且至多等于100GPa的在10％伸长下的弹性模量。优选地，所述钢圈的层数为两层，相邻钢圈以铆接的方式紧固连接。优选地，每层钢圈的厚度均为1mm。为了实现上述目的，另一方面本专利技术还提供一种车轮，包括：外胎、轮辋和如前所述的胎冠增强件；所述外胎通过气密层与所述轮辋密封连接；所述胎冠增强件包裹在所述外胎的外壁，与所述外胎紧密贴合。优选地，所述外胎设置有平行于轴向的横向胎纹，及与所述横向胎纹相垂直的纵向胎纹。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的胎冠增强件能够以包裹的方式紧密贴合在轮胎的外壁，进而形成附着在外胎胎壁上的便于更换的胎冠；由于胎腔的形状与轮胎的外形相契合，当外胎内的气体充盈时，膨胀后的外胎便能与胎冠增强件形成异常稳固的连接，致使车轮即便承受车辆满载时的巨大压力，亦不会发生分离及脱落。采用上述胎冠增强件后，能够大幅降低轮胎报废时所需更换的橡胶量，进而能够减弱报废外胎对环境所造成的严重污染；进一步地，当胎冠增强件因使用而发生磨损时，只需将胎冠增强件从被包裹的轮胎上取下，并加以更换便能恢复轮胎的最佳工作性能，进而操作相比更换整个外胎具有更佳的使用便捷性；此外，由于改进后的胎冠增强件在面对大障碍物形成的巨大冲击时具有更大的形变灵活性，进而胎冠与分裂相关的耐久性和耐冲击性均能得到大幅提升，能够有效提升轮胎的使用寿命，降低轮胎的使用成本。进一步地，设置在胎腔内的外形与轮胎外凸的胎纹相适配的槽纹，在安装胎冠增强件后能够与轮胎的胎纹形成紧密的贴合，致使装配后的胎冠增强件与外胎间的连接更为稳固，能够更好的应对急速转弯及颠簸路面。进一步地，设置在胎冠增强件内的钢圈能够大幅提升胎冠增强件的结构强度，并能为轮胎受载形变提供韧性及延展性方面的结构支持，且促使轮胎进一步具有防扎的功能。本专利技术还通过提供一种车轮，采用外胎与胎冠增强件相结合的新式结构，改进了现有车轮的使用体验；改进后的车轮可将外胎制作尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种胎冠增强件,其特征在于，所述胎冠增强件设置有胎腔；所述胎冠增强件的外壁设置有胎冠；所述胎腔的形状与轮胎的外形相契合。

【技术特征摘要】
1.一种胎冠增强件,其特征在于，所述胎冠增强件设置有胎腔；所述胎冠增强件的外壁设置有胎冠；所述胎腔的形状与轮胎的外形相契合。2.根据权利要求1所述的胎冠增强件，其特征在于，所述胎腔内设置有外形与所述轮胎外凸的胎纹相适配的槽纹。3.根据权利要求1所述的胎冠增强件，其特征在于，所述胎冠增强件内设置有由钢板弯成的钢圈；所述钢圈具有至少等于80GPa且至多等于100GPa的在10％伸长下的弹性模量。4.根据权利要求3所述的胎冠增强件，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，
申请(专利权)人：张伟，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23