一种鸟巢结构式免充气轮胎的制作方法

本发明涉及一种轮胎，特别是一种免充气轮胎。

背景技术：

汽车免充气轮胎也称为汽车非充气轮胎，是指不借助空气压力，而实现减震缓冲性能的胎。免充气轮胎的材料选择和结构设计相比传统轮胎有很大不同，免充气轮胎一般采用高分子材料辐板或网面等结构，在保证安全、可靠、节能等性能的基础上，发挥出传统轮胎所没有的优势。21世纪以来，各轮胎公司及研究部门相继在免充气轮胎研发方面取得了一些成果。

法国米其林最早提出和生产免充气轮胎，于2005年首次推出Tweel免充气轮胎，它包括轮毂、聚氨酯轮辐、直接绕在轮辐外面的剪切带和胎面胶，没有中间过渡的充气内胎，这种免充气轮胎不用考虑刺扎防爆情况，结构简单、易于翻新、抓着力强、滚动阻力小、噪声低、更耐磨。聚氨酯轮辐比金属轮辋更耐冲击，能够起到缓冲等弹簧的作用。2008年美国Resilient技术公司和威斯康星州大学麦迪逊分校聚合体工程学中心的研发人员利用仿生学原理开发出一种新型非充气轮胎——蜂窝轮胎。它将蜂窝六边形结构运用到轮胎上，使得轮胎运行时发热低、散热快，而且能够对路面冲击起一定的缓冲作用，现被美国军方使用。2014年日本普利司通公司推出第2代新型AirFree Concept免充气概念轮胎。它采用既能保持高强度又能保持柔软性的树脂材料，其网格延伸方向内外相反，通过偏移角度的模拟计算，可以优化轮胎的强度和缓冲性能。

现今汽车免充气轮胎的蜂窝设计和辐条设计都不能保证很好的行驶平顺性，即在行驶过程中，特别是高速行驶时，由于支撑变形的不连续性，会使汽车振动剧烈，并且由于设计的免充气轮胎刚度较大，使得驾驶舒适性也偏差。近年来，许多商家也在不断改进设计，提出多种创新结构来适应市场需求，但该问题仍然没有得到解决。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种行驶平顺性好、驾驶舒适性与充气轮胎相同的鸟巢结构式免充气轮胎。

本发明主要包括轮毂、鸟巢结构式轮辐、侧肩和外胎。其中，轮毂有两个相同的圆环形辐板，其中心的固定板设与车轴及连接件对应的通孔，固定板外周边与辐条内端连为一体，两辐条外端分别与长度和轮胎厚度相同的圆筒端顶连为一体，且圆筒两端各设一个圆环形侧肩，使得轮辐和轮毂侧向固定，又在圆筒外壁上设有若干均布的轴向凹槽，其与设在鸟巢结构式轮辐内圆筒内壁上的凸棱相对应，并置于其内两者嵌接。在鸟巢结构式轮辐凸棱两端均设有内螺孔，其与圆环形侧肩上的通孔对应，通过设在侧肩通孔内的螺栓将两者固定连接。鸟巢结构式轮辐内圆筒外面设有与其同中心线的外圆筒并且内外圆筒的长度均等于轮毂的高度，内外圆筒之间设有若干板辐条，这些相同的板辐条中部与内圆筒外壁相切并相连，而板辐条的两端则分别与外圆筒内壁相连，它们沿内圆筒周向均布，内外圆筒和板辐条通过橡胶一体化连接成鸟巢结构式轮辐。板辐条的数目可根据不同车型进行选择，如20、38或42阵列个数。在鸟巢结构式轮辐外圆筒外壁上套有内径与其对应的外胎，该外胎与鸟巢结构式轮辐通过硫化橡胶或热塑橡胶一体化成型连为一体，使鸟巢结构式轮辐与外胎一同传递牵引力并具有一定的弹性，对车轮起到减振缓冲的作用。

本发明主要是采用鸟巢结构式轮辐，使每个板辐条都与内圆筒(基圆)相切，由此汽车通过轮毂传递牵引力至外胎时，每个板辐条受力都与内圆筒(基圆)相切，因此切向具有较大的刚度，也具有较大的传递效率。这些鸟巢结构式轮辐相交会产生三角形、四边形、五边形的柱状空间，使轮辐在径向具有一定弹性，对车轮起到减振缓冲的作用，同时切向具有更高的刚度，能够高效率地传递牵引力。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、行驶平顺性好，即使是高速行驶也不会使汽车产生振动。

2、驾驶舒适性与充气轮胎基本相同。

3、切向具有较大的刚度，并且能够更加高效地传递牵引力。

附图说明

图1为本发明主视示意简图；

图2为图1中侧肩立体示意简图；

图3为图1中轮毂立体示意简图；

图4为图1中鸟巢结构式立体示意简图；

图5为图1中外胎立体示意简图；

图6为本发明轮毂板辐条数目为20的主视示意简图；

图7为本发明轮毂板辐条数目为38的主视示意简图；

图8为本发明轮毂板辐条数目为42的主视示意简图。

图中：1-轮毂；2-侧肩；3-鸟巢结构式轮辐；4-外胎；5-固定板；6-辐条；7-圆筒；8-内圆筒；9-外圆筒；10-板辐条。

具体实施方式

在图1所示的鸟巢结构式免充气轮胎的主视示意简图中，其由内向外依次设有轮毂1、侧肩2、鸟巢结构式轮辐3和外胎4。其中，轮毂有两个相同的圆环形辐板，如图3所示，其中心的固定板5设与车轴及连接件对应的通孔，固定板外周边与辐条6内端连为一体，辐条外端与长度和轮胎厚度相同的圆筒7端顶连为一体，且圆筒两端各设一个圆环形侧肩2，又在圆筒外壁上设有6个均布的轴向凹槽，其与设在鸟巢结构式轮辐内圆筒8内壁上的凸棱相对应，并置于其内两者嵌接。在鸟巢结构式轮辐凸棱两端均设有内螺孔，其与圆环形侧肩上的通孔对应，如图2所示，通过设在侧肩通孔内的螺栓将两者固定连接。鸟巢结构式轮辐，如图4所示，其内圆筒8外面设有与其同中心线的外圆筒9并且内外圆筒的长度均等于轮毂的高度，内外圆筒之间设有若干板辐条10，这些相同的板辐条中部与内圆筒外壁相切并相连，而板辐条的两端则分别与外圆筒内壁相连，它们沿内圆筒周向均布，内外圆筒和板辐条通过橡胶一体化连接成鸟巢结构式轮辐3。在鸟巢结构式轮辐外圆筒外壁上套有内径与其对应的外胎4，如图5所示，该外胎与鸟巢结构式轮辐通过硫化橡胶或热塑橡胶一体化成型连为一体。从图6、图7和图8所示的板辐条分别为20、38和42的主视示意简图可以看出，板辐条的数目不同，得到的结果也不同，它们承受的径向载荷也不同，可根据不同车型进行选择。