实心轮胎、车轮及车辆的制作方法

本实用新型涉及轮胎技术领域，特别涉及一种实心轮胎、车轮和具有所述车轮的车辆。

背景技术：

现有轮胎主要分为两大类，充气轮胎和免充气轮胎。实心轮胎作为免充气轮胎的一种类型，除了乘坐舒适性、缓冲性能稍差以及在使用时容易出现跳动现象外，实心轮胎优异的高耐载、高耐磨和耐刺扎等性能而被广泛使用于工业堆高机上。但是，现有的实心轮胎在使用过程中存在一些不足：当轮胎胎面花纹磨光后，须进行整个轮胎的汰旧换新。然而实际上，当工业堆高机的轮胎胎面磨光后，其轮胎剩余的胎体部分仍然完好，此时更换新胎比较浪费。

目前市场上实现实心轮胎的再次使用大多数是通过将一体式的实心轮胎结构改变成可拆解的若干组件，尤其是将胎面分解为若干可拆装的活动组件，汰旧时将活动的胎面组件进行换新，再通过螺纹连接或用其他紧固件紧固等方式将胎面活动组件和其他若干组件连接组合形成组合式轮胎。这种组合式轮胎虽可实现实心轮胎的部分汰旧换新，但组件和零部件较多，结构复杂，胎面更新时拆装繁琐，而且大部分的组件和零部件采用金属元件，这种组合式轮胎丧失了实心轮胎稍具有的舒适性和缓冲性能。

基于以上问题，拟对实心轮胎进行优化设计，期待一种结构简单、拆装方便的实心轮胎，既能保持上述现有实心轮胎性能的同时又能便捷地通过胎面汰旧换新使得轮胎能够再次使用。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的第一目的在于提出一种结构简单、拆装方便的实心轮胎，能确保现有实心轮胎的性能，同时便捷地对轮胎的胎面进行汰旧换新。

本实用新型的第二目的在于提出一种车轮。

本实用新型的第三目的在于提出一种车辆。

为达到上述目的，本实用新型第一方面实施例提出了一种实心轮胎，其包括：

第一胎体部，所述第一胎体部具有胎面花纹，且所述第一胎体部沿轮胎轴向设有第一嵌合部，所述第一嵌合部沿轮胎周向设有第二嵌合部；

第二胎体部，所述第二胎体部沿轮胎轴向设有第三嵌合部，所述第三嵌合部沿轮胎周向设有第四嵌合部，当所述第三嵌合部嵌合于所述第一嵌合部时，所述第四嵌合部嵌合于所述第二嵌合部；以及

连接件，所述连接件朝向胎边的一面与所述第一胎体部嵌合连接，且所述连接件与轮辋通过紧固件连接。

根据本实用新型实施例的实心轮胎，其通过第一嵌合部与第三嵌合部的嵌合连接，实现轮胎的第一胎体部与第二胎体部之间的轴向固定；通过第二嵌合部与第四嵌合部的嵌合连接，实现轮胎的第一胎体部与第二胎体部之间的周向固定；通过连接件与第一胎体部的嵌合连接，实现轮胎的轴向固定；如此设置，当第一胎体部的胎面花纹磨光后，只需将连接件从车辆卸下，将第一胎体部沿轮胎轴向取下，再将新的第一胎体部沿轮胎轴向与第二胎体部嵌合，同时安装连接件，即可完成胎面的汰旧换新，如此，便将现有技术的实心轮胎由一体式拆分成第一胎体部和第二胎体部两部分，轮胎胎体本身没有额外增加金属连接元件，从而保持了实心轮胎的性能，同时胎体结构简单，能够方便快捷地实现轮胎的胎面汰旧换新。

另外，根据本实用新型上述实施例提出的实心轮胎，还具有如下附加的技术特征：

所述第一嵌合部和所述第三嵌合部沿轮胎径向的截面均呈反“Z”字形，其均由五个环形面拼接而成。

所述五个环形面中的第一环形面和第五环形面在轮胎径向上的切线均与所述轮胎轴向具有倾斜角度，第二环形面和第四环形面与所述轮胎轴向垂直，第三环形面与所述轮胎轴向平行。

所述第一环形面在轮胎径向上的切线与所述轮胎轴向的倾斜角度和所述第五环形面在轮胎径向上的切线与所述轮胎轴向的倾斜角度一致，所述倾斜角度为0°~15°。

所述第二环形面和第四环形面的径向高度一致，且为轮胎断面高度的0.10~0.15倍；所述第二环形面至胎边的轴向距离为轮胎断面宽度的0.25~0.5倍。

所述第二嵌合部和第四嵌合部均包含凸齿和凹槽，当所述第一嵌合部嵌合于所述第三嵌合部时，所述第二嵌合部的凸齿嵌合于所述第四嵌合部的凹槽，所述第四嵌合部的凸齿嵌合于所述第二嵌合部的凹槽。

所述凸齿和所述凹槽在嵌合部上圆周等距设置，且所述凸齿的齿高和所述凹槽的槽深一致，均为8mm~20mm；所述凸齿在圆周方向上的凸齿弧长之和为所述凸齿的几何中心所在圆弧长的1/6~1/4；所述凹槽在圆周方向上的凹槽弧长之和为所在圆弧长的1/6~1/4。

所述连接件为一圆环状挡板，挡板朝向胎边部的一面在圆周面上等距分布若干凸块和设有空心管；所述第一胎体部朝向所述挡板的一面设有嵌合于所述凸块的凹槽，所述空心管通过紧固件连接所述轮辋。

为达到上述目的，本实用新型第二方面实施例提出了一种车轮，其包括上述的实心轮胎。

根据本实用新型实施例的车轮，其通过实心轮胎在第一胎体部和第二胎体部之间的嵌合部设置，实现轮胎的快速便捷安装，通过在轮胎和轮辋间设置连接件，实现车轮的快速便捷安装。

为达到上述目的，本实用新型第三方面实施例提出了一种车辆，其包括上述的车轮。

根据本实用新型实施例的车辆，其通过车轮的实心轮胎的优化设计，使得车轮能保持现有轮胎性能的同时又能便捷地通过胎面汰旧换新再次使用。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例的实心轮胎安装在轮辋上截面示意图；

图2为根据本实用新型实施例的第一胎体部截面示意图；

图3为根据本实用新型实施例的第二胎体部截面示意图；

图4为根据本实用新型实施例的连接件结构示意图；

图5为根据本实用新型实施例的第一胎体部侧面结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中需要说明的是，图1~图5中，横向方向为轮胎轴向，竖直方向为轮胎径向，CL为赤道平面，轮胎轴向的左边为内侧，轮胎轴向的右边为外侧，顺时针方向角度为负，逆时针方向角度为正，L为轮胎旋转中心轴线。以上术语仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示本实用新型的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

本实用新型提供一种实心轮胎、车轮及车辆，其主要解决的是现有的轮胎虽可实现实心轮胎的部分汰旧换新，但组件和零部件较多，结构复杂，胎面更新时拆装繁琐，而且大部分的组件和零部件采用金属元件，这种组合式轮胎丧失了实心轮胎稍具有的舒适性和缓冲性能；为了解决上述问题，所述实心轮胎通过第一嵌合部与第三嵌合部的嵌合连接，实现轮胎的第一胎体部与第二胎体部之间的轴向固定；通过第二嵌合部与第四嵌合部的嵌合连接，实现轮胎的第一胎体部与第二胎体部之间的周向固定；通过连接件与第一胎体部的嵌合连接，实现轮胎的轴向固定；如此设置，当第一胎体部的胎面花纹磨光后，只需将连接件从车辆卸下，将第一胎体部沿轮胎轴向取下，再将新的第一胎体部沿轮胎轴向与第二胎体部嵌合，同时安装连接件，即可完成胎面的汰旧换新，如此，便将现有技术的实心轮胎由一体式拆分成第一胎体部和第二胎体部两部分，轮胎胎体本身没有额外增加金属连接元件，从而保持了实心轮胎的性能，同时胎体结构简单，能够方便快捷地实现轮胎的胎面汰旧换新。

为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本实用新型的示例性实施例。虽然附图中显示了本实用新型的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本实用新型，并且能够将本实用新型的范围完整的传达给本领域的技术人员。

下面参考图1~图5描述本实用新型实施例。

如图1所示，图1为本实用新型实心轮胎T安装在轮辋4上截面示意图。实心轮胎T包括第一胎体部1、第二胎体部2及连接件3。

具体而言，第一胎体部1为胎体的上部，其上具有胎面花纹；且第一胎体部1沿轮胎轴向设有第一嵌合部11，第一嵌合部11沿轮胎周向设有第二嵌合部12；第二胎体部2为胎体的下部，且第二胎体部2沿轮胎轴向设有第三嵌合部21，第三嵌合部21沿轮胎周向设有第四嵌合部22；当第一嵌合部11嵌合于第三嵌合部21时，第二嵌合部12嵌合于第四嵌合部22；连接件3朝向胎边部7的一面与第一胎体部1嵌合连接，且与轮辋4通过紧固件连接。

结合图2，图2为第一胎体部1截面示意图。第一胎体部1的第一嵌合部11沿轮胎径向的截面呈反“Z”字形，其由五个环形面（第一环形面111、第二环形面112、第三环形面113、第四环形面114及第五环形面115）拼接而成，各环形面结合处均采用圆弧过渡。第一环形面111作为反“Z”字形的起始面，以轮胎外侧胎肩部6和胎边部7的交界线5开始以一定的倾斜角度往第一胎体部1内部延伸。第一环形面111在径向上的切线与轮胎轴向的倾斜角度为β，角度β优选为0°~15°。第二环形面112、第三环形面113和第四环形面114为反“Z”字形第一嵌合部11的过渡面，第二环形面112和第四环形面114与轮胎轴向垂直，第三环形面113与轮胎轴向平行。第五环形面115为反“Z”字形嵌合部的终止面，其径向上的切线与轮胎轴向成一定的倾斜角度为α，且α=β。如此设置，确保第一胎体部1和第二胎体部2顺利嵌合，同时可确保第一胎体部1依现有硫化工艺能够顺利脱模。

为确保第一胎体部1的第一嵌合部11的整体强度，对第一嵌合部11上相应环形面的尺寸做限定。其中，第二环形面112到胎边部7的轴向距离W1为轮胎断面宽度W的0.25~0.5倍，即W1=(0.25~0.5)W。第二环形面112在轮胎径向上的宽度h1为轮胎断面高度h的0.10~0.15倍，即h1=（0.10~0.15）h。第四环形面114在轮胎径向上的宽度h2为轮胎断面高度h的0.10~0.15倍，即h2=(0.10~0.15)h。同时，第二环形面112在轮胎径向上的宽度h1和第四环形面114在轮胎径向上的宽度h2需满足h1=h2，以确保第一胎体部1依现有硫化工艺能顺利脱模，避免出现脱模卡死的现象。

第二嵌合部12包括第一凹槽121和第一凸齿122。第一凹槽121在反“Z”字形第一嵌合部11的第一环形面111处圆周等距设置；同样，第一凸齿122在反“Z”字形第一嵌合部11的第五环形面115处圆周等距设置。在第一嵌合部11上设置第二嵌合部12的目的是为了与第二胎体部2上相同位置上的第四嵌合部22配合，使第一胎体部1和第二胎体部2嵌合后进行周向固定，防止第一胎体部1和第二胎体部2在周向上相对滑移。

具体而言，第一凹槽121在轮胎径向上的槽深h3和第一凸齿122的齿高h4相同，其尺寸优选为8mm ~20mm。槽深h3和齿高h4的尺寸若太小，凹槽和凸齿在周向上的嵌合面太小而无法有效地进行周向固定；槽深h3和齿高h4的尺寸若太大，轮胎在频繁转向的剪切力作用下凹槽和凸齿易产生根裂造成轮胎破坏。第一凹槽121和第一凸齿122的截面可为梯形、燕尾形等锯齿形式，但为了使第一胎体部1和第二胎体部2便捷嵌合，本实施例第一凹槽121和第一凸齿122的截面优选为类似矩形槽，如图5所示。第一嵌合部11上第五环形面115上的第一凸齿122在圆周方向上的凸齿弧长γ之和优选为第一凸齿122的几何中心的所在圆弧长的1/6~1/4。同样地，第一嵌合部11上第一环形面111的第一凹槽121在圆周方向上的凹槽弧长γ之和优选为第一凹槽121的所在圆弧长的1/6~1/4。如此，确保第一胎体部1的第一凹槽121和第一凸齿122嵌合时作周向固定时有足够的强度。

结合图3，图3为第二胎体部2截面示意图，由于第二胎体部2需要和第一胎体部1相互嵌合，因此，第二胎体部2的第三嵌合部21的形式和尺寸限定与上述第一胎体部1的第一嵌合部11相同，第四嵌合部22的形式和尺寸限定与上述第一胎体部1的第二嵌合部12相同，在此不做详细赘述。第三嵌合部21相同地由五个环形面拼接成反“Z”字形，各环形面结合处均圆弧过渡。第一环形面211作为反“Z”字形的第三嵌合部21的起始面和第五环形面215作为反“Z”字形的第三嵌合部21的终止面，两环形面在径向上的切线与轮胎轴向成一定的倾斜角度β和倾斜角度α，β优选为0°~15°，且α=β。第一环形面211作为反“Z”字形的第三嵌合部21的起始面和第五环形面215作为反“Z”字形的第三嵌合部21的终止面上分别设置相应的第二凸齿221和第二凹槽222，其中第二凸齿221和第一凹槽121相互嵌合；第二凹槽222和第一凸齿122相互嵌合。第二凸齿221的齿高h4和第二凹槽222的槽深h3相同，其尺寸优选为8mm~20mm。第二凸齿221的凸齿弧长γ之和优选为第二凸齿221的几何中心的所在圆弧长的1/6~1/4。同样地，第二凹槽222的凹槽弧长γ之和优选为第二凹槽222的几何中心的所在圆弧长的1/6~1/4。第四环形面214到胎边部7的轴向距离W2与轮胎断面宽度W的关系为W2=(0.25~0.5)W；第二环形面212在径向上的高度h1与轮胎断面高度h的关系为h1=(0.10~0.15)h；第四环形面214在径向上的高度h2与轮胎断面高度h的关系为h2=(0.10~0.15)h且h1=h2。

由于轮胎在使用过程中存在转弯现象，本实用新型实心轮胎除了通过第一胎体部1和第二胎体部2的齿与槽嵌合做周向固定外，还必须进行轴向固定。结合图1、图4和图5，连接件3主要由挡板31、凸块32和固定管33构成。挡板31整体呈圆环状，其圆周面上等距分布若干凸块32。凸块 32在圆周面的截面与第一胎体部1的第一凸齿122截面相同，凸块 32在径向上的厚度h5与第一胎体部1的第一凸齿122的齿高h4一致，优选为8mm~20mm；凸块32在圆周方向上的凸块弧长ε之和与第一胎体部1的第一凸齿122的凸齿弧长γ之和一致，优选为凸块32的几何中心的所在圆弧长的1/6~1/4。同时，凸块32伸入第一胎体部1的轴向深度h6优选为10 mm ~20mm。伸入第一胎体部1的轴向深度h6若太短，凸块32与第一胎体部1的周向接触面积不足而无法有效地对轮胎进行轴向固定，轴向深度h6若太长，凸块32过多地伸入第一胎体部1内里而导致第一胎体部1的嵌合强度不足同时也增加了连接件3的重量。挡板31在圆周上等距焊接3根空心固定管33，采用空心管可以增加轮胎在使用过程中的抗扭性能以及减轻车辆的整体重量。固定管33的一端焊接在挡板31上，另一端管壁攻有螺纹孔，以便通过螺钉固定在轮辋4上。

此外，第一胎体部1上设置有与凸块32配合的第三凹槽13，第三凹槽13的截面尺寸与凸块32一致。同时为保证第一胎体部1的整体强度，第一胎体部1上的第三凹槽13与第一凸齿122需错开一定的角度δ，角度δ优选为60°，如图5所示。

如此，上述实心轮胎T使用时，将第一胎体部1和第二胎体部2上呈反“Z”字形第一嵌合部11和第三嵌合部21各环形面沿着轴向进行嵌合，同时通过第一凸齿122和第二凹槽222、第一凹槽121和第二凸齿221定位实现轮胎的周向固定；同时连接件3的凸块32与第一胎体部1的第三凹槽13配合并将挡板31固定于轮辋4上实现轮胎T的轴向固定。如此将实心轮胎T安装有连接件3的一面安装于工业堆高机的内侧，即完成实心轮胎T在车辆的安装。同样地，当实心轮胎T使用到第一胎体部1的胎面花纹磨光后，只需将连接件3卸下，将第一胎体部1沿轮胎轴向取下，将新的第一胎体部1沿轮胎轴向与第二胎体部2嵌合同时安装连接件3完成第一胎体部1的汰旧换新。如此，便将现有技术的实心轮胎由一体式拆分成第一胎体部1和第二胎体部2两部分，轮胎胎体本身没有额外增加金属连接元件，从而保持了实心轮胎的性能，同时胎体结构简单，能够方便快捷地通过第一胎体部1进行汰旧换新使实现轮胎的继续使用。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，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所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不应理解为必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。