轮胎及其加工方法与流程

1.本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种轮胎及其加工方法。


背景技术：

2.随着社会的发展，人们对汽车的需求越来越高，对汽车的品质也越来越挑剔，其中nvh(noise，vibration和harshness，噪声、振动与声振粗糙度)是一项重要的指标。驾驶者驾车过程中，道路噪声是人耳容易感知的噪声之一，特别对于现在愈发流行的新能源车，少了发动机噪声的掩蔽，道路噪声更加凸显，而道路噪声的噪声源是轮胎，因此轮胎的好坏对道路噪声有至关重要的影响。
3.轮胎的主要功能是支撑汽车的负荷，传送牵引和制动扭力，保证车轮与路面的附着力，有一定的降低路面的冲击振动的作用，只有少部分考虑了道路噪声的影响。目前市场上轮胎的降噪技术有以下几种：1、通过在轮胎内填充聚氨酯吸音棉等吸声材料增加轮胎空腔内空气振动阻尼的方法来降低轮胎空腔共振灵敏度；2、通过在轮胎内部侧壁增加吸音孔，达到紊乱轮胎空腔内空气流动，降低空腔共振固有频率峰值。但是仍然存在以下问题：吸声材料在轮胎高速旋转时，有变形和脱落的可能，且降噪频率单一；轮胎侧壁本身较薄，在较薄的侧壁再开吸音孔，容易引起轮胎爆胎，且易被石头塞住。
4.因此，现有的轮胎存在隔音效果差和使用可靠性低的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于解决现有技术中现有的轮胎存在隔音效果差和使用可靠性低的问题。
6.为解决上述技术问题，本发明的一种实施方式提供了一种轮胎，包括轮毂和胎体，胎体安装于轮毂。
7.胎体包括胎皮、自修复层和超轻发泡层；其中，
8.胎皮具有胎冠和分别位于胎冠两端的两个胎侧，自修复层呈环形结构，自修复层位于胎皮的胎冠与轮毂之间，且自修复层的外壁面固定于胎冠的内壁面，自修复层的两端分别延伸至靠近两个胎侧的位置，超轻发泡层填充于胎皮的内壁面、自修复层与轮毂之间形成的空间内。
9.采用上述技术方案，本实施方式通过采用超轻发泡层，且超轻发泡层填充于胎皮内，通过这种方式的设置，简化了静音轮胎的加工工艺，以及可使得超轻发泡层和胎皮内壁面以及轮毂为过盈配合，进而能够降低胎皮内壁面工艺没有处理好而导致静音材料脱落的风险。
10.另外，超轻发泡层可以充满胎皮的整个空腔，相当于一个大的阻尼器，对空腔模态频率降噪更加明显，静音频率段更广，对整个频率段都有很好的吸收振动噪声能量的效果；
11.此外，由于超轻发泡层具有较好的减振降噪能力，可以降低胎皮本身的减振降噪性能，可以为胎皮做的更硬更耐磨一点，工序更简单一点提供了保障，进而可以节省了胎皮
成本和增加胎皮的使用寿命。
12.因此，本实施方式提供的轮胎存在隔音效果好和使用可靠性高的优点。
13.进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种轮胎，胎体的胎冠的内壁面涂覆有涂胶层，自修复层通过涂胶层与胎体的胎冠固定为一体。
14.采用上述技术方案，由于自修复层通过涂胶层固定，使得自修复层可以牢靠地粘贴在胎冠的内壁面上。
15.进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种轮胎，超轻发泡层包覆于自修复层外、并压紧于胎皮的内壁面与轮毂之间。
16.采用上述技术方案，超轻发泡层能将自修复层压实，并紧紧固定在胎冠的内壁面上，避免自修复层脱落和位置偏移，自修复层同时也可以保护超轻发泡层。
17.进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种轮胎，自修复层的两端沿轮胎的轴向分别延伸至两个胎侧所在的位置。
18.采用上述技术方案，自修复层不仅能够保护轮胎的胎冠，还可以保护轮胎的胎侧，增加了自修复层对轮胎的保护面积。
19.进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种轮胎，自修复层的材质包括高分子记忆橡胶，超轻发泡层的材质包括聚氨酯。
20.采用上述技术方案，将自修复层材料设置成高分子记忆橡胶当轮胎被扎破时高分子记忆橡胶可以回填至破口并快速自动修复破口，超轻发泡层的材料设置成聚氨酯可以将路面传递来的噪音进一步消除，起到减轻振动降低噪音的效果。
21.进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种轮胎的加工方法，该轮胎为上结构的轮胎，该加工方法包括以下步骤：向胎皮的胎冠的内壁面涂覆涂胶层，并将自修复层粘接于涂胶层；制作超轻发泡层模具，向超轻发泡层模具内喷涂发泡材料，以形成超轻发泡层；将超轻发泡层填充至粘接有自修复层的胎皮的内腔内；将填充有超轻发泡层的胎皮安装于轮毂，以制得轮胎。
22.采用上述技术方案，可以合理的制造轮胎，并且有利于保证产品质量、指导车间的生产工作、便于计划和组织生产，充分发挥设备的利用率。
23.进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种轮胎的加工方法，在制作超轻发泡层模具的步骤中：超轻发泡层模具的内腔大于胎皮的内腔。
24.进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种轮胎的加工方法，超轻发泡层模具的内腔的容积为胎皮的内腔的容积的105％-120％。
25.采用上述技术方案，可以实现超轻发泡层与和胎皮内壁面以及轮毂之间的配合为过盈配合。
26.进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种轮胎的加工方法，在将超轻发泡层填充至粘接有自修复层的胎皮的内腔内的步骤中：将胎皮固定在台架上，通过夹具将胎皮的开口打开至胎皮的开口初始状态的1.1倍-1.3倍。
27.采用上述技术方案，通过这种方式可方便地将超轻发泡层安装至胎皮的内壁面、自修复层与轮毂之间形成的空间内。
28.进一步地，本发明的另一种实施方式提供了一种轮胎的加工方法，在将填充有超轻发泡层的胎皮安装于轮毂的步骤中：将胎皮安装于轮毂时，超轻发泡层压紧于胎皮的内
壁面与轮毂之间，且胎皮与轮毂之间形成密封空间。
29.采用上述技术方案，本发明的另一种实施方式提供了一种轮胎的加工方法，超轻发泡层压紧于胎皮增加了各层之间的摩擦力，防止各层之间的相互滑动，进而增加了轮胎的使用寿命。
30.综上，本发明提供的一种轮胎由内而外的设置有超轻发泡层、自修复层、涂胶层和胎皮，其中的各层之间通过过盈配合的方式安装，可以实现自修复和降噪双重效果。
31.因此，本实施方式提供的轮胎存在隔音效果好和使用可靠性高的优点。
32.本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
33.图1是本发明实施例1提供的轮胎的胎体的横截面示意图；
34.图2是本发明实施例1提供的轮胎的剖面示意图；
35.图3是本发明实施例1提供的轮胎的轴侧示意图；
36.图4是本发明实施例2提供的轮胎的加工方法的流程图。
37.附图标记说明：
38.100：轮胎；
39.200：轮毂；
40.300：胎体；
41.310：胎皮；
42.311：胎冠；
43.322：胎侧；
44.320：自修复层；
45.330：超轻发泡层；
46.340：涂胶层。
具体实施方式
47.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体地细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
48.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
49.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术
人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
50.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体地细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
51.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
52.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。
53.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
54.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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实施例中的具体含义。
55.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
56.实施例1：
57.本实施例提供的一种轮胎100，如图1-图3所示，包括轮毂200和胎体300，胎体300安装于轮毂200。
58.具体的，在实施例中，胎体300包括胎皮310、自修复层320和超轻发泡层330；其中，胎皮310具有胎冠311和分别位于胎冠311两端的两个胎侧322，自修复层320呈环形结构，自修复层320位于胎皮310的胎冠311与轮毂200之间，且自修复层320的外壁面固定于胎冠311的内壁面，自修复层320的两端分别延伸至靠近两个胎侧322的位置，超轻发泡层330填充于胎皮310的内壁面、自修复层320与轮毂200之间形成的空间内。
59.更为具体的，在本实施例中，胎体300安装于轮毂200的方式为过盈连接，胎体300的内径略大于轮毂200的外径，例如可以是大于2mm、5mm等，利用胎体300的可塑性将胎体300安装在轮毂200上。
60.更为具体的，自修复层320的环形结构与胎冠311的内侧尺寸一样，并且自修复层320在宽度方向上与胎冠311的宽度相等。
61.更为具体的，胎冠311的内侧尺寸一样可以是195mm、175mm和185mm或其他规格中的一种，本领域技术人员可根据具体情况和实际需求选用，本实施例对此不做具体限定。
62.更为具体的，自修复层320的外壁面与胎冠311的内壁面固定的方式可以是本领域
技术人员常用的粘接、胀紧等连接方式，在此本实施例中优选为粘接的方式进行固定。
63.更为具体的，超轻发泡层330的体积大于胎皮310的内壁面、自修复层320与轮毂200之间形成的空间。
64.更为具体的，在本实施例中，通过采用超轻发泡层330，且超轻发泡层330填充于胎皮内310，通过这种方式的设置，简化了静音轮胎100的加工工艺，以及可使得超轻发泡层330和胎皮310内壁面以及轮毂200为过盈配合，进而能够降低胎皮310内壁面工艺没有处理好而导致静音材料脱落的风险。
65.更为具体的，超轻发泡层330可以充满胎皮310的整个空腔，相当于一个大的阻尼器，对空腔模态频率降噪更加明显，静音频率段更广，对整个频率段都有很好的吸收振动噪声能量的效果。
66.更为具体的，由于超轻发泡层330具有较好的减振降噪能力，可以降低胎皮310本身的减振降噪性能，可以为胎皮310做的更硬更耐磨一点，工序更简单一点提供了保障，进而可以节省了胎皮310成本和增加胎皮310的使用寿命。
67.需要解释的是，超轻发泡层330在安装时通过压缩安装在内壁面、自修复层320与轮毂200之间形成的空间内，这样设置安装后与该空间内各层之间无间隙，并且通过超轻发泡层330填充于该空间内，能够减轻轮胎100的重量。
68.更为具体的，超轻发泡层330的材料可以是发泡塑料、发泡树脂和发泡橡胶等发泡材料中的一种，本领域技术人员可根据具体情况和实际需求选用，本实施例对此不做具体限定。
69.进一步地，本实施例还提供一种轮胎100，胎体300的胎冠311的内壁面涂覆有涂胶层340，自修复层320通过涂胶层340与胎体300的胎冠311固定为一体。
70.具体的，涂胶层340涂刷在自修复层320与胎冠311内壁面对应的位置。
71.更为具体的，通过滚压带状胎冠311与胎体300结合的方法，将自修复层320通过涂胶层340与胎体300的胎冠311固定为一体。
72.进一步地，本实施例还提供一种轮胎100，超轻发泡层330包覆于自修复层320外、并压紧于胎皮310的内壁面与轮毂200之间。
73.具体的，通过压缩超轻发泡层330和扩张胎体300相结合方法将超轻发泡层330安装在胎皮310的内壁面、自修复层320与轮毂200之间形成的空间。
74.需要解释的是，安装后的超轻发泡层330内径位置压紧自修复层320，其余部位分别与胎皮310的内壁面与轮毂200之间压紧无缝隙。
75.进一步地，本实施例还提供一种轮胎100，自修复层320的两端沿轮胎100的轴向分别延伸至两个胎侧322所在的位置。
76.具体的，自修复层320大小大于胎冠311的横截面积，并且粘贴后的面积覆盖至两个胎侧322所在位置的三分之一、二分之一或四分之三或其他大小的面积，本领域技术人员可根据轮胎100的质量规格进行设定，在此不做具体限定。
77.进一步地，本实施例还提供一种轮胎100，自修复层320的材质包括高分子记忆橡胶，超轻发泡层330的材质包括聚氨酯。
78.本实施例提供的这种轮胎，由内而外的设置有超轻发泡层330、自修复层320、涂胶层340和胎皮310，其中的各层之间通过过盈配合的方式安装，可以实现自修复和降噪双重
效果。
79.需要说明的是，自修复层320的材质和超轻发泡层330的材质不仅限于上述材料，也可以是设置为本领域技术人员常见的其他材料，本实施例对此不做限定。
80.实施例2：
81.本实施例提供一种轮胎的加工方法，该轮胎为实施例1中的轮胎100，如图4和实施例1中的图1-图3所示，该加工方法包括以下步骤：
82.s1：向胎皮310的胎冠311的内壁面涂覆涂胶层340，并将自修复层320粘接于涂胶层340；
83.s2：制作超轻发泡层330模具，向超轻发泡层330模具内喷涂发泡材料，以形成超轻发泡层330；
84.s3：将超轻发泡层330填充至粘接有自修复层320的胎皮310的内腔内；
85.s4：将填充有超轻发泡层330的胎皮310安装于轮毂200，以制得轮胎100。
86.具体的，对模具的要求是受热要均匀，降温也要均匀。气孔选择在空间较大的地方。制作时将发泡性材料直接填入模具内，使其受热熔融，形成气液饱和溶液，通过成核作用，形成大量微小泡核，泡核增长，制成超轻发泡层330。
87.更为具体的，保证预热温度达到30～50度；受热时各部分受热均均匀，模具各部分温差小于等于4度；根据聚氨酯泡工艺要求模芯温度40士5度，结合实际环境温度变化，能快速进行温度调节至10度。
88.更为具体的，制得轮胎100后，在轮胎100内充入适量的气体。
89.进一步地，本实施例提供还一种轮胎的加工方法，在制作超轻发泡层330模具的步骤中：超轻发泡层330模具的内腔大于胎皮310的内腔。
90.更进一步地，本实施例提供还一种轮胎的加工方法，超轻发泡层330模具的内腔的容积为胎皮310的内腔的容积的105％-120％。
91.具体的，超轻发泡层330模具的内腔的容积控制可以为胎皮310的内腔的容积的105％、115％和120％中的一种，本领域技术人员可根据具体情况和实际需求选用，本实施例对此不做具体限定。
92.需要解释的是，超轻发泡层330模具的内腔大于胎皮310的内腔生产出的超轻发泡层330的体积大于胎皮310的内壁面、自修复层320与轮毂200之间形成的空间，可以实现胀紧连接，并且实现超轻发泡层330与周侧压紧，避免产生缝隙，同时也可避免超轻发泡层330过大而不能安装的情况出现。
93.进一步地，本实施例还提供一种轮胎的加工方法，在将超轻发泡层330填充至粘接有自修复层320的胎皮310的内腔内的步骤中：
94.将胎皮310固定在台架上，通过夹具将胎皮310的开口打开至胎皮310的开口初始状态的1.1倍-1.3倍。
95.需要解释的是，通过夹具将胎皮310的开口打开至胎皮310的开口初始状态的1.1倍-1.3倍可以方便体积稍大的超轻发泡层330安装进体积稍小的安装空间内。
96.具体的，在本实施例中，可以是通过夹具将胎皮310的开口打开至胎皮310的开口初始状态的1.1倍、1.15倍、1.3倍等，其具体可根据实际需求设定，本实施例对此不做限定。
97.进一步地，本实施例还提供一种轮胎的加工方法，在将填充有超轻发泡层330的胎
皮310安装于轮毂200的步骤中：
98.将胎皮310安装于轮毂200时，超轻发泡层330压紧于胎皮310的内壁面与轮毂200之间，且胎皮310与轮毂200之间形成密封空间。
99.需要解释的是，通过各个层之间形成密闭空间，可以避免各层之间的相对位移，振动等现象的产生，对空腔模态频率降噪更加明显，增加了轮胎100的使用寿命。
100.虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体地实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。