專利名稱：一種有內(nèi)胎輪胎的護(hù)圈墊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
全鋼絲子午線輕載輪胎和載重輪胎的規(guī)格品種很多，可分為有內(nèi)胎輪胎和無(wú)內(nèi)胎輪胎兩大類，分別對(duì)應(yīng)于有內(nèi)胎輪輞輪廓和無(wú)內(nèi)胎輪輞輪廓。有內(nèi)胎輪胎的輪輞一般是可拆卸的，無(wú)內(nèi)胎的輪輞為整體式的。輪胎胎圈里有鋼絲圈。胎體簾布端部從內(nèi)側(cè)包過(guò)鋼絲圈形成一個(gè)反包端頭。反包端頭一般高于鋼絲圈頂面，進(jìn)入胎圈曲繞區(qū)域，形成應(yīng)力集中區(qū)。對(duì)于全鋼絲子午線輪胎而言，反包端頭在使用中，因反復(fù)曲繞極易脫空，造成輪胎早期質(zhì)損。這種反包端頭形成的結(jié)構(gòu)缺陷，長(zhǎng)期以來(lái)都被列為輪胎技術(shù)攻關(guān)的課題。一般情況，采用最多的解決措施都是加強(qiáng)胎圈部設(shè)計(jì)增加胎圈厚度以增強(qiáng)彎曲剛度，降低反包端頭區(qū)域應(yīng)力應(yīng)變；布置纖維簾布增強(qiáng)反包端點(diǎn)保護(hù)。這些措施對(duì)于不同的規(guī)格品種還必須通過(guò)大量的方案試驗(yàn)篩選才能找到比較有效的措施。其結(jié)果往往是材料浪費(fèi)、成本上升、效果不佳。目前車輛所使用的各類輪輞的輪緣高度均低于輪胎胎體反包端點(diǎn)和鋼絲圈包布層的端點(diǎn)，在實(shí)際使用中，在胎圈部，尤其在全鋼子午胎胎圈部發(fā)生周期性循環(huán)曲饒，輪胎胎體反包端點(diǎn)和鋼絲包布層端點(diǎn)因應(yīng)力集中經(jīng)常發(fā)生破壞。分析其原因，主要是輪胎胎體反包端點(diǎn)和鋼絲包布層端點(diǎn)位于胎圈部曲饒區(qū)域，而輪胎胎體反包端點(diǎn)和鋼絲包布層端點(diǎn)處正是彎曲剛性發(fā)生突變處，是輪胎結(jié)構(gòu)本身造成的固有缺陷，克服這一缺陷，大幅度緩解應(yīng)力集中是歷來(lái)全球輪胎技術(shù)研究的熱點(diǎn)。但是，至今尚未能尋找到有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的簡(jiǎn)單有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在針對(duì)輪胎與拆卸式輪輞正常裝配使用情況，可在輪輞與有內(nèi)胎輪胎胎圈間，加裝一付與輪輞和胎圈匹配的護(hù)圈墊，以此來(lái)克服輪胎反包端頭的固有結(jié)構(gòu)缺陷，同時(shí)為輪胎胎圈瘦身設(shè)計(jì)、“圈護(hù)子午線輪胎”的推廣應(yīng)用創(chuàng)造有利條件，進(jìn)而提供一種有內(nèi)胎輪胎的護(hù)圈墊。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的
一種有內(nèi)胎輪胎的護(hù)圈墊，包括環(huán)形圈，所述環(huán)形圈的斷面兩側(cè)外輪廓曲線分別與輪輞輪廓、輪胎胎圈外輪廓曲線相一致，頂部輪廓曲線由其兩端通過(guò)半徑為3 5mm的倒角弧與兩側(cè)曲線相連接的一直線段構(gòu)成，該直線段與軸線夾角在55飛5°范圍內(nèi)。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明是安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪輞與全鋼絲子午線有內(nèi)胎輪胎之間的環(huán)形圈，能耐150°C以上的高溫。本發(fā)明具有較高的剛性，環(huán)形圈表面與輪輞、充氣輪胎胎圈表面緊密貼合；環(huán)形圈實(shí)體的外徑略大于胎體反包端頭直徑，其作用是把輪輞對(duì)輪胎胎圈的支撐點(diǎn)高度有效提高，從低于胎體反包端頭增高到高于胎體反包端頭的位置，其結(jié)果是大幅度降低了輪胎在使用中胎圈部胎體反包端頭附近區(qū)域的曲饒幅度，使胎體反包端點(diǎn)頭的應(yīng)力不再高度集中，從而避免反包端頭的早期脫空；同時(shí)，也因此可以對(duì)輪胎胎圈實(shí)施瘦身設(shè)計(jì)以降低輪胎成本。


圖I是本發(fā)明全鋼絲子午線有內(nèi)胎普通輪胎護(hù)圈墊的結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明護(hù)圈墊與全鋼絲子午線有內(nèi)胎普通輪胎的連接結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明全鋼絲子午線有內(nèi)胎圈護(hù)輪胎護(hù)圈墊的結(jié)構(gòu)示意 圖4是護(hù)圈墊與全鋼絲子午線有內(nèi)胎圈護(hù)輪胎的連接結(jié) 構(gòu)示意圖。圖中的附圖標(biāo)記I是輪胎胎圈，2是反包端頭，3是胎圈外側(cè)曲線，4是輪輞輪廓曲線，5是環(huán)形圈。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述實(shí)施例。如圖f圖4所示，本實(shí)施例所涉及的一種有內(nèi)胎輪胎的護(hù)圈墊，包括環(huán)形圈5，所述環(huán)形圈5的斷面兩側(cè)外輪廓曲線分別與輪輞輪廓、輪胎胎圈外輪廓曲線相一致，頂部輪廓曲線由其兩端通過(guò)半徑為3 5_的倒角弧6與兩側(cè)曲線相連接的一直線段7構(gòu)成，該直線段7與軸線夾角在55飛5°范圍內(nèi)。所述頂部輪廓曲線通過(guò)半徑為3 5_的倒角弧6與側(cè)部輪輞輪廓曲線在輪輞輪廓最高點(diǎn)處相連接。所述環(huán)形圈5的上端點(diǎn)高于胎體反包端頭2的上端點(diǎn)(TlOmm。所述環(huán)形圈5的上端點(diǎn)高于胎體反包端頭2的上端點(diǎn)1mm。所述環(huán)形圈5的上端點(diǎn)高于胎體反包端頭2的上端點(diǎn)2mm。所述環(huán)形圈5的上端點(diǎn)高于胎體反包端頭2的上端點(diǎn)3mm。所述環(huán)形圈5的上端點(diǎn)高于胎體反包端頭2的上端點(diǎn)5mm。所述環(huán)形圈5的制作材料為鋼、鋁合金、工程塑料或聚氨酯。每一個(gè)輪胎規(guī)格都有對(duì)應(yīng)的標(biāo)配輪輞；當(dāng)其裝配充氣后，可發(fā)現(xiàn)輪輞輪廓對(duì)于胎圈的支撐位一般都低于輪胎反包端頭，導(dǎo)致反包端頭處于曲繞區(qū)，在使用中因反復(fù)曲饒極易脫空，造成輪胎早期質(zhì)損。本發(fā)明的原理是，在輪輞輪廓和全鋼絲子午線有內(nèi)胎輪胎胎圈之間加一個(gè)環(huán)形圈(見(jiàn)圖f圖4)。環(huán)形圈上與輪輞相接觸面與輪輞面完全緊密接觸；與輪胎接觸的一面就可視為新的輪輞輪廓(設(shè)計(jì)輪胎時(shí)與本發(fā)明的輪輞輪廓進(jìn)行匹配設(shè)計(jì))與原輪輞輪廓和有內(nèi)胎輪胎胎圈接觸面相比，它與輪胎接觸面上邊緣上移了一段距離，使胎圈在更高的位置得到支撐。恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)護(hù)圈環(huán)墊的形狀、外徑和胎圈結(jié)構(gòu)，使輪胎胎體簾布反包端頭的位置高度略低于環(huán)形圈的高度。本發(fā)明的有內(nèi)胎輪胎護(hù)圈墊是采用能耐150° C以上高溫的，且具有高曲饒剛性、高彈性的材料，如鋼、鋁合金、工程塑料、高硬度聚氨酯或其他復(fù)合材料等制作的實(shí)體環(huán)墊。本發(fā)明的輪胎護(hù)圈墊的斷面輪廓曲線設(shè)計(jì)具有下述特征標(biāo)準(zhǔn)輪輞輪廓曲線和輪胎胎圈外輪廓曲線構(gòu)成了輪胎護(hù)圈墊的底邊和兩個(gè)側(cè)邊，二側(cè)邊間的最小距離根據(jù)材料性能確定，在確保剛度條件下，該距離盡可能小，一般取4飛_，頂部曲線一般是由一段與輪輞軸線呈55飛5度夾角的直線段和3 5mm的倒角R與二側(cè)曲線相連接，輪輞輪廓的最高點(diǎn)對(duì)應(yīng)的護(hù)圈墊一側(cè)上的點(diǎn)則應(yīng)作為與直線段相連接的倒角R起始點(diǎn)。本發(fā)明的環(huán)形圈與輪胎胎圈和輪輞輪廓相接觸的兩個(gè)側(cè)面可通過(guò)噴砂或滾花等處理來(lái)增加接觸面的摩擦系數(shù)，確保輪輞、環(huán)形圈和輪胎三者兩兩之間在使用中無(wú)相對(duì)滑動(dòng)。通過(guò)有限元仿真可知，在各種使用工況下，加裝護(hù)圈環(huán)墊后與未加裝護(hù)圈環(huán)墊的正常狀態(tài)相比，反包端頭的位移范圍大幅度減小。顯然，這時(shí)反包端頭的應(yīng)力集中度已大幅度降低。本發(fā)明的輪胎護(hù)圈墊的斷面形狀主要有兩大系列(1)全鋼絲子午線有內(nèi)胎普通輪胎護(hù)圈墊(圖I和圖2所示)；(2)全鋼絲子午線有內(nèi)胎圈護(hù)輪胎護(hù)圈墊(圖3和圖4所示)；對(duì)于特殊的輪胎和輪輞，則可單列在上述系列之外。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，這些具體實(shí)施方式
都是基于本發(fā)明整體構(gòu)思下的不同實(shí)現(xiàn)方式，而且本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種有內(nèi)胎輪胎的護(hù)圈墊，其特征在于，包括環(huán)形圈，所述環(huán)形圈的斷面兩側(cè)外輪廓曲線分別與輪輞輪廓、輪胎胎圈外輪廓曲線相一致，頂部輪廓曲線由其兩端通過(guò)半徑為3飛mm的倒角弧與兩側(cè)曲線相連接的一直線段構(gòu)成，該直線段與軸線夾角在55飛5°范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有內(nèi)胎輪胎的護(hù)圈墊，其特征在于，所述頂部輪廓曲線通過(guò)半徑為3 5mm的倒角弧與側(cè)部輪輞輪廓曲線在輪輞輪廓最高點(diǎn)處相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的有內(nèi)胎輪胎的護(hù)圈墊，其特征在于，所述環(huán)形圈的上端點(diǎn)高于胎體反包端頭的上端點(diǎn)(TlOmm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有內(nèi)胎輪胎的護(hù)圈墊，其特征在于，所述環(huán)形圈的上端點(diǎn)高于胎體反包端頭的上端點(diǎn)1mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有內(nèi)胎輪胎的護(hù)圈墊，其特征在于，所述環(huán)形圈的上端點(diǎn)高于胎體反包端頭的上端點(diǎn)2mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有內(nèi)胎輪胎的護(hù)圈墊，其特征在于，所述環(huán)形圈的上端點(diǎn)高于胎體反包端頭的上端點(diǎn)3mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的有內(nèi)胎輪胎的護(hù)圈墊，其特征在于，所述環(huán)形圈的上端點(diǎn)高于胎體反包端頭的上端點(diǎn)5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的有內(nèi)胎輪胎的護(hù)圈墊，其特征在于，所述環(huán)形圈的制作材料為鋼、鋁合金、工程塑料或聚氨酯。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種有內(nèi)胎輪胎的護(hù)圈墊，包括環(huán)形圈，所述環(huán)形圈的斷面兩側(cè)外輪廓曲線分別與輪輞輪廓、輪胎胎圈外輪廓曲線相一致，頂部輪廓曲線由其兩端通過(guò)半徑為3～5mm的倒角弧與兩側(cè)曲線相連接的一直線段構(gòu)成，該直線段與軸線夾角在55～65°范圍內(nèi)。本發(fā)明是安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪輞與全鋼絲子午線有內(nèi)胎輪胎之間的環(huán)形圈，環(huán)形圈表面與輪輞、充氣輪胎胎圈表面緊密貼合；環(huán)形圈實(shí)體的外徑略大于胎體反包端頭直徑，其作用是把輪輞對(duì)輪胎胎圈的支撐點(diǎn)高度有效提高，從低于胎體反包端頭增高到高于胎體反包端頭的位置，其結(jié)果是大幅度降低了輪胎在使用中胎圈部胎體反包端頭附近區(qū)域的曲饒幅度，使胎體反包端點(diǎn)頭的應(yīng)力不再高度集中。
文檔編號(hào)B60C15/028GK102765303SQ20121024454
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月16日
發(fā)明者王友善 申請(qǐng)人:王友善