[发明专利]一种重载充气子午线轮胎轮辋及其和轮胎的组合体

说明书

技术领域

本发明涉及无内轮辋的轮廓设计，尤其涉及一种重载充气子午线轮胎轮辋及其和轮胎的组合体。

背景技术

轮胎和轮辋的组合体是汽车底盘的重要组成部分，是支撑汽车重量的主要载体，一旦轮胎发生故障将威胁整车的安全性。目前无内子午线轮胎正快速替代有内轮胎，成为市场的主流产品，在替换使用过程中，特别是中短途重载轮胎，极易发生轮胎脱圈的问题，严重的将导致重大安全事故，对于道路使用者是个极大的安全隐患。轮胎脱圈的发生首先是因为在替换使用过程中，轮胎的使用条件未发生明显改变，仍以高气压、大负荷为主，行驶过程中轮胎胎圈变形过大，胎圈周长变长，最终导致轮胎从轮辋中脱开。其次为了便于装胎，无内轮辋的轮缘设计高度普遍偏低，轮廓弧度偏大，对轮胎的包裹面积过小，不能有效约束胎圈的横向移动。第三无内轮辋较同规格的有内轮辋强度小、刚性低，特别是当汽车重载行驶在恶劣路面上时，轮辋易发生变形、失圆，造成轮胎从椭圆的轮辋中脱出。

传统方式解决脱圈问题，主要采用增加胎圈钢丝圈缠绕根数，提高胎圈整体刚性和强度，增加胎圈周向箍紧力，降低胎圈形变，从而降低脱圈的发生率。但是单方面提升胎圈刚性必将导致装胎困难，胎圈就位难度大，降低胎圈和轮辋的配合性，加剧胎圈的振动。另一方面加强胎圈结构将使胎圈整体变大变厚，重量上升，既会引起滚动阻力上升，油耗增加，也会增大胎圈生热，引发胎圈热破坏。

如图1所示的正常无内轮辋，轮缘设计高度H1为12.7mm，弧度为Ra为12.7mm，倒角Rb为8mm，与胎圈的相互接触面积较小，对胎圈的包裹性较差，过渡圆滑的设计也不能有效约束轮胎的横向移动，特别是轮辋变形失圆后，胎圈极易沿着轮缘的弧度滑出去。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的第一个目的是提供一种重载充气子午线轮胎轮辋，该轮辋对无内轮胎胎圈外轮廓和轮辋轮缘轮廓进行重新设计，提高轮辋高度，调整轮缘角度和弧度，优化轮缘边部结构，增加轮缘刚性，使轮辋在受力过程中不易发生变形。本发明的另外一个目的是提供采用上述的轮辋的组合体。

为了实现上述的目的，本发明采用了以下的技术方案：

一种重载充气子午线轮胎轮辋，该轮辋包括轮缘，该轮辋深槽到着和位的高度H2′相比较正常无内轮辋H2（正常的H2为多少）增加20~30mm，轮缘高度H1′设计高度为15mm～25mm，着和位上部斜面与水平面的夹角为轮辋角度a，轮辋角度a为90~120度，轮缘边缘倒圆Ra′为10~20mm，着和位的弧度半径Rb′为6mm~15mm。

作为优选，所述的轮辋深槽到着和位的高度H2′相比较正常无内轮辋增加25~26mm，轮缘高度H1′设计高度为18~21mm，轮辋角度a为100~120度，轮缘边缘倒圆Ra′为11~15mm，着和位的弧度半径Rb′为8mm~10mm。

作为优选，所述的轮辋深槽到着和位的高度H2′相比较正常无内轮辋增加25.4mm，轮缘高度H1′设计高度为19.5mm，轮辋角度a为120度，轮缘边缘倒圆Ra′为12mm，着和位的弧度半径Rb′为8mm。

本发明提高轮辋H1′和H2′的高度，调整轮辋角度a，调整弧度Rb′的半径。增加H1的高度可以使轮辋对胎圈具备更大的包裹面积，有效约束了胎圈横向移动；调整轮缘角度a，可提升轮缘的刚性，改变轮辋扭矩的方向，同时优化胎圈和轮辋的配合性；调整倒角Ra可提升轮缘的强度，同时优化大变形下同胎圈的接触形式。

由于增加了轮辋H1′的高度，使装胎需要更大的胎圈周长，为解决新型轮辋的装胎问题，需要在增加H1的同时一起增加H2′的高度，使轮辋具有更深的凹槽，使得凹槽底部到对面轮缘的顶部距离不大于胎圈最大变形时的椭圆长轴。即图四处L的长度需小于轮胎胎圈最大变形时的椭圆长轴。由于轮辋Фd需与汽车刹车鼓配合，不能随意改变，故H1和H2只能向外增加，需要在设计轮胎时增加轮胎胎圈直径，导致轮胎的规格发生以下变化，本发明为了实现第二个目的采用了以下的技术方案：

一种重载充气子午线轮胎和轮辋组合体，该组合体包括所述的轮辋和轮胎，所述的轮胎的轮胎规格增2~3寸；轮胎的胎圈底部侧面角度C略大于轮辋角度a的弧度，与轮辋实现过盈配合，有效约束胎圈的移动；另为便于装胎，胎圈直径ФD需增加2*(H2′- H2)。

作为优选，所述的轮胎胎圈的钢丝圈采用Φ1.8mm钢丝缠绕72圈的钢丝圈。

本发明由于采用了上述的技术方案，具有以下的特点：

一、轮辋仍可采用现有工艺生产，不会改变现有设备和人员；