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一种轮胎结构

阅读：1071发布：2020-06-08

专利汇可以提供一种轮胎结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本实用新型涉及一种轮胎结构，轮胎气密层胎冠部位沿周向包覆有一层工作层，该工作层具有热电和压电效应，能够将轮胎温升以及周期性压缩变形的应力转换为电效应，产生的电量能够为轮胎的传感器件供电。该发明一方面能够通过能量转换降低轮胎内壁温度，提升轮胎的安全性；另一方面解决了智能轮胎内部传感器供电问题，同时有利于传感器的微型化，具有重要意义。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种轮胎结构专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种轮胎结构，其特征在于，包括
轮胎气密层（1）和内胎冠部位的工作层；
所述工作层包括由里向外依次设置的基板层（2）、热电层（3）和保护层（4）；
所述热电层（3）的端部镀有电极（5）。
2.根据权利要求1所述的一种轮胎结构，其特征在于：所述热电层（3）采用压电或热电能量转换材料制作。
3.根据权利要求1所述的一种轮胎结构，其特征在于：所述电极（5）为金属电极。
4.根据权利要求1所述的一种轮胎结构，其特征在于：
所述工作层宽度为150-400mm，长度为轮胎内周长；
所述基板层（2）厚度为1-3mm，宽度为150-400mm；
所述热电层（3）厚度为10-1000mm，宽度为140-390mm；
所述保护层（4）厚度为0.1-1mm，宽度为145-395mm。
5.根据权利要求1所述的一种轮胎结构，其特征在于：所述基板层（2）材料为导热绝缘材料。
6.根据权利要求1所述的一种轮胎结构，其特征在于：气密层（1）和基板层（2），基板层（2）与热电层（3），以及热电层与保护层（4）之间通过粘合剂粘贴。

说明书全文

一种轮胎结构

技术领域

[0001] 本实用新型涉及属于轮胎设计技术领域，具体为一种轮胎结构。

背景技术

[0002] 轮胎由骨架材料和橡胶构成。轮胎在行驶过程中经历周期性的压缩变形，橡胶的滞后损失产生的热积聚引起轮胎温度不断升高，在承受高应力的胎冠、子口部位温度更高。夏季，持续的高速行驶使得轮胎内壁的温度可超过80℃，高温一方面加速轮胎橡胶的老化，产生安全隐患；另一方面也是一种能源浪费。空气为热的不良导体，通常轮胎内壁与腔内空气温差范围在0—40℃。

[0003] 压电材料是一种智能型能量转换材料，其所受应力大小与电荷的输出成正相关。压电材料分有机、无机压电材料。有机PVDF 薄膜既是一种压电材料也是一种热电材料，能够根据温差大小将热能转换成电能，其使用温度在-30-80℃左右，与轮胎内壁温度范围较匹配。将其应用于轮胎内壁胎冠部位，充分利用其热电/压电效应产生的电量可以降低轮胎的温度，同时为轮胎内置传感器供电，此外有利于温度、压力等传感器的微型化。
发明内容

[0004] 本实用新型的目的是提供一种轮胎结构，该结构的气密层表面覆有一层工作层，工作层中的热电层采用热电/压电材料，能够利用轮胎内部温差和压缩变形应力产生电荷输出，起到降低轮胎温度的作用，同时产生的电流可以为轮胎内部传感器供电且有利于传感器的微型化。

[0005] 本实用新型的技术方案是：

[0006] 一种轮胎结构，其特征在于，包括

[0007] 轮胎气密层和内胎冠部位的工作层；

[0008] 所述工作层包括由里向外依次设置的基板层、热电层和保护层；

[0009] 所述热电层的端部镀有电极，

[0010] 对上述方案的进一步改进，热电层采用压电或热电能量转换材料制作。

[0011] 对上述方案的进一步改进，电极为金属电极。

[0012] 对上述方案的进一步改进，所述基板层厚度为1-3mm，宽度为150-400mm；

[0013] 所述工作层宽度为150-400mm，长度为轮胎内周长；

[0014] 所述热电层厚度为10-1000mm，宽度为140-390mm；

[0015] 所述保护层厚度为0.1-1mm，宽度为145-395mm。

[0016] 对上述方案的进一步改进，基板层材料为导热绝缘材料。

[0017] 对上述方案的进一步改进，气密层和基板层，基板层与热电层，以及热电层与保护层之间通过粘合剂粘贴。

[0018] 本实用新型具有以下优点：

[0019] 通过在轮胎气密层胎冠部位包覆一层热电层，热电层采用能量转换材料，该材料在轮胎周期性压缩变形中产生的温升和应力可以转换成电荷输出，为传感器供电。同时，利用热电效应也能够降低轮胎的温度，提高轮胎的安全性。附图说明

[0020] 图1为本实用新型正面结构示意图。

具体实施方式

[0021] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

[0022] 请参阅图1，为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

[0023] 一种轮胎结构，其特征在于，包括

[0024] 轮胎气密层1和内胎冠部位的工作层；

[0025] 所述工作层包括由里向外依次设置的基板层2、热电层3和保护层4；

[0026] 所述热电层3的端部镀有电极5，

[0027] 对上述方案的进一步改进，热电层3采用压电或热电能量转换材料制作。

[0028] 对上述方案的进一步改进，电极5为金属电极。该电极可以连接温度、压力等等传感器，并为其提供电量。轮胎周期性的压缩变形过程中，一方面，垂直于薄膜平面的方向承受应力产生电荷输出；另一方面，轮胎胎冠部位压缩生热引起的相对于胎内空气温升将产生热电效应，合理范围内更高的承载以及更高的温度差将导致更高的电荷输出。

[0029] 对上述方案的进一步改进，

[0030] 所述工作层宽度为150-400mm，长度为轮胎内周长；

[0031] 所述基板层厚度为1-3mm，宽度为150-400mm；

[0032] 所述热电层厚度为10-1000mm，宽度为140-390mm；

[0033] 所述保护层厚度为0.1-1mm，宽度为145-395mm。

[0034] 对上述方案的进一步改进，基板层2材料为导热绝缘材料。该材料基于硅橡胶、SBR橡胶等，橡胶的填充剂为具有良好导热性能的金属Al、Cu等有机或者无机物。

[0035] 保护层为聚丙烯等绝缘性、耐高温性能良好的有机聚合物材料。

[0036] 对上述方案的进一步改进，气密层1和基板层2，基板层2与热电层3，以及热电层与保护层4之间通过粘合剂粘贴。

[0037] 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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