專利名稱：用于車輛的免充氣支撐的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種用于車輛的免充氣支撐的系統(tǒng)，且更具體地，涉及ー種免充氣輪胎和構(gòu)造此類免充氣輪胎的方法。
背景技術(shù)：
在充氣輪胎之前使用過(guò)常規(guī)的免充氣實(shí)心橡膠輪胎。隨著車輛速度增加且駕乘特性變得更加重要，出現(xiàn)了對(duì)于充氣結(jié)構(gòu)的需求。充氣輪胎提供了對(duì)于實(shí)心、免充氣輪胎的問(wèn)題和限制的解決方案。常規(guī)的充氣輪胎是ー種有效的結(jié)構(gòu)，其一直作為對(duì)于常規(guī)車輛要求的解決方案。常規(guī)的充氣輪胎是ー種“抗拉結(jié)構(gòu)”?？估Y(jié)構(gòu)包含壓縮結(jié)構(gòu)，用于在抗拉結(jié)構(gòu)中提供拉伸預(yù)載?？估Y(jié)構(gòu)可典型地不接受壓縮，且壓縮結(jié)構(gòu)不接受張力。在充氣輪胎中，簾線是抗拉 結(jié)構(gòu)而壓縮空氣是壓縮結(jié)構(gòu)。常規(guī)充氣輪胎的ー個(gè)缺點(diǎn)是它是充氣的。所包含的壓カ下的空氣可能并且典型地會(huì)在至少?gòu)能囕v操作者的觀點(diǎn)而言不合適的時(shí)候逸出。免充氣輪胎沒(méi)有壓カ下的空氣。其為與充氣輪胎類似地操作的輪胎結(jié)構(gòu)，不需要包含壓カ下的空氣。免充氣輪胎與輪胎印痕或接地面區(qū)域中的路面/接觸面的交流提供了從接觸面到車輛的唯一カ輸入，并且向接觸面提供了操縱カ和負(fù)載。因此，免充氣輪胎具有與充氣輪胎共同的這些基本特性。常規(guī)的充氣輪胎具有獨(dú)特的彎曲和承重特性。沖擊和下沉(deflection)盡管局部地發(fā)生在印痕的徑向內(nèi)部區(qū)域中，但會(huì)整體地由整個(gè)輪胎結(jié)構(gòu)吸收。通過(guò)增大和減小胎側(cè)的張カ的組合而實(shí)現(xiàn)側(cè)抗特性(cornering characteristic)。常規(guī)的免充氣輪胎必須類似地能夠承受沖擊負(fù)載并且耗散吸收的能量。然而，不同于充氣輪胎，免充氣輪胎典型地在印痕或接地面內(nèi)局部地吸收沖擊和下沉。免充氣輪胎的此類局部化下沉因而必須也展現(xiàn)出高阻尼特性。此外，行駛狀態(tài)下的任何輪胎都必須能夠耗散熱量。阻尼負(fù)載的本質(zhì)是ー種形式的能量耗散。吸收的能量被轉(zhuǎn)換成熱量。熱量又會(huì)影響輪胎性能并且會(huì)導(dǎo)致過(guò)早的輪胎損壞。因此，熱量的有效耗散對(duì)于任何輪胎都是必需的。理想的是，能量?jī)H由輪胎在印痕或接地面的徑向內(nèi)部區(qū)域中吸收，使得能量在輪胎旋轉(zhuǎn)的剩余期間從此類區(qū)域去除。然而，橡膠是熱的不良導(dǎo)體。橡膠越厚，熱量累積越大。通過(guò)使用具有高空氣流通的薄材料橫截面可以將熱量累積減輕到受控的水平。尿烷輪胎可以在高達(dá)大約93°C (200°F)的溫度下操作。長(zhǎng)期高于121°C (250 0F )的溫度將導(dǎo)致尿烷的弱化。如果尿烷輪胎的溫度上升得足夠高，會(huì)發(fā)生尿烷輪胎的過(guò)早損壞。一個(gè)常規(guī)的免充氣輪胎/車輪包括弾性材料的中心部分，外部彈性胎面部分，以及插入的沖擊吸收部分，該沖擊吸收部分包括與中心以及胎面部分一起形成的弾性材料的多個(gè)交叉腹板。在沖擊吸收部分的內(nèi)部中形成環(huán)形的孔系列。這些孔橫向地設(shè)置并且輕微重疊。每個(gè)孔均跨越?jīng)_擊吸收部分的整個(gè)軸向?qū)挾榷由?。一?duì)碟片也設(shè)有類似的孔。一個(gè)碟片定位在輪胎/車輪的各側(cè)上，且孔與沖擊吸收部分的那些孔對(duì)齊。在模制后形成一個(gè)整體単元。此襯墊輪胎/車輪消除了用來(lái)將充氣或?qū)嵭南鹉z輪胎緊固到車輪上的金屬零件。開(kāi)發(fā)免充氣輪胎的此類常規(guī)嘗試未能提供充分的熱量耗散以及充分的承重能力。由于車輛速度已經(jīng)升高，這些概念已經(jīng)不能滿足乘用車和卡車輪胎的需要。另ー種常規(guī)的免充氣輪胎由彈性材料整體模制而成，以形成包括“內(nèi)箍”和“外箍”的単一結(jié)構(gòu)。外箍由多個(gè)周向隔開(kāi)的平坦肋件以及平坦中心腹板支撐并襯墊，其在箍的周向中心處連接這些箍。腹板位于垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面中。肋件沿著內(nèi)箍和外箍軸向地延伸，將箍與肋件的邊緣沿著腹板的相對(duì)面連接。這些平坦肋件可以在徑向末端處進(jìn)行底切以確保彎曲而沒(méi)有彎折，除非超出了臨界載荷。另ー種常規(guī)免充氣輪胎具有赤道面，垂直于該赤道面的軸線，可圍繞該軸線旋轉(zhuǎn)的環(huán)形胎面，以及由具有60到100范圍內(nèi)的肖氏A硬度的材料制成的環(huán)形弾性體主體。該 弾性體主體具有第一和第二隔開(kāi)的側(cè)面。側(cè)面從赤道面等距地隔開(kāi)并在胎面和輪輞之間延伸。主體具有從軸線等距地定位的開(kāi)ロ，其中ー些從第一側(cè)延伸，而其它的從第二側(cè)延伸，以形成第一和第二組開(kāi)ロ。這些開(kāi)ロ組從相應(yīng)的側(cè)朝向赤道面延伸。開(kāi)ロ形成主體中相等隔開(kāi)的弾性體材料的柱。由第一組開(kāi)ロ形成的柱向輪胎的徑向方向傾斜，而由第二組開(kāi)ロ形成的柱通常向輪胎的徑向方向傾斜，但相對(duì)于由第一組開(kāi)ロ形成的柱在傾斜上相反。國(guó)家航空航天局(NASA)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出地面車輛來(lái)支持遠(yuǎn)程月球探測(cè)和月球前哨基地的發(fā)展。這些車輛比二十世紀(jì)60年代后期為阿波羅計(jì)劃開(kāi)發(fā)的月球車(LRV)更重且行進(jìn)更大的距離。因此，將需要新的輪胎來(lái)支撐與阿波羅月球車上所用的那些輪胎相比高達(dá)十倍的重量，并且持續(xù)多達(dá)其行進(jìn)距離的一百倍，由此需要類似于地球上使用的乘用車輛的操作特性。然而，常規(guī)的橡膠充氣輪胎在太空中不能可接受地起作用。例如，橡膠特性在陰影中經(jīng)歷的低溫(低至40K)和陽(yáng)光中的高溫(高至400K)之間變化極大。此外，當(dāng)沒(méi)有大氣保護(hù)暴露于直接日光輻射下時(shí)橡膠劣化。最后，空氣填充的輪胎由于癟胎的可能性而對(duì)于載人月球車輛是不允許的。為了克服這些限制，已經(jīng)為阿波羅月球車開(kāi)發(fā)了ー種輪胎設(shè)計(jì)并且成功地用于阿波羅任務(wù)15、16和17。此免充氣輪胎由琴用鋼絲織成，其對(duì)于月球溫度變化和太陽(yáng)輻射是強(qiáng)健的，在真空中工作，并且不需要空氣用于承重。此結(jié)構(gòu)還起作用來(lái)符合月球地形的輪廓，這便于牽引并且降低了傳遞到阿波羅月球車上的震動(dòng)。如上所述，由于對(duì)月球車輛的新的重量和距離要求，需要具有更大強(qiáng)度和持久性的輪胎。一個(gè)常規(guī)的車輪和免充氣輪胎組件具有可變的直徑，其除了改變其直徑之外，還可能改變其寬度，從而増大接合地面的車輪的面積。因此，此免充氣輪胎可進(jìn)行調(diào)整以根據(jù)車輛在其上行進(jìn)的地形而提升車輛的性能。此輪胎/車輪具有其第一端和第二端連接車輪輪轂的拱形構(gòu)件。此拱形構(gòu)件以第一端和第二端之間的圓弧向外延伸。該拱形構(gòu)件形成圍繞輪轂周向間隔開(kāi)并從輪轂徑向向外延伸的多個(gè)彈性箍。更具體而言，此常規(guī)的免充氣輪胎/車輪形成由38個(gè)等距隔開(kāi)徑向延伸的箍構(gòu)成的籠，箍在輪轂的軸向外輪輞之間成拱形。這些箍由螺旋形鋼彈簧制成，彈簧由切割至期望長(zhǎng)度并穿過(guò)彈簧的中心的鋼絲填充。此常規(guī)的輪轂可軸向地膨脹/收縮以改變輪胎/車輪的直徑。人們發(fā)現(xiàn)阿波羅月球車輪胎的鋼絲網(wǎng)設(shè)計(jì)不是易于升級(jí)的。具體而言，増加鋼絲直徑以產(chǎn)生支撐原始設(shè)計(jì)負(fù)載的十倍的輪胎，這產(chǎn)生了兩個(gè)明顯的限制1)符合地形的輪廓的能力損失了，從而限制了牽引和隔離震動(dòng)的能力；以及2)増加的鋼絲應(yīng)力限制了有用壽命。因此，另ー種常規(guī)的免充氣輪胎/車輪包括多個(gè)螺旋彈簧。各螺旋彈簧均包括第一端部分，第二端部分，以及使第一端部分和第二端部分相互連接的拱形中間部分。各螺旋彈簧與該多個(gè)螺旋彈簧的至少ー個(gè)另外的螺旋彈簧相互交織，或交錯(cuò)，從而形成圍繞免充氣輪胎/車輪的整個(gè)圓周延伸的編織的環(huán)形結(jié)構(gòu)。螺旋彈簧的子集可固定到車輪的第一環(huán)形輪輞和/或車輪的第二環(huán)形輪輞上。在輪胎的每個(gè)軸向側(cè)具有環(huán)形輪輞的車輪可將輪胎固定到車輪上。因此，與常規(guī)的充氣輪胎的結(jié)構(gòu)相比，交織的螺旋形彈簧的編織/交錯(cuò)的環(huán)形結(jié)構(gòu)限定用于免充氣輪胎的第一層。第二層可與第一層徑向地重疊。這樣的第二層可包括與第一層相同的交織環(huán)形結(jié)構(gòu)。·
結(jié)果，用來(lái)用于特殊應(yīng)用的改善的免充氣輪胎是所期望的。

發(fā)明內(nèi)容
定義
“三角膠”指徑向地位于胎圈芯上方并位于層和卷起層之間的弾性填料?！碍h(huán)形”指形成為像ー個(gè)環(huán)?！案邔挶取敝钙漭喬嗝娓叨扰c其輪胎斷面寬度的比值?！拜S向”和“軸向地”在本文中用來(lái)指平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的線或方向?！疤敝赴ū粚雍熅€卷繞并成形的環(huán)形拉伸構(gòu)件的輪胎的部分，其帶有或沒(méi)有其它增強(qiáng)元件，如膠織物、削片、三角膠、護(hù)趾和胎圈包布，以匹配設(shè)計(jì)輪網(wǎng)?！皫鴮咏Y(jié)構(gòu)”指平行簾線的至少兩個(gè)環(huán)形疊層或?qū)樱幙椈蛘呶淳幙?，位于胎面下方，未錨定到胎圈上，并且具有相對(duì)于輪胎的赤道面傾斜的簾線。帶束層結(jié)構(gòu)也可包括以相對(duì)小的角度傾斜的平行簾線的層，充當(dāng)限制層?！捌ァ?交叉層)指其中胎體層中的增強(qiáng)簾線對(duì)角地跨越輪胎從胎圈到胎圈相對(duì)于輪胎的赤道面以大約25° -65°的角度延伸的輪胎。如果存在多個(gè)層，則層簾線在交替的層中以相反的角度延伸?！熬彌_層”指平行增強(qiáng)簾線的至少兩個(gè)環(huán)形疊層或?qū)?，這些增強(qiáng)簾線相對(duì)于輪胎的赤道面與胎體層中的平行增強(qiáng)簾線具有相同角度。緩沖層通常與偏胎相關(guān)?！熬€纜”指通過(guò)將兩條或更多成股的紗搓合在一起形成的簾線?！疤ンw”指帶束層結(jié)構(gòu)、胎面、內(nèi)胎面以及簾布層上的胎側(cè)橡膠之外的輪胎結(jié)構(gòu)，但包括胎圈?！巴馓ァ敝柑ンw、帶束層結(jié)構(gòu)、胎圈、胎側(cè)和輪胎的所有其它部件，除了胎面和內(nèi)胎面，即，整個(gè)輪胎?！跋髌敝肝挥谔ト^(qū)域中的纖維或鋼簾線的窄帶，其功能為增強(qiáng)胎圈區(qū)域并穩(wěn)定胎側(cè)的徑向最內(nèi)部?！爸芟颉敝秆刂叫杏诔嗟烂?EP)并垂直于軸向方向的環(huán)形輪胎的表面的周邊延伸的線或方向；其也可以指鄰近圓形曲線組的方向，這些曲線的半徑限定胎面的軸向曲率，如橫截面中所見(jiàn)?！昂熅€”指構(gòu)成輪胎的增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的增強(qiáng)繩的其中一條?！昂熅€角”指在輪胎的平面圖中在左方或右方的銳角，由簾線相對(duì)于赤道面形成?！昂熅€角”在固化但未膨脹的輪胎中測(cè)量?！暗釥枴敝该?000米以克數(shù)為單位的重量(用于表示線性密度的単位)。分特指每10000米以克數(shù)為單位重量。“弾性體”指在變形后能夠恢復(fù)尺寸和形狀的弾性材料?！俺嗟烂?EP) ”指垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并穿過(guò)其胎面中心的平面；或者包含胎面的周向中心線的平面。
“織物”指基本上單向延伸的簾線的網(wǎng)絡(luò)，簾線可以搓合，并且其又由多條高模量材料的多重細(xì)絲(其也可以搓合)構(gòu)成。“纖維”是形成細(xì)絲的基本要素的天然或人造的ー組物質(zhì)。其特征在于具有為其直徑或?qū)挾鹊闹辽?00倍的長(zhǎng)度?！凹?xì)絲數(shù)”指組成紗的細(xì)絲的數(shù)目。示例1000但尼爾聚酯具有大約190條細(xì)絲?！澳z織物”指圍繞胎圈鋼絲的增強(qiáng)纖維，用于強(qiáng)度并將胎圈鋼絲系在胎體中?！坝『邸敝附拥孛婊蛘咴诹闼俣惹以谡Ｘ?fù)載下輪胎胎面與平坦表面的接觸區(qū)域。“儀表”通常指測(cè)量?jī)x器，且尤其指厚度測(cè)量?jī)x器。“粗糙度”指當(dāng)輪胎通過(guò)微小但連續(xù)的道路不規(guī)則部時(shí)由輪胎傳遞的擾動(dòng)數(shù)量?！案呃?HT) ”指具有至少3400 MPa i O. 20 mm細(xì)絲直徑的抗張強(qiáng)度的碳鋼?！皽笞饔谩敝府?dāng)作用在主體上的力變化時(shí)的效果延遲?！皟?nèi)”指朝向輪胎的內(nèi)部而“外”指朝向其外部?！皟?nèi)襯層”指弾性體或其它材料的ー層或多層，其形成無(wú)內(nèi)胎輪胎的內(nèi)表面，且其包含輪胎內(nèi)的膨脹流體。 “ LASE ”是指定延長(zhǎng)下的負(fù)載?！皞?cè)向”指軸向方向。“層長(zhǎng)度”指搓合的細(xì)絲或繩行進(jìn)以圍繞另一條細(xì)絲或繩旋轉(zhuǎn)360度的距離。“兆拉カ鋼(MT) ”指具有至少4500 MPa i O. 20 mm細(xì)絲直徑的抗張強(qiáng)度的碳鋼。“正常負(fù)載”指由適當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)組織對(duì)用于輪胎的使用條件指定的特定設(shè)計(jì)膨脹壓カ和負(fù)載?！罢＠?NT) ”指具有至少2800 MPa @ O. 20 mm細(xì)絲直徑的抗張強(qiáng)度的碳鋼?！皩印敝赶鹉z涂覆的徑向配置或以其它方式平行布置的簾線的簾線增強(qiáng)層?！俺錃廨喬ァ敝妇哂写笾颅h(huán)形形狀(常為開(kāi)ロ圓環(huán))的疊層機(jī)械裝置，其具有由橡膠、化學(xué)物、纖維、鋼和/或其它材料制成的胎圈和胎面。當(dāng)安裝在車輛的車輪上吋，充氣輪胎通過(guò)其胎面提供牽引并包含支持車輛負(fù)載的流體?！皬较颉焙汀皬较虻亍庇脕?lái)指徑向朝向或遠(yuǎn)離輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的方向?！白游缇€結(jié)構(gòu)”指ー個(gè)或更多胎體層，或者其至少ー個(gè)層具有以相對(duì)于輪胎的赤道面在65°和90°之間的角度定向的增強(qiáng)簾線?！白游缇€輪胎”指束帯的或周向限制的充氣輪胎，其中至少ー個(gè)層具有從胎圈到胎圈延伸以相對(duì)于輪胎的赤道面在65°和90°之間的簾線角鋪設(shè)的簾線?！拜喚W(wǎng)”指用于輪胎的支撐件，或者輪胎固定在其上的輪胎和內(nèi)胎組件?！皵嗝娓叨取敝冈谳喬サ某嗟烂嫣帍墓Q輪輞直徑到輪胎的外直徑的徑向距離。“斷面寬度”指在輪胎以正常壓カ膨脹時(shí)以及已經(jīng)以正常壓カ膨脹24小時(shí)后但未加載的情況下平行于輪胎的軸線并且在其胎側(cè)的外部之間的最大線性距離，去除胎側(cè)由于標(biāo)簽、裝飾或保護(hù)帶的凸起?！疤?cè)”指在胎面和胎圈之間的輪胎的部分?！皬椥韵禂?shù)”指表示為負(fù)載偏轉(zhuǎn)曲線的斜率的輪胎或彈簧的剛性?！俺?ST) ”指具有至少3650 MPa i O. 20 mm細(xì)絲直徑的抗張強(qiáng)度的碳鋼。
“韌度”是表示為未拉緊樣本的每單位線性密度的力(gm/tex或gm/denier)的應(yīng)力。用于紡織品中?！翱估笔且粤?橫截面積表示的應(yīng)力。以psi為單位的強(qiáng)度=12，800乘以比重乘以以克每但尼爾的韌度?！白o(hù)趾”指在各胎圈的軸向內(nèi)部軸向配置的輪胎的彈性輪輞接觸部分?！疤ッ妗敝改Ｖ频南鹉z部件，其在結(jié)合到輪胎外胎上時(shí)，包括在輪胎被正常膨脹并處于正常負(fù)載下時(shí)與道路形成接觸的輪胎的部分?！疤ッ鎸挾取敝冈诎ㄝ喬サ男D(zhuǎn)軸線的平面中胎面表面的圓弧長(zhǎng)度?！熬砥鸲恕敝笍奶トο蛏戏?即徑向向外)的胎體層的部分，該層圍繞胎圈卷繞?！俺?jí)拉カ鋼(UT) ”指具有至少4000 MPa @ O. 20 mm細(xì)絲直徑的抗張強(qiáng)度的碳鋼?！凹啞笔菍?duì)于織物纖維或細(xì)絲的連續(xù)繩的通稱。紗以如下形式存在1)搓合在一起的多根纖維；2)鋪設(shè)在一起沒(méi)有搓合的多根細(xì)絲；3)鋪設(shè)在一起有一定程度搓合的多根細(xì)絲；4)有或沒(méi)有搓合的單根細(xì)絲(単體細(xì)絲)；5)有或沒(méi)有搓合的狹窄的材料帯。根據(jù)本發(fā)明的免充氣輪胎包括多個(gè)彈簧。各彈簧均包括第一端部分，第二端部分以及拱形中間部分。各彈簧與至少ー個(gè)其它彈簧交織，從而形成圍繞該免充氣輪胎的整個(gè)周邊延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)。該環(huán)形結(jié)構(gòu)至少部分地用弾性體包覆。至少ー個(gè)彈簧的ー個(gè)端部分圍繞輪輞附近的第一胎圈結(jié)構(gòu)卷繞。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，各彈簧的另ー個(gè)端部分圍繞第一胎圈結(jié)構(gòu)或第二胎圈結(jié)構(gòu)卷繞，并且各彈簧的另一端不圍繞任何ー個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)卷繞。根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，各交織的彈簧的兩個(gè)端部分都圍繞第一胎圈結(jié)構(gòu)和第ニ胎圈結(jié)構(gòu)卷繞。根據(jù)本發(fā)明的再另一方面，圍繞第一胎圈結(jié)構(gòu)卷繞的至少ー個(gè)彈簧的端部分由彈性體包圍。根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，各彈簧的各端部分由弾性體包圍。根據(jù)本發(fā)明的再另一方面，該至少一個(gè)彈簧的另ー個(gè)端部分不圍繞第二胎圈結(jié)構(gòu)卷繞。根據(jù)本發(fā)明的又另ー個(gè)方面，該另ー個(gè)端部分鄰近第二胎圈結(jié)構(gòu)設(shè)置。根據(jù)本發(fā)明的再另ー個(gè)方面，該另ー個(gè)端部分由弾性體固定。根據(jù)本發(fā)明的又另ー個(gè)方面，輪輞是標(biāo)準(zhǔn)輪輞。根據(jù)本發(fā)明的再另一方面，各彈簧的兩個(gè)端部分都固定到第一胎圈結(jié)構(gòu)和第二胎圈結(jié)構(gòu)上。根據(jù)本發(fā)明的ー種系統(tǒng)構(gòu)造ー種免充氣輪胎。該免充氣輪胎包括多個(gè)彈簧。各彈簧均包括固定到第一胎圈部分上的第一端部分，固定到第二胎圈部分上的第二端部分，以及拱形中間部分。各彈簧與至少ー個(gè)其它彈簧交織，從而形成圍繞該免充氣輪胎的整個(gè)周邊延伸的環(huán)形胎體層結(jié)構(gòu)。該胎體層結(jié)構(gòu)至少部分地被覆弾性體，弾性體被固化以粘附到該環(huán)形胎體層結(jié)構(gòu)上。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，弾性體包括雙組分聚氨酯，用于在環(huán)境溫度下化學(xué)地將弾性體固化到該環(huán)形胎體層結(jié)構(gòu)上。根據(jù)本發(fā)明的又另ー個(gè)方面，固化的弾性體形成胎面部分，用于產(chǎn)生該免充氣輪胎在各種接觸面上的牽引。根據(jù)本發(fā)明的又另ー個(gè)方面，該環(huán)形胎體層結(jié)構(gòu)形成各向異性結(jié)構(gòu)，該各向異性結(jié)構(gòu)在免充氣輪胎的周向方向和該免充氣輪胎的徑向方向上具有不同的機(jī)械特性。 根據(jù)本發(fā)明的又另ー個(gè)方面，該系統(tǒng)還包括用于將弾性體固化到該環(huán)形胎體層結(jié)構(gòu)上的分段式模具。根據(jù)本發(fā)明的再另ー個(gè)方面，各彈簧均在彈簧的第一側(cè)上與相鄰彈簧交織，并且還在該彈簧的第二相對(duì)側(cè)上與相鄰彈簧交織，從而形成圍繞該免充氣輪胎的整個(gè)周邊延伸的環(huán)形胎體層結(jié)構(gòu)。根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，弾性體為尿烷。根據(jù)本發(fā)明的一種免充氣輪胎包括多個(gè)彈簧，各彈簧均包括第一端部分、第二端部分以及拱形中間部分，各彈簧與至少ー個(gè)其它彈簧交織，從而形成圍繞該免充氣輪胎的整個(gè)周邊延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)至少部分地用弾性體涂覆，至少ー個(gè)彈簧的ー個(gè)端部分圍繞輪輞附近的第一胎圈結(jié)構(gòu)卷繞。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，圍繞第一胎圈結(jié)構(gòu)卷繞的至少ー個(gè)彈簧的端部分被弾性體包圍。根據(jù)本發(fā)明的又另一方面，至少ー個(gè)彈簧的另ー個(gè)端部分不圍繞第二胎圈卷繞，但被弾性體包圍。


當(dāng)結(jié)合附圖查看考慮了以下描述后，本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、操作和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，其中
圖I圖示了根據(jù)本發(fā)明的示例性輪胎的示意性橫截面視圖。圖2圖示了圖I的示例性輪胎的示意性橫截面視圖。圖3示意性地顯示了構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的免充氣輪胎的第一步驟。圖4示意性地顯示了構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的免充氣輪胎的第二步驟。圖5示意性地顯示了構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的免充氣輪胎的第三步驟。圖6示意性地顯示了構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的免充氣輪胎的第四步驟。圖7示意性地顯示了構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的免充氣輪胎的第五步驟。圖8示意性地顯示了構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的免充氣輪胎的第六步驟。圖9示意性地顯示了構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的免充氣輪胎的第七步驟。
圖10示意性地顯示了構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的免充氣輪胎的第八步驟。圖11示意性地顯示了構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的免充氣輪胎的第九步驟。圖12示意性地顯示了構(gòu)造根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的免充氣輪胎的第十步驟。圖13圖示了常規(guī)鋼絲網(wǎng)板的示意性圖示。圖14圖示了用干與本發(fā)明的系統(tǒng)一起使用的交織螺旋彈簧的板。圖15圖示了圖14的板的形成中的中間步驟。圖16圖示了圖14的板的形成中的另ー個(gè)中間步驟。圖17圖示了將兩個(gè)板固定在一起的步驟，如圖14的板。·
圖18圖示了用干與本發(fā)明的系統(tǒng)一起使用的示例性螺旋彈簧。圖19圖示了呈偏轉(zhuǎn)狀態(tài)的圖18的螺旋彈簧。圖20圖示了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的示例性輪胎和車輪組件的示意性圖示。圖21圖示了圖20中通過(guò)線21 — 21所取的截面。圖22圖示了圖21中通過(guò)線22 — 22所取的截面。圖23圖示了用干與本發(fā)明一起使用的示例性輪胎的示意性透視圖。圖24圖示了圖23的輪胎的示意性正交視圖。圖25圖示了圖21的輪胎的示意性橫截面視圖。圖26圖示了示例性負(fù)載/偏轉(zhuǎn)曲線的示意圖。
具體實(shí)施例方式ー種與本發(fā)明一起使用的系統(tǒng)可包括構(gòu)造用于車輛的免充氣支撐的輪胎的方法500，一種用于支撐車輛的免充氣輪胎100，或兩者。該方法500可包括提供分段式圓柱形開(kāi)ロ端模具510，對(duì)應(yīng)于該模具的圓形模具帽520，以及可膨脹/可擴(kuò)張的囊狀物530。在第一構(gòu)造步驟510中，開(kāi)ロ端圓柱形胎體層可滑到囊狀物530上，或圍繞囊狀物530放下，該胎體層例如由下文的彈簧310所限定的胎體層。在第二步驟502中，第一圓形胎圈541坐置在模具510中的對(duì)應(yīng)的第一圓形凹槽中(未示出)。在第三步驟503中，囊狀物530被部分地膨脹以形成脹大層。在第四步驟504中，諸如聚氨酯的弾性體550被倒入模具510。在第五步驟505中，模具帽520被放低與模具510成封閉接合，從而將第二圓形胎圈542坐置在模具帽中對(duì)應(yīng)的第二圓形凹槽(未示出)中，并且還軸向地?cái)D壓胎體層的胎圈541，542，從而形成環(huán)形胎體結(jié)構(gòu)。在第六步驟506中，囊狀物530被進(jìn)ー步膨脹，從而進(jìn)一歩擴(kuò)張?zhí)ンw層，并促進(jìn)弾性體550圍繞胎體層的暴露表面的流動(dòng)。在此第六步驟506期間，空氣和多余的弾性體550可從模具/模具帽510，520的內(nèi)部通過(guò)模具/模具帽中的單向止回閥(未示出)排出。在第七步驟507中，囊狀物530被完全膨脹，從而完全將空氣和多余的弾性體550從模具/模具帽510，520的內(nèi)部排出。在此第七步驟507之后，模具/模具帽組件510，520可重新定位到常規(guī)位置，因?yàn)樵诖它c(diǎn)處該組件是自持的。在第八步驟508中，在足夠的固化時(shí)間之后，囊狀物530被放氣，模具帽520被抬升與模具510脫離接觸，且模具段511彼此脫離并與新固化的輪胎600脫離。在第九步驟509中，輪胎600被完全與囊狀物530脫離接合并準(zhǔn)備好使用。在第五、第六和第七步驟505-507期間，囊狀物530、模具/模具帽510，520以及胎體層的實(shí)際尺寸將決定胎體層是否將完全由弾性體550包圍(圖25)或者胎體層的內(nèi)表面形成輪胎600的內(nèi)部環(huán)形表面。換言之，完全膨脹的囊狀物530將或者直接接觸胎體層的內(nèi)表面，被胎圈541，542的軸向會(huì)聚擴(kuò)張，從而形成具有內(nèi)環(huán)形表面的輪胎600,該內(nèi)環(huán)形表面是胎體層的內(nèi)表面；或者完全膨脹的囊狀物將不到達(dá)胎體層的內(nèi)表面，從而允許彈性體流入該間隙并形成完全包圍的胎體層。用于與本發(fā)明的系統(tǒng)一起使用的輪胎300，600可包括交織、或交錯(cuò)的多個(gè)螺旋彈簧(即，盤繞的鋼絲，其在負(fù)載下以很少的能量損失而弾性地變形)。輪胎300，600可限定環(huán)形形狀的結(jié)構(gòu)，用于安裝到車輪200上。輪胎300，600可符合輪胎接合到其上的表面的輪廓以便于牽引，同時(shí)減少到對(duì)應(yīng)車輛的震動(dòng)傳播。螺旋彈簧支撐和/或分布車輛的負(fù)載。輪胎300，600可為充氣的或者免充氣的。在車輛的重量下，輪胎300，600可為從動(dòng)輪、拖曳輪，或者給車輛提供轉(zhuǎn)向。輪胎300, 600的螺旋彈簧可通過(guò)撓曲以及相對(duì)于彼此移動(dòng)而被動(dòng)地符合任何地形的輪廓。螺旋彈簧的交織結(jié)構(gòu)給輪胎300，600提供了穩(wěn)定性，并且防止該結(jié)構(gòu)在輪胎旋轉(zhuǎn)并接合各種地 形時(shí)塌縮。輪胎300，600的螺旋彈簧可為貫穿有限的變形范圍是彈性的，并且因而可使用類似于胎體層的相對(duì)剛性的框架來(lái)防止過(guò)度變形。彈簧的徑向定向的部分可用來(lái)將輪胎300，600連接到車輪200上。這些彈簧可為交織或交錯(cuò)的。其它彈簧可以以任何偏轉(zhuǎn)角度從徑向到周向與輪胎結(jié)合，其目的為分布負(fù)載。這些其它彈簧可為螺旋彈簧。此外，作為ー個(gè)示例，這些其它彈簧可圍繞輪胎在輪胎300，600的徑向外部周向地延伸?？商砑右恍╊愋偷耐獠扛采w物(即，胎面，弾性體550)以部分或完全地保護(hù)螺旋彈簧免受沖擊損害和/或改變輪胎漂浮的能力并產(chǎn)生牽引。作為ー個(gè)示例，可利用四個(gè)基本步驟來(lái)制造用于輪胎300，600的一個(gè)示例性胎體層結(jié)構(gòu)i)將螺旋彈簧搓合在一起以形成具有對(duì)應(yīng)于期望輪胎周長(zhǎng)的長(zhǎng)度的矩形板；ii)交織彈簧的矩形板的端部以形成網(wǎng)狀圓柱體(圖4);iii)使網(wǎng)狀圓柱體的一端塌縮并將其附接到車輪200的輪輞上；以及iv)將網(wǎng)狀圓柱體的另一端內(nèi)部翻出并將其附接在車輪200的另ー個(gè)軸向相対的輪輞上。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的輪胎300，600可用在地球、月球、火星和/或任何其它行星體上，因?yàn)槠湓谶@些行星的大氣和地形條件中可靠地工作。輪胎300，600可単獨(dú)使用，或者結(jié)合為另ー輪胎類型內(nèi)的部分或輔助負(fù)載支撐/分布系統(tǒng)。但是，輪胎300，600不需要空氣，在艱難環(huán)境中工作，并且符合所有地形的輪廓。輪胎300，600對(duì)阿波羅月球車的常規(guī)鋼絲網(wǎng)免充氣輪胎提供了改善。輪胎300，600提供了更高的負(fù)載能力，因?yàn)槁菪龔椈傻匿摻z尺寸可以以相對(duì)少的功能性變化而増加。輪胎300，600提供了更長(zhǎng)的循環(huán)壽命，因?yàn)槁菪龔椈傻匿摻z應(yīng)カ貫穿胎體層狀結(jié)構(gòu)更均勻地分布。此外，輪胎300，600提供了相對(duì)低的所支撐車輛重量的每單位重量，因?yàn)榻豢椀穆菪龔椈删W(wǎng)絡(luò)(如胎體層)根本上強(qiáng)于褶皺的鋼絲網(wǎng)。此外，螺旋彈簧能夠壓縮和延長(zhǎng)以適應(yīng)制造變化。最后，輪胎300，600提供了改善的設(shè)計(jì)多祥性，因?yàn)榭稍黾迂?fù)載分布彈簧以在不同的輪胎位置和方向上改變輪胎強(qiáng)度。與在胎體中使用摩擦或滯后材料的輪胎相比輪胎300，600可進(jìn)ー步提供相對(duì)低的能量損失，因?yàn)槁菪龔椈稍谧冃纹陂g近乎零能耗。輪胎300，600包含冗余負(fù)載承載元件并且可以在即使嚴(yán)重的損傷后依然正常工作。根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的輪胎300，600因而可用于低車輛能量消耗、造成重大威脅的輪胎失效、通過(guò)惡劣地形的行進(jìn)、暴露于極端溫度或高輻射水平、和/或暴露于槍擊或炸彈爆炸。如圖13中所示，對(duì)于常規(guī)月球輪胎使用了編織的鋼絲網(wǎng)。然而，如上文所述，期望有更大強(qiáng)度和持久性。圖14顯示了交織螺旋彈簧55的網(wǎng)板50，其可提供比鋼絲網(wǎng)更大的強(qiáng)度和持久性。圖15，16和17顯示了形成如圖14中所示的網(wǎng)板50的中間步驟。在圖15中，第一螺旋彈簧55顯不為被旋轉(zhuǎn),從而將上述第一彈簧與第二螺旋彈簧55交織。在圖16中，第三螺旋彈簧55顯示為被旋轉(zhuǎn)，從而將上述第三彈簧與已經(jīng)編織的第一和第二彈簧55交織。在圖17中，螺旋彈簧55顯示被被旋轉(zhuǎn)，以便連接螺旋彈簧55的兩個(gè)網(wǎng)板50( S卩，圖14的板)。圖18顯示了用來(lái)如以上圖14 一 17中所述使用的單個(gè)螺旋彈簧55。圖17顯示了偏轉(zhuǎn)以用在諸如輪胎300，600中的輪胎中單個(gè)螺旋彈簧55，如下文所述。如圖20 — 22中所示，用于與本發(fā)明一起使用的示例性組件100包括車輪200和輪胎300。車輪200在各個(gè)軸向側(cè)具有環(huán)形輪輞202，用于將輪胎300固定到車輪上。各輪輞202相對(duì)于另一個(gè)輪輞202固定。各輪輞202均可包括多個(gè)插座孔204，用于將輪胎300與輪輞對(duì)齊?？墒褂萌魏纹渌线m的裝置來(lái)將輪胎300固定到輪輞200上。 輪胎300可包括以拱形構(gòu)造從車輪200徑向延伸開(kāi)并徑向向后朝車輪延伸的多個(gè)螺旋彈簧310。各彈簧310的各端部315在車輪的對(duì)應(yīng)輪輞202處被固定到車輪上。各彈簧310均具有相互連接端部315的中間部分。各端部315均可以軸向定向(圖21)或成角度的定向固定，且各彈簧310從ー個(gè)輪輞202軸向向外延伸，然后遠(yuǎn)離車輪300，然后回到其上方，然后向內(nèi)，并最后朝向另ー個(gè)輪輞202軸向延伸。各彈簧的各端部315從而可與相同彈簧的另一端部315同軸地(或成角度)定向。此外，各彈簧55均可與鄰近的彈簧55交織(圖14)，使得能夠分擔(dān)彈簧間的負(fù)載。如圖14中所示，各彈簧55在彈簧的第一側(cè)上與鄰近的彈簧55交織或交錯(cuò)，且在彈簧的第二相對(duì)側(cè)上與鄰近的彈簧55進(jìn)ー步交織。因此，彈簧310徑向和軸向地延伸，并形成編織環(huán)形結(jié)構(gòu)，類似于充氣輪胎的胎體層，圍繞輪胎300的整個(gè)周邊延伸(圖20 — 22)。螺旋彈簧310可具有任何合適的長(zhǎng)度、規(guī)格、螺距和形狀(S卩，卵形彈簧、橢圓形彈簧等)。貫穿輪胎300中的徑向位置的范圍螺旋彈簧310可改變螺旋管直徑(即可使用管狀彈簧)以在網(wǎng)中產(chǎn)生連續(xù)性(即，在胎圈處更窄的螺旋管寬度)。螺旋彈簧310可進(jìn)ー步構(gòu)造為兩層或更多層，一個(gè)或更多徑向內(nèi)層被ー個(gè)或更多的徑向外層徑向重疊。此外，ー個(gè)層的至少ー個(gè)螺旋彈簧可與另ー個(gè)層的至少ー個(gè)螺旋彈簧交織，以有利地増加整體結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。螺旋彈簧310可為Ti-N合金、鋼、鈦、聚合物、陶瓷或任何其它合適的材料。已經(jīng)開(kāi)發(fā)了上述純金屬、免充氣彈簧輪胎300用于空間應(yīng)用。該結(jié)構(gòu)是如圖22中所見(jiàn)的一系列交織彈簧。此結(jié)構(gòu)非常適合于空間應(yīng)用，其中由于溫度變化(40K到400K)而不允許使用橡膠。此外，在土壌成分可能為柔軟的沙地如月球上，彈簧輪胎300可獲得極佳的牽引。然而，在地球上，道路表面的變化導(dǎo)致上述輪胎300的純金屬接觸界面具有有限的應(yīng)用?；诖擞邢薜纳虡I(yè)應(yīng)用，根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，輪胎300的交織結(jié)構(gòu)可對(duì)陸地應(yīng)用進(jìn)行增強(qiáng)。為了在寬范圍的陸地道路表面上獲得牽引，可向全金屬輪胎300添加聚合物以用作胎面。對(duì)于方法500的步驟504，ー個(gè)選項(xiàng)是使用雙組分聚氨酯，其可倒入包含預(yù)組裝彈簧輪胎300的模具510中。一旦兩種組分混合在一起，即發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，其在環(huán)境溫度和壓力下固化聚合物。一旦固化完成，即從模殼去除得到的輪胎300并準(zhǔn)備好使用。在實(shí)驗(yàn)室樣本中，按照以下表I的尺寸通過(guò)具有I. 5英寸偏轉(zhuǎn)的超過(guò)ー百萬(wàn)次周
期的循環(huán)測(cè)試了疲勞?；陬A(yù)期負(fù)載要求以及地形規(guī)格，包覆聚合物的輪胎定位于全地形
車輛(ATV)。如圖23 — 25中所示，確定此類輪胎600具有由圖26中所示的免充氣輪胎600
的負(fù)載/偏轉(zhuǎn)曲線所示的負(fù)載/偏轉(zhuǎn)特性。輪胎600的結(jié)構(gòu)剛度比對(duì)于彈簧結(jié)構(gòu)本身預(yù)期
的高得多。所使用的聚合物尿烷本身不僅承載ー些彎曲負(fù)載，并且還以增加彈簧的彎曲剛
度的方式限制彈簧運(yùn)動(dòng)(例如防止旋轉(zhuǎn))?！ね鈴?mm)6. 985
內(nèi)徑(mm)4. 318
鋼絲細(xì)絲直徑(mm)1.397
彈簧螺距(mm)16. 620表I :用于實(shí)驗(yàn)室樣本的彈簧尺寸
如圖23 — 25中所示，用于月球彈簧輪胎300的輪輞202可不與方法500 —起使用。類似于那些用于標(biāo)準(zhǔn)充氣輪胎的輪輞的輪輞可與方法500 —起使用來(lái)生產(chǎn)輪胎600。僅作為示例，有三種選項(xiàng)1)專門為特定車輛和服務(wù)應(yīng)用設(shè)計(jì)的定制輪網(wǎng)；2)標(biāo)準(zhǔn)(商業(yè)上可獲得)輪輞，用于輕型應(yīng)用；以及3)經(jīng)過(guò)改型的標(biāo)準(zhǔn)(商業(yè)上可獲得)輪輞，以允許機(jī)械緊固件將輪胎胎圈固定到輪輞上(因?yàn)樘ト?41，542不需要與輪輞具有氣密接合)。用來(lái)與本發(fā)明的系統(tǒng)一起使用的聚合物/彈簧輪胎600因而與月球彈簧輪胎300共享其負(fù)載承載機(jī)構(gòu)(即，交織的彈簧胎體狀結(jié)構(gòu))。此外，聚合物包圍的交織彈簧層變成各向異性層，沿軸線并橫切于彈簧軸線具有不同的性質(zhì)。然而，與典型的纖維增強(qiáng)層不同，由于各彈簧的螺旋的寬度，增強(qiáng)彈簧310本身具有彎曲剛度，其可大于增強(qiáng)細(xì)絲或紗單獨(dú)的彎曲剛度。此額外的彎曲剛性極大地貢獻(xiàn)于交織彈簧層的整體彎曲剛性。由于彎曲剛性承載放置在彈簧層輪胎300，600上的負(fù)載，這與常規(guī)充氣輪胎是相反的，常規(guī)充氣輪胎中將遠(yuǎn)離印痕的張カ負(fù)載承載在充氣輪胎的上部節(jié)段的簾線(細(xì)絲或紗)中。其它常規(guī)的免充氣輪胎也通過(guò)此類輪胎的上部區(qū)域中構(gòu)件的張カ來(lái)承載負(fù)載。因此，用干與本發(fā)明的系統(tǒng)ー起使用的交織彈簧輪胎是不同于常規(guī)輪胎的弾性、底部加載的結(jié)構(gòu)。如圖23 — 25中所示，包覆交織彈簧層的聚合物可形成設(shè)計(jì)用于通過(guò)承載大部分負(fù)載的彈簧層結(jié)構(gòu)進(jìn)行牽引的胎面花紋601。示例聚合物550可包括彈性材料，其可具有從大約21 Kg/cm2到大約21，000 Kg/cm2的楊氏模量E。300%的拉伸模量可為161 Kg/cm2或915. 9 MPa。作為另一個(gè)備選，大于140 Kg/cm2的楊氏模量可需要聚氨酯和芬芳聚酰胺的切碎纖維的混合物。此外，可將硼與聚氨酯混合。根據(jù)本發(fā)明的免充氣輪胎、方法和/或系統(tǒng)I可包括交織彈簧310的徑向延伸的端部分，每ー個(gè)端部分都圍繞或外接胎圈鋼絲、一束胎圈鋼絲或其它胎圈結(jié)構(gòu)18卷繞(圖I和2)并固定到常規(guī)的輪輞5上，類似于常規(guī)充氣輪胎的胎圈結(jié)構(gòu)和輪輞的界面。因此，標(biāo)準(zhǔn)輪輞5可與此類免充氣輪胎1，600 —起使用。各彈簧310的端部分20可圍繞第一和第二胎圈結(jié)構(gòu)18卷繞。此外，鄰近的彈簧310的端部分20可交替地(圖2中沿周向方向)圍繞胎圈結(jié)構(gòu)18卷繞(圖I中的左胎圈部分20)并且正好在胎圈鋼絲附近結(jié)束(圖I中的右胎圈部分20)，且聚合物/弾性體包圍和/或固定這些“松散”彈簧的端部分。此交替布置也可允許第二層300 (如上所述)交替地圍繞松散的末端沒(méi)有附接的胎圈結(jié)構(gòu)卷繞。此類胎圈部分20可在輪胎/輪輞界面處提供改善的胎圈保持壓力。也可將三角膠(未示出)添加到該胎圈部分20用于輪胎I的側(cè)向調(diào)節(jié)。免充氣輪胎(例如輪胎300，600)可向常規(guī)輪輞提供最小的自持力。對(duì)于高速或高負(fù)載應(yīng)用，胎圈區(qū)域可與輪輞失去接觸并且自身“去胎圈”(de-bead)。根據(jù)本發(fā)明的胎圈部分20可増加免充氣輪胎到常規(guī)輪輞的自持力，從而增強(qiáng)高速和/或高負(fù)載下的性能。如上所述，用干與本發(fā)明的系統(tǒng)一起使用的徑向彈簧310的胎體層結(jié)構(gòu)300，以及根據(jù)本發(fā)明的胎圈結(jié)構(gòu)20，在示例性免充氣輪胎1，300或600中產(chǎn)生了優(yōu)異的負(fù)載承受性能。此胎體層結(jié)構(gòu)300從而增強(qiáng)了示例性免充氣輪胎1，300或600的性能。盡管是免充氣的，但胎體層結(jié)構(gòu)300與傳統(tǒng)充氣輪胎胎體層的相似性產(chǎn)生了有益的類似。充氣輪胎的結(jié)構(gòu)和特征的復(fù)雜性使得還沒(méi)有提出完整而令人滿意的理論。 Temple, Mechanics of Pneumatic Tires (2005)。盡管在充氣輪胎機(jī)構(gòu)中可輕易看到經(jīng)典復(fù)合物理論的基本原理，但是由充氣輪胎(以及示例性免充氣輪胎1，300，600)的許多結(jié)構(gòu)性部件引入的附加復(fù)雜性易于使預(yù)測(cè)輪胎性能的問(wèn)題復(fù)雜化。Mayni, Ccmposite Effectson Tire Mechanics (2005)。此外，由于聚合物和橡膠(以及弾性體)的非線性時(shí)間、頻率和溫度特性，充氣輪胎的分析性設(shè)計(jì)是當(dāng)前エ業(yè)中最具挑戰(zhàn)性且未經(jīng)正確評(píng)價(jià)的工程挑戰(zhàn)之一ο Mayni0充氣輪胎(以及示例性免充氣輪胎1，300，600)具有某些本質(zhì)的結(jié)構(gòu)性元件。美國(guó)交通部，Mechanics of Pneumatic Tires,第207 — 208頁(yè)(1981)。一種重要的結(jié)構(gòu)性兀件是胎體層，典型地由內(nèi)嵌許多天然織物、人工聚合物、玻璃纖維或細(xì)冷拉鋼的彈性的、高模量的繩索組成，并粘合到常為天然或合成橡膠的低模量聚合物材料的基質(zhì)上。通上。第207到208頁(yè)。根據(jù)本發(fā)明的示例性免充氣輪胎1，300，600具有徑向彈簧310的胎體層結(jié)構(gòu) 300。彈性的、高模量的繩索通常設(shè)置為單個(gè)層。通上。第208頁(yè)。整個(gè)行業(yè)的輪胎制造商都不能同意或預(yù)測(cè)充氣輪胎中不同捻的胎體層簾線對(duì)噪聲特性、操作、持久性、舒適度等的影響，Mechanics of Pneumatic Tires,第80到85頁(yè)。交織的螺旋彈簧對(duì)于噪聲特性、操作、持久性、舒適度等的影響的預(yù)測(cè)甚至更加不可能。這些復(fù)雜性由輪胎性能和輪胎部件之間的相互關(guān)系的以下表格示出。
權(quán)利要求
1.一種免充氣輪胎，其特征在于，包括多個(gè)彈簧，各彈簧均包括第一端部分、第二端部分以及拱形中間部分，各彈簧與至少一個(gè)其它彈簧交織，從而形成圍繞所述免充氣輪胎的整個(gè)周邊延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)，所述環(huán)形結(jié)構(gòu)至少部分地用彈性體涂覆， 至少一個(gè)彈簧的一個(gè)端部分圍繞輪輞附近的第一胎圈結(jié)構(gòu)卷繞。
2.如權(quán)利要求I所述的免充氣輪胎，其特征在于，各彈簧的一個(gè)端部分圍繞所述第一胎圈結(jié)構(gòu)或第二胎圈結(jié)構(gòu)卷繞，并且各彈簧的另一端不圍繞任何一個(gè)胎圈結(jié)構(gòu)卷繞。
3.如權(quán)利要求I所述的免充氣輪胎，其特征在于，各交織彈簧的兩個(gè)端部分都圍繞所述第一胎圈結(jié)構(gòu)和第二胎圈結(jié)構(gòu)卷繞。
4.如權(quán)利要求I所述的免充氣輪胎，其特征在于，圍繞所述第一胎圈結(jié)構(gòu)卷繞的至少一個(gè)彈簧的所述端部分被所述彈性體包圍。
5.如權(quán)利要求I所述的免充氣輪胎，其特征在于，各彈簧的各端部分均被所述彈性體包圍。
6.如權(quán)利要求I所述的免充氣輪胎，其特征在于，所述至少一個(gè)彈簧的另一個(gè)端部分不圍繞第二胎圈結(jié)構(gòu)卷繞。
7.如權(quán)利要求6所述的免充氣輪胎，其特征在于，所述另一個(gè)端部分鄰近所述第二胎圈結(jié)構(gòu)設(shè)置。
8.如權(quán)利要求I所述的免充氣輪胎，其特征在于，所述另一個(gè)端部分被所述彈性體固定。
9.如權(quán)利要求I所述的免充氣輪胎，其特征在于，所述輪輞為標(biāo)準(zhǔn)輪輞。
10.如權(quán)利要求I所述的免充氣輪胎，其特征在于，各彈簧的兩個(gè)端部分都固定到所述 第一胎圈結(jié)構(gòu)和第二胎圈結(jié)構(gòu)上。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于車輛的免充氣支撐的系統(tǒng)，具體而言，一種免充氣輪胎包括多個(gè)彈簧。各彈簧均包括第一端部分，第二端部分以及拱形中間部分。各彈簧與至少一個(gè)其它彈簧交織，從而形成圍繞該免充氣輪胎的整個(gè)周邊延伸的環(huán)形結(jié)構(gòu)。該環(huán)形結(jié)構(gòu)至少部分地用彈性體包覆。至少一個(gè)彈簧的一端圍繞輪輞附近的第一胎圈結(jié)構(gòu)卷繞。
文檔編號(hào)B60C7/14GK102825978SQ20121019807
公開(kāi)日2012年12月19日 申請(qǐng)日期2012年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月17日
發(fā)明者J.A.本京二世, W.G.西勒 申請(qǐng)人:固特異輪胎和橡膠公司