具有短程線簾布層及胎圈的非充氣輪胎的制作方法
本發(fā)明大體涉及運(yùn)載工具輪胎和非充氣輪胎，且更確切的地涉及非充氣輪胎。
背景技術(shù)：
一個(gè)多世紀(jì)以來(lái)，充氣輪胎已成為實(shí)現(xiàn)運(yùn)載工具機(jī)動(dòng)性的選擇方案。充氣輪胎是拉伸性結(jié)構(gòu)。充氣輪胎具有使充氣輪胎現(xiàn)今如此占主導(dǎo)地位的至少四個(gè)特征。充氣輪胎在承載載荷方面是有效的，因?yàn)檩喬ソY(jié)構(gòu)全部參與承載載荷。充氣輪胎也是滿足需要的，因?yàn)槠渚哂械徒佑|壓力，從而由于運(yùn)載工具載荷的分布使得在路面上的磨損較小。充氣輪胎還具有低剛度，從而確保運(yùn)載工具中乘坐的舒適度。充氣輪胎的主要缺點(diǎn)是其需要壓縮流體。在充氣壓力完全喪失之后，使常規(guī)充氣輪胎失效。
設(shè)計(jì)成在無(wú)充氣壓力的情況下操作的輪胎可消除與充氣輪胎相關(guān)的許多問(wèn)題和危害。既不需要壓力維持，也不需要壓力監(jiān)控。結(jié)構(gòu)支撐型輪胎（例如，實(shí)心輪胎或其它彈性體結(jié)構(gòu)）到目前為止并未提供從常規(guī)充氣輪胎所需的性能水平。實(shí)現(xiàn)類似于充氣輪胎性能的結(jié)構(gòu)支撐型輪胎的解決方案將是一項(xiàng)令人期望的改進(jìn)。
非充氣輪胎通常由其載荷承載效率所限定?！暗撞垦b載機(jī)”基本上是在結(jié)構(gòu)的位于輪轂下方的部分中承載大部分載荷的剛性結(jié)構(gòu)?！绊敳垦b載機(jī)”設(shè)計(jì)成使得結(jié)構(gòu)全部參與承載載荷。頂部裝載機(jī)因此具有高于底部裝載機(jī)的載荷承載效率的載荷承載效率，允許實(shí)現(xiàn)質(zhì)量更小的設(shè)計(jì)。
因此，期望改進(jìn)非充氣輪胎，使得其具有充氣輪胎的所有特征，而沒(méi)有需要充氣的缺點(diǎn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是一層簾布層。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是材料的多個(gè)條帶。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是材料的多個(gè)條帶，并且其中，所述條帶是以一個(gè)或更多個(gè)平行加強(qiáng)件所加強(qiáng)的。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是向內(nèi)成角度的。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述條帶取向成在徑向方向上，從而形成簾布層輪輻。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述非充氣輪胎安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述非充氣輪胎安裝在輪輞上，其中，所述輪輞是可軸向調(diào)節(jié)的。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是材料的多個(gè)條帶，其中，所述條帶是以一個(gè)或更多個(gè)平行加強(qiáng)件所加強(qiáng)的，并且其中，角度α是在-20到+20度的范圍中。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有位于剪切帶之間的第一端部和固定到胎圈的第二端部。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是一層簾布層。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是材料的多個(gè)條帶。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是材料的多個(gè)條帶，并且其中，所述條帶是以一個(gè)或更多個(gè)平行加強(qiáng)件所加強(qiáng)的。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是向內(nèi)成角度的。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是材料的多個(gè)條帶，并且其中，所述條帶取向成在徑向方向上，從而形成簾布層輪輻。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有位于剪切帶之間的第一端部和固定到胎圈的第二端部，其中，所述非充氣輪胎安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由多個(gè)條帶形成，每個(gè)所述條帶具有第一端部、本體和第二端部，其中，所述第一端部在胎面的內(nèi)側(cè)徑向地延伸，且所述本體環(huán)繞在胎圈周圍，且所述第二端部定位成鄰近所述第一端部。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由多個(gè)條帶形成，每個(gè)所述條帶具有第一端部、本體和第二端部，其中，所述第一端部在胎面的內(nèi)側(cè)徑向地延伸，且所述本體環(huán)繞在胎圈周圍，且所述第二端部定位成鄰近所述第一端部，并且其中，所述第一端部和所述第二端部定位在所述胎面與所述剪切帶之間。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由多個(gè)條帶形成，每個(gè)所述條帶具有第一端部、本體和第二端部，其中，所述第一端部在胎面的內(nèi)側(cè)徑向地延伸，且所述本體環(huán)繞在胎圈周圍，且所述第二端部定位成鄰近所述第一端部，并且其中，所述第一端部和所述第二端部定位在所述剪切帶的第一加強(qiáng)層與第二加強(qiáng)層之間。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由多個(gè)條帶形成，每個(gè)所述條帶具有第一端部、本體和第二端部，其中，所述第一端部在胎面的內(nèi)側(cè)徑向地延伸，且所述本體環(huán)繞在胎圈周圍，且所述第二端部定位成鄰近所述第一端部，并且其中，右側(cè)的第一端部和第二端部與左側(cè)的第一端部和第二端部重疊。
本發(fā)明的一個(gè)或更多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，其包括接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由多個(gè)條帶形成，每個(gè)所述條帶具有第一端部、本體和第二端部，其中，第一端部在胎面的內(nèi)側(cè)徑向地延伸，且所述本體環(huán)繞在胎圈周圍，且所述第二端部定位成鄰近所述第一端部，并且其中，所述第一端部和所述第二端部延伸穿過(guò)所述剪切帶的全軸向?qū)挾取?/p>
根據(jù)本發(fā)明，其還存在以下技術(shù)方案：
1.一種非充氣輪胎，其包括：
接觸地面的環(huán)形胎面部分；
剪切帶；以及
定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，
所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有定位于所述剪切帶的徑向外側(cè)的第一端部和固定到胎圈的第二端部。
2.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是一層簾布層。
3.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是材料的多個(gè)條帶。
4.根據(jù)技術(shù)方案3所述的非充氣輪胎，其中，所述條帶是以一個(gè)或更多個(gè)平行加強(qiáng)件所加強(qiáng)的。
5.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是向內(nèi)成角度的。
6.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述條帶取向成在徑向方向上，從而形成簾布層輪輻。
7.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述非充氣輪胎安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上。
8.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述非充氣輪胎安裝在輪輞上，其中，能夠軸向地調(diào)節(jié)所述輪輞。
9.根據(jù)技術(shù)方案4所述的結(jié)構(gòu)支撐型的非充氣輪胎，其中，角度α是在-20到+20度的范圍中。
10.一種非充氣輪胎，其包括：
接觸地面的環(huán)形胎面部分；
剪切帶；以及
定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，
所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)具有位于所述剪切帶之間的第一端部和固定到胎圈的第二端部。
11.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是一層簾布層。
12.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是材料的多個(gè)條帶。
13.根據(jù)技術(shù)方案12所述的非充氣輪胎，其中，所述條帶是以一個(gè)或更多個(gè)平行加強(qiáng)件所加強(qiáng)的。
14.根據(jù)技術(shù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)是向內(nèi)成角度的。
15.根據(jù)技術(shù)方案12所述的非充氣輪胎，其中，所述條帶取向成在徑向方向上，從而形成簾布層輪輻。
16.根據(jù)技術(shù)方案10所述的非充氣輪胎，其中，所述非充氣輪胎安裝在標(biāo)準(zhǔn)輪輞上。
17.一種非充氣輪胎，其包括：
接觸地面的環(huán)形胎面部分；
剪切帶；以及
定位在胎面的徑向內(nèi)側(cè)的加強(qiáng)結(jié)構(gòu)，
所述加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由多個(gè)條帶形成，每個(gè)所述條帶具有第一端部、本體和第二端部，其中，所述第一端部在所述胎面的內(nèi)側(cè)徑向地延伸，且所述本體環(huán)繞在胎圈周圍，且所述第二端部定位成鄰近所述第一端部。
18.根據(jù)技術(shù)方案17所述的非充氣輪胎，其中，所述第一端部和第二端部定位在所述胎面與所述剪切帶之間。
19.根據(jù)技術(shù)方案17所述的非充氣輪胎，其中，所述第一端部和第二端部定位在所述剪切帶的第一加強(qiáng)層與第二加強(qiáng)層之間。
20.根據(jù)技術(shù)方案17所述的非充氣輪胎，其中，所述右側(cè)的第一端部和第二端部與所述左側(cè)的第一端部和第二端部重疊。
21.根據(jù)技術(shù)方案17所述的非充氣輪胎，其中，所述第一端部和所述第二端部延伸穿過(guò)所述剪切帶的全軸向?qū)挾取?/p>
附圖說(shuō)明
將通過(guò)參考以下描述和附圖來(lái)更好地理解本發(fā)明，在附圖中：
圖1是本發(fā)明的非充氣輪胎的第一實(shí)施例的透視圖；
圖2是圖1的非充氣輪胎的側(cè)視圖；
圖3是圖1的非充氣輪胎的俯視圖；
圖4是圖1的非充氣輪胎的剖視圖；
圖5是短程線簾布層輪輻的第一可替代實(shí)施例；
圖6是短程線簾布層輪輻的第二可替代實(shí)施例；
圖7是本發(fā)明的第三實(shí)施例的剖視圖；
圖8是本發(fā)明的第四實(shí)施例的剖視圖；
圖9是本發(fā)明的第五實(shí)施例的透視圖；
圖10是供與本發(fā)明一起使用的兩件式輪輞的側(cè)視圖；
圖11a圖示針對(duì)剪切帶的彈簧剛度測(cè)試，且圖11b圖示從力位移曲線的斜率確定的彈簧剛度k;
圖12是通過(guò)力f進(jìn)行的剪切帶上的撓度測(cè)量。
具體實(shí)施方式
定義
針對(duì)此說(shuō)明書按如下定義以下術(shù)語(yǔ)。
“赤道面”意指垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線并經(jīng)過(guò)輪胎中心線的平面。
“子午面”意指平行于輪胎旋轉(zhuǎn)軸線并從所述軸線徑向向外延伸的平面。
“遲滯”意指在10%動(dòng)態(tài)剪切應(yīng)變下且在25°c下測(cè)得的動(dòng)態(tài)損耗正切。
在附圖中示出了本發(fā)明的非充氣輪胎100。本發(fā)明的輪胎包括徑向外地面接合胎面200、剪切帶300和一個(gè)或更多個(gè)加強(qiáng)層400。本發(fā)明的非充氣輪胎設(shè)計(jì)成頂部裝載結(jié)構(gòu)，使得剪切帶300和加強(qiáng)層400有效地承載載荷。剪切帶300和加強(qiáng)層400設(shè)計(jì)成使得剪切帶的剛度與輪胎的彈簧剛度直接相關(guān)。加強(qiáng)層設(shè)計(jì)成剛性結(jié)構(gòu)，其在輪胎印跡中屈曲或變形，并且不壓縮或承載壓縮載荷。這允許結(jié)構(gòu)的不在印跡區(qū)域中的其余部分承載載荷的能力，從而引起非常載荷有效的結(jié)構(gòu)。由于上述原因，希望使該載荷最小化，并且允許剪切帶彎曲以克服道路障礙物。近似載荷分布使得大約95-100％的載荷由剪切帶和加強(qiáng)層400的徑向上部部分承載，使得加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的經(jīng)受壓縮的下部部分承載幾乎為零且優(yōu)選小于10％的載荷。
胎面部分200可以是根據(jù)需要的常規(guī)胎面，并且可包括花紋溝或多個(gè)縱向定向的胎面花紋溝，在其之間形成大致縱向的胎面肋。肋可進(jìn)一步分成橫向或縱向，以形成適合于特定運(yùn)載工具應(yīng)用的使用要求的胎面花紋。胎面花紋溝可具有與輪胎的預(yù)期用途一致的任何深度。輪胎胎面200可根據(jù)期望包括諸如肋、花紋塊、突起部、花紋溝和花紋細(xì)縫的元件，以在各種條件下改善輪胎的性能。
剪切帶
剪切帶300優(yōu)選是環(huán)形的。剪切帶的剖視圖在圖4中示出。剪切帶300定位于輪胎胎面200的徑向內(nèi)側(cè)。剪切帶300包括第一和第二彈性體加強(qiáng)層310、320。在剪切帶300的第一實(shí)施例中，剪切帶包括平行布置并由彈性體的剪切基體330分隔開(kāi)的不可延伸的兩個(gè)加強(qiáng)層310、320。每個(gè)不可延伸層310、320可由嵌在彈性體涂層中的平行的不可延伸的加強(qiáng)簾線311、321形成。加強(qiáng)簾線311、321可以是鋼材、芳族聚酰胺、尼龍、聚酯或其它不可延伸的結(jié)構(gòu)。剪切帶300可還可選地包括位于第一和第二彈性體加強(qiáng)層310、320之間的第三彈性體加強(qiáng)層340（未示出）。
另外優(yōu)選的是，剪切帶的側(cè)向外端302、304是倒圓的，以便控制側(cè)壁的屈曲形狀并且減小彎曲應(yīng)力。
在第一彈性體加強(qiáng)層310中，加強(qiáng)簾線相對(duì)于輪胎赤道面取向成在0至約+/-10度范圍內(nèi)的角度φ。在第二彈性體加強(qiáng)層320中，加強(qiáng)簾線相對(duì)于輪胎赤道面取向成在0至約+/-10度的范圍內(nèi)的角度
剪切基體330具有在約0.10英寸至約0.2英寸的范圍內(nèi)的徑向厚度，更優(yōu)選地約0.15英寸。剪切基體優(yōu)選由具有的剪切模量gm在15至80mpa范圍內(nèi)，且更優(yōu)選在40至60mpa范圍內(nèi)的彈性體材料形成。
剪切帶具有剪切剛度ga。剪切剛度ga可通過(guò)測(cè)量從剪切帶獲得的代表性測(cè)試樣品上的撓度來(lái)確定。測(cè)試樣品的上表面受到如下所示的側(cè)向力f。測(cè)試樣品是從剪切基體材料所取得的具有相同徑向厚度的代表性樣本。
然后由以下等式計(jì)算剪切剛度ga：
ga=f*l/δx
剪切帶具有彎曲剛度ei。彎曲剛度ei可使用經(jīng)受代表剪切帶的測(cè)試樣品的三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)由梁力學(xué)來(lái)確定。它表示梁擱置在兩個(gè)滾柱支撐件上并承受施加在梁中間的集中載荷的情況。彎曲剛度ei由下式確定：ei=pl3/48*δx，其中p是載荷，l是梁長(zhǎng)度，以及δx是撓度。
期望使剪切帶的彎曲剛度ei最大化并使剪切帶剛度ga最小化?？山邮艿膅a/ei比將在0.01到20之間，其中優(yōu)選范圍在0.01到5之間。ea是剪切帶的可延伸剛度，且其是以實(shí)驗(yàn)方法通過(guò)施加拉伸力并測(cè)量長(zhǎng)度變化所確定的。剪切帶的ea與ei的比在0.02至100的范圍內(nèi)是可接受的，其中優(yōu)選范圍為1至50。剪切帶300優(yōu)選那個(gè)承受15-30％范圍內(nèi)的最大剪切應(yīng)變。
剪切帶300具有彈簧剛度k，其可以實(shí)驗(yàn)方法通過(guò)在剪切帶的頂部處的水平板上施加向下的力并測(cè)量撓度量來(lái)確定，如圖11a所示。彈簧剛度k由力與撓度曲線的斜率確定，如圖11b所示。
非充氣輪胎具有以實(shí)驗(yàn)方法確定的總彈簧剛度kt。非充氣輪胎安裝在輪輞上，并且通過(guò)輪輞將載荷施加到輪胎的中心。彈簧剛度kt由力-撓度曲線的斜率所確定。對(duì)于諸如割草機(jī)的小型低速運(yùn)載工具，彈簧剛度kt優(yōu)選地在500至1000的范圍內(nèi)。
本發(fā)明不限于本文所公開(kāi)的剪切帶結(jié)構(gòu)，并且可包括具有下列各項(xiàng)的任何結(jié)構(gòu)：在0.01至20的范圍內(nèi)的ga/ei，或在0.02至100的范圍內(nèi)的ea/ei比，或在500至1000的范圍內(nèi)的彈簧剛度kt，以及其任何組合。更優(yōu)選地，剪切帶具有0.01至5的ga/ei比或1至50的ea/ei比及其任何子組合。輪胎胎面優(yōu)選地圍繞剪切帶纏繞并且優(yōu)選地整體模制到剪切帶。
加強(qiáng)結(jié)構(gòu)
圖1到圖4中示出了本發(fā)明的非充氣輪胎的第一實(shí)施例。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)400用于承載從剪切層所傳遞的載荷。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)400主要承受張力和剪力，而且在受壓時(shí)不承載載荷。如圖1到圖2中所示，加強(qiáng)結(jié)構(gòu)由取向在徑向方向上的多個(gè)條帶形成。這些條帶可重疊。加強(qiáng)條帶400可包括任何織物或柔性結(jié)構(gòu)，例如，尼龍、聚酯、棉、橡膠。優(yōu)選地，加強(qiáng)條帶400包括由平行的加強(qiáng)件形成的加強(qiáng)橡膠條帶或簾布層條帶，所述加強(qiáng)件是尼龍、聚酯或芳族聚酰胺。加強(qiáng)條帶優(yōu)選地為大約0.25到0.5英寸寬。
如圖4中所示，每個(gè)加強(qiáng)條帶400具有第一端部402a、402b，所述第一端部位于剪切帶300的徑向外側(cè)且位于剪切帶的側(cè)向邊緣302、304的軸向內(nèi)側(cè)。第一端部402a、402b可延伸完全穿過(guò)胎冠或者不完全穿過(guò)胎冠。加強(qiáng)條帶400徑向向內(nèi)地延伸并纏繞在胎圈430周圍，從而終止于終端405a、405b中。胎圈430是環(huán)形的不可延伸構(gòu)件，且由常規(guī)金屬絲織物制成。胎圈430小于對(duì)于相同尺寸的充氣輪胎中所使用的胎圈。因此，非充氣輪胎通過(guò)胎圈固定至本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的常規(guī)輪胎輪輞。
優(yōu)選地，加強(qiáng)條帶取向成在徑向方向上。出于若干原因，優(yōu)選將輪胎簾布層用作加強(qiáng)材料。首先，輪胎簾布層是用于非充氣輪胎應(yīng)用的理想的連接結(jié)構(gòu)，因?yàn)槠涫潜〉牟⑶揖哂械蛷澢鷦偠龋鴽](méi)有抗壓縮性或屈曲。輪胎簾布層具有非充氣輪胎應(yīng)用中所需的高抗拉剛度和強(qiáng)度。輪胎簾布層也是便宜的，其具有已知的耐久性且可容易獲得。
如圖4中所示，加強(qiáng)層優(yōu)選地取向成使得其相對(duì)于徑向方向成一角度α。角度α能夠有助于預(yù)拉伸加強(qiáng)件400，并且還增加并調(diào)整輪胎的側(cè)向剛度。這產(chǎn)生具有成角度側(cè)壁的非充氣輪胎。角度α是相對(duì)于徑向方向測(cè)得的，并且可為+/-40度，且更優(yōu)選地為+/-20度。能夠根據(jù)需要使用輪輞502的軸向調(diào)節(jié)特征來(lái)調(diào)整角度α?？奢S向地調(diào)節(jié)輪輞502以使軸向輪輞寬度變窄或擴(kuò)大。這種軸向調(diào)節(jié)控制簾布層拉伸，從而允許以獨(dú)立于徑向剛度的方式來(lái)調(diào)節(jié)輪胎側(cè)向剛度?？捎砂惭b在相對(duì)的輪輞平行壁506、508中的張緊構(gòu)件或螺栓504來(lái)調(diào)節(jié)輪輞。
使加強(qiáng)層定位于剪切帶的徑向外側(cè)是有利的，因?yàn)槠湎思羟袔c載荷承載構(gòu)件或連接結(jié)構(gòu)之間的結(jié)合部上的拉伸應(yīng)力。當(dāng)剪切帶和簾布層是不同材料時(shí)，此優(yōu)點(diǎn)尤為重要。剪切帶與連接腹板的界面由于其是不同材料的界面通常為故障點(diǎn)。
圖5圖示簾布層輪輻的可替代實(shí)施例。通過(guò)使多個(gè)條帶環(huán)繞615在相應(yīng)胎圈430周圍來(lái)形成加強(qiáng)層，使得第一端部600與第二端部610定位成鄰近彼此。第一端部與第二端部600、610優(yōu)選地定位于剪切帶的徑向外側(cè)或形成于剪切帶中。條帶因此環(huán)繞在胎圈周圍，從而形成第一側(cè)壁。多個(gè)條帶在輪胎的另一側(cè)上環(huán)繞在胎圈430周圍以形成第二側(cè)壁。加強(qiáng)條帶的第一端部700環(huán)繞在胎圈430周圍，且然后徑向向外延伸使得第二端部710安裝在剪切帶上方且鄰近第一端部700。安裝在輪胎右側(cè)上的第一條帶的第一端部和第二端部600、610可軸向地延伸穿過(guò)剪切帶到剪切帶的左側(cè)302。安裝在輪胎左側(cè)上的第一端部和第二端部700、710也可同樣軸向地延伸穿過(guò)剪切帶到剪切帶的右側(cè)304。端部700可與條帶端部600重疊。端部700可以交替方式與條帶端部600重疊。
可替代地，加強(qiáng)簾布層條可從輪胎的一側(cè)連續(xù)地纏繞到另一側(cè)，從而形成如圖6中所示的多個(gè)徑向簾布層輪輻。加強(qiáng)條帶在徑向上定位于剪切帶300的外側(cè)。加強(qiáng)條帶纏繞在第一胎圈周圍并以連續(xù)的方式至另一胎圈等等，從而形成環(huán)狀簾布層。簾布層輪輻或條帶預(yù)加載在張緊狀態(tài)中。
加強(qiáng)結(jié)構(gòu)400無(wú)需在徑向上定位在剪切帶的外側(cè)。加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可在徑向上定位在剪切帶的內(nèi)側(cè)和下方（未示出）。
可替代地，加強(qiáng)條帶400的第一端部402a、402b可定位在剪切帶的加強(qiáng)層之間，如圖7中所示。加強(qiáng)條帶400可在軸向方向上延伸完全穿過(guò)剪切帶，如圖8中所示。此外，盡管已將本發(fā)明的簾布層條帶描述為取向來(lái)形成在徑向方向上延伸的輪輻，但如圖9中所示的一層簾布層800可用來(lái)形成本文中所描述的任何構(gòu)造。盡管本發(fā)明可與常規(guī)輪胎輪輞一起使用，但本發(fā)明也可與分成兩半的常規(guī)輪胎輪輞（如圖10中所示）一起使用，從而可提供輪輞之間的軸向調(diào)節(jié)。申請(qǐng)人理解到，從對(duì)以上說(shuō)明書的閱讀，許多其它變化對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員是清楚的。這些變化和其它變化是在如由以下所附權(quán)利要求所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
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