[发明专利]用于表面车辆的轮胎

说明书

技术领域

本发明涉及旨在改善表面车辆的推进的用于车辆的轮胎和/或车轮组件。

背景技术

众所周知为了提供表面车辆的有效操纵，它的轮辋安装轮胎应当充气到它们的充气压力，而尤其在这样的轮胎的侧壁中的轮胎包层的刺穿可能导致内部充气压力的很快损失。旨在解决车辆的轮胎放气时驱动车辆的问题的已知技术涉及提供能够早期检测轮胎内的气体压力的变化以便警告用户压力的损失的传感器或偏转警告装置，以及提供用于尽可能长地延迟刺穿对轮胎的影响的各种机构。例如，常规类型的轮胎可以在其中带有各种元件，一些元件包括弹性体、例如橡胶聚亚安酯等，使得在主外胎的刺穿或由后者引起的压力损失的情况下，内部结构可以用作外胎的支撑件。放置在轮胎的内部并且尽管在正常使用中不膨胀、但是在轮胎的刺穿的情况下可以减小轮胎中的压力损失的装置也是已知的。而且在标准轮胎中在压力与轮胎承受扭矩和横向力的能力之间有强依赖性，即，在标准轮胎中内部压力越小，它将越不稳定并且它的精确转向能力将减小。

发明内容

本发明提供一种可以用于承载和推进表面车辆的新型运动组件。更具体地，本发明提供一种用于配置表面车辆的轮胎的新方法。本发明的轮胎可以配置成气体包层，而在一些实施例中气体可以是空气。本发明的轮胎的配置使得与轮胎充气关联的技术程序可以被消除或至少明显地减小。

就此而论，以下应当被理解。如上所述，为了提供表面车辆的有效操纵，它的车轮组件应当是大致挠性的以便变形，并且当变形时车轮组件将更好地遵循接触表面，允许更好的牵引，同时挠性将允许减震，有助于驾驶舒适以及车辆的一般稳定性和安全性。在许多情况下通过使用膨胀轮胎的气体（主要是空气）获得挠性。标准轮胎由闭合充气挠性包层组成，其中气体/空气将包层大致拉伸到它的全径向尺寸，因此大致限定用于给定包层的最大可能体积，这样的轮胎包层中的任何挠性或变形涉及包层的表面的偏转和拉伸。偏转生成热并且导致疲劳，引起磨损和能量损失。而且，所述变形产生的方式将不允许轮胎的偏转区域（轮胎胎面的接地面积）和表面之间的充分接触，如下面将进一步描述。

本发明提供一种半挠性包层，其通过数学定义限定明显小于这样的包层可能限定的理论体积的体积，即，当用气体压缩时包层由它的独特结构限制，因此防止朝着它的最大体积拉伸。而且，当装载时或当减压时包层的轮廓允许轮胎变形使得轮胎的胎面部分保持与表面的良好恒定接触以及保持它将来自车辆的扭矩和承载侧力输送到地面的能力并且在这样做时生成明显更少的热。

本发明的轮胎的侧壁提供弯曲表面的组合。为此，弯曲表面的组合可以描述为由无限数量的点形成的组合表面，所述点保持它们之间的关系，即，沿着表面的彼此的相对距离，使得表面的弯曲或折叠将不改变沿着表面的点之间的关系，并且因此将不涉及表面的拉伸或偏转。相比之下，标准轮胎的侧壁可以被限定为球形表面，其可以被描述为保持单一关系的无限数量的点，即，球中的任何变化将导致一些点之间的关系的变化，并且因此将涉及拉伸和偏转，在许多情况下生成热并且可以导致表面材料的疲劳。

因此，本发明的一个广泛方面提供一种用于表面车辆的车轮组件，其包括配置成可安装在车轮轮毂上的轮胎包层，轮胎包层通过它的内表面限定气体腔，所述气体腔具有由包层的几何形状限定的特定最大体积（即，在没有结构限制的情况下可获得的最大体积），其中轮胎包层包括或限定在它的侧壁中的悬挂组件（例如，嵌入轮胎包层的侧壁中的悬挂组件）。因此在所述腔中的气体压力下通过气体压力施加的膨胀可获得的体积明显小于由包层的几何形状限定的所述最大体积。

本发明的轮胎可以由气体/空气填充以更好地悬挂车辆，但是不具有输送扭矩或承受侧力的这样的要求。当使用气体/空气作为悬挂振动吸收剂时轮胎可以设计成用作充气轮胎，然而它可以在没有气体/空气的情况下安全地工作，设计成非充气车轮并且利用它的结构来输送扭矩和承载侧力。在气体/空气不能使用或者它的使用例如在例如月球车中不理想的情况下非充气配置也是有用的。

轮胎具有外、表面接合侧（被称为“胎面”，具有圆周表面），和相对的侧表面/壁，所述侧表面/壁与表面接合侧成一体并且从其延伸，并且通过它们的自由端部限定轮胎的内、轮辋接合侧，轮胎通过所述内、轮辋接合侧可连接到运动组件。根据本发明，轮胎的相对侧壁的每一个具有呈表面花纹块的形式的花纹，在一些实施例中所述表面花纹块限定至少一个花纹沟，所述至少一个花纹沟具有大致V形横截面并且位于表面接合侧（胎面）和轮辋接合侧之间。具有大致V形横截面的这样的花纹沟在下面被称为V形花纹沟。它也可以被描述为好像每个V形花纹沟将侧壁分成2个二维弯曲表面。