[发明专利]用于车辆的非充气支撑的系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆的非充气支撑的系统，更具体地说，涉及一种非充气轮胎及构造这样的非充气轮胎的方法。

背景技术

在充气轮胎之前已使用传统的非充气实心橡胶轮胎。随着车辆速度提高和乘坐特性变得更重要，对充气结构的需求浮现。充气轮胎提供对实心的非充气轮胎的问题和限制的解决方案。

传统的充气轮胎是持久作为对传统的车辆需求的解决方案的有效的结构。传统的充气轮胎为“抗拉结构”。抗拉结构包含用于在抗拉结构中提供抗拉预载的压缩结构。抗拉结构典型地会不承受压缩，并且压缩结构典型地会不承受张力。在充气轮胎中，帘线为抗拉结构，并且压缩空气为压缩结构。

传统的充气轮胎的缺点是其为充气的。至少从车辆操作者的观点，在压力下包含的空气会并且典型地确实在不合时宜的时间逸出。

非充气轮胎没有在压力下的空气。非充气轮胎是在不需要在压力下包含的空气的情况下、与充气轮胎相似地运行的一种轮胎结构。非充气轮胎在轮胎印迹、或者接地面积的区域中与道路/接触表面的联系提供从接触表面到车辆的唯一力输入，并向接触表面提供操纵力和负载。因而，非充气轮胎具有和充气轮胎一样的这些基本特性。

传统的充气轮胎具有独特的挠曲和负荷承载特性。尽管局部地出现在印迹径向向内的区域中，但是冲击和偏转可全局地由整个轮胎结构吸收。侧偏特性通过轮胎侧壁的张力的提高和降低的组合实现。

传统的非充气轮胎必须类似地能够经得起冲击负载并耗散吸收的能量。然而，不同于充气轮胎，非充气轮胎典型地在印迹或接地面积内局部地吸收冲击并偏转。因此，非充气轮胎的这样的局部偏转一定还表现高的阻尼特性。

此外，在运转状况下的任何轮胎必须能够耗散热。阻尼负载的性质是能量耗散的形式。所吸收的能量被转变成热。热继而可影响轮胎性能，并且可导致过早的轮胎损坏。因而，有效的热耗散对任何轮胎是必需的。理想地，能量仅在印迹或接地面积径向向内的区域中由轮胎吸收，使得在轮胎的剩余部分的回转期间可从这样的区域去除能量。

然而，橡胶是不良导热体。橡胶越厚，则蓄热越多。蓄热可通过使薄的材料横截面具有高的空气循环而减轻至受控的水平。

尿烷轮胎可在高达大约93℃(200℉)的温度下运行。长时间高于121℃(250℉)度的温度会引起尿烷的弱化。如果尿烷轮胎的温度上升足够高，则可出现尿烷轮胎的过早损坏。

一种传统的非充气轮胎/车轮包括弹性材料的中心部分、外部弹性胎面部分和插入的减震部分，该插入的减震部分包括形成有中心和胎面部分的多个弹性材料的交叉腹板。在减震部分的内部中形成的是环形系列的孔口。孔口被设置成横向地并且稍微地叠置。每个孔口横跨减震部分的整个轴向宽度延伸。一对盘也设置有类似的孔口。一个盘位于轮胎/车轮的一侧上，使得孔口与减震部分的孔口对准。在模制时，形成一个整体单元。该软心轮胎/车轮消除了用于将充气或实心橡胶轮胎紧固至车轮的金属零件。

这样传统的研制非充气轮胎的努力未能提供随足够的承载能力的足够的热耗散。随着车辆速度提高，这些构思不能满足乘客和卡车轮胎的需求。

另一传统的非充气轮胎由弹性体材料整体地模制，以形成包括内“环箍（hoop）”和外“环箍”的整体式结构。外环箍由多个周向间隔开的平面肋和平面中心腹板支撑并缓冲，该平面中心腹板在环箍的周向中心连接环箍。腹板位于与轮胎的旋转轴线垂直的平面中。肋沿着内环箍和外环箍轴向地延伸，以沿着腹板的相对面使环箍与肋的边缘连接。可在径向末端处底切平面肋，以便除非超过临界负载，否则确保弯曲和没有屈曲（buckling）。

另一传统的非充气轮胎具有赤道面、与赤道面垂直的轴线、可绕轴线旋转的环形胎面和由具有在60至100的范围内的邵氏A硬度的材料制成的环形弹性体本体。弹性体本体具有第一和第二隔开的横向侧。所述侧从赤道面等距隔开，并在胎面与轮辋之间延伸。本体具有与轴线等距的开口，有些开口从第一侧延伸，并且其他开口从第二侧延伸，以形成第一和第二组开口。这些组开口从相应侧朝着赤道面延伸。开口在本体中形成等距的弹性材料列。由第一组开口形成的列向轮胎的径向方向倾斜，并且由第二组开口形成的列大体上向轮胎的径向方向倾斜，但倾斜相对于由第一组开口形成的列相反。