[发明专利]非充气弹性车轮

说明书

一种非充气弹性车轮(30)，其限定三个垂直方向即周向(X)、轴向(Y)和径向(Z)，包括至少：轮毂(31)；被称为剪切带的环形带(32)，其在周向方向(X)上定向，并且由胎面(33)覆盖；以及多个支撑元件(34)，其将轮毂(31)连接至被称为剪切带的环形带(32)，被称为剪切带的环形带(32)由层压件组成，所述层压件包括至少一个夹在两个纤维/树脂复合材料层之间的硅橡胶层，所述纤维/树脂复合材料层包括嵌入热固性树脂中的矿物材料丝线。

技术领域

1.本发明的领域

本发明涉及层压产品，亦即由连接在一起的数个具有平面或非平面形状的层制成的产品。

本发明更具体地涉及用于机动车辆的“非充气”类型的弹性(柔性)轮胎或车轮，所述“非充气”类型亦即不需要充气气体(例如空气)来呈现其可用形状；并且还涉及层压产品在这样的车轮中以复合材料形式的引入，所述复合材料至少部分由包覆在树脂基质中的纤维组成。

背景技术

2.背景技术

弹性或柔性非充气车轮或轮胎，亦即在给定应力下能够变形并且一旦从该应力释放就恢复到其初始形状的轮胎或车轮是本领域技术人员公知的。它们已在许多专利文献中，例如在专利或专利申请EP 1 242 254(或US 6 769 465)、EP 1 359 028(或US 6 994135)、EP 3 064 371(或US 2016/257170)、US 7 201 194、WO 00/37269(或US 6 640 859)、WO 2007/085414(或US 8 585 947)、WO 2011/046553(或US 2012/216932)、WO2013/095499(或US 2014/326374)中有描述。

当这样的非充气轮胎与旨在提供柔性轮胎和车轮轮毂之间的连接的任意刚性机械元件组合时，它们代替由充气轮胎、轮辋和轮盘(如已知在目前大多数道路车辆上的那样)组成的组件。

特别地，上述专利US 7 201 194描述了一种结构性支撑(即没有内部压力)的非充气轮胎，其具有的必要特征在于包括支撑轮胎上的负荷的环形增强带以及多个压缩刚度极低的支撑元件或轮辐，所述支撑元件或轮辐在张力下起作用以在环形带和车轮轮毂之间传递应变。

该环形带(也称为剪切带或梁)包括两个由包覆有天然或合成二烯橡胶的基本上不可伸展的帘线形成的膜，两个膜由本身由二烯橡胶制成的剪切层隔开。这种带的工作原理是剪切层的剪切模量非常明显地低于两个膜的纵向拉伸模量，并且同时足以能够将应变从一个膜恰当地传递到另一个膜，从而使所述剪切带起作用。

借助于该环形带，可以制造这样的非充气轮胎或车轮，即其能够在严苛或攻击性的条件下滚动而没有任何穿刺风险并且没有必须保持轮胎内部气压的不利之处。

此外，与现有技术的非充气轮胎相比，在此情况下获得了更均匀分布的地面接触压力，从而使轮胎更好地工作并且抓地性和耐磨性得以改进。

然而，这种橡胶剪切带并非没有缺点。

首先，在正常使用温度下，例如在-30℃和+40℃之间，其是相对滞后的，亦即用以滚动而提供的一部分能量以热量的形式消散(损失)。接着，对于特别是较低的使用温度，例如可以在如极地类型的地理区域中发现的通常低于-50℃，实际上甚至更低的那些温度，众所周知的是二烯橡胶例如天然橡胶迅速变弱变脆，从而无法使用。此外，在这样的极端条件下，可理解的是，温度或大幅或小幅的快速波动连上例如相对较高的机械应力也会引起两个膜与剪切层之间的粘合问题以及在膜处剪切带局部屈曲的风险和最终降低的耐久性。