CN1751902A - 非充气挠性轮胎 - Google Patents

Abstract

轮胎(1)，包括多个通过互联结构(3)与胎面(4)连接的支承元件(2)，其中每一个支承元件都通过卡钉(7)与轮盘(6)连接。

Description

非充气挠性轮胎

技术领域

本发明涉及安装在车轮上的轮胎，该轮胎被设计成无需任何充气压力就能承载相当程度的负荷，因此被称为非充气轮胎。

背景技术

专利申请WO 00/37269公开了这样一种非充气弹性轮胎。该申请描述了一种主要由多个支承元件组成的承重结构，其中的支承元件围绕轮胎的整个圆周循环对称并且大致径向分布。当专利申请WO00/37269中描述的轮胎支承负荷时，在接触区域内的多个支承元件将受到很强的挠曲作用，由此这些支承元件产生出抵抗部分负荷的作用力。一个互联结构通过将作用力传递到相邻的支承元件，而使得所有的支承元件协同动作。由此，该轮胎可以通过该互联结构，由非充气弹性轮胎接触区域中的支承元件施加的挠曲作用力，以及在该非充气弹性轮胎接触区域外的支承元件中的挠曲作用力，来支承给定的负荷。

专利申请EP 1 359 028提出了一种类型的轮胎，该轮胎中的互联结构通过弹性连接件连接到支承元件。

发明内容

本发明具体涉及支承元件与轮盘的连接。

本发明的一个目的在于提供一种与挠性轮胎的工业组件相兼容的简单、精确而又可靠的连接。

本发明提出了一种挠性轮胎，该挠性轮胎具有：一个围绕转轴沿圆周延伸的挠性承重结构，一个在承重结构径向外围表面的胎面，以及至少一个在转轴径向一侧的连接区，该连接区将所述承重结构固定到轮盘，承重结构包括多个大致在横断方向上延伸的支承元件，其中的至少第一部分面向胎面的一部分，而另一部分则超出胎面；所述的支承元件围绕圆周的方向彼此相邻并且围绕圆周分布，每一个支承元件都通过卡钉固定在轮盘上；所述卡钉跨设于支承元件，并且被设计成与轮盘连接装置配合。

本发明还涉及一种挠性轮胎的支承元件，其中所述的轮胎包括：多个沿圆周彼此相邻并且围绕轮胎的转轴而分布以形成承重结构的支承元件，在承重结构径向外围表面的胎面，固定在所述支承元件上并且被设计为与轮盘连接装置配合的卡钉。

该卡钉优选由金属板制成，该接收部被弯折，以与所述支承元件的连接区的形状相匹配。

该支承元件优选包括一叠挠性带和由高分子合成物构成的层。同样优选地，挠性带的形状为闭合的卵形。卡钉优选通过上述的高分子合成物牢固地固定在所述支承元件上。

卡钉优选地包括两个径向向内延伸的臂，以及占据了在支承元件区域之下的卡钉的臂之间容积的填充物。该臂的形状优选为鸠尾形。

本发明还涉及一种轮盘，该轮盘能将根据本发明的轮胎连接到轮毂，所述轮盘还包括能与多个卡钉配合以固定多个支承元件的连接装置。该连接装置优选包括能够相互配合以围绕轮盘的外围形成鸠尾形槽的圆柱形承接面、圆周压肩、以及夹持环。

本发明还涉及一种获得支承元件的方法。

附图说明

参照附图对本发明进行更加详细的描述，其中：

图1是非充气轮胎的局部立体图，

图2是穿过根据本发明的整个车轮的局部截面图，

图3是穿过根据本发明的轮盘的部分立体图，

图4是根据本发明的连接区的平面视图，

图5是沿图4中的A-A面的剖视图，

图6是图2的中心部分的放大图。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的挠性轮胎1的一般形状。当这样一种轮胎与轮盘或者任何其它设计用以在挠性轮胎与轮毂之间形成连接的机械装置相配合时，就可以取代目前市场中在大多数轿车上为我们所熟知的由轮胎和车轮组成的组件。该轮胎的轮廓限定出截面为卵形的复曲面中空腔体。该轮胎1包括一个连接区5，两个侧壁12和一个胎面4。在图1中，胎面4包括若干平行的凸棱，然而，这显然不是限制性的。侧壁12是圆形的，且占据了轮胎1的径向高度的大部分。该承重结构包括多个支承元件2。各支承元件2沿圆周彼此相邻，并且每一个都是基本从连接区5开始在径向方向上延伸。图1也示出了这类非充气轮胎的原理，其中负荷由该支承元件的挠曲力来支承。

图2示出了一个优选实施方案。支承元件2包括一叠由合成材料组成并径向重叠的挠性带21，在各挠性带21间填入层22，该层的材料为高分子聚合物或高分子合成物，特别是丁烯均聚物或聚亚安酯弹性体。该合成材料与所述高分子材料之间的连接可通过公知方式来实现，特别在烘烤操作中实现、或在组件的聚合或最后的交联中实现，如果需要，则使用适合高分子特性的粘接合成物，例如专利WO04/058909中所述的那种。

该挠性带的表面的机械制备(例如，碾磨)和/或化学制备(例如，使用一种酸)有助于改善挠性带21与层22间的连接。

一束如此相互胶粘的带形成了一条能主要抵抗挠曲作用力的带束。每条挠性带21优选地以不间断的形式围绕轮胎的截面延伸。这样，所述的叠包括5条带。然而，这种层状构造的并非是限制性的。

关于这些支承元件与互联结构的构成的详细描述可参见上述专利申请WO 00/037269和EP 1 359 028。

我们来做一个简要回顾，该带21的合成材料包括嵌入树脂中的增强纤维。可优先选择使用热固性树脂，但是热塑性树脂却适用于一些抵抗力较低的应用。多数的纤维优选地在每条带中沿纵向排布。例如，可以使用玻璃纤维。显然，也可以使用许多的其它纤维，例如碳纤维。也可以使用由不同特性的纤维制备的混合物。

术语“连接区”被用于表示轮胎上总体上与刚性机械部分配合的部分，该刚性机械部分也固定在轮毂上。我们也使用术语“轮盘”表示所述的刚性机械部分。

图2示出了本发明的一个优选实施方案。在这个实施方案中，支承元件2是闭合的，并且包括一个单一的连接区5。该连接区5牢固地固定到轮盘上。在这个例子中，该连接区相对于轮胎呈轴向对中(参见卡钉7相对于车轮的中平面8的位置)。该轮胎1包括大量如图1所示的支承元件。

轮胎侧壁12设有保护性隆起，该隆起由高分子聚合物组成，该高分子聚合物与置于挠性带21间的层22中的高分子聚合物类似。胎面4通过中间连接结构3与所有的支承元件相连。

每个支承元件2通过卡钉7与轮盘相连。连接装置在该轮盘的径向、轴向和圆周方向上将卡钉固定就位。优选地，该连接装置包括一个在该轮盘6上的圆柱形承接面15，一个固定在该轮盘6上的倾斜圆周压肩9，一个夹持环10和一个弹性锁环11。从而，该卡钉7(每个支承元件2上有一个)沿该轮盘的圆周叠置。优选地，支承元件的数目(从而也就是卡钉的数目)的确定，使得卡钉在圆周方向上彼此抵靠接触。可选地，在这些卡钉间可以设置给定空间，并且该空间可以填入或者不填入用以保持卡钉上的圆周压力的隔离物。

图3示出了轮盘6。在此，除了具有将根据本发明的轮胎固定在其上的径向外部之外，该轮盘形状就如同一个常规车轮，所述独特的径向外部代替了常规车轮的轮辋。自然，这仅是用于例示该轮盘的基本功能的一个实例，其中该轮盘用于与轮毂进行机械连接。从而，这个轮盘可以具有任何适合的形状，例如该实例所示的单片形状，或者反之由若干部件组装而成的形状。

图4和图5更详细地示出了一种制作图2中的卡钉7的方法，以及其与支承元件的连接。卡钉优选由金属板制成，该金属板被剪切并被弯折，从而与连接区中的支承元件的截面相匹配。卡钉优选地由钢板制成。从所述截面径向插入轮胎1中的卡钉的两个臂的形状，有助于有效地牢固固定。这里所示的鸠尾形是一种可行形状的例子，并且其本身是公知的。图5的部分清楚地示出，挠性带21与中间层22是叠置的。可以看出，在卡钉的臂之间、支承元件截面之下的容积可以填入填充物19。这种填充物可以优选由与中间层22的高分子聚合物相同的材料制成。它也可以由轻质合金制成。填充物的一个功能是对连接装置中的卡钉进行周向加压。该填充物的容积也可以稍稍不同于卡钉的臂间剩余的容积，例如略大一些，这样就可以增强所述的加压作用，或者可以防止卡钉与轮盘直接接触。填充物也可以通过胶粘或者其它方法牢固地固定在卡钉上。

可选地，卡钉和填充物两者都可以由相同的材料制成，例如加强塑料或者非加强塑料。这样，一个具有吸引力的可能性就是可以在单一操作中将卡钉与填充物模制在该支承元件上。

可以在卡钉的臂中形成开孔18。这些开孔可被用于将高分子聚合物22注入到挠性带之间(例如，通过注射、转移、铸造等)。

制作支承元件以及用卡钉来组装的优选方法包括以下步骤。

-制备挠性带21，

-使用支承元件所需的布置方式，将这些挠性带布置在模具中，

-将卡钉跨设在挠性带叠层的两侧，处于相对于支承元件的所需位置，

-注入液态高分子聚合物，在固态下，该高分子聚合物可构成中间层22、将卡钉固定到该叠挠性带，并可能形成填充物19和隆起13。

-对组件实施固化步骤。

固化可以用已知方式实现，例如通过烘烤、冷却交联、聚合来实现。

图6示出了轮盘、连接装置以及卡钉的局部剖视图，用以更详细地描述图2中的实施方案。这幅视图更清楚地示出了圆周压肩9实际上形成了一个圆锥形的承接面23。类似地，夹持环10也具有一个圆锥形的承接面24。这两个圆锥表面23、24与圆柱形的承接面15一起，使轮胎的所有卡钉7在围绕轮盘6的外围形成的鸠尾形槽内固定就位。优选地，夹持环的环形轴向突起27与轮盘6的环形轴向凹槽28配合，用以承受至少部分作用在该环上的作用力。一个止挡装置，例如弹性环11，与槽20配合，用于将夹持环10轴向固定就位。

该夹持环10优选是单片的而且是闭合的，尽管它也可以由若干弧段组成，这些弧段之间可以留有间距，也可以不留间距。类似地，圆周压肩9可以是从轮盘上切割形成的，也可以是附加到轮盘上的；可以是连续的，也可以是不连续的。优选地，圆周压肩9是连续的(参见图3)，并如图6所示在轮盘上形成单条。

优选地，圆周压肩9的径向最外侧的表面25以及夹持环10的径向最外侧的表面26构成该支承元件的承载面。这个功能在图2中进行了图解。参考专利申请WO 00/037269的说明书，并且具体参考该申请的图7至图9，可获得关于这些承载面的可能尺寸变化的更多信息。

需要注意的是，该承重结构的径向内部部分，亦即，最接近车轮转轴的部分，对负重下的偏转具有重要影响，并且从而对由轮胎提供的舒适性具有重要影响。连接区应该优选地定位于一个部分上，该部分相应处于不大于在轴向方向上分开轮胎的各侧边边界的间距的50％的位置。从而，该承重结构的所述内部部分在该连接区外是明显的悬臂式。一种好的结构布置是：超出连接区的支承元件定向在与转轴大致平行的方向上。该布置可见于所述的实例。最后，应注意到，因为所述的轮胎是对称的，连接区也大致在所述轮胎的各轴向边界之间的中央，尽管这并非限制性的。显然，也可以采用非对称结构，特别是在连接区的位置中。

根据本发明的一个变体，支承元件也可以是开式的，换句话说，就是如专利申请WO 00/037269中的图8和图9所示以及如专利申请EP 1 359 028中的图1所示的中断形式。这样，通过上述的卡钉和连接装置来实现闭合，而且，如果可行的话，通过卡钉连接高分子聚合物来实现闭合。

Claims (11)

1.用于挠性轮胎(1)的支承元件(2)，所述轮胎包括：多个沿圆周彼此相邻并且围绕轮胎的转轴而分布以形成承重结构的支承元件、在承重结构径向外围表面的胎面(4)、固定在所述支承元件上并且被设计为与轮盘连接装置配合的卡钉(7)。

2.根据权利要求1所述的支承元件(2)，其中的卡钉(7)由金属板制成，该金属板被弯折，以与所述支承元件的连接区的形状相匹配。

3.根据权利要求1或2所述的支承元件，包括一叠挠性带(21)和由高分子合成物构成的层(22)。

4.根据权利要求3所述的支承元件，其中的挠性带的形状为闭合的卵形。

5.根据权利要求3或4所述的支承元件，其中的卡钉(7)通过所述高分子合成物牢固地固定在所述支承元件上。

6.根据前述权利要求之一所述的支承元件，其中的卡钉(7)包括两个径向向内延伸的臂(16、17)，以及占据在支承元件区域之下的卡钉的臂之间容积的填充物(19)。

7.根据前述权利要求之一所述的支承元件，其中的卡钉(7)包括两个径向向内延伸的臂(16、17)，该臂的形状为鸠尾形。

8.挠性轮胎(1)，包括多个根据前述权利要求之一所述的支承元件。

9.挠性轮胎(1)，该轮胎具有：围绕转轴沿圆周延伸的挠性承重结构、在承重结构径向外围表面的胎面(4)、以及至少一个在转轴径向一侧的连接区(5)，该连接区将所述承重结构固定到轮盘(6)，其中承重结构包括多个大致在横断方向上延伸的支承元件，其中的至少第一部分面向胎面的一部分，而另一部分则超出胎面，所述支承元件围绕圆周的方向彼此相邻并且围绕圆周分布，每一个支承元件都通过卡钉(7)固定在轮盘上，所述卡钉跨设于支承元件，并且被设计成与轮盘连接装置(9，10，11)配合。

10.轮盘(6)，该轮盘能将根据权利要求8或9所述的轮胎连接到轮毂，所述轮盘还包括能与多个卡钉配合以固定多个支承元件的连接装置(9，10，11)。

11.根据权利要求10所述的轮盘(6)，其中的连接装置包括能够相互配合以围绕轮盘的外围形成鸠尾形槽的圆柱形承接面(15)、圆周压肩(9)、以及夹持环(10)。

Images