具有交织增强件的剪切带制造技术

本发明专利技术提供一种可以例如用于非充气轮胎的剪切带。该剪切带使用定位在弹性体材料的剪切层内的交织增强元件。多种构造可以用于产生包括例如水平钻石形或竖直钻石形构造的增强元件的交织定位。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有交织增强件的剪切带
本专利技术的主题涉及如可以用于非充气轮胎的剪切带的增强件。
技术介绍
非充气轮胎结构的细节和益处在例如美国专利N0.6，769，465、N0.6，994，134、N0.7，013，939、和N0.7，201，194中有所描述。某些非充气轮胎结构提出结合剪切带，其实施例在例如美国专利N0.6，769，465和N0.7，201, 194中有所描述，所述专利通过引用结合到本文中。这种非充气轮胎在轮胎性能方面提供优点，而不依赖气体充气压力来支承施加于轮胎的负载。作为本专利技术的背景，图1提供结合了剪切带110的非充气轮胎100的示例性实施例的横截面图。轮胎100还包括横向跨过剪切带110并且从剪切带110向内延伸的多个张力传递元件(示为网状轮辐150)。安装带160布置于网状轮辐的径向内部端处。安装带160将轮胎100锚固至毂10。胎面部分105形成于剪切带110的外周处并且可以包括例如位于其上的凹槽或肋。轮胎100的剪切带110包括剪切层以及粘附至剪切层的径向最内区域的最内部增强层和粘附至剪切层的径向最外区域的最外部增强层。增强层具有比剪切层的剪切刚度大的拉伸刚度，使得剪切带在竖直负载下经受剪切变形。更具体地，如美国专利N0.7，201，194中所阐述的，当增强层的弹性模量与剪切层的剪切模量的比(E’ membrane/G)(如美国专利N0.7，201，194中所表达的)相对较低时，剪切带110在负载下的变形接近同质带在负载下的变形并且产生非均匀地面接触压力。另外，当该比足够高时，剪切带110在负载下的变形基本为剪切层的剪切变形与增强层很小的纵向延伸或压缩。如图1中所示，被置于轮胎旋转轴线X上的负载L通过网状轮辐150中的张力传递至环形带110。环形剪切带110以类似于弓形件的方式起作用并且在轮胎赤道平面中提供足够高的周向压缩刚度和纵向弯曲刚度以用作负载支承构件。在负载下，剪切带110通过包括剪切带110的剪切变形的机构在与地表面的接触区域CA中变形。通过剪切变形的能力提供与充气轮胎类似地起作用的柔性地面接触区域CA，具有类似的有利结果。除了美国专利N0.7，201，194中所示的实施例，还存在能够结合剪切带的若干非充气轮胎结构。例如，美国专利N0.6，769，465涉及支承负载而不具有内部气压的结构支承柔性轮胎。在示例性实施例中，该非充气轮胎包括地面接触部分以及从胎面部分径向向内延伸的侧壁部分，该侧壁部分锚固在适于在轮胎滚动期间保持固定至轮的胎圈部分中。增强环形带相对于胎面部分径向向内地布置。该剪切带包括至少一个同质剪切层、粘附至剪切层的径向向内区域的第一膜以及粘附至剪切层的径向向外区域的第二膜。膜中的每一层膜都具有充分大于剪切层的动态剪切模量的纵向拉伸模量，使得当处于负载下时，轮胎的地面接触部分通过剪切层中的剪切应变而变形成平坦接触区域，同时保持膜的长度恒定。膜的相对位移基本由于剪切层中的剪切应变而发生。美国专利N0.6，769，465的专利技术提供若干优点，其中包括例如在不具有充气压力的情况下进行操作的能力以及略微独立于地面接触压力来调节轮胎的竖直刚度的灵活性。对于充气和非充气轮胎二者而言，期望改进轮胎的燃料效率。这种改进能够通过例如减小轮胎的总体尺寸或质量并且/或者在轮胎中使用较低的损耗材料来实现。对于采用具有同质剪切层的剪切带的非充气轮胎而言，在进行这种减小时遇到挑战。例如，使用具有低能量耗散的用于剪切层的材料能够导致所需材料质量的不可接受的偏置(offsetting)增大，原因是这些材料的典型地较低的剪切模量。因此，能够例如通过降低质量和/或滚动阻力来提供燃料效率改进的剪切带将是有益的。能够结合到多种非充气轮胎结构中的这种剪切带将是特别有用的。
技术实现思路
本专利技术的方面和优点将在下文的描述中部分地阐述，或者可以是通过描述显而易见的，或者可以通过实施本专利技术而习得。在一个示例性实施例中，本专利技术提供一种限定轴向、径向、和周向方向的环形剪切带。该环形剪切带包括由至少一种弹性体材料构成环形剪切层。多个分立的环形增强元件在整个环形剪切层中沿多个轴向定向排定位。该增强元件彼此分开预定距离ws。所述增强元件沿剪切带的轴向或径向方向交织。参照下文的描述以及所附权利要求，本专利技术的这些和其它的特征、方面以及优点将变得更好理解。结合在本说明书中并且构成本说明书一部分的附图显示了本专利技术的实施例并且与描述一起用于对本专利技术的原理进行解释。【附图说明】在参照附图做出的说明书中阐述了面向本领域普通技术人员的本专利技术的完整和可实现的公开，包括本专利技术的最佳模式，在附图中:图1提供结合了剪切带的轮胎的示例性实施例的示意性侧视图。图2提供结合了本专利技术的剪切带的轮胎的示例性实施例的透视图。图3提供如沿图2中的线3-3截取的图2的轮胎的横截面图。图4是如可以与例如图1和图2中所示的非充气轮胎一起使用的剪切带的示例性实施例的一部分的横截面图(沿图2的线3-3截取)。图5是如例如能够用于图4的剪切带的本专利技术的增强元件的示例性定位(例如，交织)的示意图。图6和图7提供非交织增强元件的示意图。图8是如可以与例如图1和图2中所示的非充气轮胎一起使用的剪切带的示例性实施例的一部分的横截面图。图9是如能够例如用于图8的剪切带中的本专利技术的增强元件的示例性定位(例如，交织)的示意图。不同附图中所使用的相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。【具体实施方式】本专利技术提供例如可以用于非充气轮胎中的剪切带。该剪切带使用定位在弹性体材料的剪切层内的交织增强元件。多种构造可以用于产生增强元件的交织定位。为了描述本专利技术的目的，现在将详细地参照本专利技术的实施例和/或方法，所述实施例和/或方法的一个或多个例子示于附图中或通过附图示出。每个例子都以对专利技术进行解释的方式给出，并不对本专利技术构成限制。实际上，对于本领域技术人员而言显而易见的是，能够在不偏离本专利技术的范围或者精神的前提下对本专利技术进行多种改型和变型。例如，作为一个实施例的一部分示出或者进行描述的特征或步骤能够用于另一个实施例或步骤，从而产生又一个实施例或方法。因此，期望的是，本专利技术覆盖落入所附权利要求及其等同形式的范围内的这种改型和变型。对于本公开而言，以下术语被如下定义:附图中的“轴向方向”或字母“ A ”指的是与例如剪切带、轮胎、和/或轮当其沿道路表面行进时的旋转轴线平行的方向。附图中的“径向方向”或字母“R”指的是与轴向方向正交并且沿与从轴向方向正交地延伸的任何半径相同的方向延伸的方向。“赤道平面”的意思是与旋转轴线垂直地通过并且平分剪切带和/或轮结构的平面。“交织”指的是剪切带的分立的增强件或增强元件布置于剪切层内的方式，如将参照附图进一步描述的。当增强元件沿轴向方向交织时，在相邻的轴向定向排中的增强元件的中心点之间延伸的虚拟线将形成菱形或水平钻石形，该菱形或水平钻石形具有该菱形的边之间的非正交角度。在该交织水平钻石形构造中，相邻的轴向定向排的增强元件比相同的轴向定向排内的增强元件更靠近在一起。当增强元件沿径向方向交织时，在相邻的轴向定向排中的增强元件的中心点之间延伸的虚拟线将形成菱形或竖直钻石形，该菱形或竖直钻石形具有该菱形的边之间的非正交角度。在该交织竖直钻石形构造中，沿相同的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种限定轴向、径向、和周向方向的环形剪切带，所述环形剪切带包括：环形剪切层，所述环形剪切层由至少一种弹性体材料构成；以及多个分立的环形增强元件，所述多个分立的环形增强元件在整个所述环形剪切层中沿多个轴向定向排定位，所述增强元件彼此分开预定距离；并且其中所述增强元件沿所述剪切带的轴向或径向方向交织。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种限定轴向、径向、和周向方向的环形剪切带，所述环形剪切带包括: 环形剪切层，所述环形剪切层由至少一种弹性体材料构成；以及 多个分立的环形增强元件，所述多个分立的环形增强元件在整个所述环形剪切层中沿多个轴向定向排定位，所述增强元件彼此分开预定距离；并且 其中所述增强元件沿所述剪切带的轴向或径向方向交织。2.根据权利要求1所述的环形剪切带，其中所述增强元件沿轴向方向交织。3.根据权利要求2所述的环形剪切带，其中所述增强元件均具有标称直径Φ，并且其中所述增强元件的相邻的轴向定向排彼此分开处于大约Φ/2至大约Φ/10的范围内的预定距离Ws。4.根据权利要求3所述的环形剪切带，其中将所述增强元件的相邻的轴向定向排分开的预定距离Ws为大约Φ/4。5.根据权利要求2所述的环形剪切带，其中所述增强元件均具有标称直径Φ，并且其中所述增强元件的非相邻的轴向定向排彼此分开处于大约Φ/2至大约Φ/10的范围内的预定距离Ws。6.根据权利要求5所述的环形剪切带，其中将所述增强元件的非相邻的轴向定向排分开的预定距离Ws为 大约Φ/4。7.根据权利要求2所述的环形剪切带，其中所述增强元件均具有标称直径Φ，其中所述增强元件的非相邻的轴向定向排彼此分开大约Φ/4的预定距离Ws，并且其中所述增强元件的相邻的轴向定向排彼此分开大约Φ/4的预定距离Ws。8.根据权利要求2所述的环形剪切带，所述剪切带具有标称直径ND，并且其中所述增强元件均具有处于大约ND/200至大约ND/1000的范围内的标称直径Φ。9.根据权利要求1所述的环形剪切带，其中所述增强元件包括浸溃于热固性树脂中的金属、尼龙、PET或玻璃纤维。10.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·克龙，T·B·赖恩，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，米其林研究和技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR