具有厚度可变的腹板的非充气轮胎制造技术

一种非充气轮胎包括附接到车轮的大致环形的内圈、大致环形的外圈以及位于大致环形的内圈和大致环形的外圈之间的互连腹板。该互连腹板限定多个开口，该多个开口围绕轮胎周向地间隔开并且与旋转轴线以不同的距离径向地间隔开，从而通过在拉伸状态下工作来支撑载荷。该互连腹板包括厚度变化的多个腹板元件，该多个腹板元件包括旋转轴线上方的第一多个腹板元件和旋转轴线下方的第二多个腹板元件。变化的厚度被配置为有利于互连腹板的屈曲。当施加载荷时，第一多个腹板元件承受拉力，而第二多个腹板元件屈曲。

Non pneumatic tire with variable thickness Web

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有厚度可变的腹板的非充气轮胎
本公开涉及一种轮胎，并且更具体地涉及一种非充气轮胎。
技术介绍
非充气或无气轮胎(NPT)以前是由完全实心的物质制成的。这些实心轮胎使乘客乘坐时不太舒服，并且对车辆的悬架造成更大的损害，这不得不弥补实心轮胎缺乏的“弹性”。最近，NTP采用在内圈和外圈之间延伸的轮辐或织带。举例来说，由Cron等人转让给米其林的美国公开申请2006/0113016公开了一种非充气轮胎，其在商业上被称为TweelTM。在TweelTM中，轮胎与车轮组合。轮胎由最终结合在一起的四个部分组成：车轮、轮辐部分、包围轮辐部分的增强环形带和与地面接触的橡胶胎面部分。
技术实现思路
在一个实施方案中，一种非充气轮胎包括具有旋转轴线的大致环形的内圈、可变形的大致环形的外圈以及在内圈和外圈之间延伸的柔性互连腹板。互连腹板在轮胎的每个径向截面处包括至少两个径向相邻的腹板元件层。腹板元件限定多个大致多边形的开口并且包括多个径向腹板元件和多个不同的切向腹板元件，该多个径向腹板元件相对于径向延伸穿过旋转轴线的平面倾斜，该多个不同的切向腹板元件大致横向于径向平面。每个大致多边形的开口由多个顶点限定。多个顶点中的每个顶点由过渡元素限定，该过渡元素沿着腹板元件的长度的至少一部分改变相关联的腹板元件的厚度。过渡元素选自由半径、椭圆过渡部和样条曲线组成的组。当施加载荷时，大量的载荷由在拉伸状态下工作的多个腹板元件支撑。在旋转轴线上方的区中的多个径向腹板元件承受拉力，而在载荷和接地区之间的区中的至少一些径向腹板元件屈曲，并且多个切向腹板元件通过柔性互连腹板分布载荷。在另一个实施方案中，一种设计非充气轮胎的方法包括以下步骤：提供具有旋转轴线的大致环形的内圈的步骤；提供可变形的大致环形的外圈的步骤；以及通过柔性互连腹板将内圈连接到外圈的步骤，该互连腹板在轮胎的每个径向截面处具有至少两个径向相邻的腹板元件层。腹板元件限定具有多个顶点的多个大致多边形的开口，并且腹板元件包括多个径向腹板元件和多个不同的切向腹板元件，该多个径向腹板元件相对于径向延伸穿过旋转轴线的平面倾斜，该多个不同的切向腹板元件大致横向于径向平面。将内圈连接到外圈的步骤包括选择每个腹板元件的厚度，以使得当施加载荷时，大量的载荷由在拉伸状态下工作的多个腹板元件支撑。在旋转轴线上方的区中的多个径向腹板元件承受拉力，而在载荷和接地区之间的区中的至少一些径向腹板元件屈曲，并且多个切向腹板元件通过柔性互连腹板分布载荷。将内圈连接到外圈的步骤包括为多个顶点中的每个选择过渡元素，以使相关联的腹板元件的厚度沿着腹板元件的长度的至少一部分改变。在又一个实施方案中，一种非充气轮胎包括附接到车轮的大致环形的内圈、大致环形的外圈以及位于大致环形的内圈和大致环形的外圈之间的互连腹板。互连腹板限定多个开口，该多个开口围绕轮胎周向地间隔开并且与旋转轴线以不同的距离径向地间隔开，从而通过在拉伸状态下工作来支撑载荷。互连腹板包括厚度变化的多个腹板元件，该多个腹板元件包括旋转轴线上方的第一多个腹板元件和旋转轴线下方的第二多个腹板元件。变化的厚度被配置为有利于互连腹板的屈曲。当施加载荷时，第一多个腹板元件承受拉力，而第二多个腹板元件屈曲。附图说明在附图中，示出了结构，该结构与下文提供的详细描述一起描述了受权利要求书保护的本专利技术的示例性实施方案。类似的元件用相同的附图标号标示。应当理解，被示出为单个部件的元件可以用多个部件替换，并且被示出为多个部件的元件可以用单个部件替换。附图未按比例绘制，并且出于说明性目的，可能放大了某些元件的比例。图1是未变形的非充气轮胎的前视图。图2是图1的非充气轮胎在承受载荷时变形的前视图。图3是沿图1中的线3-3截取的未变形的非充气轮胎的截面透视图。图4是未变形的非充气轮胎的另一实施方案的前视图。图5是未变形的非充气轮胎的又一实施方案的前视图。图6是未变形的非充气轮胎的又一实施方案的前视图。图7是未变形的非充气轮胎的又一实施方案的前视图。图8是未变形的非充气轮胎的又一实施方案的前视图。图9是未变形的非充气轮胎的又一实施方案的前视图。图10A是未变形的非充气轮胎的又一实施方案的前视图。图10B是图10A的未变形的非充气轮胎的腹板的详细视图。图10C是图10A的腹板的下部在承受载荷时变形的透视图。图11A是未变形的非充气轮胎的另一实施方案的腹板的详细视图，腹板具有由每个顶点处的半径限定的可变厚度。图11B是图11A的腹板的下部在承受载荷时变形的透视图。图12是非充气轮胎的另一实施方案的腹板部分的透视图，其中腹板具有由每个顶点处的较大半径限定的可变厚度。图13A是未变形的非充气轮胎的又一实施方案的腹板的详细视图，其中腹板具有由每个顶点处的椭圆过渡部限定的可变厚度。图13B是图13A的腹板的下部在承受载荷时变形的透视图。图14A是未变形的非充气轮胎的又一实施方案的腹板的详细视图，其中腹板具有由在每个顶点处的可变过渡部限定的可变厚度。图14B是图14A的轮胎的下部在承受载荷时变形的透视图。图14C是图14A的区域C的详细视图。图14D是图14A的区域D的详细视图。图14E是图14A的区域E的详细视图。图14F是图14A的区域F的详细视图。具体实施方式图1、图2和图3示出了非充气轮胎10的一个实施方案。在所示的实施方案中，非充气轮胎10包括大致环形的内圈20，该内圈接合安装有轮胎10的车轮60。车轮60具有旋转轴线12，轮胎10绕该旋转轴线旋转。大致环形的内圈20包括内表面23和外表面24，并且可以由交联或未交联的聚合物制成。在一个实施方案中，大致环形的内圈20可以由热塑性材料制成，诸如热塑性弹性体、热塑性聚氨酯或热塑性硫化橡胶。在另一个实施方案中，大致环形的内圈20可以由橡胶、聚氨酯或其他合适的材料制成。在本申请中，术语“聚合物”是指交联或未交联的聚合物。对于施加的较小载荷，大致环形的内圈20可以与车轮60粘合地接合，或者可以经历一些化学结构变化以使其结合到车轮60。对于施加的较大载荷，大致环形的内圈20可以经由某种形式的机械连接(诸如配合装配)接合到车轮60，但是机械连接也可用于支撑较小的载荷。机械接合可以为车轮60和大致环形的内圈20二者提供额外的强度以支撑施加的较大载荷。此外，机械连接还具有易于互换的额外优点。例如，如果需要更换非充气轮胎10，则通常可以将环形内圈20从车轮60上拆卸并且更换。然后可以将车轮60重新安装到车辆的车轴上，从而允许车轮60可重复使用。在另一个实施方案中，内圈20可以通过机械连接和粘合连接的组合而连接到车轮60。继续参照图1、图2和图3，非充气轮胎10进一步包括包围互连腹板40(下文讨论)的大致环形的外圈30。外圈30可以被配置为在围绕并且包括接地区32(见图2)的区域变形，这减小了振动并且增加乘坐舒适性。然而，由于在一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非充气轮胎，包括：/n大致环形的内圈，所述内圈具有旋转轴线；/n可变形的大致环形的外圈；以及/n柔性互连腹板，所述柔性互连腹板在所述内圈和所述外圈之间延伸，所述互连腹板在所述轮胎的每个径向截面处包括至少两个径向相邻的腹板元件层，所述腹板元件限定多个大致多边形的开口并且包括多个径向腹板元件和多个不同的切向腹板元件，所述多个径向腹板元件相对于径向延伸穿过所述旋转轴线的平面倾斜，所述多个不同的切向腹板元件大致横向于所述径向平面，/n其中每个大致多边形的开口由多个顶点限定，/n其中所述多个顶点中的每个顶点由过渡元素限定，所述过渡元素沿着所述腹板元件的长度的至少一部分改变相关联的腹板元件的厚度，/n其中所述过渡元素选自由半径、椭圆过渡部和样条曲线组成的组，并且/n其中当施加载荷时，大量的所述载荷由在拉伸状态下工作的多个所述腹板元件支撑，/n其中在所述旋转轴线上方的区中的多个所述径向腹板元件承受拉力，而在所述载荷和接地区之间的区中的至少一些所述径向腹板元件屈曲，并且多个所述切向腹板元件通过所述柔性互连腹板分布所述载荷。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171010 US 62/570,1471.一种非充气轮胎，包括：
大致环形的内圈，所述内圈具有旋转轴线；
可变形的大致环形的外圈；以及
柔性互连腹板，所述柔性互连腹板在所述内圈和所述外圈之间延伸，所述互连腹板在所述轮胎的每个径向截面处包括至少两个径向相邻的腹板元件层，所述腹板元件限定多个大致多边形的开口并且包括多个径向腹板元件和多个不同的切向腹板元件，所述多个径向腹板元件相对于径向延伸穿过所述旋转轴线的平面倾斜，所述多个不同的切向腹板元件大致横向于所述径向平面，
其中每个大致多边形的开口由多个顶点限定，
其中所述多个顶点中的每个顶点由过渡元素限定，所述过渡元素沿着所述腹板元件的长度的至少一部分改变相关联的腹板元件的厚度，
其中所述过渡元素选自由半径、椭圆过渡部和样条曲线组成的组，并且
其中当施加载荷时，大量的所述载荷由在拉伸状态下工作的多个所述腹板元件支撑，
其中在所述旋转轴线上方的区中的多个所述径向腹板元件承受拉力，而在所述载荷和接地区之间的区中的至少一些所述径向腹板元件屈曲，并且多个所述切向腹板元件通过所述柔性互连腹板分布所述载荷。


2.根据权利要求l所述的非充气轮胎，其中所述多个顶点包括由半径限定的第一多个顶点和由样条曲线限定的第二多个顶点。


3.根据权利要求l所述的非充气轮胎，其中所述多个顶点包括由半径限定的多个顶点。


4.根据权利要求3所述的非充气轮胎，其中所述半径大于平均元件厚度的125％。


5.根据权利要求l所述的非充气轮胎，进一步包括胎面承载层，所述胎面承载层固定到所述外圈的径向外表面，所述胎面承载层支撑支撑在拉伸状态下工作的所述腹板元件。


6.根据权利要求l所述的非充气轮胎，其中所述多个大致多边形的开口包括具有第一形状的第一多个大致多边形的开口和具有不同于所述第一形状的第二形状的第二多个大致多边形的开口。


7.根据权利要求6所述的非充气轮胎，其中所述第一多个大致多边形的开口包括多个内六边形开口和多个外六边形开口，并且其中所述第二多个大致多边形的开口包括多个内梯形开口和多个外梯形开口。
<...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明·D·克诺斯普，
申请(专利权)人：普利司通美国轮胎运营有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US