预应变非充气轮胎及其制造方法技术

一种预应变非充气轮胎具有内圈、外圈以及从该内圈延伸到该外圈的多个聚合物连接元件。该预应变非充气轮胎通过包括以下步骤的方法制成：形成初始非充气轮胎；以及使该多个聚合物连接元件中的一个聚合物连接元件的至少一部分应变。部分应变。部分应变。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预应变非充气轮胎及其制造方法


[0001]本公开涉及一种非充气轮胎。更具体地，本公开涉及具有预应变部件的非充气轮胎。

技术介绍

[0002]已开发出各种能使轮胎在未充气或充气不足状态下行驶的轮胎构造。非充气轮胎不需要充气，而“防爆轮胎”在被刺穿和损失全部或部分加压空气后可以继续在相对高速下行驶延长的时间。非充气轮胎可包括多个轮辐、织带或将内圈连接到外圈的其他连接元件。
[0003]当非充气轮胎安装在车辆上时，张力施加在位于轮胎轴线上方的连接元件上，而压缩力施加在轴线下方的连接元件上。压缩力可导致连接元件屈曲。轮辐或织带在张紧时可经历低水平的应变，但在压缩下屈曲时经历高得多的应变。例如，连接元件可在张紧时经历1％-2％的应变，并且当在压缩下屈曲时经受10％-15％的应变。在其它情况下，当在压缩下屈曲时，连接元件可经历至多30％或甚至更高水平的应变。
[0004]可以通过使用用于轮辐或织带的较硬材料来减小压缩下的连接元件上的应变，但这可能对轮胎性能产生不利影响。另选地，可通过使用较厚的轮辐或织带来减小应变，但这增加了轮胎的重量。在不使用较厚或较硬材料的情况下减小轮辐或织带上的应变将是有益的。

技术实现思路

[0005]在一个实施方案中，制造非充气轮胎的方法包括形成初始轮胎，该初始轮胎包括具有内径的内圈、具有第一外径的外圈以及从内圈延伸到外圈的多个连接元件。该方法还包括沿径向方向拉伸外圈，直到外圈具有大于第一外径的第二外径。该多个连接元件在该外圈的该拉伸期间保持连接到内圈和外圈，使得该外圈在径向方向上的拉伸导致该多个连接元件在径向方向上拉伸。在该外圈的拉伸之后，该多个连接元件保持连接到内圈和外圈。
[0006]在另一个实施方案中，预应变非充气轮胎具有内圈、外圈以及从该内圈延伸到该外圈的多个聚合物连接元件。该预应变非充气轮胎通过包括以下步骤的方法制成：形成初始非充气轮胎；以及使该多个聚合物连接元件中的一个聚合物连接元件的至少一部分应变。
[0007]在又一个实施方案中，制造非充气轮胎的方法包括提供多个轮胎部件，每个轮胎部件包括内圈部分、外圈部分和连接元件中的至少一者，该连接元件被构造成将内圈部分连接到外圈部分。该方法还包括拉伸轮胎部件中的至少一个轮胎部件，直到连接元件已从第一长度拉伸到第二长度。该方法还包括组装多个轮胎部件以形成非充气轮胎。
附图说明
[0008]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。
[0009]图1是未变形的非充气轮胎的前视图；
[0010]图2是图1的非充气轮胎在承受载荷时变形的前视图；
[0011]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；
[0012]图4是未变形的非充气轮胎的另一实施方案的前视图；
[0013]图5是样品材料的应力/应变曲线；
[0014]图6是样品材料与已被预应变200％的相同材料的样品相比的应力/应变曲线；
[0015]图7是样品材料与已被预应变400％的相同材料的样品相比的应力/应变曲线；
[0016]图8是样品材料与已被预应变600％的相同材料的样品相比的应力/应变曲线；
[0017]图9A是初始非充气轮胎的一部分的透视图；
[0018]图9B是非充气初始轮胎的该部分在预应变过程之后的透视图；
[0019]图10A至图10B是示出用于预应变轮胎的锥形模具的示意图；
[0020]图11是由多个铰链连接的腹板区段形成的非充气轮胎的一个实施方案的透视图；
[0021]图12A是非充气轮胎的一个实施方案的一部分的前视图，该非充气轮胎具有铰链连接到外圈的腹板；
[0022]图12B是图12A所示的外圈的一部分的透视图；并且
[0023]图12C是图12A的腹板和外圈之间的铰链连接的细节图。
具体实施方式
[0024]图1至图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具有内表面23和外表面24，并且可以由交联或未交联的聚合物制成。在本公开中，术语“聚合物”是指交联或未交联的聚合物。
[0025]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。
[0026]继续参考图1至图3，非充气轮胎10还包括围绕互连的腹板40的大致环形的外圈30，该互连的腹板连接到大致环形的内圈20。在另选实施方案中，多个轮辐或其他连接装置将内圈连接到外圈。
[0027]外圈30可以被构造成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，由于在一些实施方案中非充气轮胎10不具有侧壁，所以大致环形的外圈30与互连腹板40结合也可以增加轮胎10的横向刚度，使得轮胎10在远离接地区32的部分中不会发生不可接受的变形。
[0028]在一个实施方案中，大致环形的内圈20和大体环形的外圈30由与互连腹板40相同的材料制成。大致环形的内圈20和大致环形的外圈30以及互连腹板40可以通过注射成型或压缩成型、可浇铸的聚合物或本领域中公知的任何其他方法制成，并且可以同时形成，以便通过包括内圈20、外圈30和互连腹板40的材料的冷却和凝固来形成它们的附接。
[0029]如图1所示，大致环形的外圈30可以具有径向外表面34，胎面承载层70附接到该径向外表面。可以通过粘合或使用本领域中通常可用的其他方法完成附接。
[0030]如图1至图3所示，非充气轮胎10的互连腹板40将大致环形的内圈20连接到大致环形的外圈30。在所示的实施方案中，互连腹板40具有腹板元件42的至少两个径向相邻的层56、58，这些层限定多个大致多边形的开口50。换句话说，通过至少两个相邻的层56、58，穿过非充气轮胎10的任何径向部分的从旋转轴线12延伸到大致环形的外圈30的切片穿过或横越至少两个大致多边形的开口50。多边形开口50可以形成各种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种制造非充气轮胎的方法，所述方法包括：形成初始轮胎，所述初始轮胎具有：内圈，所述内圈具有内径，外圈，所述外圈具有第一外径，和多个连接元件，所述多个连接元件从所述内圈延伸到所述外圈；以及沿径向方向拉伸所述外圈，直到所述外圈具有大于所述第一外径的第二外径，其中所述多个连接元件在所述外圈的所述拉伸期间保持连接到所述内圈和所述外圈，使得所述外圈在径向方向上的所述拉伸导致所述多个连接元件在径向方向上拉伸，并且其中在所述外圈的所述拉伸之后，所述多个连接元件保持连接到所述内圈和所述外圈。2.根据权利要求1所述的方法，还包括使所述外圈松弛，从而允许所述外圈收缩至大于所述第一外径且小于所述第二外径的第三外径。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述外圈的所述拉伸导致所述内圈从第一内径拉伸至大于所述第一内径的第二内径。4.根据权利要求1所述的方法，其中所述内圈的内径在所述外圈的所述拉伸期间保持恒定。5.根据权利要求1所述的方法，其中所述外圈的所述拉伸包括将所述初始轮胎放置在锥形模具的小端上，并且将所述初始轮胎相对于所述锥形模具朝向大端移动。6.根据权利要求1所述的方法，其中所述外圈的所述拉伸包括向所述多个连接元件中的至少一个连接元件施加至少50％的应变。7.根据权利要求1所述的方法，其中所述初始轮胎的所述形成包括模制所述初始轮胎。8.根据权利要求1所述的方法，其中所述初始轮胎的所述形成包括：形成多个初始轮胎部件；以及组装所述多个初始轮胎部...

【专利技术属性】
技术研发人员：本杰明，
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：