具有带层的轮胎胎面制造技术

一种非充气轮胎包括具有旋转轴线的内圈和与该内圈同轴的外圈。该非充气轮胎进一步包括从该内圈延伸到该外圈的支撑结构以及围绕该外圈延伸的周向胎面。该周向胎面包括由单一材料构成的带层和直接附接到该带层的胎面橡胶层。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有带层的轮胎胎面
本公开涉及轮胎胎面及其制造方法。更具体地，本公开涉及具有附接到胎面橡胶层的带层的轮胎胎面及其制造方法。
技术介绍
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、腹板或将内圈连接到外圈的其他支撑结构。在一些非充气轮胎中，周向胎面可包裹在轮胎的外圈周围。周向胎面可包含剪切元件，该剪切元件具有设置在上部非弹性区域和下部非弹性区域之间的弹性区域。剪切元件也可称为剪切带、胎面带或薄的环形高强度带元件。当在充气轮胎中使用时，剪切元件在轮胎被加压时充当抗拉构件。当在非充气轮胎中或在未加压或部分加压状态的充气轮胎中使用时，剪切元件充当结构压缩构件。
技术实现思路
在一个实施方案中，非充气轮胎包括具有旋转轴线的内圈和与该内圈同轴的外圈。该非充气轮胎进一步包括从该内圈延伸到该外圈的支撑结构以及围绕该外圈延伸的周向胎面。该周向胎面包括由单一材料构成的带层和直接附接到该带层的胎面橡胶层。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侧视图；图2是图1的非充气轮胎在承受载荷时变形的侧视图；图3为示意图，其示出了非充气轮胎的一个实施方案的局部截面；图4为示意图，其示出了非充气轮胎的另选实施方案的局部截面；图5为示意图，其示出了非充气轮胎的另一个另选实施方案的局部截面；图6为示意图，其示出了非充气轮胎的又一个另选实施方案的局部截面；图7为示出带层厚度与带层模量的曲线图；图8A是用于形成圆筒的反向流动成型系统的一个实施方案的截面视图；图8B是图8A的反向流动成型系统的前视图；图9A是金属旋压系统的一个实施方案的透视图，其示出了处于各个变形阶段的金属板；并且图9B是图9A的金属旋压系统的透视图，其示出了最终形式的金属板。具体实施方式图1和图2示出了非充气轮胎10的一个实施方案。非充气轮胎10仅为示例性图示，并非旨在进行限制。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，该大致环形的内圈接合安装有轮胎10的轮辋(未示出)。大致环形的内圈20具有内表面23和外表面24，并且可以由弹性体材料或金属制成。非充气轮胎10还包括围绕互连腹板40的大致环形的外圈30，该互连腹板是连接到大致环形的内圈20的支撑结构。在另选实施方案中，多个轮辐或其他支撑结构将内圈连接到外圈。外圈30可以被构造成在围绕并且包括接地区32(参见图2)的区域48变形，这减小了振动并且增加乘坐舒适性。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。在另选实施方案中，大致环形的内圈、大致环形的外圈和互连腹板中的至少一者由不同的材料制成。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。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。在其他实施方案(未示出)中，可采用其他腹板构型。在另一个实施方案(未示出)中，可采用轮辐或其他支撑结构来代替腹板。图3为示意图，其示出了非充气轮胎100的一个实施方案的局部截面。在此实施方案中，非充气轮胎100包括轮胎结构，该轮胎结构具有内圈110、外圈120和从内圈延伸到外圈的支撑结构130。在一个实施方案中，支承结构130为腹板，诸如图1和图2所示的腹板。在另选实施方案中，支撑结构包括多个轮辐。然而，应当理解，可以采用任何支撑结构。非充气轮胎100包括与外圈120具有相同宽度的周向胎面。周向胎面包括由单一材料构成的带层140。胎面橡胶层150直接附接到带层140。所示结构通过抵抗围绕其中性轴线的弯曲来承载施加的负载。带层140的弯曲有助于承载非充气轮胎100上的负载。如果将金属或其他无损耗材料用于带层140，则可减少组件的滚动阻力和发热。这与具有钢帘线层片的现有聚合物剪切层不同。此类聚合物剪切层以高滚动阻力和发热为代价提供承载能力。带层140的单一材料可为复合材料或多种材料的共混物，但带层140不是由不同的材料层形成的。在一个实施方案中，带层140由钢构成。在一个具体实施方案中，带层140由超高强度钢构成。其他示例性材料包括但不限于橡胶、其他金属(诸如铝、黄铜、铜和不锈钢)或聚合物材料(包括聚氨酯、聚酯和聚氯乙烯(PVC))。可用由具有高极限拉伸强度和具有低表面粗糙度的表面光洁度的材料构成的带层来实现有利的性能。在一个实施方案中，带层由具有至少60,000磅力/平方英寸(即，60ksi或410MPa)的极限拉伸强度的材料构成。在另一个实施方案中，带层由具有至少120,000磅力/平方英寸(即，120ksi或830MPa)的极限拉伸强度的材料构成。在又一个实施方案中，带层由具有至少200,000磅力/平方英寸(即，200ksi或1400MPa)的极限拉伸强度的材料构成。由具有高极限拉伸强度的材料构成的带层具有更好的疲劳寿命。另外，在一个实施方案中，带层由平均表面粗糙度小于1000微英寸(即，25微米)的材料构成。在另一个实施方案中，带层由平均表面粗糙度小于64微英寸(即，1.6微米)的材料构成。在又一个实施方案中，带层由平均表面粗糙度小于32微英寸(即，0.8微米)的材料构成。虽然更粗糙的光洁度可能对附着更好，但已发现更精细的光洁度对疲劳寿命更好。上述极限拉伸强度和平均表面粗糙度可存在于已通过喷丸强化或激光冲击强化工艺制备的高强度钢中。高强度钢可为特种钢并且可接受特殊热处理。铝和钛也可表现出上述极限拉伸强度和平均表面粗糙度。在所示实施方案中，带层140具有带高度(即，带厚度)HB，并且胎面橡胶层150具有大于带高度HB的胎面高度(即，胎面厚度)HT。在一个已知实施方案中，带高度在0.010英寸和0.300英寸(0.254mm至7.62mm)之间。然而，可采用其他布置。图4为示意图，其示出了非充气轮胎200的另选实施方案的局部截面。除下文指出的差异外，非充气轮胎200与本文所述的非充气轮胎100基本上相同。类似的附图标号用于类似的元件。在此实施方案中，周向胎面包括带层210和胎面橡胶层220。这里，带层210具有带高度HB，并且胎面橡胶层220具有等于带高度HB的胎面高度HT。图5为示意图，其示出了非充气轮胎300的另一个另选实施方案的局部截面。除了以下指出的差异之外，非充气轮胎300本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种非充气轮胎，所述非充气轮胎包括：/n内圈，所述内圈具有旋转轴线；/n外圈，所述外圈与所述内圈同轴；/n支撑结构，所述支撑结构从所述内圈延伸到所述外圈；和/n周向胎面，所述周向胎面围绕所述外圈延伸，所述周向胎面包括由单一材料构成的带层和直接附接到所述带层的胎面橡胶层。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190104 US 62/788,6811.一种非充气轮胎，所述非充气轮胎包括：
内圈，所述内圈具有旋转轴线；
外圈，所述外圈与所述内圈同轴；
支撑结构，所述支撑结构从所述内圈延伸到所述外圈；和
周向胎面，所述周向胎面围绕所述外圈延伸，所述周向胎面包括由单一材料构成的带层和直接附接到所述带层的胎面橡胶层。


2.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述带层直接附接到所述外圈。


3.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述带层的所述单一材料是金属材料。


4.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述带层的所述单一材料是聚合物材料。


5.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述单一材料具有至少410MPa的极限拉伸强度。


6.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述单一材料具有至少830MPa的极限拉伸强度。


7.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中所述单一材料具有至少1400MPa的极限拉伸强度。


8.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚当·K·内斯比特，J·J·格里贝尔，B·P·纳尔逊，B·E·里迈，B·S·普洛特纳，
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