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      改進(jìn)的剪切帶的制作方法

      文檔序號:3942405閱讀:279來源:國知局
      專利名稱:改進(jìn)的剪切帶的制作方法
      技術(shù)領(lǐng)域
      本發(fā)明提供一種用于非充氣輪胎、充氣輪胎和其它技術(shù)的改進(jìn)的 剪切帶。改進(jìn)的剪切帶獨(dú)特地構(gòu)造為單獨(dú)層的復(fù)合材料。單獨(dú)層選自 某些具有特殊物理性能的材料,當(dāng)以這里描述的特定方式結(jié)合時,所 述物理性能提供超過僅由單獨(dú)材料之一構(gòu)成的剪切帶的總體物理特性 和性能特征。在輪胎結(jié)構(gòu)中使用時,也能夠獲得改進(jìn)的滾動阻力。
      背景技術(shù)
      已經(jīng)公開了使用獨(dú)特環(huán)行帶的輪胎。例如,6,769,465號美國專利 涉及一種結(jié)構(gòu)支撐的彈性輪胎,它沒有內(nèi)部空氣壓力而支撐載荷。在 典型實(shí)施例中,該非充氣輪胎包括地面接觸部分和側(cè)壁部分,其從胎 面部分徑向向內(nèi)延伸并且錨定到胎圈部分中,所述胎圈部分適合于在 輪胎旋轉(zhuǎn)過程中保持緊固到車輪上。胎面部分徑向向內(nèi)設(shè)置有加強(qiáng)環(huán) 形帶。該剪切帶包括至少一層剪切層、粘附在剪切層的徑向向內(nèi)范圍 的第一膜層和粘附在剪切層的徑向向外范圍的第二膜層。每個膜層的 縱向彈性模量充分地大于剪切層的動態(tài)剪切模量,以便在承受負(fù)載時, 輪胎的地面接觸部分通過剪切層中的剪切應(yīng)變變形為平面接觸區(qū)域, 同時保持膜層的恒定長度。膜層的相對位移基本上通過剪切層中的剪 切應(yīng)變發(fā)生。6,769,465號美國專利的發(fā)明提供了幾種優(yōu)點(diǎn),包括例如 在沒有充氣壓力情況下運(yùn)轉(zhuǎn)的能力和稍微不受地面接觸壓力影響調(diào)整 輪胎垂直剛度的靈活性。
      作為進(jìn)一步的例子,公開號為2004/0159385的美國專利申請也涉 及一種非充氣輪胎。在典型實(shí)施例中,該非充氣輪胎包括外部環(huán)形剪 切帶和多個網(wǎng)狀輪輻,所述多個網(wǎng)狀輪輻橫向延伸并從環(huán)形帶徑向向 內(nèi)延伸并錨定在車輪或者輪轂中。在某些典型實(shí)施例中,環(huán)形剪切帶 可以進(jìn)一步包括剪切層、至少一個粘附在所述剪切層的徑向向內(nèi)范 圍的第一膜層和至少一個粘附在所述剪切層的徑向向外范圍的第二膜
      7層。在負(fù)載情況下,環(huán)形帶通過包括環(huán)形帶剪切變形的機(jī)構(gòu)在與地面 的接觸區(qū)域變形。除了不需要充氣壓力運(yùn)轉(zhuǎn)的能力之外,公開號為
      2004/0159385的發(fā)明提供的優(yōu)點(diǎn)包括在接觸區(qū)域的整個長度上的更加 均勻的地面接觸壓力,該優(yōu)點(diǎn)因此提供與充氣輪胎類似的性能特征而 不具有現(xiàn)有技術(shù)中非充氣輪胎的某些缺點(diǎn)。
      如上所述參考文件的典型實(shí)施例所述,兩者都使用了包括剪切層 的環(huán)形剪切帶,以在輪胎中提供需要的性能優(yōu)點(diǎn)。如下面所述,申請 人發(fā)現(xiàn)了輪胎剪切層的有利結(jié)構(gòu),其甚至進(jìn)一步增強(qiáng)環(huán)形帶的性能能 力。這種剪切層的改進(jìn)結(jié)構(gòu)已經(jīng)在充氣輪胎、非充氣輪胎和其它產(chǎn)品 中應(yīng)用。此外,如果愿意能夠獲得在剪切層中不必使用附加的加強(qiáng)元 件的優(yōu)點(diǎn)。

      發(fā)明內(nèi)容
      在下面的說明書中,將部分說明本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn),或者說從 說明書中本發(fā)明的目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)將變得明朗,或者說通過實(shí)施本發(fā)明可 以得知本發(fā)明的目標(biāo)和優(yōu)點(diǎn)。
      在本發(fā)明的一個典型實(shí)施例中,提供了一種定義了徑向方向的剪 切帶。所述剪切帶包括具有總體動態(tài)剪切模量的復(fù)合材料剪切層。所
      述復(fù)合材料剪切層至少包括(0具有第一動態(tài)剪切模量和第一總體 積分?jǐn)?shù)的一層或更多層;(ii)具有第二動態(tài)剪切模量和第二總體積分
      數(shù)的一層或更多層。第二動態(tài)剪切模量與第一動態(tài)剪切模量的比率為
      至少大約3。復(fù)合材料剪切帶的層在具有第一動態(tài)剪切模量的層和具有 第二動態(tài)剪切模量的層之間以交替的方式設(shè)置。至少第一膜層粘附在 復(fù)合材料剪切層的徑向向內(nèi)范圍,至少第二膜層粘附在復(fù)合材料剪切 層的徑向向外范圍。膜層之一的縱向拉伸模量與復(fù)合材料剪切層的總
      體動態(tài)剪切模量的比率為至少大約100: 1。對于這個典型實(shí)施例,具
      有第一動態(tài)剪切模量的層包括至少一種當(dāng)應(yīng)變在大約15%和大約30% 之間時具有小于大約0.2滯后的材料。作為選擇,具有第一動態(tài)剪切模 量的層包括至少一種當(dāng)應(yīng)變在大約15%和大約30%之間時具有小于大 約0.1滯后的材料。進(jìn)一歩對于該典型實(shí)施例,具有第二動態(tài)剪切模量 的層可以包括至少一種當(dāng)應(yīng)變在大約0.1%和大約2%之間時具有小于大約0.07滯后的材料。作為選擇,具有第二動態(tài)剪切模量的層可以包
      括至少一種當(dāng)應(yīng)變在大約0.1%和大約2%之間時具有小于大約0.04滯
      后的材料。僅作為實(shí)例,這些剪切帶的典型實(shí)施例可以合并入輪胎中, 每個輪胎都具有地面接觸部分和胎面部分。
      在本發(fā)明的另外一個典型實(shí)施例中,提供了一種設(shè)置在車輪上的 輪胎,輪胎定義了徑向方向。所述輪胎包括地面接觸胎面部分。加強(qiáng) 環(huán)形帶也被包括并且從胎面部分徑向向內(nèi)設(shè)置。加強(qiáng)環(huán)形帶包括具有
      總體動態(tài)剪切模量的復(fù)合材料剪切層。所述復(fù)合材料剪切層包括(i) 由具有第一動態(tài)剪切模量和第一總體積分?jǐn)?shù)的材料構(gòu)成的一層或更多 層;(ii)由具有第二動態(tài)剪切模量和第二總體積分?jǐn)?shù)的材料構(gòu)成的一
      層或更多層。第二動態(tài)剪切模量與第一動態(tài)剪切模量的比率為至少大
      約3。具有第一或第二動態(tài)剪切模量的材料的層沿著輪胎的徑向方向在
      第一動態(tài)剪切模量和第二動態(tài)剪切模量之間以交替方式設(shè)置。提供了 一種把帶和胎面部分安裝到車輪上的支撐結(jié)構(gòu)。所述支撐結(jié)構(gòu)從加強(qiáng) 環(huán)形帶徑向向內(nèi)設(shè)置。至少第一膜層粘附到復(fù)合材料剪切層的徑向向 內(nèi)范圍。至少第二膜層粘附到復(fù)合材料剪切層的徑向向外范圍。膜層 之一的縱向拉伸模量與復(fù)合材料剪切層的總體動態(tài)剪切模量的比率為
      至少大約100: 1。
      在本發(fā)明的另一個典型實(shí)施例中,提供了一種設(shè)置在車輪上的輪 胎。所述輪胎具有地面接觸胎面部分和加強(qiáng)環(huán)形帶,所述加強(qiáng)環(huán)形帶 從胎面部分徑向向內(nèi)設(shè)置。所述帶包括具有總體動態(tài)剪切模量的復(fù)合
      材料剪切層。所述復(fù)合材料剪切層包括i)具有第一動態(tài)剪切模量的 第一剪切層,以及ii)從第一剪切層徑向向外設(shè)置的第二剪切層。第二 剪切層具有第二動態(tài)剪切模量。第二動態(tài)剪切模量與第一動態(tài)剪切模
      量的比率為至少大約3。還提供了將胎面部分和環(huán)形帶與車輪連接起來
      的裝置。至少第一膜層粘附到復(fù)合材料剪切層徑向向內(nèi)范圍。至少第 二膜層粘附到復(fù)合材料剪切層徑向向外范圍。膜層之一的縱向拉伸模
      量與復(fù)合材料剪切層的總體動態(tài)剪切模量的比率為至少大約100: 1。
      參考下面的描述和所附權(quán)利要求,可以更好地理解本發(fā)明的這些 和其它的特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。結(jié)合在這里構(gòu)成本說明書一部分的附圖 描述了本發(fā)明的實(shí)施例并且與描述一起用于解釋本發(fā)明的原理。
      9


      針對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員,在參考附圖的說明書中對本主題進(jìn)行 了完整而開放的公開,包括其最佳模式,在附圖中
      圖1A是說明參考相似帶的地面反作用力的示意圖。
      圖IB是說明具有剪切層的環(huán)形帶的地面反作用力的示意圖。 圖2、 3和4是根據(jù)本發(fā)明的典型實(shí)施例構(gòu)成的剪切帶的剪切層的 復(fù)合材料的剖面圖。
      圖5和6是下面將要描述的某些數(shù)據(jù)的曲線圖。
      圖7是具有這里描述的剪切帶的本發(fā)明的典型實(shí)施例的剖面圖。
      圖8是具有這里描述的剪切帶的本發(fā)明的典型實(shí)施例的部分透視圖。
      圖9是圖8中所示的本發(fā)明的典型實(shí)施例的剖面圖。示出了典型 剪切帶的剖面。
      整個說明書和附圖反復(fù)使用同樣或相似的參考特征,是想要表現(xiàn) 本發(fā)明的相同或相似的特征或元件。
      具體實(shí)施例方式
      定義
      現(xiàn)在將要具體參考本發(fā)明的實(shí)施例,其一個或多個例子在圖中示 出。通過本發(fā)明的解釋提供每個例子,并不意味著對本發(fā)明的限制。 例如,作為一個實(shí)施例的一部分說明或描述的特征可以用于另一個實(shí) 施例,以形成另一第三實(shí)施例。本發(fā)明意在包括這些和其它修改形式 和變化形式。應(yīng)當(dāng)注意,為了討論的目的,在一個或更多附圖中僅記 載了典型輪胎實(shí)施例的一半。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員,利用這里公開 的教導(dǎo),會理解相同或?qū)嵸|(zhì)上相似的特征在輪胎的兩側(cè)上重復(fù)。
      對于這里的公開內(nèi)容,以下術(shù)語定義如下 "復(fù)合材料",這里使用的,意思是由兩層或更多層構(gòu)成。
      "動態(tài)剪切彈性模量"意思是由ASTM D5992測量得到的剪切模 "破裂延長"意思是通過ASTMD412-98a測量并且在IO(TC而不是在環(huán)境溫度下進(jìn)行的拉伸延長。
      "赤道平面"意思是垂直于穿過輪胎的中心線的輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的平面。
      "滯后"意思是動力損失切線(max tan S)。依照ASTM D5992 在MTS 831彈性測試系統(tǒng)上測量材料的動態(tài)特征。記錄在頻率10 Hz 下以及在8(TC下、遭受交替單一正弦剪切應(yīng)力條件下硫化材料樣本(厚 度4 mm截面400 mm2的圓柱形測試片)的反映。以0.1到50%變形振 幅(向外循環(huán))然后50%到0.1% (返回循環(huán))實(shí)現(xiàn)掃描。在向外循環(huán) 期間確定最大剪切模量0* max (單位MPa)和損耗角tan delta的 最大值(maxtan 5)。
      "子午線平面"意思是平行于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線、從所述軸線徑向 向外延伸的平面。
      膜層的"模量"意思是乘以膜層的有效厚度的在圓周方向上1%延 長的彈性的拉伸模量。對于傳統(tǒng)的輪箍鋼帶材料,通過下面的等式6 或7能夠計(jì)算這個模量。這個模量標(biāo)注了撇號(')標(biāo)記。
      "車輪"或"轂"是指任何支撐輪胎并且安裝到車輛軸上的設(shè)備 或結(jié)構(gòu),這里這種術(shù)語是可互換的。
      本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的剪切帶,所述剪切帶可以用于多種產(chǎn)品
      中,包括例如非充氣輪胎、充氣輪胎、和其它技術(shù)。改進(jìn)的剪切帶
      由包括單獨(dú)層的復(fù)合材料構(gòu)成,其依次由某些具有特殊物理特性的材 料構(gòu)成,用這里所述的特殊方式結(jié)合時,其提供滿意地超過僅由單獨(dú) 材料之一構(gòu)成的剪切帶所獲得的總體物理特性和性能特征。僅作為例 子,在某些可用于輪胎結(jié)構(gòu)的實(shí)施例中,能夠獲得改進(jìn)的提高滾動阻 力和輪胎設(shè)計(jì)靈活性。
      作為本發(fā)明的背景技術(shù),參考圖1A和1B可以說明,僅由單一材 料構(gòu)成的剪切帶、單剪切層的有效性。圖1A說明了一個剛性環(huán)形帶 50,包括相似的材料,例如金屬環(huán),其在負(fù)載情況下,不允許超過不 顯著的剪切變形。在圖1A的剛性環(huán)形帶50中,滿足平衡力和彎曲力 矩需求的壓力分布由一對集中力F構(gòu)成,所述一對集中力F位于接觸 區(qū)域的每個端點(diǎn),其一個端點(diǎn)在圖1A中示出。通過對比,圖1B說明 了具有單一剪切層60、內(nèi)部加強(qiáng)層或膜層70和外部加強(qiáng)層或膜層80
      ii6,769,465號美國專利中描述的構(gòu)成的帶的 圖1B的結(jié)構(gòu),指示在剪切層60之內(nèi)的剪切變形,在基本上均勻的地 面接觸區(qū)域中產(chǎn)生滿意的壓力分布Q。更加具體地,當(dāng)膜層70和80 的有效拉伸模量(E,MEMBRANE)與剪切層60的動態(tài)剪切模量G的比率 非常高時(例如,至少大約100比1),負(fù)荷情況下的剪切帶變形實(shí)質(zhì) 上通過剪切層60的剪切變形,伴隨一點(diǎn)膜層70和80的縱向延伸或壓 縮,導(dǎo)致基本上均勻的地面接觸壓力分布Q。
      當(dāng)圖1B的剪切帶基本上通過剪切層60中的剪切變形而變形時, 建立了有利的關(guān)系,允許為了特定的應(yīng)用指定層60的動態(tài)剪切模量G 及其厚度h的值
      (1)
      Peff * R = G * h
      其中
      Prff二預(yù)定的地面接觸壓力
      G =層60的動態(tài)剪切模量
      h =剪切層60的厚度
      R =外部膜層80的徑向位置
      Peff和R是根據(jù)輪胎預(yù)期的用途選擇的設(shè)計(jì)參數(shù)。上面的等式表明,
      剪切層的動態(tài)剪切模量G乘以剪切層60的徑向厚度的乘積近似等于預(yù) 定的地面接觸壓力乘以外部膜層80最外面范圍的徑向位置的乘積。上 面的關(guān)系對于輪胎設(shè)計(jì)者是有利的。例如,為了設(shè)計(jì)用于客車的輪胎, 設(shè)計(jì)者可以選擇設(shè)計(jì)接觸壓力P祖為1.5到2.5 DaN/cr^和其中半徑R 為大約335 mm的輪胎尺寸。通過使得這些值相乘,可以確定"剪切層 因數(shù)"為50.25到83.75 DaN/cm,其能夠用于指定剪切層60的厚度h 和剪切層60的動態(tài)剪切模量G。
      然而,如先前所指出的,在制造具有低滾動阻力和顯示所有需要 的物理特性的單一材料剪切層的輪胎時遇到挑戰(zhàn)。作為說明,己知滾 動阻力和某些物理參數(shù)是成比例的,如下
      (2)
      RR (t,) (W) (TAN 3) (h) 射
      12RR =滾動阻力
      Tmax =在最大剪切角的剪切應(yīng)力
      Ymax =最大剪切角
      tanS =滯后,剪切層材料的應(yīng)力和應(yīng)變之間的相位落后 h =單一剪切層的厚度
      以使得滾動阻力最小化同時也在大約3到大約20 MPa的需要范圍 中提供剪切層的動態(tài)剪切模量的方式從單一剪切層中選擇構(gòu)成剪切帶 的材料之前己經(jīng)需要競爭需要的物理特性之中的妥協(xié)。更加具體地, 很難用單一材料制造剪切層,所述材料同時具有剛性(高動態(tài)剪切模 量G),韌性(具有高破裂延長),和低滯后(低tan 5)。在制造具 有上述三種特性中的任何兩種特性的材料時出現(xiàn)較少困難。例如,材 料可以加工成具有剛性(高動態(tài)剪切模量G)和低滯后(低tan 5), 但是,這樣的結(jié)構(gòu)會典型地導(dǎo)致低、ax。在能夠獲得低滾動阻力RR時, 除非具有較大厚度h的剪切層結(jié)構(gòu)構(gòu)造為減小剪切應(yīng)變S,否則耐久性 較低。然而,增加剪切層的厚度h會不如意地增加輪胎的質(zhì)量。類似 地,選擇提供具有韌性和低滯后的剪切層的材料構(gòu)成剪切層,也會不 幸地出現(xiàn)不可接受的低動態(tài)剪切模量G。此外,為了達(dá)到可接受的Peff, 會增加剪切層的厚度h。最后,選擇既具有剛性又具有韌性的材料,將 提供具有不如意的高滯后的剪切層。
      申請人已經(jīng)確定,可以通過將剪切層60構(gòu)成為由均具有某種單獨(dú) 物理特性的材料制成的不同層的復(fù)合材料來實(shí)現(xiàn)具有需要的PetT,較低 厚度h,和較低滾動阻力RR的剪切層。更加具體地,具有總體需要的 物理特性的剪切帶,可以加工為通過以特殊方式將剪切層構(gòu)成為特殊 選擇材料的復(fù)合材料來克服單一材料的缺點(diǎn)。單獨(dú)材料的復(fù)合材料的 物理特性可以表現(xiàn)需要的物理特性和在需要的厚度h處滾動阻力的改 進(jìn),其對于僅僅由單種、單一材料構(gòu)成的單一剪切層來說是不可能的。 此外,如果需要,剪切層的復(fù)合材料可以由不必利用非彈性加強(qiáng)組分 的這種材料構(gòu)成。作為選擇,本發(fā)明的典型實(shí)施例同樣地可以包括這 種加強(qiáng)組分。
      現(xiàn)在參考圖2,作為實(shí)例,示出了根據(jù)本發(fā)明的一個典型實(shí)施例的 剪切帶,由兩層不同的剪切層10和20構(gòu)成。層10具有動態(tài)剪切模量G10,層20具有剪切模量G2。。為了討論目的,在圖2中剪切層10和
      20記載為在產(chǎn)生每層的某些應(yīng)變的剪切應(yīng)力t作用下。如圖2所示,
      每層10和20分別記載為經(jīng)受產(chǎn)生最大剪切角Y,Qmax和Y2。m股的最大剪
      切應(yīng)變。申請人已經(jīng)確定,通過材料的獨(dú)特組合和選擇,能夠加工由
      組合的剪切層10和20構(gòu)成的剪切帶,以體現(xiàn)較低的滾動阻力RR以及
      比非復(fù)合材料、單層剪切帶更具優(yōu)勢的物理特性。
      如申請人所確定的,相對于層20,層10由具有相對較低的動態(tài)剪切模量G,。的較軟材料構(gòu)成,即使這種材料對于給定的剪切應(yīng)力t在比層20相對較高的應(yīng)變下運(yùn)轉(zhuǎn),其會體現(xiàn)較低的滯后。例如,優(yōu)選地,層10的材料應(yīng)該在IO(TC (通過IO(TC測試的ASTMD412確定)具有大于大約100%的破裂延長,并且作為選擇大于大約180%。此外,動態(tài)剪切模量(通過ASTM D5992確定)應(yīng)該在大約1.5 MPa和5.0 MPa之間,作為選擇在大約2.0MPa和4.0MPa之間。在另一方面,相對于層IO,層20由具有相對較高動態(tài)剪切模量G2。的更具剛性的材料構(gòu)成,當(dāng)這種材料在會遇到的剪切應(yīng)力t的范圍的較低應(yīng)變區(qū)域中運(yùn)轉(zhuǎn)時,其將體現(xiàn)較低滯后。層20的材料應(yīng)該具有比動態(tài)剪切模量G^大大約3倍的動態(tài)剪切模量G2Q,更加滿意地比動態(tài)剪切模量G^大大約6倍。一起形成剪切帶,兩層10和20會體現(xiàn)剛性、韌性和低滯后的總體物理特性,在任何單層中是不存在的。使用在輪胎結(jié)構(gòu)中,產(chǎn)生的剪切帶也可以體現(xiàn)可接受的滾動阻力水平,沒有不需要地提高組合剪切層10和20的總體厚度h的必要性。
      此外,對于如上面討論制造的輪胎,輪胎設(shè)計(jì)者也仍然可以為最終的剪切帶獲得處于所需范圍(3MPa到20MPa)內(nèi)的總體動態(tài)剪切模量Geff。層10和20構(gòu)成的復(fù)合材料剪切梁的總體動態(tài)剪切模量Geff能夠如下計(jì)算(3)
      Geff =1/ ( (Vfl0/G10) + (Vf20/G20))
      其中
      Geff =復(fù)合材料剪切層的有效動態(tài)剪切模量(相似的層的模量必須達(dá)到與復(fù)合材料剪切層相同的剪切剛度)Vf1Q =軟性材料的體積分?jǐn)?shù)
      14G10 =較軟剪切層材料的動態(tài)剪切模量,通過ASTM D5992測量Vf2()=較硬材料的體積分?jǐn)?shù)
      G20 =較硬剪切層材料的動態(tài)剪切模量,通過ASTM D5992測量
      體積分?jǐn)?shù)可以如下計(jì)算Vf10 = h10/hVf20 = h20/h
      其中
      h1()=層10的高度或厚度
      h2()=層20的高度或厚度
      h =所有層的總體厚度一一即h1Q + h20應(yīng)當(dāng)注意,上面給出的體積分?jǐn)?shù)等式適用于當(dāng)h小于輪胎半徑時。在其它的應(yīng)用中,例如,對于小直徑輪胎諸如小腳輪(caster),應(yīng)該用本領(lǐng)域普通技術(shù)人員了解的幾何關(guān)系替換上面的等式。
      作為實(shí)例,假定設(shè)計(jì)者選擇300 mm的半徑R并有兩種材料,從中選擇剪切帶的結(jié)構(gòu)。假定所述材料分別具有30 MPa和3 MPa的動態(tài)剪切模量。以前,由于剪切層的結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)者會為具有動態(tài)模量的剪切帶選擇單一材料,其導(dǎo)致對于剪切層來說可以接受的厚度h,同樣可以用等式(1)計(jì)算。然而,如前所述,剪切層任何單一材料的選擇必然涉及所需物理特性中的折衷,并且不能使得滾動阻力RR最優(yōu)化。選擇相對堅(jiān)硬的材料GO MPa)會降低剪切帶的厚度h,但是也將降低它的耐久性。選擇較軟材料(3 MPa)將提高耐久性,但是代價是提高了厚度h。
      然而,具有層10和20的復(fù)合材料剪切帶可以由高動態(tài)模量和低
      動態(tài)模量材料構(gòu)成,以實(shí)現(xiàn)在所需范圍內(nèi)的Geff。假定層20由具有動
      態(tài)剪切模量30 MPa的材料構(gòu)成,層10由具有動態(tài)剪切模量3 MPa的材料構(gòu)成。在層構(gòu)造為相等體積的情況下,利用上面的等式(3)有效動態(tài)剪切模量Geff應(yīng)為大約6 MPa。利用上面的等式(1)和選擇10 mm厚的剪切帶,結(jié)果Peff應(yīng)為3巴——正好在輪胎設(shè)計(jì)考慮的范圍之內(nèi)。此外,選擇在高應(yīng)變時體現(xiàn)低滯后的材料作為層10,選擇在低應(yīng)變時體現(xiàn)低滯后的材料作為層20,復(fù)合材料將體現(xiàn)可接受的滾動阻力RR。作為實(shí)例,當(dāng)應(yīng)變在15%和30%之間時,層10的材料可以從具
      15有小于大約0.2滯后的材料中選擇,甚至更優(yōu)選地小于大約O.l。作為
      實(shí)例,當(dāng)應(yīng)變在大約0.1%和2%之間時,層20的材料可以從具有小于大約0.07滯后的材料中選擇,甚至更優(yōu)選地小于大約0.04。
      優(yōu)選地,層20的厚度不應(yīng)超過剪切帶的外半徑的2%。由于彎曲小于大約1%,這樣的結(jié)構(gòu)限制應(yīng)變。返回具有300mm半徑輪胎尺寸的實(shí)例,層20可以具有小于大約15mm的厚度,作為選擇,具有小于大約6mm的厚度。
      本發(fā)明不限于如圖2所示的僅僅兩層10和20作為復(fù)合材料剪切帶。相反,剪切帶可以由具有動態(tài)剪切模量為G,?;騁2o材料的多重交替的層構(gòu)成。這可能是需要的,例如,設(shè)計(jì)者選擇小于300mm的半徑R,諸如150 mm。返回上面的實(shí)例,設(shè)計(jì)者具有兩種Geff為大約6 MPa的材料,這可以導(dǎo)致6巴的Prff。在這種情況下,需要剪切帶的多層,從而由較高動態(tài)剪切模量材料G2e構(gòu)成的層的厚度優(yōu)選地不超過剪切帶的外半徑的2°/。。
      相應(yīng)地,圖3說明了本發(fā)明另外一個典型實(shí)施例,其中,體積分?jǐn)?shù)G,o和G加仍然相等(0.5)。然而,示出的剪切帶由三層構(gòu)成。具有相對較高動態(tài)剪切模量02()的兩層20從具有較低動態(tài)剪切模量G,o的相對較軟的層IO徑向向內(nèi)和徑向向外設(shè)置。圖4說明了另外一個典型實(shí)施例,其中,多重交替的選擇材料的層10和20,每個都具有動態(tài)剪切模量Gh)或G2。,用于剪切帶。作為進(jìn)一步的實(shí)例,圖3和圖4的實(shí)施例的結(jié)合也可以可用。本領(lǐng)域的技術(shù)人員,利用這里公開的教導(dǎo),應(yīng)當(dāng)理解可以創(chuàng)建落入當(dāng)前公開內(nèi)容和所附權(quán)利要求中的本發(fā)明的許多實(shí)施例。
      對于較硬剪切層材料G2。與較軟剪切層材料G1Q的動態(tài)模量的各種比率,圖5提供了剛性效率(SE)與層20 (相對較硬層)的體積分?jǐn)?shù)Vf^的曲線圖。申請人已經(jīng)定義了剛性效率(SE)為剪切剛性的實(shí)際提高除以剪切剛性的理想提高(即,如果在較硬材料中沒有剪切應(yīng)變發(fā)生,剪切剛性的提高)。如圖5所示,當(dāng)較硬材料的體積分?jǐn)?shù)Vf20增加時,剛性效率(SE)減少。在體積分?jǐn)?shù)Vf2。為0.50時,G2o與Gu)的比率必須為至少3.0,以獲得50%的效率。G2o與Gn)的比率為6.0,得到大約75%的剛性效率。
      16本發(fā)明可以采用在大約0.3到0.7范圍內(nèi)的體積分?jǐn)?shù)Vf2()。作為選擇,可以使用大約0.5的體積分?jǐn)?shù)Vf2。。應(yīng)當(dāng)理解,在剪切帶中使用超過一層材料(每層具有特殊的動態(tài)剪切模量G》的地方,體積分?jǐn)?shù)Vfx是具有動態(tài)剪切模量GJ勺剪切帶中材料總體積與剪切帶中材料的總體積的比率。換句話說,體積分?jǐn)?shù)的計(jì)算是基于相對于剪切帶中材料的總體積的目前具有特殊動態(tài)剪切模量的材料總體積,而不是基于特殊層的體積分?jǐn)?shù),因?yàn)榭梢猿霈F(xiàn)多層材料。返回等式(3),由多層材料構(gòu)成的剪切帶的體積分?jǐn)?shù)可以利用下面的等式計(jì)算
      (4)
      Vfx =hx/h
      其中,
      Vfx =具有特殊動態(tài)剪切模量Gx的材料的總體積分?jǐn)?shù)hx =由具有特殊動態(tài)剪切模量Gx的材料構(gòu)成的所有層的總高度或厚度
      h =剪切帶中所有層的總體厚度。
      申請人還確定,提高用于層20的較硬材料的動態(tài)剪切模量&0會顯著改進(jìn)總體復(fù)合材料剪切帶的滾動阻力RR。假定,G,。為2.0 MPa并且體積分?jǐn)?shù)V&。和Vf加相等,圖6提供了一個滾動阻力效率(RRE)與G加曲線圖。這里滾動阻力效率(RRE)定義為,滾動阻力RR的實(shí)際提高除以滾動阻力RR的理想提高,利用下面的等式根據(jù)剪切層的分布計(jì)算滾動阻力
      (5)
      RR = (G10) (V&。 do腿)(tan ^ + (G2()) CVf2(0 (Y20max) (tan S2)其中
      RR =滾動阻力
      G10=較軟剪切層材料的動態(tài)剪切模量,通過ASTM D5992
      Vf1Q =軟材料的體積分?jǐn)?shù)Y 10max =層10的材料的最大剪切角
      G20=較硬剪切層材料的動態(tài)剪切模量,通過ASTM D5992頁
      Vf2() =較硬材料的體積分?jǐn)?shù)
      Y 20腿x =層20的材料的最大剪切角雖然,根據(jù)經(jīng)驗(yàn),當(dāng)G2。提高時,曲線實(shí)際上不可能變?yōu)橹本€,圖6
      證明,從在層20經(jīng)歷低應(yīng)變時體現(xiàn)低滯后的材料中選擇層20的結(jié)果是,只要G2。相對于G,。足夠高,較硬材料的滾動阻力RR分布有效地
      變?yōu)榱恪?br> 現(xiàn)在描述在各種非充氣輪胎結(jié)構(gòu)中本發(fā)明的附加典型實(shí)施例。然而,如本領(lǐng)域技術(shù)人員利用這里公開教導(dǎo)可以理解,應(yīng)當(dāng)理解的是,本發(fā)明不限于非充氣輪胎,并且相反地可以用于充氣輪胎以及其它技術(shù)。此外,下面公開的內(nèi)容僅作為典型的輪胎實(shí)施例,本發(fā)明許多其它的實(shí)施例以及方法落入所附權(quán)利要求中說明的本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
      相應(yīng)地,作為實(shí)例,圖7示出了依照本發(fā)明的一個典型實(shí)施例的
      結(jié)構(gòu)支撐彈性輪胎。圖7示出的輪胎100具有地面接觸胎面部分110;
      側(cè)壁部分150,從胎面部分UO徑向向內(nèi)延伸;和胎圈部分160,在側(cè)壁部分150的末端。所述胎圈部分160錨定輪胎100到車輪15上。胎面部分110、側(cè)壁部分150和胎圈部分160定義了一個中空、環(huán)形空間105。
      加強(qiáng)環(huán)形帶從胎面部分110徑向向內(nèi)設(shè)置。在圖7示出的典型實(shí)施例中,環(huán)形帶包括如上面所述構(gòu)成的剪切層10和20的復(fù)合材料。盡管只示出了兩層10和20,應(yīng)當(dāng)理解,如前面所述可以使用多層。環(huán)形帶進(jìn)一步包括第一膜層130,具有粘附到剪切層IO徑向最內(nèi)范圍的加強(qiáng)層131和132;第二膜層140,具有粘附到剪切層20徑向最外范圍的加強(qiáng)層141和142。
      胎面部分110可以沒有凹槽或具有多個縱向定向的胎面凹槽115,在其間形成基本上縱向的胎面肋116。骨116可以進(jìn)一步橫向或縱向分割,形成適合特殊車輛應(yīng)用使用要求的胎面圖案。胎面凹槽115可以具有與輪胎的計(jì)劃用途一致的任何深度。第二膜層140從胎面凹槽的底部徑向向內(nèi)偏移足夠的距離,以保護(hù)第二膜層的結(jié)構(gòu)不被胎面部分的切割或小刺穿破壞。根據(jù)計(jì)劃的輪胎用途,偏移距離增加或減少。例如,重型卡車輪胎一般采用大約5到7 mm的偏移距離。
      18第一膜層130和第二膜層140的每層包括嵌入在彈性體涂層中的 基本上不能延長的加強(qiáng)繩索。由于輪胎由彈性體材料構(gòu)成,膜層130
      和140利用材料的硫化作用粘附到剪切層10和20上。把膜層130和 140粘附到剪切層120上的任何適合的化學(xué)、粘附粘接或機(jī)械固定方法 都在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。每個剪切層10和20可以由多種材料構(gòu)成。 作為實(shí)例,這樣的材料可以包括橡膠、聚亞安酯和熱塑性彈性體。 所述材料可以利用任何適合的粘接或機(jī)械固定方法互相粘附。
      層131-132和141-142的加強(qiáng)元件可以是傳統(tǒng)輪胎中幾種適合用做 輪胎帶狀加強(qiáng)的幾種材料中的任意一種,例如鋼絲或鋼索、聚芳族 酰胺或其它高模數(shù)紡織品。對于這里描述的說明性輪胎,加強(qiáng)為四根 直徑0.28mm的金屬絲(4X0.28)的鋼索。盡管這里公開的本發(fā)明的 變化對于每個膜層具有鋼索加強(qiáng)層,任何滿足環(huán)形帶必需的拉伸剛性、 彎曲剛性和壓縮抗彎阻抗特性需求的合適材料都可用于膜層。換句話 說,膜層結(jié)構(gòu)可以是幾種選擇形式中的任何一種,諸如相似的材料、 纖維加強(qiáng)基質(zhì)(matrix)或具有離散的加強(qiáng)元件的層。
      在第一膜層130中,層131和132具有基本上平行的繩索,所述 繩索以相對于輪胎赤道平面的一個角度定向,各自層的繩索具有相對 的定向。SP,在層131中為角度+a,在層132中為角度一a。類似地, 對于第二膜層140,層141和142具有基本上平行的繩索,所述繩索分 別以相對于赤道平面的角度+ P和一P的角度定向。在這些情況下,在 臨近的層之間繩索的夾角是指定的角度(x或P的兩倍。角度a和(3典 型地在大約10°到大約45°范圍之內(nèi),或更優(yōu)選地在大約20°到大約35° 范圍之內(nèi),或更優(yōu)選地在大約25。到大約30。范圍之內(nèi)。然而,在膜層 中成對的層的繩索以彼此相等并且相對的角度定向是不需要的。例如, 可能需要成對的層的繩索相對于輪胎赤道平面是不對稱的。
      每個層131、 132和141、 142的繩索嵌入在彈性體涂層中,所述 涂層典型地具有大約20MPa的動態(tài)剪切模量。優(yōu)選地,涂層的動態(tài)剪 切模量大于剪切層10和20的復(fù)合材料的總體動態(tài)剪切模量Geff (下面 進(jìn)一步討論),以確保環(huán)形帶的變形主要是由于組合的剪切層10和20 中的剪切變形。
      剪切層10和20的復(fù)合材料的總體動態(tài)剪切模量Gd與膜層130
      19和140的有效縱向拉伸模量E,me固rane之間的關(guān)系控制施加負(fù)載情況 下的環(huán)形帶變形。利用傳統(tǒng)輪胎帶狀材料的膜層的有效拉伸模量 E'mem肌ane可以用下面的等式估計(jì)
      (6)
      (2D+〖:
      2U —一
      P — D
      2-(l + 。,2(2a)
      +
      1
      其中
      Erubber P
      =涂層材料的拉伸模量
      =垂直于繩索方向測量的繩索間距(繩索中心線間距) D =繩索直徑
      v =涂覆材料的泊松比
      a =關(guān)于赤道平面的繩索角度
      t =在鄰近的層中繩索之間的橡膠厚度
      注意到E' membrane 是膜層的彈性模量乘以膜層的有效厚度。當(dāng)
      E,MEMBRANE / Geff的比率相對低時,負(fù)載情況下的環(huán)形帶的變形接近相 似的帶的變形,并且產(chǎn)生非均勻的地面接觸壓力。換句話說,當(dāng) E,MEMBRANE / Geff的比率足夠高時,負(fù)載情況下的環(huán)形帶的變形基本上
      由于剪切層10和20的復(fù)合材料的剪切變形,膜層幾乎沒有縱向延伸 或壓縮。此外,地面接觸壓力基本上均勻。
      膜層的縱向拉伸模量E,廳mbrane與剪切層10和20的復(fù)合材料的 總體動態(tài)剪切模量Geff的比率為至少大約100: 1,優(yōu)選地為至少大約
      1000: 1。對于包括利用4X0.28繩索和這里公開的角度的繩索加強(qiáng)層 的膜層,需要的剪切層10和20的復(fù)合材料的總體動態(tài)剪切模量Geff 為大約3MPa到大約20MPa。由于使用的材料的滯后本性,在負(fù)載滾 動期間剪切層10和20的復(fù)合材料的重復(fù)變形引起能量分散。輪胎中 的總體熱量構(gòu)造是這種能量分散和剪切層厚度的函數(shù)。因而,對于利 用傳統(tǒng)材料的給定輪胎設(shè)計(jì),應(yīng)當(dāng)指定剪切層10和20的滯后,以對 于連續(xù)使用的輪胎維持輪胎運(yùn)轉(zhuǎn)溫度在大約130°C以下。
      根據(jù)本發(fā)明的另一個典型實(shí)施例,對于提高的膜層130和140的 拉伸剛性,膜層的至少一層的繩索能夠與赤道平面成0?;蚪咏?。。對131、 132和141、 142的繩索都嵌入在彈性 體涂層中,所述涂層典型地具有大約3到20MPa的動態(tài)剪切模量。在 這樣的情況下,優(yōu)選地,涂層的動態(tài)剪切模量基本上等于剪切層IO和 20的總體動態(tài)剪切模量,以確保環(huán)形帶的變形主要是由于在包括剪切 層10和20的剪切帶中的剪切變形。
      對于其中加強(qiáng)繩索定向?yàn)榕c赤道平面小于10。的膜層,下面的等式 可以用來估計(jì)膜層的拉伸模量 (7)
      £,MEMBRANE= EcORD * V * tMEMBRANE
      其中
      EC0RD =繩索的拉伸模量
      V =膜層中繩索的體積分?jǐn)?shù)
      ■t MEMBRANE =月旲層的厚度 由于膜層包括相似的材料或纖維或其它材料的加強(qiáng)基質(zhì),所述模 量是材料或基質(zhì)的拉伸模量。
      通過進(jìn)一步的實(shí)施例,圖8和圖9也記載了非充氣輪胎中本發(fā)明 的另一個典型實(shí)施例。圖8示出的輪胎200具有地面接觸胎面部分 205;加強(qiáng)環(huán)形帶210,從胎面部分徑向向內(nèi)設(shè)置;多個網(wǎng)狀輪輻250, 橫向延伸交叉并且從環(huán)形帶徑向向內(nèi)延伸;以及安裝帶260,在網(wǎng)狀輪 輻250的徑向內(nèi)端。安裝帶260把輪胎200錨固到車輪210或轂上。 在這里,"橫向延伸"指的是網(wǎng)狀輪輻250可以軸向?qū)R或傾斜于輪 胎軸線。此外,"徑向向內(nèi)延伸"指的是網(wǎng)狀輪輻250可以位于輪胎 軸線徑向的平面內(nèi)或可以傾斜于徑向平面。另外,第二多個網(wǎng)狀輪輻 可以在赤道平面內(nèi)延伸。
      參照圖9,其以剖面形式示出了在子午平面內(nèi)的輪胎200和車輪 210,加強(qiáng)環(huán)形帶210包括如上面所述的彈性體剪切層10和20。第一 膜層230粘附到彈性體剪切層10的徑向最內(nèi)范圍,第二膜層240粘附 到彈性體剪切層20的徑向最外范圍。膜層130和140的拉伸剛性大于 剪切層120的剪切剛性,從而加強(qiáng)環(huán)形帶110在負(fù)載情況下承受剪切 變形。通過這里描述的其它典型實(shí)施例,加強(qiáng)環(huán)形帶可以包括剪切層, 所述剪切層包括多層10和20而不是僅包括其中之一。
      21應(yīng)當(dāng)理解,本發(fā)明包括能夠構(gòu)成這里公開的裝置和方法的典型實(shí) 施例的各種修改形式,其處于所附權(quán)利要求及其等價形式的范圍內(nèi)。
      權(quán)利要求
      1、一種定義了徑向方向的剪切帶,所述剪切帶包括具有總體動態(tài)剪切模量的復(fù)合材料剪切層,所述復(fù)合材料剪切層至少包括(i)具有第一動態(tài)剪切模量和第一總體積分?jǐn)?shù)的一層或更多層;(ii)具有第二動態(tài)剪切模量和第二總體積分?jǐn)?shù)的一層或更多層,其中,第二動態(tài)剪切模量與第一動態(tài)剪切模量的比率為至少大約3,并且其中具有第一或第二動態(tài)剪切模量的所述一層或更多層在具有第一剪切模量的層和具有第二動態(tài)剪切模量的層之間以交替的方式設(shè)置;至少第一膜層粘附在所述復(fù)合材料剪切層的徑向向內(nèi)范圍;并且至少第二膜層粘附在所述復(fù)合材料剪切層的徑向向外范圍;其中,所述膜層之一的縱向拉伸模量與所述復(fù)合材料剪切層的總體動態(tài)剪切模量的比率為至少大約1001。
      2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切帶,其中,具有第一動態(tài)剪切模量 的所述一層或更多層包括至少一種當(dāng)應(yīng)變在大約15%和大約30%之間時具有小于大約0.2滯后的材料。
      3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的剪切帶,其中,具有第一動態(tài)剪切模量 的所述一層或更多層包括至少一種當(dāng)應(yīng)變在大約15%和大約30%之間 時具有小于大約0.1滯后的材料。
      4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的剪切帶,其中,具有第二動態(tài)剪切模量 的所述一層或更多層包括至少一種當(dāng)應(yīng)變在大約0.1%和大約2%之間 時具有小于大約0.07滯后的材料。
      5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的剪切帶,其中,具有第二動態(tài)剪切模量 的所述一層或更多層包括至少一種當(dāng)應(yīng)變在大約0.1%和大約2%之間 時具有小于大約0.04滯后的材料。
      6、 一種輪胎,具有地面接觸部分和胎面部分,所述輪胎包括根據(jù)權(quán)利要求5所述的剪切帶。
      7、 一種設(shè)置在車輪上的輪胎,所述輪胎定義了徑向方向,包括 地面接觸胎面部分;加強(qiáng)環(huán)形帶,從所述胎面部分徑向向內(nèi)設(shè)置,其中,所述加強(qiáng)環(huán) 形帶包括具有總體動態(tài)剪切模量的復(fù)合材料剪切層,所述復(fù)合材料剪 切層包括(i) 由具有第一動態(tài)剪切模量和第一總體積分?jǐn)?shù)的材料構(gòu)成的一 層或更多層;和(ii) 由具有第二動態(tài)剪切模量和第二總體積分?jǐn)?shù)的材料構(gòu)成的一 層或更多層;其中,第二動態(tài)剪切模量與第一動態(tài)剪切模量的比率為至少大約3,并且其中具有第一或第二動態(tài)剪切模量的材料的所述一層或更多層 沿著輪胎的徑向方向在第一動態(tài)剪切模量和第二動態(tài)剪切模量之間以 交替方式設(shè)置;一種支撐結(jié)構(gòu),用于把所述帶和所述胎面部分安裝到車輪上,所述支撐結(jié)構(gòu)從所述加強(qiáng)環(huán)形帶徑向向內(nèi)設(shè)置;至少第一膜層粘附到所述復(fù)合材料剪切層的徑向向內(nèi)范圍;以及 至少第二膜層粘附到所述復(fù)合材料剪切層的徑向向外范圍; 其中,所述膜層之一的縱向拉伸模量與所述復(fù)合材料剪切層的總體動態(tài)剪切模量的比率為至少大約100: 1。
      8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的輪胎,其中,所述第二總體積分?jǐn)?shù)在大 約0.3到大約0.7的范圍之內(nèi)。
      9、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的輪胎,其中,所述第二總體積分?jǐn)?shù)為大 約0.5。
      10、 根據(jù)權(quán)利要求7, 8或9所述的輪胎,其中,所述膜層之一的 縱向拉伸模量與所述復(fù)合材料剪切層的總體動態(tài)剪切模量的比率為至 少大約500: 1。
      11、 根據(jù)權(quán)利要求7, 8或9所述的輪胎,其中,所述膜層之一的縱向拉伸模量與所述復(fù)合材料剪切層的總體動態(tài)剪切模量的比率為至少大約1000: 1。
      12、 根據(jù)權(quán)利要求7, 8或9所述的輪胎,其中,第一動態(tài)剪切模量大于大約1.5 MPa,但是小于大約5 MPa。
      13、 根據(jù)權(quán)利要求7, 8或9所述的輪胎,其中,第一動態(tài)模量大于大約2 MPa,但是小于大約4 MPa。
      14、 根據(jù)權(quán)利要求7, 8或9所述的輪胎,其中,對于由具有第一動態(tài)剪切模量的材料構(gòu)成的所述一層或更多層,IO(TC的破裂延長大于大約100%。
      15、 根據(jù)權(quán)利要求7, 8或9所述的輪胎,其中,對于由具有第一動態(tài)剪切模量的材料構(gòu)成的所述一層或更多層,IO(TC的破裂延長大于大約180%。
      16、 根據(jù)權(quán)利要求7, 8或9所述的輪胎,其中,所述至少第一和第二膜層的每層進(jìn)一步包括嵌入在涂層中的基本上不能延長的加強(qiáng)繩索,所述涂層的彈性剪切模量大于或等于至少所述復(fù)合材料剪切層的總體動態(tài)剪切模量。
      17、 一種設(shè)置在車輪上的輪胎,包括地面接觸胎面部分;加強(qiáng)環(huán)形帶,從所述胎面部分徑向向內(nèi)設(shè)置,其中,所述加強(qiáng)環(huán)形帶包括具有總體動態(tài)剪切模量的復(fù)合材料剪切層,所述復(fù)合材料剪切層包括i)第一剪切層,具有第一動態(tài)剪切模量,ii)第二剪切層,從所述第一剪切層徑向向外設(shè)置,所述第二剪切層具有第二動態(tài)剪切模量,其中,第二動態(tài)剪切模量與第一動態(tài)剪切模量的比率為至少大約3;用車輪連接所述胎面部分和所述環(huán)形帶的裝置;至少第一膜層粘附到所述復(fù)合材料剪切層的徑向向內(nèi)范圍;和至少第二膜層粘附到所述復(fù)合材料剪切層的徑向向外范圍;其中,所述膜層之一的縱向拉伸模量與所述復(fù)合材料剪切層的總體動態(tài)剪切模量的比率為至少大約100: 1。
      18、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎,其中,所述第二材料的總體積分?jǐn)?shù)在大約0.3到大約0.7的范圍之內(nèi)。
      19、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎,其中,所述第二材料的總體積分?jǐn)?shù)為大約0.5。
      20、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的輪胎,其中,所述膜層之一的縱向拉伸模量與所述復(fù)合材料剪切層的總體動態(tài)剪切模量的比率為至少大約500: 1。
      21、 根據(jù)權(quán)利要求19所述的輪胎,其中,所述膜層之一的縱向拉伸模量與所述復(fù)合材料剪切層的總體動態(tài)剪切模量的比率為至少大約1000: 1。
      22、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎,其中,第一動態(tài)剪切模量大于大約1.5 MPa,但是小于大約5 MPa。
      23、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎,其中,第一動態(tài)剪切模量大于大約2 MPa,但是小于大約4 MPa。
      24、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎,其中,對于第一剪切層10(TC的破裂延長大于大約100%。
      25、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎,其中,對于第一剪切層10(TC的破裂延長大于大約180%。
      26、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎,其中,所述至少第一和第二膜層的每層進(jìn)一步包括嵌入在彈性體涂層中的基本上不能延長的加強(qiáng)繩索,所述彈性體涂層的彈性剪切模量大于或等于至少所述第一和第二剪切層的總體動態(tài)剪切模量。
      27、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎,其中,第一剪切層包括至少一種當(dāng)應(yīng)變在大約15%和大約30%之間時具有小于大約0.2滯后的材料。
      28、 根據(jù)權(quán)利要求17所述的輪胎,其中,第一剪切層包括至少一種當(dāng)應(yīng)變在大約15%和大約30%之間時具有小于大約0.1滯后的材料。
      29、 根據(jù)權(quán)利要求17、 27或28所述的輪胎,其中,第二剪切層包括至少一種當(dāng)應(yīng)變在大約0.1%和大約2%之間時具有小于大約0.07滯后的材料。
      30、 根據(jù)權(quán)利要求17、 27或28所述的輪胎,其中,第二剪切層包括至少一種當(dāng)應(yīng)變在大約0.1%和大約2%之間時具有小于大約0.04滯后的材料。
      全文摘要
      本發(fā)明提供了一種改進(jìn)的剪切帶,用于非充氣輪胎、充氣輪胎和其它技術(shù)中。所述剪切帶構(gòu)造為用特殊方式組合的層的復(fù)合材料。每層由一種或更多具有某種選擇的物理特性的材料構(gòu)成。層用特殊方式組合以創(chuàng)建復(fù)合材料,所述復(fù)合材料具有滿意地勝過形成層的單獨(dú)材料的物理特性和性能特性。在輪胎結(jié)構(gòu)中使用時,也能夠獲得改進(jìn)的滾動阻力。
      文檔編號B60B15/04GK101460316SQ200680054967
      公開日2009年6月17日 申請日期2006年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月13日
      發(fā)明者R·H·湯普森 申請人:米其林技術(shù)公司;米其林研究和技術(shù)股份有限公司
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