本發(fā)明大體上涉及車(chē)輛輪胎和非充氣輪胎，更具體地涉及一種非充氣輪胎。

背景技術(shù)：

一個(gè)世紀(jì)以來(lái)充氣輪胎已成為對(duì)于車(chē)輛移動(dòng)選擇的解決方案。充氣輪胎為拉伸結(jié)構(gòu)。充氣輪胎具有使充氣輪胎現(xiàn)在如此占主導(dǎo)地位的至少四個(gè)特性。充氣輪胎由于所有的輪胎結(jié)構(gòu)參與到承載負(fù)載中，所以有效地承載負(fù)載。由于充氣輪胎具有低的接觸壓力，導(dǎo)致由車(chē)輛的負(fù)載分布所引起的道路上的較低的磨損，所以充氣輪胎也是合乎需要的。充氣輪胎還具有低的剛度，這確保車(chē)輛中舒適的乘坐。充氣輪胎的主要缺點(diǎn)是其需要壓縮流體。在完全喪失充氣壓力之后，傳統(tǒng)的充氣輪胎變得無(wú)用。

設(shè)計(jì)成在無(wú)充氣壓力的情況下操作的輪胎可消除與充氣輪胎相關(guān)的許多問(wèn)題與危害。既不需要壓力維持，也無(wú)需要壓力監(jiān)測(cè)。迄今為止諸如實(shí)心輪胎或其他彈性結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)支撐輪胎沒(méi)有提供傳統(tǒng)充氣輪胎所要求的性能水平。實(shí)現(xiàn)類(lèi)似充氣輪胎性能的結(jié)構(gòu)支撐輪胎的解決方案是想得到的改進(jìn)。

非充氣輪胎典型地由它們的承載效率限定?！暗撞考虞d器”為基本上剛性的結(jié)構(gòu)，其承載輪轂下方的結(jié)構(gòu)部分中的大部分負(fù)載?！绊敳考虞d器”設(shè)計(jì)成使得所有的結(jié)構(gòu)參與到承載負(fù)載中。頂部承載器因而具有比底部承載器高的承載效率，以允許具有較低的質(zhì)量的設(shè)計(jì)。

因而，需要一種改進(jìn)的非充氣輪胎，其在沒(méi)有對(duì)空氣充氣的需求的缺點(diǎn)的情況下具有充氣輪胎的所有特征。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和連接至剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，輻條盤(pán)包括具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和連接至剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，輻條盤(pán)具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，并且其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)，具有第二拋物線曲率的一根或多根輻條。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和連接至剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，輻條盤(pán)包括具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)，并且其中，存在彼此重疊的多根第一輻條。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和連接至剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，輻條盤(pán)包括具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)，并且其中，第一輻條的頂點(diǎn)位于內(nèi)環(huán)上。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和連接至剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，輻條盤(pán)包括具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)，并且其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和連接至剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，輻條盤(pán)包括具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)，并且其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)，然后從內(nèi)環(huán)延伸至外環(huán)。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和連接至剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，輻條盤(pán)包括具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，其中，所述一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)，其中，第一輻條在結(jié)點(diǎn)處與相鄰的第一輻條相交，其中，每根第一輻條具有從結(jié)點(diǎn)徑向向外的l2部分和位于結(jié)點(diǎn)的徑向內(nèi)側(cè)的l1部分，并且其中，l2/l1的比從大約0.2至5變化。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和連接至剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，輻條盤(pán)包括具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)，并且其中，所述第一輻條具有在2至5mm的范圍內(nèi)的厚度t3。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和連接至剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，輻條盤(pán)包括具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)，并且其中，所述第一輻條具有在25至70mm的范圍內(nèi)的軸向厚度w3。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和連接至剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，輻條盤(pán)包括具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)，并且其中，所述第一輻條具有在8至28的范圍內(nèi)的輻條軸向厚度w3與輻條厚度t3的比。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和連接至剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，輻條盤(pán)包括具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)，并且其中，輻條盤(pán)還包括具有不同于第一曲率的第二曲率的第二輻條。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和連接至剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，輻條盤(pán)包括具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)，其中，輻條盤(pán)還包括具有不同于第一曲率的第二曲率的第二輻條，并且其中，第二曲率是具有與外環(huán)相交的頂點(diǎn)的拋物線。

本發(fā)明的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例提供一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分、剪切帶和連接至剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，輻條盤(pán)包括具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，其中，一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)，其中，輻條盤(pán)還包括具有不同于第一曲率的第二曲率的第二輻條，并且其中，第二輻條與第一輻條中的兩根相交。

本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

1.一種非充氣輪胎，包括：接觸地面的環(huán)形胎面部分；剪切帶；及連接至所述剪切帶的至少一個(gè)輻條盤(pán)，其中，所述輻條盤(pán)包括具有拋物線曲率的一根或多根第一輻條，其中，所述一根或多根第一輻條從外環(huán)延伸至內(nèi)環(huán)。

2.根據(jù)方案1所述的非充氣輪胎，具有第二拋物線曲率的一根或多根輻條。

3.根據(jù)方案1所述的非充氣輪胎，其中存在彼此重疊的多根第一輻條。

4.根據(jù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述第一輻條的頂點(diǎn)位于所述內(nèi)環(huán)上。

5.根據(jù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述一根或多根第一輻條從所述外環(huán)延伸至所述內(nèi)環(huán)。

6.根據(jù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述一根或多根第一輻條從所述外環(huán)延伸至所述內(nèi)環(huán)，然后從所述內(nèi)環(huán)延伸至所述外環(huán)。

7.根據(jù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，第一輻條在結(jié)點(diǎn)處與相鄰的第一輻條相交，其中，每根第一輻條具有在所述結(jié)點(diǎn)的徑向外側(cè)的l2部分和位于所述結(jié)點(diǎn)徑向內(nèi)側(cè)的l1部分，其中，l2/l1的比從大約0.2至5變化。

8.根據(jù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述第一輻條具有在2至5mm的范圍內(nèi)的厚度t3。

9.根據(jù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述第一輻條具有在25至70mm的范圍內(nèi)的軸向厚度w3。

10.根據(jù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述第一輻條具有在8至28的范圍內(nèi)的輻條軸向?qū)挾葁3與輻條厚度t3的比。

11.根據(jù)方案1所述的非充氣輪胎，其中，所述輻條盤(pán)還包括具有不同于所述第一曲率的第二曲率的第二輻條。

12.根據(jù)方案11所述的非充氣輪胎，其中，所述第二曲率是具有與所述外環(huán)相交的頂點(diǎn)的拋物線。

13.根據(jù)方案11所述的非充氣輪胎，其中，所述第二輻條與所述第一輻條中的兩根相交。

附圖說(shuō)明

將通過(guò)對(duì)以下說(shuō)明和附圖的參考將更好地理解本發(fā)明，其中：

圖1a是本發(fā)明的非充氣輪胎的第一實(shí)施例的透視圖；

圖1b是本發(fā)明的非充氣輪胎的第二實(shí)施例的透視圖；

圖1c是本發(fā)明的非充氣輪胎的第三實(shí)施例的透視圖；

圖2是輻條盤(pán)的第一實(shí)施例的透視前視圖；

圖3是圖2的輻條盤(pán)的第一實(shí)施例的示意性橫截面視圖；

圖4是圖2的輻條盤(pán)的第一實(shí)施例的前視圖；

圖5是圖1的非充氣輪胎的橫截面視圖；

圖6是本發(fā)明的輻條盤(pán)的第二實(shí)施例；

圖7是本發(fā)明的輻條盤(pán)的第三實(shí)施例；

圖8是本發(fā)明的非充氣輪胎的替代實(shí)施例的橫截面視圖，圖示帶有相同取向的多個(gè)輻條盤(pán)；

圖9是圖1的非充氣輪胎的橫截面視圖，示出帶有相反取向的兩個(gè)輻條盤(pán)，使得輻條當(dāng)在負(fù)載作用下時(shí)軸向向內(nèi)彎曲；

圖10是圖1的非充氣輪胎的橫截面視圖，示出帶有具有不同取向的兩個(gè)輻條盤(pán)，使得輻條當(dāng)在負(fù)載作用下時(shí)軸向向外彎曲；

圖11是示出在負(fù)載作用下的圖1的非充氣輪胎的橫截面視圖，示出帶有具有彎曲橫截面的輻條盤(pán)；

圖12是本發(fā)明的輻條盤(pán)的第四實(shí)施例的前視圖；

圖13是圖12的輻條盤(pán)的第四實(shí)施例的透視圖；

圖14是本發(fā)明的輻條盤(pán)的第五實(shí)施例的前視圖；

圖15是示出在加載作用下的圖14的輻條盤(pán)的第五實(shí)施例的透視圖；

圖16是圖12、14的第四、第五實(shí)施例的第一和第二輻條構(gòu)件的近視圖；

圖17是輻條盤(pán)的第六實(shí)施例的前視圖；

圖18是輻條盤(pán)的第六實(shí)施例的透視圖；

圖19是輻條盤(pán)的第七實(shí)施例的前視圖；

圖20是圖19的輻條盤(pán)的近視圖；

圖21是示出沒(méi)有負(fù)載的輻條盤(pán)的第六實(shí)施例的透視圖；

圖22是示出帶有負(fù)載的輻條盤(pán)的第六實(shí)施例的透視圖；

圖23a圖示對(duì)于剪切帶的彈簧剛度測(cè)試，同時(shí)圖23b圖示由力位移曲線的斜率確定的彈簧剛度k；

圖24a圖示對(duì)于輻條盤(pán)的彈簧剛度測(cè)試，同時(shí)圖24b圖示由力位移曲線的斜率確定的彈簧剛度k；

圖25a圖示對(duì)于輻條盤(pán)的彈簧剛度測(cè)試，同時(shí)圖25b圖示由力位移曲線的斜率確定的輪胎彈簧剛度k；

圖26圖示了剪切剛度ga的計(jì)算原理。

定義

以下術(shù)語(yǔ)對(duì)于該說(shuō)明如下限定。

“赤道平面”表示與穿過(guò)輪胎的中心線的輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線垂直的平面。

“子午平面”表示與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線平行并從所述軸線徑向地向外延伸的平面。

“遲滯”表示在10%的動(dòng)態(tài)剪切應(yīng)變并且在25℃下測(cè)量的動(dòng)態(tài)損失正切。

具體實(shí)施方式

在圖1a-1c中示出了本發(fā)明的非充氣輪胎100的示例。本發(fā)明的輪胎包括徑向外側(cè)的接合地面的胎面200、剪切帶300和一個(gè)或多個(gè)輻條盤(pán)400。輻條盤(pán)400可具有不同的設(shè)計(jì)，如以下更詳細(xì)地描述的。本發(fā)明的非充氣輪胎設(shè)計(jì)成頂部加載結(jié)構(gòu)，使得剪切帶300和一個(gè)或多個(gè)輻條盤(pán)400有效地承載負(fù)載。剪切帶300和輻條盤(pán)400設(shè)計(jì)成使得剪切帶的剛度直接與輪胎的彈簧剛度相關(guān)。每個(gè)盤(pán)的輻條設(shè)計(jì)成為在輪胎印跡中壓彎或變形并且不壓縮或承載壓縮負(fù)載的剛性結(jié)構(gòu)。這給予不在印跡區(qū)中的輻條的剩余部分承載負(fù)載的能力。由于在印跡外的輻條比在印跡中的輻條多，所以每個(gè)輻條的負(fù)載會(huì)是小的，以使得較少的輻條能夠承載輪胎負(fù)載，這給出非常有效的負(fù)載結(jié)構(gòu)。不是所有的輻條都能夠彈性地壓彎，并且保持負(fù)載的某一部分在印跡中受壓。由于以上原因需要使該負(fù)載最小，并允許剪切帶彎曲，以克服道路障礙。近似負(fù)載分布是這樣的，負(fù)載的近似90-100%由剪切帶和上輻條承載，使得下輻條幾乎承載零并且優(yōu)選地低于10%的負(fù)載。

非充氣輪胎可具有輻條盤(pán)的不同組合，以便調(diào)整帶有期望特征的非充氣輪胎。例如，可選擇承載剪切負(fù)載和拉伸負(fù)載的第一輻條盤(pán)400?？蛇x擇承載純拉伸負(fù)載的第二輻條盤(pán)。可選擇在側(cè)向方向上是剛性的第三輻條盤(pán)1000、2000。參見(jiàn)如圖1a-1c所示的示例性輪胎盤(pán)構(gòu)造。

胎面部分200可沒(méi)有花紋溝，或者可具有多個(gè)縱向取向的胎面花紋溝，以在它們之間形成基本上縱向的胎面花紋條?；y條還可橫向或縱向地分割開(kāi)，以形成適應(yīng)于特定的車(chē)輛應(yīng)用的使用要求的胎面圖案。胎面花紋溝可具有與輪胎的預(yù)期使用一致的任何深度。輪胎胎面200可根據(jù)需要包括諸如花紋條、花紋塊、凸起、花紋溝和細(xì)縫的元件，以改善輪胎在各種狀況下的性能。

剪切帶

剪切帶300優(yōu)選地是環(huán)形的，并且在圖5中示出。剪切帶300位于輪胎胎面200的徑向內(nèi)側(cè)。剪切帶300包括第一和第二加強(qiáng)彈性體層310、320。在剪切帶300的第一實(shí)施例中，剪切帶由平行布置的并且由彈性體制成的剪切基體330分開(kāi)的兩個(gè)不可延伸的層組成。每個(gè)不可延伸的層310、320可由嵌入彈性涂層的平行的不可延伸的加強(qiáng)簾線311、321形成。加強(qiáng)簾線311、321可以是鋼、芳綸或其他不可延伸的結(jié)構(gòu)。在剪切帶的第二實(shí)施例中，剪切帶300還包括位于第一與第二加強(qiáng)彈性體層310、320之間的第三加強(qiáng)彈性體層。

在第一加強(qiáng)彈性體層310中，加強(qiáng)簾線311相對(duì)于輪胎赤道平面以在0至大約+/-10度的范圍內(nèi)的角度φ取向。在第二加強(qiáng)彈性體層320中，加強(qiáng)簾線321相對(duì)于輪胎赤道平面以在0至大約+/-10度的范圍內(nèi)的角度取向。優(yōu)選地，第一層的角度φ在第二層中的加強(qiáng)簾線的角度的相反方向上。也就是，第一加強(qiáng)彈性層中的角度+φ和第二加強(qiáng)彈性層中的角度-。

剪切基體330具有在大約.10英寸至大約.2英寸的范圍內(nèi)的厚度，更優(yōu)選地大約.15英寸的厚度。剪切基體優(yōu)選地由具有在15至80mpa的范圍內(nèi)、更優(yōu)選地在40至60mpa的范圍內(nèi)的剪切模量gm的彈性體材料形成。

剪切帶具有剪切剛度ga。剪切剛度ga可通過(guò)測(cè)量取自剪切帶的代表性測(cè)試樣品上的偏移而確定。測(cè)試樣品的上表面如圖26所示經(jīng)受側(cè)向力f。測(cè)試樣品是取自剪切帶并具有與剪切帶相同的徑向厚度的代表性樣本。剪切剛度ga于是由以下方程計(jì)算：

ga=f*l/△x

剪切帶具有彎曲剛度ei。彎曲剛度ei可利用三點(diǎn)彎曲測(cè)試由梁力學(xué)確定。其代表擱置在兩個(gè)輥?zhàn)又紊喜⒔?jīng)受在梁的中間施加的集中負(fù)載的梁的情形。彎曲剛度ei由以下方程確定：ei=pl³/48*△x，其中，p為負(fù)載，l為梁長(zhǎng)度，并且△x為偏移。

期望使剪切帶的彎曲剛度ei最大并使剪切帶剛度ga最小。ga/ei可接受的比將在.01與20之間，其中，理想范圍在.01與5之間。ea是剪切帶的可延伸剛度，并且其通過(guò)施加拉伸力并測(cè)量長(zhǎng)度的變化而試驗(yàn)地確定。剪切帶的ea與ei的比在.02至100的范圍內(nèi)是可接受的，理想范圍是1至50。

剪切帶300優(yōu)選地能經(jīng)受在15-30%的范圍內(nèi)的最大剪切應(yīng)變。

非充氣輪胎具有試驗(yàn)地確定的整體彈簧剛度kt。非充氣輪胎安裝在輪輞上，并且如圖25a所示，通過(guò)輪輞向輪胎的中心施加負(fù)載。彈簧剛度kt如圖25b所示由力相對(duì)偏移的曲線的斜率確定。取決于想要的應(yīng)用，輪胎彈簧剛度kt可改變。輪胎彈簧剛度kt對(duì)于割草機(jī)或低速車(chē)輛應(yīng)用優(yōu)選地在650至1200磅/英寸的范圍內(nèi)。

剪切帶具有彈簧剛度k，其可通過(guò)如圖23a所示在剪切帶的頂部對(duì)水平板施加向下的力并測(cè)量偏移的量來(lái)試驗(yàn)地確定。彈簧剛度如圖23b所示由力相對(duì)偏移的曲線的斜率確定。

本發(fā)明不限于本文所公開(kāi)的剪切帶結(jié)構(gòu)，而是可包括具有在0.01至20的范圍內(nèi)的ga/ei、或在0.02至100的范圍內(nèi)的ea/ei比、或在20至2000的范圍內(nèi)的彈簧剛度以及它們的任何組合的任何結(jié)構(gòu)。更優(yōu)選地，剪切帶具有.01至5的ga/ei比、或1至5的ea/ei比、或170磅/英寸的彈簧剛度和它們的任何子組合。輪胎胎面優(yōu)選地纏繞剪切帶，并且優(yōu)選地一體地模制于剪切帶。

輻條盤(pán)

本發(fā)明的非充氣輪胎還包括至少一個(gè)輻條盤(pán)400、700、800、900或1000，優(yōu)選地包括可如圖1b、8所示在非充氣輪胎的相對(duì)端間隔開(kāi)的至少兩個(gè)盤(pán)。輻條盤(pán)可具有如例如圖4、6、7、12和14所示的不同的橫截面設(shè)計(jì)。輻條盤(pán)用于承載從剪切層傳遞的負(fù)載。盤(pán)主要在拉伸和剪切中被加載，并且在壓縮中不承載負(fù)載。在圖2中示出了可用于非充氣輪胎的第一示例性盤(pán)400。盤(pán)400是環(huán)形的，并具有用于接納金屬或剛性加強(qiáng)環(huán)405的外邊緣406和內(nèi)邊緣403，以形成輪轂。如本文所描述的每個(gè)盤(pán)具有基本上小于非充氣輪胎的軸向厚度aw的軸向厚度a。軸向厚度a在aw的5-20%的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在aw的5-10%的范圍內(nèi)。如果利用超過(guò)一個(gè)的盤(pán)，則每個(gè)盤(pán)的軸向厚度可以改變或者可以相同。

如圖24a所示，每個(gè)輻條盤(pán)具有可通過(guò)在已知負(fù)載作用下測(cè)量偏移而試驗(yàn)地確定的彈簧剛度sr。用于確定輻條盤(pán)彈簧剛度k的一種方法是將輻條盤(pán)安裝至輪轂，并且輻條盤(pán)的外環(huán)裝接至剛性測(cè)試固定裝置。向輪轂施加向下的力，并記錄輪轂的位移。彈簧剛度k如圖24b所示由力-偏移曲線的斜率確定。優(yōu)選的是，輻條盤(pán)彈簧剛度高于剪切帶的彈簧剛度。優(yōu)選的是，輻條盤(pán)彈簧剛度在剪切帶的彈簧剛度的4至12倍的范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選地在剪切帶的彈簧剛度的6至10倍的范圍內(nèi)。

優(yōu)選地，如果使用超過(guò)一個(gè)的輻條盤(pán)，則所有的輻條盤(pán)具有相同的彈簧剛度。非充氣輪胎的彈簧剛度可如圖8所示通過(guò)增加輻條盤(pán)的數(shù)量來(lái)調(diào)整。替代性地，每個(gè)輻條盤(pán)的彈簧剛度可通過(guò)改變輻條盤(pán)的幾何形狀或改變材料而不同。更優(yōu)選地是，如果使用超過(guò)一個(gè)的輻條盤(pán)，則所有的輻條盤(pán)具有相同的外徑。

圖8圖示了具有多個(gè)輻條盤(pán)400的非充氣輪胎的替代實(shí)施例。輻條410優(yōu)選地在徑向方向上延伸。盤(pán)400的輻條設(shè)計(jì)成在軸向方向上隆起或變形，使得每根輻條如圖10所示軸向向外變形或如圖9所示軸向向內(nèi)變形。如果僅使用兩個(gè)輻條盤(pán)，則輻條盤(pán)可取向成使得每個(gè)輻條盤(pán)如圖9所示軸向向內(nèi)隆起或變形，或相反取向，使得輻條盤(pán)如圖10所示軸向向外隆起。當(dāng)非充氣輪胎被加載時(shí)，當(dāng)在基本無(wú)壓縮阻力的情況下經(jīng)過(guò)接觸面積時(shí)輻條將變形或軸向地彎曲，將零或者微小的壓縮力供應(yīng)至負(fù)載軸承。輻條的主要負(fù)載是通過(guò)拉伸和剪切，而非壓縮。

輻條具有如圖2所示的矩形橫截面，但不限于矩形橫截面，并且可以是圓形的、方形的、橢圓形的等。優(yōu)選地，輻條410具有為縱向壓彎選擇的橫截面幾何形狀，并且優(yōu)選地具有在大約15至大約80的范圍內(nèi)、更優(yōu)選地在大約30至大約60的范圍內(nèi)并且最優(yōu)選地在大約45至大約55的范圍內(nèi)的輻條寬度w與輻條軸向厚度比w/t。優(yōu)選的矩形輻條設(shè)計(jì)的獨(dú)特方面是輻條承載剪切負(fù)載的能力，這允許彈簧剛度在拉伸中和在剪切加載中散布于輻條之間。提供剪切剛度的該幾何能力是輻條厚度t與輻條的徑向高度h之間的比。h/t的優(yōu)選比在大約2.5與25(大約平均+/-10%)的范圍內(nèi)，更優(yōu)選地在大約10至20(大約平均+/-10%)的范圍內(nèi)，并且最優(yōu)選地在12-17的范圍內(nèi)。

輻條如圖3所示在徑向平面中優(yōu)選地以角度α（阿爾法）傾斜。角度α優(yōu)選地在60至88度的范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選地在70至85度的范圍內(nèi)。另外，徑向外端415從輻條410的徑向內(nèi)端413軸向偏移，以便于輻條在軸向方向上彎曲或變形。替代性地，輻條900可如圖11所示彎曲。

圖6是輻條盤(pán)700的第二實(shí)施例。輻條盤(pán)是環(huán)形的，并且主要是帶有多個(gè)孔702的實(shí)心的?？卓刹贾迷谘貜较蚍较蛉∠虻呐胖?。圖7是輻條盤(pán)800的第三實(shí)施例。輻條盤(pán)是沒(méi)有孔的環(huán)形實(shí)心的。輻條盤(pán)700、800的橫截面與圖3相同。輻條盤(pán)700、800具有與圖3所示的相同的厚度、軸向?qū)挾取?/p>

圖12-13圖示了輻條盤(pán)1000的第四實(shí)施例。輻條盤(pán)1000具有大致小于非充氣輪胎的軸向厚度aw的軸向厚度a。輻條盤(pán)1000具有將內(nèi)環(huán)1010連接至外環(huán)1020的多根輻條。剪切帶300被安裝在輻條盤(pán)的徑向外部。輻條盤(pán)1000具有線性的并且將外環(huán)1020結(jié)合至內(nèi)環(huán)1010的第一輻條1030。第一輻條1030與外環(huán)1020形成在20至80度的范圍內(nèi)的角度β（貝塔）。β優(yōu)選地小于90度。輻條盤(pán)1000還包括從外環(huán)1020延伸至內(nèi)環(huán)1010的第二輻條1040，第二輻條優(yōu)選為呈彎曲的形狀。第二輻條1040在結(jié)點(diǎn)1100處與第一輻條1030結(jié)合。彎曲的輻條1040具有從外環(huán)到結(jié)點(diǎn)1100的第一曲率和從結(jié)點(diǎn)到內(nèi)環(huán)1010的第二曲率。在該示例中，第一曲率為凸形的，并且第二曲率為凹形的。第一和第二輻條的成形或曲率控制葉片當(dāng)經(jīng)受負(fù)載時(shí)如何變形。輻條盤(pán)1000的葉片設(shè)計(jì)成在角度方向θ上壓彎。

第一輻條1030通過(guò)結(jié)點(diǎn)與第二輻條1040的結(jié)合導(dǎo)致上部大體上成形的三角形1050和下部大體上成形的三角形1060。結(jié)點(diǎn)1100的徑向高度如圖16所示能通過(guò)改變l1/l2的比來(lái)改變。l1/l2的比可在.2至5的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在.3至3的范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選地在.4至2.5的范圍內(nèi)。輻條1030、1040具有在2-5mm的范圍內(nèi)的輻條厚度t和在軸向方向上的大約25-70mm的范圍內(nèi)的軸向?qū)挾葁。輻條軸向?qū)挾葁2與厚度t2的比w2/t2在8-28的范圍內(nèi)、更優(yōu)選地9-11的范圍內(nèi)。輻條盤(pán)1000設(shè)計(jì)成主要在拉伸中承載負(fù)載，而其他輻條盤(pán)400、700、800能夠在拉伸中和在剪切中承載負(fù)載。輻條盤(pán)1000在徑向平面中彎壓彎，而其他輻條盤(pán)400、700、800設(shè)計(jì)成在軸向方向上的不同平面中壓彎。

圖14圖示了輻條盤(pán)2000的第五實(shí)施例，其除以下不同之外，與輻條盤(pán)1000相似。輻條盤(pán)2000具有通過(guò)結(jié)點(diǎn)2100結(jié)合到一起的第一和第二輻條2030、2040，以形成具有彎曲邊界的兩個(gè)近似三角形的形狀a、b。第一和第二輻條2030、2040都從外環(huán)2020延伸至內(nèi)環(huán)2010。第一和第二輻條2030、2040都是彎曲的。每根輻條的徑向外部l2的曲線具有第一曲率，并且徑向內(nèi)部l1具有在第一曲率的相反方向上的曲線。圖15圖示了在負(fù)載作用下壓彎的輻條盤(pán)2000。2040、2030的徑向外部在角度方向上壓彎。

圖17圖示了輻條盤(pán)3000的第六實(shí)施例。輪輻盤(pán)3000具有彼此重疊的多根彎曲的輻條3030。優(yōu)選地，輻條以拋物線方式彎曲。輻條3030具有連接至輻條盤(pán)的外環(huán)3020的第一端3040。輻條3030在結(jié)點(diǎn)3060處與另一相鄰的輪輻3030'相交。輻條的在結(jié)點(diǎn)3060與端部3040之間的徑向外部被標(biāo)明為l2。輻條3030的在結(jié)點(diǎn)3060與內(nèi)環(huán)3010的切點(diǎn)3075之間的徑向內(nèi)部被標(biāo)明為l1。輻條3030在位于內(nèi)環(huán)3010上的3070處與另一輻條3030''相交。輻條3030在位于內(nèi)環(huán)3010上的3080處與另一輻條3030'''相交。輻條3030在3090處與另一輻條3030''''相交。輻條3030具有位于外環(huán)3020上的末端3050。圖18圖示了拋物線形輻條盤(pán)的透視圖。輻條盤(pán)的軸向厚度w3大致小于輪胎的軸向厚度aw。輻條盤(pán)的軸向厚度w3可在大約25至大約70mm的范圍內(nèi)。輻條厚度t3優(yōu)選地在2至5mm的范圍內(nèi)。輻條盤(pán)的軸向厚度可不同于其他輻條盤(pán)的其他軸向厚度。l2/l1的比優(yōu)選地在大約0.2至5、更優(yōu)選地0.3至3、并且最優(yōu)選地0.4至2.5的范圍內(nèi)。

圖21圖示了在加載之前的輻條盤(pán)3000，而圖22圖示了在加載位置的輻條盤(pán)3000。當(dāng)如所示向輪輞施加負(fù)載時(shí)，徑向外部l2如圖22所示變形。

圖19圖示了雙拋物線形輻條盤(pán)4000的第七實(shí)施例。除增加第二拋物線4500外(以粉紅色示出)，輻條盤(pán)包括第一拋物線3030、3030'、3030''。第一拋物線3030、3030'優(yōu)選地重疊。第二拋物線4500在多個(gè)結(jié)點(diǎn)處與第一拋物線3030相交。第二拋物線4500在多個(gè)結(jié)點(diǎn)3070、3080處與單根第一拋物線3030相交。第二拋物線4500在結(jié)點(diǎn)3080、3090、3050處于第二根第一拋物線3030'相交。第二拋物線4500在多個(gè)結(jié)點(diǎn)3070、3090、3095處與第三拋物線3030''相交。每根第一拋物線3030與其他三根第一拋物線3030'、3030''、3030'''相交。第二拋物線4500具有位于徑向外環(huán)4030上的頂點(diǎn)4600和分別終止于頂端3080、3070的徑向內(nèi)腿4510、4520。第一拋物線3030的頂點(diǎn)3075與徑向內(nèi)環(huán)4010相交。

在圖1b中示出了非充氣輪胎的優(yōu)選實(shí)施例。軸向外端上的輻條盤(pán)是輻條盤(pán)400，并取向成使得它們軸向向外壓彎。位于相對(duì)的輻條盤(pán)400之間的是至少一個(gè)盤(pán)1000、2000、4000。外輻條盤(pán)設(shè)計(jì)成同時(shí)承載剪切和拉伸負(fù)載，而盤(pán)1000、2000只在拉伸中承載負(fù)載。內(nèi)盤(pán)的數(shù)量可根據(jù)需求選擇。外盤(pán)在第一平面中壓彎，而內(nèi)盤(pán)在不同的平面中壓彎。盤(pán)1000、2000設(shè)計(jì)成側(cè)向剛性的，使得它們能組合以調(diào)整輪胎側(cè)向剛度。外盤(pán)400在側(cè)向方向上不像盤(pán)1000、2000一樣剛性。

輻條盤(pán)優(yōu)選地由彈性材料形成，更優(yōu)選地由熱塑性彈性體形成。輻條盤(pán)的材料基于以下材料特性中的一個(gè)或多個(gè)選擇。盤(pán)材料的拉伸(楊氏)模量利用iso527-1/-2標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，優(yōu)選地在45mpa至650mpa的范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選地在85mpa至300mpa的范圍內(nèi)。玻璃化轉(zhuǎn)變溫度低于-25攝氏度，并且更優(yōu)選地低于-35攝氏度。斷裂屈服應(yīng)變高于30%，并且更優(yōu)選地高于40%。斷裂伸長(zhǎng)率高于或等于屈服應(yīng)變，并且更優(yōu)選地高于200%。熱變形溫度在0.45mpa下高于40攝氏度，并且更優(yōu)選地在0.45mpa下高于50攝氏度。利用iso179/iso180測(cè)試方法在23攝氏度下對(duì)于izod和charpy缺口試驗(yàn)不產(chǎn)生斷裂。用于盤(pán)的兩種合適的材料可通過(guò)dsm產(chǎn)品在市場(chǎng)上買(mǎi)到并以arnitelpl420h和arnitelpl461的商品名稱(chēng)銷(xiāo)售。

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