[發(fā)明專利]用于車輛的免充氣支撐的系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210198074.1
• 申請日: 2012-06-15
• 公開（公告）號: CN102825978A
• 公開（公告）日: 2012-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: J.A.本京二世;W.G.西勒
• 申請（專利權(quán)）人: 固特異輪胎和橡膠公司
• 主分類號: B60C7/14
• 分類號: B60C7/14;B29D30/08
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 嚴志軍;傅永霄

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于車輛的免充氣支撐的系統(tǒng)，且更具體地，涉及一種免充氣輪胎和構(gòu)造此類免充氣輪胎的方法。

背景技術(shù)

在充氣輪胎之前使用過常規(guī)的免充氣實心橡膠輪胎。隨著車輛速度增加且駕乘特性變得更加重要，出現(xiàn)了對于充氣結(jié)構(gòu)的需求。充氣輪胎提供了對于實心、免充氣輪胎的問題和限制的解決方案。

常規(guī)的充氣輪胎是一種有效的結(jié)構(gòu)，其一直作為對于常規(guī)車輛要求的解決方案。常規(guī)的充氣輪胎是一種“抗拉結(jié)構(gòu)”。抗拉結(jié)構(gòu)包含壓縮結(jié)構(gòu)，用于在抗拉結(jié)構(gòu)中提供拉伸預(yù)載。抗拉結(jié)構(gòu)可典型地不接受壓縮，且壓縮結(jié)構(gòu)不接受張力。在充氣輪胎中，簾線是抗拉結(jié)構(gòu)而壓縮空氣是壓縮結(jié)構(gòu)。

常規(guī)充氣輪胎的一個缺點是它是充氣的。所包含的壓力下的空氣可能并且典型地會在至少從車輛操作者的觀點而言不合適的時候逸出。

免充氣輪胎沒有壓力下的空氣。其為與充氣輪胎類似地操作的輪胎結(jié)構(gòu)，不需要包含壓力下的空氣。免充氣輪胎與輪胎印痕或接地面區(qū)域中的路面/接觸面的交流提供了從接觸面到車輛的唯一力輸入，并且向接觸面提供了操縱力和負載。因此，免充氣輪胎具有與充氣輪胎共同的這些基本特性。

常規(guī)的充氣輪胎具有獨特的彎曲和承重特性。沖擊和下沉(deflection)盡管局部地發(fā)生在印痕的徑向內(nèi)部區(qū)域中，但會整體地由整個輪胎結(jié)構(gòu)吸收。通過增大和減小胎側(cè)的張力的組合而實現(xiàn)側(cè)抗特性(cornering?characteristic)。

常規(guī)的免充氣輪胎必須類似地能夠承受沖擊負載并且耗散吸收的能量。然而，不同于充氣輪胎，免充氣輪胎典型地在印痕或接地面內(nèi)局部地吸收沖擊和下沉。免充氣輪胎的此類局部化下沉因而必須也展現(xiàn)出高阻尼特性。

此外，行駛狀態(tài)下的任何輪胎都必須能夠耗散熱量。阻尼負載的本質(zhì)是一種形式的能量耗散。吸收的能量被轉(zhuǎn)換成熱量。熱量又會影響輪胎性能并且會導(dǎo)致過早的輪胎損壞。因此，熱量的有效耗散對于任何輪胎都是必需的。理想的是，能量僅由輪胎在印痕或接地面的徑向內(nèi)部區(qū)域中吸收，使得能量在輪胎旋轉(zhuǎn)的剩余期間從此類區(qū)域去除。

然而，橡膠是熱的不良導(dǎo)體。橡膠越厚，熱量累積越大。通過使用具有高空氣流通的薄材料橫截面可以將熱量累積減輕到受控的水平。

尿烷輪胎可以在高達大約93℃?(200℉)的溫度下操作。長期高于121℃?(250℉)的溫度將導(dǎo)致尿烷的弱化。如果尿烷輪胎的溫度上升得足夠高，會發(fā)生尿烷輪胎的過早損壞。

一個常規(guī)的免充氣輪胎/車輪包括彈性材料的中心部分，外部彈性胎面部分，以及插入的沖擊吸收部分，該沖擊吸收部分包括與中心以及胎面部分一起形成的彈性材料的多個交叉腹板。在沖擊吸收部分的內(nèi)部中形成環(huán)形的孔系列。這些孔橫向地設(shè)置并且輕微重疊。每個孔均跨越?jīng)_擊吸收部分的整個軸向?qū)挾榷由臁Ｒ粚Φ苍O(shè)有類似的孔。一個碟片定位在輪胎/車輪的各側(cè)上，且孔與沖擊吸收部分的那些孔對齊。在模制后形成一個整體單元。此襯墊輪胎/車輪消除了用來將充氣或?qū)嵭南鹉z輪胎緊固到車輪上的金屬零件。

開發(fā)免充氣輪胎的此類常規(guī)嘗試未能提供充分的熱量耗散以及充分的承重能力。由于車輛速度已經(jīng)升高，這些概念已經(jīng)不能滿足乘用車和卡車輪胎的需要。

另一種常規(guī)的免充氣輪胎由彈性材料整體模制而成，以形成包括“內(nèi)箍”和“外箍”的單一結(jié)構(gòu)。外箍由多個周向隔開的平坦肋件以及平坦中心腹板支撐并襯墊，其在箍的周向中心處連接這些箍。腹板位于垂直于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的平面中。肋件沿著內(nèi)箍和外箍軸向地延伸，將箍與肋件的邊緣沿著腹板的相對面連接。這些平坦肋件可以在徑向末端處進行底切以確保彎曲而沒有彎折，除非超出了臨界載荷。

另一種常規(guī)免充氣輪胎具有赤道面，垂直于該赤道面的軸線，可圍繞該軸線旋轉(zhuǎn)的環(huán)形胎面，以及由具有60到100范圍內(nèi)的肖氏A硬度的材料制成的環(huán)形彈性體主體。該彈性體主體具有第一和第二隔開的側(cè)面。側(cè)面從赤道面等距地隔開并在胎面和輪輞之間延伸。主體具有從軸線等距地定位的開口，其中一些從第一側(cè)延伸，而其它的從第二側(cè)延伸，以形成第一和第二組開口。這些開口組從相應(yīng)的側(cè)朝向赤道面延伸。開口形成主體中相等隔開的彈性體材料的柱。由第一組開口形成的柱向輪胎的徑向方向傾斜，而由第二組開口形成的柱通常向輪胎的徑向方向傾斜，但相對于由第一組開口形成的柱在傾斜上相反。