[发明专利]具有减小的横向硬度的非充气式车轮

说明书

技术领域

本发明的标的物大体上涉及基于张力的非充气式结构支撑轮胎和车轮。更明确地说，本发明涉及具有减小的横向硬度的基于张力的非充气式车轮，其利用其结构组件支撑负载且具有充气轮胎样的性能能力以充当充气轮胎的替代品。

背景技术

基于张力的非充气轮胎的辐板元件在张力下具有高有效硬度且在压缩下具有低有效硬度。压缩下的低硬度允许附接到柔性带的地面接触部分的辐板元件适应柔性带的地面接触部分的变形而不传递显著垂直负载。辐板元件与其长度相比相对较薄，并且通常会在压缩下弯曲。接触区域中的辐板元件的实质性压缩负载支撑的缺乏会促成胎面接触块(contact patch)的形成以及障碍物的吸附。此外，因为大部分受支撑负载和道路冲击必须围绕柔性带且经由张紧的辐板元件行进，因此与充气车轮相比，基于张力的非充气式柔性车轮具有改善的舒适度以及冲击吸收。非充气式车轮的一个实例描述于第7,013,939号美国专利中，所述美国专利的全文以引用的方式并入本文中。

为促进胎面的地面接触部分的辐板元件的弯曲，辐板元件可弯曲。或者，辐板元件可在模制期间塑形以具有在特定方向上弯曲的倾向性。另一替代例为在轮毂与辐板元件之间或柔性带与辐板元件之间提供连接，所述连接在张力下起作用但允许辐板元件在压缩下相对移动。

并有柔性带和多个基于张力的承重结构组件的非充气式结构支撑车轮具有在车轮的设计中所固有的横向硬度。在某些情况下，对于给定应用，需要将车轮的横向硬度调整到所需横向硬度。举例来说，当使用具有相对较高横向硬度的非充气式车轮来越野时，例如在全地形车(All-Terrain Vehicle，ATV)中，其产生到转向机构的高的力反馈。

发明内容

根据一个实施例，通过随着每一辐板元件从柔性车轮触轨面延伸到车轮的内部车轮部分而减小每一辐板元件的宽度且增大牵引角的量值来使每一辐板元件逐渐变窄且扭转而实现具有减小的横向硬度的基于张力的非充气式结构支撑车轮。

基于张力的非充气式结构支撑车轮包括：轮毂；柔性负载支撑带，其从所述轮毂径向向外且与所述轮毂同心地安置；以及多个基于张力的辐板元件，其另称为轮辐，在所述轮毂与所述柔性带之间延伸，其中每一辐板元件具有在所述柔性带附近比在所述轮毂附近大的逐渐变窄的横向宽度以及在所述轮毂附近比在所述柔性带附近大的改变的牵引角。一般而言，柔性带包括嵌入于所述带中的加强膜片或叠层(ply)。所述加强叠层包括嵌入于弹性体层中的在周向上对准的软线。根据此实施例，多个辐板的随着辐板从柔性带径向向内延伸而减小的逐渐变窄宽度和增大的牵引角减小车轮的横向硬度，从而减小到车辆的转向机构的力反馈，同时维持车轮的稳定性。

结构支撑车轮的另一实施例包括：柔性带；多个辐板元件，其横跨所述柔性带且自其径向向内延伸；所述多个辐板元件附接到轮毂，多个辐板元件中的每一者具有在轴向方向上延伸的辐板元件宽度、在径向方向上延伸的辐板元件长度、垂直于其它维度的辐板元件厚度、测量为所述多个辐板元件中的每一者在沿着所述辐板元件长度的给定位置处相对于车轮的横轴形成的角度的牵引角，从径向向外位置到径向向内位置测量，所述辐板元件宽度减小且所述牵引角的量值增大。

本发明的另一实施例可包含一种结构支撑车轮，其包括：柔性带；多个扭转辐板元件，其横跨所述柔性带且自其径向向内延伸；所述多个辐板元件附接到轮毂，多个辐板元件中的每一者具有在轴向方向上延伸的辐板元件宽度、在径向方向上延伸的辐板元件长度、垂直于其它维度的辐板元件厚度、测量为所述多个辐板元件中的每一者在沿着所述辐板元件长度的给定位置处相对于车轮的横轴形成的角度的牵引角，从径向向外位置到径向向内位置测量，所述辐板元件宽度减小且所述牵引角的量值增大。

在另一实施例中，所述辐板元件在接近所述柔性带处的牵引角为0.5度，而所述辐板元件在接近所述轮毂处的牵引角大于0.5度。

在另一实施例中，所述辐板元件在接近所述柔性带处的牵引角为4度，而所述辐板元件在接近所述轮毂处的牵引角为12度。

参考以下描述和所附权利要求书，本发明的这些和其它特征、方面和优点将得到更好的理解。并入在本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明本发明的实施例，并且与所述描述一起用以解释本发明的原理。

附图说明

本发明的针对所属领域的技术人员的完整且令人能够实现的揭示(包含其最佳模式)在说明书中得到阐述，所述揭示参考附图，在所述附图中：

图1为具有减小的横向硬度的基于张力的非充气式结构支撑车轮的透视图。

图2为车轮的特写透视图。