[发明专利]剪切变形非充气轮胎辐条

说明书

一种拥有辐条的非充气车轮，所述辐条具有提供辐条拉伸的柔性剪切块。

技术领域

本主题涉及一种拥有辐条的柔性非充气车轮，所述辐条通过剪切变形对外部带施加张力。

背景技术

非充气车轮的细节和益处描述于例如美国专利号6,769,465；6,994,134；7,013,939；和7,201,194中，所述美国专利以全文引用的方式结合在此。一些非充气轮胎构造并入剪切带，其实施例描述于例如美国专利号6,769,465和7,201,194中，所述美国专利以全文引用的方式结合在此。此类非充气轮胎提供无需依赖于气体充气压力以用于支撑施加到轮胎的负载的轮胎性能优势。

在非充气车轮的一个实例中，具有地面接触部分的柔性带可与从中心元件或轮毂径向延伸的多个张力传递的腹板状元件(也被称为“辐条”)相连接。通过举例，可通过开放式铸造模制形成此类非充气车轮，其中将例如聚氨酯的材料倒入形成非充气轮胎的全部或部分的模具中。可替代地，辐条可单独形成，接着附接到外部带和轮毂。例如绳索等一个或多个加强结构可模制在外部带中的适当位置以增大外部带的压缩和拉伸硬度。

辐条的拉伸被车轮的外部带中的周向压缩抵消。辐条的拉伸越大，周向压缩就越大。均匀辐条拉伸由辐条中的每一个的均匀拉动形成。当车轮置于负载下时，例如当车轮支撑车辆的重量时，负载的一部分通过外部带中的周向压缩力在周向方向上被载送到外部带的顶部。车轮的顶部处的辐条载送与施加到车轮的负载成比例的更大拉伸量。此负载载送机构类似于充气轮胎的径向绳索如何在轮缘的顶部上载送车辆的负载且大体上被称为“顶部负载车轮”。

例如实心轮胎、半实心轮胎、充满泡沫的轮胎或弹簧车轮等底部负载车轮载送与轮胎的轮毂处于抵靠压缩的负载的主要部分。

当轮胎碰到障碍物时，例如可能会碰到轮胎在不光滑的表面上滚动，或当碰到例如岩石、裂缝、坑洞或路缘等障碍物时，外部带短暂地移位且使辐条短暂地变形。如果辐条具有高硬度速率，那么由障碍物所致的变形与在辐条具有低硬度速率时相比形成传递到车辆的更大负载。由障碍物形成的短暂高负载被车辆和其操作者感知为噪声、振动或冲量。

大体上，辐条硬度随辐条延伸而增大。辐条的硬度与辐条的移位相比的斜率将指示车轮对由于碰到障碍物所致的短暂位移的响应。虽然当轮胎碰到短暂移位时具有更小硬度-移位斜率的辐条将对车辆施予更少的力，但是斜率越大，随辐条移位而形成的力就越大。

更长辐条允许辐条的更大变形以吸收撞击。更长辐条减轻与增大的辐条拉伸相关联的增大的硬度速率的影响。然而，辐条长度受到轮胎的轮毂和外部带的直径的限制。辐条的弯曲也可导致辐条发生大的局部变形、疲劳和过早断裂。

因此，具有足够低以减少噪声、振动和冲量的硬度速率的辐条结构将是有用的。避免大的局部辐条变形的辐条结构也将是有用的。还会最小化轮毂与外部柔性带之间的距离的辐条结构将是特别有用的。

发明内容

方面和优点将部分地在以下描述中阐述，或是通过描述可显而易见的，或可通过本发明的实践而习得。

在一个示范性实施例中，公开一种非充气车轮，具有柔性外部带、内轮毂和将外部带连接到轮毂的多个辐条，每个辐条具有附接到外部带的第一辐条部分、附接到轮毂的第二辐条部分和接合第一辐条部分与第二辐条部分的至少一个剪切变形构件。在至少一个示范性实施例中，辐条具有在组装期间施加的预拉伸，使得在其正性拉伸状态中的辐条延伸等于或大于靠压在平坦表面上的轮胎在其被设计成载送的最大负载下的移位距离。