[发明专利]多重硬度非充气轮胎

说明书

发明背景

相关申请的交叉引用

本申请要求了2008年11月6日提交的题为“多重硬度非充气轮胎”的美国申请No.12/266,181的优先权。该申请的整个内容和公开在此引入作为参考。

发明领域

本发明涉及轮胎，并且更特别地涉及优选适用于越野车辆的非充气轮胎。该非充气轮胎具有多个不同硬度的径向区，并且优选外径向区比内径向区硬。

背景信息的论述

越野(OTR)车辆，也已知为非高速公路车辆，普遍用于崎岖地形，用于采矿、挖掘、建筑、军事领域，和其他重工业领域。OTR车辆包括拖拉机、卡车、装料机、推土机、磨光机、挖掘机等，并且可具有高达380-460吨的工作重量。通常这种OTR车辆具有数个由橡胶制成的可充气轮胎。这些应用要求每个轮胎具有以下性质，比如防刺穿、能运载相对重的负荷，以及良好的耐磨性和耐撕裂性。常规的可充气轮胎一般具有大约六个月的短工作有效期限。另外，OTR车辆的典型崎岖工作环境使得轮胎会遭受可能的故障，比如刺穿、爆裂、撕裂以及轮胎从轮圈分离。因此，维护这种OTR车辆的时间和成本增大，这是因为可充气轮胎由于正常的磨损和轮胎故障而必须更换。对于采矿车辆，例如，合适的替换轮胎的短缺可能造成采矿者在等待新的替换轮胎时关闭生产。对于接收零星或不规则运输的新供给的位置遥远的矿山，这可能造成特别的困难。

尽管对于这种可充气轮胎耐用性的改进一直在继续，但这种轮胎仍然经受正常的磨损和故障。因此，仍然需要克服常规可充气轮胎缺点的适用于OTR车辆的轮胎。

一种方案是使用实心非充气轮胎。氨基甲酸酯弹性体已经用于制造用于例如工业轮胎、越野轮胎、自行车轮胎等应用的实心轮胎。然而，氨基甲酸酯实心轮胎在这些应用中还不是完全令人满意，这是因为它们不具有期望的缓冲和操纵特性。而且，这些实心轮胎经受弹性体材料在长时间高速运行条件下或者在轮胎变形的粗糙地形情形下的内部热积累和随后的退化。已经建议了各种非充气轮胎设计来克服充气轮胎和实心非充气轮胎的这些限制。

非充气轮胎的一些设计具有形成于侧壁内的孔洞，例如描述于国际公开WO2008/009042和WO97/18959、U.S.公开No.2007/0215259、U.S.专利No s.7,174,936、5,676,900、5,343,916、5,223,599、5,139,066、5,023,040、4,921,029、4,784,201和EP公开0399383中的那些，这些的全部内容和公开在此引入作为参考。金属带经常用作增强手段以在这些非充气轮胎设计中提供支撑。而且，一些非充气轮胎引入了单独的橡胶胎面。

非充气轮胎的一些设计具有形成横向穿过侧壁的开口的回弹性元件，例如描述于U.S.公开No.2007/0089820和U.S.专利No s.7,201,194、7,013,939、6,681,822、6,170,544、4,945,962、4,226,273和3,219,090以及EP公开0353006中的那些，这些的全部内容和公开在此引入作为参考。

还已经建议了用于充气和非充气轮胎，包括工业轮胎的各种轮胎装饰性设计，例如在US外观设计专利No.D201,238、D 329,413、D401,896、D410,603、D455,996、D498,203、D499,065、D536,298和D548,681中的那些，这些的全部内容和公开在此引入作为参考。

然而，仍然需要特别是用于大型越野车辆的改进的非充气轮胎。

发明概述

在本发明的第一方面，提供了一种非充气轮胎，其包括：由具有70A-95A，例如80A-90A，或者更优选85A-89A的肖氏A硬度的第一聚氨酯材料形成的第一径向区；和包括胎面表面的第二径向区，其中第二径向区由具有85A-60D，例如90A-50D，或者更优选92A-95A的肖氏A/D硬度的第二聚氨酯材料形成，并且其中第二径向区比第一径向区硬。

在本发明的第二方面，提供了一种非充气轮胎，其包括：包括侧孔洞的第一径向区，该侧孔洞相对于横向相对的侧孔洞交错，和包括横向延伸的胎面槽的第二径向区，该胎面槽与所述孔洞基本径向排列，其中第一径向区由具有70A-95A，例如80A-90A，或者更优选85A-89A的肖氏A硬度的第一聚氨酯材料形成，并且第二径向区由具有85A-60D，例如90A-50D，或者更优选92A-95A的肖氏A/D硬度的第二聚氨酯材料形成。