[发明专利]预应变非充气轮胎及其制造方法

说明书

一种预应变非充气轮胎具有内圈、外圈以及从该内圈延伸到该外圈的多个聚合物连接元件。该预应变非充气轮胎通过包括以下步骤的方法制成：形成初始非充气轮胎；以及使该多个聚合物连接元件中的一个聚合物连接元件的至少一部分应变。

技术领域

本公开涉及一种非充气轮胎。更具体地，本公开涉及具有预应变部件的非充气轮胎。

背景技术

已开发出各种能使轮胎在未充气或充气不足状态下行驶的轮胎构造。非充气轮胎不需要充气，而“防爆轮胎”在被刺穿和损失全部或部分加压空气后可以继续在相对高速下行驶延长的时间。非充气轮胎可包括多个轮辐、织带或将内圈连接到外圈的其他连接元件。

当非充气轮胎安装在车辆上时，张力施加在位于轮胎轴线上方的连接元件上，而压缩力施加在轴线下方的连接元件上。压缩力可导致连接元件屈曲。轮辐或织带在张紧时可经历低水平的应变，但在压缩下屈曲时经历高得多的应变。例如，连接元件可在张紧时经历1％-2％的应变，并且当在压缩下屈曲时经受10％-15％的应变。在其它情况下，当在压缩下屈曲时，连接元件可经历至多30％或甚至更高水平的应变。

可以通过使用用于轮辐或织带的较硬材料来减小压缩下的连接元件上的应变，但这可能对轮胎性能产生不利影响。另选地，可通过使用较厚的轮辐或织带来减小应变，但这增加了轮胎的重量。在不使用较厚或较硬材料的情况下减小轮辐或织带上的应变将是有益的。

发明内容

在一个实施方案中，制造非充气轮胎的方法包括形成初始轮胎，该初始轮胎包括具有内径的内圈、具有第一外径的外圈以及从内圈延伸到外圈的多个连接元件。该方法还包括沿径向方向拉伸外圈，直到外圈具有大于第一外径的第二外径。该多个连接元件在该外圈的该拉伸期间保持连接到内圈和外圈，使得该外圈在径向方向上的拉伸导致该多个连接元件在径向方向上拉伸。在该外圈的拉伸之后，该多个连接元件保持连接到内圈和外圈。

在另一个实施方案中，预应变非充气轮胎具有内圈、外圈以及从该内圈延伸到该外圈的多个聚合物连接元件。该预应变非充气轮胎通过包括以下步骤的方法制成：形成初始非充气轮胎；以及使该多个聚合物连接元件中的一个聚合物连接元件的至少一部分应变。

在又一个实施方案中，制造非充气轮胎的方法包括提供多个轮胎部件，每个轮胎部件包括内圈部分、外圈部分和连接元件中的至少一者，该连接元件被构造成将内圈部分连接到外圈部分。该方法还包括拉伸轮胎部件中的至少一个轮胎部件，直到连接元件已从第一长度拉伸到第二长度。该方法还包括组装多个轮胎部件以形成非充气轮胎。

附图说明

在附图中，示出了结构，该结构与下文提供的详细描述一起描述了受权利要求书保护的本发明的示例性实施方案。类似的元件用相同的附图标号标示。应当理解，被示出为单个部件的元件可以用多个部件替换，并且被示出为多个部件的元件可以用单个部件替换。附图未按比例绘制，并且出于说明性目的，可能放大了某些元件的比例。

图1是未变形的非充气轮胎的前视图；

图2是图1的非充气轮胎在承受载荷时变形的前视图；

图3是沿图1中的线3-3截取的未变形的非充气轮胎的截面透视图；

图4是未变形的非充气轮胎的另一实施方案的前视图；

图5是样品材料的应力/应变曲线；

图6是样品材料与已被预应变200％的相同材料的样品相比的应力/应变曲线；

图7是样品材料与已被预应变400％的相同材料的样品相比的应力/应变曲线；

图8是样品材料与已被预应变600％的相同材料的样品相比的应力/应变曲线；

图9A是初始非充气轮胎的一部分的透视图；

图9B是非充气初始轮胎的该部分在预应变过程之后的透视图；