[发明专利]具有支承、缓冲构件的梯形不充气轮胎

说明书

本申请是即将授予美国专利的、1988年5月4日提交的系列号为190，299的部分继续申请，它又是现已放弃的、1985年10月16日提交的系列号为787，867的部分继续申请，又是现已放弃的、1984年4月16日提交的系列号为600，932号的部分继绩申请。

本发明涉及一种承载的不充气轮胎（简称“NPT”），它具有梯形横截面，以及扁平的加强肋构件，所述加强肋构件呈方向相对的角度（称作“交叉加强肋”），并用一个辐板构件连结成整体，因而使NPT不胀大。所谓“不胀大”指的是：装有NPT的轮子在转动工作期间产生的离心力，不会使轮子直径加大。

梯形不充气轮胎（简称“TNPT”）是用具有所需特殊性能的弹性合成树脂材料成形的，使一定量的树脂材料能提供最佳的操纵、转弯和承载性能。术语“操纵”是指车辆对司机意图的综合响应性，尤其是车辆轮胎以及车辆本身在横向加速时的动态特性。“弹性合成树脂材料”或者说“弹性材料”是指一种不易弯曲的、有弹性的材料，该材料具有下文所述的特殊性能。而橡胶，无论是天然或合成橡胶（尤其是苯乙烯-聚丁橡胶，SBR）或其混合物，也无论怎样混合或者硫化，都不是此处所说的弹性材料，因为它不符合下文提出的标准。

特别是，TNPT与以前申请中披露的矩形不充气轮胎（简称“RNPT”）相比具有较好的操纵和转弯性能。当安装在例如小汽车或者摩托车轮圈上并承受一份载荷时，任何一种NPT（此处简称的“NPT”是指RNPT或者TNPT，也可指两者）可以由于压缩而变形，也能回复到其原有的圆筒形状。在载荷作用下变形的动态特性决定操纵性能是否令人满意，这种判断通常是对照传统充气轮胎来进行的。当然，充气轮胎具有侧壁，所述侧壁与轮胎的轮面侧边平缓连续地连在一起。

当空气轮胎向内横向偏移时，所述侧壁靠近胎面的一部分与道路接触。所谓“向内”是指车辆的转弯方向。车速越高，转弯越急，所述偏移就越大，侧壁接触地面就越多。在十分恶劣的条件下，会发现侧壁上的字因为与路面摩擦而磨损了。

虽然因为全部支承由一个矩形轮廓提供，人们可以有理由期待RNPT在横向加速时具有优良的操纵性能，当RNPT被用在横向加速很大的情况时，在一定程度上呈现出令人满意的操纵性能。在那样的动态条件下，RNPT与道路接触的整个圆环部分产生横向偏移，由于RNPT没有侧壁，也就没法用侧壁来限制偏移。可以理解，NPT轮面的每个肩部的末端没有圆滑的过渡段，变化突然，因此在恶劣的转弯条件下，RNPT的轮面边缘磨损严重。

由于梯形截面能很好地分配所承受的力，因此TNPT的各构件能很好地共同起作用，所以与同质量的RNPT相比较，TNPT具有大致相同或者更好的变形和承载性能。尽管TNPT的行驶性能因为弹性材料硬以及完全不充气易为人误解，但梯形横截面的TNPT操纵性能极好，超过装在同一辆载客小汽车上的RNPT和充气轮胎，并且具有几乎与充气轮胎一样的高度舒适性。

如同RNPT一样，TNPT良好的开式结构能散去热量，所述热量是在工作期间不断交替的拉、压力循环产生的。象RNPT一样，TNPT对于各种带轮车辆都很适用，这是因为：（1）NPT占有空间较小，符合需要;（2）对刺破的敏感性被排除了;（3）在特种用途车辆例如运兵车上，NPT即便受到突然的严重损坏如中弹，其故障也是逐渐而不是突然形成的，因而所述损坏的影响减至最小。

充气轮胎的优势是它所具有的缓冲效果，就我们所知，现有的NPT尚不能有效地达到这种缓冲效果。它的缺点是对于被刺破的敏感性。我们知道，除了RNPT和TNPT，还没有一种弹性材料NPT结构，能坚固、可靠到足以经受住装在汽车车轮上之后碰到的严峻工作条件。

可以理解，在例如叉车、小汽车、手推车、三轮车等车辆上已经常规使用的NPT，当初考虑的既不是操纵也不是缓冲，而是承载。但是，由于现有技术的NPT操纵性能较差，所以在上述场合使用也不能令人满意。此外，对于现有技术的NPT来说，不改变其结构轮廓设计或者结构材料，就不能提供不同的回弹率。实心轮胎，尤其是硫化橡胶做的实心轮胎经很短时间使用就会产生高热，然后在限制的条件下使用一段时间后才会降低温度。就我们所知，还没有一种现有技术的带有中间辐板及交叉加强肋的NPT，其加强肋能在靠近所经过的地面附近局部变形，并用一种与充气轮胎类似的方法实现其承载、缓冲功能。