含有具有覆線結(jié)構(gòu)的加固件的非充氣輪胎的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種含有具有覆線結(jié)構(gòu)的加固件的非充氣輪胎。該非充氣輪胎包括：與地面接觸的胎面部分；與輪軸連接的輪輞部分；構(gòu)成與胎面部分內(nèi)表面的分界的環(huán)狀外箍部分；構(gòu)成與輪輞部分的分界的環(huán)狀內(nèi)箍部分；布置在環(huán)狀外箍部分和環(huán)狀內(nèi)箍部分之間的胎輻部分，該胎輻部分起支撐的作用；將胎輻部分中的各胎輻相互連接的連接輻；以及具有覆線結(jié)構(gòu)的加固件。非充氣輪胎能夠有效地并充分地支撐車輛的重量。另外，該輪胎的性能在接觸面積、形變量和滾動阻力方面是均衡的。
【專利說明】含有具有覆線結(jié)構(gòu)的加固件的非充氣輪胎
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明一般地涉及車輛輪胎，并且特別地涉及非充氣(non-pneumatic)輪胎,該非充氣輪胎盡管不利用充氣壓力，卻能提供與充氣輪胎相似的操控性，并且能夠在結(jié)構(gòu)上支撐車輛的重量。
【背景技術(shù)】
[0002]一般地，車輛輪胎根據(jù)結(jié)構(gòu)分為子午線輪胎、斜交輪胎、實心輪胎等。包括客車在內(nèi)但除特殊用途的車輛外的大部分車輛使用子午線輪胎，即充氣輪胎。但是，充氣輪胎的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并且其需要相對大量的生產(chǎn)工序，一般為8個步驟。作為生產(chǎn)工序數(shù)量增加導(dǎo)致的結(jié)果，有害物質(zhì)的排放量也在增加。另外，由于輪胎的充氣壓力明確地影響著充氣輪胎的操控性和安全性，需要頻繁地檢查，因而由于保養(yǎng)而給用戶帶來了不便。此外，當(dāng)車輛行進(jìn)時，會有外部物質(zhì)會刺穿輪胎或施加撞擊于輪胎而使輪胎損壞的可能性。
[0003]與此同時，與充氣輪胎不同，非充氣輪胎使得簡化材料和生產(chǎn)工序成為可能，因而能夠顯著降低成產(chǎn)成本。另外，非充氣輪胎具有改進(jìn)的結(jié)構(gòu)，而且能夠通過能降低能耗和有害物質(zhì)排放量的改進(jìn)的工序來生產(chǎn)。最重要的是，非充氣輪胎能夠避免可能因為常規(guī)輪胎中充氣壓力不足而產(chǎn)生的問題。此外，非充氣輪胎能夠避免在充氣輪胎中發(fā)生的駐波現(xiàn)象。并且，非充氣輪胎能夠顯著地改善滾動阻力的特性。
[0004]非充氣輪胎具有完全不同于充氣輪胎的構(gòu)造。與充氣輪胎不同，因為非充氣輪胎被配置為不利用壓縮空氣，不可能出現(xiàn)車輛行駛時因為充氣壓力不足或者爆胎而發(fā)生的事故。
[0005]這樣的非充氣輪胎已經(jīng)存在并且通過常規(guī)技術(shù)生產(chǎn)。例如，很多年前就已經(jīng)使用馬車車輪或者自行車車輪了。最近，韓國專利公開第2006-0051513號中提出了一種技術(shù)，其中由具有多層鉤環(huán)的多個支撐組件來支撐輪胎的荷載。另外，在韓國專利公開第2008-0038274號中提出了一種技術(shù)，其中非充氣輪胎包括:由彈性材料制成的主體，作為胎面的周向延展的冠部，和冠部連接的延展側(cè)壁。此外，韓國專利公開第2004-0027984號中提出了一種非充氣輪胎，其包括:支撐輪胎載荷的環(huán)狀胎箍，以及支撐輪胎和受張力的車輪或輪轂之間載荷的多個網(wǎng)狀胎輻(spokes)。
[0006]在含有胎輻的非充氣輪胎中，施加在輪胎上的荷載是由胎輻的張力支撐的。這樣的話，在網(wǎng)狀胎輻和與地面接觸的胎面之間設(shè)置了加固件，以使其能夠支撐車輛的重量并且發(fā)揮與充氣輪胎的充氣壓力相同的作用。例如，在韓國專利公開第2012-7023435號中提出了一種具有連續(xù)環(huán)加固配件的結(jié)構(gòu)支撐型非充氣車輪。在該技術(shù)中介紹了一種螺旋纏繞的力口固件(reinforcing member)。
[0007]但是，常規(guī)技術(shù)中螺旋纏繞的加固件支撐車輛重量的支撐力是有限的。這帶來了很多問題，比如操控性、乘坐舒適性和網(wǎng)狀胎輻部分耐久性的下降。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]據(jù)此，本發(fā)明切記以上在常規(guī)技術(shù)中出現(xiàn)的問題，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種非充氣輪胎，該非充氣輪胎設(shè)置具有覆線(Plate wire)結(jié)構(gòu)的加固件，該加固件能夠提供比常規(guī)的纏繞加固件大得多的荷載支撐力，因而能夠使輪胎可靠地支撐車輛的重量，并且該非充氣輪胎被配置為輪胎的接觸壓力和接觸面積是保持一致的，因而增強了網(wǎng)狀胎輻部分的耐久性，并改善了滾動阻力的特性。
[0009]為了實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明提供了一種非充氣輪胎，其包括:與地面接觸的胎面部分；與輪軸連接的輪輞(rim)部分；構(gòu)成與胎面部分內(nèi)表面的分界的環(huán)狀外箍(outerannular band)部分；構(gòu)成與輪輞部分的分界的環(huán)狀內(nèi)箍(inner annular band)部分；設(shè)置在環(huán)狀外箍部分和環(huán)狀內(nèi)箍部分之間的胎輻部分，該胎輻部分起支撐的作用；將胎輻部分中的各胎輻相互連接的連接輻(connector)。其中具有覆線結(jié)構(gòu)的加固件沿著圓周方向被安放在胎面部分、環(huán)狀外箍部分和環(huán)狀內(nèi)箍部分之中的任一部分中。
[0010]在非充氣輪胎的一個實施方案中，加固件可安放在胎面部分、環(huán)狀外箍部分和環(huán)狀內(nèi)箍部分之中的至少兩個部分的每一個部分中。
[0011]在非充氣輪胎的一個實施方案中，加固件能含有細(xì)帶形的并且被螺旋形纏繞若干次的覆線。加固件可由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，每一層具有被螺旋形纏繞若干次的覆線。
[0012]在非充氣輪胎的一個實施方案中，加固件可由金屬、鋼、碳、芳綸和玻璃纖維中的任意一種或它們的混合物制成。
[0013]在非充氣輪胎的一個實施方案中，加固件可配置為其高度大于其寬度或小于寬度，并且加固件的四個拐角的每一個都能根據(jù)預(yù)設(shè)的曲率半徑進(jìn)行圓角化。加固件可以具有空心結(jié)構(gòu)。
[0014]在根據(jù)本發(fā)明的具有上述結(jié)構(gòu)的非充氣輪胎中，由于設(shè)置了具有覆線結(jié)構(gòu)的加固件，該輪胎能夠有效地和充分地承受住車輛的重量。另外，輪胎的性能在接觸面積、形變量(displacement extent)和滾動阻力(resistance to rolling)方面是均衡的，因而能夠提高網(wǎng)狀胎輻部分的耐久性，增強車輛的乘坐舒適度和操控性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]通過以下具體描述結(jié)合附圖，能夠更清楚地理解本發(fā)明的以上以及其它目的、特征和優(yōu)點，其中:
[0016]圖1A是示出本發(fā)明一個實施方案的非充氣輪胎的關(guān)鍵部分的視圖；
[0017]圖1B是通過FEA(有限要素分析)示出本發(fā)明實施方案的非充氣輪胎的一部分的視圖；
[0018]圖1C是圖1A中非充氣輪胎的概念立體視圖；
[0019]圖1D是示出本發(fā)明實施方案的具有覆線結(jié)構(gòu)的加固件的概念視圖；
[0020]圖1E是示出本發(fā)明實施方案的加固件的規(guī)格的概念視圖；
[0021]圖2是顯示本發(fā)明實施方案的非充氣輪胎的照片；并且
[0022]圖3是示出本發(fā)明實施方案的非充氣輪胎的用于評估靜態(tài)特性的接觸輪廓的視圖。
【具體實施方式】[0023]在下文中，將結(jié)合附圖具體描述一個優(yōu)選實施方案。在本發(fā)明的描述中，忽略對與本發(fā)明相關(guān)的公知技術(shù)的一般功能和構(gòu)成的解釋。
[0024]本發(fā)明涉及含有具有覆線結(jié)構(gòu)的加固件的非充氣輪胎，該輪胎能夠更有效地承受車輛的重量，并且能夠提高網(wǎng)狀胎輻的耐久性、乘坐舒適度和操控性。
[0025]圖1A是示出本發(fā)明一個實施方案的非充氣輪胎的關(guān)鍵部分的視圖。如圖1A所示，本發(fā)明的非充氣輪胎包括:預(yù)設(shè)寬度的胎面部分6，其與地面接觸，并與能量的傳遞和操控性相關(guān)；輪輞部分5，與車輛輪轂相適合從而將輪胎連接到其上；環(huán)狀外箍部分1，構(gòu)成與胎面部分6內(nèi)表面的分界并支撐胎面部分6 ;環(huán)狀內(nèi)箍部分3，構(gòu)成與輪輞部分5的分界；布置在環(huán)狀外箍部分I和環(huán)狀內(nèi)箍部分3之間的胎輻部分4，該胎輻部分4起支撐的作用；以及將胎輻部分4中的各胎輻相互連接的連接輻2。
[0026]圖1B示出了圖1A中非充氣輪胎的一部分的視圖。在此實施方案中，非充氣輪胎是由24個圖1B所示出的部分重復(fù)設(shè)置而構(gòu)成的。
[0027]圖1C是非充氣輪胎的概念立體視圖，其示出了在該實施方案中具有覆線結(jié)構(gòu)的加固件7被安放在胎面部分6中。如圖1C所示，本發(fā)明的非充氣輪胎的特征為具有覆線結(jié)構(gòu)的加固件7沿著胎面部分6的圓周方向設(shè)置在胎面部分6中。在這里，術(shù)語“在胎面部分中”是指胎面部分6的外表面和內(nèi)表面之間的部分。術(shù)語“圓周方向”是指輪胎移動的方向(圖1C是展示去掉外表面后的胎面部分的概念視圖)。
[0028]在根據(jù)本發(fā)明的實施例的非充氣輪胎中，加固件7可以沿著圓周方向安放在環(huán)狀外箍部分或環(huán)狀內(nèi)箍部分中。另外，加固件7可以被安放在胎面部分、環(huán)狀外箍部分和環(huán)狀內(nèi)箍部分之中的至少兩個部分的每一個部分中。
[0029]圖1D是示出本發(fā)明實施方案的加固件7的概念圖。圖1E是示出了加固件的規(guī)格的概念視圖(垂直于圓周方向的剖面視圖)。
[0030]如圖1D和IE所示，具有細(xì)帶形狀的覆線A被螺旋形纏繞若干次以構(gòu)成加固件7。加固件7可以由若干層構(gòu)成，每一層具有被螺旋形纏繞若干次的覆線A。
[0031]優(yōu)選地，具有細(xì)帶形狀的覆線W的寬度為1mm至100mm，并且其厚度(或高度)為1mm至20_。加固件7由金屬、鋼、碳、芳綸和玻璃纖維中的任意一種或它們的混合物制成。
[0032]在本發(fā)明的實施方案的非充氣輪胎中，加固件7可以被配置為其高度h大于寬度w或小于寬度W。另外，加固件7的四個拐角的每一個都可以根據(jù)預(yù)設(shè)的曲率半徑r進(jìn)行圓角化。此外，加固件7可以具有空心結(jié)構(gòu)。
[0033]優(yōu)選地，加固件7的寬度w為輪胎寬度的0.1%至95%。
[0034]圖2示出了本發(fā)明的非充氣輪胎的圖像。這張圖片展示了:在不利用作為充氣輪胎性能的核心因素的充氣壓力的情況下，非充氣輪胎能夠發(fā)揮輪胎的作用。
[0035]圖3是示出本發(fā)明實施方案的非充氣輪胎的用于評估非充氣輪胎的靜態(tài)特性的接觸輪廓的視圖。如圖3所示，在根據(jù)本發(fā)明的非充氣輪胎中，各胎輻之間不互相干涉，并且非充氣輪胎的接觸輪廓與典型充氣輪胎的輪廓相似。
[0036]以下的【表1】展示了具有不同加固結(jié)構(gòu)的輪胎的靜態(tài)特性的性能評估結(jié)果。如【表1】所示，可以看出，在接觸面積、形變量和與燃油效率(fuel efficiency)相關(guān)的滾動阻力上，設(shè)置了具有覆線結(jié)構(gòu)的加固件的輪胎的性能更加出眾。
[0037]【表1】[0038]
【權(quán)利要求】
1.一種非充氣輪胎，含有: 與地面接觸的胎面部分； 與輪軸連接的輪輞部分； 構(gòu)成與胎面部分內(nèi)表面的分界的環(huán)狀外箍部分； 構(gòu)成與輪輞部分的分界的環(huán)狀內(nèi)箍部分； 布置在環(huán)狀外箍部分和環(huán)狀內(nèi)箍部分之間的胎輻部分，該胎輻部分起支撐的作用； 將胎福部分中的各胎福相互連接的連接福；以及 具有覆線結(jié)構(gòu)的加固件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非充氣輪胎，其中加固件沿著胎面部分的圓周方向安放在胎面部分中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非充氣輪胎，其中加固件沿著環(huán)形外箍部分的圓周方向安放在環(huán)形外箍部分中。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非充氣輪胎，其中加固件沿著環(huán)形內(nèi)箍部分的圓周方向安放在環(huán)形內(nèi)箍部分中。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的非充氣輪胎，其中加固件含有被螺旋形纏繞若干次的覆線，該覆線具有細(xì)帶形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的非充氣輪胎，其中加固件具有多層結(jié)構(gòu)，每一層具有被螺旋形纏繞若干次的覆線，該覆線具有細(xì)帶形狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的非充氣輪胎，其中加固件由金屬、鋼、碳、芳綸和玻璃纖維中的任意一種或金屬、鋼、碳、芳綸和玻璃纖維的混合物制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的非充氣輪胎，其中加固件被配置為其高度大于其寬度或小于其寬度，并且加固件四個拐角的每一個都根據(jù)預(yù)設(shè)的曲率半徑進(jìn)行圓角化。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的非充氣輪胎，其中加固件具有空心結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】B60C7/00GK104015565SQ201310328415
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2013年7月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年2月28日
【發(fā)明者】崔錫柱, 金學(xué)柱, 金萬燮, 高吉柱, 姜祁昊 申請人:韓國輪胎株式會社