Bandage non pneumatique à voiles intérieurs.
La présente invention concerne de façon générale des bandages, et plus particulièrement des bandages non gonflés, montés sur des jantes de bandages pneumatiques classiques.
Dans le passé, on a fait nombre de tentatives pour construire un bandage non pneumatique satisfaisant, mais en dépit d'efforts qui ont porté sur plusieurs décades, il existe encore un besoin pour un bandage non pneumatique peu coûteux qui possède des caractéristiques de fonctionnement associées normalement aux bandages pneumatiques.
Les anciens bandages fournissaient simplement un revêtement de caoutchouc sur une roue rigide de bois ou de métal. Les efforts qui ont suivi ont conduit à la fabrication de bandages à-parois capables de céder, non ^.différents -des bandages pneumatiques, mais dans lesquels les-parois avaient des caractéristiques plus grandes
<EMI ID=1.1>
ce n'est le cas pour des bandages pneumatiques . Ces bandages avaient l'inconvénient qu'ils ne pouvaient assu-
<EMI ID=2.1>
assurant l'amortissement nécessaire pour la charge qu'ils portaient. D'autres efforts ont conduit à prévoir des <EMI ID=3.1>
structure cellulaire capable de céder. Ces bandages également-n'étaient pas satisfaisants en ce sens que la
<EMI ID=4.1>
-plus, on éprouvait des difficultés extrêmes pour retenir les bandages sur les jantes.
<EMI ID=5.1>
des bandages de section transversale massive, d'une matière non cellulaire capable de céder, mais à nouveau, on a éprouvé des difficultés pour retenir ces bandages sur les jantes.D'autres efforts ont tendu à produire
des bandages à parois plus souples, ayant des cavités intérieures circonférentielles s'étendant sur tout le tour, avec une configuration en section transversale des parois de ces bandages à peu près en forme de 7, dont le sommet est dirigé vers le sol, pour créer en quelque sorte une caractéristique de pont pour transmettre la force exercée sur la jante du bandage à la surface de <EMI ID=6.1> construction a révélé que les bandages à parois souples, non gonflés, da ce genre, tendaient à constituer une
-sorte de renflement ou d'onde immédiatement en avant du <EMI ID=7.1> est la source. de l'une des principales difficultés rencontrées dans ces essais.
<EMI ID=8.1>
appelé- l'onde stationnaire immédiatement en avant du point de contact avec le sol ou empreinte du bandage,
<EMI ID=9.1>
naire en éprouvant ainsi une résistance au roulement.
En outre, le renflement tend à obliger le bandage à . s'écarter de la jante sur laquelle il est monté et cette <EMI ID=10.1>
la jante. Lorsqu'un couple est appliqué à la jante chargée, le renflement à l'arrière de l'empreinte est exagéré, ce qui conduit souvent à un intervalle qui s'ouvre entre le bandage et la jante et qui conduit parfois à ce que le bandage lui-même se démonte de la jante lorsque des forces latérales sont appliquées entre le bandage et la jante, comme par exemple lors d'un braquage de la roue avant ou d'une manoeuvre semblable.
Des efforts pour résoudre ce problème ont conduit <EMI ID=11.1> ble n'a été trouvée, et même si on disposait d'une telle matière, elle subirait encore l'inconvénient que l'onde stationnaire prémentionnée se développerait encore à un
<EMI ID=12.1>
certain degré et que l'attache absolue des bords radia-
<EMI ID=13.1>
jante pour empêcher positivement son décalage, conduirait à des fatigues de cisaillement extrêmes qui s'appliqueraient à ce bandage par suite de, l'onde stationnaire, amenant ainsi une fatigue et une détérioration'rapide du bandage lui-même.
Il existe donc encore une grande demande pour un bandage non pneumatique que l'on pourrait monter de façon: aisée et commodément amovible sur une jante classique et qui réalise la fonction porteuse voulue et la fonction d'amortissement en fonctionnement, sans créer une onde stationnaire résistant au roulement à l'avant
<EMI ID=14.1>
son fonctionnement.
L'invention se caractérise par un bandage formé par une surface de roulement faisant face radialement. vers l'extérieur et ayant des parois latérales anguleuses
<EMI ID=15.1>
térieur, ce bandage étant formé avec des brides de retenue s'étendant radialement vers l'intérieur, reçues sur la face axialement intérieure des brides de monture de la jante, l'espace entre les parois latérales formant une cavité intérieure. A l'intérieur de cette cavité se trouve une série de voiles formée par des voiles d'interruption s'étendant axialement , qui maintiennent les brides de retenue et les parois latérales pressées axialement vers l'extérieur pour empêcher le dégagement des brides de retenue des brides de monture de la jante, tout en donnant un grand degré de flexibilité de ces parois latérales
<EMI ID=16.1>
viduel passe entre la jante et la surface support tout -
-entière. Ces voiles d'interruption servent encore à interrompre la tendance du bandage à constituer une onde <EMI ID=17.1> tendant axialement, pour soutenir ces voiles en les empochant de flamber lorsque les parois latérales et les . <EMI ID=18.1> <EMI ID=19.1>
de support du poids. Egalement, des courroies élastiques
<EMI ID=20.1> rales en résistant à la dilatation, dirigée radialement vers l'extérieur, du bandage, pendant le fonctionnement à grande vitesse et en empêchant le dégagement qui en résulte, du bandage par rapport à la jante. <EMI ID=21.1>
- La figure 1 est une vue en perspective,.avec coupe partielle, d'un bandage suivant l'invention, monté sur une jante;
- la figure 2 est une vue en perspective, avec coupe partielle, à échelle agrandie, d'une partie du bandage montré à la figure 1;
- la figure 3 est une.vue intérieure partielle, en regardant radialement vers l'extérieur, à partir du bas de la section de bandage montrée à la figure 2;
- la figure 4 est une vue en coupe, considérée à travers une variante du bandage montré à la figure 1;
- la figure 5 est une vue en coupe radiale considérée suivant la ligne 5-5 de la figure 2;
- la figure 6 est une vue latérale partielle d'une ^seconde forme de réalisation du bandage non pneumatique <EMI ID=22.1>
^considérée suivant la ligne 7-7 de la figure 6 ; la figure 8 est une vue en coupe transversale d'une troisième forme de réalisation du bandage non pneumatique suivant l'invention ; et
- la figure 9 est une vue en coupe transversale d'une quatrième forme de réalisation du bandage non pneumatique suivant la présente invention.
Le bandage non pneumatique 10 (figure 1) suivant la présente invention est destiné à être monté sur une roue telle qu'une roue de bicyclette classique, 12, qui peut avoir un moyeu central 14 porté par la roue, par l'intermédiaire de rayons de bicyclette 16. En se réfé-
<EMI ID=23.1>
face radialement vers l'extérieur et présentant des angles axialement vers l'extérieur, en sens opposés, et radialement vers l'intérieur, pour former les parois latérales anguleuses 26 et 28 qui , alors, tournent pour. s'avancer radialement vers l'intérieur pour se terminer par des brides de retenue 20 et 22 disposées de part et
<EMI ID=24.1> d'interruption 40 capables de céder, s'étendant radialement, qui sont espacés sur la circonférences, à distances
égales, autour de la cavité 36, pour être placés dans des plana axiaux séparés, et pour coopérer avec une bande de support élastique, s'avançant radialement, centrale,
<EMI ID=25.1>
sa circonférence est d'environ 9096 de celle de la jante
12, de telle façon que le bandage lui-même et le voile support 42 soient maintenus en une position étirée sur la jante pour assurer la forme du bandage et le maintenir sur la jante. Des courroies ou cordons en nylon, de préférence élastiques, 56 et 58, sont enrobés dans les brides de retenue 20 et 22 pour assurer des forces de retenue qui maintiennent le bandage sur la jante 12.
Bien que le bandage 10 puisse avoir différentes formes, il est important qu'il soit creux pour former la cavité circonférentielle 36, et que les voiles 40 soient espacés de manière équidistante autour de la cavité et se relient en leurs extrémités axialement opposées avec les brides de retenue 20 et 22 et avec les parois latérales 26 et 28 pour empêcher tout écrasement du bandage
<EMI ID=26.1>
laire élastique 42 est commodément reliée à son extrémité
-radialement extérieure, à la paroi de roulement 68,et s'avance radialement vers l'intérieur, vers le plan annu-
-laire des bords radialement intérieurs des voiles 40.
<EMI ID=27.1> <EMI ID=28.1>
res, tournent axialement vers l'intérieur pour former
des oreilles ou des lobes 41 et 43 respectivement, et se- creusent ensuite radialement vers l'intérieur pour former des épaulements de logement 45 et 47 s'ouvrant radialement vers l'intérieur, qui se logent contre les. extrémités dirigées radialement vers l'extérieur, arron-
<EMI ID=29.1>
-(figure 1) de la jante 12.
En se reportant encore à la figure 2, on voit que la cavité intérieure 36 est formée, dans son extrémité dirigée radialement vers l'extérieur, par des surfaces extérieures opposées 44 et 46 qui font un angle axialement vers l'extérieur et radialement vers l'intérieur pour ensuite tourner et s'étendre de façon générale radialement vers l'intérieur pour former des surfaces latérales 48 et 50 disposées en opposition, qui définissent les surfaces intérieures de la partie des parois latérales 26 et
28 et aussi des brides de retenue 22. En se référant encoré à la figure, 2, dans le procédé de moulage particu-
<EMI ID=30.1>
tres 60 dans les bords situés radialement vers l'intérieur,
62¯ et 64, des brides de retenue 20 et 22, ce qui met à nu les, cordons élastiques 56 et 58. Comme cette disposition
-particulière ne sert pas de façon importante pour le ban- <EMI ID=31.1> pas davantage. Les courroies élastiques de nylon 56 et
58 de la forme de réalisation préférée ont une résistance
<EMI ID=32.1>
fonctionnement du bandage suivant la présente invention, n'ait pas été déterminé de façon spécifique, des essais qui ont été faits révèlent que pour un bandage de bi-
<EMI ID=33.1>
nombre des voiles 40 ne doit pas être inférieur à seize.
De tels bandages utilisant seize voiles également espacés ont été essayés avec succès et on croit que les voiles , écartés de plus' de 22,5 degrés pour une roue
<EMI ID=34.1>
satisfaisante. Dans la forme de réalisation préférée, ces
-voiles 40 sont espacés de façon équidistante autour de la circonférence de la cavité 36 , en disposant ainsi ces voiles à des intervalles de 6 degrés, qui forment ainsi 72 compartiments désignés généralement par 70, ayant leurs extrémités angulaires opposées formées par les voir- les -40, et leurs parois radialement extérieures formées <EMI ID=35.1>
-par les brides 20 et 22. Avec cet agencement, trois de ces édiles 40 sont fléchis à tout moment lorsque la jante est chargée par un poids normal de 25 kg ou davantage:
<EMI ID=36.1>
<EMI ID=37.1>
sauf que les parois latérales opposées 26' et 28' sont formées pour s'avancer axialement vers l'extérieur et
radialement vers l'intérieur à partir de la paroi de roulement 30' , et pour avoir leur partie centrale gon-
<EMI ID=38.1>
courbée, et pour former les épaulements de logement 45' et 47' sur leurs extrémités dirigées radialement vers l'intérieur. Des nervures d'adhérence 52 et 54 sont formées dans les parois radialement extérieures des brides <EMI ID=39.1> intérieures respectives 76 et 78 des brides 72 et 74 de monture de la jante.
En fonctionnement, lorsqu'on désire monter le bandage non pneumatique suivant la présente invention sur une jante 12 de bicyclette classique, il est seulement nécessaire d'enlever le bandage pneumatique et le bandage 10 selon l'invention peut ensuite être étiré sur la jante. Comme le bandage 10 pour une jante de
<EMI ID=40.1>
:dans;son état de relâchement, un étirement important du
-bandage est nécessaire pour qu'on puisse le monter sur la jante 12. Ceci peut se réaliser facilement en plaçant <EMI ID=41.1>
l'intérieur des brides de jante 72 et 74, et en enfilant _7 ensuite le bandage sur la jante autour du reste de la
périphérie de cette jante, tout en maintenant la partie déjà montée sur la jante. Ceci peut se réaliser en étendant simplement un outil plat entièrement en travers des extrémités radicalement extérieures des brides de jante
<EMI ID=42.1>
compris les cordons élastiques 56 et 58,lorsque l'outil s'avance autour de la jante 12. A ce point de vue, il est important que les courroies 56 et 58 aient une circonférence relâchée notablement inférieure à celle des .extrémités radialement extérieures des brides de monture
72 et 74, pour faire ainsi que ces courroies élastiques
56 et 58 maintiennent de façon élastique les brides 20 et 22 retenues intérieurement derrière les brides de monture dé la jante, 72 et 74. Une circonférence à l'état de relâchement, d'environ 90% de la circonférence maximale de-la bride de la jante a été trouvée acceptable pour le ...polyuréthanne ayant une dureté Shore de 65 sur l'échelle A <EMI ID=43.1>
de l'étirement du bandage pour le monter sur la jante 12.
.-Une fois que le bandage 10 a été monté sur la <EMI ID=44.1>
utilisée. Lorsqu'une charge est appliquée au moyeu 14, et par l'intermédiaire des rayons 16 à la jante 12 et par conséquent au bandage 10, le poids s'exerçant sur la jante agira vers le bas sur celle-ci et contre les
<EMI ID=45.1>
intérieures des parois latérales 26 et 28. On comprendra que la force de ce poids va, en raison de la pente s' in-
<EMI ID=46.1> l'intérieur, des parois latérales 26 et 28, tendre à faire gonfler les parties centrales de ces parois latérales 26 et 28 axialement vers l'extérieur. Cette flexion axiale vers l'extérieur de la partie centrale des parois
<EMI ID=47.1>
la traction des voiles d'interruption 40, puisque ces voiles passent entre la jante et. la surface support. En outre, comme la bande élastique 42 est sous tension im-
<EMI ID=48.1>
des voiles 40 dans le même plan axial que les extrémités radialement extérieures de ceux-ci, en empêchant ainsi le flambage ou la torsion des voiles et par conséquent la flexion axialement vers l'intérieur des brides de retenue 20 et 22, qui ferait que celles-ci s'écartent des brides de monture 72 et 74 de la jante.
<EMI ID=49.1>
terruption 40 jouent des rôles encore plus grands que celui de résister à la tendance des parties centrales des parois latérales 26 et 28 à fléchir vers l'extérieur lorsqu'on les charge, en maintenant les brides de monture
-201 et 22; sollicitées vers l'extérieur contre les brides <EMI ID=50.1>
importante pour retenir le bandage 10 sur la jante 12 pendant le fonctionnement du bandage à des vitesses éle-
-vées. Des études sur des bandages de bicyclette non pneumatiques et analogues ont montré qu'il y a une tendance à ce que le bandage chargé s'écrase quelque peu tandis qu'il passe entre la jante et la surface support, en aplatissant ainsi la région de roulement et en fonçant:
ce que- l'on appelle ordinairement une empreinte. La dimension de cette empreinte est directement en proportion du poids porté par le bandage et s'accroît lorsque s'accroît la souplesse du bandage. En conséquence de cet écrasement du bandage, une sorte de renflement est créé à la fois en avant et en arrière de l'empreinte, ce qui _ développe dans le bandage une tendance à se séparer de la jante, en particulier aux vitesses supérieures.
Aux faibles vitesses, les renflements sont normalement symétriques vers l'avant et vers l'arrière de l'empreinte, mais lorsqu'un couple est appliqué au moyeu 14 de la roue (figure 1), le renflement à l'arrière de l'empreinte devenait, dans le passé, typiquement plus grand que celui qui se trouvait à l'avant de l'empreinte, en augmentant ainsi la résistance au roulement de la jante et en diminuant l'efficacité du bandage. Le renflement en avant de l'empreinte, appelé couramment onde station-
<EMI ID=51.1>
vent:, conduit à la séparation du bandage par rapport à la jante, en créant un intervalle entre le bandage et la -jante, et, dans de nombreux cas, a conduit à un démontage inintentionnel du bandage par rapport à la jante. Ceci constitue un des problèmes que résout le bandage
suivant la présente invention.
Les voiles d'interruption 40, lorsqu'ils passent entre la jante et la surface support, servent à interrompre cette onde stationnaire en éliminant la tendance du
-bandage à se démonter lui-même aux vitesses supérieures. Comme- mentionné précédemment, le phénomène particulier aux voiles 40 , de diminuer ou même d'éliminer cette onde stationnaire, n'est pas complètement compris, mais on croit que la résistance axiale assurée par les voiles à l'écrasement axial,vers l'extérieur, des parois latérales 26 et 28, sert à contrarier la tendance du polyuréthanne élastique à s'écouler le long de la jante, vers l'avant et vers l'arrière de l'empreinte, en empochant ainsi la constitution de l'onde stationnaire et par conséquent le cheminement ou reptation du bandage autour de la jante.
En se reportant à la figure 4, on comprendra que la bande élastique annulaire 42 sert à relier les parties centrales des voiles d'interruption 40 les unes aux autres, et coopère avec les parois latérales 26' et 28' pour former ce que l'on pourrait appeler des boites de torsion individuelles qui assurent un support élastique
-pour la jante 12. La bande annulaire 42, lorsqu'une charge est appliquée directement par l'intermédiaire du <EMI ID=52.1>
grande disposée centralement en dessous de cette charge
<EMI ID=53.1>
les voiles 40, en résistant de manière élastique à la flexion, exercée radialement vers l'intérieur, de la paroi de roulement 68'.
Dans un virage, lorsqu'une force latérale L (figure 4) est appliquée à la surface de roulement 30' par rapport à la jante 12, les parois latérales 26' et 28' seront fléchies en faisant que la bande élastique 42
-sorte du plan vertical 80 de la jante 12 en permettant <EMI ID=54.1>
sion annulaire de cette bande 42 davantage encore, en réduisant ainsi la distance entre la force latérale L, et le cordon 58' à l'extérieur du virage. Ceci réduit le bras de levier entre la force latérale L et le cordon
<EMI ID=55.1>
étirer le cordon 58', et diminue la tendance à dilater ce cordon jusqu'à un point où il peut dépasser le diamètre de la bride de monture 74 de la jante vers l'extérieur, et libérer la bride de retenue 22 pour lui permettre de s'échapper de l'intérieur de cette bride de monture 74.
.On comprendra que cette tendance du bandage à s'écraser dépend de la souplesse de la matière dont ce bandage est construit. Pour le polyuréthanne incorporé dans le ban- <EMI ID=56.1>
<EMI ID=57.1>
<EMI ID=58.1>
Jbandagés à profil plus bas, ayant une moindre distance
entre- la jante et la surface de roulement extérieure 30,
-la dureté Shore de 65 sur l'échelle A a été trouvée désirable.
Le bandage non pneumatique montré à la figure 6 est semblable par sa construction au bandage montré aux <EMI ID=59.1> <EMI ID=60.1>
sent pour résister à l'écrasement des parois latérales
26 et 28, lorsque la charge y est appliquée, mais assurent aussi la particularité supplémentaire de favoriser la traction du bandage lorsqu'il fonctionne dans un terrain mou ou dans un virage.On comprendra que les nervures 84 qui se trouvent sur un plan axial gonflent vers l'extérieur en s'écartant des parois latérales 26 et 28 qui s'inclinent vers l'extérieur et radialement vers l'intérieur, pour ainsi donner quelque chose d'une construction analogue à une poutre résistant à l'écrasement de la paroi lorsque la charge y est appliquée.
Le bandage non pneumatique 90 montré à la figure 8 est semblable aussi au bandage montré aux figures 1 à 5, sauf que son profil est quelque peu plus bas, ayant une distance plus courte entre la jante et la surface de roulement 92 et assurant la préhension intérieure et extérieure des brides de monture 114 et 116 de la jante
--de bandage de bicyclette 115. Le bandage 90 comprend une paroi de roulement 92 circonférentielle, disposée radia-
-lement vers l'extérieur, et il est formé avec des parois latérales 94 courbées radialement vers l'intérieur et axialement vers l'extérieur, qui se terminent à leurs
-extrémités dirigées axialement vers l'intérieur, par des <EMI ID=61.1>
térieur, respectives, qui s'adaptent par-dessus les bords extérieurs des brides de monture 114 et 116 et . -;qui définissent des brides de retenue intérieures et <EMI ID=62.1>
<EMI ID=63.1>
110 et 112 sont enrobées dans les brides de retenue respectives pour résister à la dilatation du bandage et
<EMI ID=64.1>
terruption 122 sont comparables aux voiles 40, et la bande de support élastique annulaire 124 est comparable
<EMI ID=65.1>
Par conséquent, le.bandage montré à la figure 8
<EMI ID=66.1>
<EMI ID=67.1>
-des brides de retenue intérieures et extérieures et des cordons élastiques.
Le bandage montré à la figure 9 est semblable. au bandage montré à la figure 4 sauf qu'il comprend une bande radiale centrale 131 s'avançant radialement vers
<EMI ID=68.1> égales autour de la circonférence du bandage et s'amin- <EMI ID=69.1>
dirigée radialement vers l'intérieur, de la bande 131.
D'après ce qui précède, on verra que le bandage non pneumatique suivant la présente invention est de. construction creuse, diminuant ainsi l'emploi de produits à base de pétrole qui peuvent être utilisés dans le polyuréthanne dont le bandage peut être fait, et qui il
<EMI ID=70.1>
pneumatique, tout en résolvant les problèmes normalement liés aux bandages non pneumatiques en ce qui concerne leur démontage accidentel de la jante, ainsi que la résistance au roulement.
Non-pneumatic tire with inner webs.
The present invention relates generally to tires, and more particularly to non-inflated tires, mounted on the rims of conventional pneumatic tires.
In the past, many attempts have been made to construct a satisfactory non-pneumatic tire, but despite efforts which have spanned several decades, there still exists a need for an inexpensive non-pneumatic tire which has associated operating characteristics. normally to pneumatic tires.
The old tires simply provided a rubber coating on a rigid wheel of wood or metal. The efforts which followed led to the manufacture of wall-mounted tires capable of yielding, not different from pneumatic tires, but in which the walls had greater characteristics.
<EMI ID = 1.1>
this is not the case for pneumatic tires. These bandages had the disadvantage that they could not insure
<EMI ID = 2.1>
providing the necessary damping for the load they were carrying. Other efforts led to planning <EMI ID = 3.1>
cell structure capable of giving way. These bandages also were unsatisfactory in that the
<EMI ID = 4.1>
-more, one experienced extreme difficulties to retain the tires on the rims.
<EMI ID = 5.1>
tires of massive cross-section, of a non-cellular material capable of yielding, but again, difficulties were experienced in retaining these tires on the rims. Further efforts tended to produce
softer-walled bandages, having circumferential inner cavities extending all the way around, with a cross-sectional configuration of the walls of these bandages roughly 7-shaped, with the top facing the ground, to create somehow a bridge feature to transmit the force exerted on the tire rim to the surface of <EMI ID = 6.1> construction revealed that soft-sided, non-inflated tires of this kind tended to constitute a
- Kind of bulge or wave immediately ahead of <EMI ID = 7.1> is the source. one of the main difficulties encountered in these tests.
<EMI ID = 8.1>
called- the standing wave immediately in front of the point of contact with the ground or indentation of the bandage,
<EMI ID = 9.1>
nary, thus experiencing rolling resistance.
Also, the bulge tends to force the bandage out. move away from the rim on which it is mounted and this <EMI ID = 10.1>
the rim. When torque is applied to the loaded rim, the bulge at the rear of the indentation is exaggerated which often leads to a gap that opens between the tire and the rim and sometimes leads to the tire itself is removed from the rim when lateral forces are applied between the tire and the rim, as for example during a turning of the front wheel or a similar maneuver.
Efforts to solve this problem led to <EMI ID = 11.1> ble not been found, and even if such material were available, it would still suffer the disadvantage that the above-mentioned standing wave would still develop at a
<EMI ID = 12.1>
certain degree and that the absolute attachment of the radiating edges
<EMI ID = 13.1>
rim to positively prevent its shifting, would lead to extreme shear fatigue which would apply to this tire as a result of the standing wave, thus causing fatigue and rapid deterioration of the tire itself.
There is therefore still a great demand for a non-pneumatic tire which could be mounted easily and conveniently on a conventional rim and which performs the desired load-bearing function and the damping function in operation, without creating a standing wave. rolling resistant front
<EMI ID = 14.1>
its operation.
The invention is characterized by a tire formed by a tread surface facing radially. outwardly and having angular side walls
<EMI ID = 15.1>
This tire is formed with radially inwardly extending retaining flanges received on the axially inner face of the rim mount flanges, the space between the side walls forming an interior cavity. Within this cavity is a series of webs formed by axially extending shutoff webs, which keep the retaining flanges and sidewalls pressed axially outward to prevent disengagement of the retaining flanges from the tubes. rim mount flanges, while giving a high degree of flexibility to these sidewalls
<EMI ID = 16.1>
video passes between the rim and the support surface all -
- whole. These interrupting webs further serve to interrupt the tendency of the tire to form an axially tending <EMI ID = 17.1> wave, to support these webs by keeping them from buckling when the sidewalls and. <EMI ID = 18.1> <EMI ID = 19.1>
weight support. Also, elastic straps
<EMI ID = 20.1> rales resisting the expansion, directed radially outwards, of the tire, during high-speed operation and preventing the resulting release of the tire from the rim. <EMI ID = 21.1>
- Figure 1 is a perspective view, with partial section, of a tire according to the invention, mounted on a rim;
- Figure 2 is a perspective view, in partial section, on an enlarged scale, of part of the tire shown in Figure 1;
FIG. 3 is a partial interior view, looking radially outward, from the bottom of the tire section shown in FIG. 2;
- Figure 4 is a sectional view, viewed through a variant of the tire shown in Figure 1;
- Figure 5 is a radial sectional view taken along line 5-5 of Figure 2;
FIG. 6 is a partial side view of a second embodiment of the non-pneumatic tire <EMI ID = 22.1>
^ considered along line 7-7 of Figure 6; Figure 8 is a cross-sectional view of a third embodiment of the non-pneumatic tire according to the invention; and
- Figure 9 is a cross-sectional view of a fourth embodiment of the non-pneumatic tire according to the present invention.
The non-pneumatic tire 10 (Figure 1) according to the present invention is intended to be mounted on a wheel such as a conventional bicycle wheel, 12, which may have a central hub 14 carried by the wheel, via spokes. bicycle 16. With reference to
<EMI ID = 23.1>
face radially outward and having angles axially outward, in opposite directions, and radially inward, to form the angular side walls 26 and 28 which then rotate for. advance radially inward to terminate in retaining flanges 20 and 22 arranged on either side and
<EMI ID = 24.1> interrupt 40 capable of yielding, radially extending, spaced circumferentially, at distances
equal, around the cavity 36, to be placed in separate axial planes, and to cooperate with an elastic support band, projecting radially, central,
<EMI ID = 25.1>
its circumference is about 9096 of that of the rim
12, such that the tire itself and the backing web 42 are held in a stretched position on the rim to shape the tire and hold it on the rim. Nylon straps or cords, preferably elastic, 56 and 58, are embedded in the retaining straps 20 and 22 to provide retaining forces which hold the tire on the rim 12.
Although the tire 10 can have different shapes, it is important that it is hollow to form the circumferential cavity 36, and that the webs 40 are spaced equidistantly around the cavity and connect at their axially opposite ends with the flanges. retainer 20 and 22 and with side walls 26 and 28 to prevent crushing of the tire
<EMI ID = 26.1>
elastic strip 42 is conveniently connected at its end
-radially outer, to the rolling wall 68, and projects radially inward, towards the annulus
-laire of the radially inner edges of the sails 40.
<EMI ID = 27.1> <EMI ID = 28.1>
res, rotate axially inward to form
ears or lobes 41 and 43 respectively, and then hollow out radially inwardly to form housing shoulders 45 and 47 opening radially inwardly, which fit against them. ends directed radially outwards, round
<EMI ID = 29.1>
- (figure 1) of the rim 12.
Referring again to Figure 2, it can be seen that the inner cavity 36 is formed, in its end directed radially outward, by opposite outer surfaces 44 and 46 which form an angle axially outward and radially outwardly. 'interior to then rotate and extend generally radially inward to form opposing side surfaces 48 and 50 which define the interior surfaces of the portion of the side walls 26 and
28 and also retaining flanges 22. Referring again to Figure, 2, in the particular molding process.
<EMI ID = 30.1>
very 60 in the edges located radially inwards,
62¯ and 64, retaining straps 20 and 22, which bares elastic cords 56 and 58. As this arrangement
-special is not important for the ban- <EMI ID = 31.1> either. Nylon 56 elastic straps and
58 of the preferred embodiment have a resistance
<EMI ID = 32.1>
operation of the bandage according to the present invention has not been specifically determined, tests which have been carried out reveal that for a bi-
<EMI ID = 33.1>
number of sails 40 must not be less than sixteen.
Such tires using sixteen equally spaced sails have been tried with success and it is believed that the sails, apart by more than 22.5 degrees for one wheel
<EMI ID = 34.1>
satisfactory. In the preferred embodiment, these
- sails 40 are spaced equidistantly around the circumference of the cavity 36, thereby arranging these sails at 6 degree intervals, which thus form 72 compartments generally designated as 70, having their opposite angular ends formed by the sails. -40, and their formed radially outer walls <EMI ID = 35.1>
-by the flanges 20 and 22. With this arrangement, three of these officials 40 are flexed at any time when the rim is loaded by a normal weight of 25 kg or more:
<EMI ID = 36.1>
<EMI ID = 37.1>
except that the opposing side walls 26 'and 28' are formed to project axially outward and
radially inward from the rolling wall 30 ', and to have their central part inflate
<EMI ID = 38.1>
curved, and to form the housing shoulders 45 'and 47' on their ends directed radially inward. Adhesion ribs 52 and 54 are formed in the radially outer walls of the respective inner <EMI ID = 39.1> flanges 76 and 78 of the rim mount flanges 72 and 74.
In operation, when it is desired to mount the non-pneumatic tire according to the present invention on a conventional bicycle rim 12, it is only necessary to remove the pneumatic tire and the tire 10 according to the invention can then be stretched over the rim. Like the bandage 10 for a rim of
<EMI ID = 40.1>
: in its relaxed state, a significant stretching of the
-bandage is necessary so that it can be mounted on the rim 12. This can be easily achieved by placing <EMI ID = 41.1>
inside the rim flanges 72 and 74, and then threading _7 the tire on the rim around the rest of the
periphery of this rim, while maintaining the part already mounted on the rim. This can be achieved by simply extending a flat tool entirely across the radically outer ends of the rim flanges.
<EMI ID = 42.1>
including elastic cords 56 and 58, as the tool advances around rim 12. From this point of view, it is important that belts 56 and 58 have a relaxed circumference significantly less than that of the radially outer ends of the rim 12. frame clamps
72 and 74, to make as well as these elastic straps
56 and 58 resiliently hold the flanges 20 and 22 retained internally behind the rim mount flanges, 72 and 74. A circumference in the relaxed state of about 90% of the maximum circumference of the flange. the rim was found to be acceptable for ... polyurethane having a Shore hardness of 65 on the A scale <EMI ID = 43.1>
stretching the tire to mount it on the rim 12.
.-Once the bandage 10 has been mounted on the <EMI ID = 44.1>
used. When a load is applied to the hub 14, and through the spokes 16 to the rim 12 and therefore to the tire 10, the weight exerted on the rim will act downwards on it and against the tires.
<EMI ID = 45.1>
interior of the side walls 26 and 28. It will be understood that the force of this weight will, due to the slope be
<EMI ID = 46.1> the inside, of the side walls 26 and 28, tend to inflate the central parts of these side walls 26 and 28 axially outwards. This axial bending outward of the central part of the walls
<EMI ID = 47.1>
the traction of the interrupting webs 40, since these webs pass between the rim and. the support surface. Furthermore, since the elastic band 42 is under im-
<EMI ID = 48.1>
webs 40 in the same axial plane as the radially outer ends thereof, thereby preventing buckling or twisting of the webs and hence axially inward bending of the retaining flanges 20 and 22, which would cause those here move away from the rim mount flanges 72 and 74.
<EMI ID = 49.1>
terruption 40 play even greater roles than resisting the tendency of the central portions of the side walls 26 and 28 to flex outward when loaded, by holding the frame clamps
-201 and 22; stressed outwards against the flanges <EMI ID = 50.1>
important for retaining the tire 10 on the rim 12 during operation of the tire at high speeds.
-vees. Studies on non-pneumatic bicycle tires and the like have shown that there is a tendency for the loaded tire to crush somewhat as it passes between the rim and the support surface, thereby flattening the region of the tire. rolling and sinking:
what is usually called an imprint. The size of this imprint is directly proportional to the weight carried by the bandage and increases as the flexibility of the bandage increases. As a result of this crushing of the tire, a kind of bulge is created both in front and behind the imprint, which develops a tendency in the tire to separate from the rim, particularly at higher speeds.
At low speeds, the bulges are normally symmetrical towards the front and rear of the cavity, but when torque is applied to the hub 14 of the wheel (Figure 1), the bulge at the rear of the In the past, the footprint typically became larger than that at the front of the footprint, thereby increasing the rolling resistance of the rim and decreasing the efficiency of the tire. The bulge in front of the indentation, commonly called the station wave-
<EMI ID = 51.1>
wind :, leads to the separation of the tire from the rim, creating a gap between the tire and the rim, and, in many cases, has led to unintentional removal of the tire from the rim. This is one of the problems that the bandage solves.
according to the present invention.
The interrupting webs 40, as they pass between the rim and the support surface, serve to interrupt this standing wave by eliminating the tendency of
-bandage to disassemble itself at higher speeds. As previously mentioned, the phenomenon peculiar to webs 40, of decreasing or even eliminating this standing wave, is not fully understood, but it is believed that the axial resistance provided by webs to axial collapse, towards the outer sidewalls 26 and 28 serve to counteract the tendency of the elastic polyurethane to flow along the rim, forward and backward of the cavity, thereby pocketing the wave build stationary and consequently the path or creep of the tire around the rim.
Referring to Figure 4, it will be understood that the annular elastic band 42 serves to connect the central parts of the interrupting webs 40 to each other, and cooperates with the side walls 26 'and 28' to form what the one could call individual torsion boxes which provide elastic support
-for the rim 12. The annular band 42, when a load is applied directly through the <EMI ID = 52.1>
large centrally located below this load
<EMI ID = 53.1>
the webs 40, resiliently resisting the bending, exerted radially inwards, of the rolling wall 68 '.
In a turn, when a lateral force L (figure 4) is applied to the tread surface 30 'relative to the rim 12, the side walls 26' and 28 'will be flexed causing the elastic band 42
-sort of the vertical plane 80 of the rim 12 allowing <EMI ID = 54.1>
annular union of this band 42 even more, thereby reducing the distance between the lateral force L, and the bead 58 'outside the bend. This reduces the leverage between the lateral force L and the cord
<EMI ID = 55.1>
stretch the bead 58 ', and decrease the tendency to expand this bead to a point where it can exceed the diameter of the rim mounting flange 74 outwardly, and release the retaining flange 22 to allow it to escape from inside this frame flange 74.
It will be understood that this tendency of the bandage to collapse depends on the flexibility of the material from which this bandage is constructed. For the polyurethane incorporated in the ban- <EMI ID = 56.1>
<EMI ID = 57.1>
<EMI ID = 58.1>
Lower profile bandages with less distance
between the rim and the outer rolling surface 30,
-The Shore hardness of 65 on the A scale has been found to be desirable.
The non-pneumatic tire shown in Figure 6 is similar in construction to the tire shown in <EMI ID = 59.1> <EMI ID = 60.1>
feels to resist crushing sidewalls
26 and 28, when the load is applied thereto, but also provide the additional feature of promoting the traction of the tire when operating in soft terrain or in a turn. It will be understood that the ribs 84 which are located on an axial plane swell outward away from sidewalls 26 and 28 which slope outward and radially inward, thereby providing something of a beam-like construction resisting wall crushing when load is applied to it.
The non-pneumatic tire 90 shown in figure 8 is also similar to the tire shown in figures 1 to 5, except that its profile is somewhat lower, having a shorter distance between the rim and the tread surface 92 and ensuring the grip. inner and outer rim mounting flanges 114 and 116
- bicycle tire 115. The tire 90 comprises a circumferential rolling wall 92, disposed radially.
-lement outwardly, and it is formed with side walls 94 curved radially inward and axially outward, which terminate at their
- ends directed axially inwards, by <EMI ID = 61.1>
respective, which fit over the outer edges of the frame flanges 114 and 116 and. -; which define internal retaining flanges and <EMI ID = 62.1>
<EMI ID = 63.1>
110 and 112 are embedded in the respective retaining flanges to resist expansion of the tire and
<EMI ID = 64.1>
terruption 122 are comparable to sails 40, and the annular elastic support band 124 is comparable
<EMI ID = 65.1>
Therefore, the bandage shown in Figure 8
<EMI ID = 66.1>
<EMI ID = 67.1>
-inner and outer retaining straps and elastic cords.
The bandage shown in Figure 9 is similar. to the tire shown in FIG. 4 except that it comprises a central radial strip 131 extending radially towards
<EMI ID = 68.1> equal around the circumference of the bandage and amin- <EMI ID = 69.1>
directed radially inwards, of the strip 131.
From the above, it will be seen that the non-pneumatic tire according to the present invention is. hollow construction, thereby reducing the use of petroleum-based products which can be used in the polyurethane of which the bandage can be made, and which it
<EMI ID = 70.1>
tire, while solving the problems normally associated with non-pneumatic tires with regard to their accidental removal from the rim, as well as rolling resistance.