CN103781640A - 用于表面车辆的轮胎 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于表面车辆的车轮组件。车轮组件包括轮胎，所述轮胎包括通过其内表面封闭腔的包层结构。包层结构包括具有圆周表面的外、表面接合侧，与表面接合侧成一体并且从其延伸的相对侧壁。侧壁通过它们的自由端部限定轮胎的内、轮辋接合侧，轮胎通过所述内、轮辋接合侧可连接到车轮轮毂。相对侧壁的每一个包括表面花纹，所述表面花纹限定侧壁内的悬挂组件，由此当用气体压缩包层时防止轮胎包层朝着它的最大体积的拉伸，同时当装载或减压时允许轮胎包层的变形使得轮胎的表面接合侧保持与表面大致恒定接触。

Description

用于表面车辆的轮胎

技术领域

本发明涉及旨在改善表面车辆的推进的用于车辆的轮胎和/或车轮组件。

背景技术

众所周知为了提供表面车辆的有效操纵，它的轮辋安装轮胎应当充气到它们的充气压力，而尤其在这样的轮胎的侧壁中的轮胎包层的刺穿可能导致内部充气压力的很快损失。旨在解决车辆的轮胎放气时驱动车辆的问题的已知技术涉及提供能够早期检测轮胎内的气体压力的变化以便警告用户压力的损失的传感器或偏转警告装置，以及提供用于尽可能长地延迟刺穿对轮胎的影响的各种机构。例如，常规类型的轮胎可以在其中带有各种元件，一些元件包括弹性体、例如橡胶聚亚安酯等，使得在主外胎的刺穿或由后者引起的压力损失的情况下，内部结构可以用作外胎的支撑件。放置在轮胎的内部并且尽管在正常使用中不膨胀、但是在轮胎的刺穿的情况下可以减小轮胎中的压力损失的装置也是已知的。而且在标准轮胎中在压力与轮胎承受扭矩和横向力的能力之间有强依赖性，即，在标准轮胎中内部压力越小，它将越不稳定并且它的精确转向能力将减小。

发明内容

本发明提供一种可以用于承载和推进表面车辆的新型运动组件。更具体地，本发明提供一种用于配置表面车辆的轮胎的新方法。本发明的轮胎可以配置成气体包层，而在一些实施例中气体可以是空气。本发明的轮胎的配置使得与轮胎充气关联的技术程序可以被消除或至少明显地减小。

就此而论，以下应当被理解。如上所述，为了提供表面车辆的有效操纵，它的车轮组件应当是大致挠性的以便变形，并且当变形时车轮组件将更好地遵循接触表面，允许更好的牵引，同时挠性将允许减震，有助于驾驶舒适以及车辆的一般稳定性和安全性。在许多情况下通过使用膨胀轮胎的气体（主要是空气）获得挠性。标准轮胎由闭合充气挠性包层组成，其中气体/空气将包层大致拉伸到它的全径向尺寸，因此大致限定用于给定包层的最大可能体积，这样的轮胎包层中的任何挠性或变形涉及包层的表面的偏转和拉伸。偏转生成热并且导致疲劳，引起磨损和能量损失。而且，所述变形产生的方式将不允许轮胎的偏转区域（轮胎胎面的接地面积）和表面之间的充分接触，如下面将进一步描述。

本发明提供一种半挠性包层，其通过数学定义限定明显小于这样的包层可能限定的理论体积的体积，即，当用气体压缩时包层由它的独特结构限制，因此防止朝着它的最大体积拉伸。而且，当装载时或当减压时包层的轮廓允许轮胎变形使得轮胎的胎面部分保持与表面的良好恒定接触以及保持它将来自车辆的扭矩和承载侧力输送到地面的能力并且在这样做时生成明显更少的热。

本发明的轮胎的侧壁提供弯曲表面的组合。为此，弯曲表面的组合可以描述为由无限数量的点形成的组合表面，所述点保持它们之间的关系，即，沿着表面的彼此的相对距离，使得表面的弯曲或折叠将不改变沿着表面的点之间的关系，并且因此将不涉及表面的拉伸或偏转。相比之下，标准轮胎的侧壁可以被限定为球形表面，其可以被描述为保持单一关系的无限数量的点，即，球中的任何变化将导致一些点之间的关系的变化，并且因此将涉及拉伸和偏转，在许多情况下生成热并且可以导致表面材料的疲劳。

因此，本发明的一个广泛方面提供一种用于表面车辆的车轮组件，其包括配置成可安装在车轮轮毂上的轮胎包层，轮胎包层通过它的内表面限定气体腔，所述气体腔具有由包层的几何形状限定的特定最大体积（即，在没有结构限制的情况下可获得的最大体积），其中轮胎包层包括或限定在它的侧壁中的悬挂组件（例如，嵌入轮胎包层的侧壁中的悬挂组件）。因此在所述腔中的气体压力下通过气体压力施加的膨胀可获得的体积明显小于由包层的几何形状限定的所述最大体积。

本发明的轮胎可以由气体/空气填充以更好地悬挂车辆，但是不具有输送扭矩或承受侧力的这样的要求。当使用气体/空气作为悬挂振动吸收剂时轮胎可以设计成用作充气轮胎，然而它可以在没有气体/空气的情况下安全地工作，设计成非充气车轮并且利用它的结构来输送扭矩和承载侧力。在气体/空气不能使用或者它的使用例如在例如月球车中不理想的情况下非充气配置也是有用的。

轮胎具有外、表面接合侧（被称为“胎面”，具有圆周表面），和相对的侧表面/壁，所述侧表面/壁与表面接合侧成一体并且从其延伸，并且通过它们的自由端部限定轮胎的内、轮辋接合侧，轮胎通过所述内、轮辋接合侧可连接到运动组件。根据本发明，轮胎的相对侧壁的每一个具有呈表面花纹块的形式的花纹，在一些实施例中所述表面花纹块限定至少一个花纹沟，所述至少一个花纹沟具有大致V形横截面并且位于表面接合侧（胎面）和轮辋接合侧之间。具有大致V形横截面的这样的花纹沟在下面被称为V形花纹沟。它也可以被描述为好像每个V形花纹沟将侧壁分成2个二维弯曲表面。

因此，通过这样的实施例，侧壁具有限定在表面接合侧和轮辋接合侧之间（即，沿着轮胎的径向轴线）延伸的一个或多个V形花纹沟的表面花纹。提供大体上由挠性/弹性轮胎材料制造并且具有大致圆形顶点的这样的花纹沟为轮胎提供期望的悬挂组件。这允许包含很低空气压力（甚至内部的零压力）的轮胎（运动组件）仍然能够承受力并且以足够的可操纵性旋转和驱动车辆。

一般而言，花纹沟的所需V形几何形状可以由任何合适的顶角获得。在一些实施例中，V形花纹沟的交叉侧由大致截头圆锥形结构（或大体劈锥结构）的一对相对段形成。在表面车辆的运动组件中使用截头圆锥形的一般概念在国际（PCT）申请第PCT/IL2011/000115中描述，上述申请转让给本申请的受让人，并且通过引用被合并于本文中。

根据本发明，轮胎构成车轮-轮胎单元，所述车轮-轮胎单元可以仅仅由封闭腔/内腔的弹性体材料成分（或半弹性体材料）的上述包层结构构成，所述腔/内腔可以由或不由气体介质填充。轮胎优选地配置成具有沿着和横越它的侧部的期望的刚性和挠性分布。为此，刚性和挠性可以在侧壁的不同区域处不同，即，侧壁可以具有至少沿着轮胎的径向轴线的特定刚性/挠性模式（径向模式）并且在一些实施例中具有沿着侧壁的圆周的另一刚性/挠性模式（圆周模式）。这些不同水平的刚性和挠性可以由若干方式获得，所述方式可以包括可植入/嵌入刚性材料、例如塑料、钢、弹簧等，可以通过使用非条纹元件、例如缆线或帘线、例如编织帘线尼龙、Kevlar等和/或较硬/刚性弹性体、例如硬橡胶的组合形成‘梁’结构获得刚性，这将在下面更具体地进行描述。

在包层填充有压缩气体/空气的情况下，结构必须防止气体鼓起包层以限定它可以获得的最大可能体积。所以必须设置一定的限制以便保持包层的期望形状。花纹沟的内部分（更靠近轮胎的轮辋/轮毂接合侧）倾向于增加它的直径。所以，将花纹沟的内侧构造有不可拉伸元件将支撑包层结构，防止内侧‘鼓起’。

而且，为了花纹沟的内侧和外侧承受气体/空气压力，花纹沟的内侧和外侧具有沿着轮胎的径向轴线的足够刚性。在本发明的一些实施例中，理想的是保持花纹沟侧的径向刚性，但同时获得圆周挠性，因此花纹沟结构可以以不均匀的方式增强使得它可以包含仅仅沿着径向轴线的相对刚性元件，或者它可以以提供圆周地围绕（一个或多个）花纹沟侧以间隔开的关系布置的花纹元件的阵列（狭槽、突起、较薄区域）的方式进行设计，由此弱化圆周结构，同时保持径向刚性。可以应用类似原理，其中鼓起的阵列圆周地围绕（一个或多个）花纹沟侧延伸，提供类似结果。

因此，轮胎可以具有横越它的侧壁（即，在表面接合侧和轮辋接合侧之间）的特定刚性模式。该模式通过花纹沟的顶点和在花纹沟的相对侧的它的角部相比于它们之间的轮胎区域具有足够的弹性（例如，通过使轮胎在这些区域内具有更小的厚度获得）被限定。因此，花纹沟的两个部分用作可以弯曲、但不变形的两个梁。这样的槽纹式轮胎的一般形状被保持并且任何变化可逆。在另一方面，轮胎应当具有足够的挠性以吸收作用于其上的力，同时不损坏。另外，花纹沟的内侧可以关于“径向”和“圆周”刚性具有较高的刚性，以便保持轮胎的大体轮状形状，并且花纹沟的外部分（更靠近轮胎的表面接合侧）可以刚性较低。

因此，通过在轮胎的大体挠性材料内提供合适刚性模式（即，在花纹沟的内部分处的径向和圆周刚性高于外部分），同时固定沿着径向方向的三个挠曲点（即，在V形花纹沟的顶点和相对侧的角部处），可以获得刚性和挠性的期望组合。如上所述，第二刚性模式可以作为沿着花纹沟的内和外部分的圆周方向的圆周模式被提供。这可以由沿着花纹沟布置的间隔开的狭槽（例如，具有在刚性上不同于狭槽之间的空间的植入材料和/或具有不均匀壁厚度的区域）的阵列获得，狭槽的取向大致垂直于轮胎平面（横越花纹沟）。因此，具有沿其圆周延伸的这样的花纹沟的轮胎具有在轮胎的径向方向上（横越花纹沟）的第一刚性模式并且可能也具有在圆周方向上的第二刚性模式。

因此，根据本发明的另一广泛方面，提供一种用于表面车辆的轮胎包层，其包括在轮胎的表面接合侧和轮辋接合侧之间延伸的在其侧壁中的表面花纹，所述表面花纹配置成嵌入侧壁中的悬挂组件，由此当用气体压缩包层时防止轮胎包层朝着它的最大体积的拉伸，同时当装载或减压时允许轮胎包层的变形使得轮胎的表面接合侧保持与表面大致恒定接触。

根据本发明的又一广泛方面，提供一种用于表面车辆的轮胎，所述轮胎包括通过其内表面封闭腔的包层结构，所述包层结构包括具有圆周表面的外、表面接合侧，与所述表面接合侧成一体并且从其延伸的相对侧壁，所述侧壁通过它们的自由端部限定轮胎的内、轮辋接合侧，轮胎通过所述内、轮辋接合侧可连接到运动组件，其中相对侧壁的每一个包括表面花纹，所述表面花纹在表面接合侧和轮辋接合侧之间延伸并且限定呈具有大致V形横截面的至少一个花纹沟的形式的表面花纹块，并且其中侧壁的每一个配置成具有横越侧壁的预定刚性模式。

刚性模式可以包括在V形花纹沟的顶点处和通过花纹沟与轮胎的相应表面接合侧和轮辋接合侧之间的连接限定的角部处的轮胎的区域的较小刚性和因此较高挠性。

刚性模式可以包括相应地在更靠近表面接合侧的花纹沟的外侧和更靠近轮胎的轮辋接合侧的花纹沟的内侧的轮胎的不同刚性。例如，花纹沟的内衬侧包括嵌入其中并且沿着轮胎的径向和圆周轴线中的至少一个延伸的支撑元件的阵列。

表面接合侧配置成具有沿着轮胎的圆周轴线的预定刚性。为此，表面接合侧可以包括嵌入其中的支撑元件的阵列。

替代地或附加地，可以通过改变花纹沟的外侧和内侧中的至少一个的厚度形成刚性模式。

一般而言轮胎的带花纹沟的侧壁和轮胎内的轮胎材料的适当刚性/挠性分布产生最佳悬挂组件，允许使用这样的轮胎的运动组件的有效操作，实际上对轮胎腔中的压力的缺少/减小没有限制。

如上所述，在花纹沟的顶点处（和外角部处）的轮胎区域相对地具有挠性。根据本发明的实施例已实现在可变形车轮中侧壁的挠性部分（特别地在所述顶点处）可以形成相当大的应变。本发明通过提供专门设计的负荷承载布置提供减小这样的应变的解决方案。

本发明因此在它的又一方面提供一种可变形车轮组件，其具有由上述的轮胎限定的可膨胀封闭件，和由多个支撑元件形成的负荷承载布置，所述多个支撑元件包括间隔开的元件的第一阵列和间隔开的元件的第二阵列，每个阵列中的元件一起限定大致截头圆锥形结构（即，连结元件的远端处的限定点的连结线限定截头圆锥），两个截头圆锥形结构彼此交叉，一个结构的元件与另一结构的元件鸠尾榫连接。

附图说明

为了更好地理解本文中公开的主题并且举例说明在实践中如何实施它，现在将参考附图仅仅通过非限定性例子描述实施例，其中：

图1A示出与使用具有带花纹沟的侧壁的本发明的轮胎相比，当装载时传统轮胎的典型行为；

图1B和1C示出相应地在轮胎的装载和卸载状态下使用本发明的轮胎的运动组件的印迹；

图2A示出本发明的轮胎的例子；

图2B和2C更具体地显示设在本发明的轮胎的侧壁中的花纹的例子；

图3示出在本发明的轮胎中提供的几何花纹和刚性模式的例子；

图4A和4B示出嵌入轮胎中以提供期望刚性模式的支撑组件的配置的特定、但非限定性例子；

图4C举例说明可以在本发明的轮胎中使用的附加刚性模式；

图5A和5B显示嵌入轮胎中以提供期望刚性和挠性模式的另一可能支撑组件；以及

图6A和6B示出本发明的轮胎的有利操作特征；

图7是根据本发明的实施例的可变形车轮的透视图；

图8是图7的车轮的透视横截面图；

图9显示车轮的一部分的大横截面图，其中内部负荷承载结构包含在轮胎内；以及

图10是轮胎的一部分的横截面透视图，示出加强元件与轮胎的侧壁关联的方式。

具体实施方式

为了更好地理解根据本发明配置的轮胎的特征，使用上述的V形花纹沟结构，参考图1A-1C描述与本发明的轮胎相比在传统轮胎的典型行为背后的物理原因（与它的尺寸或横截面无关）。图1A显示轮胎处于它的装载和卸载状态。在图中，在中间具有直径620的圆C₁构成轮辋，圆C₂是卸载轮胎，并且轮辋C₁和卸载轮胎C₂的外圆周之间的线L₁和L₂指示正常轮胎中的轮胎侧壁的线。完全充气轮胎中的侧壁限定外圆周和轮辋之间的最大距离，即，在任何状态下外圆周不会破坏轮胎的外径。曲线R₁对应于当放气时常规轮胎的状态，而曲线R₂对应于当放气时根据本发明的轮胎的状态。

当空气从轮胎排出时，轮胎将塌缩（在车辆重量下）并且橡胶将必然在某处移位。由于圆周尺寸不会增加初始直径（线L₁和L₂），因此橡胶将稍稍收缩和压缩并且将稍稍增加印迹。如果轮胎进一步放气，它将必然塌缩，并且由于它不能在外部塌缩，因此它将在内部塌缩，如曲线R₁所示。当本发明的轮胎发生相同情况时，外圆周将被推开（在负荷下），并且由于它不具有限制（侧壁在这里实际上是“杯壁”并且几乎水平，并且它可以从轮辋‘离开’），因此它将变形以吸收和接收地面的形状，如曲线R₂所示。

图1B和1C显示相应地在其充气和放气状态下的本发明的轮胎的印迹。可以看到，获得印迹的200%增加。

现在参考图2A至2C，示出根据本发明配置的轮胎。图2A显示配置成包层结构的轮胎100，所述包层结构的内表面111封闭腔112。后者可以由气体、例如空气填充。一般而言，轮胎可以是或不是可充气的。轮胎包层100具有外、表面接合侧110（胎面，具有圆周表面），以及与表面接合侧110成一体并且从其延伸的相对侧壁120A和120B。侧壁通过它们的自由端部160可连接到运动组件（未显示）的轮辋并且因此实际上限定轮辋接合侧。根据本发明，相对侧壁120A和120B的每一个具有表面花纹，所述表面花纹限定表面接合侧110和轮辋接合侧160之间的至少一个大致V形花纹沟140。在当前的非限定性例子中，单沟花纹设在每个侧壁中。

花纹沟140具有在花纹沟顶点180处交叉的内和外侧150、130。如图2B中最佳地所见，花纹沟的外侧130经由轮胎包层100的角部区域170连接到表面接合侧110，并且花纹沟的内侧150经由包层100的另一角部区域190连接到轮辋接合侧160。该配置使得这些角部和顶点区域170、180和190具有比花纹沟的内和外侧低的刚性和高的挠性/弹性。因此，侧壁120A、120B的每一个具有形成至少一个V形花纹沟的表面花纹，并且也具有横越轮胎的侧壁（即，沿着径向轴线）延伸的刚性模式。也如图中所示，轮胎在它的轮辋接合侧160典型地形成有不可拉伸圆周元件（胎圈），所述不可拉伸圆周元件将轮胎固定到轮辋并且在多数情况下由钢丝帘线构造。

优选地，侧壁120A和120B具有由花纹沟140的内和外侧150和130的不同刚性限定的附加刚性模式。更具体地，它连接到轮胎100的轮辋接合侧160所借助的花纹沟140的内侧150具有比连接到轮胎的表面接合侧110的花纹沟的外侧130高的刚性。沿着径向和圆周轴线，内侧150具有比外侧130高的刚性。

图3更具体地显示表面花纹和刚性模式。如图所示，这些花纹沿着路径310、即横越侧壁120A延伸，其可以大体上被限定为轮胎100的“径向轴线”。花纹中的一个呈通过提供至少一个花纹沟140限定的表面花纹块的形式，并且另一模式是沿着路径310的刚性模式（例如，材料成分）。至少通过在角部170、190和顶点180处提供较低刚性并且可能也通过花纹沟的外侧和内侧130和150的不同刚性形成刚性模式。

一般而言，可以通过使用经历不同程度的硬化过程和/或具有不同厚度的不同材料或相同材料、例如橡胶获得横越侧壁的刚性模式。可以通过将支撑结构嵌入轮胎内产生刚性模式。支撑结构典型地呈支撑元件、例如缆线、织品、帘线、织物、微纤维的预定布置的形式。支撑元件相对于圆周和径向轴线定向以便提供轮胎中的期望刚性和挠性分布，这提供固定一直沿着从轮辋接合侧（胎圈）160到表面接合侧（胎面）110的路径310所限定的轮胎的横截面的圆周长度，以及保持沿着相同横截面的圆周挠性。而且，刚性和挠性分布应当选择成保持内和外侧（圆锥）150和130上的径向刚性，同时保持角部区域、即花纹沟和胎圈之间的区域190、内和外侧之间的区域180（即，花纹沟顶点区域）和花纹沟和胎面之间的区域170（所谓的“肩部”）处的足够挠曲点。

参考图4A和4B，显示本发明的轮胎100的特定、但非限定性例子。如图中所示，花纹沟的侧以及表面接合侧带有支撑元件。支撑元件包括靠近肩部（图3中的170）沿着表面接合侧延伸的所谓的肩部带束层，以它们之间的一定角关系并且相对于径向和圆周轴线取向的内圆锥帘布层和外圆锥帘布层。

如图4A的具体例子中所示，可以通过提供嵌入轮胎包层中、表面接合侧110以及侧壁120A中的花纹沟的外和内侧中的缆线410和420获得刚性模式。图4B从不同的角度显示图4A的相同配置。应当注意缆线410用于固定靠近角部170的表面接合侧110处的轮胎的圆周长度。

现在参考图4C，该图示出可以附加地在上述例子的任何一个中使用的本发明的另一特征。在本发明的一些实施例中，轮胎具有沿着在侧壁120A中制造的花纹沟140的外侧和内侧中的至少一个的圆周轴线延伸的附加刚性模式。如在该特定、但非限定性例子中可以看到的，花纹沟140的外和内侧130和150具有限定刚性模式的变化厚度。变化厚度由通过较薄挠曲区域460间隔的间隔开的较厚区域450的阵列形成，其中阵列沿着花纹沟的相应侧的圆周轴线延伸，并且区域大致垂直于轮胎平面（即，横向于花纹沟侧）对准。该配置允许尤其通过适当地选择模式特征、即不同区域450和460的厚度、局部相邻厚区域450之间的距离（即，薄挠曲区域460的长度）获得期望圆周刚性模式。

应当注意，尽管未具体地示出，可以通过由狭槽代替突出（较厚）区域450获得期望刚性，因此形成由轮胎的较厚区域间隔的较薄区域。在不同实施例中，可以通过使花纹沟侧形成有间隔开的凹陷/凹槽和/或在那里附连/嵌入期望的刚性元件获得沿着花纹沟侧的这样的变化刚性（刚性/挠性模式）。

如上面已经所述，本发明的轮胎应当沿着它的径向方向具有刚性。在本发明的一些实施例中，理想的是保持轮胎的径向刚性，同时保持圆周挠性。所以，可以以非均匀方式加强V形花纹沟。这可以通过在轮胎中提供/嵌入支撑结构实现，所述支撑结构增加沿着径向轴线的轮胎的刚性，同时使轮胎能够在它的圆周方向上具有足够的挠性。

实现该目的的例子是通过使用弹簧状支撑结构，如图5A和5B中举例说明的。图5A示出呈嵌入花纹沟140的外和内侧150和130中的连续弹簧510的形式的这样的弹簧状支撑件的一个可能、但非限定性例子。连续弹簧510横越整个花纹沟140从花纹沟的外侧150延伸到它的内侧130，同时穿过顶点180。该配置赋予花纹沟和整个轮胎在径向和圆周方向上的期望刚性，而在圆周方向上的刚性明显低于在径向方向上的刚性，由此获得沿着圆周轴线的期望挠性。

图5B举例说明由独立弹簧状支撑元件形成的支撑结构的稍微不同配置，第一个520A嵌入花纹沟的外侧150中，并且第二个嵌入内侧130中。另外，带束层530更靠近花纹沟顶点180嵌入花纹沟的内和外侧的每一个中。应当注意图5A中的配置可能比图5B中所示的配置在径向轴线上刚性更大，允许设计具有不同刚性的不同轮胎，这在特定情况下可能是需要的。

应当注意以上举例说明的弹簧可以由大致硬材料、例如聚合物、复合材料和其它合金制造的任何其它合适的支撑元件代替。

现在参考图6A和6B，它们示出本发明的轮胎100的一些有利操作特征。轮胎显示为正受到由充气（在腔112中填充气体）导致的压力。为了轮胎100保持空气压力，所述空气压力将力施加于侧壁120A和120B并且推出花纹沟的外侧130和内侧150，相应地如它们的位置130'和150'举例说明，必须为侧壁120A和120B提供足够的径向刚性，否则侧壁可能折叠、塌缩和鼓起。

如上所述，侧壁具有刚性模式，所述刚性模式赋予花纹沟的外和内侧所需的刚性以承受气体（空气）压力并且防止侧壁塌缩、即鼓起。在图6B中举例说明一个可能出现的情况，其中相对挠性顶点180'由于高压力鼓起，而施加到花纹沟的外和内侧的刚性防止轮胎爆裂和或塌缩。

如上所述，上述轮胎（即，具有横越它的侧壁V形花纹沟并且具有沿着花纹沟的特定刚性模式/分布）可以自身提供车辆的车轮组件，或者这样的轮胎可以安装在负荷承载布置上以一起形成车轮组件。车轮组件可以具有两个配置：圆形、非变形配置，其中轮胎的表面接合侧为大致圆形，和变形配置，其中轮胎的表面接合侧为非圆形并且具有接合表面的延伸部分。也如上所述，本发明的车轮组件在它的一些实施例中提供在共同拥有的国际申请第PCT/IL2011/000115号中所述的类型的运动组件的改进，上述申请通过引用被合并于本文中。

也如上所述，在花纹沟140的顶点180以及在花纹沟的相对侧的角部区域170和190处的轮胎区域具有相对挠性。在使用这样的轮胎的可变形车轮组件中，侧壁（特别在所述顶点处）的挠性部分可以形成相当大的应变。可以通过提供专门设计的负荷承载布置减小这样的应变。负荷承载布置可以由分立的、鸠尾榫连接元件形成，所述元件以限定两个相对定向大致截头圆锥形结构的方式布置。轮胎-封闭件的侧壁遵循截头圆锥形表面并且因此具有总体V形横截面形状，两个侧壁的V形的顶点彼此面对。这样的运动/车轮组件有时在本文中被称为“可变形车轮”。

图7示出大体标示200的可变形车轮，轮胎100围绕车辆轮毂104（有时被称为“轮辋”）形成，车轮轮毂围绕在使用中与车轮的轴线重合的轴线A布置。轮胎100具有带有用于抓紧表面的适当的表面花纹块的表面接合侧/元件110（胎面，具有圆周表面）并且具有侧壁120A和120B。

在图8和9中可以看到，侧壁120A、120B具有相应的外周部分114A、114B，所述外周部分限定具有大体V形横截面的花纹沟140，终止于更中心的、相应的裙边部分190，所述裙边部分配置成与轮毂104形成不透气体密封（在图2中最佳地看到形成不透气体密封的方式）。轮胎可以由金属、例如钢、纤维或缆线加强，其中的两个113A和113B、115A和115B（其是嵌入轮胎的橡胶化基质中的圆周纤维）在图9中示出。

表面接合侧110、侧壁120A、120B和轮毂104大体上限定用于保持加压气体、例如空气的封闭件100。如上所述，通过封闭件100内的气体压力的变化，车轮可以将它的配置从大体圆形配置变为变形配置，其中表面接合元件的延伸部分接合表面。

如图9的实施例中举例说明，大体标示540的负荷承载布置包括在轮胎内，所述负荷承载布置由多个支撑元件形成，所述支撑元件包括以间隔开的方式布置在第一阵列中的元件132；和以第二间隔开的方式布置的元件134的第二阵列。支撑元件提供沿着V形花纹沟的期望刚性模式/分布。

在该实施例中，元件132和134相同并且阵列是彼此的大致、稍稍轴向偏移（移位阵列中的相邻元件之间的角位移的大约一半）镜像。元件的每个阵列限定在交叉区域550处彼此交叉的大致截头圆锥形结构，由此元件132和134以鸠尾榫连接方式布置，元件132和134的每一个相应地由两个元件134和132侧面相接。

在图9中并且也在图10中可以看到（后者在隔离元件132中表示以示出它的结构和与轮胎的橡胶化部分关联的方式），元件132、134的每一个具有大体弯曲侧立面。为了便于更容易阅读，每个元件的结构的描述将集中于与元件134大致相同的元件132。

在图9和10中可以看到，元件132具有大体弯曲侧轮廓并且包括嵌入橡胶化基质144中的金属肋142。总体弯曲结构限定在交叉点550的两个相对侧限定的第一段132A和第二段132B，以及中间部段132C。金属肋因此具有相应的段142A、142B和142C。段142A和142B位于平行的和间隔开的平面中。

当车轮的一部分变形时，元件132的第一阵列和元件134的第二阵列相对于彼此在箭头X₁和X₂的方向上枢转。因此，元件134的段134A更立面靠近元件132的段132A；并且这同样适用于段132A和134B。侧壁部分114A、114B具有限定花纹沟的外侧130的相应的第一区域，其遵循由段134A、132A限定的截头圆锥形表面（并且因此自身限定大致截头圆锥形表面）；并且类似地具有也遵循由段132B、134B限定的截头圆锥形表面的区域150，且中间区域180在V形横截面的顶点处。

如箭头X₁和X₂所示，枢转运动也将应变施加于特别在区域180处的轮胎的橡胶化部分。然而，在本文所示的布置中，其中在交叉点550的每一侧的段位于不同间隔开的平行（倾斜）平面中，与在负荷承载结构的大致直元件的情况下相比应变显著减小。在大致平行相对侧面之间限定的元件132、134的每一个具有允许与区域130、150、180的相应部分紧密关联的表面轮廓，如图9和10中清楚地所示。

在这些图中所示的实施例中，元件通过胶粘或焊接固定到侧面120A、120B。在本发明的其它实施例中，关联可以不太紧密，允许在元件的相对面和侧壁之间有一定的运动公差。

因此，本发明提供表面车辆轮胎/车轮的新配置，其包含用于提供由轮胎几何形状和材料特性形成的轮胎内的期望悬挂组件的不同方法。通过提供轮胎包层的侧壁中的大致V形花纹沟（在横截面中）以及花纹沟的不同区域/侧和也可能轮胎的表面接合侧的期望刚性和挠性参数获得悬挂组件。

Claims (23)

1.一种用于表面车辆的车轮组件，所述车轮组件包括轮胎，所述轮胎包括通过其内表面封闭腔的包层结构，所述包层结构包括具有圆周表面的外、表面接合侧，与所述表面接合侧成一体并且从其延伸的相对侧壁，所述侧壁通过它们的自由端部限定所述轮胎的内、轮辋接合侧，所述轮胎通过所述内、轮辋接合侧可连接到车轮轮毂，其中所述相对侧壁的每一个包括表面花纹，所述表面花纹在所述表面接合侧和所述轮辋接合侧之间延伸并且限定呈具有大致V形横截面的至少一个花纹沟的形式的表面花纹块，并且其中所述侧壁的每一个配置成具有横越所述侧壁的预定刚性模式。

2.根据权利要求1所述的车轮组件，其中所述刚性模式包括在所述V形花纹沟的顶点处和通过所述花纹沟与所述轮胎的相应表面接合侧和轮辋接合侧之间的连接限定的角部处的所述轮胎的区域的较小刚性和因此较高挠性。

3.根据权利要求1或2所述的车轮组件，其中所述刚性模式包括相应地在更靠近所述表面接合侧的所述花纹沟的外侧和更靠近所述轮胎的所述轮辋接合侧的所述花纹沟的内侧的所述轮胎的不同刚性。

4.根据前述权利要求中任一项所述的车轮组件，其中所述花纹沟的内侧和外侧中的至少一个包括支撑结构，所述支撑结构配置成将期望刚性提供给所述至少一侧。

5.根据权利要求4所述的车轮组件，其中所述支撑结构包括支撑元件的阵列，所述支撑元件嵌入所述花纹沟的所述至少一侧中并且沿着所述轮胎的径向和圆周轴线中的至少一个延伸。

6.根据前述权利要求中任一项所述的车轮组件，其中所述表面接合侧配置成具有沿着所述轮胎的圆周轴线的预定刚性。

7.根据权利要求6所述的车轮组件，其中所述表面接合侧包括嵌入其中的支撑元件的阵列。

8.根据前述权利要求中任一项所述的车轮组件，其中所述刚性模式包括通过改变更靠近所述表面接合侧的所述花纹沟的外侧和更靠近所述轮辋接合侧的所述花纹沟的内侧中的至少一个的厚度形成的模式。

9.根据前述权利要求中任一项所述的车轮组件，其中所述轮胎支撑在由多个支撑元件形成的负荷承载布置上，所述多个支撑元件包括间隔开的元件的第一阵列和间隔开的元件的第二阵列，每个阵列中的元件一起限定截头圆锥形结构，两个截头圆锥形结构在交叉区域处彼此交叉，一个结构的元件与另一结构的元件鸠尾榫连接。

10.根据权利要求9所述的车轮组件，其中所述第一阵列的元件和所述第二阵列的元件大致相同。

11.根据权利要求9或10所述的车轮组件，其中所述负荷承载布置承载所述轮胎的所述表面接合侧并且所述两个截头圆锥形结构与所述轮胎的所述两个相对侧壁关联。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的车轮组件，其中针对每个元件，元件的两个阵列的交叉区域限定从所述交叉区域朝着所述轮胎的所述表面接合侧延伸的第一段，和大致在相反方向上延伸的第二段，所述元件的第一段与所述轮胎关联并且所述元件的第二部分与车轮轮毂关联。

13.根据权利要求9至12中任一项所述的车轮组件，其中所述元件配置成具有弯曲侧轮廓。

14.根据权利要求9至13中任一项所述的车轮组件，其中在所述交叉区域的一侧针对每个元件限定的第一段和在另一侧限定的第二段位于大致平行的间隔开的平面中。

15.根据权利要求14所述的车轮组件，其中每个元件的所述第一段和所述第二段由相对于所述第一段和所述第二段成角度的中间段连接。

16.根据权利要求9至15中任一项所述的车轮组件，其中所述侧壁终止于刚性裙边部分，所述刚性裙边部分配置成用于与车轮轮毂形成不透气体密封。

17.根据权利要求9至16中任一项所述的车轮组件，其中每个元件的一侧直接承载在车轮的轮毂上。

18.根据权利要求17所述的车轮组件，其中每个元件的一侧承载在所述裙边区域上。

19.一种车辆，其包括根据前述权利要求中任一项所述的车轮组件。

20.一种用于表面车辆的轮胎包层，其包括在轮胎的表面接合侧和轮辋接合侧之间延伸的其侧壁中的表面花纹，所述表面花纹配置成嵌入所述侧壁中的悬挂组件，由此当用气体压缩所述包层时防止所述轮胎包层朝着它的最大体积的拉伸，同时当装载或减压时允许所述轮胎包层的变形使得所述轮胎的所述表面接合侧保持与表面大致恒定接触。

21.根据权利要求20所述的轮胎包层，其中所述表面花纹包括呈具有大致V形横截面的至少一个花纹沟的形式的表面花纹块。

22.根据权利要求20或21所述的轮胎包层，其中所述表面花纹包括横越所述侧壁的预定刚性模式。

23.一种用于表面车辆的车轮组件，其包括配置成可安装在车轮轮毂上的轮胎包层，所述轮胎包层通过它的内表面限定气体腔，所述气体腔具有由所述包层的几何形状限定的特定最大体积，其中所述轮胎包层在它的侧壁中包括或限定悬挂组件，使得在所述腔中的气体压力下通过气体压力施加的膨胀可获得的体积明显小于由所述包层的几何形状限定的所述最大体积。

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