CN107009822A - 结构地支撑的轮胎 - Google Patents

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CN107009822A CN201611130122.8A CN201611130122A CN107009822A CN 107009822 A CN107009822 A CN 107009822A CN 201611130122 A CN201611130122 A CN 201611130122A CN 107009822 A CN107009822 A CN 107009822A
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axial
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J.A.本京二世
D.R.道宁
J.C.莱蒂里
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Goodyear Tire and Rubber Co
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Abstract

本发明涉及结构地支撑的轮胎。一种结构地支撑的轮胎包括：与地面接触的环形胎面部分；用于支撑所述轮胎上的载荷的环形箍结构；用于附接到车辆轮辋的装置；以及帘布层结构，所述帘布层结构被固定到第一轴向界限并径向向外并在所述箍结构和所述胎面部分之间延伸，并且从所述箍结构和所述胎面部分之间径向向内进一步延伸到第二轴向界限。所述帘布层结构被固定到所述第一轴向界限和所述第二轴向界限。所述胎面部分被固定到所述帘布层结构的径向外表面。所述箍结构被固定到所述帘布层结构的径向内表面。

Description

结构地支撑的轮胎
技术领域
本发明总体涉及车辆轮胎和车轮，更具体地，涉及非充气轮胎/车轮组件。
背景技术
充气轮胎作为车辆移动性的所选方案超过一个世纪。当今的带束层、径向胎体、充气轮胎是提供用于支撑所应用的载荷的有效手段并且容许合理的垂直和横向柔度的卓越产品。充气轮胎机械属性的获得很大程度上是由于轮胎腔中的内空气压力的作用。对充气压力的反作用校正带束层和胎体部件的刚性。充气压力因此是对于充气轮胎来说是最重要的设计参数之一。
获得充气轮胎的最佳性能需要良好的压力维持。低于规定压力的充气压力可导致燃料经济性降低。首要重要的是常规充气轮胎在完全失去充气压力之后几乎没有用处。为了在轮胎完全失去空气压力后车辆的继续移动性，已经提出了许多轮胎构造。可商购的失压续跑轮胎方案是具有额外的胎侧加强结构或填充物的充气轮胎，以允许胎侧在泄气操作期间在压缩状态用作载荷支撑构件。此额外的加强结构通常导致高轮胎质量和降低的驾驶舒适度的缺点。提供失压续跑能力的其他尝试实质上采用在胎冠部分中基本上环形的加强带。在这些方案中，胎面部分的刚性部分地由环形加强带的固有特性产生并且部分地由对充气压力的反作用产生。又其他方案依赖于附接到车轮上的次级内部支撑结构。这些支撑件向安装的组件添加质量，并且要么增加安装难度或者可能需要使用多件式轮辋。所有这些方法都混合有除此之外的充气轮胎结构并且由于对于充气和泄气状态都不是最佳的设计妥协而受到损害。此外，这些失压续跑方案需要使用一些手段监控轮胎的充气压力，并且如果充气压力在推荐极限之外时通知车辆驾驶员。
被设计成在没有充气压力的情况下操作的轮胎可消除与充气轮胎相关联的许多问题和妥协。既不需要压力维持也不需要压力监控。结构地支撑的轮胎，诸如实心轮胎或其他弹性体结构，到目前为止尚未提供从常规充气轮胎所要求的性能水平。实现充气轮胎那样的性能的结构地支撑的轮胎方案将是期望的改进。
发明内容
根据本发明的结构地支撑的轮胎包括：与地面接触的环形胎面部分用于支撑所述轮胎上的载荷的环形箍结构，用于附接到车辆轮辋的装置，以及帘布层结构，所述帘布层结构被固定到第一轴向界限并径向向外并在所述箍结构和所述胎面部分之间延伸，并且从所述箍结构和所述胎面部分之间径向向内进一步延伸到第二轴向界限。所述帘布层结构被固定到所述第一轴向界限和所述第二轴向界限。所述胎面部分被固定到所述帘布层结构的径向外表面。所述箍结构被固定到所述帘布层结构的径向内表面。
根据轮胎的另一方面，所述帘布层结构的内径通过两个机械夹具附接到所述车辆轮辋，每个所述机械夹具抓卡所述帘布层结构的一部分。
根据轮胎的又另一方面，所述帘布层结构的内径通过机械夹具附接到所述车辆轮辋，并且夹持力通过添加环被增强，所述帘布层结构围绕所述环折叠。
根据轮胎的又另一方面，调节机构减小所述第一轴向界限和所述第二轴向界限之间的轴向距离，从而使得所述轴向距离小于所述胎面部分的轴向宽度。
根据轮胎的又另一方面，所述箍结构由多个层构造，所述多个层容许所述多个层之间的剪切应变。
根据轮胎的又另一方面，所述箍结构包括相对于所述轮胎的周向方向以在-5°至+5°之间的角度延伸的加强帘线的第一层。
根据轮胎的又另一方面，所述箍结构包括相对于所述轮胎的周向方向以在-5°至+5°之间的角度延伸的加强钢帘线的第二层。
根据轮胎的又另一方面，所述箍结构包括用于吸收所述第一层和所述第二层之间的剪切应变的弹性构造的第三层。
根据轮胎的又另一方面，所述第三层包括均质聚合物材料。
根据本发明的结构地支撑的轮胎和轮辋组件包括：与地面接触的环形胎面部分，用于支撑所述轮胎上的载荷的环形箍结构，用于附接到车辆轮辋的装置，以及帘布层结构，所述帘布层结构被固定到车辆轮辋的第一轴向界限并径向向外延伸到相邻所述箍结构，并且从相邻所述箍结构径向向内进一步延伸到所述车辆轮辋的第二轴向界限，所述帘布层结构被固定到所述车辆轮辋的第一轴向界限和所述车辆轮辋的第二轴向界限，所述胎面部分被固定在所述箍结构附近。
根据组件的另一方面，所述帘布层结构包括在所述车辆轮辋和与所述箍结构相邻的位置之间延伸的多个材料板。
根据组件的又另一方面，所述帘布层结构包括在车辆轮辋和与所述箍结构相邻的位置之间往复延伸的一个单个材料板。
根据组件的又另一方面，所述箍结构限定具有第一层、第二层和第三层的剪切带。所述第一层和所述第二层具有相对于所述轮胎的周向方向以在-5°至+5°之间的角度延伸的加强帘线。
根据组件的又另一方面，所述第三层具有用于吸收所述第一层和所述第二层之间的剪切应变的弹性构造。
根据本发明的一种结构地支撑的轮胎包括：与地面接触的环形胎面部分，用于支撑所述轮胎上的载荷的环形箍结构，用于附接到车辆轮辋的装置，帘布层结构，所述帘布层结构被固定到第一轴向界限并径向向外延伸到相邻所述箍结构，并且从相邻所述箍结构径向向内进一步延伸到第二轴向界限，所述帘布层结构被固定到所述第一轴向界限和所述第二轴向界限，以及调节机构，所述调节机构用于改变所述第一轴向界限和所述第二轴向界限之间的轴向距离，所述胎面部分被固定在所述箍结构附近。
根据其他轮胎的另一方面，所述调节机构包括螺纹螺栓和与所述螺纹螺栓螺纹地接合的至少两个螺母。
根据本发明非充气地支撑载荷的方法。所述方法包括步骤：将单个帘布层结构固定到车辆轮辋；将所述单个帘布层结构夹持到所述车辆轮辋；将所述单个帘布层结构从所述车辆轮辋延伸至箍结构的径向外表面；将所述单个帘布层结构从所述箍结构的径向外表面进一步延伸至所述车辆轮辋；将所述单个帘布层结构固定到所述车辆轮辋；以及通过所述箍结构的压缩箍强度和所述帘布层结构的部分的张力强度支撑载荷。
根据所述方法的另一方面，进一步的步骤包括：在所述箍结构上拉展所述帘布层结构。
根据所述方法的又另一方面，进一步的骤包括：减小所述车辆轮辋的第一部分和所述车辆轮辋的第二部分之间的轴向距离，从而使得所述轴向距离小于所述胎面部分的轴向宽度。
根据所述方法的又另一方面，进一步的骤包括：将所述帘布层结构附接到所述箍结构的径向外表面。
根据所述方法的又另一方面，进一步的骤包括：将胎面部分附接到所述帘布层结构的径向外表面。
本发明还包括一下技术方案：
1. 一种结构地支撑的轮胎，包括：
与地面接触的环形胎面部分；
用于支撑所述轮胎上的载荷的环形箍结构；
用于附接到车辆轮辋的装置；以及
帘布层结构，所述帘布层结构被固定到第一轴向界限并径向向外并在所述箍结构和所述胎面部分之间延伸，并且从所述箍结构和所述胎面部分之间径向向内进一步延伸到第二轴向界限，所述帘布层结构被固定到所述第一轴向界限和所述第二轴向界限，所述胎面部分被固定到所述帘布层结构的径向外表面，所述箍结构被固定到所述帘布层结构的径向内表面。
2. 如技术方案1所述的结构地支撑的轮胎，其中，所述帘布层结构的内径通过两个机械夹具附接到所述车辆轮辋，每个所述机械夹具抓卡所述帘布层结构的一部分。
3. 如技术方案1所述的结构地支撑的轮胎，其中，所述帘布层结构的内径通过机械夹具附接到所述车辆轮辋，并且夹持力通过添加环被增强，所述帘布层结构围绕所述环折叠。
4. 如技术方案1所述的结构地支撑的轮胎，其中，调节机构减小所述第一轴向界限和所述第二轴向界限之间的轴向距离，从而使得所述轴向距离小于所述胎面部分的轴向宽度。
5. 如技术方案1所述的结构地支撑的轮胎，其中，所述箍结构由多个层构造，所述多个层容许所述多个层之间的剪切应变。
6. 如技术方案1所述的结构地支撑的轮胎，其中，所述箍结构包括相对于所述轮胎的周向方向以在-5°至+5°之间的角度延伸的加强帘线的第一层。
7. 如技术方案7所述的结构地支撑的轮胎，其中，所述箍结构包括相对于所述轮胎的周向方向以在-5°至+5°之间的角度延伸的加强钢帘线的第二层。
8. 如技术方案8所述的结构地支撑的轮胎，其中，所述箍结构包括用于吸收所述第一层和所述第二层之间的剪切应变的弹性构造的第三层。
9. 如技术方案9所述的结构地支撑的轮胎，其中，所述第三层包括均质聚合物材料。
10. 一种结构地支撑的轮胎和轮辋组件，包括：
与地面接触的环形胎面部分；
用于支撑所述轮胎上的载荷的环形箍结构；
用于附接到车辆轮辋的装置；以及
帘布层结构，所述帘布层结构被固定到车辆轮辋的第一轴向界限并径向向外延伸到相邻所述箍结构，并且从相邻所述箍结构径向向内进一步延伸到所述车辆轮辋的第二轴向界限，所述帘布层结构被固定到所述车辆轮辋的第一轴向界限和所述车辆轮辋的第二轴向界限，所述胎面部分被固定在所述箍结构附近。
11. 如技术方案10所述的组件，其中，所述帘布层结构包括在所述车辆轮辋和相邻所述箍结构之间延伸的单个材料板。
12. 如技术方案10所述的组件，其中，所述帘布层结构包括在车辆轮辋和相邻所述箍结构之间往复延伸的一个单个材料板。
13. 如技术方案10所述的组件，其中，所述箍结构限定包括第一层、第二层和第三层的剪切带，所述第一层和所述第二层包括相对于所述轮胎的周向方向以在-5°至+5°之间的角度延伸的加强帘线。
14. 如技术方案10所述的组件，其中，所述第三层具有用于吸收所述第一层和所述第二层之间的剪切应变的弹性构造。
15. 一种结构地支撑的轮胎，包括：
与地面接触的环形胎面部分；
用于支撑所述轮胎上的载荷的环形箍结构；
用于附接到车辆轮辋的装置；
帘布层结构，所述帘布层结构被固定到第一轴向界限并径向向外延伸到相邻所述箍结构，并且从相邻所述箍结构径向向内进一步延伸到第二轴向界限，所述帘布层结构被固定到所述第一轴向界限和所述第二轴向界限；以及
调节机构，所述调节机构用于改变所述第一轴向界限和所述第二轴向界限之间的轴向距离，所述胎面部分被固定在所述箍结构附近。
16. 如技术方案15所述的结构地支撑的轮胎，其中，所述调节机构包括螺纹螺栓和与所述螺纹螺栓螺纹地接合的至少两个螺母。
17. 一种用于非充气地支撑载荷的方法，包括步骤：
将单个帘布层结构固定到车辆轮辋；
将所述单个帘布层结构夹持到所述车辆轮辋；
将所述单个帘布层结构从所述车辆轮辋延伸至箍结构的径向外表面；
将所述单个帘布层结构从所述箍结构的径向外表面进一步延伸至所述车辆轮辋；
将所述单个帘布层结构固定到所述车辆轮辋；以及
通过所述箍结构的压缩箍强度和所述帘布层结构的部分的张力强度支撑载荷。
18. 如技术方案17所述的方法，还包括步骤：在所述箍结构上拉展所述帘布层结构。
19. 如技术方案17所述的方法，还包括步骤：减小所述车辆轮辋的第一部分和所述车辆轮辋的第二部分之间的轴向距离，从而使得所述轴向距离小于所述胎面部分的轴向宽度。
20. 如技术方案17所述的方法，还包括步骤：将所述帘布层结构附接到所述箍结构的径向外表面。
21. 如技术方案17所述的方法，还包括步骤：将胎面部分附接到所述帘布层结构的径向外表面。
附图说明
通过参照以下描述和附图将更好地理解本发明，在附图中：
图1是根据本发明的轮胎/车轮组件的示意性剖视图；
图2是沿图1中的线“2-2”截取的示意性正视图，具有一层帘布层板；
图3是根据本发明的另一个轮胎/车轮组件的示意性剖视图；以及
图4是沿图3中的线“2-2”截取的示意性正面图，具有两层帘布层板；以及
图5示意性地示出了剪切刚度GA的计算。
具体实施方式
定义
对于本说明书，如下定义以下术语。
“赤道面”表示垂直于轮胎的旋转轴线并且穿过轮胎的中心线的平面。
“子午线面”表示平行于轮胎的旋转轴线并且从所述轴线沿径向向外延伸的平面。
剪切带的“剪切刚度（Shear Stiffness）”GA。剪切刚度GA的确定可通过，如图5所示的，测量在力F的作用下长度为L的剪切带的挠度ΔX，并通过以下公式：GA=F*L/ΔX。
剪切带的“弯曲刚度（Bending Stiffness）”EI。弯曲刚度EI可根据梁力学利用三点弯曲测试来确定。EI可代表置于两个滚子支撑上并且经受应用在梁中间的集中载荷的梁。弯曲刚度EI可由以下公式确定：EI = PL3/48*ΔX，其中，P是载荷，L是梁长度，并且ΔX的挠曲。
剪切带的“伸展刚度（Extensional Stiffness）”EA。伸展刚度EA可通过沿剪切带的周向方向应用张力并测量长度的改变来确定。
“迟滞（Hysteresis）”表示在10%的动态剪切应变和25℃下测量的动态损耗正切。
常规的结构地支撑的轮胎可在没有气体充气压力支撑的情况下支撑载荷。这种轮胎可具有与地面接触的胎面部分、从胎面部分径向地向内延伸的胎侧部分以及在胎侧部分的端部处的胎圈部分。胎圈部分可将轮胎锚固到车辆车轮。胎面部分、胎侧部分和胎圈部分可限定中空的环形空间。替代地，胎圈部分和胎面部分可沿径向方向由常规的连接板连接在一起，该连接板可包括许多不同的几何结构。这些几何结构可包括多个径向辐条或多边形（诸如六边形）的网络。
一个常规的结构地支撑的轮胎可具有连接板或附接到其上的胎侧部分。这种连接板或胎侧结构不会径向地延伸超过第一膜的径向内侧。这种附接可通过粘合剂结合来实现。由于该轮胎的第一和第二膜以及中间剪切层一起具有很大的箍（hoop）压缩刚度，因此连接板或胎侧部分与第一膜的径向向内侧之间的分界面可能将必须暴露于很大的剪切应力，当轮胎在载荷（例如大量载荷周期等）下旋转时，该剪切力倾向于劣化或损坏分界面处的粘合剂结合。
但是，根据本发明，连接板或胎侧部分或帘布层结构可径向地延伸到箍结构外。替代地，连接板或胎侧部分或帘布层结构可在箍结构的第一和第二膜之间或第二和第三膜之间径向地延伸。这种构造可由固化步骤、凝聚和/或通过粘合而被固定在一起。由于径向地将连接板或胎侧部分或帘布层结构定位于在箍结构内，因此，层的分界面可能不会有利地消除和/或大大减轻常规轮胎所引起的破坏性剪切应力。
可由径向方向或接近径向方向定向的基本上不可延伸的帘线加强连接板或胎侧部分或帘布层结构。胎侧部分的力/延长（elongation）特征可以使得张力产生最小的连接板或胎侧部分或帘布层结构的延长，诸如弦（string）中张力的增加可产生弦的最小延长。例如，连接板或胎侧部分或帘布层结构可在张力下具有高刚度，但在被压缩时具有很低的刚度。
连接板或胎侧部分或帘布层结构可在张力下基本上不可延伸，并且实质上不具有对压缩和/或屈曲（buckling）的阻力。在此情况下，外部施加的载荷可主要由轴上方区域中的连接板或胎侧部分或帘布层结构中的竖直张力支撑，而不需要轴下方区域中的竖直张力。竖直刚度可与轮胎处于载荷下时对竖直挠曲（deflection）的抵抗能力相关。根据本发明的轮胎或组件不需要充气支撑，并且因此不存在空气压力维持或不存在压力突然下降带来的性能损失。
如图1-2所示，根据本发明的结构地支撑的轮胎10，其可包括与地面接触的环形胎面部分20、用于支撑的轮胎上的载荷的箍结构30以及帘布层结构60，帘布层结构60被固定到轮辋1的外径的第一轴向界限，并且径向向外延伸并在箍结构和胎面部分之间延伸，并且还从箍结构和胎面部分之间径向向内延伸到轮辋的外径的第二轴向界限。胎面部分20可被固定到帘布层结构60的径向外表面62。箍结构30可被固定到帘布层结构60的径向内表面64。可用许多方式实现帘布层结构60与轮辋1的附接。例如，车辆轮辋1可具有第一夹具3和第二夹具5。第一夹具3可挤压并固定帘布层结构60的第一部分65。第二夹具5可挤压并固定帘布层结构60的第二部分66。
替代地，第一夹具3可挤压并固定帘布层结构60的第一部分65和第一环（未示出），因此消除了第一环是不可延伸的（例如，像常规的胎圈结构那样）必要性。第二夹具5可挤压并固定帘布层结构60的第二部分66和第二环（未示出），因此消除了第二环是不可延伸的（例如，像常规的胎圈结构那样）必要性。如果使用的话，不支承载荷的第一和第二环因此可以是便宜的材料，诸如很便宜的聚合物O形环。此外，也可以使用粘合剂和机械紧固件4、6（例如螺栓等）以挤压/固定和/或补充至帘布层结构的第一和第二部分65、66的附接。
如图2所示，帘布层结构60可由从第一夹具3径向向外围绕箍结构30延伸至第二夹具5的加强的材料板限定。如下所述，所述板可以是能够支承大的张力载荷和很小的压缩载荷的分层的加强帘布层材料。
如图3-4所示，根据本发明的另一种结构地支撑的轮胎110，其可包括与地面接触的环形胎面部分120、用于支撑的轮胎上的载荷的箍结构130以及帘布层结构160，帘布层结构160被固定到轮辋1的外径的一个轴向界限，并且径向向外延伸并在箍结构和胎面部分之间延伸，并且还从箍结构和胎面部分之间径向向内延伸到轮辋的外径的第二轴向界限。胎面部分120可被固定到帘布层结构160的径向外表面162。箍结构130可被固定到帘布层结构160的径向内表面164。可用许多方式实现帘布层结构160与轮辋1的附接。例如，车辆轮辋1可具有第一夹具103和第二夹具105。第一夹具103可挤压并固定帘布层结构160的第一部分165。第二夹具105可挤压并固定帘布层结构160的第二部分166。
替代地，第一夹具103可挤压并固定帘布层结构160的第一部分165和第一环（未示出），因此消除了第一环是不可延伸的（例如，像常规的胎圈结构那样）必要性。第二夹具105可挤压并固定帘布层结构160的第二部分166和第二环（未示出），因此消除了第二环是不可延伸的（例如，像常规的胎圈结构那样）必要性。如果使用的话，第一和第二环因此可以是便宜的材料，诸如很便宜的聚合物O形环。此外，也可以使用粘合剂和机械紧固件104、106（例如螺栓等）以挤压/固定和/或补充至帘布层结构160的第一和第二部分165、166的附接。
如图4所示，帘布层结构160可由加强的材料板限定。一个示例性板60可从板的第一端172延伸到第一夹具103。示例性板60可然后在其自身上方向后折叠，并且径向向外并围绕箍结构130延伸至第二夹具105。示例性板60可然后在其自身上方向后折叠，并且径向向外延伸超过箍结构130并且延伸至示例性板60的第二端174。如图3所示，间隙176可由板60的端部172、174限定。如下所述，板60可以是能够支承大的张力载荷和很小的压缩载荷的分层的加强帘布层材料。
如上所述，轮胎10或110可包括箍结构，或剪切带30或130和帘布层60或160。帘布层结构60或160可以以常规胎圈直径被构建，然后在剪切带30或130之上被拉展。帘布层结构60或160的路径可从剪切带30或130的径向最外侧部分径向向内地延伸。这可容许加强所述帘布层帘线，以向剪切带30或30提供横向强度，同时还填充帘布层结构60或160的径向外部分和剪切带的径向内部分之间的任何间隙的部分。可改变角度ϴ，以调节帘布层结构60或160中的张力，并且还总体上调节和/或协调（tune）轮胎10或110的横向刚度。如果期望的话，角度ϴ也可以为零度甚至负值（未示出）。因此，角度ϴ提供重要协调参数，这是任何常规的结构地支撑的非充气或充气轮胎中所缺少的。
根据本发明的方法可以非充气地支撑载荷。所述方法可包括步骤：将单个帘布层结构60、160固定到车辆轮辋1；将该单个帘布层结构夹持到车辆轮辋；延伸该单个帘布层结构60、160至箍结构30、130的径向外表面62、162；进一步延伸单个帘布层结构60、160从箍结构30、130的径向外表面62、162至车辆轮辋1；将单个帘布层结构60、160固定至车辆轮辋1；以及通过箍结构30、130的压缩箍强度和帘布层结构60、160的部分的张力强度支撑载荷。
加强的环形带或箍结构30、130可设置在胎面部分20、120的径向向内。环形带30、130可包括弹性体剪切层、具有粘附到弹性体剪切层的径向最内侧限度的加强层的第一膜、和具有粘附到弹性体剪切层的径向最外侧限度的加强层的第二膜。胎面部分20、120可不具有花纹沟，或者可具有多个纵向定向的胎面花纹沟，在该胎面花纹沟之间形成实质上纵向的胎面花纹条。花纹条可被横向地或纵向地进一步被划分，以形成适于特定车辆应用的使用要求的胎面花纹。胎面花纹沟可具有与轮胎的计划用途相一致的任何深度。
第二膜可从胎面花纹沟的底部径向向内偏置足够的距离，以保护第二膜的结构免于受胎面部分20、120的切口和小的穿透的影响。可根据轮胎10、110的计划用途增大或减小该偏置距离。例如，重型货车轮胎可使用约5mm至7mm的偏置距离。
第一和第二膜的层中的每个可包括被嵌入弹性体覆层中的基本上不可延伸的加强帘线。对于由弹性体材料构造的轮胎，可通过硫化弹性体材料将膜粘附到剪切层。可通过任何其他合适的化学或粘合剂结合或机械固定的方法将膜粘附到剪切层。
第一和第二膜的加强帘线可以是合适的轮胎带束层加强结构，诸如钢、芳族聚酰胺和/或其他高模量织物的单丝或帘线。例如，加强帘线可以是四个直径为0.28mm的金属丝制成的钢帘线（4×0.28）。虽然每个膜的加强帘线可以不同，但是满足环形带所要求的拉伸刚度、弯曲强度和压缩屈曲阻力的要求的任何合适的材料都可用于膜。此外，膜结构可以是均质材料、纤维加强的基质或具有离散的加强元件的层（例如短纤维、纳米管等）。
在第一膜中，层可具有相对于轮胎赤道面成角度地定向的基本上平行的帘线，并且分别的相邻层的帘线可具有相反的方向。就是说，在一个层中角度为+α，并且在另一相邻层中角度为-α。类似地，对于第二膜，层可具有分别相对于赤道面以角度+β和-β定向的基本上平行的帘线。角度α和β可在约-5°至约+5°的范围内。替代地，膜中的相邻层的帘线可以不定向以相等且相反的角度。例如，可能期望的是就相邻层的线性来说相对于轮胎赤道面不对称。每个层的帘线可被嵌入剪切模量约为20MPa的弹性体覆层中。覆层的剪切模量可大于剪切层的剪切模量，从而使得环形带的变形主要由剪切层内的剪切变形产生。
当轮胎的竖直挠曲增大时，接触长度或印迹可能增大，从而使得第二膜中的压缩应力超过其临界屈曲应力，并且可能发生第二膜的纵向屈曲。这种屈曲现象可引起印迹区域的纵向延伸部段具有减小的接触压力。当膜的屈曲被减轻和/或避免时，可获得在整个印迹长度内更均匀的地面接触压力。
箍结构30、130可类似于上述环形带，由金属、聚合物、橡胶、加强橡胶或纺织物的环形均质箍，和/或交替的钢帘线帘布层或长丝帘布层和橡胶剪切层的多层结构，只要该箍结构能够由其压缩箍强度支撑合适的载荷。一旦轮胎10、110被完全构造，箍结构30、130就可由轮胎的总体结构（例如摩擦、机械限制等）或通过粘合剂被固定到帘布层结构60、160的径向内表面64、164。这与常规的充气和非充气轮胎不同，在该常规轮胎中，箍结构仅连接到连接结构的径向外表面，该连接结构是帘布层、加压空气和帘布层的组合、辐条或其他网状几何机构。根据本发明的轮胎10、110导致在压缩中的箍结构30、130和帘布层结构60、160之间的分界面距印迹180度（例如，轮胎顶部），在该处张力帘布层载荷最高。
剪切带30、130的材料可具有在15MPa至80MPa、或40MPa至60MPa的范围内的剪切模量。剪切模量的限定可利用纯剪切变形测试，记录应力和应变，并确定所得的应力-应变曲线的斜率。可能期望的是最大化EI并最小化GA。对于常规轮胎，可接受的GA/EI比可在0.01至20.0之间。但是对于根据本发明的剪切带30、130，可接受的GA/EI比可在0.02至100.0之间，或在21.0至100.0之间，或在1.0至50.0之间。
胎面部分20、120可由粘合剂被固定到帘布层结构60的径向外表面62、162上。箍结构30、130可具有凹形或环面形状，如期望的那样产生弧形的胎面部分20、120。箍结构30、130和帘布层结构60、160由此可限定腔68、168，所述腔可以也可以不通向大气和/或是未加压的。当胎面部分20、120已经因使用而适度磨损时，整个车辆轮辋/轮胎组件1、10、110可保持组装的状态，而胎面部分的其余部分被卸下并被更换成新的胎面部分，类似于常规的胎面翻新过程。
如上所述，车轮轮辋1可具有调节夹具3、5、103、105之间的轴向距离的能力。这种调节可改变在夹具3、5、103、105和箍结构30、130之间的帘布层结构60、160的张力和角度，由此改变在载荷下旋转期间轮胎10、110的印迹特征。
如图1和3所示，用于调节夹具3、5、103、105之间的轴向距离的调节机构201可包括用于改变两个部分235、245之间的轴向长度的螺纹螺栓211和四个螺母222，所述部分235、245每个与帘布层结构30、130中的部分65、66或165、166中的一个相关联。两个部分235、245可以是也可以不是车辆轮辋1的一部分。
此外，也可以使用合适的替代调节机构。用于调节夹具3、5、103、105之间的轴向距离的另一种调节机构可包括将螺纹螺栓211替换成操作性地连接到轮胎10、110的旋转轴上的活塞/汽缸组件。活塞/汽缸组件可具有大于夹具3、5、103、105之间的任何期望的轴向距离的长度。活塞/汽缸组件的端部可各自螺纹接合用于控制夹具3、5、103、105之间的轴向距离的环。
替代地，活塞/汽缸组件的一端可以旋转地附接（例如焊接、粘合、栓接等）到车辆轮辋1，靠近夹具3、5、103、105中的一个，而另一端附接到车架。因此，在相反的夹具3、5、103、105轴向固定的情况下，可通过活塞/汽缸组件的接合来调节轴向距离。
申请人明白，通过阅读以上说明书，对于本领域普通技术人员来说，许多其他改变是显而易见的。这些改变及其他改变落在由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内。

Claims (10)

1.一种结构地支撑的轮胎和轮辋组件，其特征在于：
与地面接触的环形胎面部分；
用于支撑所述轮胎上的载荷的环形箍结构；
用于附接到车辆轮辋的装置；以及
帘布层结构，所述帘布层结构被固定到车辆轮辋的第一轴向界限并径向向外延伸到相邻所述箍结构，并且从相邻所述箍结构径向向内进一步延伸到所述车辆轮辋的第二轴向界限，所述帘布层结构被固定到所述车辆轮辋的第一轴向界限和所述车辆轮辋的第二轴向界限，所述胎面部分被固定在所述箍结构附近。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述帘布层结构包括在所述车辆轮辋和相邻所述箍结构之间延伸的单个材料板。
3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述帘布层结构包括在车辆轮辋和相邻所述箍结构之间往复延伸的一个单个材料板。
4.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述箍结构限定包括第一层、第二层和第三层的剪切带，所述第一层和所述第二层包括相对于所述轮胎的周向方向以在-5°至+5°之间的角度延伸的加强帘线。
5.如权利要求4所述的组件，其特征在于，所述第三层具有用于吸收所述第一层和所述第二层之间的剪切应变的弹性构造。
6.一种结构地支撑的轮胎，其特征在于：
与地面接触的环形胎面部分；
用于支撑所述轮胎上的载荷的环形箍结构；
用于附接到车辆轮辋的装置；
帘布层结构，所述帘布层结构被固定到第一轴向界限并径向向外延伸到相邻所述箍结构，并且从相邻所述箍结构径向向内进一步延伸到第二轴向界限，所述帘布层结构被固定到所述第一轴向界限和所述第二轴向界限；以及
调节机构，所述调节机构用于改变所述第一轴向界限和所述第二轴向界限之间的轴向距离，所述胎面部分被固定在所述箍结构附近。
7.如权利要求6所述的结构地支撑的轮胎，其特征在于，所述调节机构包括螺纹螺栓和与所述螺纹螺栓螺纹地接合的至少两个螺母。
8.一种用于非充气地支撑载荷的方法，其特征在于如下步骤：
将单个帘布层结构固定到车辆轮辋；
将所述单个帘布层结构夹持到所述车辆轮辋；
将所述单个帘布层结构从所述车辆轮辋延伸至箍结构的径向外表面；
将所述单个帘布层结构从所述箍结构的径向外表面进一步延伸至所述车辆轮辋；
将所述单个帘布层结构固定到所述车辆轮辋；以及
通过所述箍结构的压缩箍强度和所述帘布层结构的部分的张力强度支撑载荷。
9.如权利要求8所述的方法，还包括步骤：在所述箍结构上拉展所述帘布层结构。
10.如权利要求8所述的方法，还包括步骤：减小所述车辆轮辋的第一部分和所述车辆轮辋的第二部分之间的轴向距离，从而使得所述轴向距离小于所述胎面部分的轴向宽度。
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