CN1089299C - 可循环滚动的接地结构 - Google Patents

Abstract

可循环滚动的接地结构如轮胎具有一个可弹性变形的本体(11)，其上有一内表面(15)和两个对置的侧面(23)，在本体的两个相对侧面中的每一侧面上都设有许多空腔，包括第一组(31)和第二组(32)。每一空腔的一端向本体上的相关侧敞开，并在另一端被封闭。在每一侧上的第一组(31)空腔都在背离内表面(15)的方向上被设置在同一侧的第二组(32)空腔之外。在每一侧上的第一组(31)空腔(33)都在循环滚动的方向上与同一侧的第二组(32)空腔(34)偏离一个距离，同时在本体一侧的第一组(31)空腔(33)在循环滚动的方向上与本体另一侧的第一组(31)空腔(33)偏离一个距离，而在本体一侧的第二组(32)空腔(34)也在循环滚动的方向上与在本体另一侧的第二组(32)空腔(34)上偏离一个距离。采用这种安排，在本体(11)的每一侧(23)上的空腔(33、34)都在循环滚动的方向上错开，这样，在与循环滚动方向垂直的方向上设有一个空腔(33、34)能和其他任何一个空腔对准。

Description

可循环滚动的接地结构

技术领域

本发明涉及可循环滚动的接地结构以便为一接地表面提供承垫。接地结构例如轮胎或环形覆带用的与地接触的结构。更具体点说，本发明所涉及的接地结构是不包含空气的。

本发明的背景

本发明为在国际专利申请PCT/AU95/00514中所公开的轮胎的改进，该专利的内容在本文被引用供参考。

上述国际专利申请所公开的可循环滚动的接地结构形式为一轮胎，它具有一个可弹性变形的本体，其上有一内表面以便与一可循环运动的支承如轮缘接合。环形本体上设有许多能提高其变形能力的空腔，包括分别在圆周上间隔排列开的第一组和第二组空腔。这些空腔沿横向延伸通过本体，并在轮胎的相对侧上向外敞开。在背离本体内表面的方向上，第一组空腔位在第二组空腔之外，并且第一组空腔内的每一个空腔都与第二组空腔内的一个相应空腔对齐(在与循环滚动方向垂直的方向上)。

采用这种安排，实心区所提供的承受载荷的腹条是在相邻的空腔之间形成的。这种安排的缺点是，轮胎具有一连串交替的较硬的和软的区段在其两个对侧之间沿横向延伸的。硬区段相应于完全实心区，而软区段相应于其中存在着空腔的区段。交替为硬的和软的区段是无助于平稳行驶的。

本发明就是要寻求如何提供一种能改进行驶特性的接地结构。

本发明的综述

本发明所提供的可循环滚动的接地结构具有一个可弹性变形的本体，其上有一内表面和两个相对的侧面，在本体的两个相对侧面中的每一侧面上都设有许多空腔，每一空腔的一端向本体上的相关侧敞开，而其另一端则封闭或具有缩减的横截面面积，并且在本体一侧的空腔与在另一侧的空腔在循环滚动的方向上偏离一个距离。

采用这种装置，两侧的空腔在循环滚动的方向上互相错开，这样安排硬和软的区段比上述国际申请所公开的轮胎更有助于稳定的行驶。

所说空腔包括设在本体两个相对侧的第一组空腔，还可包括设在本体两个相对侧的第二组空腔，第二组空腔也是在一端向本体的相关侧敞开而在另一端则封闭或具有缩减的横截面面积，第一组空腔都是在背离内表面的方向上被设置在同一侧的第二组空腔之外，在每一侧的第一组空腔都在循环滚动的方向与同一侧的第二组空腔偏离一个距离，同时在本体一侧的第一组空腔还在循环滚动的方向上与在本体另一侧的第一组空腔偏离一个距离，而在本体一侧的第二组空腔也在循环滚动的方向上与在本体另一侧的第二组空腔偏离一个距离。

采用这种安排，在本体每一侧的空腔都在循环滚动的方向上互相错开，并且在与循环滚动方向垂直的方向上，所说空腔中没有一个与其他任何一个对齐。这样，所有这些空腔都被分布在本体内，可以防止形成独立的硬区带和软区带或至少减少其影响，从而可提供甚至更为稳定的行驶。

最好，在本体每一侧的空腔在其外端向相关侧敞开而在其内端则封闭。

最好，每一空腔的内端在向内延伸到轮胎中心之前即被封闭。采用这种安排，接地结构就可设有一个在本体内沿圆周延伸的中心腹条。这个中心腹条可给接地结构提供一个比邻近侧边的其他区域更为坚硬的中心区域。这是轮胎所希望有的特性。中心腹条的存在使接地结构能承受在驾驶时常会出现的高扭力。

最好，每一组内的空腔在结构可循环滚动的方向上间隔地排列开，每一组内相邻空腔的间距约与空腔在循环滚动方向上的最大尺寸相同。但应知道，空腔的相对大小和它们之间的间距是可以变化的，例如为了适应用来制造接地结构的各种不同的橡胶复合物。当空腔的横截面尺寸小于它们之间的间距时，可在本体每一侧的空腔之间形成承受载荷的径向腹条。

最好，空腔的横截面具有圆浑的形状。

第一组空腔的圆浑形状可以由一对相互离开而以其内凹侧相互面对的弧线和两条在弧线间延伸的中间连线构成。当两条弧线具有不同的弯曲半径时，较大弧线可面向轮胎的内端设置。在弧线之间延伸的中间连线可以是曲线，结果空腔的横截面形状可以是一封闭曲线如卵圆形。

每一空腔最好是狭长的并且其整个长度在本体内有一恒定的方向。

空腔可在本体内沿垂直于循环滚动方向的轴向延伸。或者空腔或者至少其中一些空腔可与轴向倾斜，从而与循环滚动方向倾斜。

而第二组空腔在传统上一般为圆形的横截面，它们也可以具有其他任何合适的横截面形状，例如采用第一组空腔的形状。

接地结构可以是一单件结构，或者可由多个接地块段装配在一起形成一个复合的接地结构。单件结构比复合结构优越，因为它在运行时产生较少的热，而复合结构在进行循环滚动时，块段与块段磨擦接触，从而会互相干扰。

本发明也可提供接地块段，它们可装配在一起构成上面所说的接地结构。

本发明所提供的可循环滚动的接地结构具有一个可弹性变形的本体，其上有一内表面和两个相对的侧面，在本体上设有许多空腔，包括在本体的两个相对侧面中的每一个侧面上所设有的第一组空腔和第二组空腔，每一空腔的一端向本体上的相关侧敞开，而其另一端则封闭或具有缩减的横截面面积，在每一侧上的第一组空腔都在背离内表面的方向上被设置在同一侧的第二组空腔之外，在本体一侧的第一组空腔在循环滚动的方向上与同一侧的第二组空腔偏离一个距离，同时在本体一侧的第一组空腔还在循环滚动的方向上与本体另一侧的第一组空腔偏离一个距离，而在本体一侧的第二组空腔也在循环滚动的方向上与本体另一侧的第二组空腔偏离一个距离。

本发明还提供一种轮胎，该轮胎具有一个可弹性变形的本体，其上有一内表面和两个相对的侧面，在本体上设有许多空腔，包括在本体的两个相对侧面中的每一个侧面上所设有的第一组空腔和第二组空腔，每一空腔的一端向本体上的相关侧敞开，而其另一端则封闭或具有缩减的横截面面积，在每一侧上的第一组空腔都在背离内表面的方向上被设置在同一侧的第二组空腔之外，在每一侧上的第一组空腔都在圆周上与同一侧的第二组空腔偏离一个距离，同时在本体一侧的第一组空腔还在圆周上与本体另一侧的第一组空腔偏离一个距离，而在本体一侧的第二组空腔也在圆周上与本体另一侧的第二组空腔偏离一个距离。

附图的简要说明

参阅下面用附图示出的几个具体实施例的说明，当可对本发明有较好的了解，其中：

图1为按照第一实施例的轮胎的透视图，其中一部分被切掉以便显示所设空腔的细节；

图2为按照第一实施例的轮胎的部分剖开的立视图；

图3与图2类似，只是隐藏的细节已用虚线示出，以便说明轮胎在反面(隐藏)侧的概貌；

图4为轮胎的端视图；

图5为图4的剖视图；

图6为一图解示出载荷恒定的轮胎在滚动时的挠度变化；

图7与图6类似，只是关于上述国际申请中所公开的轮胎；

图8和9也与图6类似，只是关于空腔排列方式不同的其他轮胎，供说明用；

图10为按照第二实施例的轮胎的透视图，其中一部分被切掉以便显示所说空腔的细节；

图11为按照第二实施例的轮胎的部分剖开的立视图；

图12与图11类似，只是隐藏的细节已用虚线示出，以便说明轮胎在反面(隐藏)侧的概貌。

较优实施例的说明

图中所示的实施例都是指形式为轮胎的可循环滚动结构，这种结构主要用来在商业和工业环境下运行，如用在升降叉车上。

现在参阅图1到5，按照第一实施例的轮胎具有一个由弹性体材料如橡胶制成的环形本体11。环形本体11可装有合适的加强筋12。

环形本体11具有一个在径向上的内端13，其上有一内表面15用来与可循环滚动的支承如轮缘(未示出)接合，和一个在径向上的外端17，其上有一外表面19用来与地面接触。外表面19上设有花纹以便用来与地面接触。在内部13和外部17之间延伸着一对相对的侧壁23。

在本实施例中，内端13被设计用来与传统的分裂轮缘式的轮缘接合。

在环形本体内设有许多狭长的空腔30，以便提高其弹性，为的是确保有减震作用的行驶。空腔被排列成为两组，即在轮胎每一侧上都有的第一组31和第二组32。第一组31具有一连串在圆周上间隔开的空腔33，而第二组32具有一连串在圆周上间隔开的空腔34。第二组32的空腔34位在第一组31的空腔33的沿径向向内，如图所示。

每一空腔33、34在轮胎外端35的相关的侧壁23上敞开并相对于轮胎沿轴向在本体内作横向延伸。空腔33、34在其内端被封闭，致使其长度小于轮胎宽度之半，因此空腔的内端在到达轮胎中心之前已告终止。采用这种布置，轮胎的中心区就可设有能承受载荷的中心腹条37，该腹条沿圆周延伸环绕环形本体。

第一和第二组空腔33、34的横截面具有圆浑的形状。

更具体点说，第一组31的每一空腔33的横截面的形状都是一个卵圆形的狭长的封闭曲线38。形成每一空腔33的横截面形状的封闭曲线38可被认为包括两条弧线39a、39b，它们分别形成空腔横截面形状的径向上外端部和径向上内端部。这两弧线39a、39b被中间线39c、39d连接成为封闭曲线。中间线39c、39d也是弧线。

每一空腔33的狭长的封闭曲线38有一条沿着其长度而位在中央的主轴线，还有一条与主轴线成横向的轴线，该轴线与曲线的最大横向尺寸对应。

每一空腔33都这样定向，使其较大端被设置在朝向轮胎在径向上的内端。这种安排是有效的，因为它具有这样的效果，在轮胎处在正常的载荷条件而弯曲时，它能使空腔的横截面形状不出现锐角。实际上，当轮胎在正常的运行下被逐渐加载时，空腔的椭圆形会趋向弯曲成为一般的圆形。

每一空腔33的卵圆形的横截面形状及其定向使得在该安排中空腔的形心靠近朝向轮胎径向上内端设置的端头。采用这种定向，卵圆形的主轴线沿着轮胎的径向延伸。

在第二组32内的空腔的横截面一般都是圆形。

在轮胎的每一侧上，每一套的空腔33、34都是在圆周上间隔开设置的，这从图1和2可最好地看到。具体地说，第一组31的空腔33间隔开的距离与轮胎在圆周方向上截面积形状的最大尺寸相当。换句话说，在每一第一组31内相邻空腔33的间距43相当于限定空腔横截面形状的封闲曲线的最大横向尺寸。与此类似，在每一第二组32内的空腔34间的间距45差不多等于圆形横截面的直径。

在轮胎的每一侧，第一组和第二组的空腔(33，34)在圆周上互相偏离(错开)，这从图1和2可最好地看到。在这方面可以看到，在轮胎的每一侧第一组31内的相邻空腔33的间距43与第二组32内的空腔34在径向上对准。与此类似，在第二组32内的相邻空腔34的间距45与在第一组31内的空腔33在径向上对准。

另外，在轮胎一侧的第一组31内的空腔33在圆周上与在轮胎另一侧的相应空腔33偏离(或错开)，如图2所示。与此类似，在轮胎每一侧的第二组32的空腔34在圆周上与在轮胎另一侧的相应空腔34偏离(或错开)。

在轮胎每一侧的空腔33、34都被错开，在轮胎相对侧的相应空腔也被错开，同时在轮胎的任一侧设有一个空腔33、34与同一侧的任何一个其他空腔在径向上对准。另外，除了中心腹条37以外，不再有承受载荷的腹条在径向上内、外端之间沿径向通过环形本体11。这个特性特别有效，因为它能保证当轮胎在载荷下滚过某一表面时轮胎内的挠度不会过大，因此适宜作正常的行驶。参阅图6到9可更好地了解。图6示出按照本实施例当在载荷下滚过某一表面时轮胎挠度变化的情况。图中示出挠度变化有较高的频率和较低的数量。实际上，挠度变化的数量约为轮胎承受载荷时总挠度的2.5％。

参阅图7，与上述国际申请PCT/AU95/00514所公开的轮胎相比，在该轮胎中(曾概略地予以说明)，第一组的空腔A在径向上与第二组的空腔B对准，在空腔之间还形成沿径向延伸的承受载荷的腹条C。空腔A和B延伸通过整过轮胎并在两个相对侧上敞开。相应于载荷承受腹条的轮胎的实心区段具有较小的挠度，而存在A和B的区段具有显著较大的挠度，如图7所示。实际上，挠度变化的数量约为承受载荷时总挠度的10％。因此，该轮胎提供的行驶极其不规则。

当空腔A和B在圆周上偏离但仍延伸通过本体时行驶情况稍有改善。如图8所示，挠度变化的数量稍有规律但肯定没有象按照本发明的轮胎那样有规律。在图8中挠度变化的数量约为承受载荷时总挠度的7.5％。图中示出两组高峰，较大的一组相应于空腔A，较小的一组相应于空腔B。

将空腔A和B的内端封闭并使它们在轮胎的两个相对侧上对准可进一步改善行驶情况。这种安排可提供一个承受载荷的中心腹条。在图9中挠度变化的变量约为承受载荷时总挠度的5％。

将图6所示的本实施例的轮胎的挠度与图9所示的轮胎相比，可见将轮胎在两个相对侧上的空腔错开使它们在圆周上偏离能得到显著的效果。

本实施例的轮胎比图7、8和9所示轮胎具有总体上较刚强的结构。刚度的增加是由于轮胎内部空腔的安排。由于刚度的增加就可用较软的橡胶来构造轮胎。这样就可有较少的热滞变并产生较少的热而提供较长的寿命。

从上面所述，第一实施例显然能提供一种能比较平稳行驶的轮胎，它能提供充气轮胎的某些效益但不易被刺穿。该轮胎比上述国际申请所公开的轮胎能用较少的橡胶。或者，如果采用硬橡胶，那么空腔就可做得大些，借以补偿用于空腔安排得当而增加的刚度。另外，本轮胎还具有提高的耐用性，这是因为中心腹条的存在使本轮胎能承受高扭力，而该高扭力是在驾驶时容易出现的。

现在参阅图10、11和12，其中示出按照第二实施例的轮胎11。该轮胎第一实施例类似，不同的是在轮胎的每一侧只有一套空腔31，所说一组空腔相当于第一实施例中轮胎的第一组空腔31。在这第二实施例中，空腔组31在轮胎的每一侧具有一连串在圆周上间隔开排列的空腔33。在轮胎两侧的空腔33可分别用标号33a和33b表示。在轮胎一侧的空腔33a在圆周上与在另一侧的空腔33b偏离(或错开)如图10所示。

在第一和第二实施例中，空腔33为卵圆形。空腔33(实际上是第一实施例中的空腔34)当然可以是其他任何合适的形状。例如，将每一空腔33的两条弧线39a、39b连接起来的中间连线39c、39d可以不用上面结合第一实施例所说的弧线而用直线或任何形状合适的线。

另外，两条弧线39a、39b可具有相同的半径，而不是以前所说的不相同的曲率半径。再者，每个空腔33的弧线之一的曲率半径可只比另一条弧线略大，而不是大出很多。

应该知道，本发明的范围并不受所说实施例的范围的限制。

Claims (20)

1.可循环滚动的接地结构具有一个可弹性变形的本体，其上有一内表面和两个相对的侧面，在本体的两个相对侧面中的每一侧面上都设有许多空腔，每一空腔的一端向本体上的相应侧敞开，而其另一端则封闭或具有缩减的横截面面积，并且在本体一侧的空腔与在另一侧的空腔在循环滚动的方向上偏离一个距离，其特征为，所说空腔包括设在本体两个相对侧的第一组空腔，还可包括设在本体两个相对侧的第二组空腔，第二组空腔也是在一端向本体的相应侧敞开而在另一端则封闭或具有缩减的横截面面积，第一组空腔都是在背离内表面的方向上被设置在同一侧的第二组空腔之外，在每一侧的第一组空腔都是在循环滚动的方向与同一侧的第二组空腔偏离一个距离，同时在本体一侧的第一组空腔还在循环滚动的方向上与在本体另一侧的第一组空腔偏离一个距离，而在本体一侧的第二组空腔也在循环滚动的方向上与在本体另一侧的第二组空腔偏离一个距离。

2.按照权利要求1所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，在本体每一侧的空腔都是在外端向相应侧敞开，而在其内端则封闭。

3.按照权利要求2所述的可循环滚动的接地机构，其特征为，每一空腔的内端在向内延伸到本体中心之前即被封闭。

4.按照以上权利要求中任一项所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，每一组内的空腔在结构可循环滚动的方向上间隔地排列开，每一套内相邻空腔的间距约与空腔在循环滚动方向上的最大尺寸相同。

5.按照以上权利要求中任一项所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，空腔的横截面具有圆浑的形状。

6.按照权利要求5所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，第一组空腔的横截面为卵圆形。

7.按照权利要求6所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，每一空腔被这样定向使卵圆形的较大端朝向本体的内表面而被设置。

8.按照权利要求5，6或7所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，第一组内每一空腔的横截面具有一对间隔开而内凹侧互相面对的弧线，在这两条弧线之间延伸着中间连线。

9.按照权利要求8所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，所说两条弧线具有不等的曲率半径。

10.按照权利要求8或9所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，所说在两条弧线之间延伸的线为弧线。

11.按照权利要求8或9所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，所说在两条弧线之间延伸的线为直线。

12.按照权利要求5所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，第二组空腔的横截面基本上为圆形。

13.按照以上权利要求中任一项所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，每一空腔为狭长的，其整个长度在本体内有基本上恒定的方向。

14.按照以上权利要求中任一项所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，空腔在本体内沿轴向延伸，与循环滚动的方向垂直。

15.按照权利要求1到13中任一项所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，空腔与循环滚动的方向倾斜。

16.按照以上权利要求中任一项所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，本体为环形。

17.按照以上权利要求中任一项所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，本结构由单件构成。

18.按照权利要求1到16中任一项所述的可循环滚动的接地结构，其特征为，本结构可由多个接地块段装配在一起而构成，以提供一种复合结构的接地构件。

19.一种接地块段，它与其他这一类的块段能够装配在一起组成权利要求18中所述的接地结构。

20.轮胎具有一个可弹性变形的弹性本体，其上有一内表面和两个相对的侧面，在本体上设有许多空腔，包括在本体的两个相对侧面中的每一个侧面上所设有的第一组空腔和第二组空腔，每一空腔的一端向本体上的相应侧敞开而其另一端则封闭或具有缩减的横截面面积，在每一侧上的第一组空腔都在背离内表面的方向上被设置在同一侧的第二组空腔之外，在每一侧上的第一组空腔都在圆周上与同一侧的第二组空腔偏离一个距离，同时在本体一侧的第一组空腔还在圆周上与本体另一侧的第一组空腔偏离一个距离，而在本体一侧的第二组空腔也在圆周上与本体另一侧的第二组空腔偏离一个距离。

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