CN112243412B - 预应变非充气轮胎及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种预应变非充气轮胎具有内圈、外圈以及从该内圈延伸到该外圈的多个聚合物连接元件。该预应变非充气轮胎通过包括以下步骤的方法制成：形成初始非充气轮胎；以及使该多个聚合物连接元件中的一个聚合物连接元件的至少一部分应变。

Description

预应变非充气轮胎及其制造方法

技术领域

本公开涉及一种非充气轮胎。更具体地，本公开涉及具有预应变部件的非充气轮胎。

背景技术

已开发出各种能使轮胎在未充气或充气不足状态下行驶的轮胎构造。非充气轮胎不需要充气，而“防爆轮胎”在被刺穿和损失全部或部分加压空气后可以继续在相对高速下行驶延长的时间。非充气轮胎可包括多个轮辐、织带或将内圈连接到外圈的其他连接元件。

当非充气轮胎安装在车辆上时，张力施加在位于轮胎轴线上方的连接元件上，而压缩力施加在轴线下方的连接元件上。压缩力可导致连接元件屈曲。轮辐或织带在张紧时可经历低水平的应变，但在压缩下屈曲时经历高得多的应变。例如，连接元件可在张紧时经历1％-2％的应变，并且当在压缩下屈曲时经受10％-15％的应变。在其它情况下，当在压缩下屈曲时，连接元件可经历至多30％或甚至更高水平的应变。

可以通过使用用于轮辐或织带的较硬材料来减小压缩下的连接元件上的应变，但这可能对轮胎性能产生不利影响。另选地，可通过使用较厚的轮辐或织带来减小应变，但这增加了轮胎的重量。在不使用较厚或较硬材料的情况下减小轮辐或织带上的应变将是有益的。

发明内容

在一个实施方案中，制造非充气轮胎的方法包括形成初始轮胎，该初始轮胎包括具有内径的内圈、具有第一外径的外圈以及从内圈延伸到外圈的多个连接元件。该方法还包括沿径向方向拉伸外圈，直到外圈具有大于第一外径的第二外径。该多个连接元件在该外圈的该拉伸期间保持连接到内圈和外圈，使得该外圈在径向方向上的拉伸导致该多个连接元件在径向方向上拉伸。在该外圈的拉伸之后，该多个连接元件保持连接到内圈和外圈。

在另一个实施方案中，预应变非充气轮胎具有内圈、外圈以及从该内圈延伸到该外圈的多个聚合物连接元件。该预应变非充气轮胎通过包括以下步骤的方法制成：形成初始非充气轮胎；以及使该多个聚合物连接元件中的一个聚合物连接元件的至少一部分应变。

在又一个实施方案中，制造非充气轮胎的方法包括提供多个轮胎部件，每个轮胎部件包括内圈部分、外圈部分和连接元件中的至少一者，该连接元件被构造成将内圈部分连接到外圈部分。该方法还包括拉伸轮胎部件中的至少一个轮胎部件，直到连接元件已从第一长度拉伸到第二长度。该方法还包括组装多个轮胎部件以形成非充气轮胎。

附图说明

在附图中，示出了结构，该结构与下文提供的详细描述一起描述了受权利要求书保护的本发明的示例性实施方案。类似的元件用相同的附图标号标示。应当理解，被示出为单个部件的元件可以用多个部件替换，并且被示出为多个部件的元件可以用单个部件替换。附图未按比例绘制，并且出于说明性目的，可能放大了某些元件的比例。

图1是未变形的非充气轮胎的前视图；

图2是图1的非充气轮胎在承受载荷时变形的前视图；

图3是沿图1中的线3-3截取的未变形的非充气轮胎的截面透视图；

图4是未变形的非充气轮胎的另一实施方案的前视图；

图5是样品材料的应力/应变曲线；

图6是样品材料与已被预应变200％的相同材料的样品相比的应力/应变曲线；

图7是样品材料与已被预应变400％的相同材料的样品相比的应力/应变曲线；

图8是样品材料与已被预应变600％的相同材料的样品相比的应力/应变曲线；

图9A是初始非充气轮胎的一部分的透视图；

图9B是非充气初始轮胎的该部分在预应变过程之后的透视图；

图10A至图10B是示出用于预应变轮胎的锥形模具的示意图；

图11是由多个铰链连接的腹板区段形成的非充气轮胎的一个实施方案的透视图；

图12A是非充气轮胎的一个实施方案的一部分的前视图，该非充气轮胎具有铰链连接到外圈的腹板；

图12B是图12A所示的外圈的一部分的透视图；并且

图12C是图12A的腹板和外圈之间的铰链连接的细节图。

具体实施方式

图1至图3示出了非充气轮胎10的一个实施方案。在所示的实施方案中，非充气轮胎10包括大致环形的内圈20，该内圈接合安装有轮胎10的车轮60。车轮60具有旋转轴线12，轮胎10绕该旋转轴线旋转。大致环形的内圈20具有内表面23和外表面24，并且可以由交联或未交联的聚合物制成。在本公开中，术语“聚合物”是指交联或未交联的聚合物。

对于施加的较小载荷，大致环形的内圈20可以与车轮60粘合地接合，或者可以经历一些化学结构变化以使其结合到车轮60。对于施加的较大载荷，大致环形的内圈20可以经由某种形式的机械连接(诸如配合装配)接合到车轮60，但是机械连接也可用于支撑较小的载荷。机械接合可以为车轮60和大致环形的内圈20二者提供额外的强度以支撑施加的较大载荷。此外，机械连接还具有易于互换的额外优点。例如，如果需要更换非充气轮胎10，则通常可以将环形内圈20从车轮60上拆卸并且更换。然后可以将车轮60重新安装到车辆的车轴上，从而允许车轮60可重复使用。在另一个实施方案中，内圈20可以通过机械连接和粘合连接的组合而连接到车轮60。

继续参考图1至图3，非充气轮胎10还包括围绕互连的腹板40的大致环形的外圈30，该互连的腹板连接到大致环形的内圈20。在另选实施方案中，多个轮辐或其他连接装置将内圈连接到外圈。

外圈30可以被构造成在围绕并且包括接地区32(见图2)的区域变形，这减小了振动并且增加乘坐舒适性。然而，由于在一些实施方案中非充气轮胎10不具有侧壁，所以大致环形的外圈30与互连腹板40结合也可以增加轮胎10的横向刚度，使得轮胎10在远离接地区32的部分中不会发生不可接受的变形。

在一个实施方案中，大致环形的内圈20和大体环形的外圈30由与互连腹板40相同的材料制成。大致环形的内圈20和大致环形的外圈30以及互连腹板40可以通过注射成型或压缩成型、可浇铸的聚合物或本领域中公知的任何其他方法制成，并且可以同时形成，以便通过包括内圈20、外圈30和互连腹板40的材料的冷却和凝固来形成它们的附接。

如图1所示，大致环形的外圈30可以具有径向外表面34，胎面承载层70附接到该径向外表面。可以通过粘合或使用本领域中通常可用的其他方法完成附接。

如图1至图3所示，非充气轮胎10的互连腹板40将大致环形的内圈20连接到大致环形的外圈30。在所示的实施方案中，互连腹板40具有腹板元件42的至少两个径向相邻的层56、58，这些层限定多个大致多边形的开口50。换句话说，通过至少两个相邻的层56、58，穿过非充气轮胎10的任何径向部分的从旋转轴线12延伸到大致环形的外圈30的切片穿过或横越至少两个大致多边形的开口50。多边形开口50可以形成各种形状。在许多实施方案中，大多数大致多边形的开口50可以是具有六个侧面的大致六边形的形状。但是，多个大致多边形的开口50中的每一个可以具有至少三个侧面。

互连腹板40可以进一步包括腹板元件42之间的交点44，以便在整个互连腹板40上分布所施加的载荷。在所示的实施方案中，每个交点44接合至少三个腹板元件42。然而，在其他实施方案中，交点44可以接合三个以上的腹板元件42，这可以帮助进一步分布腹板元件42所经受的应力和应变。

返回参照图2，互连腹板40的几何形状与在互连腹板40中选择的材料的组合可以使得施加的载荷能够分布在整个腹板元件42中。因为腹板元件42可相对薄并且可以由在压缩方面相对弱的材料制成，所以经受压缩力的那些元件42可能具有屈曲的趋势。这些元件总体在大致穿过旋转轴线12的施加载荷和接地区32之间，并且在图2中表示为屈曲部分48。

在一个实施方案中，一些或全部腹板元件42可以设置有弱化(例如，先前弯曲的)或变薄的部分，使得腹板元件42优先地弯曲或被偏压以沿特定方向弯曲。例如，在一个实施方案中，腹板元件被偏压成使得它们总体在向外方向上弯曲。以这种方式，腹板元件在屈曲时不会彼此接触或摩擦。另外，弱化或变薄的部分的位置可以用于控制弯曲或屈曲的位置以避免这种接触。

当发生屈曲时，其余的腹板元件42可以经受拉力。这些张紧的腹板元件42支撑施加的载荷。尽管相对薄，但是由于腹板元件42可以具有高的拉伸模量，因此它们的变形趋势较小，但可以帮助维持胎面承载层70的形状。以这种方式，当施加的载荷经由拉伸通过腹板元件42传递时，胎面承载层70可以将施加的载荷支撑在轮胎10上。胎面承载层70继而充当拱并且提供支撑。因此，胎面承载层70足够刚硬以支撑处于拉伸状态并且支撑载荷的腹板元件42。在拉伸状态下工作的多个腹板元件可以支撑相当大的施加载荷。例如，在一个实施方案中，在拉伸状态下支撑至少75％的载荷，在另一实施方案中，在拉伸状态下支撑至少85％的载荷，并且在另一实施方案中，在拉伸状态下支撑至少95％的载荷。在其他实施方案中，可以在拉伸状态下支撑少于75％的载荷。

尽管大致环形的内圈20、大致环形的外圈30和互连腹板40可以由相同的材料构造，但是它们可以具有不同的厚度。即，大致环形的内圈可以具有第一厚度t_i，大致环形的外圈可以具有第二厚度t_o，并且互连腹板可以具有第三厚度t_e。在图1所示的实施方案中，第一厚度t_i可以小于第二厚度t_o。但是，第三厚度t_e可以小于第一厚度t_i或第二厚度t_o。较薄的腹板元件42在受到压缩力时更容易屈曲，而相对较厚的大致环形的内圈20和大致环形的外圈30可以通过更好地抵抗变形而有利地帮助在非屈曲区中维持非充气轮胎10的横向刚度。

图4示出了轮胎100的另一实施方案的前视图，该轮胎具有大致环形的内圈110、大致环形的外圈120以及在内圈110和外圈120之间延伸的柔性互连腹板。柔性互连腹板由限定多边形开口的多个腹板元件130形成。在该特定实施方案中，腹板元件130形成多个六边形和大致梯形形状，包括外系列的交替的六边形和梯形开口以及内系列的交替的六边形和梯形开口。应当理解，图1至图4所示的几何形状仅仅是示例性的，并且可采用任何几何形状。

在一个实施方案中，连接元件由具有半结晶(即，刚性)构成和无定形(即，柔性)构成两者的聚合物材料构造。另外，内圈和外圈中的一者或两者也可由具有半结晶构成和无定形构成两者的聚合物材料构造。如果聚合物链包含柔性段和刚性段两者，则可通过施加外部应变或应力来重新布置那些段。应变或应力可通过张力或压缩来施加。此类链重新布置可导致材料特性变化，该变化由聚合物网络的变化而不是由单个分子的变化引起。更具体地讲，材料特性变化可由材料中的结晶链或刚性链的对齐引起。此类材料特性变化可为不可逆的，或可仅在施加热的情况下为可逆的。

用于连接元件、内圈或外圈的材料可被描述为半刚性的、半结晶性的、半柔性的、或半无定形的。这些材料可被描述为具有玻璃态域和柔性段。具有此类构成的材料包括共聚物，诸如嵌段共聚物(例如，苯乙烯嵌段共聚物)和无规聚合物，并且可包括共聚酯(例如，热塑性共聚酯)和共聚酰胺。更具体地讲，具有半结晶和半无定形结构的材料包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚对苯二甲酸己二醇酯(PHT)、聚对苯二甲酸辛二酯(POT)、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、苯乙烯丁二烯苯乙烯(SBS)、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯(SIS)、苯乙烯乙烯丁烯苯乙烯(SEBS)、以及此类聚合物的混合物。

在一个具体实施方案中，连接元件由具有柔性脂族链和刚性芳族链的材料构造。具有上述特性的商业材料的示例包括但不限于HYTREL(DUPONT制造)、ARNITEL(DSM制造)、KRATON(KRATON POLYMERS制造)和RITEFLEX(TICONA-CELANESE CORP制造)。

图5是具有半结晶构成和半无定形构成两者的样品材料的应力/应变曲线。该曲线示出了样品材料如何对增加的应变起反应。如在该曲线中可见，当处于低水平应变时，样品材料处于弹性区域中。即，如果载荷或应变被移除，则样品材料将回到其初始形状。在图5的具体示例中，当应变介于0至约0.3in/in之间时，样品材料处于弹性区域中。当样品材料处于弹性区域中时，应变的增加导致工程应力的相应急剧增加。

如在图5的应力/应变曲线中还可见，如果样品材料被应变超过弹性区域，则其经历塑性变形。即，在移除负荷或应变之后，样品材料将改变其形状并且将不回到其初始形状。软热塑性塑料具有相当大的塑性变形范围，而硬热塑性塑料具有最小塑性变形范围。在图5的具体示例中，样品材料具有介于约0.3in/in应变至约3in/in应变之间的塑性变形范围。当该材料在塑性变形范围内时，应变的增加仅导致工程应力的略微增加或甚至减小。

如图5进一步所示，如果样品材料被应变超过塑性变形范围，则其经历链对齐。即，聚合物链在分子水平上开始对齐，并且材料的机械特性以及聚合物相和域改变。更具体地讲，样品材料可在高得多的模量下开始表现出更具弹性的行为。在图5的具体示例中，材料在高于3in/in的应变处经历链对齐。链对齐材料上的应变的增加导致工程应力的增加。

一般来讲，非充气轮胎被设计用于弹性区域中的性能，并且认为使非充气轮胎的任何部件塑性变形是不期望的。然而，如果轮胎的部件由具有半结晶构成和半无定形构成两者的聚合物材料制成，则那些聚合物材料可被预应变超过弹性区域和塑性变形，直到发生期望的链对齐，从而导致部件具有期望的材料特性。该材料可具有介于30-60之间的肖氏D硬度，并且可被预应变介于50％-1200％之间。

图6至图8示出了一种此类样品材料的应力-应变曲线。每个图示出了未应变对照样品与已被预应变的样品之间的比较。在每个比较中，对照物和预应变的样品在0至0.1in/in的应变之间，然后在0至0.2in/in的应变之间，然后在0至0.3in/in之间循环多次。

图6示出了将未应变对照样品与已被预应变200％且然后在测试机中重新测量和重新设定的样品进行比较的应力-应变曲线。在该预应变水平下，材料被软化。当受到约800psi的应力时，预应变样品经历0.1in/in的应变，相比之下，对照样品经历约1300psi的应力。当受到约1300psi的应力时，预应变样品经历0.2in/in的应变，相比之下，对照样品经历约1700psi的应力。当受到约1600psi的应力时，预应变样品经历0.3in/in的应变，相比之下，对照样品经历约1800psi的应力。换句话讲，该材料样品的模量通过被预应变200％而减小介于10％-40％之间。此类结果可指示样品材料已被预应变至其塑性变形范围内的点，而未达到链重新对齐。然而，应当理解，其它材料样品可在200％应变时位于弹性区域中，或可在200％应变时经历链重新对齐。

图7示出了将未应变对照样品与已被预应变400％且然后在测试机中重新测量和重新设定的样品进行比较的应力-应变曲线。在该预应变水平下，该材料的模量增加。当受到约1300psi的应力时，预应变样品经历0.1in/in的应变，相比之下，对照样品经历约1300psi的应力。当受到约2000psi的应力时，预应变样品经历0.2in/in的应变，相比之下，对照样品经历约1700psi的应力。当受到约3000psi的应力时，预应变样品经历0.3in/in的应变，相比之下，对照样品经历约1800psi的应力。换句话讲，该材料样品的模量通过预应变400％而增加介于0-65％之间。此类结果可指示预应变样品材料已经历了链重新对齐。然而，应当理解，其它材料样品可在400％应变时位于弹性区域中，或可在400％应变时经历塑性变形。

图8示出了将未应变对照样品与已被预应变600％且然后在测试机中重新测量和重新设定的样品进行比较的应力-应变曲线。在该预应变水平下，材料的模量已显著增加。当受到约2000psi的应力时，预应变样品经历0.1in/in的应变，相比之下，对照样品经历约1300psi的应力。当受到约3500psi的应力时，预应变样品经历0.2in/in的应变，相比之下，对照样品经历约1700psi的应力。当受到约6500psi的应力时，预应变样品经历0.3in/in的应变，相比之下，对照样品经历约1800psi的应力。换句话讲，该材料样品的模量通过预应变600％而增加介于50％-260％之间。此类结果可指示预应变样品材料已经历了链重新对齐。然而，应当理解，其它材料样品可在600％应变时位于弹性区域中，或可在600％应变时经历塑性变形。

在一些情况下，可能期望选择性地使轮胎部件的区段变硬。在其他情况下，可能期望选择性地软化轮胎部件的区段。例如，可能期望具有介于最小模量和最大模量之间的模量范围的轮胎部件。所述不同的模量可通过如下方式来获得：选择具有最小模量的材料，然后在某些位置硬化该材料。另选地，可选择具有最大模量的材料，并且该材料可在某些位置被软化。另选地，可选择具有介于最小模量和最大模量之间的模量的材料。此类材料可在某些位置处被软化并且在其它位置处被硬化。

如图6至图8所示，所期望的软化或硬化可通过将材料应变至塑性变形区域或应变至链对齐来实现。虽然这些图示出了应变材料在200％-600％之间的结果，但在其它实施方案中，可能期望应变部件的部分在50％-1200％之间。预应变给定材料的结果可基于材料的化学组成而变化。

非充气轮胎可由在一些位置无应变且在其他位置预应变的材料构造。预应变的水平可在沿轮胎的不同位置变化。因此，用于非充气轮胎的材料可根据其在未应变状态和各种预应变状态两者下的材料特性来选择。在已选择材料之后，可形成初始轮胎。初始轮胎可通过模制工艺、增材制造工艺或减材制造工艺形成。

图9A示出了初始轮胎200a的一个实施方案的一部分的透视图。初始轮胎200a包括具有内径的内圈210a、具有第一外径的外圈220a、以及从内圈210a延伸到外圈220a的多个连接元件。该多个连接元件包括具有第一初始厚度t_1a的内连接元件230a和具有大于第一初始厚度t_1a的第二初始厚度t_2a的外连接元件240a。应当理解，每个连接元件的厚度可变化。

然后通过沿径向方向拉伸外圈200a来预应变初始轮胎200a的部分，直到外圈具有大于第一外径的第二外径。然后可使轮胎松弛，从而允许外圈收缩至大于第一外径且小于第二外径的第三外径。

该多个连接元件230a、240a在该外圈220a的该拉伸期间保持连接到内圈210a和外圈220a，使得该外圈220a在径向方向上的拉伸导致该多个连接元件230a、240a中的至少一些连接元件在径向方向上拉伸。在该外圈220a的拉伸之后，该多个连接元件230a、240a同样保持连接到内圈210a和外圈220a。

在一个实施方案中，内圈210a和内连接元件230a受到约束以防止它们拉伸，使得仅外连接元件240a和外圈220a被拉伸。在一个另选实施方案中，内连接元件也被拉伸。在另一个另选实施方案中，内圈也被拉伸。在此类实施方案中，内圈将具有大于初始内径的最终内径。

所得轮胎200b的一部分的示例以透视图示于图9B中。在该实施方案中，内圈210b和内连接元件230b的所得尺寸与初始内圈210a和内连接元件230a基本上相同。所得内圈210b的内径与初始内圈210a的内径相同。所得内连接元件230b具有与初始内连接元件230a的第一厚度t_1a相同的第一厚度t_1b。

相比之下，所得外圈220b和外连接元件240b已被拉伸，因此与初始外圈220a和外连接元件240a相比显著更薄且更长。所得的外连接元件240b具有小于初始内连接元件240a的第二厚度t_2a的第二厚度t_2b。

轮胎部件可以多种不同方式拉伸。在一个实施方案中，轮胎的不同部分被保留，然后被拉开。在另一个实施方案中，可将辊施加到轮胎部件以将部件卷成细长形状。在另一个实施方案中，示意性地示于图10A和图10B中，初始轮胎300a放置在锥形模具310的小端上。然后施加力以将初始轮胎300a朝向锥形模具310的大端移动，直到实现所需最终轮胎300b的尺寸。虽然模具310在这些图中示出为圆锥形，但模具不必为圆锥形，而是可具有任何锥形形状。

在另一个实施方案中，不是形成完整的初始轮胎，然后拉伸完整成形轮胎的部件，而是形成多个初始轮胎部件。然后根据需要拉伸初始部件，然后组装以形成完整轮胎。初始轮胎部件可为在周向方向上组装的轮胎区段。初始轮胎部件也可以是在径向方向上组装在一起的圆盘。另选地，初始轮胎部件可为在周向方向上组装的轮胎区段。

例如，图11示出了由多个连接的腹板区段410形成的非充气轮胎400的透视图，该多个连接的腹板区段具有已预应变的部件。在该实施方案中，轮胎400的宽度由四个相邻的腹板区段410限定。因此，轮胎400的内圈420由腹板区段410的四个轴向相邻的内圈部分形成，而外圈430由腹板区段410的四个轴向相邻的外圈部分形成。同样，轮胎400的柔性互连腹板440由腹板区段410的四个轴向相邻的腹板部分形成。在另选实施方案中，可以采用任何数量的轴向相邻的腹板区段。以这种方式组装非充气轮胎允许通过改变施加到任何轮胎部件的任何部分的预应变量来调谐轮胎。

另外，图11还示出了围绕轮胎400周向设置以形成大致环形、柔性且互连的腹板410的腹板区段。在所示的实施方案中，轮胎400的内圈420由周向相邻的多个内圈区段形成，而外圈430由周向相邻的多个外圈区段形成。

在另一个实施方案中，连接元件可与内圈和外圈分开形成。此类实施方案允许连接元件被预应变，同时使内圈和外圈均处于未应变状态。图12A至图12C示出了一个此类实施方案的示例。图12A示出了非充气轮胎500的一个实施方案的一部分的前视图，该非充气轮胎具有内圈510、外圈520和腹板530。在此，腹板530铰链连接到内圈510并且铰链连接到外圈520。在另选实施方案(未示出)中，腹板固定地连接到外圈和内圈中的至少一者。

在所示的实施方案中，外圈520是实心圈。在另选实施方案中，外圈由多个圈部分构成。圈部分可以是围绕轮胎周向延伸的圈区段。另选地，圈部分可以是轴向相邻的箍。在另一另选实施方案中，圈部分可以是在周向方向和轴向方向上对齐以形成圈的一系列圈部分。

图12B示出了外圈520的一部分的透视图，并且图12C示出了腹板530和外圈520之间的铰链连接的细节图。从这些视图中可以看出，外圈520在若干周向位置处包括多个轴向间隔开的筒5540。每个轴向间隔开的筒540包括在轴向方向上延伸的通孔550。在所示的实施方案中，轴向间隔开的筒540由平坦部分560隔开。在另选实施方案中，轴向间隔开的筒可以由开槽部分或孔隔开。

腹板530包括具有对应的通孔(未示出)的对应的筒570。对应的筒570设置在平坦部分560中，使得它们与轴向间隔开的筒540对齐。销580插入到筒540、570的通孔中以形成铰链连接。

就在说明书或权利要求书中使用术语“包括”或“具有”而言，其旨在以类似于术语“包含”在权利要求书中用作过渡词时所理解的方式来具有包容性。此外，就采用术语“或”(例如，A或B)而言，该术语旨在表示“A或B或两者”。当申请人旨在指示“仅A或B但不是两者”时，则将采用术语“仅A或B但不是两者”。因此，本文中术语“或”的使用具有包容性，不具有排他性用途。参见Bryan A.Garner，《现代法律用语词典》第624页(第二版，1995年)(BryanA.Garner,A Dictionary of Modern Legal Usage 624(2d.Ed.1995).此外，就在说明书和权利要求书中使用术语“在……中”或“到……中”而言，该术语旨在另外表示“在……上”或“到……上”。此外，就在说明书或权利要求书中使用术语“连接”而言，该术语旨在不仅表示“直接连接到”，而且也表示“间接连接到”，诸如通过另外的一个或多个部件进行连接。

虽然本申请已通过其实施方案的描述进行了说明，并且虽然已相当详细地对所述实施方案进行了描述，但申请人并非意图将所附权利要求书的范围约束为这样的细节或以任何方式限制为这样的细节。附加的优点和修改对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。因此，在其更广泛的方面，本申请并不限于所示和所述的特定细节、代表性设备和方法，以及示例性示例。因此，可以在不脱离申请人的总体发明构思的实质或范围的情况下偏离此类细节。

Claims (14)

1.一种制造非充气轮胎的方法，所述方法包括：

形成初始轮胎，所述初始轮胎具有：

内圈，所述内圈具有内径，

外圈，所述外圈具有第一外径，和

多个连接元件，所述多个连接元件从所述内圈延伸到所述外圈，并具有半结晶构成和半无定形构成；以及

沿径向方向拉伸所述外圈超出聚合物材料的弹性区域和塑性变形区域，直到所述外圈具有大于所述第一外径的第二外径，

其中所述多个连接元件在所述外圈的所述拉伸期间保持连接到所述内圈和所述外圈，使得所述外圈在径向方向上的所述拉伸导致所述多个连接元件在径向方向上拉伸，并且

其中在所述外圈的所述拉伸之后，所述多个连接元件保持连接到所述内圈和所述外圈。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括使所述外圈松弛，从而允许所述外圈收缩至大于所述第一外径且小于所述第二外径的第三外径。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述外圈的所述拉伸导致所述内圈的内径从第一内径拉伸至大于所述第一内径的第二内径。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述内圈的内径在所述外圈的所述拉伸期间保持恒定。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述外圈的所述拉伸包括将所述初始轮胎放置在锥形模具的小端上，并且将所述初始轮胎相对于所述锥形模具朝向大端移动。

6.根据权利要求1所述的方法，其中所述外圈的所述拉伸包括向所述多个连接元件中的至少一个连接元件施加至少50％的应变。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述初始轮胎的所述形成包括模制所述初始轮胎。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述初始轮胎的所述形成包括：

形成多个初始轮胎部件；以及

组装所述多个初始轮胎部件。

9.根据权利要求8所述的方法，其中在所述多个初始轮胎部件的所述组装之前执行所述外圈的所述拉伸。

10.一种预应变非充气轮胎，所述预应变非充气轮胎具有内圈、外圈以及从所述内圈延伸到所述外圈并具有半结晶构成和半无定形构成的多个聚合物连接元件，所述预应变非充气轮胎通过包括以下步骤的方法制成：

形成初始非充气轮胎；以及

使所述多个聚合物连接元件中的一个聚合物连接元件的至少一部分应变超出聚合物材料的弹性区域和塑性变形区域。

11.根据权利要求10所述的预应变非充气轮胎，其中所述使所述多个聚合物连接元件中的一个聚合物连接元件的至少一部分的应变包括施加介于50％-1200％之间的应变。

12.根据权利要求10所述的预应变非充气轮胎，其中所述内圈、所述外圈和所述多个聚合物连接元件各自由相同的聚合物材料构造。

13.根据权利要求10所述的预应变非充气轮胎，其中所述多个聚合物连接元件具有介于30肖氏硬度D和60肖氏硬度D之间的硬度。

14.根据权利要求10所述的预应变非充气轮胎，其中所述多个聚合物连接元件包括多个腹板区段，所述多个腹板区段至少包括第一腹板区段、第二腹板区段和第三腹板区段，所述多个腹板区段中的每个腹板区段具有第一端和第二端，并且

其中所述第一腹板区段的所述第二端铰链连接到所述第二腹板区段的所述第一端，并且

其中所述第二腹板区段的所述第二端铰链连接到所述第三腹板区段的所述第一端。

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