用于具有伸出的鼻部加强件的非充气轮胎的轮辐的制作方法

1.本发明的主题涉及一种用于非充气轮胎的轮辐，其特征在于伸出的鼻部加强件。更具体地，本技术涉及一种伸出的鼻部加强件，该伸出的鼻部加强件沿着轮辐的板延伸以便位于这些板与轮辐的脚之间。


背景技术：

2.非充气轮胎可以由在一端附接到轮毂并且在另一端附接到剪切带的一系列轮辐制成。轮胎的胎面位于剪切带的外表面上。多个轮辐可以是v形的，具有两个腿、两个脚和大致位于中间的鼻部。为了强化鼻部，已经提出在鼻部上放置加强层。第一加强层具有与轮胎的径向方向成45度取向的帘线。第二加强层放置在第一加强层上并且还包括与轮胎的径向方向成45度取向的帘线，使得所使用的薄纸是双层薄纸，其中每层具有与径向方向成+/-45度取向的织造织物。这种设计从产品耐久性的角度来看是稳健的，并且在制造上没有困难，但是会影响轮胎的性能。在这方面，该对加强层对于在两个腿之间传递径向载荷是低效的。该对层增加了该区域中的轮辐的质量，并且继而增加了轮胎的滚动阻力。另外，包括与径向方向成正负45度取向的帘线使轮辐的轴向刚度增加到超过期望水平。
3.非充气轮胎的轮辐的构造可以包括鼻部加强层，该鼻部加强层接合两个腿并且仅沿着腿朝向鼻部延伸较短距离。鼻部加强层不延伸到脚，而是仅在鼻部处延伸，以便不增加轮辐的重量。尽管能够增加轮辐的强度，但是末端在其位置处产生高应力集中，这可能导致破裂并且限制轮辐的耐久性。因此，本领域中仍存在改变和改进的空间。
附图说明
4.参考附图，在说明书中阐述了针对本领域普通技术人员的本发明的完整且可行的公开内容，包括其最佳模式，其中：
5.图1是非充气轮胎的侧视图。
6.图2是非充气轮胎的轮辐以及轮毂的一部分和剪切带的一部分的侧视图。
7.图3是沿着图2的线3-3截取的横截面视图。
8.图4是图2的轮辐的前视图，其还示出了穿过胎面和剪切带以及轮毂的一部分的横截面视图。
9.图5是根据另一个实施方案的非充气轮胎的轮辐、轮毂的一部分和剪切带的一部分的侧视图。
10.图6是根据又一个实施方案的非充气轮胎的轮辐的透视图。
11.在不同附图中使用相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
具体实施方式
12.现将详细参考本发明的实施方案，在附图中说明本发明的实施方案的一个或多个示例。提供每个示例是为了对本发明进行说明，并不意味着对本发明的限制。例如，作为一
个实施方案的一部分示出或描述的特征可以与另一个实施方案一起使用，以得到第三实施方案。本发明旨在包括这些和其他修改和变型。
13.本发明提供了一种非充气轮胎10的轮辐12，其包括伸出的鼻部加强件14，该鼻部加强件被构造成避免在其径向端部处引入应力集中。就这一点而言，轮辐12具有第一板和第二板，该第一板和第二板靠在鼻部28上，并且脚20、22在该第一板和第二板的端部上。伸出的鼻部加强件14在鼻部28处加强轮辐12并且从第一脚20跨过两个板16、18延伸到第二脚22。伸出的鼻部加强件14终止于在第一板16和第一脚20之间的位置处，并且终止于在第二板18和第二脚22之间的位置处。末端72、74的这些位置在轮辐12的操作中是低应力区域，并且在伸出的鼻部加强件14的末端72、74处的应力集中裂纹和故障被减少或消除。
14.图1示出了非充气轮胎10。非充气轮胎10在其中心具有其旋转所围绕的轴线34，且径向方向30从轴线34延伸。胎面70位于剪切带38的外部，并且在周向方向40上一直围绕非充气轮胎10延伸。剪切带38沿着径向方向30从胎面70向内定位，并且同样沿着周向方向40围绕轴线34延伸360度。一系列轮辐12接合剪切带38，并且沿着径向方向30从剪切带38向内延伸到非充气轮胎10的轮毂36。轮毂36的特征在于围绕其外表面的金属保持架66，并且轮辐12的端部装配到该金属保持架66中以使得轮辐12附接到轮毂36。可以存在任意数量的轮辐12，并且它们的横截面形状可以不同于示出的形状。在一些情况下，在非充气轮胎10中存在64-80个轮辐12。轮毂36沿着径向方向30从轮辐12向内定位，并且可以安装在车辆的车轮上。当非充气轮胎10搁置在地面上，并且当非充气轮胎10在车辆的正常操作中转动时，位于非充气轮胎10的顶部处的轮辐12处于拉伸状态，并且位于底部处的轮辐12处于压缩状态。
15.轮辐12的一个实施方案在图2中示出，图2是轮辐12中的一个轮辐以及轮毂36的一部分和剪切带38的一部分的侧视图。轮辐12由彼此附接的多个部件制成，并且这些部件可以由橡胶和其他材料制成。轮辐12呈现v形构型并且在径向方向30上从轮毂36一直延伸到剪切带38。轮辐12包括一对腿，这对腿在本文中被称为第一板16和第二板18。板16和18可以彼此接合或不接合，并且在一些实施方案中，板16和18可以是单个连续件，其中该连续件的不同区段被指定为第一板16和第二板18，或者可以是如图2中的单独的件。第一脚20和第二脚22位于板16、18的端部。鼻部28位于轮辐12的中央本体处并且具有大致三角形形状的横截面。可以通过采用未固化的多个部件并且将它们组装在一起并且随后通过热和压力将它们固化使得这些部件彼此附接来组装轮辐12。这些部件中的每个部件可以包含不同的材料，或者可以具有不同量或相同量的相同材料。橡胶、玻璃纤维、氨基甲酸乙酯、聚氨酯和其他材料可以存在于用于组装轮辐12的部件中。
16.轮辐12的部件包括构成轮辐12的腿的第一板16和第二板18。第一板16具有第一脚20，该第一脚位于接合第一板16并且在径向方向30上比第一板16的末端延伸得更远的一端。第二板18具有第二脚22，该第二脚位于接合第二板18并且在径向方向30上比第二板18的末端向内延伸得更远的一端。鼻部28沿周向方向40存在于轮辐12的一侧上并且接合第一板16和第二板18。为了在轮辐12的中心区段加强轮辐，设置有伸出的鼻部加强件14，该鼻部加强件与第一板16和第二板18两者接合。伸出的鼻部加强件14在周向方向40上位于板16、18的与鼻部28相对的侧上。伸出的鼻部加强件14与本体28以及板16、18接合，但在其他实施方案中，伸出的鼻部加强件14不与本体28接合(接触)。应当理解的是，轮辐12的形状和尺寸可以根据不同的示例性实施方案而变化，并且可以有多种轮辐12的配置。
17.伸出的鼻部加强件14是从第一脚20一直延伸到第二脚22的单个连续件。末端72位于伸出的鼻部加强件14的沿径向方向30的外端处，并且末端74位于沿径向方向30的内端处。末端72位于第一脚20和第一板16之间，使得当从轮辐12的中心延伸时，该末端位于第一脚20下方。伸出的鼻部加强件14并不一直到达第一板16的径向端部，而是在到达第一板16的径向端部之前停止，使得第一脚20接合第一板16。末端72的定位可以使得相比于第一脚20与伸出的鼻部加强件14的接合长度，第一脚20与第一板16接合的长度更长。轮辐12中的末端72的区域是在操作期间轮辐12中的低应力区域。这样，由于末端72不再位于轮辐12中的高应力位置处，在伸出的鼻部加强件14的末端72处的轮辐12的裂纹和其他故障将被减少或最小化。末端72、74在脚20、22下方的布置增加了设计的耐久性。相比于位于板16、18上但不与更靠近鼻部28的脚20、22接合，末端72、74在脚20、22下方的放置将它们定位在低应力区域中。
18.末端74位于第二脚22和第二板18之间，使得该末端在从轮辐12的中心延伸时位于第二脚22下方。伸出的鼻部加强件14并不一直到达第二板18的最靠近轮毂36的径向端部，而是在到达第二板18的径向端部之前停止，使得第二脚22接合第二板18。末端74的定位可以使得相比于第二脚22与伸出的鼻部加强件14的接合长度，第二脚22与第二板18接合的长度更长。轮辐12中的末端74的区域是在操作期间轮辐12中的低应力区域。这样，由于末端74不再位于轮辐12中的高应力位置处，在伸出的鼻部加强件14的末端74处的轮辐12的裂纹和其他故障将被减少或最小化。
19.根据不同的示例性实施方案，第一脚20可以具有不同的形状。在图2所呈现的实施方案中，第一脚20具有第一脚胶面54，该第一脚胶面接合剪切带38的径向内表面并且可以通过使用粘合剂附接到剪切带的径向内表面。第一脚第一凹表面56存在于第一脚20的周向端部上，并且可以至少部分地由唇部限定，该唇部同样限定第一脚胶面54的一部分。第一脚第一凹表面56可以一直延伸到第一板16，或者可以在到达第一脚20的与第一板16接合的表面之前停止。第一脚20还具有第一脚第二凹表面58，该第一脚第二凹表面在周向方向40上位于第一脚20的与第一脚第一凹表面56相对的端部上。第一脚第二凹表面58可以一直延伸到伸出的鼻部加强件14，或者可以在到达第一脚20的与伸出的鼻部加强件14接合的表面之前停止。第一脚第二凹表面58的曲率半径可不同于第一脚第一凹表面56的曲率半径。如图2所示，第一脚第二凹表面58可一直延伸到剪切带38或可在到达剪切带38之前停止。两个凹表面56、58可沿径向方向30延伸不同的长度，使得第一脚第一凹表面56沿径向方向30延伸的长度比第一脚第二凹表面58沿径向方向延伸的长度短。
20.第二脚22可以以与第一脚20相同的方式布置，或者在其他实施方案中可以以不同的形状布置。在图2的实施方案中，第二脚22通常以与第一脚20相同的方式成形。第二脚22具有与凸形第一脚胶面54相反的凹形第二脚胶面60，该第二脚胶面接合轮毂36的凸形径向外端。粘合剂可用于将第二脚胶面60附接至轮毂36。第二脚第一凹表面62存在于第二脚22的周向端部上，并且可以至少部分地由唇部限定，该唇部同样限定第二脚胶面60的一部分。第二脚第一凹表面62可以一直延伸到第二板18，或者可以在到达第二脚22的与第二板18接合的表面之前停止。第二脚22还具有第二脚第二凹表面64，该第二脚第二凹表面在周向方向40上位于第二脚22的与第二脚第一凹表面62相对的端部上。第二脚第二凹表面64可以一直延伸到伸出的鼻部加强件14，或者可以在到达第二脚22的与伸出的鼻部加强件14接合的
表面之前停止。第二脚第二凹表面64的曲率半径可不同于第二脚第一凹表面62的曲率半径。如图2所示，第二脚第二凹表面64可一直延伸到轮毂36或可在到达轮毂36之前停止。两个凹表面62、64可沿径向方向30延伸不同的长度，使得第二脚第一凹表面62沿径向方向30延伸的长度比第二脚第二凹表面64沿径向方向延伸的长度短。
21.轮辐12将在轮胎10的正常操作期间变形，但在操作中的所有点处可保持大致v形。在这方面，板16、18以大致v形布置，其中脚20、22在两端部。第一板16具有第一板第一表面46和相对设置的第一板第二表面48。第一板第一表面46与伸出的鼻部加强件14和第一脚20接合并且不与鼻部28接触，并且第一板第二表面48与鼻部28接合并且不与第一脚20和伸出的鼻部加强件14接触。第二板18具有第二板第一表面50和相对设置的第二板第二表面52。第二板第一表面50与伸出的鼻部加强件14和第二脚22接合并且不与鼻部28接合，并且第二板第二表面52不与伸出的鼻部加强件14和第二脚22接合，但是与鼻部28接合。第一板第二表面48在v形构造中面向第二板第二表面52，并且第一板第一表面46和第二板第一表面50在v形构造中背离彼此。如图所示，伸出的鼻部加强件14与整个第一板第一表面46和第二板第一表面50接合，除了这些表面46、50中与脚20和22接合的部分之外。
22.图3是沿图2的线3-3截取的横截面视图，其示出了伸出的鼻部加强件14，该伸出的鼻部加强件包括彼此平行的多根帘线42。帘线42可彼此接合或可彼此间隔开。帘线42可嵌入伸出的鼻部加强件14的橡胶内，该橡胶构成伸出的鼻部加强件14的其余部分，使得在伸出的鼻部加强件14的外表面上不存在帘线42。伸出的鼻部加强件14的橡胶可构成伸出的鼻部加强件14的全部外表面。帘线42可由尼龙或聚酯制成。帘线42用于强化伸出的鼻部加强件14，并且在其他实施方案中可以以任何数量存在，而在轮辐12的其他实施方案中可以不存在。板18同样具有彼此平行且彼此间隔开且彼此不接合的帘线68。帘线68也可由尼龙、聚酯或玻璃纤维(cvr)制成，并且可嵌入构成第二板18的其余部分的橡胶中，使得没有帘线68形成第二板18的外表面的任何部分。帘线68用于增加第二板18的强度，但在其他实施方案中不必存在。尽管未示出，但第一板16同样可在其内具有平行帘线以增加强度。
23.轮辐12具有垂直于径向方向30的轴向方向32。轮辐12的部件诸如第一脚20、第二脚22、第一板16、第二板18、鼻部28和伸出的鼻部加强件14可以在轴向方向32上沿着轮辐12的整个轴向长度延伸。就这一点而言，伸出的鼻部加强件14在轴向方向32上具有与脚20、22和板16、18相同的长度，使得在伸出的鼻部加强件14与这些部件之间存在大的附接表面。
24.图4是轮辐12的前视图以及轮毂36、剪切带38和胎面70的横截面视图。剪切带38具有多个加强元件，这些加强元件在周向方向40上延伸并且嵌入在剪切带38的橡胶内。胎面70搁置在剪切带38的径向外表面上。轮辐12的伸出的鼻部加强件14和脚20、22是在图4的视图中可见的轮辐12的唯一部件。帘线42也在图4中示出，并且这些帘线42同样相对于径向方向30具有零角度并且因此在平行于径向方向30的方向上延伸。帘线42在伸出的鼻部加强件14中从第二脚22延伸到第一脚20。该延伸沿径向方向30，也沿周向方向40，但不沿轴向方向32。相对于径向方向30，帘线42平行于径向方向30，使得帘线42的延伸方向与径向方向30之间的角度44为零。帘线42可全部彼此平行，使得它们的角度44均为零。
25.具有零度的角度44(因此平行于径向方向30)的帘线42的布置不会不利地影响轮辐12的横向刚度超过期望水平。这是因为帘线42的刚度将指向径向方向30而不是轴向方向32，因为在轴向方向32上不存在帘线42的延伸分量。轮辐12可布置成使得仅存在单个伸出
的鼻部加强件14，而不存在两个或更多个鼻部加强件。仅使用单个伸出的鼻部加强件14将减小轮辐12的质量并且将改善滚动阻力性能。
26.图5是轮辐12的另选示例性实施方案，其包括图2的实施方案的所有部件，但以稍微不同的方式布置。第一脚第一凹表面56和第一脚第二凹表面58都从伸出的鼻部加强件14一直延伸到第一脚胶面54。同样，第二脚第一凹表面62和第二脚第二凹表面64从伸出的鼻部加强件14一直延伸到第二脚胶面60。脚20、22不具有与胶面54、60相关联的唇部。而且，第一板16和第二板18彼此接合，并且鼻部28不与伸出的鼻部加强件14接合。伸出的鼻部加强件14一直延伸到第一板16和第二板18的端部，使得末端72和74都是可见的并且不会被脚20、22隐藏。伸出的鼻部加强件14沿着板16、18的整个长度延伸，使得整个第一板第一表面46和整个第二板第一表面50由伸出的鼻部加强件14接合。伸出的鼻部加强件14沿着脚20、22延伸并且接合脚20、22，使得脚20不与板16或18中的任一者接合，并且使得脚22不与板16或板18接合。在该实施方案中，脚20、22接合的轮辐12的部件是伸出的鼻部加强件14。在其他实施方案中，伸出的鼻部加强件14可包裹第一板16和第二板18的端部，使得末端72、74位于板16、18的面向内的面处。如果包裹第一板16和第二板18的端部，则伸出的鼻部加强件14可在接触鼻部28之前停止，或者末端72、74实际上可接合鼻部28。
27.轮辐12的又一布置在图6中以透视图示出。伸出的鼻部加强件14与脚20和22一起接合板16和18，但不接合鼻部28。板16和18被示出为单个连续板，其中第一板16和第二板18被限定为该单个连续板的一部分。因此，应当理解，板16和18在一些实施方案中可以是单独的部件，并且在其他实施方案中可以是单个部件的部分或区域。如图所示，伸出的鼻部加强件14具有与脚20、22接合的末端72、74，使得脚20、22能够与板16和18接合。末端72、74被布置成使得与伸出的鼻部加强件14与脚20、22之间的接合相比，在板16、18与脚20、22之间存在更长的接合。
28.图6中的轮辐12包括两个附加部件，即第一脚层24和第二脚层26。层24、26可以由橡胶制成并且可以具有与轮辐12的其他部件相同的材料组成，或者可以具有来自轮辐12的其余部分的材料的独特混合。第一脚层24与第一板第二表面48接合，并且包裹第一板16的端部和第一脚20的一部分，并与第一脚20接合。第一脚层24不包裹整个第一脚20，而是仅包裹其一部分。第一脚层24用于增加轮辐12在其端部处的强度，并且第一脚层24可以接合剪切带38并且附接到该剪切带，而第一脚20均不或者在一些情况下该第一脚中的一些也可以与第一脚层24一起接合并且附接到剪切带38。第二脚层26接合第二板第二表面52，并且包裹并接合第二脚22，但不完全包裹第二脚22，使得第二脚22中的一些保持暴露。第二脚层26增加了轮辐12的端部的强度，并且可以接合轮毂36的径向外表面并且附接到其上。在这种情况下，第二脚22中的一些也将附接到轮毂36或均不附接到该轮毂。
29.尽管已经关于具体实施方案及其方法详细描述了本发明主题，但是应了解的是，在理解前述内容后，本领域技术人员可容易设想此类实施方案的修改、变型以及等效内容。因此，本公开的范围是通过示例的方式而不是通过限制的方式，并且本公开不排除包括对本主题的显而易见的此类修改、变化和/或添加。

技术特征：
1.一种用于非充气轮胎的轮辐，所述轮辐包括：鼻部；第一板，所述第一板接合所述鼻部并且从所述鼻部延伸；第二板，所述第二板接合所述鼻部并且从所述鼻部延伸；第一脚；第二脚；和伸出的鼻部加强件，所述伸出的鼻部加强件接合所述第一板、所述第二板、所述第一脚和所述第二脚，其中所述伸出的鼻部加强件位于所述第一板和所述第一脚之间，其中所述伸出的鼻部加强件位于所述第二板和所述第二脚之间。2.根据权利要求1所述的轮辐，其中所述伸出的鼻部加强件具有与径向方向成零度角取向的多根帘线。3.根据权利要求2所述的轮辐，其中所述多根帘线由尼龙制成。4.根据权利要求2所述的轮辐，其中所述多根帘线由聚酯制成。5.根据权利要求1至4中任一项所述的轮辐，还包括：第一脚层，所述第一脚层接合所述第一板和所述第一脚；和第二脚层，所述第二脚层接合所述第二板和所述第二脚。6.根据权利要求1至5中任一项所述的轮辐，其中所述第一板具有第一板第一表面和第一板第二表面，其中所述第二板具有第二板第一表面和第二板第二表面，其中所述第一板和所述第二板成v形取向，其中所述第一板第一表面和所述第二板第一表面取向成背离彼此，其中所述第一板第二表面和所述第二板第二表面取向成面向彼此，并且其中所述伸出的鼻部加强件接合所述第一板第一表面和所述第二板第一表面。7.根据权利要求6所述的轮辐，其中所述鼻部接合所述第一板第二表面和所述第二板第二表面。8.根据权利要求1至7中任一项所述的轮辐，其中所述第一脚具有第一脚胶面、第一脚第一凹表面和第一脚第二凹表面，其中所述第一脚第二凹表面终止于所述伸出的鼻部加强件；其中所述第二脚具有第二脚胶面、第二脚第一凹表面和第二脚第二凹表面，其中所述第二脚第二凹表面终止于所述伸出的鼻部加强件。9.根据权利要求8所述的轮辐，其中所述第一脚第一凹表面终止于所述伸出的鼻部加强件，其中所述第二脚第一凹表面终止于所述伸出的鼻部加强件。10.根据权利要求1至9中任一项所述的轮辐，其中所述第一脚不接合所述第一板且不接合所述第二板，并且其中所述第二脚不接合所述第一板且不接合所述第二板。11.根据权利要求1至9中任一项所述的轮辐，其中所述第一脚接合所述第一板而不接合所述第二板，并且其中所述第二脚接合所述第二板而不接合所述第一板。12.根据权利要求1至11中任一项所述的轮辐，其中所述伸出的鼻部加强件是从所述第一脚到所述第二脚不间断地延伸的连续件。13.根据权利要求1至12中任一项所述的轮辐，其中所述伸出的鼻部加强件接合所述鼻部。

技术总结
本公开提供了一种用于非充气轮胎的轮辐，其具有鼻部，该鼻部接合从鼻部延伸的第一板和第二板。伸出的鼻部加强件接合第一板、第二板、第一脚和第二脚。另外，伸出的鼻部加强件位于第一板和第一脚之间，并且位于第二板和第二脚之间。之间。之间。


技术研发人员：K
受保护的技术使用者：米其林集团总公司
技术研发日：2020.12.22
技术公布日：2023/8/24