CN107284141B - 非充气轮胎 - Google Patents

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Abstract

本发明描述一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成。非充气轮胎进一步包括定位在轮毂与剪切带之间的连接腹板，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成。

Description

非充气轮胎
技术领域
本发明大体涉及交通工具轮胎和非充气轮胎，且更确切地涉及非充气轮胎。
背景技术
一个多世纪以来，充气轮胎已成为实现交通工具机动性的选择方案。充气轮胎是拉伸性结构。充气轮胎具有使充气轮胎现今如此占主导地位的至少四个特征。充气轮胎在承载载荷方面是有效的，因为轮胎结构全部参与承载载荷。充气轮胎也是满足需要的，因为其具有低接触压力，从而由于交通工具载荷的分布使得在路面上的磨损较小。充气轮胎还具有低刚度，从而确保交通工具中乘坐的舒适度。充气轮胎的主要缺点是其需要压缩气体。在充气压力完全丧失之后，使常规充气轮胎变得失效。
设计成在无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危害。既不需要压力维持，也不需要压力监控。结构支撑型轮胎（例如，实心轮胎或其它弹性体结构）到目前为止并未提供常规充气轮胎所提供的性能水平。实现类似于充气轮胎性能的结构支撑型轮胎解决方案将是一项令人期望的改进。
非充气轮胎通常由其载荷承载效率所限定。“底部装载机”基本上是在结构的位于轮毂下方的部分中承载大部分载荷的刚性结构。“顶部装载机”设计成使得结构全部参与承载载荷。顶部装载机因此具有高于底部装载机的载荷承载效率的载荷承载效率，允许实现质量更小的设计。
剪切带的目的是将载荷从与地面的接触提供轮辐或连接腹板中的张力转移到轮毂，从而产生顶部装载结构。当剪切带变形时，其优选的变形形式是剪切过弯（shear overbending）。由于位于剪切带的外部部分上的不可延伸膜，因此出现了剪切变形模式。现有技术的非充气轮胎通常具有由橡胶材料制成的剪切带且其夹在至少两层不可延伸的带或膜之间。这种类型的构造的缺点在于，橡胶的使用显著增加非充气轮胎的成本和重量。使用橡胶的另一个缺点在于，其产生热量，特别是在剪切带中。此外，剪切带中的橡胶需要在剪切模式中是软的，这使得难以找到期望的化合物。
因此，期望改进非充气轮胎，使得其具有充气轮胎的所有特征，而没有需要充气的缺点。
发明内容
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，所述三维间隔结构由通过多个连接构件互连的第一材料层和第二材料层形成。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，所述轮辐周向地对准成排。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，且所述非充气轮胎进一步包括周向地连续的连接腹板。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，且所述非充气轮胎进一步包括周向地连续的连接腹板，并且其中，所述周向地连续的连接腹板在径向方向上的刚度大于在轴向方向上的刚度。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，径向轮辐在轴向方向上的刚度大于在径向方向上的刚度。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，连接构件与非充气轮胎的周向方向对准。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，连接构件与非充气轮胎的径向方向对准。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，连接构件与非充气轮胎的轴向方向对准。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，连接构件具有在3毫米到25毫米的范围内的限定高度。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，第一材料层和第二材料层是针织的。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，第一材料层和第二材料层是机织的。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，第一材料层和第二材料层为非机织的。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，第一材料层和第二材料层具有在5%到75%的范围内的自由区域。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，连接构件是弯曲的。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，所述三维间隔结构由拉胀材料形成。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，连接构件进一步分成第一组和第二组，其中，所述第一组相对于所述第二组是交叉的。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，连接构件垂直于第一材料层和第二材料层。
本发明的一个或更多个实施例提供一种非充气轮胎，其包括：接触地面的环形胎面部分；剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在第一不可延伸层与第二不可延伸层之间的低模量材料形成；以及连接腹板，其定位在轮毂与剪切带之间，其中，所述连接腹板由从内环延伸到外环的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，并且其中，连接构件相对于第一材料层和第二材料层是成角度的。
附图说明
将通过参考以下描述和附图来更好地理解本发明，在附图中：
图1是本发明的非充气轮胎的第一实施例的截面图；
图2A是非充气轮胎的透视图，其中，轮辐被移除且仅示出周向的连接腹板；
图2B是图1的截面图；
图3A是开放式三维织物结构的第一实施例的透视图，以及图3B是示例性的截面构型；
图4A是闭合式三维织物结构的第二实施例的透视图，而图4B是示例性的闭合构型；
图5到图11是适合用于本发明中的示例性的三维织物结构的透视图；
图12是非充气轮胎的正在印迹中经历压缩的一部分的侧视图；
图13是本发明的轮辐的局部剖视图；
图14是由力F在剪切带上进行的挠度测量。
具体实施方式
定义
对于此说明书，以下术语定义如下。
“拉胀材料”意指具有负泊松比的材料。
“赤道面”意指垂直于轮胎的旋转轴线并经过轮胎中心线的平面。
“自由区域”是根据DIN EN 14971的织物开放度的度量，且为织物平面中未被纱线覆盖的区域的量。它是对织物紧度的视觉测量，且通过以下步骤来确定：从测光台获得穿过织物的6英寸×6英寸正方形样本的光的电子图像；以及将所测量的光的强度与白色像素的强度进行比较。
“不可延伸”意指给定层或加强件具有大于大约25 Ksi的延伸刚度。
“针织”意指包括可通过借助针或丝来使一系列的一根或更多根纱线的圈缠结所产生的结构，例如经纱针织物和纬纱针织物。
“夹层织物”意指由独立地针织在一起并通过纱线或其它针织层连接的两个外层所构成的三维织物结构。“三维间隔结构”意指由织物的两个外层构成的三维结构，其中织物的每个外层具有在第一方向和第二方向上延伸的加强构件（例如，纱线、长丝或纤维），其中，这两个外层通过在限定的第三方向上延伸的加强构件（例如，纱线、长丝或纤维）或其它针织层连接在一起。“开放式”三维间隔结构包括连接织物的第一层和第二层的单独的绒线（pile）纤维或加强件。“闭合式”三维结构利用连接第一层和第二层的织物绒线。
“机织”意指通过使多根纱线以直角彼此交叉以形成纹理所产生的结构，类似篮子。
图1中示出了本发明的非充气轮胎100的示例。本发明的轮胎包括径向外地面接合胎面（未示出）、剪切带300和连接腹板500。连接腹板500可具有不同的设计，如下文更详细地描述。本发明的非充气轮胎设计成顶部装载结构，使得剪切带300和连接腹板500有效地承载载荷。剪切带300和连接腹板设计成使得剪切带的刚度与轮胎的弹簧刚度直接相关。连接腹板设计成在拉伸载荷下的刚性结构，其在轮胎印迹中屈曲或变形并且不压缩或承载压缩载荷。这允许连接腹板的不在印迹区域中的其余部分有承载载荷的能力。期望允许剪切带弯曲以克服道路障碍物。近似载荷分布使得接近90％到100％的载荷由剪切带和连接腹板的上部部分承载，使得连接腹板的下部部分承载几乎为零且优选小于10％的载荷。
胎面部分200可以不具有花纹沟，或可具有多个纵向取向的胎面花纹沟，从而在其之间形成大致纵向的胎面肋。肋可进一步横向地或纵向地分开，以形成适合于特定交通工具应用的使用要求的胎面花纹。胎面花纹沟可具有与轮胎的预期用途一致的任何深度。轮胎胎面200可根据需要包括例如肋、花纹块、凸起、花纹沟和花纹细缝的元件，以改善轮胎在各种条件下的性能。
剪切带
剪切带300优选地是位于轮胎胎面200的径向内侧的环形结构。胎面橡胶层210粘附到剪切带的径向外表面。如图1中所示，剪切带包括布置成平行的两个不可延伸层310、320，其中，橡胶层330使所述层310、320分隔开。每个不可延伸层310、320可由嵌在弹性体涂层中的平行的不可延伸的加强帘线形成。加强帘线可为钢、芳族聚酰胺、尼龙或其它不可延伸的结构。
在第一加强弹性体层310中，加强帘线311优选地相对于轮胎赤道面取向成在0至约+/-10度范围中的角度Φ。在第二加强弹性体层320中，加强帘线321优选地相对于轮胎赤道面取向成在0至约+/- 10度范围中的角度φ。优选地，第一层的角度Φ是在第二层中的加强帘线的角度φ的相反方向上。即，第一加强弹性体层中的角度+Φ和第二加强弹性体层中的角度- φ。
剪切带具有剪切刚度GA。可通过测量从剪切带获得的代表性测试样品上的挠度来确定剪切刚度GA。测试样品的上表面受到如下所示的侧向力F。测试样品是从剪切带获得的代表性样本且具有与剪切带相同的径向厚度。然后由以下等式计算剪切刚度GA：
GA=F*L/ΔX，其中F是剪切载荷，L是剪切层厚度，以及ΔX是剪切挠度。
剪切带具有弯曲刚度EI。可使用三点弯曲试验由梁力学来确定弯曲刚度EI。其表示梁搁在两个滚柱支座上并经受施加在梁中间的集中载荷的情况。弯曲刚度EI由以下等式确定：EI = PL3/48*ΔX，其中P是载荷，L是梁长度，以及ΔX是挠度。
期望使剪切带的弯曲刚度EI最大化，并使剪切带刚度GA最小化。可接受的GA/EI比将在0.01到20之间，其中理想范围是在0.01到5之间。EA是剪切带的可延伸刚度，且其是以实验方法通过施加拉伸力并测量长度变化所确定的。剪切带的EA与EI的比在0.02到100的范围内是可接受的，其中理想范围为1到50。
剪切带300优选地能够承受在15到30％的范围内的最大剪切应变。本发明不限于此文中所公开的剪切带结构，并且可包括满足下列的任何结构：具有在0.01到20的范围内的GA/EI，或在0.02到100的范围内的EA/EI比，或在20到2000范围内的弹簧刚度，及其任何组合。更优选地，剪切带具有0.01到5的GA/EI比，或1到50的EA/EI比，或170 lb/in的弹簧刚度，及其任何子组合。轮胎胎面优选地围绕剪切带缠绕，并且优选地整体模制到剪切带。
连接腹板
本发明的非充气轮胎进一步包括如图1中所示的径向的连接腹板500。连接腹板500包括从内轮毂512延伸到剪切带514的内半径的多个周向对准的轮辐510。轮辐510优选地取向在径向方向上。径向的连接腹板500对竖直的或径向的变形具有低的抵抗力，而对轮胎的侧向变形具有更大的抵抗力。它们的取向是在相反方向上，以便产生更大的结构刚度。
轮辐可为弯曲的或直的。优选地，非充气轮胎包括两组周向对准的轮辐。轮辐可具有不同的截面设计。轮辐用于承载从剪切层所传递的载荷。轮辐主要在拉伸和剪切状态下承载载荷，而且在压缩状态下不承载载荷。如本文中所描述的每个轮辐具有的轴向厚度A充分地小于非充气轮胎的轴向厚度AW。轴向厚度A是在AW的5%到20%的范围内，更优选地在AW的5%到10%的范围内。
轮辐510优选地在径向方向上延伸。轮辐510设计成在径向方向上凸出或变形。当非充气轮胎已负载时，轮辐在穿过接地面时将如图12所示地变形而几乎没有抗压强度，将零或微不足道的压缩力供应给载荷承载件。轮辐的主要载荷是通过拉伸和剪切引起的，而非压缩。
轮辐具有如图1中所示的矩形截面，但并不限于矩形截面，而是可为圆形、正方形、椭圆形等。
轮辐优选地由弹性材料形成，例如橡胶或热塑性弹性体。优选地采用如（例如）图3A中所示的三维间隔结构来加强轮辐。三维间隔结构400是具有第一织物层460和第二织物层470的结构类型，其中，每个织物层由在第一方向或纬向上延伸的多个第一加强构件462和在第二方向或经向上延伸的多个第二加强构件464形成。第一加强构件462和第二加强构件464可如所示地彼此垂直，或以期望的角度交叉。如图3A中所示，加强构件462与加强件464交错或交织。第一加强层和第二加强层可以是针织的、机织的、非机织的、交错的或非交错的。第一织物层462和第二织物层464优选地取向成相对于彼此是平行的，且通过在第三维度或绒线维度上延伸的加强连接构件480、490彼此互连。连接层460、470之间的垂直距离或三维结构的Z方向尺寸是在大约2毫米到大约25毫米范围内，更优选地在大约3毫米到10毫米范围内，且甚至更优选地在5 mm到10 mm范围内。
三维间隔结构400可具有如图3B中所示的加强连接构件的不同布置。加强构件或加强连接构件可包括一根或更多根纱线、丝、一根或更多根长丝、一根或更多根纤维，或一根或更多根加强帘线。加强构件或加强交叉构件可由玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、有机纤维、尼龙、芳族聚酰胺、聚酯、钢或金属丝或其组合形成。优选地，采用RFL粘合剂处理三维织物结构400和/或加强构件，其中RFL粘合剂是众所周知的间苯二酚-甲醛树脂/丁二烯-苯乙烯-乙烯基吡啶三元共聚物胶乳或其与丁二烯/苯乙烯橡胶胶乳的掺合物，并且在轮胎行业中用于应用到织物、纤维和织物帘线以帮助其粘附到橡胶部件（例如，见美国专利号4,356,219）。加强构件可为单端浸入构件（即，单个加强构件被浸入RFL粘合剂或粘合增进剂中。）
三维织物结构400可具有在700-1000克/平方米范围内的密度。三维织物结构400的压缩刚度的范围可以是从150 kPa到300 kPa的范围，且更优选的范围是从150 kPa到200kPa。
也可调节如图3B中所示的加强连接构件480的轴向间距S，以便控制剪切带的刚度。间距S的范围可为从3 mm到8 mm。
径向轮辐设计成使得轮辐对径向变形的抵抗力较低，而对轮胎的侧向变形的抵抗力较高。因此，如果用图3到图11中所示的三维间隔结构来加强径向轮辐，则三维间隔结构380、480、580、780、890的交叉构件优选地与轮胎的轴向方向对准并垂直于径向方向，且层460、470优选地取向在径向轮辐的径向方向上。也见图13。
图5到图7图示交叉构件480、490的各种不同构型，且还图示交叉构件无需垂直于织物层460、470。
图8中示出了三维结构的替代性实施例500，且其括织物的第一机织层560和织物的第二机织层570。第一层和第二层通过形成为“8”的形状的多个交叉构件580联结在一起。
图9到图10中示出了三维结构的替代性实施例700，且其包括织物的第一机织层760和织物的第二机织层770。第一层和第二层通过多个交叉构件780联结在一起。第一层760和第二层770具有开孔构造。
图11中示出了三维结构的替代性实施例800。三维结构的第七实施例800包括两个或更多个甲板层（deck layer）810、820。第七实施例800具有织物的第一机织层860、织物的第二机织层870和中间机织层880。第一层860和中间层880通过多个交叉构件890联结在一起。第二层870和中间层880也通过多个交叉构件895联结在一起。如图4到图8中所示，交叉构件890、895可以是成角度的或弯曲的。
径向轮辐可各自由三维间隔结构的两个层所形成，其中，所述结构具有不同的构型且具有对准在相同或不同方向上的交叉构件。
可组合任意上述实施例。例如，在各种组合中，交叉构件可以是弯曲的，成角度的，正交的，或成形为“8”。三维结构可包括如上文所描述的在不同取向上的各种交叉构件的任何组合。可使用软材料来填充任一上述实施例。
周向的连接腹板
非充气轮胎可额外地包括形成周向的连接腹板600的一个或更多个周向环。周向的连接腹板可呈一个或更多个周向环的形式。与径向的连接腹板相反，周向环应对竖直的或径向的变形具有高的抵抗力，而对侧向变形具有较低的抵抗力。它们的刚度将取决于其形状。
周向的连接腹板600设计成在径向方向上为刚性的。优选地采用三维间隔结构来加强周向的连接腹板。因此，如果采用如图3到图11中所示的三维间隔结构来加强周向的连接腹板600，则三维间隔结构380、480、580、780、890的交叉构件与轮胎的径向方向对准。
如果所选的材料是热塑性弹性体，则其优选地具有以下性质。使用ISO 527-1/-2标准测试方法，盘材料的拉伸（杨氏）模量优选地在45 MPa到650 MPa的范围内，且更优选地在85 MPa到300 MPa的范围内。玻璃转变温度小于-25摄氏度，且更优选地小于-35摄氏度。断裂时的屈服应变大于30%，且更优选地大于40%。断裂时的伸长率大于或等于屈服应变，且更优选地大于200%。热挠曲温度在0.45 MPa下高于40摄氏度，且更优选地在0.45 MPa下高于50摄氏度。使用ISO 179/ISO180测试方法，在23摄氏度下针对悬臂冲击测试和简支梁缺口测试未产生断裂。用于盘的两种合适材料可通过DSM产品以及以ARNITEL PL 420H和ARNITEL PL461的商品名称所出售的产品来商购得到。
申请人理解到，根据对以上说明书的阅读，许多其它变型对于本领域普通技术人员是清楚的。这些变型和其它变型是在如由以下所附权利要求所定义的本发明的精神和范围内。

Claims (17)

1.一种非充气轮胎，其包括：
接触地面的环形胎面部分；
剪切带，其中，所述剪切带由第一不可延伸层和第二不可延伸层以及定位在所述第一不可延伸层与所述第二不可延伸层之间的低模量材料所形成，其中不可延伸意指具有大于25 Ksi的延伸刚度；以及
连接腹板，其定位在轮毂与所述剪切带之间，其中，所述连接腹板由从轮毂延伸到剪切带的一个或更多个轮辐形成，其中，所述一个或更多个轮辐由采用三维间隔结构加强的材料所形成，
其中，所述三维间隔结构由通过多个连接构件互连的第一材料层和第二材料层形成，其中，所述连接构件具有在3毫米到25毫米的范围内的限定高度。
2.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述轮辐周向地对准成排。
3.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其进一步包括周向地连续的连接腹板。
4.根据权利要求3所述的非充气轮胎，其中，所述周向地连续的连接腹板在径向方向上的刚度大于在轴向方向上的刚度。
5.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述轮辐在轴向方向上的刚度大于在径向方向上的刚度。
6.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述连接构件与所述非充气轮胎的周向方向对准。
7.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述连接构件与所述非充气轮胎的径向方向对准。
8.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述连接构件与所述非充气轮胎的轴向方向对准。
9.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述第一材料层和所述第二材料层是针织的。
10.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述第一材料层和所述第二材料层是机织的。
11.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述第一材料层和所述第二材料层为非机织的。
12.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述第一材料层和所述第二材料层具有在5%到75%的范围内的自由区域。
13.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述连接构件是弯曲的。
14.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述三维间隔结构由拉胀材料形成。
15.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述连接构件进一步分成第一组和第二组，其中，所述第一组相对于所述第二组是交叉的。
16.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述连接构件垂直于所述第一材料层和所述第二材料层。
17.根据权利要求1所述的非充气轮胎，其中，所述连接构件相对于所述第一材料层和所述第二材料层是成角度的。
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