CN117799362B - 非充气轮胎的支撑体结构、非充气轮胎及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请涉及轮胎技术领域，并公开了一种非充气轮胎的支撑体结构、非充气轮胎及车辆，支撑体结构包括两个剪切结构和弹性的剪切件；两个剪切结构的其中一者连接在内缓冲层上，两个剪切结构的其中另一者连接在外缓冲层上；剪切件连接在两个剪切结构之间，剪切件、两个剪切结构具有重合部分，剪切件能够发生弹性变形；两个剪切结构背离剪切件的一端均具有夹角，两个夹角分设在剪切件的两侧，两个夹角内均具有可弹性开合的弹性的连接件，连接件的第一弹性臂和第二弹性臂的相背的一面分别连接在夹角的两个角臂上，支撑体结构受力比较均匀，在一定程度上避免了因发生应力集中而弯曲或断裂等疲劳破坏的现象发生，提升了疲劳耐久性能和使用寿命。

Description

非充气轮胎的支撑体结构、非充气轮胎及车辆

技术领域

本申请涉及轮胎技术领域，尤其涉及一种非充气轮胎的支撑体结构、非充气轮胎及车辆。

背景技术

轮胎作为车辆上唯一与路面接触的部件，需要长期承受复杂恶劣路面的冲击，因此，轮胎的疲劳耐久性是决定轮胎使用寿命的一个重要因素。

非充气轮胎通常包括内缓冲层、外缓冲层以及支撑体，支撑体连接在外缓冲层的内表面和内缓冲层的外表面之间，比如公开号为CN113580849B的中国专利申请公开了一种非充气轮胎。支撑体是非充气轮胎主要的承载受力部件。轮胎在承受径向载荷时，接地区域的支撑体受压而长度缩短，非接地区域的支撑体受一定的拉伸发生伸长变形，因此，非充气轮胎往往通过支撑体的变形来实现径向承载。

然而，相关技术中，支撑体在承受径向载荷时，往往受力不均匀，容易发生应力集中，导致支撑体发生弯曲或断裂等疲劳破坏，疲劳耐久性能较差，使用寿命较低。

发明内容

为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种非充气轮胎的支撑体结构、非充气轮胎及车辆。

第一方面，本申请提供了一种非充气轮胎的支撑体结构，所述非充气轮胎包括同轴设置的内缓冲层和外缓冲层，所述外缓冲层围设在所述内缓冲层的外侧，所述支撑体结构包括两个剪切结构以及弹性的剪切件；

两个所述剪切结构的其中一者连接在所述内缓冲层的外壁面上，并朝向靠近所述外缓冲层的方向延伸，两个所述剪切结构的其中另一者连接在所述外缓冲层的内壁面上，并朝向靠近所述内缓冲层的方向延伸；所述剪切件连接在两个所述剪切结构之间，且任一剪切结构在沿所述非充气轮胎的周向上的投影至少部分地位于所述剪切件所在轮廓的区域范围内，所述剪切件在沿所述非充气轮胎的周向上的投影位于剪切结构所在轮廓的区域范围内，所述剪切件在两个所述剪切结构朝向相互靠近或者远离的方向移动时能够发生弹性变形；

两个所述剪切结构的背离所述剪切件的一端均具有夹角，两个所述夹角分设在所述剪切件在沿所述内缓冲层至所述外缓冲层的方向上的中心线的两侧，两个所述夹角内均设置有弹性的连接件，所述连接件具有相交设置的第一弹性臂和第二弹性臂，所述第一弹性臂和所述第二弹性臂相背的一面分别连接在所述夹角的两个角臂上，连接件在两个所述角臂朝向相互靠近或者远离的方向移动时可弹性的开合；

所述剪切结构包括连接杆和剪切杆；

所述连接杆连接在所述内缓冲层的外壁面或外缓冲层的内壁面上，所述剪切杆的一端连接在所述连接杆上，并与所述连接杆之间形成所述夹角，所述剪切件连接在两个所述剪切结构的剪切杆之间。

可选的，所述连接杆与所述剪切杆断开设置，所述连接件的一侧与所述连接杆粘接，所述连接件的另一侧与所述剪切杆粘接；

或者，所述连接杆与所述剪切杆一体成型，且所述连接杆与所述剪切杆的结合处具有过渡圆弧，所述连接件至少连接在所述过渡圆弧处。

可选的，所述剪切杆所在的平面与所述非充气轮胎的径向之间的夹角不大于90°；

和/或，所述剪切件具有与所述剪切杆平行的中心线，所述剪切件的中心线与所述非充气轮胎的径向之间的夹角不大于90°。

可选的，所述剪切件为剪切块，所述剪切块上开设有剪切孔；所述剪切孔至少为两个，至少两个所述剪切孔成行成列且间隔排布。

可选的，所述剪切件包括至少两个剪切筋，至少两个所述剪切筋在沿所述内缓冲层至所述外缓冲层的方向上间隔设置，且各所述剪切筋的两端分别连接在两个所述剪切结构上；

沿所述剪切筋的长度方向，各所述剪切筋的中间区域的厚度小于各所述剪切筋的两端的厚度。

可选的，所述连接件均包括弹性连接层、加强层、导向层以及两个弹性部；

所述弹性连接层包括相交的所述第一弹性臂和所述第二弹性臂，所述加强层连接在所述第一弹性臂和所述第二弹性臂相对的一面上，所述导向层连接在所述加强层的背离所述弹性连接层的一面上，两个所述弹性部分别连接在所述导向层的两端，并分别与所述加强层连接。

可选的，与所述内缓冲层连接的剪切结构包括两个剪切主体，两个剪切主体沿所述非充气轮胎的周向依次设置，与所述外缓冲层连接的剪切结构夹设在两个所述剪切主体之间，并与两个所述剪切主体之间均设置有所述剪切件；

或者，与所述外缓冲层连接的剪切结构包括两个剪切主体，两个剪切主体沿所述非充气轮胎的周向依次设置，与所述内缓冲层连接的剪切结构夹设在两个所述剪切主体之间，并与两个所述剪切主体之间均设置有所述剪切件。

第二方面，本申请还提供了非充气轮胎，包括内缓冲层、外缓冲层以及多个如上述的非充气轮胎的支撑体结构；

多个所述非充气轮胎的支撑体结构沿所述非充气轮胎的周向间隔设置在所述外缓冲层和所述内缓冲层之间。

第三方面，本申请还提供了一种车辆，包括如上述的非充气轮胎。

本申请实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点：

本申请提供的非充气轮胎的支撑体结构、非充气轮胎及车辆，通过设置弹性的剪切件以及两个剪切结构，两个剪切结构的其中一者连接在内缓冲层的外壁面上并朝向靠近外缓冲层的方向延伸，两个剪切结构的其中另一者连接在外缓冲层的内壁面上并朝向靠近内缓冲层的方向延伸，也就是说，两个剪切结构的一端分别连接在内缓冲层和外缓冲层上，两个剪切结构的另一端分别朝向相互靠近的方向延伸设置。剪切件连接在两个剪切结构之间，且任一剪切结构在沿非充气轮胎的周向上的投影至少部分地位于剪切件所在轮廓的区域范围内，剪切件在沿非充气轮胎的周向上的投影位于剪切结构所在轮廓的区域范围内。剪切件在两个剪切结构朝向相互靠近或者远离的方向移动时能够发生弹性变形。两个剪切结构的背离剪切件的一端均具有夹角，两个夹角分设在剪切件在沿内缓冲层至外缓冲层的方向上的中心线的两侧，两个夹角内均设置有弹性的连接件，连接件具有相交设置的第一弹性臂和第二弹性臂，第一弹性臂和第二弹性臂相背的一面分别连接在夹角的两个角臂上，连接件在两个角臂朝向相互靠近或者远离的方向移动时可弹性的开合。具体使用时，当支撑体结构在承受径向载荷时，作用在剪切结构上的载荷，包括沿其自身传递的切向力以及与其垂直的垂向力，这样两个剪切结构在切向力的作用下朝向相互靠近或者相互远离的方向发生切向位移，使得剪切件发生弹性的剪切变形，剪切件不仅可以吸收和缓冲两个剪切结构的切向力，还施加给两个剪切结构反向的切向力，使两个剪切结构发生反向的切向位移以复位，这样设置使得支撑体结构在承受径向载荷时，受力比较均匀，从而在一定程度上避免了支撑体结构因发生应力集中而出现弯曲或断裂等疲劳破坏的现象发生，提升了支撑体结构的疲劳耐久性能，有助于延长支撑体结构以及具有该支撑体结构的非充气轮胎的使用寿命。同时，由于两个剪切结构的夹角内分别设置有弹性的连接件，所以两个剪切结构的夹角在垂向力的作用下开合时，位于夹角内的连接件发生弹性的开合变形，也就是说，连接件在对应的夹角开合时能够沿其周向发生周向弹性变形，使得两个剪切结构在垂向力的作用下受力比较均匀，进一步避免了支撑体结构发生弯曲或断裂等疲劳破坏，进一步提升了支撑体结构的疲劳耐久性能，延长了其受用寿命。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所述的非充气轮胎的支撑体结构的结构示意图；

图2为图1中的A部的局部放大图；

图3为图2的剖视图；

图4为本申请实施例所述的非充气轮胎的支撑体结构的受力示意图；

图5为本申请实施例所述的非充气轮胎的支撑体结构的剪切变形示意图；

图6为本申请实施例所述的非充气轮胎的支撑体结构的连接件的变形示意图；

图7为本申请另一实施例所述的非充气轮胎的支撑体结构的结构示意图；

图8为本申请又一实施例所述的非充气轮胎的支撑体结构的结构示意图；

图9为本申请又一实施例所述的非充气轮胎的支撑体结构的剪切件的结构示意图；

图10为本申请另一实施例所述的非充气轮胎的支撑体结构的剪切件的结构示意图；

图11为本申请又一实施例所述的非充气轮胎的支撑体结构的剪切件的结构示意图；

图12为图11中B部的局部放大图；

图13为本申请另一实施例所述的非充气轮胎的轴测图；

图14为本申请另一实施例所述的非充气轮胎的正视图。

其中，10、支撑体结构；1、剪切结构；11、连接杆；12、剪切杆；101、剪切主体；2、剪切件；21、剪切孔；22、剪切筋；3、连接件；31、弹性连接层；311、第一弹性臂；312、第二弹性臂；32、加强层；33、导向层；34、弹性部；100、非充气轮胎；20、内缓冲层；30、外缓冲层；40、剪切带；50、胎面。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本申请的上述目的、特征和优点，下面将对本申请的方案进行进一步描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但本申请还可以采用其他不同于在此描述的方式来实施；显然，说明书中的实施例只是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。

非充气轮胎具有防爆胎、免气压维护、安全性能高等一系列优点，且其具有巨大的结构设计空间和材料设计空间，成为轮胎行业未来的发展方向之一。

非充气轮胎通常包括内缓冲层、外缓冲层以及支撑体结构，支撑体结构布置在内缓冲层和外缓冲层之间，并分别与内缓冲层的外壁面和外缓冲层的内壁面连接。支撑体结构为非充气轮胎主要的承载受力部件。非充气轮胎在承受径向载荷时，接地区域的支撑体结构受压而长度缩短，非接地区域的支撑体结构受一定的拉伸发生伸长变形，因此，非充气轮胎往往通过支撑体结构的变形来实现径向承载。

然而，对于非充气轮胎来说，其支撑体结构在承受径向载荷时，往往受力不均匀，有应力集中点，容易发生应力集中现象，导致支撑体结构发生弯曲或断裂等疲劳破坏，支撑体结构的疲劳耐久性能较差，使用寿命较低。

针对上述缺陷，本实施例提供一种非充气轮胎的支撑体结构、非充气轮胎及车辆，通过对支撑体结构进行改进，使支撑体结构在发生变形时，受力比较均匀，不易产生应力集中的问题，从而在一定程度上避免了支撑体结构在承受径向载荷时发生弯曲或断裂等疲劳破坏的现象发生，提升了支撑体结构的疲劳耐久性能，延长了支撑体结构以及具有该支撑体结构的非充气轮胎的使用寿命。

参考图1至图14所示，本实施例提供一种非充气轮胎100的支撑体结构10（以下简称支撑体结构10），该支撑体结构10布置在非充气轮胎100的内缓冲层20和外缓冲层30之间，主要起到支撑和缓冲减震的作用。

具体的，参考图1和图4所示，该支撑体结构10包括两个剪切结构1以及弹性的剪切件2，两个剪切结构1的其中一者连接在内缓冲层20的外壁面上，并朝向靠近外缓冲层30的方向延伸，两个剪切结构1的其中另一者连接在外缓冲层30的内壁面上，并朝向靠近内缓冲层20的方向延伸，也就是说，两个剪切结构1的一端分别连接在内缓冲层20和外缓冲层30上，两个剪切结构1的另一端分别朝向相互靠近的方向延伸设置。

在一些实现方式中，两个剪切结构的一端比如可以分别粘接在内缓冲层和外缓冲层上。

在另一些实现方式中，两个剪切结构的一端比如热熔焊接在内缓冲层和外缓冲层上。

具体实现时，剪切结构1比如可以由增强玻纤树脂杆、橡胶复合制成，即将玻纤树脂杆嵌入在橡胶基体中。

剪切件2连接在两个剪切结构1之间，且任一剪切结构1在沿非充气轮胎的周向上的投影至少部分地位于剪切件2所在轮廓的区域范围内，剪切件2在沿非充气轮胎的周向上的投影位于剪切结构1所在轮廓的区域范围内，剪切件2在两个剪切结构1朝向相互靠近或者远离的方向移动时能够发生弹性变形。

具体实现时，其中一个剪切结构1在沿非充气轮胎100的周向上的投影的部分位于其中另一个剪切结构1所在的轮廓的区域范围内，而且剪切件2在沿非充气轮胎的周向上的投影位于每个剪切结构1所在轮廓的区域范围内，从而使得两个剪切结构1在沿内缓冲层20至外缓冲层30的方向上具有重合部分，剪切件2夹设在两个剪切结构1的重合部分之间，并与两个剪切结构1分别固定连接，即剪切件2在沿非充气轮胎100的周向上的两个外壁面分别与两个剪切结构1连接，剪切件2、两个剪切结构1在沿内缓冲层20至外缓冲层30的方向上具有重合部分。

参考图4和图5所示，当支撑体结构10在承受径向载荷时，作用在剪切结构1上的载荷F，包括与该剪切结构1垂直的垂向力f1以及沿该剪切结构1自身传递的切向力f2，这样两个剪切结构1在切向力的作用下朝向相互靠近或者相互远离的方向发生切向位移，使得剪切件2发生弹性的剪切变形，剪切件2不仅可以吸收和缓冲两个剪切结构1的切向力，起到缓冲减震的作用，还施加给两个剪切结构1反向的切向力，使两个剪切结构1发生反向的切向位移以复位，起到支撑作用，这样设置使得支撑体结构10在承受径向载荷时，受力比较均匀，从而在一定程度上避免了支撑体结构10因发生应力集中而出现弯曲或断裂等疲劳破坏的现象发生，提升了支撑体结构10的疲劳耐久性能，有助于延长支撑体结构10以及具有该支撑体结构10的非充气轮胎100的使用寿命。

参考图4和图5所示，同一个支撑体结构10，位于上方的剪切结构1连接在内缓冲层20上，定义为径向内侧剪切结构1。位于下方的剪切结构1连接在外缓冲层30上，定义为径向外侧剪切结构1。示例性地，参考图5所示，当支撑体结构10在承受径向载荷时，径向内侧剪切结构1受到箭头向下的切向力f2，径向内侧剪切结构1向下发生切向位移；径向外侧剪切结构1在地面的反作用力下受到箭头向上的切向力f2，径向外侧剪切结构1向上发生切向位移。两个切向力都作用在剪切件2上，剪切件2发生弹性的剪切变形，并施加给两个剪切结构1反向的切向力，剪切件2不仅起到吸收和缓冲振动的作用，还使得两个剪切结构1发生反向的切向位移以复位起到支撑作用，从而使得两个剪切结构1以及两个剪切结构1与剪切件2之间的受力比较均匀，避免了在支撑体结构10上出现应力集中点，从而避免了因应力集中而发生弯曲或断裂等疲劳破坏的现象发生，提升了支撑体结构10的疲劳耐久性能，延长了支撑体结构10以及具有该支撑体结构10的非充气轮胎100的使用寿命。

剪切件2比如可以粘接在两个剪切结构1上，当然，剪切件2比如也可以与其中一个剪切结构1一体成型，与其中另一个剪切结构1采用粘接或热熔焊接的方式连接在一起。

在一些实现方式中，剪切件2比如可以采用橡胶或者泡沫制成，弹性的剪切变形比较均匀，没有应力集中。

参考图1至图4所示，两个剪切结构1的背离剪切件2的一端均具有夹角，两个夹角分设在剪切件2在沿内缓冲层20至外缓冲层30的方向上的中心线（参考图1中的直线O）的两侧，两个夹角内均设置有弹性的连接件3，连接件3具有相交设置的第一弹性臂311和第二弹性臂312，第一弹性臂311和第二弹性臂312相背的一面分别连接在夹角的两个角臂上，连接件3在两个角臂朝向相互靠近或者远离的方向移动时可弹性的开合。

也就是说，径向内侧剪切结构1的朝向内缓冲层20的一端具有夹角，径向外侧剪切结构1的朝向外缓冲层30的一端也具有夹角连接，径向内侧剪切结构1的夹角与径向外侧剪切结构1的夹角分设在剪切件2的中心线O的两侧，使得支撑体结构10的结构稳定性较高，径向刚度较高，进一步提高了其疲劳耐久性能。

由于两个剪切结构1的夹角内分别设置有弹性的连接件3，所以两个剪切结构1的夹角在垂向力f1的作用下开合时，位于夹角内的连接件3发生弹性的开合变形（参考图3和图6中的双箭头曲线R所示），也就是说，连接件3在对应的夹角开合时能够沿其周向发生周向弹性变形，使得两个剪切结构1在垂向力的作用下受力比较均匀，进一步避免了支撑体结构10发生弯曲或断裂等疲劳破坏，进一步提升了支撑体结构10的疲劳耐久性能，延长了其受用寿命。

具体实现时，连接件3的第一弹性臂311和第二弹性臂312之间的夹角与对应的剪切结构1端部的夹角相匹配。

本申请提供的支撑体结构10，通过设置弹性的剪切件2以及两个剪切结构1，两个剪切结构1的其中一者连接在内缓冲层20的外壁面上并朝向靠近外缓冲层30的方向延伸，两个剪切结构1的其中另一者连接在外缓冲层30的内壁面上并朝向靠近内缓冲层20的方向延伸，也就是说，两个剪切结构1的一端分别连接在内缓冲层20和外缓冲层30上，两个剪切结构1的另一端分别朝向相互靠近的方向延伸设置。剪切件2连接在两个剪切结构1之间，且任一剪切结构1在沿非充气轮胎的周向上的投影至少部分地位于剪切件2所在轮廓的区域范围内，剪切件2在沿非充气轮胎的周向上的投影位于剪切结构1所在轮廓的区域范围内。剪切件2在两个剪切结构1朝向相互靠近或者远离的方向移动时能够发生弹性变形。两个剪切结构1的背离剪切件2的一端均具有夹角，两个夹角分设在剪切件2在沿内缓冲层20至外缓冲层30的方向上的中心线的两侧，两个夹角内均设置有弹性的连接件3，连接件3具有相交设置的第一弹性臂311和第二弹性臂312，第一弹性臂311和第二弹性臂312相背的一面分别连接在夹角的两个角臂上，连接件3在两个角臂朝向相互靠近或者远离的方向移动时可弹性的开合。具体使用时，当支撑体结构10在承受径向载荷时，作用在剪切结构1上的载荷，包括沿其自身传递的切向力以及与其垂直的垂向力，这样两个剪切结构1在切向力的作用下朝向相互靠近或者相互远离的方向发生切向位移，使得剪切件2发生弹性的剪切变形，剪切件2不仅可以吸收和缓冲两个剪切结构1的切向力，还施加给两个剪切结构1反向的切向力，使两个剪切结构1发生反向的切向位移以复位，这样设置使得支撑体结构10在承受径向载荷时，受力比较均匀，从而在一定程度上避免了支撑体结构10因发生应力集中而出现弯曲或断裂等疲劳破坏的现象发生，提升了支撑体结构10的疲劳耐久性能，有助于延长支撑体结构10以及具有该支撑体结构10的非充气轮胎100的使用寿命。同时，由于两个剪切结构1的夹角内分别设置有弹性的连接件3，所以两个剪切结构1的夹角在垂向力的作用下开合时，位于夹角内的连接件3发生弹性的开合变形，也就是说，连接件3在对应的夹角开合时能够沿其周向发生周向弹性变形，使得两个剪切结构1在垂向力的作用下受力比较均匀，进一步避免了支撑体结构10发生弯曲或断裂等疲劳破坏，进一步提升了支撑体结构10的疲劳耐久性能，延长了其受用寿命。

在一些实施例中，参考图1至图4所示，剪切结构1包括连接杆11和剪切杆12。连接杆11连接在内缓冲层20的外壁面或外缓冲层30的内壁面上，剪切杆12的一端连接在连接杆11上，并与连接杆11之间形成夹角，剪切件2连接在两个剪切结构1的剪切杆12之间。

示例性地，径向内侧剪切结构1的连接杆11连接在内缓冲层20的外壁面上，径向内侧剪切结构1的剪切杆12朝向靠近外缓冲层30的方向向外延伸，径向内侧剪切结构1的连接杆11和剪切杆12之间具有夹角，夹角内连接有可开合的弹性的连接件3，结构简单，容易制作，连接稳定且可靠。同时，在受到径向载荷时，径向内侧剪切结构1的连接杆11和剪切杆12之间的夹角开合时，连接件3随之开合，发生周向变形，从而避免了在该夹角处发生应力集中，进一步提高了支撑体结构10的使用寿命和疲劳性能，使用安全性较高。

径向外侧剪切结构1的连接杆11连接在外缓冲层30的内壁面上，径向外侧剪切结构1的剪切杆12朝向靠近内缓冲层20的方向向内延伸，径向外侧剪切结构1的连接杆11和剪切杆12之间具有夹角，夹角内连接有可开合的弹性的连接件3，结构简单，容易制作，连接稳定且可靠。同时，在受到径向载荷时，径向外侧剪切结构1的连接杆11和剪切杆12之间的夹角开合时，连接件3随之开合，发生周向变形，从而避免了在该夹角处发生应力集中，进一步提高了支撑体结构10的使用寿命和疲劳性能，使用安全性较高。

每个支撑体结构10中，两个剪切结构1的剪切杆12，其中一个剪切杆12在沿非充气轮胎100的周向上的投影的部分位于其中另一个剪切杆12所在的轮廓的区域范围内，而且剪切件2在沿非充气轮胎的周向上的投影位于每个剪切杆12所在轮廓的区域范围内，剪切件2连接在两个剪切结构1的剪切杆12之间，并与两个剪切杆12分别固定连接，即剪切件2在沿非充气轮胎100的周向上的两个外壁面分别与两个剪切杆12连接，从而使得剪切件2、两个剪切杆12在沿内缓冲层20至外缓冲层30的方向上具有重合部分，在支撑体结构10受到径向载荷时，剪切件2能够发生剪切变形，受力均匀，避免了出现应力集中而发生弯曲、断裂等疲劳破坏的现象发生，疲劳性能较高。

连接杆11的设置，增大了剪切结构1与对应的缓冲层之间的连接面积，有助于提高连接强度和径向支撑强度，使得支撑体结构10可以起到更好的支撑和减震作用。

在一些实施例中，参考图2和图3所示，连接杆11与剪切杆12断开设置，连接件3的一侧与连接杆11粘接，连接件3的另一侧与剪切杆12粘接。

示例性地，参考图2和图3所示，连接件3的第一弹性臂311粘接在连接杆11上，连接件3的第二弹性臂312粘接在剪切杆12上。

第一弹性臂311外壁面的形状与对应的连接杆11的形状相匹配，第二弹性臂312外壁面的形状与对应的剪切杆12的形状相匹配，贴合性好，便于连接。

在另一些实施例中，连接杆与剪切杆一体成型，整体性好，结构强度较高，使得支撑体结构可以起到更好的径向承载作用。

具体实现时，连接杆与剪切杆的结合处具有过渡圆弧，连接件至少连接在过渡圆弧处，进一步避免了在连接杆与剪切杆之间的夹角处出现应力集中现象，从而提升了疲劳性能。

在一些实施例中，参考图1所示，剪切杆12所在的平面与非充气轮胎100的径向（参考图1中的径向线r）之间的夹角α不大于90°，便于连接件3发生弹性的周向变形。

具体实现时，两个剪切结构1的夹角比如可以相等，这样两个剪切结构1关于剪切件2可以对称设置，使得支撑体结构10的结构稳定性较高，支撑强度更高，受力更加均匀。

在一些实施例中，参考图1所示，剪切件2具有与剪切杆12平行的中心线O，剪切件2的中心线O与非充气轮胎100的径向r之间的夹角β不大于90°，便于连接件3发生弹性的周向变形。

具体实现时，两个剪切结构1的夹角比如可以相等，这样两个剪切结构1关于剪切件2比如可以对称设置，使得支撑体结构10的结构稳定性较高，支撑强度更高，受力更加均匀。

在一些实施例中，参考图10所示，剪切件2为剪切块，剪切块上开设有剪切孔21。

通过在剪切块上开设剪切孔21，在结构相同的情况下，增大了剪切块的剪切变形量，从而提高了支撑体结构10及非充气轮胎100的缓冲减震性能。

具体实现时，剪切孔21比如可以是圆形孔、椭圆形孔等。

在一些实现方式中，剪切孔21至少为两个，至少两个剪切孔21成行成列且间隔排布，进一步增大了剪切块的剪切变形量，从而进一步提高了支撑体结构10及非充气轮胎100的缓冲减震性能。

在另一些实现方式中，比如可以增大剪切块的厚度，即剪切块在沿两个剪切杆12之间的垂直连线方向上的尺寸，也可以增大剪切块的剪切变形量。

在一些实施例中，参考图11所示，剪切件2包括至少两个剪切筋22，至少两个剪切筋22在沿内缓冲层20至外缓冲层30的方向上间隔设置，且各剪切筋22的两端分别连接比如粘接在两个剪切结构1上，具体的是，各剪切筋22的两端分别粘接在两个剪切结构1的剪切杆12上。

通过在两个剪切结构1的剪切杆12之间连接多个间隔排布的剪切筋22，有利于剪切件2发生剪切变形，从而便于提高剪切件2的剪切变形量，进而便于提高支撑体结构10及非充气轮胎100的缓冲减震性能。

具体实现时，参考图12所示，沿剪切筋22的长度方向，各剪切筋22的中间区域的厚度小于各剪切筋22的两端的厚度，即每个剪切筋22形成为中间薄、两端厚的形状，进一步利于剪切件2发生剪切变形。

在一些实现方式中，沿剪切筋的中间至剪切筋的两端的方向上，剪切筋的厚度比如可以依次线性递增，剪切筋的外壁面形成为平滑外壁。

在另一些实现方式中，沿剪切筋的中间至剪切筋的两端的方向上，剪切筋的厚度比如可以阶梯型递增。

在一些实施例中，参考图3所示，连接件3均包括弹性连接层31、加强层32、导向层33以及两个弹性部34。弹性连接层31包括相交的第一弹性臂311和第二弹性臂312，加强层32连接在第一弹性臂311和第二弹性臂312相对的一面上，导向层33连接在加强层32的背离弹性连接层31的一面上，两个弹性部34分别连接在导向层33的两端，并分别与加强层32连接。

在一些实现方式中，弹性连接层31、弹性部34比如可以采用橡胶或聚氨酯等高分子材料制成，主要起到包裹加强层32和导向层33的作用。

加强层32比如可以是加捻带束钢丝或加捻纤维等柔性材料的加强带，具有抗拉不抗压特性。

导向层33的内部填充有硬质玻纤复合材料，硬质玻纤复合材料的排布方向为圆周的径向（参考图6中的线条L所示），即沿内部小圆弧指向外部大圆弧的方向），硬质玻纤复合材料呈现辐射状密集排布，主要起到将径向变形转化为周向变形的作用。

变形过程如图6所示，闭合过程中，连接件3由虚线位置闭合至实线位置，在变形的过程中，导向层33所在的区域仅发生周向变形，参考图6中的线条L所示，导向层33所在的区域并不会发生径向弯曲。

其中，弹性连接层31、加强层32、导向层33、两个弹性部34比如可以一体成型。弹性连接层31、加强层32、导向层33、两个弹性部34共同形成为仿生双壳类铰接结构，弹性开合方便，便于将将径向变化转化为周向变形。

具体使用时，参考图3所示，连接杆11与剪切杆12在朝向相互靠近的方向挤压闭合过程中，导向块将发生周向变形，同时也带动加强层32发生弹性的拉伸，从而实现了将径向变化转化为周向变形，实现了连接件3延伸周向的有效的弹性开合。

在一些实施例中，参考图7至图9所示，与内缓冲层20连接的剪切结构1包括两个剪切主体101，两个剪切主体101沿非充气轮胎100的周向依次设置，与外缓冲层30连接的剪切结构1夹设在两个剪切主体101之间，并与两个剪切主体101之间均设置有剪切件2，也就是说，每个支撑体结构10的中部设置有两个剪切件2，进一步提升了支撑体结构10的剪切变形量，使得支撑体结构10的受力更加均匀，从而进一步避免了支撑体结构10因发生应力集中而出现弯曲或断裂等疲劳破坏的现象发生，进一步提升了支撑体结构10的疲劳耐久性能和使用寿命。

在一些实现方式中，每个剪切主体101比如可以形成为V形结构，V形结构的闭合角处比如可以平滑过渡。V形结构的闭合角处也可以设置上述的弹性的连接件3。

当然，参考图8所示，径向内侧剪切结构1比如可以是一个倒V形结构的剪切主体101，径向外侧剪切结构1比如也可以是一个倒V形结构的剪切主体101，两个倒V形结构的剪切主体101沿支撑体结构10的径向具有重合部分，径向外侧剪切结构1的外壁与径向内侧剪切结构1的内壁之间分别具有剪切件2。

在一些实施例中，与外缓冲层连接的剪切结构包括两个剪切主体，两个剪切主体沿非充气轮胎的周向依次设置，与内缓冲层连接的剪切结构夹设在两个剪切主体之间，并与两个剪切主体之间均设置有剪切件，也就是说，每个支撑体结构的中部设置有两个剪切件，进一步提升了支撑体结构的剪切变形量，使得支撑体结构的受力更加均匀，从而进一步避免了支撑体结构因发生应力集中而出现弯曲或断裂等疲劳破坏的现象发生，进一步提升了支撑体结构的疲劳耐久性能和使用寿命。

本实施例还提供一种非充气轮胎100，该非充气轮胎100包括内缓冲层20、外缓冲层30以及多个支撑体结构10。

其中，内缓冲层20和外缓冲层30同轴设置，外缓冲层30沿非充气轮胎100的周向围设在内缓冲层20的外侧。

多个支撑体结构10沿非充气轮胎100的周向间隔设置在外缓冲层30和内缓冲层20之间，各支撑体结构10的一端连接在内缓冲层20的外壁面上，各支撑体结构10的另一端连接在外缓冲层30的内壁面上。

在一些实现方式中，各支撑体结构10的两端分别粘接在内缓冲层20的外壁面和内缓冲层20的外壁面上。

另外，参考图13和图14所示，非充气轮胎100还包括剪切带40和胎面50。剪切带40沿非充气轮胎100的周向粘接在外缓冲层30的外壁面上，胎面50沿非充气轮胎100的周向粘接在剪切带40的外壁面上。

剪切带40主要起到保持圆周刚度的作用，也起到一部分的承载。剪切通常采用复合材料制成的增强层剪切带，其基体材料比如可以是橡胶等高分子弹性体材料，增强材料比如可以是钢丝、尼龙、玻纤等。

参考图3至图5所示，非充气轮胎100的支撑体结构10在承受径向载荷时，来源于车轴的载荷F，作用在支撑体结构10的剪切结构1上的载荷，包括与剪切结构1垂直的垂向力f1以及沿着剪切结构1自身传递的切向力f2，垂向力f1使得第一连接件3和第二连接件3发生周向变形，切向力f2将使得剪切件2发生均匀的剪切变形，从而在一定程度上避免了支撑体结构10因受力不均匀而出现应力集中导致断裂或弯曲的现象发生，提升了支撑体的疲劳耐久性能，从而延长了支撑体结构10以及具有该支撑体结构10的非充气轮胎100的使用寿命。

本实施例中的支撑体结构10与上述实施例提供的支撑体结构10的具体结构和实现原理相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述实施例的描述。

本实施例还提供一种车辆，该车辆包括非充气轮胎。

本实施例中的非充气轮胎与上述实施例提供的非充气轮胎的具体结构和实现原理相同，并能带来相同或者类似的技术效果，在此不再一一赘述，具体可参照上述实施例的描述。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所述的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种非充气轮胎的支撑体结构（10），所述非充气轮胎包括同轴设置的内缓冲层（20）和外缓冲层（30），所述外缓冲层（30）围设在所述内缓冲层（20）的外侧，其特征在于，所述支撑体结构（10）包括两个剪切结构（1）以及弹性的剪切件（2）；

两个所述剪切结构（1）的其中一者连接在所述内缓冲层（20）的外壁面上，并朝向靠近所述外缓冲层（30）的方向延伸，两个所述剪切结构（1）的其中另一者连接在所述外缓冲层（30）的内壁面上，并朝向靠近所述内缓冲层（20）的方向延伸；所述剪切件（2）连接在两个所述剪切结构（1）之间，且任一剪切结构（1）在沿所述非充气轮胎的周向上的投影至少部分地位于所述剪切件（2）所在轮廓的区域范围内，所述剪切件（2）在沿所述非充气轮胎的周向上的投影位于剪切结构（1）所在轮廓的区域范围内，所述剪切件（2）在两个所述剪切结构（1）朝向相互靠近或者远离的方向移动时能够发生弹性变形；

两个所述剪切结构（1）的背离所述剪切件（2）的一端均具有夹角，两个所述夹角分设在所述剪切件（2）在沿所述内缓冲层（20）至所述外缓冲层（30）的方向上的中心线的两侧，两个所述夹角内均设置有弹性的连接件（3），所述连接件（3）具有相交设置的第一弹性臂（311）和第二弹性臂（312），所述第一弹性臂（311）和所述第二弹性臂（312）相背的一面分别连接在所述夹角的两个角臂上，连接件（3）在两个所述角臂朝向相互靠近或者远离的方向移动时可弹性的开合；

所述剪切结构（1）包括连接杆（11）和剪切杆（12）；

所述连接杆（11）连接在所述内缓冲层（20）的外壁面或外缓冲层（30）的内壁面上，所述剪切杆（12）的一端连接在所述连接杆（11）上，并与所述连接杆（11）之间形成所述夹角，所述剪切件（2）连接在两个所述剪切结构（1）的剪切杆（12）之间。

2.根据权利要求1所述的非充气轮胎的支撑体结构（10），其特征在于，所述连接杆（11）与所述剪切杆（12）断开设置，所述连接件（3）的一侧与所述连接杆（11）粘接，所述连接件（3）的另一侧与所述剪切杆（12）粘接；

或者，所述连接杆（11）与所述剪切杆（12）一体成型，且所述连接杆（11）与所述剪切杆（12）的结合处具有过渡圆弧，所述连接件（3）至少连接在所述过渡圆弧处。

3.根据权利要求1所述的非充气轮胎的支撑体结构（10），其特征在于，所述剪切杆（12）所在的平面与所述非充气轮胎的径向之间的夹角不大于90°；

和/或，所述剪切件（2）具有与所述剪切杆（12）平行的中心线，所述剪切件（2）的中心线与所述非充气轮胎的径向之间的夹角不大于90°。

4.根据权利要求1所述的非充气轮胎的支撑体结构（10），其特征在于，所述剪切件（2）为剪切块，所述剪切块上开设有剪切孔（21）；所述剪切孔（21）至少为两个，至少两个所述剪切孔（21）成行成列且间隔排布。

5.根据权利要求1所述的非充气轮胎的支撑体结构（10），其特征在于，所述剪切件（2）包括至少两个剪切筋（22），至少两个所述剪切筋（22）在沿所述内缓冲层（20）至所述外缓冲层（30）的方向上间隔设置，且各所述剪切筋（22）的两端分别连接在两个所述剪切结构（1）上；

沿所述剪切筋（22）的长度方向，各所述剪切筋（22）的中间区域的厚度小于各所述剪切筋（22）的两端的厚度。

6.根据权利要求1所述的非充气轮胎的支撑体结构（10），其特征在于，所述连接件（3）均包括弹性连接层（31）、加强层（32）、导向层（33）以及两个弹性部（34）；

所述弹性连接层（31）包括相交的所述第一弹性臂（311）和所述第二弹性臂（312），所述加强层（32）连接在所述第一弹性臂（311）和所述第二弹性臂（312）相对的一面上，所述导向层（33）连接在所述加强层（32）的背离所述弹性连接层（31）的一面上，两个所述弹性部（34）分别连接在所述导向层（33）的两端，并分别与所述加强层（32）连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的非充气轮胎的支撑体结构（10），其特征在于，与所述内缓冲层（20）连接的剪切结构（1）包括两个剪切主体（101），两个剪切主体（101）沿所述非充气轮胎的周向依次设置，与所述外缓冲层（30）连接的剪切结构（1）夹设在两个所述剪切主体（101）之间，并与两个所述剪切主体（101）之间均设置有所述剪切件（2）；

或者，与所述外缓冲层（30）连接的剪切结构（1）包括两个剪切主体（101），两个剪切主体（101）沿所述非充气轮胎的周向依次设置，与所述内缓冲层（20）连接的剪切结构（1）夹设在两个所述剪切主体（101）之间，并与两个所述剪切主体（101）之间均设置有所述剪切件（2）。

8.一种非充气轮胎，其特征在于，包括内缓冲层（20）、外缓冲层（30）以及多个如权利要求1至7任一项所述的非充气轮胎的支撑体结构（10）；

多个所述非充气轮胎的支撑体结构（10）沿所述非充气轮胎的周向间隔设置在所述外缓冲层（30）和所述内缓冲层（20）之间。

9.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求8所述的非充气轮胎。