具体实施方式

本发明公开了具有仿生牙齿结构的非充气弹性体轮胎，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进相关结构得以实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明当中。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

为了使本领域技术人员能够更好的理解本发明，下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

具有仿生牙齿结构的非充气弹性体轮胎，包括内圆周连接构件40、外圆周连接构件20和支撑柱30，所述支撑柱30在所述内圆周连接构件40与外圆周连接构件20之间延伸并将所述内圆周连接构件40连接到外圆周连接构件20，所述支撑柱30分别与内圆周连接构件40、外圆周连接构件20匹配连接，所述支撑柱30具有一定弧度向胎侧外弯曲，所述支撑柱30在轮胎轴向对应设置两个并呈镜像对称排布，形成“牙齿”形状的支撑对，所述支撑柱30在靠近内圆周连接构件部分厚度减小，所述支撑柱在靠近外圆周连接构件部分厚度增大。

本发明的非充气弹性体轮胎的外圆周连接构件20和支撑对形状类似牙床和牙齿结构，支撑柱的牙齿结构类似最坚硬的牙齿器官，牙齿的轮廓结构使支撑柱30具有较大的刚度，本发明的支撑对呈现“牙齿”轮廓的仿生牙齿非充气轮胎，它可提高轮胎的承载能力，并延长轮胎的使用寿命，避免了轮胎行驶过程中因刺扎漏气、爆胎等无法使用的缺点，提高了轮胎的行驶安全性和可靠性。而支撑柱30根部为仿牙床结构的外圆周连接构件20，作为牙齿的承载体，能够很好的分散“牙齿”状支撑柱所受应力，不仅提高轮胎的承载能力，而且中间厚两侧薄的结构可以很好地分散来自路面的震动和冲击，并使接地压力分布均匀，提高轮胎的行驶里程。常见非充气轮胎结构在受力时均在胎侧内变形，而本发明的仿生牙齿非充气轮胎在承载变形时向胎侧外弯曲，更接近充气轮胎的变形情况，有利于减震性能的提高，这种结构可在多种车辆的轮胎上应用。

进一步的，本发明支撑柱20用于承担车辆负荷，与常见的非充气轮胎沿轮胎周向变形不同，本发明的支撑柱朝向胎外侧弯曲变形，更贴近充气轮胎的变形情况，能够更好地缓冲来自路面的震动和冲击；本发明提供的支撑柱30内侧具有第一形状曲线301，所述支撑柱外侧具有第二形状曲线302，所述第一形状曲线301的曲率半径R₁的范围为160mm≤R₁≤400mm，所述第二形状曲线302的曲率半径R₅范围为100mm≤R₅≤350mm；所述支撑柱30与外圆周连接构件20接触处具有第三形状曲线303，所述第三形状曲线的曲率半径R₄范围为60mm≤R₄≤300mm；如此支撑柱20在轮胎行驶过程中起到主要支撑和缓冲作用，需要具备一定的刚度以承载车辆重量，上述必要的弧度参数使支撑柱向胎外侧弯曲变形以起到缓冲作用，适度的厚度变化以减轻轮胎重量。

本发明提供的外圆周连接构件20呈现“牙床”形状轮廓，所述外圆周连接构件20中间较两侧厚，能有效分散轮胎的接地压力和缓冲地面的冲击震动，提高轮胎的耐磨性和使用寿命。所述外圆周连接构件中间部分向外突出形成凸起部201，所述外圆周连接构件两侧部分均向内凹陷形成内凹部202；所述支撑柱30根部的形状与所述外圆周连接构件20的凸起部201和内凹部202相匹配形成类似于牙床和牙齿结构紧密连接匹配的状态；外圆周连接构件20为外层环仿生“牙床”轮廓，用来固定支撑柱以及贴合胎面花纹块，因轮胎与地面接触时，接地压力从接触中心向四周递减，故外层环中间要比两侧厚，类似牙床结构，可分散接地压力，减少应力集中，减轻轮胎重量，提高轮胎的使用寿命。

所凸起部201的曲率半径R₂范围为240mm≤R₂≤500mm；所内凹部202的曲率半径R₃范围为150mm≤R₃≤400mm，能够更好的分散接地压力，减少应力集中，减轻轮胎重量，提高轮胎的使用寿命。

本实施中，本发明所提供的若干个支撑柱30沿环向阵列方式排布，所述支撑对的数量在30到40对之间。本发明所提供的内圆周连接构件40经配置连接到轮毂，所述外圆周连接构件20与所述内圆周连接构件20沿轮胎径向间隔开，并经配置连接到轮胎胎面10。

本发明提供的非充气弹性体轮胎的成型加工可以采用如下两种方案：第一种方案是该轮胎的胎面10利用挤出机挤出胎面半成品，用于硫化贴合在支撑体30连接的外圆周连接构件20上，支撑体30可利用聚氨酯进行注射或浇注一次成型，并在注射或浇注前将胎面半成品放置于轮胎模具中，从而完成胎面与支撑30的贴合和硫化成型。第二种方案是全部用聚氨酯材料注射或浇注成型胎面10和支撑体30，该成型方法简单，生产效率高，产品质量易于保证。

将本发明提供的非充气轮胎具有同规格充气轮胎的承载能力和静刚度特点，如图5所示。图5显示，本发明提供的具有仿生牙齿结构的非充气弹性体轮胎在承载能力和静刚度性能上可与同规格或相近规格充气轮胎接近。

对本发明提供的非充气轮胎的性能进行模拟计算，并与充气轮胎检测结果相比较，如表1所示。

表1本发明的非充气轮胎性能数据

表1数据显示，在负荷相同的情况下，该非充气轮胎的垂直变形量稍小，有利于提高减震效果。另外，接地压力最大值明显小于充气轮胎的实测值，接地压力更加均匀，有利于提高轮胎的耐磨性和行驶里程。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。