众所周知，自从最初研制轮胎以来，许多技术方案已经提出以解决 轮胎在瘪轮胎，即，放气轮胎的状态下的有关问题。实际上，该问题不 仅在正常行驶中穿孔时很重要，而且也关系到军事车辆，例如关系到子 弹引起的穿孔。
为了简洁起见，不准备提及以采用各种密封剂必须安装在轮圈上的 机械装置、特种轮圈、海绵状镶件等为基础的各种方案，为了找到现有 技术中的大量技术方案，只要考虑自我支承的，即，能够在泄气的零压 力下承受载荷的轮胎结构就足够了，但是，这些技术方案迄今为止并未 产生令人满意的效果。
在这方面应首先提到的是，在沿直线行驶的轮胎中，承受压缩的唯 一成分是内含的空气，而整个轮胎可以被看作是一个抗拉结构，即，在 轮胎中所有支承载荷的构件是在拉力下工作的。
在一个轮胎的情形中，压缩应力可以理解为一种受力状态，其中， 力的张力的流体静力学分量和变形的张量具有负值。
显然，当没有内部空气压力时，如果结构准备继续承受施加的载荷， 结构就必须包括在压缩下工作的构件。
当这些构件是弹性材料制成时，这些构件一般不仅涉及轮胎重量的 明显增加，而也涉及由于弹性滞后引起的功率吸收的显著增加，从而涉 及到轮胎滚动阻力及其工作温度的显著增加。
在与这种方法有关的现有技术的方案中，可以提到以下文件：
美国专利第5,238,040号公开了一种轮胎侧壁结构，这种结构除了 承受拉应力的加强帘线外还包括三个透镜状镶件。所述镶件承受复杂的 应力状态，其包括负的流体静力分量或压缩分量。
这种轮胎的滚动阻力虽然小于其它以相同原理为基础的轮胎(例如 包括一个加强轮胎侧壁的透镜状构件)，但仍然显著大于标准轮胎的典 型滚动阻力。
美国专利第3,708,007号描述了一种轮胎，该轮胎含有两个环形加 强构件，所述环形加强构件镶入一带层的褶皱中，并具有在车辆驱动过 程改善轮胎性能的功能。从说明书和附图中可以看出，这两个环形构件 与轮胎的传统几何形状有关，因此不能保证放气轮胎行驶，另外在该专 利中甚至没有假定地提到放气轮胎行驶。
在美国专利第3,831,657号中描述和图示了一种包括两帘线的结 构，其中，两帘线也镶在带的每端中带的褶皱中。所述两帘线并没有结 构功能，而只有在轮胎制造过程中利于带端折叠的功能，而且确证提议 使用两条尼龙帘线，这两条尼龙帘线完全不能承受压缩力，而且当承受 拉力时也不十分有效。
在美国专利第4,307,767号中描述和图示的轮胎专门用于在零压力 下的行驶，并且具有两个侧壁，这两个侧壁没有纺织物加强，并具有逆 转的曲率，即，具有凹的外表面和凸的内表面，因而它们在任何行驶条 件中完全在压缩下工作，因而在正常行驶和在放气轮胎行驶，即在零压 力下工作。
由于侧壁的特殊曲率，这种轮胎的侧壁和胎冠之间，当承受正常行 驶的弯曲力时，形成不十分完美的铰接，所述铰接会引起疲劳断裂的危 险。为此原因，轮胎具有两个环形加强构件，由两条金属胎缘填充芯构 成，这两条金属胎缘填充芯位于轮胎的肩部中，并能够在压缩下将径向 刚度分配至侧壁的结构。
在放气轮胎行驶时，归因于这种环形加强构件的在刚度方面的贡献 与由侧壁压缩阻力提供的贡献相比较是有限的。
简言之，在上述专利中所述的轮胎，其承载能力是以在轮胎充气时 和在放气轮胎行驶中的侧壁压缩为基础的。
具体与放气轮胎行驶有关的美国专利第5,685,927号描述了一个复 合加强结构，该结构一方面包括多个弹性镶件，其位于侧部，另一方面 包括至少一条胎缘填充钢丝，其沿着胎体层和胎面带之间的中间平面经 过。其结构复杂、制造成本高。
在许多以前的专利中提出的一种替代技术方案是加强轮胎的胎冠 的环形结构(例如美国专利第3,734,157号、第4,111,249号、第4,428,411 号、第4,459,167号和第4,673,014号)，这是一种基本占据胎面带的整 个宽度并挠曲地加强带结构。在过去提出的有关适用于放气轮胎行驶并 涉及存在弹性结构件的自我支承结构的情形中，在正常行驶中，以及在 放气轮胎行驶中会出现强的过热现象。
这种过热又引起材料，特别是弹性材料构件的热/氧化变劣，因而 引起故障。
另外，为了保证在放气轮胎行驶中的承载能力，迄今以来一直不可 缺少地采用耐弯曲或耐压缩的构件，较少重视或者甚至忽略了热、化学 方面及其有关的问题。
虽然人们已知道(前面提到的)替代技术方案中轮胎的整个圆周被 加强，过热得到限制，但是，轮胎的性能和舒适性，以及耐用度在正常 行驶中受到很大影响。

本发明的目的是解决轮胎放气行驶的问题，同时基本避免已知技术 方案有关的所有问题。
更具体来说，本发明的目的是提供一种轮胎，其适于放气轮胎行驶， 可归类于设有与轮胎侧壁有关的结构加强构件的那种轮胎，从而在轮胎 的性质、行驶舒适性和结构耐用度方面保证满意的性能，同时可避免严 重过热的危险，从而避免了轮胎的热-化学变劣。
按照本发明的第一方面，本发明提供甚至在零压力下也能够承受载 荷的机动车辆车轮轮胎，其特征在于：在胎肩加强部内设有两个耐压缩 的环形加强构件，所述环形构件是用从金属材料和结构复合材料构成的 组中选择的高刚度、低弹性滞后材料制成的，所述胎肩加强部即轮胎的 胎冠和侧壁的接合区域，位于与轮胎赤道面平行的平面内，布置在一个 距离d2处，该距离不小于标准胎缘填充芯所在平面之间的距离d1，轮 胎侧壁具有高的曲率半径，使胎缘填充芯和相应的环形加强构件之间的 胎体弧的孤高小于孤本身长度的15％。
从推荐实施例的详细描述可以看出，两个构件在没有充气压力时构 成抗拉结构的承载支承，另外，虽然在放气轮胎行驶中主要承受压缩应 力，但是它们的(下面将描述的金属的或结构复合材料制成的)构成， 导致一种可以忽略的能量消散。
换言之，这种公知的技术为了支承载荷，为了放气轮胎行驶利用了 加强侧壁的抗弯强度。更具体来说，由胎体层和与其配合的环形弹性材 料加强构件的组件构成结构支承着作用在侧壁上的载荷，这种机制在于 承受压缩应力的加强构件经受引起的变形，这种变形则张紧胎体层的帘 线。
另一方面，本发明利用胎体帘线承受张力载荷的能力，以便将压缩 力传向上述材料制成的两个环形加强构件。
本专业技术人员知道，在放气轮胎行驶条件中，即，当轮胎放气时， 轮圈凸缘和路面之间的接触导致司机对车辆控制的丧失，这会发生于侧 壁没有弹性材料加强构件的传统轮胎，这是由于侧壁过度的弯曲即轮胎 的变形所致。
在本发明中，设置了两个金属材料或类似的复合材料构成的高刚度 环形加强构件，可以防止上述变形，这是由于上述变形在轮胎上半部中 胎体帘线伸长不会被胎体帘线承受拉力载荷的能力所允许。这些张力载 荷被转变成内部产生的压缩力，并由上述环形加强构件所承受。另外， 如果胎体层线的子午线曲率保持尽可能小，上述效果会增加，这是由于 该形状的高曲率会导致在放气轮胎行驶中对于相同载荷轮胎挠曲的增 加。
层线(ply line)较小的曲率会导致结构的较大的侧向刚度，从而 改善在零充气压力下的轮胎打滑角特性。本发明的上述特征也包括两个 结构加强构件之间的距离。
该距离确实影响在放气轮胎行驶中与侧向推力有关的轮胎性能，这 是由于如果带宽增加，从而使这两个结构加强构件彼此定位在相当大的 距离上，上述性能就会改善。
如果上述距离显著大于标准胎缘填充芯所在平面之间的距离，即， 至少大于为所述胎缘填充芯之间距离的105％，最好不小于该距离的110％。

本发明的特征和优点通过下面对照附图的对于本发明一些实施例 的描述将变得更为清晰。
图1至3表示沿一个与轮胎中间平面垂直的平面的局部剖视图；
图4的视图类似于图3的视图，其中，表示本发明的重要几何参数。

轮胎包括一个胎体10、一个位于所述胎体圆周的胎面带12、一对 彼此轴向相对的终止于由胎缘填充芯18加强的胎缘16的侧壁14和有 关的胎缘填充构件20，其用于将所述轮胎固定在相应的安装轮圈上。在 径向胎体的情形中，轮胎也包括一个布置在胎体和胎面带之间的带结 构。更具体来说，轮胎是低横截面式的，例如介于0.70和0.30之间， 最好小于0.65。
胎体借助一个或多个胎体层22以传统的方式加强，所述胎体层固 定于所述胎缘填充芯，带结构包括两个或多个带条24，是由具有金属线 的橡胶化织物段构成的，它们在每个带条中彼此平行，与相邻条带中的 那些则相交叉，最好以对称的方式相对于赤道而倾斜，在径向上彼此重 叠。最好按照公知的方式，另一带条设置在径向更外部的位置上，设有 由纺织材料或最好由热收缩材料制成的帘线，其为圆周方向的，最好相 对于上述赤道面成零度。
现在具体参阅图3，该图表示按照本发明的轮胎的最简单的结构设 计，其中，胎肩加强部28内有环形加强构件30，在图示情形中，该环 形加强构件是胎缘填充芯的标准金属丝七匝缠绕布置，所述金属丝可以 橡胶化，例如，直径为1.6mm。
一个最好由填充橡胶构成的肩部镶件31与加强构件30配合工作。 所述镶件由不特别硬的成分构成，可以通过模制(例如注模法)形成为 整体。
从图3，特别是从图4可以看出，胎体层线的曲率小的程度，使得 在胎缘填充芯18和胎体层线与穿过两个加强构件30的圆柱表面相交处 之间的弧A-B的曲度F不超过所述弧A-B的长度的15％。
另外，从图4可以看出两个环形加强构件30所在平面与轮胎赤道 面M的距离d2大于穿过胎缘填充芯的平面相对于相同赤道面M的距 离d1的情况。
上述距离推荐为d2/d1＞1.05，最好为d2/d1＞1.1。
图3和4所示的轮胎的另一个重要特征是，侧壁外表面32为负曲 率，实际上，它可保证侧壁的中部特别轻，不过在容纳环形加强构件30 的区域中具有必要的大厚度。
在侧壁底部，轮胎最好也具有一条肋34，其用于抵靠在轮圈的凸 缘(未画出)上，所述肋的作用在于改善在放气轮胎行驶中的侧向稳定 性。
现在参阅图2，该图表示的实施例具有与图3相同的结构，但在环 形加强构件30和实际的胎缘填充芯18之间增设了一个连接部38，所述 连接部是一个最好为径向帘线的胶织物，例如，是由胎体层的裙部构成 的。这有助于在放气轮胎行驶中提高侧向稳定性和承载能力。
最后，如果我们考虑图1所示的实施例的话，它也是与图3类似， 只是每个加强构件30被装在一个加强织物的环中，上述织物具有径向 的或与圆周方向相法的帘线，所述环插在胎体层22和由带条24限定的 带结构的端部之间。上述环的径向内部37轴向向内延伸一个量，该量 的长度大于在径向外部位置上的相应部分39的长度(不大于带结构宽 度的30％)。
或者，上述部分之一，最好是在径向内部位置上的部分37在胎冠 的整个轴向宽度上延伸，构成两个加强部分30之间的连接部，在本例 中的连接部可以由在轮胎的带结构下面的橡胶化织物层构成，内含相对 于赤道面倾斜的金属或纺织帘线。在这种情形中，为了形成该连接部， 也可以使用带有相交帘线的一种替代的带条。
这种结构特别适于使用传统的机器来生产轮胎，其优点也在于带的 刚度，特别是如果帘线的方向不是径向的，而是具有大约45°角的话。 织物绕加强构件30的折回，其宽度最好不小于轮胎带的宽度的10％， 这样产生的相法结构可提高带组件的剪切强度。
如上所述及如图所示，耐压缩的环形加强构件30的结构形成有缠 绕的用于胎缘填充芯的金属丝。显然，构成每个构件30的匝数是按照 待承受的压缩力(主要取决于车辆的重量)所需要的机械特性及轮胎的 尺寸来选择的。
但是也可以设想使用其它材料和其它结构。
仍在金属材料的领域内，缠绕设置金属条，匝间插有一层橡胶物质 粘附在金属表面，这样也可具有等同的功能。
丝或金属条的配方和表面处理可以是那些在轮胎制造中通常使用 的。也可以使用普通粘合剂来在硫化过程中粘结橡胶和金属。
特别适于这个目的的一类金属材料是称为超级弹性材料的材料，该 名称用于称呼能够承受大的变形(高达10％)而它们并不是永久不可恢 复的那些金属合金。
从字面可知，当在适当地施加应力的状态时这些材料的特性是能够 从奥氏体结构至马氏体结构或反之的过渡阶段(可参阅G.R.Zadno et al.“Linear Superelasticity in Cold-worked Ni-Ti”， Engineering Aspect of Shape Memory Alloys，CM Wayman Ed.Butterworth-Heinemann Publishers，1990)。
在上述材料的范围内，可以使用那些具有线性超弹性(出处同上， 见第414-419页)的材料，也可使用那些具有变型类超弹性的材料(可 参阅T.W.Duerig et al.，“An Engineer′s Perspective of Pseudoelasticity”， Engineering Aspect of Shape Memory Alloys，CM Waymann Ed.Butterworth-Heinemann Publishers，(1990)第369-393 页)。
后一种材料包括50.6at.％Ni-Ti合金的薄金属条，而那些具有线性 超弹性的材料包括下述合金：冷作的49.4at.％Ni-Ti或50at.％Ni-Ti或 50.8at.％Ni-Ti(上述成分涉及原子百分比，并不涉及重量百分比)。
具有线性超弹性的合金也可以包括合金Cu-25.8at.％Al-25at.％ Be。这种合金含铜，其优点是附着具有下述配方的橡胶，是从传统用于 镀黄铜的金属丝的那些配方中选择的，无需使用黄铜或其它合金的电 镀。上述合金承受100Mpa至800Mpa的力时能够从2至10％的变形中 复原，而不会发生永久变形，这与钢构件不同，钢构件在特别大的冲击 后会发生永久变形。
另一种替代方案是可以考虑复合材料，例如，加入环氧树脂基质中 的玻璃纤维。特别适用的是玻璃纤维S2，其特征是，与传统的用于结构 的玻璃纤维(S)和用于电气方面的玻璃纤维(E)(可参阅G.Lubin， “Filament Winding”， Handbook of Fiberglass and advanced Plastics Composites  玻璃纤维和高级塑料复合材料手册，Van Nostrand Reihold Company-New York，1969，439-444)相比较，其具有很高的极限伸长率。 这些复合材料可以呈环状，例如，可以通过下述方式得到：缠绕预先浸 渍的材料、金属条或缠绕布置橡胶化多层金属条。
上面已经结合推荐实施例描述了本发明，显然也可以进行在构思上 和机械方面的各种等同的修改和变化而并不超出本发明的范围。