CN101228038A - 其中轮胎包括比轮缘宽的侧壁的具有非匹配底座直径的车轮和轮胎组件 - Google Patents

其中轮胎包括比轮缘宽的侧壁的具有非匹配底座直径的车轮和轮胎组件 Download PDF

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CN101228038A CNA2006800271577A CN200680027157A CN101228038A CN 101228038 A CN101228038 A CN 101228038A CN A2006800271577 A CNA2006800271577 A CN A2006800271577A CN 200680027157 A CN200680027157 A CN 200680027157A CN 101228038 A CN101228038 A CN 101228038A
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Abstract

本发明涉及包括轮辐(21)和轮缘(20)的旋转车辆车轮，所述轮缘包括设计来容纳并支撑第一轮胎胎圈(3)和第二轮胎胎圈(5)的第一底座(22)和第二底座(24)，每一底座都具有基本上为平头形状的基座，所述基座局部地与与轮缘同轴的旋转锥体结合并且向着另一底座开放，所述轮缘在通过外部的最远点的轴向直线上限定出宽度Lj，用于车辆车轮的轮胎(1)包括轴向相互隔开的两个侧壁(7)，并且在通过最远点的轴向直线上限定出宽度Lf，其中在所述轮胎安装于所述轮缘上并以其正常使用压力充气的时候以及在所述轮胎基本上未变平的时候，所述宽度Lf大于所述宽度Lj。

Description

其中轮胎包括比轮缘宽的侧壁的具有非匹配底座直径的车轮和轮胎组件
技术领域
本发明涉及用于车辆的组件，其包括具有不同直径的底座的车轮和轮胎。
背景技术
申请WO 01/08905描述了一种具有不同直径的底座的车辆车轮以及包括这种车轮和支撑插件的组件。在该文件中提出的车辆车轮具有旋转对称性，其用于安装轮胎和胎面支撑插件，并且包括轮辐和轮缘。该轮缘包括：
-第一和第二底座，该底座用于容纳并支持轮胎的第一和第二胎圈，每一底座都具有基本上为截头圆锥形的底部，所述底部局部地与与轮缘同轴的旋转锥体重合并且向着另一底座开放，安全凸起使得底座的底部向另一底座延伸，外凸缘使得底座的底部在远离另一底座的方向延伸，第一底座的最大直径小于第二底座的最大直径；以及
-从第一底座朝向第二底座的第一圆周凹槽和支承表面，所述支承表面的直径基本上等于第一底座和第二圆周凹槽的最大直径。
这种车轮使得轮辐在第一底座一侧连接至轮缘。
在该文件中提出的车轮和车轮/插件组件能够在极好的条件下平稳地运转，特别是轮胎胎圈从底座上脱出的风险非常低。此外，这类组件侧壁处的宽度小于轮缘的外凸缘处的宽度。因此轮缘容易被敲击或者受到外部打击，例如碰到路沿(kerbing)。为了保护轮缘，典型的情况是使用保护肋或轮缘保护器。诚然，这种保护装置是有效的，但从重量和制造时间方面看，它也是很昂贵的。这类组件也表现出对冲击的敏感性，特别是在位于车轮内侧的车轮的较大直径的底座上。
发明内容
为了克服这些各类缺点，本发明提供一种组件，包括：
-一种具有旋转对称性的车辆车轮，包括轮辐和轮缘，所述轮缘包括第一和第二底座，所述底座用于容纳并支撑轮胎的第一和第二胎圈，每一底座都具有基本上为截头圆锥形的底部，所述底部局部地与与轮缘同轴的旋转锥体重合并且向着另一底座开放，外凸缘使得所述底座的底部在远离另一底座的方向延伸，外凸缘包括外部，所述轮缘在通过所述外部的最远点的轴向直线的水平面上限定出宽度Lj；
-以及，另一方面，一种用于车辆车轮的轮胎，包括：
-轴向隔开的两个侧壁，在通过所述侧壁的最远点的轴向直线的水平面上限定出宽度Lf，每一所述侧壁在通过所述侧壁的最远点的轴向直线的水平面上所具有的宽度小于在基本上邻近胎圈的点上测得的所述侧壁的宽度，所述侧壁通过胎冠区域连接至其径向外部，该胎冠区域的宽度小于所述宽度Lf，并且所述胎冠区域在其径向外部具有圆周胎面；
-胎圈，位于每一侧壁的径向内部，每一胎圈包括用于与所述轮缘接触的底座和外凸缘；
-从每一胎圈基本上径向地沿着侧壁朝向胎冠区域延伸的增强结构；
-所述胎圈的至少一个包括：
-包括母线的胎圈底座，其轴向内侧端所在的圆的直径比其轴向外侧端所在的圆的直径大；
-锚固区域，在该区域上增强结构被锚固在所述胎圈中；
-所述组件的布置方式使得在所述轮胎安装于所述轮缘上并充气至接近其标称工作压力时，以及在所述轮胎基本上未变平时，(在没有负载或几乎没有负载的条件下)所述宽度Lf大于所述宽度Lj(Lf＞Lj)。
通过这种配置，可保护组件免受侧壁的突出部分的冲击。这种组件的轮胎没有侧壁插件(使其在重要时刻或者完全失去压力的情况下能够承受很大的负载)并因此具有相当薄的侧壁，使得该组件具有良好的柔韧性。
有利地，轮缘的第一底座的最大直径小于轮缘的第二底座的最大直径。
根据有利实施方案，轮辐和轮缘结合的连接区域在所述第二底座一侧连接至所述轮缘。将直径较大的底座或第二底座置于车轮的外侧，也就是说连接至轮辐的一侧，这种两个轮缘底座的位置的颠倒使得轮缘的直径较大的区域位于非常刚硬的区域内，从而比起内侧的底座来说对于冲击要不敏感得多。由于施加在内底座或第一底座上的机械疲劳应力更小，这样的好处还在于能够减轻车轮的重量。此实施方案使得能够获得负载承受能力和刚度方面的良好折衷。最后，对于标准尺寸，此实施方案能够减轻的重量可以达到1.2kg。
根据有利的选择性形式，每一底座在另一底座的一侧包括邻近的圆周凹槽，其中所述轮缘具有位于所述两个凹槽之间的支承表面，其直径基本上等于所述第一底座的最大直径。邻近底座的圆周凹槽起到安装凹槽的作用。这些凹槽被设计为使得在轮胎安装在轮缘上或者从轮缘上移除时，轮胎的相应胎圈能够越过底座。应该注意的是，邻近直径较大的第二底座的凹槽具有深度(Hmax)，该深度的设计使得仅轮胎的第二胎圈能够越过第二底座。
优选地，组件包括位于轮缘的所述支承表面周围的胎面支撑插件。此插件使得车轮在压力降低或者零压力的条件下能够运行一段指定的距离。
根据本发明的车轮被设计为使用例如在专利EP 1351832 B1中描述的方法来安装。此安装通过如下方式执行：在直径较小的第一底座一侧绕轮缘轴向滑动轮胎(如果有的话，也滑动支撑插件)，直到轮胎的第二胎圈已越过轮缘的第二底座。使用将胎圈(和/或插件)推到位的旋转安装辊子来将轮胎安装到位。
在第二底座的安全凸起具有旋转圆柱区域或轴向宽度为L的“凸耳”的时候，邻近第二底座的凹槽的深度(Hmax)取决于第二底座的最大直径(ΦS2max)和凸耳的轴向宽度L。
因此，取决于第二底座的几何形状和直径，第二圆周凹槽的深度可以等于、小于或者大于第一圆周凹槽的深度。
有利地，轮缘可以在两个凹槽之间具有用于容纳支撑插件的支承表面。
对于车轮/插件和轮胎组件来说，如果同样的情况得以维持，也就是说当组件安装在车辆上的时候可见的外底座直径相同，那么根据本发明的车轮的优点在于其具有的支承表面的直径能够略微减小，对于当前通过ETRTO(标准手册2004，轮缘，R.14)定义的组件来说，能够减小20mm的量级。这就增大了插件和胎面之间的间隙，并从而减小了在猛烈冲击的情况下容易传递至车辆的任何负载的大小。
有利地，轮缘的支承表面具有用于将支撑插件锁定到位的圆周肋，特别是在此支撑插件的轴向尺寸仅仅占据两个底座之间轮缘的面积的轴向部分的时候。
有利地，插件包括位于轮缘的支承表面周围的支撑部件和相对于第二圆周凹槽位于径向外部的锁定部件。
作为优选情况，第二底座通过第二圆周凹槽的侧壁向第一底座延伸，插件被设计来支承第二圆周凹槽的侧壁。
这就使得插件的锁定部件与轮缘的第二底座的安全凸起一起协同作用，以保证轮胎的胎圈的极好的防止从底座上脱出的性能，而不会对安装和移除轮胎的能力造成不利影响。
作为优选情况，根据本发明的组件使得轮缘的支承表面包括圆周插槽，其与圆周地位于支撑插件的径向内壁上的多个楔子一起协同作用，以将插件在支承表面上锁定到位。
附图说明
以附图为参考，从下面给出的描述中将显现出本发明的其它特征和优点，其中附图以非限制性例子的方式显示出本发明主题的一些实施方案：
-图1显示了根据本发明的轮缘和轮胎组件的部分子午面剖视图，在相同尺寸的已知类型的组件上重叠显示，以显示在空间轮廓方面的差异；
-图2和图3均显示了根据本发明的轮缘和轮胎组件的部分子午面剖视图。
子午面或轴向面应理解为表示通过车轮和轮缘的轴线A的任何平面。
具体实施方式
图1以部分子午面剖视图或部分轴向剖视图显示了根据本发明的插件10、轮缘20和轮胎1组件。轮缘20和轮辐21一起形成一体式(one-piece)车轮2。轮辐同样可以与轮缘分别单独制造，然后才结合在一起。轮缘20包括第一底座22和第二底座24，底座用来作为轮胎1的第一胎圈3和第二胎圈5的支承表面。
第一底座22具有截头圆锥形的底部，所述底部局部地与与轮缘同轴的旋转锥体重合并且向着第二底座24开放，安全凸起222使得第一底座22的底部向第二底座24延伸，外凸缘223使得第一底座的底部在与第二底座24相对的一侧延伸。第一底座22的最大直径是ΦS1max。此直径对应于安全凸起222的最大直径。
第二底座24包括截头圆锥形的底部，所述底部局部地与与轮缘同轴的旋转锥体重合并且向着第一底座22开放，安全凸起242使得第二底座24的底部向第一底座22延伸，外凸缘243使得第二底座的底部在与第一底座22相对的一侧延伸。第二底座24的最大直径是ΦS2max。此直径对应于安全凸起242的最大直径。
根据本发明，轮缘的宽度Lj是通过使用通过相对的外部223和243的最远点的轴向直线来定义的。这些点是朝向轮缘外侧的最远点，也是最容易受冲击和外部打击的点。
第二底座的最大直径大于第一底座的最大直径。在所说明的例子中，最大直径之间的差ΦS2max-ΦS1max为20mm的量级。因此两个底座的最小半径之间的差为10mm的量级。
从第一底座22朝向第二底座24，连续具有圆周凹槽、支承表面28和第二圆周凹槽30。第二圆周凹槽30用作第二底座24的安装凹槽。凹槽30具有邻近安全凸起242的侧壁301。在支承表面28上具有圆周凹槽281。支承表面28的外径基本上对应于第一底座22的最大直径，从而使得插件10能够滑到已经越过第一底座22的此支承表面28上。
轮胎1包括用来支承轮缘20的底座22和24的两个胎圈3和5、两个侧壁7以及胎面9。每一胎圈都具有基本上圆周定向的环形增强件，其在实际中是不可拉伸的。这些增强件，例如胎圈金属丝4和6，在使用中用来支撑轮缘底座上的胎圈。
轮胎具有胎体类型的增强结构，其具有的增强件有利地以基本上径向布置的方式配置。此结构可以通过侧壁和胎冠区域从一个胎圈连续布置到另一个胎圈，或者可选地可以由两个或多个部件组成，例如沿侧壁布置，而并不完全覆盖胎冠区域。
增强结构的端部位于胎圈内。每一胎圈都具有用来与合适的轮缘接触的底座和外凸缘：以改善在退化模式中的运转，胎圈底座具有母线，其轴向内侧端所在的圆的直径比其轴向外侧端所在的圆的直径大。
每一胎圈还包括基本上沿着圆周的锚固区域。根据传统已知的第一实施方案，锚固区域包括胎圈金属丝，其被增强结构的端部所缠绕。一方面胎圈金属丝用来锚固增强结构，另一方面胎圈金属丝用来在此轮胎安装在适当的轮缘上时夹紧轮胎。
根据实施方案的选择性形式，通过除了绕着胎圈金属丝缠绕以外的一些方式形成锚固区域。根据此选择性形式，也是一种已知类型，锚固区域包括圆周细线(thread)的布置，其布置为基本上邻近增强结构的一部分。所述锚固区域包括分布于增强结构的每一侧的至少两个帘布层，粘接(或锚固)混合物沉积于圆周细线和增强结构之间。
在锚固区域中，细线和增强结构之间的空间填充有橡胶粘接混合物。也可以想象出，使用具有不同特性的几种混合物、限制几个区域，混合物的组合以及所产生的布置方式不受限制。根据实施方案的各种选择性形式，使用具有各种模量的橡胶粘接混合物：通过非限制性的例子，弹性模量可以处于10到20MPa的范围内，或者具有更大的值，例如40MPa或更大。
细线的设置可以以不同的方式布置和制造。例如，一堆可以有利地由单一细线构成，优选地从较小直径到较大直径以螺旋方式缠绕(实际中为零度)。一堆也可以由一个置于另一个里面的几个同心细线构成。
两个侧壁7轴向隔开，借助于通过这些侧壁的最远点的轴向直线限定出宽度Lf。
根据本发明，在所述轮胎安装于所述轮缘上并充气至接近其标称工作压力的时候，所述宽度Lf大于轮缘的所述宽度Lj(Lf＞Lj)。这就保护了轮缘，特别是暴露在最外面的外部223和243，因此所述外部就如愿地被保护，以免受可能损伤轮缘或至少对其视觉外观造成不利影响的任何打击。同时，这种保护使得整个轮缘都得到保护。与传统配置方式比较，Lf＞Lj的这类配置方式有利地通过减小轮缘的宽度而获得。例如，在标准尺寸的组件上，与传统轮缘比较宽度的减小可以是20mm的量级。作为优选情况，宽度减小3％至15％，有时会更多。于是，在传统配置方式中，最宽区域对应于宽度Lb，也就是轮缘保护器之间的宽度，而根据本发明，最宽区域在Lf处，也就是侧壁之间的宽度。因此是侧壁保护了车轮免受冲击。于是，如图3中所示，为了从此配置方式中得到最大好处，可以配备具有基本上直的外轮廓的更轻的胎圈51，也就是说无需轮缘保护器。保护肋的省略使得组件变轻。
根据优选实施方案，如图2中所说明的那样，可以看出轮辐21在第二轮缘底座24一侧连接至轮缘20，也就是说在直径较大的底座一侧。底座24的安全凸起242是轮缘的直径最大的部分。因此在车轮碰到路沿或者从坑洞上通过的时候，此部分承受最重的机械负载。于是此区域位于邻近轮辐21和轮缘20之间的连接处，并且因此具有了高刚度，其对于冲击具有极好的机械抵抗力。与现有技术的车轮比较，第一轮缘底座的机械负载也要轻一些：这就使得在此区域中轮缘的厚度可以减小，并从而减小车轮的总体质量。与具有相同外底座或第二底座直径的车轮比较，能够减轻的质量达到20％。
根据本发明的组件可以包括插件10。它基本上包括；
-基本上为圆柱形的胎冠区域12，用来在压力损失的情况下与轮胎1的胎面9接触，但在标称压力下相对于此胎面留出空隙，
-基本上为圆柱形的基底14，用来安装于轮缘20周围，此基底包括圆周放置的多个楔子141，所述楔子具有基本上半圆柱的横截面并用来与凹槽281协作以将插件10在轮缘20的支承表面28上锁定到位，以及
-连接基底14和胎冠区域12的环状本体16，此本体包括一系列Y形分隔物，它们基本上径向地连接基底和胎冠区域并且从插件的一侧向另一侧基本上轴向地定向。
基底14包括圆周定向的增强件，例如钢制细线或者高模量织物增强件，例如芳纶(aramid)。其功能在于在高速运行的过程中抵抗插件所经受的离心力，以使得插件能够保持对支承表面的支承而不会圆周地移位。这些未在图中说明的增强件轴向地位于外壳40的每一侧。
具有支承邻近安全凸起242的凹槽30的侧壁301的支撑插件使得可以相对于底座24的截头圆锥形底部基本上减小凸起242的宽度。这就使得可以相应地减小圆周凹槽30的深度而不会对安装和移除轮胎的能力造成不利影响。圆周凹槽30的这个深度可以处于10到15mm的范围内，优选地处于12到13mm的范围内，其中圆周凹槽30的功能也是使得轮胎1的胎圈5能够越过底座24。
本发明并不仅限于所描述和说明的例子，在不背离本发明范围的情况下可对其进行各种修改，本发明的范围仅通过所附权利要求来进行限制。

Claims (7)

1.一种组件，包括：
一种具有旋转对称性的车辆车轮，包括轮辐和轮缘，所述轮缘包括第一和第二底座，所述底座用于容纳并支撑轮胎的第一和第二胎圈，每一底座都具有基本上为截头圆锥形的底部，所述底部局部地与与轮缘同轴的旋转锥体重合并且向着另一底座开放，外凸缘使得所述底座的底部在远离另一底座的方向延伸，外凸缘包括外部，所述轮缘在通过所述外部的最远点的轴向直线的水平面上限定出宽度Lj；
以及，另一方面，一种用于车辆车轮的轮胎，包括：
轴向隔开的两个侧壁，在通过所述侧壁的最远点的轴向直线的水平面上限定出宽度Lf，每一所述侧壁在通过所述侧壁的最远点的轴向直线的水平面上所具有的宽度小于在基本上邻近胎圈的点上测得的所述侧壁的宽度，所述侧壁通过胎冠区域连接至其径向外部，该胎冠区域的宽度小于所述宽度Lf，并且所述胎冠区域在其径向外部具有圆周胎面；
胎圈，位于每一侧壁的径向内部，每一胎圈包括用于与所述轮缘接触的底座和外凸缘；
从每一胎圈基本上径向地沿着侧壁朝向胎冠区域延伸的增强结构；
所述胎圈的至少一个包括：
包括母线的胎圈底座，其轴向内侧端所在的圆的直径比其轴向外侧端所在的圆的直径大；
锚固区域，在该区域上增强结构被锚固在所述胎圈中；
所述组件的特征在于，在所述轮胎安装于所述轮缘上并充气至接近其标称工作压力的时候以及在所述轮胎基本上未变平的时候，所述宽度Lf大于所述宽度Lj。
2.如权利要求1所述的组件，其中轮缘的第一底座的最大直径小于轮缘的第二底座的最大直径。
3.如权利要求1或2所述的组件，其中轮辐和轮缘结合的连接区域在所述第二底座一侧连接至所述轮缘。
4.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中每一底座在面对另一底座的一侧包括邻近的圆周凹槽，其中所述轮缘具有位于所述两个凹槽之间的支承表面，所述支承表面的直径基本上等于所述第一底座的最大直径。
5.如前述权利要求中任一项所述的组件，进一步包括胎面支撑插件，其中所述支撑插件位于轮缘的所述支承表面周围。
6.如前述权利要求中任一项所述的组件，其中所述支撑插件轴向延伸至第二底座。
7.一种用于车辆车轮的轮胎，特别设计为与如前述权利要求中任一项所述的组件一起使用，所述轮胎包括：
轴向隔开的两个侧壁，在通过所述侧壁的最远点的轴向直线的水平面上限定出宽度Lf，每一所述侧壁在通过所述侧壁的最远点的轴向直线的水平面上所具有的宽度小于在基本上邻近胎圈的点上测得的所述侧壁的宽度，所述侧壁通过胎冠区域连接至其径向外部，该胎冠区域的宽度小于所述宽度Lf，并且所述胎冠区域在其径向外部具有圆周胎面；
胎圈，位于每一侧壁的径向内部，每一胎圈包括用于与所述轮缘接触的底座和外凸缘；
从每一胎圈基本上径向地沿着侧壁朝向胎冠区域延伸的增强结构；
所述胎圈的至少一个包括：
包括母线的胎圈底座，其轴向内侧端所在的圆的直径比其轴向外侧端所在的圆的直径大；
锚固区域，在该区域上增强结构被锚固在所述胎圈中。
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