CN101291820B

CN101291820B - 用于车辆车轮的接合盘

Info

Publication number: CN101291820B
Application number: CN2006800369039A
Authority: CN
Inventors: P·奥塞尔
Original assignee: Michelin Recherche et Technique SA Switzerland; Societe de Technologie Michelin SAS
Current assignee: Compagnie Generale des Etablissements Michelin SCA
Priority date: 2005-10-07
Filing date: 2006-09-18
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2026-09-18
Also published as: DE602006009130D1; US8042878B2; EP1943112B1; FR2891769B1; EP1943112A1; JP2009511313A; FR2891769A1; BRPI0616878B1; US20090242093A1; BRPI0616878A2; WO2007042374A1; CN101291820A; JP5005697B2; BRPI0616878A8; ATE442267T1

Abstract

本发明涉及一种用于车辆车轮的接合盘(10)，包括：至少一个基本在中心的固定元件(70)，其设计为使所述盘能够固定到车轮(20)；多个基本为径向的臂(30)，其连接到固定元件并从所述盘的基本中心部分径向向外延伸到所述盘的基本周边部分；能量吸收表面(40)，其与所述臂相互作用并用于在所述盘的基本中心部分及其基本周边部分之间形成壁，以及；至少一个圆周增强元件(51)，其与所述臂相互作用，并且其模量显著高于能量吸收元件的模量。

Description

用于车辆车轮的接合盘

技术领域

本发明涉及轮胎，特别涉及一种限制由轮胎压力的快速丧失所引起的效果的设备。

背景技术

所有种类的轮胎都承受由路面施加在其上的各种形式的冲击：道路表面的缺陷、有时可能非常具有攻击性的外物的存在、各种障碍等等。在上述情况下，在轮胎使用中，随处都存在轮胎被刺破的风险，并且在充分变化的情况下也存在轮胎被刺破的风险。这种刺破可能导致压力的非常快速的丧失。

对于客车类轮胎的情况，这一问题已经成为很多技术开发的主题。例如，已经开发出轮胎/轮缘组件(特别参见专利US 6,092,575，US6,418,992，US 5,634,993以及US 5,785,781)，其中，在压力丧失的情况下，允许使用者继续行驶至少一段最小距离。一般地，在装备有这种组件的车辆中配备有放气警告设备，以警告使用者压力丧失。还已知的是，轮胎中的结构，特别是侧壁中的结构被增强，以使其即使在放气的状态下也能至少在一段最小距离中承载基本等于其额定载荷的载荷，而在性能上不会有显著的变化。

然而，并非所有的车辆，特别是并非所有的重型货车类型的车辆目前都装备有这样的组件或轮胎。为了使传统类型的轮胎上的刺破的效果尽可能地不具有瞬时性，现有技术已经提出了解决方案，例如，所述解决方案涉及在传统类型的每个轮胎的内侧再安放另一个适当尺寸的轮胎，从而当轮胎被刺破或丧失压力时，内侧轮胎起到支撑外侧轮胎的作用。可是，初始轮胎被充气的状态与轮胎由内侧轮胎支撑的状态之间的行为差异仍然很大(不再是外侧轮胎工作而是内侧轮胎工作)，这可能使得车辆的司机难以适应这样的状况。

还已知一种设备，该设备放置在轮胎内部，当轮胎被刺破时，当在正常使用过程中没有充气时，该设备可以降低轮胎内的压力丧失。作为参考文献US2002/0121325公开的文件描述了这样的设备。该设备包括螺旋形管，为了尽量避免正常操作过程中(即在轮胎充气时)轮胎与管之间的任何相互作用，该环形管的尺寸与轮胎空腔的体积相比较小，该管具有至少一个开口以使管所限定的空腔与管所在的轮胎的空腔相连通。如果轮胎被刺破，轮胎和螺旋形管限定的空腔中的充气压力泄漏，然而由于所述管只有较小的开口，在至少足以让司机获得修理设施的时间内，其压力保持几乎不变。由于管的尺寸适合于其所在的轮胎的尺寸，管内压力的作用将管压在轮胎的胎圈上，从而产生使胎圈靠紧轮缘凸缘的效果，并限制了管内的压力丧失。

然而，虽然对于纵横比(横截面高度/横截面宽度)至少为0.80的轮胎，很容易将上述管牢固地压在所述轮胎中的胎圈上，然而对于英文中所称的“低纵横比”轮胎类型的轮胎，即纵横比小于0.80的轮胎，情况却不相同，因为当上述管充气时，其必然具有完全充气平衡的形状，该形状趋向于使所述管远离轮胎的壁部，而为了将所述壁部压在轮缘上，应当推开该壁部。

最后，由于轮胎和管之间形成的空腔中的压力开始丧失的时刻与该管本身作为支撑物的时刻之间有一定的滞后期，该管不能防止轮胎行为的变化。最后，当轮胎由充气的内侧管支撑时，轮胎的几何形状与同样的轮胎在被充气且没有被刺破时具有的几何形状相比有显著的改变。

发明内容

本发明的一个目的是减小传统类型轮胎上的刺破的影响。

为此，本发明提出一种用于车辆车轮的接合盘，包括：

●至少一个固定元件，其设计为使所述盘能够固定到车轮(优选地在所述车轮的中心部分)；

●多个基本为径向的臂，其连接到固定元件并从所述固定元件径向向外延伸；

●能量吸收表面，其与所述臂协作并用于封闭所述径向臂之间限定的空间；

●至少一个基本为环形的圆周增强元件，其与一组臂协作，并且其模量显著高于所述能量吸收表面的模量。

由于这样的设备的存在，可以减轻紧密围绕轮胎的环境中压力突然丧失的后果。例如，可以使在压力丧失期间可能抛出的颗粒停止或减速。该设备防止由压力丧失引起的气流冲击(air blast)自由或未受抑制地进入车辆附近。此外，吸收元件可以获取由所述气流冲击所发出的能量的很大一部分。这样，通过本发明提出的手段，获得了一种放置在轮胎外部的设备，在所述轮胎的周围或附近，该设备可以减轻由被刺破的轮胎的充气压力丧失而产生的效果，特别是当这种压力丧失非常快速地发生时。基本为刚性的径向臂相当牢固地支撑所有元件，并提供良好的对外力的结构阻力。能量吸收表面是柔性和/或比径向臂更容易变形：当施加了很大的力时，该表面变形，从而吸收大量的能量。

根据一个有利实施例，所述能量吸收表面是挡板(screen)。该挡板优选地基本为实心(solid)：例如，其填充了臂之间的大部分区域。

根据一个有利实施例，所述接合盘包括内圆周增强元件，当所述盘被安装到车轮上时，所述内圆周增强元件与所述臂协作并以位于轮缘凸缘附近的方式定位。

根据另一个有利实施例，所述接合盘包括外圆周增强元件，其与所述臂协作并以位于所述盘径向外侧的区域中的方式定位。

根据再一个有利实施例，所述圆周增强元件基本为环形，并且由基本为刚性的材料(例如以钢为例的金属材料)制成，从而圆周增强元件本身比能量吸收表面的刚度更高，并起到使后者刚度更高的作用。

所述能量吸收表面优选地由至少一种能承受最小变形程度(例如至少为1.5％的变形程度)而不被破坏的材料(例如以钢为例的金属材料、以芳纶为例的织物，或者选择性地，基于聚氨酯的材料)制成。

根据另一个有利实施例，固定元件设计为在车轮螺母处固定所述盘。

根据一个有利实施例，所述接合盘还包括多个沿着圆周等距分布的能量吸收元件(例如连结杆或弹性杆、弹簧等等)。有利地，能量吸收元件是可调节的，从而可以调节它们的刚度。

附图说明

通过参考附图的如下描述，本发明的其他特征和优点将显而易见，附图以非限制性实例显示了本发明的主题的一些实施例，其中：

图1a和1b显示了根据本发明的设备，并示意性地描述了用于固定到车轮的元件和吸收元件：在图1a中吸收元件处于静止位置，而在图1b中吸收元件处于展开位置；

图2a、2b、2c和2d描述了安装在车辆车轮上的根据本发明的设备的另一类实施例；

图3和4描述了这种设备的其他示例性实施例。

具体实施方式

图1a和1b示意性地描述了根据本发明的接合盘10。基本处于中心的至少一个固定元件70使所述盘能够安装或固定到车辆车轮20上，例如利用车轮螺母。该元件可以由盘或任何适当形状的其他元件构成。径向臂30的定位方式使其能够径向向外延伸越过中心固定元件70，所述径向臂一方面可以定义很大的区域，另一方面可以使其得到局部增强。它们优选地等距离分开布置，并形成大致刚性的基本结构，可变形表面位于该基本结构上。例如臂由金属制成，所述臂的外形有利地使其刚度根据重量得到优化，例如采用I形截面或T形截面。有利地，使得所述臂的尺寸能够延伸超过对应车轮的轮缘凸缘，例如终止于稍微不足以到达安装在此车轮上的轮胎的胎面，以至少在额定或基本额定的压力下不妨碍行驶。

为了吸收希望从臂30之间排出的能量，由一个或多个元件形成能量吸收表面40，所述元件的定位方式使得能够覆盖臂之间限定的空间。表面40有利地设计为具有基本为环形的外轮廓，其半径选择为适应所述臂的半径。例如，根据实施例的各种可选形式，该表面的半径稍微短于或长于所述臂的半径。图1a显示了表面40位于静止位置时的接合盘10。表面40基本为平的，占据很小的体积。在图2b中，表面40处于展开位置。例如，当能量被释放时，如在压力快速丧失的情况下，可获得该位置。表面40的柔性足以使其在该能量的作用下变形。变形吸收了该能量的很大一部分。径向臂30被设计为具有足够的刚度，与表面40相比，其只发生较小的变形，如图1b中示意性地显示，可以清楚地看出臂30或多或少地维持其径向定向，而表面40完全变形了。根据系统的期望类型，该变形可以是弹性的或不是弹性的。臂30的数量和角度位置可以随实施例变化。有利地，提供臂的数量和角度位置以支持接合盘，对于接合盘来说动态平衡是尽可能稳定的。

盘10有利地包括一个能量吸收元件60，或者优选地包括几个能量吸收元件60，例如连结杆、弹性杆、弹簧等等。从图1a和1b中可以看出这种吸收元件的效果。在推力的作用下或者在能量释放的效果下，最初处于静止位置的吸收器受压，并且除了表面40之外，所述吸收器也吸收释放的能量的另一部分。在所示的示意性实例中，吸收元件60位于径向臂30和表面40之间，并在后者展开时受压。

为了增强整体的刚性，可以在径向臂上增加一个或多个圆周增强元件50。在图1a和1b所示的示意性实例中，利用了固定到径向臂30并朝轮缘凸缘21轴向向内延伸的扁平环。元件50的宽度或厚度及其基本垂直于能量吸收表面40的定向使其刚度与臂30产生的刚度结合。对刚度30和50有贡献的元件有利地设计为在最有可能发生的情况下盘10可以吸收最大量的能量。

图2a到2d描述了根据本发明的接合盘的示例性实施例。中心固定元件70设计为利用车轮螺母进行固定。能量吸收表面40设置在元件70的直接延续部分上。在图2a的例子中，外圆周增强元件51设置在表面40的外部区域中。在图2b的例子中，圆周增强元件52朝向内侧径向布置，靠近轮缘凸缘区域。在图2c的例子中设置了两个增强元件，其中的一个52径向朝向内侧，而另一个51径向朝向外侧。在这些例子中，圆周增强元件采用了沿着表面40在径向臂30之间延伸的环形凸起的形式。这一加宽的部分使与表面40相接的区域具有局部刚度。在图2d的例子中，元件50与图1a和1b的例子中的元件类似。其也包括使其能够安装到轮缘凸缘中的末端折叠53。在这些变化的实例中，各种圆周增强元件的相对位置、数量、形状和其他特征可以变化。在不同的图2a到2d中，显示的视图是在径向臂30之间的角度位置选出的截面，因此径向臂在这些图中不可见。

图3a中的截面在显示径向臂30之一的角度位置截取的。这些径向臂设置在固定元件70的延续部分中。如图所示，臂30与内圆周增强元件52共同作用。

图3b的例子显示了内圆周增强元件52的另一种类型，其与轮缘凸缘21和车轮20的内部部分共同作用。

在图3c的实施例中，圆周增强元件50和能量吸收元件60的功能被合并入单个元件52，该单个元件52一方面在径向固定到表面40的内侧，另一方面还与轮缘凸缘21共同作用。

除了其他附图中的横向视图，图4还显示了盘的正面视图，显示了径向臂30的一部分。

Claims

1.一种用于车辆车轮(20)的接合盘(10)，包括：

a.至少一个固定元件(70)，其设计为使所述盘(10)能够固定到车轮(20)；

b.多个基本为径向的臂(30)，其连接到固定元件(70)并从所述固定元件径向向外延伸；

c.能量吸收表面(40)，其与所述臂(30)协作并配置为封闭所述径向臂之间限定的空间；

d.至少一个基本为环形的圆周增强元件(50，51，52)，其与一组臂(30)协作，并且其模量显著高于所述能量吸收表面(40)的模量。

2.根据权利要求1所述的接合盘，其中所述至少一个基本为环形的圆周增强元件(50，51，52)包括内圆周增强元件(52)，当所述盘被安装到车轮上时，所述内圆周增强元件(52)与所述臂(30)协作并以位于轮缘凸缘(21)附近的方式定位。

3.根据权利要求1所述的接合盘，其中所述至少一个基本为环形的圆周增强元件(50，51，52)包括外圆周增强元件(51)，所述外圆周增强元件(51)与所述臂(30)协作并以位于所述盘径向外侧的区域中的方式定位。

4.根据权利要求1所述的接合盘，其中所述能量吸收表面(40)由至少一种能承受至少1.5％的变形程度而不被破坏的材料制成。

5.根据权利要求1所述的接合盘，其中所述固定元件(70)适于在车轮螺母处固定所述盘。

6.根据权利要求1所述的接合盘，进一步包括多个沿着圆周等距分布的能量吸收元件(60)。

7.根据权利要求6所述的接合盘，其中所述能量吸收元件(60)是可调节的，从而能够改变它们的刚度。

8.根据权利要求1所述的接合盘，其中所述能量吸收表面(40)是挡板。