CN102741070A

CN102741070A - 泄气保用轮胎及其系统

Info

Publication number: CN102741070A
Application number: CN2009801625727A
Authority: CN
Inventors: K·卡蒂布
Original assignee: Hutchinson Industries Inc
Current assignee: Hutchinson Industries Inc
Priority date: 2009-09-30
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2012-10-17
Also published as: US20130014875A1; WO2011040940A1

Abstract

本发明提供一种适于在轮胎内围绕车轮排列的泄气保用轮胎及其系统。该泄气保用轮胎及其系统包括一个或多个弓形部分，其被构造和设置成以可松开的方式排列和连接以形成适于围绕轮胎边缘中央凹槽安装的缺气行驶设备。本发明还包括一个或多个由相对坚硬或坚固的材料形成的插件或包封部分（对应于一个或多个弓形部分），以及一个或多个由相对较软或硬度较低的材料形成的相应外部。在一个方面，外部围绕相应包封部分模制或者直接模制于其上。

Description

泄气保用轮胎及其系统

优先权申请

本申请要求于2009年9月30日提交的第61/247,074号临时专利申请的优先权，所述临时专利申请以参考的方式并入本文中。

背景技术

泄气保用轮胎系统尤其用在汽车、商业车辆和军事车辆上，以在出现轮胎破裂、胎压下降或其它轮胎损坏情况之后使车辆能够继续工作（通常是在减速和行驶有限距离的情况下）。一般而言，泄气保用轮胎由设在橡胶轮胎内且附连在车轮上或围绕其排列的支撑环或超环状体构成。

发明内容

借助对所公开实施例的相应部件、部分或表面的括号参引（仅用于示意性而非限制性目的），本发明提供了一种缺气行驶系统，其包括一个或多个被构造成从车轮沿径向向外延伸的弓形部分（200，210，220，300，310，320）。在使用两个或多个弓形部分的情况下，它们被构造和设置成连接或接合到一起以形成环或超环状体。所述弓形部分中的一个或多个包括由相对坚硬或坚固的材料形成的插件部分（201，211，221，301，311，321）（例如，其硬度或刚性或强度大于弓形部分的其它部件或部分）。在一个方面，插件部分被外部（202，212，222，302，312，322）（整个或部分地）包封，所述外部的材料相对柔软或者具有较小的强度或刚性，或者硬度更低。

在一个方面，所述弓形部分在近端和远端处具有孔洞，第一弓形部分上的远端孔洞可以与第二弓形部分近端上的孔洞对齐，使得弓形部分可以连接或接合。

在一个方面，泄气保用轮胎和系统具有多个承载的弓形部分，其被构造成从车轮沿径向向外延伸，其中各个弓形部分以可松开的方式固定在至少一个其它弓形部分上，且所有弓形部分被固定到一起以形成连续的环以便围绕车轮附连；其中，至少一个弓形部分包括整体或部分位于外部内或者被其包围或包封的插件或包封部分，其中插件部分的材料的强度、硬度或刚性比外部大。在另一方面，外部被模制到插件部分上。

在另一方面，泄气保用轮胎和系统具有多个承载的弓形部分，其被构造成从车轮的中央凹槽沿径向向外延伸，其中各个弓形部分以可松开的方式固定在至少一个其它弓形部分上，所有弓形部分被固定到一起以形成连续的环以便围绕车轮中央凹槽附连；其中，弓形部分的外表面由热塑性聚酯弹性体树脂或类似材料形成。在另一方面，弓形部分的外表面整个或部分包围相应的插件部分，所述插件部分的强度、硬度或刚性比外表面大，所述插件部分可以由强化的聚酰胺66树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂或类似材料、和/或钢（诸如4140钢）形成。

附图说明

图1是三段式泄气保用轮胎的侧视图；

图2是图1所示泄气保用轮胎的一部分的横截面图；

图3是图1所示泄气保用轮胎的透视图；

图4是图1所示泄气保用轮胎中的两个弓形区段之间的连接件的透视图；

图5是与充气轮胎一同使用的泄气保用轮胎的示图；

图6是与瘪气轮胎一同使用的泄气保用轮胎的示图；

图7是泄气保用轮胎、车轮和轮胎的透视图；

图8是泄气保用轮胎、车轮和轮胎的侧视图；

图9是图8所示泄气保用轮胎的横截面图；

图10是具有瘪气轮胎的图8中所示泄气保用轮胎的横截面图；

图11是图9中所示泄气保用轮胎的顶部的扩展图；

图12是图1中所示泄气保用轮胎的连接机构的部件的扩展图；

图13是泄气保用轮胎的透视图，其中三个弓形区段单独被示出；

图14是泄气保用轮胎的侧视图；

图15是泄气保用轮胎的一个区段的侧视图；

图16是图15中所示泄气保用轮胎区段的横截面图，其示出了插件部分；

图17是不同的图15的泄气保用轮胎区段的侧视图；

图18是图17中所示泄气保用轮胎区段的横截面图，其示出了插件部分；

图19是三段式泄气保用轮胎的透视图，其中插件部分用实线示出；

图20是三段式泄气保用轮胎的透视图，其中插件部分用实线示出；

图21是三段式泄气保用轮胎的透视图，其中插件部分用虚线示出。

具体实施方式

首先，应清楚地认识到，在上述多个附图中，相似的附图标记用于标识相同的部件、元件或部分，因为这些部件、元件或部分可以通过整个书面说明书得到进一步描述或解释，而该具体实施方式部分是书面说明书的整体部分。本发明的优选实施例的下列描述本质上是示例性的，不期望对本发明的范围、本发明各个方面的实施方式、或者应用、或者用途构成限制。

泄气保用轮胎（run flat tire）系统和设备的优选实施例包括围绕车轮或轮缘中央凹槽组装的一个或多个弓形缺气行驶部分200、210、220、300、310、320（也称作弓形区段、构件或段）。弓形部分通过螺母和螺栓或者通过其它硬件连接、固定或紧固到一起。在优选实施例中，相邻弓形部分上的相应孔洞被对齐，且利用这种硬件或其它机构穿过孔洞来接合或连接相邻部分。本发明的一个实施例为轻型设计，其具有用于与高性能车辆一同工作的胎圈保持器。

现在参见图1，其为缺气行驶设备10的侧视图。在该实施例中，通过螺母螺栓20、21、22、螺钉23、24、25和偏置或凹入的垫圈26、27、28来连接三个弓形区段11、12、13，这些弓形区段可释放地排列和连接，从而形成适于围绕轮胎轮缘中央凹槽安装的缺气行驶设备。图1还示出了延伸的唇缘或凸缘部分50、51、52，其从各个弓形区段11、12、13及各弓形区段上的凹窝40、41、42中的每一个的底部沿侧向延伸。本发明不限于所示具有三个区段的泄气保用轮胎，而是可以具有两个或三个以上区段。

图2是图1所示缺气行驶设备的横截面图，其示出螺栓20和螺钉23，以及接收螺栓20的螺纹螺母部29和将螺母部保持在合适位置上的螺钉30。图2还示出对应两个延伸唇缘部50、50A的横截面，其被构造成邻接相应的胎圈，所述胎圈接着邻接相应的轮缘，从而限制或阻止侧向运动。本发明不限于具有延伸的唇缘部的泄气保用轮胎或系统（如下所述，本发明不限于文中示出和描述的特定细节和代表性实施例）。还示出了垫圈部26及两个弓形区段的主体部分的连接部53、54的横截面。一个实施例在一个或多个弓形区段上具有用于空气阀的通道33。

现在参见图3，示出了图1所示缺气行驶设备10的透视图。此图示出了延伸的唇缘50、51、52，以及相邻两个弓形区段11、12的连接部53、54。图4是该实施例中的两个弓形区段之间的连接区域的分解图。螺栓20穿过第一垫圈32、第二垫圈26以及在一个弓形区段上的开口。垫圈26装配在一个弓形区段上的凹窝55中，螺栓与六边形的锁紧夹31相接合，通过螺钉23将锁紧夹31保持在合适位置上。在该实施例中，螺栓穿过螺纹螺母部29，而所述螺母部通过另外一个或多个螺钉30来保持。

现在参见图5，（用虚线）示出了与车轮103和轮胎60一同使用时的缺气行驶设备10。图6示出了轮胎60缺气时图5的缺气行驶设备10的操作。图7是与两件式车轮103和轮胎60相连时的泄气保用轮胎设备10的分解图。轮胎螺栓101、用来密封车轮的两半部100、103的橡胶环102、垫圈104及螺母105也被示出。

现在参见图8，（用虚线）示出了在橡胶轮胎60内使用时的缺气行驶设备10。图9和10是图8所示实施例的横截面图，其中一个具有充气的轮胎（图9），一个具有瘪气的轮胎（图10）。在一个实施例中，弓形区段的主体部分延伸轮胎相对于车轮中央凹槽的高度的约75%。然而，泄气保用轮胎和系统也可以具有更高或更低的轮廓。图9和10还示出了空气阀通道33。图11是图9所示横截面的扩展图，其还示出了胎纹63、轮缘105、106及胎圈61、62。此外，图11还描绘了车轮的底部或中央凹槽107，以及可用于密封两件式车轮的O形环橡胶密封件108。本发明还可以与多部件式车轮一同使用。

图12是图1所示连接组件或连接区域的一部分的扩展图，其示出了螺栓22、螺钉25、垫圈28和六边形的锁紧夹31。图13是三段式缺气行驶设备的分解透视图，其示出了上述各种连接件。图14是缺气行驶设备的侧视图，其示出了将一个弓形区段13与另一个区段12断开的动作，以及一个区段上的可让螺栓通过以固定相邻/相应两个部分的开口56。

在一个实施例中，三个弓形区段围绕轮缘中央凹槽组装，且可以被构造和设置成与具有中央轮胎充气系统（CTI）的高性能车辆一同工作。缺气行驶设备10的内圆周可以被设计和构造成（例如借助与车轮相配的模具或通过机械加工）与车轮中央凹槽的轮廓相对应，以便进一步减少或消除侧向运动。另外，当轮胎瘪气时接触轮胎的缺气行驶设备的外圆周可以具有多个平行的环形通道或肋，如在图11所示实例中的主体部分的顶部处示出的那样。

下面描述泄气保用轮胎和系统的安装方法。首先，可以将高温润滑剂施加到轮胎壁上。其次，将泄气保用轮胎设备和系统的各个弓形区段插到轮胎内。安装过程的另一步骤包括：在轮胎内将缺气行驶设备和系统的独立区段排列，并且在缺气行驶设备的相应区段上用螺母和螺栓（或者用于连接对齐开口的其它机构）连接这些区段。进一步的步骤是使缺气行驶部分关于轮胎上的开口居中。将缺气行驶部已组装好的轮胎置于位于底部的半个车轮100上。然后推动或按压已组装的部件，使得底部的胎圈座靠着轮缘，缺气行驶设备/系统位于车轮中央凹槽上的相应区域。进一步的步骤包括上紧泄气保用轮胎系统上的螺母和螺栓（或其它硬件）。最后，将与底部部件相对应的车轮顶部部件103压入缺气行驶部的开口，并且抵靠位于底部的半个车轮的表面且得到固定。

泄气保用轮胎和系统的制造例如可以借助模具的使用通过挤压工艺（例如借助常规或普通用途的挤压机）、熔融铸造法或注塑成型法来完成。可以将塑料颗粒形式的原材料（诸如上面章节中描述的材料）引入到料斗中，然后可以在挤压机中加热塑料颗粒并且使其均匀化，直至它们具有流体性且足以注入到模具中；于是，借助进料螺旋推进器将流体塑料推出挤压机，经过硬模，并且进入模具，这些材料在模具中硬化。

泄气保用轮胎和系统的优选实施例包括插件或包封部分，其在内侧（整个或部分内部）由相对坚固和/或坚硬的材料形成，或者被模制、形成或安装于插件部分的外侧上的相对柔软的材料包封，从而共同形成缺气行驶区段或弓形部分。图15-21示出了这种优选实施例的实例。在一个方面，外部的硬度、刚性和/或强度低于插件部分或包封部分的硬度、刚性和/或强度。外部材料的相对柔软/柔韧可以被构造和设置成改善撞击/震动吸收和/或柔性，以及插件部分以提供强度/耐用性。

在该实施例中，插件或包封部分的构造与外部设计相对应或补充，插件部分设在外部内、（整个或部分）被外部包围、围绕或包封。例如，插件部分（相对于车轮）的内表面可以邻接车轮，且插件部分的其它表面被外部所围绕（例如，仅围绕插件部分的上表面模制外部）。在本文中，“包封的”包括上述含义中的任何一种。

插件或包封部分可以包括DuPont

玻璃纤维强化的聚酰胺66树脂和/或DuPont

聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂和/或钢，诸如4140钢。外部可以包括热塑性聚酯弹性体树脂，诸如DupontPDHTR88860或PDHTR863660。

可选地，外部可以包括HYTREL5556，HYTREL7246，CRASTINSK605和CRASTIN ST820。在另一实施例中，按照下列比例包含上述材料：约43%的HYTREL5556；约15%的HYTREL7246；约11%的CRASTIN SK605；以及约31%的CRASTIN ST820。

图15是具有插件部分的泄气保用轮胎区段200的侧视图，图16是（沿线16-16截取的）图15的泄气保用轮胎区段的横截面图。图16还示出了插件部分201和相应的外部202；在该实例中，插件部分围绕区段末端上的两个孔洞或开口203、204限定或延伸。在其它实施例中，插件部分并不限定这种孔洞/开口或者围绕其延伸。在该示图中，插件部分201包括三个中心孔洞201A、201B、201C；然而，泄气保用轮胎可以设有或者不设有这种孔洞。图16-21中示出的插件部分的特定形状本质上只是示例性的，这些插件部分可以采取各种形状，且可以整个或部分位于外部内。图17是图15的泄气保用轮胎区段的另一侧视图，图18是（沿线18-18截取的）图17的横截面图。图18示出了被泄气保用轮胎区段的外部202包围或包封的插件部分201。

图19是具有相对坚硬的插件部分201、211、221的三段式泄气保用轮胎系统的透视图。弓形区段200、210、220连接形成环或超环状体，以便围绕或在车轮上插入并且插入到轮胎内。在图19中，各个弓形区段的插入部分201、211、221均包括三个中心孔洞。然而，这种中心孔洞不是必要的（如图20和21所示实施例中那样）。图19还（用虚线）示出了各个弓形区段的外部202、212、222。图19（及图20和21）中的弓形区段可以利用上述硬件和材料、或者通过其它合适装置连接。图20和21示出了本发明的另一优选实施例，其具有三个弓形区段300、310、320，所述区段连接或接合（通过对齐孔洞303、313、323和相邻弓形区段上的相应孔洞）以形成环或超环状体。在此实施例中，硬的插件部分301、311、321中已不存在中心孔洞。在图20中，用虚线示出了相对柔软的外部302、312、322，且相同的部分在图21中用实线示出。

图19-21示出了排列成连续的环以便围绕轮胎安装的三个弓形区段200、210、220和300、310、320；然而，本发明不限于具有三个区段的泄气保用轮胎，其也可以具有两个或三个以上区段。

如上所述，具有插件或包封部分的优选实施例的制造可以通过注塑成型法、熔融铸造法或借助挤压工艺的模制法（例如借助常规或普通用途的挤压机）来完成。首先采用这样一种技术来形成插件部分；然后，一种制造方法实现以下过程：将插件部分置于另一模具内，将较柔软或刚性较小或硬度较低的材料围绕插件部分模制或直接模制于其上。另一种方法实现以下过程，即，分别制造这些部件/部分，并且安装到一起。图15-21示出的实施例可以按照与上述相同的方式组装和安装，或者可以按照类似的方式组装和安装。

尽管在此描述的内容据信为本发明的优选实施例，但是本领域技术人员能够认识到，可以对其进行其它和更进一步的改变和修改，同时不背离本发明的精神。因此，本发明不限于在此示出和描述的具体细节和代表性实施例。在此使用的术语和措辞只是描述性的，不应被视为限制。因此，本领域技术人员将容易认识到，可以进行各种其它的改变和修改，同时不背离本发明的精神或范围。

Claims

1.一种用于与轮胎和具有中央凹槽的车轮一同使用的泄气保用轮胎，其包括：

多个互补性的承载弓形部分，每个弓形部分分别被构造成从车轮中央凹槽沿径向向外延伸；

其中所述弓形部分中的每一个的内周表面被构造成邻接所述车轮中央凹槽的外周表面，所述弓形部分中的每一个可释放地固定在至少一个其它弓形部分上，所有所述弓形部分围绕所述车轮形成连续的环；以及

其中各个弓形部分包括：（a）包封部分，和（b）包封所述包封部分的外部，其中所述包封部分的强度大于所述外部的强度。

2.如权利要求1所述的泄气保用轮胎，其中所述包封部分包括强化的聚酰胺66树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、4140钢或钢。

3.如权利要求1所述的泄气保用轮胎，其中所述外部包括热塑性聚酯弹性体树脂。

4.一种用于与轮胎和具有中央凹槽的车轮一同使用的泄气保用轮胎，其包括：

其中各个弓形部分包括：（a）包封部分，和（b）包封所述包封部分的外部，其中所述包封部分的硬度大于所述外部的硬度。

5.如权利要求4所述的泄气保用轮胎，其中所述包封部分包括强化的聚酰胺66树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、4140钢或钢。

6.如权利要求4所述的泄气保用轮胎，其中所述外部包括热塑性聚酯弹性体树脂。

7.一种用于与轮胎和具有中央凹槽的车轮一同使用的泄气保用轮胎的制造方法，其包括：

在第一模制步骤中，在第一模具中用树脂模制插件部分，所述插件部分具有大致弓形形状，所述弓形形状对应于所述车轮中央凹槽的外周表面；

将所述插件部分置于第二模具中，所述第二模具具有比所述第一模具大的空腔；

将由强度比所述插件部分小的热塑性材料形成的外部模制到所述插件部分上，使得所述插件部分和所述外部形成防止在使用过程中出现脱层的整体；以及

围绕车轮的车轮中央凹槽安装所述插件部分和所述外部，使得所述插件部分和外部从所述车轮中央凹槽沿径向向外延伸。

8.一种用于与轮胎和具有中央凹槽的车轮一同使用的泄气保用轮胎的制造方法，其包括：

将由硬度比所述插件部分低的热塑性材料形成的外部模制到所述插件部分上，使得所述插件部分和所述外部形成防止在使用过程中出现脱层的整体；以及

9.一种用于与轮胎和具有中央凹槽的车轮一同使用的泄气保用轮胎系统，其包括：

具有内周表面的大致环形形状的主体部分，所述内周表面被构造成围绕车轮中央凹槽排列；

插件部分，其被包封在所述主体部分内且贯穿所述主体部分的大部分延伸，所述插件部分的强度大于所述主体部分的强度；

其中所述主体部分的所述内周表面邻接所述车轮中央凹槽的外周表面。

10.如权利要求9所述的泄气保用轮胎系统，其中所述主体部分比所述插件部分柔软。

11.如权利要求9所述的泄气保用轮胎系统，其中所述主体部分比所述插件部分更具有挠性。

12.如权利要求9所述的泄气保用轮胎系统，其中所述插件部分包括强化的聚酰胺66树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、4140钢或钢。

13.如权利要求9所述的泄气保用轮胎系统，其中所述主体部分包括热塑性聚酯弹性体树脂。

14.一种用于与轮胎和具有中央凹槽的车轮一同使用的泄气保用轮胎系统，其包括：

插件部分，其被包封在所述主体部分内且贯穿所述主体部分的大部分延伸，所述插件部分的硬度大于所述主体部分的硬度；

其中，所述主体部分的所述内周表面邻接所述车轮中央凹槽的外周表面。

15.如权利要求14所述的泄气保用轮胎系统，其中所述主体部分比所述插件部分更有挠性。

16.如权利要求14所述的泄气保用轮胎系统，其中所述插件部分包括强化的聚酰胺66树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、4140钢或钢。

17.如权利要求14所述的泄气保用轮胎系统，其中所述主体部分包括热塑性聚酯弹性体树脂。