CN106414104A - 热塑性轮毂和非充气轮胎 - Google Patents

Abstract

具有热塑性轮毂的非充气车轮包含用于附接到车辆的车轮轴承的中心毂。所述中心毂具有自其轴向延伸穿过的中心轴杆孔隙，以及与所述中心轴杆孔隙径向间隔开和围绕所述中心轴杆孔隙沿圆周间隔开的多个凸耳孔隙。所述热塑性轮毂还包含从所述中心毂径向向外延伸的多个肋条。所述热塑性轮毂进一步包含圆柱形轮胎安装件，所述圆柱形轮胎安装件连接到所述肋条且基本上在圆柱面中轴向延伸以用于将非充气轮胎安装于其上。

Description

热塑性轮毂和非充气轮胎

技术领域

本发明大体上涉及非充气轮胎，且更确切地说，涉及具有热塑性轮毂的非充气车轮，所述非充气车轮可支撑荷载且具有类似于充气轮胎的性能。

背景技术

已知提供用于车辆的车轮。通常，车轮包含安装到车辆的车轮轴承和轮轴的轮毂，以及安装到轮毂的可膨胀或充气轮胎。近来，一些车轮已具备安装到轮毂的非充气或不可膨胀轮胎。例如非充气轮胎等非充气轮胎是不可膨胀的。通常，非充气轮胎具有用于啮合轮毂的外表面的内部介接条带部分，以及环绕内部介接条带部分的多个辐条或辐板元件。非充气轮胎也具有外部条带，所述外部条带同心地安置在内部介接条带部分之外，且安置在辐条或辐板元件的外端处，从而形成轮胎的外部边缘。外部条带包含用于接触胎面所滚轧的表面(例如道路表面)的胎面。非充气轮胎仅仅经由其胎面、外部条带和辐条或辐板元件的结构性质来支撑其荷载，而不需要内部气压的支撑。

此类非充气轮胎安装于常规轮毂上。轮毂通常由金属材料制成。轮毂包含具备中心孔的中心盘，且可具有多个凸耳孔，所述凸耳孔用于接纳带螺纹的紧固件，例如车轮轴承的螺栓或螺柱。这些金属轮毂通常经设计以满足可膨胀或充气轮胎的荷载和结构要求。另外，这些金属轮毂使车轮的重量显著增加，从而导致车辆变重。

因此，期望提供具有热塑性轮毂和安装于其上的非充气轮胎的非充气车轮。同样期望提供具有热塑性轮毂的非充气车轮，所述轮毂满足非充气轮胎的荷载和结构要求。进一步期望提供具有热塑性轮毂的非充气车轮，所述热塑性轮毂与非充气轮胎的常规轮毂相比较重量较轻。因此，所属领域中需要提供具有热塑性轮毂的非充气车轮，所述热塑性轮毂满足这些需求中的至少一个。

发明内容

因此，本发明为具有热塑性轮毂的非充气车轮，所述热塑性轮毂包含用于附接到车辆的车轮轴承的中心毂。中心毂包含自其轴向延伸穿过的中心轴杆孔隙，以及与中心轴杆孔隙径向间隔开和围绕中心轴杆孔隙沿圆周间隔开的多个凸耳孔隙。热塑性轮毂还包含从中心毂径向向外延伸的多个肋条。热塑性轮毂进一步包含连接到肋条且基本上在圆柱面中轴向延伸的圆柱形轮胎安装件以用于将非充气轮胎安装于其上。

本文中出于描述的目的使用术语“车辆”；然而，以下描述中包含可安装有顺应性车轮的任何装置，且应理解“车辆”包含这种情形。

在示范性实施例中，提供用于将非充气轮胎安装于其上的热塑性轮毂。在另一示范性实施例中，热塑性轮毂满足用于制动、回转、疲劳、冲击等的荷载和结构要求。在又一示范性实施例中，热塑性轮毂并有压缩限制器，从而帮助支撑高应力区域中的荷载。另外在另一示范性实施例中，热塑性轮毂使用结构肋条在整个轮毂上分配荷载。在另一示范性实施例中，热塑性轮毂具有针对强度和外观两者的肋条厚度和布局，从而最小化缩痕。在又一示范性实施例中，热塑性轮毂具有均匀壁厚度以提供尺寸稳定性和重量减轻。另外在另一示范性实施例中，热塑性轮毂与常规轮毂相比较重量减轻。

如本文中所公开的实施例的特征可彼此组合或与新实施例特征组合，从而产生在本发明的范围内的额外实施例。

将容易了解其它实施例的特征和优点，因为在阅读结合附图所作的随后描述之后将更好地理解所述特征和优点。

附图说明

图1为根据本发明的热塑性轮毂的一个实施例的前正视图，其说明安装于其上且安装到车辆的车轮轴承和轮轴的模拟物的非充气轮胎。

图1A为在非充气轮胎未安装于其上的情况下图1的热塑性轮毂的分解透视图。

图2为在没有压缩限制器的情况下图1的热塑性轮毂的前透视图。

图3为在没有压缩限制器的情况下图1的热塑性轮毂的后透视图。

图4为图1的热塑性轮毂的前正视图。

图5为图1的热塑性轮毂的侧正视图。

图6为图1的热塑性轮毂的后正视图。

图7为沿着图4的线7-7截取的截面图。

图8为沿图4的线8-8截取的截面图。

图9为图1到8的热塑性轮毂的根据本发明的压缩限制器的一个实施例的前正视图。

图10为图9的压缩限制器的侧正视图。

图11为沿着图9的线11-11截取的截面图。

图12为图1到8的热塑性轮毂的根据本发明的压缩限制器的另一实施例的前正视图。

图13为图12的压缩限制器的侧正视图。

图14为沿着图12的线14-14截取的截面图。

具体实施方式

本发明提供具有热塑性毂组合件的非充气车轮，所述非充气车轮可支撑荷载且具有类似于充气轮胎的性能。提供非充气车轮的各种配置，包含热塑性毂组合件的若干变化形式。

出于描述本发明的目的，现将详细参考本发明的实施例和/或方法，在图式中或利用图式说明其一个或多个实例。借助于本发明的解释提供每一实例，而不限制本发明。实际上，所属领域的技术人员将显而易见，可在本发明中进行各种修改和变化，而不脱离本发明的范围或精神。举例来说，说明或描述为一个实施例的部分的特征或步骤可结合另一实施例或步骤使用，从而产生其它的实施例或方法。因此，希望本发明涵盖在所附权利要求书和其等效物的范围内出现的此类修改和变化。

参看诸图，其中类似数字在整个若干视图中指示类似零件，通常在1处展示根据本发明具有热塑性轮毂的非充气车轮的实施例。非充气车轮的热塑性轮毂10经配置以具有通常在12处指示的不可膨胀或非充气轮胎，所述不可膨胀或非充气轮胎安装于轮毂上以形成车辆的车轮(未图示)。如图1中所说明，非充气轮胎12包含环形内部条带14、围绕内部条带14沿圆周布置的多个辐条或辐板元件16以及跨越辐条或辐板元件16安置的环形外部条带18，从而形成轮胎12的外部边缘。外部条带18包含用于接触道路表面的胎面(未图示)。非充气轮胎12仅仅经由其胎面、外部条带18、辐条或辐板元件16和内部条带14的结构性质来支撑其荷载，而不需要内部气压的支撑。非充气轮胎12安装到热塑性轮毂10，所述热塑性轮毂又安装到车辆的车轮或轮轴轴承20(部分示出)。车轮轴承20具有延伸穿过热塑性轮毂10的轴杆或轮轴21和多个带螺纹的凸耳22，且热塑性轮毂10通过例如螺纹螺母等紧固件24固定到车轮轴承20，所述螺纹螺母以可螺纹旋拧方式啮合凸耳22。随着车轮轴承旋转20，热塑性轮毂10旋转，又会使非充气轮胎12旋转。应了解，在图1中说明的非充气轮胎12在所属领域中已知为非充气轮胎，所述非充气轮胎可购自米其林北美公司。还应了解，在图1中说明的非充气轮胎12的特定实施例不希望限制本发明的范围。应进一步了解到，热塑性轮毂10可与本文中未特定展示的各种其它类型的不可膨胀或非充气轮胎一起操作，而不脱离本发明的范围。

在图1A到8中，出于清楚说明毂部分10起见，不展示非充气车轮的非充气轮胎部分。非充气车轮的热塑性轮毂10包含用于附接到车轮轴承20的中心毂26。中心毂26的形状通常是圆形。中心毂26具有自其轴向延伸穿过的中心轴杆孔隙28，以及与中心轴杆孔隙28径向间隔开和围绕中心轴杆孔隙28沿圆周间隔开的多个凸耳孔隙30。凸耳孔隙30轴向延伸穿过中心毂26。中心毂26具有径向且沿圆周延伸的底壁32，以及沿圆周且轴向围绕底壁32延伸以形成凹口35的侧壁34。如所说明，中心轴杆孔隙28轴向延伸穿过底壁32，且凸耳孔隙30轴向延伸穿过底壁32和侧壁34。凸耳孔隙30中的每一个具有底壁32和侧壁34中的凹入部分36，以及从凹入部分36延伸的穿过部分38。如所说明，凹入部分36的形状通常是圆形，且穿过部分38的形状通常是六边形。应了解，部分36和38可具有任何合适的形状。还应了解，在中心毂26安装到车轮轴承20时，轴杆21的一部分轴向延伸穿过中心轴杆孔隙28，且凸耳24轴向延伸穿过凸耳孔隙30。

如图1中所示的非充气车轮1具有环形条带18和说明为轮辐或辐板元件16的多个张力传动元件16，所述张力传动元件在轮辐16的径向内端处横跨条带18且从条带18向内延伸到安装条带14。内部安装条带14将车轮12锚定到毂10。胎面部分形成于条带18的外围。胎面部分可为接合在条带18上的额外层，以例如提供与用以构建条带18的材料不同的牵引和磨损性质。或者，胎面部分可形成为顺应性条带的外表面的部分。胎面特征可形成于胎面部分中，且可包含块和凹槽。

如所提到，图1的示范性实施例中的辐板元件16横跨车轮1延伸，如本文所使用，此情形意味着辐板元件16在车轮1的两侧定向的方向上延伸，且可与旋转轴对准，或可斜交于车轮轴。此外，“向内延伸”意味着辐板元件16在外部条带18与安装条带14之间延伸，且可处于径向于车轮轴的平面中，或可斜交于径向平面。另外，如图1中所示，辐板元件16实际上可包含与径向平面成不同角度的辐条。辐板元件16可彼此互连。例如，如第7,013,939号美国专利中所展示，可使用各种形状和图案。

条带18支撑车轮1上的荷载，且弹性变形以贴合道路(或其它支撑表面)，从而提供牵引和操纵能力。更确切地说，如第7,013,939号美国专利中所描述，在经由毂10对车轮1施加荷载时，条带18顺应性地开始作用以便使条带弯曲，且以其它方式变形以与地面接触，且形成接触面。“接触面”为车轮1在荷载下与地面接触的部分。条带18的不与地面接触的部分以类似于弓形结构的方式作用，且提供赤道面上的足够高的环向压缩刚度和纵向抗弯刚度，从而充当荷载支撑部件。如本文中所使用，“赤道面”意味着垂直于车轮旋转轴通过且将车轮结构分成两份的平面。

从车辆(未图示)传动到毂10的车轮1上的荷载基本上挂在附接到条带18的荷载支撑部分的轮辐16。地面接触区中的辐板元件16并未经历归因于荷载的拉伸荷载。当然，随着车轮1旋转，顺应性条带18的特定部分充当不断改变的弓形结构，然而，弓形结构的概念可用于理解荷载支撑机构。条带18的弯曲量和因此接触面的大小与荷载成比例。条带18在荷载下弹性弯曲的能力提供顺应性地面接触区域，其作用类似于充气轮胎，具有类似有利结果。

举例来说，条带18可包裹障碍物以提供更平滑的乘坐感。而且，条带18能够将力传动到地面或道路以用于牵引、回转和转向。相比之下，在典型实心和缓冲轮胎中，荷载是由接触区域中的轮胎结构的压缩来支撑，所述压缩包含在刚性毂下方的缓冲材料的压缩。缓冲材料的顺应性受到材料的压缩性质和刚性车轮或毂上材料的厚度限制。

仍参看图1，此特定实施例的辐板元件16基本上是片状元件，其在径向方向上具有长度L，在通常对应于顺应性条带18的轴向宽度的轴向方向上具有宽度W，但可使用其它宽度W，包含沿着径向方向变化的宽度W。辐板元件16也具有通常比长度L或宽度W小得多的厚度(即垂直于长度L和宽度W的尺寸)，其允许轮辐在受到压缩时弯折或弯曲。更薄轮辐将在基本上没有加压阻力的情况下穿过接触区域(也就是说，不向承重供应压缩力或仅向承重供应不显著的压缩力)时弯曲。随着辐板元件16的厚度增加，辐板元件可提供在地面接触区域中的某一压缩承重力。然而，辐板元件16的主要荷载传动动作是作为整体承受张力。可选择特定轮辐厚度以满足车辆或应用的特定要求。

如图1中所见，优选地，辐板元件16跨越轴向方向相对于顺应性条带18定向。因此，跨越条带18分配辐板元件420中的张力以支撑荷载。作为实例，辐板元件16可以由具有约10到100MPa的拉伸模数的弹性材料形成。可在需要时强化辐板元件16。用以构建辐板元件材料16的材料也应展现弹性行为以在拉紧到例如30％之后返回到原始长度，且在轮辐材料拉紧到例如4％时展现出恒定应力。举例来说，可识别满足这些要求的可商购的橡胶或聚氨酯材料。作为另外实例，来自Chemtura Corporation of Middlebury,Conn.的VibrathaneB836牌胺基甲酸酯已适合于构建辐板元件16。

对于图1的示范性实施例，辐板元件16通过径向内部安装条带14互连，所述径向内部安装条带包围毂10以将车轮1安装到毂10。取决于构建材料和制造工艺，毂10、安装条带14、环形条带18和辐板元件16可作为单个整体经模制。或者，此类组件中的一个或多个可单独形成，且接着经由例如胶粘剂或模制彼此附接。另外，也可包含其它组件。举例来说，介接条带可用以使辐板元件16在其径向外端处连接，且接着介接条带将连接到条带18。

根据另一实施例，辐板元件可例如通过在每一辐板元件16的啮合毂10中的槽或凹槽的内端上提供放大部分，或通过附接邻近辐板元件16以在形成于毂10中的钩或杆处形成环路而机械附接到毂10。

大体上纯粹的拉伸载荷支撑是通过具有辐板元件16而获得，所述辐板元件具有张力的高有效刚度，但具有压缩的极低刚度。为了促进在特定方向上的弯曲，辐板元件16可弯曲。或者，辐板元件16可以一曲率模制，且在冷却期间通过热收缩拉直，以提供在特定方向上弯曲的倾向性。

例如在对车轮1施加扭力时，辐板元件16应抵抗环形条带18与毂10之间的扭力。另外，在例如转向或回转时，辐板元件16应抵抗侧向偏转。应理解，处于径向-轴向平面中(也就是说，与径向和轴向方向两者对准)的辐板元件16对轴向定向力的阻力将很高，但确切地说，在径向方向上拉长的情况下对沿圆周方向的扭力的阻力可能相对较低。对于某些车辆和应用(例如产生相对较低扭力的那些车辆和应用)，具有与径向元件16对准的相对较短元件16的轮辐套装将为合适的。对于预期高扭力的应用，布置中的一个(例如美国专利7,013,939的图5到8中所示的布置)可能更合适。在其中所示的变化中，提供轮辐的定向，其包含在径向和环向方向两者上的抵抗力分量，因此添加扭力的阻力，同时保留径向和侧向抵抗力分量。可取决于所使用的轮辐的数目和邻近轮辐之间的间距来选择定向角度。也可使用其它替代布置。

本发明的顺应性车轮的一个优点在于，条带18和辐板元件16的大小和布置的选择允许车轮的垂直、侧向和扭转刚度独立于接触压力以及独立于彼此进行调整。条带18的操作参数、承载荷载和顺应性部分通过选择具有赤道面上的环向压缩刚度和纵向抗弯刚度的材料来确定，从而满足设计荷载要求。对于车轮1的直径、环形条带18在轴向方向上的宽度、条带18在径向方向上的厚度和辐板元件16的长度和间距检查这些参数。选择轮辐的数目以维持条带18的圆度，且轮辐的数目也将取决于邻近辐板元件16之间的间距。

图3展示非充气轮毂10的实施例的后透视图。图3展示在没有压缩限制器或非充气轮胎部分的情况下的实施例。在此实施例中，加强肋条41在美观区域中具有减小的均匀壁厚度。加强肋条41的减小的均匀壁厚度防止在美观区域上(例如在毂的前部)出现缩痕，所述缩痕可因毂材料在模制工艺期间的收缩而出现。

此实施例的热塑性轮毂10还包含从中心毂26径向向外延伸的多个肋条40。肋条40包含在中心毂26与轮胎安装件46之间径向延伸的至少一对或多对肋条40，所述轮胎安装件将被描述，且沿圆周彼此间隔开以在其间形成大体上U形42。肋条40也在中心毂26与轮胎安装件46之间轴向延伸。在一个实施例中，肋条40具有均匀壁厚度。在所示的实施例中，肋条40的多个对围绕中心毂26沿圆周间隔开，且形成大体上三角形形状的孔隙44，其中孔隙44中的一个在肋条40的对中的每一个之间。中心毂26由肋条40悬挑到轮胎安装件46。中心毂26相对于轮胎安装件46的外部轴向外围轴向凹入。应了解，肋条40可形成为其它合适图案。

热塑性轮毂10进一步包含围绕肋条40沿圆周延伸且连接到肋条40的圆柱形轮胎安装件46。轮胎安装件46基本上在圆柱面中轴向延伸以用于将非充气轮胎12安装于其上。在一个实施例中，轮胎安装件46具有基本上均匀的壁厚度。在另一实施例中，轮胎安装件46具有非平滑外部轮胎安装表面48。非平滑外部轮胎安装表面48经调适以用于通过表面粗糙度、机械结合、表面处理和/或助粘剂中的至少一个将非充气轮胎12粘附于其上。在一个实施例中，非平滑外部轮胎安装表面48包含至少一个或多个凹槽50，所述凹槽径向向内以及轴向且沿圆周沿着轮胎安装表面48延伸，所述凹槽用于将非充气轮胎12粘附于其上。在所示的实施例中，非平滑外部轮胎安装表面48包含形状大体上呈矩形且沿圆周间隔开并沿着轮胎安装表面48轴向向内延伸的多个凹槽50。应了解，凹槽50可具有任何合适的形状。还应了解，可在外部轮胎安装表面48中形成阶梯，以用于形成具有均匀壁厚度的阶梯形外部形状。

至少一个实施例的轮毂的形状特别适合于在具有至少两个模具零件的叉指形模具中模制。为了增加从模具释放毂10的容易程度，三角形孔隙44向内逐渐变窄，朝向毂的前部变窄，且U形孔隙42朝外逐渐变窄，朝向毂的前部变宽，从而允许多个模具突起部或指状物的第一集合从毂10的后部形成三角形形状的孔隙44，且允许多个模具突起部或指状物的第二集合从毂10的前部形成U形孔隙42。应理解，孔隙的形状可为任何合适的形状，且不一定是U形或三角形形状。孔隙的逐渐变窄允许模具的对应逐渐变窄的指状物，其使得一旦形成毂，毂易于从模具组件释放，且允许肋条40具有沿着毂的轴向宽度的恒定厚度。恒定的肋条厚度可在美观性上和机械上皆是合乎需要的。同样，凹槽50允许轮胎安装件的均匀厚度。唇缘43形成于凹槽50的前边缘上，尤其提供对毂10的美观性改进。

参看图1和1A，热塑性轮毂10进一步包含安置于凸耳孔隙30中的根据本发明的多个压缩限制器52。如图1A中所说明，压缩限制器52中的一个安置于凸耳孔隙30中的一个中。参看图9到14，压缩限制器52中的每一个具有圆柱形主体54，其随自其轴向延伸穿过的孔隙56轴向延伸以接纳车轮轴承20的凸耳24，以及从主体54径向向外延伸的凸缘58。主体54和凸缘58具有与凸耳孔隙30互补的形状。在图9到11中所说明的一个实施例中，凸缘58具有大体上圆形形状，且主体54具有例如六边形等非圆形形状以最小化压缩限制器52的旋转。在图12到14中所说明的另一实施例中，凸缘58具有大体上圆形形状，且主体54具有非平滑表面60的大体上圆形形状。压缩限制器52是由金属、复合和/或陶瓷材料中的至少一个制成为单件。在一个实施例中，利用与其成一体的中心毂26包覆模制压缩限制器52。在另一实施例中，在形成中心毂26之后，压缩限制器52安置于凸耳孔隙30中。应了解，压缩限制器52是一整体且为一单体。还应了解，在一个实施例中，凸耳孔隙30具有非圆形形状，例如六边形，且压缩限制器52具有主体54，所述主体具有非圆形形状(例如六边形)以最小化压缩限制器52的旋转。还应了解，在另一实施例中，凸耳孔隙30具有圆形形状，且压缩限制器52具有主体54，所述主体具有非平滑表面60的大体上圆形形状以最小化压缩限制器52的旋转。

热塑性轮毂10由聚合材料制成。因此，热塑性轮毂10包含聚合材料。在一个实施例中，中心毂26、肋条40和轮胎安装件46是由聚合材料制成，所述聚合材料通过范围以聚合材料的总重量计从约20重量％到约65重量％的多个纤维强化。纤维为玻璃、碳、矿物和/或金属材料中的至少一个。在一个实施例中，纤维通常为长玻璃或碳纤维、短玻璃或碳纤维或长和短玻璃和/或碳纤维的组合。应了解，纤维可在大小(例如，长度、直径等)方面不同，且可经包覆或未经包覆。举例来说，在一个实施例中，纤维可具有小于13微米的平均直径。在其它实施例中，纤维可具有10微米或小于10微米的平均直径。聚合材料或纤维自身可包含促进聚合材料自身与纤维之间的接合的其它组件。用于本发明的合适纤维的实例包含可购自PPG Industries Inc.(One PPG Place，Pittsburgh，PA 15272)的HP 3660。

聚合材料为选自聚酯、聚酰胺、聚乙烯、聚对苯二甲酸伸乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯腈、丁二烯苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、醋酸纤维素、环烯烃共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯乙烯醇、氟聚合物、聚甲醛、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚芳基醚酮、聚酰胺-酰亚胺、聚丁二烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚己内酯、聚环亚己基二亚甲基、聚羟基烷酸酯、聚酮、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚乙烯、聚酰亚胺、聚乳酸、聚甲基戊烯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚邻苯二甲酰胺、聚苯乙烯、聚砜、聚对苯二甲酸丙二酯、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、聚醚酮酮、氯化聚乙烯、聚乳酸、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯和苯乙烯-丙烯腈及其组合的群组的至少一个。

在一个实施例中，聚合材料为聚酰胺，以聚合材料的总重量计，所述聚酰胺的存在量通常为从约35到约70重量份，更通常来说从约45到约65重量份，且甚至更通常来说从约50到约60重量份。虽然不是必需的，但聚酰胺通常选自聚酰胺6、聚酰胺6,6、聚酰胺46、聚酰胺6,10、聚酰胺6I,6T、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺1010、聚酰胺6,12及其组合的群组。然而，应了解除聚酰胺之外的聚合材料也可用以制造热塑性轮毂10。用于本发明的合适聚酰胺的实例包含可购自BASF Corporation(100Campus Drive，Florham Park，NJ)的B27E 01。

在一个实施例中，聚合材料可包含用于向聚合材料赋予抗冲击性的抗冲击改质剂。在使用时，以聚合材料的总重量计，抗冲击改质剂的存在量通常为从约1到约20重量份，更通常来说从约3到约12重量份，且甚至更通常来说，从约4到约10重量份。抗冲击改质剂是选自弹性体、离聚物、乙烯共聚物、伸乙基-丙二醇共聚物、乙烯-丙烯-二烯三元共聚物、伸乙基-辛烯共聚物、伸乙基-丙烯酸酯共聚物、苯乙烯-丁二烯共聚物、苯乙烯-伸乙基/丁烯-苯乙烯三元共聚物及其组合的群组。通常，抗冲击改质剂包括伸乙基辛烯、伸乙基丙二醇及其组合中的至少一个。用于本发明的合适抗冲击改质剂的实例为可购自DuPont Company(Lancaster Pike&Route 141，Wilmington，DE 19805)的级别N493D。

在另一实施例中，聚合材料可包含紫外线(UV)稳定剂，例如苯并三唑型紫外线吸收剂。

在又一实施例中，聚合材料可包含预着色颜料。虽然不是必需的，但聚合材料可包括用于修改聚合材料的颜料的着色剂成分。在使用时，以聚合材料的总重量计，着色剂成分的存在量通常为从约0.01到约1重量份，更通常来说从约0.1到约0.8重量份，且甚至更通常来说从约0.15到约0.4重量份。用于本发明的合适着色剂成分的实例为可购自的OrientCorporation of America(1700Galloping Hill Road，Kenilworth，NJ 07033)的OrientNigrosine Base SAPL。应了解，可使用所属领域中已知的其它合适的抗冲击改质剂、UV稳定剂和预着色颜料。

还提供制造热塑性轮毂10的方法。在一个实施例中，热塑性轮毂10是由注射模制工艺制成。在另一实施例中，热塑性轮毂10是由气体辅助注射模制工艺制成。在又一实施例中，热塑性轮毂10是由微孔泡沫注射模制工艺制成。

方法通常包含提供界定空腔的模具(未图示)的步骤。空腔可通过深冲压形成，且交替冲压的方向以实现热塑性轮毂10的均匀壁。在模具打开的情况下，方法包含将压缩限制器52放置到模具的空腔中且关闭模具的步骤。在一个实施例中，方法还包含将聚合材料注射到模具的空腔中以形成热塑性轮毂10且将压缩限制器52包覆模制到热塑性轮毂10的中心毂26的步骤。一旦形成热塑性轮毂10，方法便进一步包含打开模具和从模具移除热塑性轮毂10的步骤。应了解，经注射模制的热塑性轮毂10为单件式。

在另一实施例中，方法包含将聚合材料注射到模具的空腔中以形成热塑性轮毂10的步骤。一旦形成热塑性轮毂10，方法便进一步包含打开模具和从模具移除热塑性轮毂10的步骤。在此实施例中，方法可包含通过超声波焊接、推入配合等将压缩限制器52固定到中心毂26的步骤。应了解，压缩限制器52可插入于后模制操作中。还应了解，热塑性轮毂10可由本文中未特定描述的各种其它方法制成。

已经用说明性方式描述本发明。应理解，已经使用的术语希望具有描述词的性质，且没有限制性。

鉴于以上教示，本发明的许多修改和变化是可能的。因此，在所附权利要求书的范围内，除所特定描述的情形之外，还可实践本发明。

Claims (29)

1.一种非充气车轮，其具有前部和后部，所述非充气车轮包括：

外部条带，所述外部条带的外围具有用于地面接触的胎面；

内部条带；

定位在所述外部条带与所述内部条带之间且连接所述外部条带和所述内部条带的多个辐板元件；

热塑性中心毂，其用于附接到车辆的车轮轴承，所述中心毂具有自其轴向延伸穿过的中心轴杆孔隙，以及与所述中心轴杆孔隙径向间隔开和围绕所述中心轴杆孔隙沿圆周间隔开的多个凸耳孔隙；

多个热塑性肋条，其从所述中心毂径向向外延伸；以及

热塑性圆柱形轮胎安装件，其连接到所述肋条且轴向并基本上平行于中心轴延伸，以用于将所述内部条带安装于其上。

2.根据权利要求1所述的非充气车轮，其中所述轮胎安装件具有非平滑外部轮胎安装表面。

3.根据权利要求2所述的非充气车轮，其中所述非平滑外部轮胎安装表面经调适以用于通过表面粗糙度、机械结合、表面处理和助粘剂中的至少一个将所述非充气轮胎粘附于其上。

4.根据权利要求2或3所述的非充气车轮，其中所述非平滑外部轮胎安装表面包含径向向内且沿着所述轮胎安装表面轴向延伸的至少一个凹槽。

5.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其中所述轮胎安装件具有基本上均匀的壁厚度。

6.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其中所述中心毂由所述肋条悬挑到所述轮胎安装件。

7.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其中所述多个所述肋条的第一肋条和第二肋条在所述中心毂与所述轮胎安装件之间延伸，且彼此间隔开以在其间形成第一孔隙，所述第二肋条和所述多个所述肋条的第三肋条在所述中心毂与所述轮胎安装件之间延伸，且彼此间隔开以在其间形成第二孔隙，其中所述第一孔隙从所述前部到所述后部逐渐变窄，且所述第二肋条从所述后部到所述前部逐渐变窄，所述第二肋条具有均匀壁厚度。

8.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其中所述中心毂相对于所述轮胎安装件的外部轴向外围轴向凹入。

9.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其中所述中心毂包括径向延伸的底壁和围绕所述底壁沿圆周且轴向延伸的侧壁，所述中心轴杆孔隙轴向延伸穿过所述底壁，且所述凸耳孔隙轴向延伸穿过所述底壁和所述侧壁。

10.根据权利要求9所述的非充气车轮，其中所述凸耳孔隙中的每一个具有所述底壁和所述侧壁中的凹入部分，以及从所述凹入部分延伸的穿过部分。

11.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其包含安置于所述凸耳孔隙中的多个压缩限制器，所述压缩限制器中的一个安置于所述凸耳孔隙中的一个中，其中所述压缩限制器中的每一个具有随自其轴向延伸穿过的孔隙轴向延伸以接纳所述车轮轴承的带螺纹的紧固件的圆柱形主体，以及从所述主体径向向外延伸的凸缘，所述凸缘和所述主体具有与所述凸耳孔隙互补的形状。

12.根据权利要求11所述的非充气车轮，其中所述凸缘具有圆形形状，且所述主体具有非平滑表面的圆形形状和非圆形形状中的至少一个以最小化所述压缩限制器的旋转。

13.根据权利要求11或权利要求12所述的非充气车轮，其中所述压缩限制器是由金属、复合和陶瓷材料中的至少一个制成为单件。

14.根据权利要求11所述的非充气车轮，其中所述压缩限制器固定到所述中心毂，从而与其成一整体。

15.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其中所述肋条包含在所述中心毂与所述轮胎安装件之间延伸且彼此间隔开以在其间形成大体上U形孔隙的一对所述肋条。

16.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其中所述肋条包含多个所述对所述肋条，其围绕所述中心毂沿圆周间隔开，且在所述对所述肋条中的每一个之间形成大体上三角形形状的孔隙。

17.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其中所述肋条具有均匀壁厚度。

18.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其中所述肋条中的每一个在美观区域中具有减小的均匀壁厚度。

19.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其中所述中心毂、所述肋条和所述轮胎安装件是由聚合材料制成，所述聚合材料通过范围以所述聚合材料的总重量计从约20重量％到约65重量％的多个纤维强化。

20.根据权利要求19所述的非充气车轮，其中所述纤维为玻璃、碳、矿物和金属材料中的至少一个。

21.根据权利要求19所述的非充气车轮，其中所述纤维为长玻璃或碳纤维、短玻璃或碳纤维或长和短玻璃和/或碳纤维的组合。

22.根据权利要求19、20或21所述的非充气车轮，其中所述聚合材料为选自聚酯、聚酰胺、聚丙烯、聚对苯二甲酸伸乙酯、聚乙烯醇缩丁醛、丙烯腈、丁二烯苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、醋酸纤维素、环烯烃共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯乙烯醇、氟聚合物、聚甲醛、聚丙烯酸酯、聚丙烯腈、聚芳基醚酮、聚酰胺-酰亚胺、聚丁二烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚己内酯、聚环亚己基二亚甲基、聚羟基烷酸酯、聚酮、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚碳酸酯、聚乙烯、聚酰亚胺、聚乳酸、聚甲基戊烯、聚苯硫醚、聚苯醚、聚邻苯二甲酰胺、聚苯乙烯、聚砜、聚对苯二甲酸丙二酯、聚氨酯、聚乙酸乙烯酯、聚醚酮酮、氯化聚乙烯、聚乳酸、聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯和苯乙烯-丙烯腈及其组合的群组的至少一个。

23.根据权利要求19、20、21或22所述的非充气车轮，其中所述聚合材料包含抗冲击改质剂。

24.根据权利要求19、20、21、22或23所述的非充气车轮，其中所述聚合材料包含紫外线(UV)稳定剂。

25.根据权利要求19、20、21、22、23或24所述的非充气车轮，其中所述聚合材料包含预着色颜料。

26.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其中所述热塑性轮毂是由注射模制工艺制成。

27.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其中所述热塑性轮毂是由气体辅助注射模制工艺制成。

28.根据前述权利要求中任一权利要求所述的非充气车轮，其中所述热塑性轮毂是由微孔泡沫注射模制工艺制成。

29.一种非充气车轮，其具有前部和后部，所述非充气车轮包括：

外部条带，所述外部条带具有用于地面接触的胎面；

内部条带；

定位在所述外部条带与所述内部条带之间且连接所述外部条带和所述内部条带的多个辐板元件；

用于附接到车辆的车轮轴承的热塑性中心毂，所述中心毂包括径向延伸的底壁和围绕所述底壁沿圆周且轴向延伸的侧壁、轴向延伸穿过所述底壁的中心轴杆孔隙，以及与所述中心轴杆孔隙径向间隔开和围绕所述中心轴杆孔隙沿圆周间隔开并轴向延伸穿过所述底壁和所述侧壁的多个凸耳孔隙；

从所述侧壁径向向外延伸和围绕所述中心毂沿圆周间隔开的多个热塑性肋条，所述肋条具有均匀壁厚度；

热塑性圆柱形轮胎安装件，其连接到所述肋条，且基本上在圆柱面中轴向延伸，以使得所述中心毂相对于所述轮胎安装件的外部轴向外围凹入，且由所述肋条悬挑到所述轮胎安装件，所述轮胎安装件具有基本上均匀的壁厚度和用于将非充气轮胎安装于其上的非平滑外部轮胎安装表面；

安置于所述凸耳孔隙中的多个压缩限制器，所述压缩限制器中的一个安置于所述凸耳孔隙中的一个中，所述压缩限制器中的每一个具有随自其延伸穿过的孔隙轴向延伸以接纳所述车轮轴承的带螺纹的紧固件的圆柱形主体，且成一整体、单体和单件；以及

所述中心毂、所述肋条和所述轮胎安装件是由聚合材料制成，所述聚合材料通过多个纤维强化而成一整体、单体和单件，且所述压缩限制器是由金属、复合和陶瓷材料中的至少一个制成为单件，且固定到所述中心毂，从而与其成一整体。