CN1085594C - 轮胎、轮箍、支承环和包括前述零件的组件 - Google Patents
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Abstract
假如行驶时轮胎压力低下成为零时的轮胎(1),为安装所述轮胎(1)的轮箍(2)和支承轮胎(1)的胎面(10)的环状支承(3),该轮箍(2)具有两个支座(23′)和(23″),其中的第一支座(23′)具有向外倾斜的母线和形为凸台(25′)的轴向外延伸部份,而第二支座(23″)具有向内倾斜的母线和形为法兰(24)的轴向外延伸部份,轮胎(1)具有辐射式胎体加强件(13)的子午线剖面和适应于安装轮箍(2)的轮胎边结构(12′,12″),并和所述轮箍(2)组成组件,使行驶在低的或为零的轮胎压力下进行。
Description
本发明涉及安装轮胎,尤其是辐射型轮胎用的轮箍,采用了整体轮箍的轮胎(尤其是径向轮胎)以及由所述轮胎和选择的胎面支承环形成的组件,可以证明它们在行驶于充气压力与称作工作压力的使用名义压力相比异常低的情况下是有用的,这时,充气压力甚至能成为零。
在漏气或低压力下行驶所遇到的主要困难与轮胎的轮胎边移位的风险有关,特别是与位于安装在车辆后部的轮胎外侧的轮胎边的移位风险有关。已提出的,并已熟知的用于防止诸如这种移位的技术,特别是有关设置轮箍外支座轴向向内低高度台肩或驼峰的技术趋于增加轮胎安装和拆卸的困难。
在法国专利1139619中说明了意欲用于解决轮胎边变成移位的问题的一种方案,它涉及由轮胎和轮箍组成的一种组件,与常用轮胎边相反,轮胎的弹性边缘在充气压力的作用下对用于将所述边缘相互保持间距的轮箍挡板施加紧密的夹紧力。但这样的解决方案要求一种胎体加强件,这种胎体加强件至少是特殊的,并且不与现今轮胎要求的性能的综合考虑相符。
如前述对轮箍的解决方案是,某些先前的解决方案提倡对轮箍增加底垫支承,它或是整体的或通过任何可使用的装置加以安装和固定。包括具有底垫支承的轮箍的组件是大家知道的,带有驼峰和不带驼峰的均有,在德国申请3626012和法国申请2560121中都公开了诸如这些方案的组件。然而仅管有了进步,但由于出现了困难的安装问题,它们并未被普遍采用。上述法国申请说明了固定过程,它能使无数困难得以消除:使轮胎的轮胎边之一斜倾,并使它成椭圆形,使设置有其底垫支承的轮箍在轮胎内部通过,假如所述轮箍提供有与轮胎壳的旋转轴相垂直的旋转轴,藉助轴向位于底垫支承双侧的安装凹槽,轮胎边被依次放置在它们各自的轮箍支座上。
假如在两个法兰端部之间轴向量得的安装轮箍的总宽度称作S,DJ是在轮箍法兰和轮箍支座锥形母线相交水平处量得的轮箍直径,而后者是在子午线截面中观察的,H’是相对与轮箍旋转轴相平行,通过所述交点的量得的支承高度,而DB是在通过轮胎环的中心,与轮胎赤道平面相平行的线上量得的轮胎的轮胎边直径,在量2πDB小于2(DJ+2H’+S)的情况,上述方法就不适用,原因来自不可能提供具有有效内部支承的常用形状比率的轮胎。
本申请涉及的解决方案不同于上述申请中公开的那些方案,它在对路面引起的冲击提供改进性保护的同时,相似地能使行驶于零压力或在低压力下的辐射式轮胎的运行和使用状况得到改善,所述解决方案既涉及轮箍也涉及由所述轮箍及适合这种轮箍的轮胎所组成的、具有或没有可拆除或不可拆除的胎面支承环的组件。
即,本发明的目的在于提出一种新的整体轮箍、采用该轮箍的轮胎以及由所述轮胎和选择的胎面支承环形成的组件,它们在行驶于充气压力与称作工作压力的使用名义压力相比异常低(甚至为零)的情况下是有利的。这些部件在对路面引起的冲击提供改进性保护的同时,还可使行驶于零压力或在低压力下的辐射式轮胎的运行和使用状况得到改善。
为此目的,本发明提出一种轮箍,该轮箍预定用于安装包括两个加强轮胎边的轮胎,在轴向它被两个轴向间隔轮箍宽度S的轮箍边缘所限定,并包括第一轮箍支座和第二轮箍支座,从子午线截面看为轴向向外的,该第一轮箍支座具有母线,母线的轴向外端所在圆周的直径小于其轴向内端所在圆周的直径,其特征在于,该第一轮箍支座是轴向向外延伸到低高度h1台肩或驼峰而成,该第二轮箍支座也具有母线,母线轴向外端所在圆周的直径至少等于轴向内端所在圆周的直径,该第二轮箍支座轴向向内到低高度的台肩或驼峰,并轴向向外延伸到轮箍法兰而成,所述法兰的直径大于位于所述法兰和轴向最靠近所述法兰的轮箍边缘之间的轮箍的任一部份的直径。
至于试图获得的组件的性能,该组件由发明提出的轮箍及具有适用于所述轮箍的结构的轮胎组成,其优越性在于组件包括胎面支承环。这样,按照发明的一种方案,轮箍至少可以包括一个支承表面用于安置胎面支承环,该支承表面在轴向被安置在两个轮箍支座的轴向内端之间,并具有母线,母线的最小直径,也就是所述母线的端部之一的直径,至少等于轴向包括在所述端部和轴向最靠近所述端部的轮箍支座所对应的轮箍边缘之间的轮箍任一部份的直径。该支承表面也可以是一个回转部分。对支承表面的直径应理解为将与所述底垫支承相接触的所述支承表面部份的直径。
安装凹槽可选择地用作将轮胎边安装在它们各自的轮箍支座上,安装凹槽具有深度和轴向宽度,轴向宽度主要取决于轮胎边轴向宽度和加强环,例如轮胎边环的内径,如果适用的话,也取决于用于安置底垫支承的轮箍支承表面的宽度。
为了使所述缺陷达到最小,发明另一方案提出,轮箍可具有两个不同直径的轮箍支座。
在所有原先提到的情况中,轮箍支座最好具有锥形母线,母线与旋转轴形成4°至30°的角α’,其中角度对于所述支座可以是相同的,也可以不同。
轮箍支承表面是一个圆筒形支承表面是有好处的,其中支承环可滑移至该轮箍支承表面上;轮箍支承表面的最小直径D最好等于轮箍的名义直径。同样,最好在其轴向内边缘设置定位台肩用作支承环的内挡板。安装凹槽也可放置在该台肩和与此相对的支座之间,支承环可绕其滑移。
该定位台肩和对应紧靠回转部份的支座的轴向外台肩之间的轴向宽度L最多等于两个轮箍边缘之间的轮箍最大宽度S的一半,这是最好的。
轴向位于第一轮箍支座之外的台肩高度最好最大等于安装轮箍的名义直径的2.25%。
至于轴向向外紧挨第一轮箍支座的台肩,其内壁最好是锥形的,所述壁具有母线,母线与轮箍旋转轴形成径向和轴向向外的,在40°至50°之间的开口角。
发明提出的组件由轮箍和支承环组成,该组件的轮箍是如前述的,具有支承表面的轮箍,而胎面支承环能被弄成椭圆形,并最好周边不能扩张,能滑移至轮箍支承表面上。
发明提出的组件的最大有效性在底垫支承的上升高度最好大于胎体加强件高度的40%时获得。这一特点提供了延长漏气下,也即在充气压力为零情况下行驶周期的优点,不会对常用结构的轮胎的侧壁引起损坏,或对胎体加强件或甚至对胎面加强件引起损坏。
由于安装轮箍的特殊特点,假如其最小内径选成至少等于轮箍支承表面的最小直径D,而最多比所述直径大2mm,其内母线平行于轮箍支承表面的母线,环形的底垫支承能容易地在其上滑移。
底垫支承最好由硫化橡胶以环形形式组成,该底垫支承能被弄成椭圆形,而其周边不能扩张,所述硫化橡胶由沿周边在2°之内安置的铁丝或绳加强件加以加强。诸如这样的构造,保证在所有行驶条件下,特别由高速引起的离心力效应下不扩张性的同时,使得易于控制。
发明提出的由轮箍和轮胎组成的组件包括如前所述的轮箍和具有适用于所述轮箍的轮胎边结构的轮胎。
一种轮胎,它意欲用于上述组件,并至少具有两个轮胎边,其特征在于,第一轮胎边的支座具有母线,母线的轴向外端部位于圆周上,该圆周的直径小于轴向内端部所在圆周的直径,而第二轮胎边支座的母线的轴向外端部所在的圆周直径至少等于轴向内端部所在圆周的直径。
该轮胎最好具有辐射式胎体加强件,加强件在每个轮胎边内被固定在加强环上。当轮胎被安装在轮箍上,并被充气其运行压力时,所述胎体加强件至少在用于安装在第一轮箍支座上的轮胎边内部具有曲率为衡定方向的子午线剖面。
本发明提出的用于组件的轮胎最好具有辐射式胎体加强件,其剖面至少在用于安装在第一轮箍支座上的轮胎内部具有切线AT,该切线在切点A与轮胎加强环相切,并与旋转轴形成向外开角φ,该角至少为70,最好大于80°。
轮胎辐射式胎体加强件的曲率方向在其整个长度上,即在加强环所述剖面的两切点之间,最好是一个常数,而其在与加强环相切的所述切点的切线与旋转轴形成向外的开角最好在70°至110°,在用于安装在第二轮箍支座上的轮胎边内部,胎体加强体最好具有这样的子午线剖面,它在所述剖面具有凸曲率的部份和具有凹曲率部份之间有拐点,剖面的具有凸曲率的所述部份在上述拐点具有切线,它与旋转轴形成轴向和径向都向外的开角,该角以60°至90°之间。
在能最好地实现发明的轮胎中,轮胎边支座是锥形的,且每一支座与旋转轴形成一个在10°至45°之间的角,对用于安装在第一轮箍支座上的轮胎边支座形成一个轴向向内开的径向向外开的角,对用于安装在第二轮箍支座上的轮胎边支座形成一个轴向和径向都向外开的角。
用于安装在第一轮箍支座上的轮胎边顶部可加以被截;换句话说,轮胎边支座或基底将以直线段与轮胎边的顶侧相连接,该直线段相对平行于旋转轴的线而倾斜形成一个径向和轴向都向外的开角,该角小于90°,最好等于45°±5°,轮胎边的顶部是对应最靠近旋转轴的轮胎边支座端部的轮胎边部份,而轮胎边跟部是对应轮胎边支座的最远端的轮胎边部份。发明提出的轮胎边跟部也最也是被截的,于是轮胎边支座被母线在跟部侧轴向地延伸,与旋转轴形成40°至50°之间的角度。
所述轮胎边以一定的夹紧力被安装在轮箍上,特别是安装在被截的轮箍支座上。对所考虑的组件,该夹紧力被定义为轮箍支座的最小直径与轮胎边支座的最小直径之比。最好,该夹紧力至少等于1.003,而其余的小于1.02。
本发明提出的组件,除了解决了轮胎边移位的问题外,同时还将轮胎边安装问题在通常会出现问题的所有情况下降至最小,轮胎的特殊结构,尤其是轮胎的轮胎边的特殊结构则提供其它的优越性。
在实际中,假如轮胎的轮胎边椭圆化是安装所述的轮胎所必须的操作,即使某些轮胎边加强环的构造,特别是“编辨”型的轮胎边环使椭圆化能容易地实施,但这一操作也不应超过一定的极限。特别是,太显著的椭圆化,而在上述现有技术中就是这种情况,将严重地影响轮胎边环的刚性,也即处于剪切力之下,处于边缘上弯曲力之下,或处于其平面中的弯曲力之下严重地影响轮胎边环的刚性,在轮胎行驶的某些条件下,这将证明它自己是对抗移位性能,轮胎边疲劳强度性能以及抗漏气性能的损害。而发明将保存这些性能。
将参考说明附图对发明进行更好的理解,附图展示了185/33-16型轮胎安装在直径为406.4mm的轮箍上的非限定性实施例,其中:
图1是发明提出的轮箍的子午线截面图;而
图2是包括轮箍,具有修改结构的轮胎和胎面支承环的组件的子午线截面图。
轮箍2具有宽度S,该宽度是在其轴向离赤道平面XX’最远的端部之间进行测量的,轮箍是从台肩或驼峰25’出发从一端至另一端而形成的,台肩或驼峰的内侧面或壁与轮箍的旋转轴形成角γ’,该角度γ’等于轮胎1的轮胎边12’顶部外表面12A与轮箍旋转轴形成的角γ,而其直径DS等于402mm,小于加强环14的内径DT,在所说明的例子中,加强环是“编辫”型的轮胎边环。相对轮箍支座23’轴向外端量得的高度h1最多为名义直径D的2.25%,而所述名义直径D,如在轮箍的两个支座具有相同直径的所说明情况中通常采取的那样,是径向离旋转轴最远的轮箍支座端部的直径。该名义直径等于406.4mm。
台肩25’是在轮箍支座23’旁边轴向向内延伸而成,而支座本身又在轴回紧挨旋转部份21。所述回转部份具有直径为D的圆筒形母线,而该圆筒部份在轴向向内设置有定位挡板26,顾名思义,该挡板用于将要在回转部份上滑移的胎面支承环进行定位。该挡板的高度h2最多等于轮箍2名义直径D的1.5%,在所述实施例中等于5mm。在台肩25’端部和挡板26内表面之间量得的轴向距离L等于103mm。该值小于轮箍2的半宽,轮箍的宽度等于215mm。
安装凹槽22是由设置有定位挡板的回转部份轴向延伸而来的,它具有的高度为50mm,该高度h’是由确定轮箍名义直径D的轴向线径向量得的。支座23″首先在轴向向内设置有台肩或驼峰25″,台肩25″高度在所述的情况等于3mm,支座23″其次在轴向向外与轮箍法兰24相邻,从而结束轮箍2。支座23″具有母线,其轴向内端位于一个圆周上,该圆周的直径小于所述支座23″轴向外端所在的圆周的直径,所述轴向外端位于直径为D的圆周上,该直径也是名义直径和支座23’的轴向外端的直径。至于轮箍法兰24,它具有常用的,并已被国际当局标准化的轮箍法兰的已知形状,即它由与轮箍旋转轴相垂直的第一部份24’组成,所述第一部份由第二曲线部份24″轴向及径向向外延伸而成。法兰24具有432mm的直径DF,它大于旋转部份的直径D。
两个轮箍支座23’和23″具有锥形母线,它们与轮箍旋转轴形成4°至30°之间的角度α’。在所述例中,该角度等于14°。
图2中,组件E包括图1所示的轮箍2,具有修改的轮胎边结构的轮胎1,和胎面支承环3。轮胎1包括胎面10,它由两个侧壁与两个轮胎边12’和12″相连结。轮胎被单股纺织物绳形成的辐射式胎体加强件13所加强,加强件向上翻绕轮胎边环14而固定在每一轮胎边(12’,12”)中,在所示的例子中,轮胎边环是“编辫”型式的胎体加强件覆盖有胎面加强件15。轮胎1最好具有最大的形状比为0.7,而较为特殊的则小于0.5。名词“形状比”应理解为胎体加强件的H/B比,H是胎体加强件13的高,而B是其最大轴向宽度。高度H是从通过最靠近旋转轴的轮胎边环14部份的重心O的轴向线至离旋转最远的胎体加强件的点T之间的径向距离。在所述情况中,H等于63mm,所考虑的轮胎具有形状比为0.33。最大的轴向宽度B等于190mm。
在对应第一轮箍支座23’的组件的一侧,在轮胎边12’之内,胎体加强件13具有的子午线剖面,其在轮胎边环上点A的切线AT形成85°的向外开口角φ。在对应第二轮箍支座23″的组件的那一侧,在轮胎边12″之内,胎体加强件的子午线面具有拐点I。在该拐点径向之上,加强件的剖面是凸的;而在该拐角径向之下,加强件剖面是凹的,并在A点形成与轮胎环14相切,而在点I,子午线剖面的切线IT’与轮胎旋转轴形成75°的角φ’。
每个轮胎边12’,12″具有的轴向宽度可与已知的常用轮胎边宽度相比较,并具有锥形底12B,它与旋转轴形成10°至45°之间的角α。在所述情况,该角等于22°,且大于轮箍支座的角α’。在对应第一轮箍支座23’的组件的一侧,轮胎边支座12B轴向向外延伸到轮胎顶部的外表面12A而成,并且是轴向向内延伸到对应轮胎边12’跟部的锥形母线12C而成。在对应第二轮箍支座23″的组件的那一侧,轮胎边支座12B是由锥形跟部母线12C轴向向外延伸而成,而在通常形式,所述支座12B向内轴向与轮胎的内壁相连结。
至于胎面支承环3,其子午线截面的形状近似于矩形形状,其径向内侧是直线,而侧向侧和径向外侧可略为弯曲。其内径与外径之间的差H’等于31mm,它相当轮胎1的高度H的50%。
轮胎由硫化橡胶制成,由两股大致以2°指向的纺织品绳组成的加强件31分别在径向内、外加以加强。由于在所述情况,该支承环的直径等于回转部份21的直径D,它能容易地滑移至所述回转部份上。
Claims (12)
1、一种轮箍(2),该轮箍预定用于安装包含两个加强轮胎边(12’,12″)的轮胎(1),在轴向,轮箍被两个轴向相距轮箍宽度S的轮箍边缘所限定,并包含第一轮箍支座(23’)和第二轮箍支座(23″),从子午线截面看它们为轴向向外,该第一轮箍支座(23’)具有母线,母线的轴向外端所在圆周的直径小于其轴向内端所在圆周的直径,其特征在于,该第一轮箍支座(23’)是由低高度h1的台肩或驼峰轴向向外延伸而成,该第二轮箍支座(23″)也具有母线,母线轴向外端所在圆周的直径至少等于轴向内端所在圆周的直径,该第二轮箍支座(23″)由低高度的台肩或驼峰(25″)轴向向内延伸,由轮箍法兰(24)轴向向外延伸而成,所述法兰的直径大于位于所述法兰和轴向最靠近所述法兰的轮箍边缘之间的轮箍的任一部份的直径。
2、如权利要求1所述的轮箍(2),其特征在于,它至少包括一个支承表面(21)意欲用于安置胎面支承环(3),该支承表面在轴向被设置在两个箍支座(23’)和(23″)的轴向内端之间,并具有母线,母线的最小直径,也就是所述母线的端部之一的直径,至少等于轴向包括在所述端部和轴向最靠近所述端部的轮箍支座所对应的轮箍边缘之间的轮箍的任一部份的直径。
3、如权利要求1或2所述的轮箍(2),其特征在于,它至少包括一个安装凹槽(22),至少在支座(23″)处该凹槽轴向向内延伸,该支座与轮箍法兰(24)轴向相邻。
4、如权利要求2所述的轮箍(2),其特征在于,支承表面(21)在轴向与第一轮箍支座(23’)相邻。
5、如权利要求1所述的轮箍,其特征在于,轮箍支座(23’,23″)具有锥形的母线,母线与旋转轴线形成在4°与30°之间的角α’。
6、如权利要求5所述的轮箍,其特征在于,轮箍支座(23’,23″)具有锥形的母线,母线与旋轴线形成角α’,这些角是相互不同的。
7、如权利要求2所述的轮箍,其特征在于,轮箍支承表面(21)具有圆筒形的母线,其中支承环(3)可滑移至该轮箍支承表面(21)上,该支承表面的最小直径等于轮箍的名义直径,所述支承表面在其轴向内边缘可选择地设置有定位台肩(26),该定位台肩用作支承环(3)的内挡板。
8、一种组件,该组件由轮箍(2)和支承环(3)组成,其特征在于,该组件的轮箍(2)是如权利要求1至7中任一条所述的轮箍,而该胎面支承环(3)是能变椭圆的,且周边最好是不可扩张的,并能滑移至轮箍支承表面上。
9、一种组件,该组件由轮箍(2)和轮胎(1),并有选择地由支承环(3)组成,其特征在于,它包括如权利要求1至8中任一条所述的轮箍(2)和具有两个轮胎边(12’,12″)的轮胎,第一轮胎边(12’)的支座具有母线(12B),其轴向外端部所在圆周的直径小于轴向内端部所在圆周的直径,而第二轮胎边(12″)具有母线(12B),其轴向外端部所在圆周的直径至少要等于轴向内端部所在圆周的直径,辐射式胎体加强件(13)在每个轮胎边(12’,12″)的内部被固定在加强环(14)上,当轮胎被安装在轮箍上,并被充气至其运行压力时,所述胎体加强件至少在第一轮胎边(12’)内部具有曲率为衡定方向的子午线剖面,在与轮胎边(12’)的加强环(14)相切的切点A上的切线AT与旋转轴线形成向外的开角φ,它至少为70°。
10、一种轮胎(1),这种轮胎意欲被安装在权利要求1至9中任一条所述的轮箍上,其特征在于,它具有两个轮胎边(12’,12″),第一轮胎边(12’)的支座具有母线(12B),其轴向外端部所在圆周的直径小于轴向内端部所在圆周的直径,而第二轮胎边(12″)具有母线(12B),其轴向外端部所在圆周的直径至少要等于轴向内端部所在圆周的直径,辐射式胎体加强件(13)在每个轮胎边(12’,12″)的内部被固定在加强环(14)上,当轮胎被安装在轮箍上,并被充气至其运行压力时,所述胎体加强件至少在第一轮胎边(12’)内部具有曲率为衡定方向的子午线剖面,在与轮胎边(12’)的加强环(14)相切的切点A上的切线AT与旋转轴线形成向外的开角φ,它至少为70°。
11、如权利要求10所述的轮胎(1),其特征在于,当该轮胎被安装在轮箍上,并被充气至其运行压力时,所述加强件具有子午线剖面,其曲率方向在其整个长度为常数,切线AT在所述剖面的切点A与轮胎边(12’,12″)加强环(14)相切,并与旋转轴线形成70°至110°之间的角φ。
12、如权利要求10或11所述的轮胎(1),其特征在于,当该轮胎被安装在轮箍上,并被充气至其运行压力时,所述加强件(13)具有子午线剖面,在第一轮胎边(12’)内部,它具有曲率的衡定方向,其切线AT在切点A与轮胎边(12’)的加强环(14)相切,并与旋转轴线形成向外的开角φ,它至少为70°,在第二轮胎边(12″)内部,它具有拐点I,这是从所述剖面的凸曲率至所述剖面的凹曲率的过渡点,具有凸曲率的剖面的所述部份在拐点I有切线IT’,该切线与旋转轴线形成一个轴向和径向都向外的开角φ,该角在60°至90°之间。
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