专利名称：轮结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种轮结构，尤其但不专门涉及一种用于拖拉机等的轮结
背景技术：
例如从US-A-5560686中已知一种轮结构，其包括圆形的轮辋(rim)， 所述轮辋设有相应的、沿轴向的内轮缘和外轮缘，所述轮缘均设有用于轮胎 胎圈的支座，所述轮胎安装在轮辋的径向外侧或"轮胎侧"。在US-A-5560686 的实例中，轮结构还包括轮辐，轮可通过该轮辐固定至拖拉机的轮毂上，该 轮辐连接于该轮辋的径向内侧，且轮辐与轮辋是可分离的。
轮辋具有通常可居中的中间部，在该中间部处，在轮胎侧设有中心轮辋 槽(well);而且，轮辋包括在中心轮辋槽与轮缘之间沿径向向外延伸的侧 部(side part)，这些侧部均包括一对平直表面(在此沿横截面观察轮辋) 和位于所述平直表面之间的连接部，所述连接部包括轮辋槽侧壁，所述侧 壁包括平直部；以及弯曲区域，当从轮辋的轮胎侧观察时，所述弯曲区域通 常是凹陷的；所述轮辋槽侧壁与弯曲区域一起在连接部中设置了另一个轮辋 槽。中心区域的中心轮辋槽与各侧部中的另一个轮辋槽设置成用于为轮辋提 供所必需的强度，以便在使用中承受施加于轮上的力。
仅具有单个轮辋槽、通常为中心轮辋槽的轮结构被称为"W"(轮辋槽) 式设计，然而，在各轮辋的侧部中设置另一轮辋槽的轮结构被称为"DW" (双轮辋槽)式设计。
国际认可的标准制定了一定的轮设计标准。例如，用于农业设备的、现 行的欧洲轮胎与轮辋技术组织(ETRTO)标准要求对于"DW"式设计， 在轮辋周围的任何圆周位置，在横截面上，垂直于轮轴线的平面与沿着轮辋 槽侧壁的平直部的线之间的最小角度是15°。另夕卜，ETRTO标准要求对于 典型的拖拉机轮，在轮辋的轮胎侧，在轮辋槽侧的平直部与相邻的轴向外部平直表面邻接且合并的位置处的外径最小为9.5mm，且凹陷的弯曲区域的最 大内径为14.5mm。
随着拖拉机等的设计的进步，正在生产能够支承更大负载的轮胎，为了 实现这一目的，轮胎壁被制成更具刚度。这样在安装此类轮胎时就会出现问 题，具体地，当轮辋槽侧壁相对于垂直于轮轴线的平面成接近标准最小值的 角度角时， 一个或两个胎圈在初始充气时可能并不直接位于轮缘上。相反， 一个或两个胎圈在初始充气时可能暂时位于轮辋槽侧壁上，直到轮胎内形成 高压，随着这一个或两个胎圈脱离轮辋槽侧壁并朝轮缘移动，胎压可能会被 突然释放(release)。
在某些情况下，为了克服这种情形，可以将胎压增加至轮胎制造商推荐 的值以上。
利用现行的"W"式和"DW"式轮辋槽的轮辋设计，由于轮的轮辋的 轴向长度(通常被称为轮的宽度)受限，所以在保持轮辋所需强度的同时只 有很小的范围来增大轮辋槽侧壁的角度。
根据本发明，提供了一种轮结构，其包括在使用中容置轮胎的轮辋，该 轮辋呈圆形并具有沿轴向的内部和外部，所述内部和外部各设有在使用中为 轮胎的胎圈提供支座的轮缘；且该轮结构包括位于所述内部和外部之间的 中间部，及连接中间部与内部和外部的多个侧部，所述中间部包括位于轮辋 半径最小处的圆周轮辋槽，至少一个侧部包括多个弯曲区域，各弯曲区域彼 此紧邻从而使所述侧部呈连续的波浪形(undulate);其特征在于各弯曲 区域设置至少另外两个圆周轮辋孔，并且对于每两个相邻的弯曲区域，垂直 于轮轴线的平面与轮辋的轮胎侧上的、两个弯曲区域之间的拐点(inflection point)的切线之间的有效角度介于25°和45°之间。
因此，利用本发明可以提供这样一种轮结构，其中由于轮辋具有连续的 波浪形侧部并在一个侧部或多个侧部设置多个轮辋槽，至少可以减轻上述将 轮胎安装至坚硬侧壁所产生的问题。
因为侧部呈连续的波浪形，所以在该侧部上没有与已有方案中相同的平 直的轮辋槽侧壁(当从横截面观察轮辋时)
发明内容
可以理解的是，该有效角度显著降低了侧部的陡度，否则，侧部可能会 在初始充气时暂时密封轮胎的胎圈。在本发明的一个典型实例中，该有效角
度约为33°。
根据认可的术语，本发明要求该轮结构具有至少三个轮辋槽。尽管侧部 可以具有任意多个各设有轮辋槽的弯曲区域，但理想的是该轮结构具有三至 六个轮辋槽。
在优选实施例中，在设有轮辋槽的位置处，各弯曲区域在轮辋的轮胎侧 上的内径均优选介于10mm至20mm之间，通常可约为15mm。
至少弯曲区域与相邻弯曲区域的连接处的外径可以介于10mm至20mm 之间，通常可约为15mm。
在沿轴向的最外侧弯曲区域与轮辋的相应内部或外部的连接处，轮辋的 轮胎侧的外径可以介于10mm至20mm之间，通常可约为15mm。
理想地，沿轴向的最内侧弯曲区域与中间部直接相邻接而不需要位于其 间的任何平直表面，而最内侧弯曲区域与中间部的连接处的外径可以介于 10mm至20mm之间，通常可约为15mm。
轮辋的相应内部或外部可以包括将侧部连接至轮缘的连接表面，且轮辋 的连接表面可以近似呈截头圆锥形(frusto-conical)。
尽管该轮结构只有一个侧部可以包括连续的波浪形侧部，但是优选地， 该轮结构的两个侧部都呈连续的波浪形。轮辋可以关于垂直于轮轴线的中心 轮平面大致对称，且通过中间部设置的轮辋槽可以为大致居中的轮辋槽。
尽管本发明通常可以应用于轮结构，但本发明特别可以应用于拖拉机轮 或类似车轮的轮结构，其中，该轮结构包括中心轮辐，该轮辐通过永久连接 方式或可分离的连接方式而连接至轮辋的径向内侧，所述永久连接方式或可 分离的连接方式分别例如焊接和螺栓连接方式；该轮辐具有多个开口以使该 轮辐可以连接至拖拉机、工业机械等的轮毂或轴。
现在将参考附图描述本发明的实施例，在附图中
图1是用于拖拉机、工业机械等的、现有技术的轮结构的轮辋的一部分 的示意性剖视图；图2是类似于图1的视图，但其示出的为根据本发明的轮辋的一部分； 图3是图2的轮辋的连续波浪形的侧部部分的放大剖视图； 图4是根据本发明的轮结构的示意性立体图。
具体实施例方式
参考附图，通常用于拖拉机、工业机械等的轮结构10包括轮辋12， 在使用时轮胎13 (轮胎的一部分在图2中以虚线示出)安装于该轮辋上；以 及轮辐14，该轮结构10可通过该轮辐连接至拖拉机、工业机械等的轮毂或轴上。
轮辐14包括多个开口 15，所述开口用于容置螺栓或其它用于这种用途 的紧固件；在图4的实例中，轮辋12通过焊接而永久地固定至该轮辐14， 但在其它实例中，如本领域中已经被广为接受的，可通过紧固件连接至轮辋 12，所述紧固件可使轮辋12的轴向位置能够相对于车辆的轮毂或轴改变， 从而改变一对绕着通常公共的轴线A旋转的轮之间的距离。
轮辋12呈圆形，具有径向内表面17和径向外表面18;轮胎13在使用 吋安装至径向外表面18，径向外表面18通常被称为轮辋12的"轮胎侧"。
轮辋12包括相应的、沿轴向的内部19和外部20，所述沿轴向的外部 20仅示于图l和图2中。在图1的现有技术的轮辋和图2所示的根据本发明 的轮结构的轮辋12中，所述外部20均包括截头圆锥形的连接表面22和轮 缘24，所述连接表面22的横截面表现为平直的倾斜表面。
轮缘24的构造并不形成本发明的任何部分而仅用于示例说明，在图1 中，轮缘24设置为具有近似呈弓形的直立构造；在图2中，所示的轮缘24 设置为大致延伸的半圆形外翻(out-turned)构造。
在每种情况下，轮缘24均为设置在轮胎侧壁(未示出)上的胎圈(未 示出)提供支座；在使用中，轮缘24和胎圈之间提供气密密封，从而使加 压的空气(air at pressure)可以保持在轮胎13中。
图1示出了现有技术的双轮辋槽或"DW"式轮辋12，在所述轮辋12 中，除了设置于轮辋12的大致轴向中心部29 (即，轮辋宽度的中心)处的 中心轮辋槽28之外，还在位于中心轮辋槽28与外部20的锥形表面22之间 的轮辋12的侧部30设置第二轮辋槽31。中心轮辋槽28和第二轮辋槽31为轮辋12提供必要的结构刚度。
第二轮辋槽31设置在连接部中，该连接部包括轮辋槽侧壁34和弯曲部 33，该轮辋槽侧壁34在其长度的主要部分上基本上为直的；当沿横截面观 察时，该连接部连接至平直连接表面22和另一平直表面36，所述另一平直 表面36延伸并连接至中心部29。
根据农业设备的ETRTO标准，在图1中，可以看出平面P,与直线 之间的角度a大约为18°到20°，其中平面P!垂直于轮轴线A延伸，直线b 在横截面中沿着平直的轮辋槽侧壁34。
因此，平直的轮辋槽侧壁34接近直立的平面Pp进而可以解决使轮胎 侧壁27相对于轮辋槽侧壁34暂时密封的可能问题。
现在参考图2，根据本发明，外部20的截头圆锥形连接表面22与中心 部29之间的侧部30呈连续的波浪形，因而根本没有平直表面。更确切地说， 侧部30包括两个弯曲区域38、 39，所述弯曲区域各自设有相应的轮辋槽40、 41，所述弯曲区域38、 39彼此紧邻。
最外侧弯曲区域，即弯曲区域38，经由外部成圆角(externallymdiused) 的连接部43而向外与外部20的截头圆锥形连接表面22相邻接，且向内与 另一弯曲区域39相邻接；同时，最内侧弯曲区域，即弯曲区域39，在外部 成圆角的连接部44处与轮辋12的中心部分29相邻接。
参考图3，以放大比例示出连续的波浪形侧部30。可以看出，平面Pj 和直线L2之间的有效角度(3约为33。，但在任何情况下，该有效角度P介于 25。与45。之间；其中平面P,垂直于轮轴线A，在轮辋12周围的任意截面位 置处，直线L2包括位于两个弯曲区域38、 39之间的拐点F。
而且，在实例中，弯曲区域38、 39的内径&、 R2 (即轮辋槽40、 41的、 凹陷的轮胎侧表面18的半径)均约为15mm，但在任何情况下，内径R、 R2优选为介于10mm至20mm的范围内。
轮辋槽40、 41之间的轮胎侧表面18的外凸半径R3也优选约为15mm， 但可介于10mm至20mm的范围内；而且，最外侧弯曲区域38的在该弯曲 区域38与外部20的连接表面22在位置43的连接处的外径&也介于这一范 围内，且优选约为15mm。在内侧的弯曲区域39与中心轮辋槽28在位置44 的连接处，内侧的弯曲区域39的外径R5也优选介于10mm与20mm之间，且通常约为15mm。
理想地，与图3所示的实例一样，轮结构10关于中心轮平面P4基本对 称，但在任何情况下，除了中心轮辋槽28之外，优选地，具有中心轮辋槽 28的中心部分29与内轮部分19和外轮部分20的截头圆锥形连接表面22之 间的侧部30均设有两个轮辋槽40、 41。
在不脱离本发明范围的情况下，可以进行多种改型。
例如，在附图所示的实施例中，轮结构10是其中至少一个侧部30设有 两个轮辋槽40、 41的三轮辋槽式轮结构；但在另一个实施例中，该侧部30 或每个侧部30可设有两个以上的轮辋槽40、 41。因此，在本发明的范围内， 轮结构10可具有两个以上的任意多个轮辋槽，但是在实践中，由于轮的轴 向长度或宽度有限，所以根据本发明的轮结构10可以是具有3-6个轮辋槽的 轮结构。
所述的轮辋12可通过压制钢而制成，或根据需要采用其它方式，使用 其它材料制成，例如，轮辋12可以由另一种金属或非金属材料铸造或制成。
在另一个实例中，将轮辋12的内部19和外部20连接至侧部30的连接 表面22不需要是截头圆锥形，而可以根据需要采用圆柱形或更复杂的构造。
在所述与附图所示的实例中，轮结构关于平面P4对称。在另一个实例中， 这些侧部30之间可以是不对称的，在这种情况下，可能没有位于轮结构10 的轴向(横向)中心的轮辋槽28。因此，轮辋槽28可以由并不居中的中间 部来设置，其中各个相应的侧部30分别在中间部29与内部19或外部20之 间延伸。理想地，这些侧部30在其弯曲区域38、 39之间都是连续波浪形而 没有平直的表面(在横截面内)，且各侧部30设有至少两个轮辋槽40、 41， 但在另一个实例中，这些侧部30中只有一个可以呈设有多个轮辋槽的连续 波浪形。
这些特征由前述描述、或所附权利要求书、或附图中公开，以它们特定 的形式或按照用于实现所公开的功能的手段或用于获得所公开的结果的方 法或过程来表达，这些特征可以根据需要单独用于或以这些特征的任意组合 用于以不同形式实现本发明。
权利要求
1. 一种轮结构，包括在使用中容置轮胎的轮辋，所述轮辋呈圆形且具有沿轴向的内部和外部，所述内部和外部均设有在使用中为所述轮胎的胎圈提供支座的轮缘；且所述轮结构包括位于所述内部和外部之间的中间部，以及连接所述中间部与所述内部和外部的多个侧部，所述中间部包括位于所述轮辋的半径最小处的圆周轮辋槽，至少一个侧部包括多个均彼此紧邻的弯曲区域从而使所述侧部呈连续的波浪形；其特征在于各弯曲区域设有至少另外两个圆周轮辋槽，并且对于每两个相邻的弯曲区域，垂直于轮轴线的平面与在所述轮辋的轮胎侧上的、两个弯曲区域之间的拐点的切线之间的有效角度介于25°和45°之间。
2. 根据权利要求1所述的轮结构，其特征在于，所述轮结构具有3-6 个轮辋槽。
3. 根据前述任一项权利要求所述的轮结构，其特征在于，所述有效角 度约为33°。
4. 根据前述任一项权利要求所述的轮结构，其特征在于，在设有轮辋 槽的位置处，在所述轮辋的轮胎侧的、各弯曲区域的内径优选介于10mm至 20mm之间。
5. 根据权利要求4所述的轮结构，其特征在于，在设有轮辋槽的位置 处，在所述轮辋的轮胎侧的、各弯曲区域的内径均约为15mm。
6. 根据前述任意一项权利要求所述的轮结构，其特征在于，至少在弯 曲区域与相邻弯曲区域的连接处的外径介于10mm至20mm之间。
7. 根据权利要求8所述的轮结构，其特征在于，至少弯曲区域与相邻 弯曲区域的连接处的外径约为15mm。
8. 根据前述任一项权利要求所述的轮结构，其特征在于，在沿轴向的 最外侧弯曲区域与相邻的、轮辋的内部或外部的连接处，在所述轮辋的轮胎 侧的外径介于10mm至20mm之间。
9. 根据权利要求8所述的轮结构，其特征在于，在沿轴向的最外侧弯 曲区域与相邻的、轮辋的内部或外部的连接处，在所述轮辋的轮胎侧的外径 约为15mm。
10. 根据前述任一项权利要求所述的轮结构，其特征在于，沿轴向的最 内侧弯曲区域与所述中间部直接邻接且其间没有任何平直表面。
11. 根据权利要求io所述的轮结构，其特征在于，所述最内侧弯曲区 域与所述中间部的连接处的外径介于10mm至20mm之间。
12. 根据权利要求11所述的轮结构，其特征在于，所述最内侧弯曲区 域与所述中间部的连接处的外径约为15mm。
13. 根据前述任一项权利要求所述的轮结构，其特征在于，所述轮辋的 相应内部或外部包括将所述侧部连接至所述轮缘的连接表面，所述轮辋的连 接表面近似呈截头圆锥形。
14. 根据前述任一项权利要求所述的轮结构，其特征在于，所述轮结构 的两个侧部均包括连续波浪形的侧部。
15. 根据权利要求14所述的轮结构，其特征在于，所述轮辋关于垂直 于所述轮轴线的中心轮平面大致对称，且通过所述中间部设置的轮辋槽为大 致居中的轮辋槽。
16. 根据前述任一项权利要求所述的轮结构，其特征在于，所述轮结构包括中心轮辐，其通过永久连接方式或可分离连接方式而连接于所述轮辋，且所述轮辐具有多个开口以使所述轮辐能够连接至车辆的轮毂或轴上。
全文摘要
一种轮结构(10)包括在使用中容置轮胎(13)的轮辋(12)，轮辋(12)呈圆形且具有沿轴向内、外部(19、20)；所述内部和外部均设有在使用中为轮胎(23)的胎圈(26)提供支座的轮缘(24)；该轮结构(10)包括位于内、外部(19、20)之间的中间部(29)及连接中间部(29)与内、外部(19、20)的多个侧部(30)，中间部(29)包括位于轮辋(12)的半径最小处的圆周轮辋槽(28)，至少一个侧部(230)包括多个弯曲区域(38、39)，各弯曲区域均彼此紧邻从而使侧部(30)呈连续的波浪形。各弯曲区域(38、39)设有至少另外两个圆周轮辋槽(40、41)。对于每两个相邻的弯曲区域，垂直于轮轴线的平面与轮辋的轮胎侧上的两个弯曲区域之间的拐点的切线之间的有效角度介于25°和45°之间。
文档编号B60B21/02GK101287614SQ200680037930
公开日2008年10月15日 申请日期2006年10月11日 优先权日2005年10月12日
发明者约恩·梅耶尔·延森 申请人:Gkn奥弗海威系统有限公司