用于滚动组件的柔性适配器和轮辋组件的制作方法

[0001]
本发明的主题为一种由刚性轮辋和柔性适配器组成的组件，该组件旨在与轮胎组成滚动组件。众所周知，轮胎包括两个旨在安装在座上的胎圈。本发明涉及滚动组件，其中，轮胎胎圈不直接安装在刚性轮辋上，而是安装在柔性适配器上，该柔性适配器安装在轮辋上。
[0002]
如本发明中所讨论的轮胎、轮辋和适配器通常通过在子午平面(即，包含轮胎的旋转轴线的平面)中的描绘来描述。所有这些产品(轮胎、轮辋、适配器)都是具有围绕其旋转轴线表现出旋转对称性的几何形状的物体。径向方向和轴向方向分别表示垂直于轮胎的旋转轴线和平行于轮胎的旋转轴线的方向。在下文中，表述“在径向上”和“在轴向上”分别意指“沿径向方向”和“沿轴向方向”。表述“在径向上位于内部，或者在径向上位于外部”意指“沿径向方向更接近轮胎的旋转轴线，或者更远离轮胎的旋转轴线”。正中平面是垂直于轮胎的旋转轴线的平面，其在轴向上定位成与在轮胎胎圈之间的大致中间处的胎面表面相交。表述“在轴向上位于内部，或者在轴向上位于外部”意指“沿轴向方向更接近轮胎的正中平面，或者更远离轮胎的正中平面”。表述“在径向上位于内部，或者在径向上位于外部”意指“沿径向方向更接近旋转轴线，或者更远离旋转轴线”。最后，还应记得，“径向横截面”或“径向截面”意指包含轮辋(和轮辋装配的轮胎)的旋转轴线的平面中的横截面或截面。


背景技术：

[0003]
文献wo2016/046197建议在轮胎胎圈与轮辋之间插入柔性适配器。读者例如参考该文献的图5，以学习属于本发明领域的滚动组件。其中示出了包括轮胎、轮辋和两个相同的适配器的滚动组件。考虑到上述语言习惯，并参考将这种适配器安装在轮辋上的方式，这种适配器在轴向上从内侧朝向外侧包括旨在将适配器固定至轮辋的轴向内端部，所述轴向内端部称为“适配器圈”。这种适配器还包括轴向外端部。主体连接两个分别在轴向上位于内部和在轴向上位于外部的端部。主体与轴向外端部配合以接收轮胎胎圈并将其沿轴向固定在适当位置。
[0004]
适配器安装在轮辋上，轮辋通常为铝部件。轮辋具有安装井部，所述安装井部在每一侧上通过凸台、大致截头圆锥形的轮辋座、和轮辋凸缘延伸，所述轮辋凸缘特别旨在将适配器圈沿轴向固定在适当位置。
[0005]
在该文献提供的示例中，轮辋凸缘为etrto定义的“b”型。轮辋座具有的倾角为-5
°
，当截头锥体的虚拟顶点相对于轮辋凸缘在轴向上位于外侧时，该角度算为正。
[0006]
安装滚动组件涉及数个步骤。首先，将两个柔性适配器布置在两个轮辋座上。为此，将第一个适配器引入轮辋的安装井部，然后通过沿轴向推动适配器的轴向内端部直至将其完全定位在轮辋的轮辋座上，从而将适配器圈逐渐放置在轮辋座上的适当位置。然后对第二个适配器进行相同的操作。可以使用将轮胎安装在轮辋上的常规机器来进行将适配器圈放置在适当位置的最后部分。最后，安装轮胎，以使其两个胎圈抵靠在两个适配器的两个轴向外端部，从而倚靠在柔性适配器的两个主体的径向外表面上。
[0007]
如同在不借助适配器的情况下将轮胎安装在轮辋上的情况一样，对滚动组件加压必须使得可以将轮胎的胎圈和柔性适配器的内端部压靠于它们各自的支承面。
[0008]
然而，已经注意到，适配器圈的位置并不总是被清楚地限定，并且它们沿其整个周边并不总是被一致地装配。这导致几何不规则。这些不规则使得难以在安装轮胎之前就车轮和适配器组件的合格与否进行判定。由于不均匀，它们也可能导致行驶过程中的振动。
[0009]
本申请人的观察结果是由此导致偏离轮辋的构造规则。


技术实现要素：

[0010]
本发明的目的为限定一种用于具有柔性适配器的滚动组件的轮辋，该轮辋具有良好的引导能力，同时抵抗路缘石撞击并确保适配器在轮辋上的精确且持久的安装。
[0011]
本发明的主题为轮辋和柔性适配器的组件，其旨在与轮胎组成滚动组件，该轮辋具有旋转轴线dd'和正中平面p。所述轮辋具有安装井部，所述安装井部至少在所述正中平面的一侧上通过凸台、大致截头圆锥形的轮辋座、和轮辋凸缘延伸，所述轮辋凸缘从轮辋座沿轴向向外延伸。适配器具有轴向内端部、轴向外端部和大致圆柱形的主体，所述轴向内端部旨在倚靠在轮辋座上，所述主体连接轴向内端部和轴向外端部并旨在与轴向外端部配合地接收轮胎胎圈。该组件的特征在于，轮辋的大致截头圆锥形的轮辋座相对于旋转轴线dd'的倾角α在-2度至+6度之间，当大致截头圆锥形的座的虚拟顶点s在轴向上位于外侧时，角度α算为正。
[0012]
在将柔性适配器安装在轮辋上之后，轮辋座的倾角的减小限制或甚至防止了朝向轮辋内侧的轴向移动。因此，在轮辋的轮辋座的整个圆周上放置在适当位置的适配器圈保持在适当位置；当该适配器圈倚靠在轮辋座上时，适配器圈沿轴向锁定在抵靠于轮辋凸缘的基本径向支承面的位置。
[0013]
这种抵靠于轮辋凸缘的径向支承面的位置的锁定具有以下优点：一旦将其安装在轮辋上，就可以精确地限定柔性适配器的该内端部或适配器圈的位置，而不必依靠对滚动组件的加压。这使得通过使几何位置不规则和行驶过程中相关的寄生性振动减少，可以非常显著地改善滚动组件的安装品质。
[0014]
根据优选实施方案，轮辋座具有的倾角(α)在+4度至+6度之间。
[0015]
轮辋座的这种倾角的优点在于，在安装适配器期间以及之后，阻止适配器的适配器圈的任何轴向向内移动。
[0016]
根据另一优选的实施方案，轮辋座为大致圆柱形。
[0017]
根据附加实施方案，在轮辋凸缘的径向支承面与轮辋的凸台的最大直径圆之间的轴向宽度小于17mm，优选在15mm至16mm之间。
[0018]
这具有以下优点：还由于与常规情况非常不同的视觉外观，使得难以将轮胎胎圈安装在轮辋的轮辋座之一上。
[0019]
根据优选的实施方案，大致截头圆锥形的轮辋座的轴向宽度小于柔性适配器的内端部的轴向宽度，该宽度是在适配器自由时测量的。
[0020]
轮辋座的小于当前实施方案的这种轴向宽度，使得可以确保当适配器的轴向内端部放置在轮辋凸缘的径向表面与凸台之间的轮辋座体积中的适当位置时，这个位置是唯一的，且不能再移动。
[0021]
根据有利的实施方案，柔性适配器的内端部的径向内表面具有截头圆锥形部分，该截头圆锥形部分具有比轮辋的轮辋座的轴向宽度小的轴向宽度并且具有与轮辋的轮辋座的倾角相似的倾角。
[0022]
这具有以下优点：更容易最终恰当地将适配器圈放置在轮辋的轮辋座的适当位置上。
[0023]
每一个适配器是柔性的；这被理解为意指它是可弹性变形的，如在子午横截面中所见，在充气至标称压力的轮胎的使用期间，在工作应力载荷下，允许弯曲和径向移动并同时保持在弹性区域内。应当指出，在充气至标称压力的轮胎的正常操作期间，适配器的轴向变形几乎是可以忽略不计的。
[0024]
轮辋优选由选自以下的材料构成：钢或铝的合金和/或镁的合金；基于碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、植物纤维的复合材料，所述纤维包含在基于热固性化合物或热塑性化合物的基质中；或包含弹性体以及基于树脂和纤维的复合物的复合配混物，所述纤维选自碳纤维、玻璃纤维、芳族聚酰胺纤维、植物纤维或材料的任何组合。
[0025]
对于轮辋本身或适配器本身的其他方面，读者可以参考上述文献wo2015/086662和wo2016/046197。
附图说明
[0026]
下面参照图1至图5描述本发明，图1至图5仅以举例说明的方式给出：
[0027]-图1是根据本发明的具有轮辋和柔性适配器组件的滚动组件的子午横截面；
[0028]-图2示出根据本发明的轮辋的局部子午横截面；
[0029]-图3示出处于自由状态的根据本发明的柔性适配器的横截面；
[0030]-图4是其中处于自由状态的柔性适配器的横截面叠置在轮辋的横截面上的局部子午横截面；和
[0031]-图5示出根据本发明的轮辋和安装在轮辋上的适配器的另一实施方案的局部子午横截面。
具体实施方式
[0032]
图1示出根据本发明的滚动组件。该组件包括两个相同的适配器1、轮胎2和轮辋3。轮胎2具有两个胎圈21。通常，需要指出的是，轮辋宽度的选择应使得在给定适配器的宽度l(参见图3)的情况下，轮胎的配置与如果不使用适配器将其直接安装在适当的轮辋上所具有的配置尽可能相似。轮辋3具有安装井部33，所述安装井部33在正中平面m的两侧上通过两个凸台34、两个轮辋座31延伸，每个轮辋座31均通过轮辋凸缘32延伸。每个适配器1具有内端部或适配器圈10、外端部11以及连接两个端部10和11的主体12。
[0033]
在下文中，“轮辋座”和“轮辋凸缘”是指轮辋座的区域31和轮辋凸缘的区域32的径向外表面以及这些区域31和32。
[0034]
通过更具体地参考图2，轮辋座31具有大致圆柱形的部分310，该部分310通过与凸台34的连接区域311在轴向内侧延伸并且通过与轮辋凸缘32的连接区域312在轴向外侧延伸。包括两个连接区域311和312的轮辋座的轴向宽度p为15.3mm。该轮辋座比常规轮辋座窄得多(常规轮辋座的轴向宽度对于宽度大于4.5英寸的轮辋而言至少为19.5mm)，这使得难
以将轮胎直接安装在轮辋3上。轮辋凸缘32具有第一部分321，该第一部分321基本上在与滚动组件的旋转轴线dd
′
垂直的平面中定向，并且相对于所述轮辋座310在径向上位于外侧。轮辋凸缘32具有大致截头圆锥形的第二部分322，所述第二部分322相对于所述第一部分321在轴向上位于外侧并且相对于所述轮辋座31在径向上至少部分地位于外侧，所述第二部分322为大致截头圆锥形。在所示的示例性实施方案中，该第二部分包括两个截头圆锥形部分：具有15
°
的角度α1的第一截头圆锥形部分，接着是在轴向上位于外侧的具有5
°
的角度α2的第二截头圆锥形部分。轮辋还具有在所述第一部分321和所述第二部分322之间的连接部分320。凸缘32的轴向宽度wr为18.3mm。
[0035]
图2中的附图标记e和i分别表示轮辋的轴向外侧和轴向内侧。第二部分322在轴向上向外侧倾斜：因此，通过从其沿轴向向外侧延伸，第二部分322在虚拟顶点s处与轴线dd'(未相对于轮辋3按比例绘制的位置)相交，该顶点s位于轴向上朝向外侧非常远的位置，在图2中用s下方的箭头表示。
[0036]
本发明可以与轮胎2的内部构造的多种变型(因而未示出)以及适配器1的内部构造的多种变型(因而未示出)一起使用。
[0037]
转向图3，可看出每一个适配器1具有轴向内端部10，该轴向内端部10旨在安装在所述轮辋座31的一个上。其具有轴向外端部11和主体12，该主体12基本上沿轴向定向并且布置在所述轴向外端部11和所述轴向内端部10之间。主体12具有径向内表面122。适配器的轴向内端部10具有轴向定位面101和大致圆柱形的径向定位面102，所述轴向定位面101基本上垂直于旋转轴线dd'，所述径向定位面102的轴向宽度小于圆柱形轮辋座310的轴向宽度。径向定位面102通过连接面103和104在两侧延伸，所述连接面103和104沿径向和轴向在外侧一直延伸到轴向定位面101并且在内侧一直延伸到点c(适配器圈的轴向内端部)。轴向外端部11具有肩部111，该肩部111部分地形成基本上垂直于旋转轴线dd'的面。所述适配器1具有适配器座13。在图3中，适配器1在固化结束时保持原样，并且主体12为大致圆柱形。适配器的宽度l旨在意指适配器圈10的轴向定位面101与肩部111之间的轴向距离，所述轴向定位面101旨在沿轴向压靠于轮辋的凸缘32的径向表面321，所述肩部111也为径向的并且旨在沿轴向锁定轮胎2的胎圈21。距离2xl基本上对应于轮辋3的宽度相对于所讨论的轮胎2的常规轮辋的减小量。
[0038]
图4示出了如图3所示的处于自由状态的适配器1与如图2所示的座和轮辋凸缘的叠置。该图具有显示出适配器和轮辋之间的两个干预区域a和b的优点。在区域a中可以看出，径向定位面102在其安装在轮辋座上时经历了很大的收缩，这将适配器的轴向定位面101压靠在轮辋凸缘32的支承面321上。因此，一旦将其放置在轮辋座31的适当位置上，适配器圈10就处于其最终位置，不能够再沿轴向移动，从而处于其最终的工作位置。因此，不再需要依靠充气压力来将适配器圈放置在轮辋座的适当位置上，这确保了滚动组件的均匀性缺陷显著减少。这也使得可以在安装轮胎之前从几何角度判定车轮/适配器组件是否合格。
[0039]
在区域b中，适配器的主体12包裹轮辋凸缘，从而形成与常规轮辋的凸台或“隆起”相当并具有与其相同的功能的凸台。
[0040]
图5示出了具有凸台34、轮辋座31和轮辋凸缘32的轮辋3的外轮廓。柔性适配器1安装在该轮辋外轮廓上，并以变形状态示出。特别可以看到在主体12的径向外表面上的凸台，该凸台与轮辋凸缘32的支承面的形状相关联。轮辋3的该实施方案使得轮辋座31为截头圆
锥形，倾角α在该实施方案中等于+5
°
。在将柔性适配器安装在轮辋上之后，轮辋座的这种与常规轮辋座的倾角相反的倾角阻止朝向轮辋内侧的轴向移动。可取的是不要将轮辋座的倾角增加到超过6
°
，因为当该倾角增加时将适配器圈放置到适当位置的难度越大。
[0041]
因此，根据本发明的轮辋和适配器组件使得可以非常显著地改善滚动组件在行驶期间的性能，同时保持该滚动组件的所有其他性质不受损，特别是非常好的抗冲击能力。本发明还扩展到轮辋本身，其适于在本文中所述的组件中使用。这种具有旋转轴线dd'的轮辋具有安装井部，所述安装井部至少在正中平面的一侧上通过凸台、大致截头圆锥形的轮辋座、和轮胎凸缘沿轴向延伸，所述轮辋凸缘从轮辋座沿轴向向外延伸并且旨在接收适配器，其特征在于，轮辋座为大致截头圆锥形并且具有相对于旋转轴线dd'的在-2度至+6度之间的倾角α，当大致截头圆锥形的座的虚拟顶点s在轴向上位于外侧时，角度α算为正。