专利名称：弹性轮及其制造方法
技术领域：
本发明涉及能够提高驾乘舒适性及减噪性能的弹性轮，并涉及制造这样的弹性轮的方法。
背景技术：
为了提高车辆的驾乘舒适性以及安静程度，例如在下面的专利文献中提出一种车用弹性轮日本专利文献2003-104001。
如图21所示，该弹性轮包括用于支撑轮胎的轮辋“a”、要被固定到轮轴上的轮盘b、和由弹性橡胶制成的用于连接轮辋“a”和轮盘b的橡胶阻尼器c。缝隙d设置在轮辋“a”的内周侧和轮盘b径向外部之间。因而，施加到弹性轮上的径向载荷变化由橡胶阻尼器c的剪切变形吸收。从而，对于路面的小振动输入，弹性轮展示出高缓冲效应，并且驾乘舒适性及减噪性能得以大幅提升。当轴向载荷施加到弹性轮上时，橡胶阻尼器c的一部分受压而变形，从而，刚度保持在高水平并且操纵稳定性得以保持。
然而，根据传统的弹性轮，橡胶阻尼器c借助硫化粘附固定到轮盘b和一体设置在轮辋“a”上的安装支架e。因而，硫化粘附需要更多的时间和人力，并且存在制造成本升高和生产率下降的问题。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种弹性轮，其无需硫化粘附即可在轮辋和轮盘之间固定橡胶阻尼器。本发明的另一目的是提供一种弹性轮，其能够很好地保持操纵稳定性，同时提高驾乘舒适性及减噪性能。本发明的另一目的是提供一种制造弹性轮的方法，该方法能够降低成本并提高生产率。
根据本发明，弹性轮包括用于安装轮胎的轮辋，其沿周向延伸，要被固定到轮轴上的轮盘，和用于弹性地连接在该轮辋和轮盘之间的连接装置，该连接装置包括一对轴向隔开的内部突缘，各内部突缘设置在该轮辋的内周侧并从该处径向向内突出，并且该内部突缘在周向上延伸，设置在该轮盘径向外部的外部突缘，该外部突缘设置在该内部突缘之间的空间内且在其两侧设有轴向缝隙，并且该外部突缘在周向上延伸，一对橡胶阻尼器，各橡胶阻尼器设置在轴向缝隙内并连接在内部和外部突缘之间，其中各内部突缘的轴向内侧设置有至少一个在周向上延伸的第一沟槽，该外部突缘的两侧各设置有至少一个第二沟槽，该第二沟槽在周向上延伸以便面向各内部突缘的第一沟槽，每个橡胶阻尼器的轴向一端插入到该内部突缘的第一沟槽中，另一端插入到该外部突缘的第二沟槽中，并且在该外部突缘和轮辋的内周侧之间、于所述空间内设置有径向缝隙。
根据具有上述结构的弹性轮，橡胶阻尼器由摩擦力紧紧地固定到轮盘和轮辋的突缘的沟槽内。因而，不需要像传统技术那样使用硫化粘附。根据弹性轮的制造方法，由前面的硫化橡胶弹性材料制成的橡胶阻尼器设置在第一和第二沟槽内，在轴向上受压并且受到支撑。因而，橡胶阻尼器由大的摩擦力牢固地固定到轮辋和轮盘上，进而不需要硫化来粘附。因而，根据本发明的制造方法，能够提供一种不需要硫化粘附的有效的弹性轮制造方法。
图1示出了本发明弹性轮的实施方式的截面图；图2是其局部放大视图；图3是图2的分解立体图；图4示出了第一沟槽另一实施方式的局部剖视图；图5(A)是沿其中沟槽和橡胶阻尼器在周向上连续的实施方式的周向剖开的截面图，图5(B)是具有周向隔开的沟槽和橡胶阻尼器的实施方式周向的截面图；图6是图5(B)的一部分的分解立体图；图7示出了橡胶阻尼器另一实施方式的立体图；图8示出了图7的截面图；图9(A)是用于解释橡胶阻尼器制造方法的示意性侧视图，图9(B)是用于解释另一橡胶阻尼器制造方法的示意性侧视图；图10(A)是用于解释弹性轮直线行驶时的功能的截面图，图10(B)是X部分的放大视图；图11(A)是用于解释弹性轮转弯时的功能的截面图，图11(B)是X部分的放大视图；图12(A)和图12(B)均为示出橡胶阻尼器另一实施方式的立体图；图13(A)和图13(B)均为示出橡胶阻尼器另一实施方式的立体图；图14是示出橡胶阻尼器的另一实施方式的截面图；图15是根据另一实施方式的弹性轮的局部截面图；图16是图15的局部放大视图；图17图16的分解视图；图18(A)是示出了弹性轮预装配状态的截面图，图18(B)是示出了受压的橡胶阻尼器的截面图；图19示出了由对实施例1和传统实施例的实际车辆运行测试所测得的车辆噪音频率分析结果的图表；图20示出了由对实施例7和传统实施例的实际车辆运行测试所测得的车辆噪音频率分析结果的图表；和图21是传统弹性轮的局部截面图。
具体实施例方式
下面将参照附图描述根据本发明的实施方式。
图1中示出的弹性轮1包括支撑汽车的充气轮胎(此后简称为“轮胎”)2的轮辋3、固定到轮轴4的轮盘5、和弹性连接在轮辋3和轮盘5彼此之间的连接装置7。
轮辋3包括一对其上坐落有轮胎2的胎圈部的轮辋座3a、从各个轮辋座3a轴向外端径向向外延伸的轮辋突缘3b、和具有最小外径并设置在轮辋座3a之间的凹陷鞍边部3c。轮辋3是环形体，其横截面形状在周向上连续地延伸。在此实施方式中，鞍边部3c相对较深，但是其形状未特别限制。
轮盘5包括要被固定到轮毂10上的轮毂支架5a、从该轮毂支架5a一体地径向向外延伸的外部5b。在此实施方式中，轮盘5从轮辋宽度的中心C偏移并置于轮辋宽度的中心C的轴向外侧。
制动转子11安装在轮盘5和轮轴4的轮毂10之间。制动转子11夹在制动装置B之间。轮毂10的突缘设置有突出部12和多个(例如4个)用于安装车轮1的轮毂螺栓13，该突出部与轮轴4同心，轮毂螺栓13绕突出部12等角间距地设置。
轮毂支架5a的中心设置有中心孔14，突出部12插入到中心孔14中，并且螺栓孔15绕中心孔14设置，轮毂螺栓13插入到螺栓孔15中。
在此实施方式中，轮辋3和轮盘5由基本上不可膨胀的金属制成，例如钢、铝合金和镁合金。
如图2所示，连接装置7包括一对轴向隔开的内部突缘20，其从轮辋3的内周侧径向向内突出；设置在轮盘5的径向外部的外部突缘21，其置于该内部突缘20之间的空间内且在其两侧均有一个轴向缝隙D1，并且在周向上延伸；和一对橡胶阻尼器6，其由橡胶弹性材料制成并置于该轴向缝隙D1内。
每个内部突缘20是向内指向的突出部，其从轮辋3的内周侧径向向内突出。各内部突缘20具有轴向内侧20S，该轴向内侧处设置有在周向上延伸的第一沟槽22。
在此实施方式中，至少其中一个内部突缘——优选地是位于车辆外侧的内部突缘20A——设置成使得内部突缘20A可附着到轮辋3以及从轮辋3上拆下。更具体地，这样的内部突缘20A包括从轮辋3径向向内突出一小段高度的基部20a、和由螺纹设备J以可拆下方式安装在基部20a上的突缘板20b。由此，弹性轮1的装配操作可有效地进行，并且这简化了维护操作——例如橡胶阻尼器6的更换。螺纹设备J在此实施方式中为螺栓，但是螺纹设备J不限于螺栓。
轴向缝隙D1设置在内部突缘20之间的空间中、外部突缘21的两侧。而且，径向缝隙D2设置在该空间中的轮辋3的内周侧和外部突缘21之间。
外部突缘21A在其两侧设置有一对第二沟槽23，每个第二沟槽在周向延伸以便面向每一第一沟槽。
外部突缘21在其两侧21S设置有第二沟槽23，该第二沟槽在周向延伸而面向各内部突缘20的第一沟槽22。
在此实施方式中，每个橡胶阻尼器6均具有矩形横截面并由具有大致恒定厚度的橡胶弹性材料制成。橡胶阻尼器6设置成连接缝隙D1。更具体地，橡胶阻尼器6轴向上的两端6E分别插入到一对第一沟槽22和第二沟槽23中，并且紧紧地接触到沟槽的表面。在缝隙D1中，橡胶阻尼器6径向上的外表面和内表面不受来自外部的约束。
橡胶阻尼器6在摩擦力作用下由内部突缘20和外部突缘21保持。橡胶阻尼器6和轮辋3之间以及橡胶阻尼器6和轮盘5之间无需硫化粘附而彼此坚固且可靠地连接。
根据这样的弹性轮1，轮辋3和轮盘5之间的径向载荷变化可由橡胶阻尼器6的剪切变形吸收。对于小振动输入而言，表现出了极佳的缓冲效果，并且架乘舒适性和减噪性能可大幅提升。
如图3所示，根据该实施方式的弹性轮1，一个橡胶阻尼器6、具有外部突缘21的轮盘5和另一个橡胶阻尼器6从车辆外侧顺次地插入到轮辋3的另一个内部突缘20B中(在此实施方式中该内部突缘20B位于车辆内侧)，并且将它们暂时性地装配。在该阶段，橡胶阻尼器6是预先硫化的。此后，突缘板20b由螺纹设备J固定到轮辋3的基部20a上。由此，弹性轮1得以容易并有效地制造。
根据橡胶阻尼器6的该连接方法，此前硫化粘附所需的时间和人力得以减少，制造成本可减少，进而生产率可提高。
当存在大的径向振动输入时，外部突缘21的径向外周侧和轮辋3的内周表面会直接彼此接触，进而在某些情形下驾乘舒适性和减噪性能会降低。因而，根据该实施方式的弹性轮1，外部突缘21的外周侧及轮辋3的内周侧中的至少其中之一设置有缓冲材料24，以缓冲接触时的冲击。在该实施方式中，缓冲材料24设置在轮辋3的内周侧上。在缓冲材料24和另一表面(在该实施例中为外周侧)之间确保径向缝隙D2。
在弹性轮1中，橡胶阻尼器6的一部分受压并由于轮胎轴向载荷而变形，因而轮胎轴向的刚度可保持在高水平。从而，即使使用橡胶阻尼器6，操纵稳定性的劣化也得以抑制。
为了充分地确保橡胶阻尼器6和轮辋3或轮盘5之间的摩擦力，优选地，各沟槽22和23的深度H不小于3mm，更优选地不小于5mm且更优选地不小于8mm。
为了增强操纵稳定性，优选地，第一沟槽22、第二沟槽23和橡胶阻尼器6在高压力下彼此接触。例如如图4所示，优选地，第一和第二沟槽22和23中每个沟槽的沟槽宽度t小于橡胶阻尼器6的厚度T。在该实施例中，沟槽宽度t朝向沟槽底部平滑地减小，从而沟槽22和23是渐缩的。因为在高压力下接触到橡胶阻尼器6并且产生高摩擦力，这样的第一和第二沟槽22和23是优选的。
优选地，缝隙D1中，橡胶阻尼器6的橡胶厚度T不小于8mm，优选地不小于10mm，并且其上限优选地不超过30mm。当橡胶厚度T小于8mm时，在轴向载荷施加到橡胶阻尼器6上时，该橡胶阻尼器会弯曲、变形。反之，若厚度T超过30mm，则弹性轮1的重量或竖直刚度(径向刚度)倾向于增加。
优选地，缝隙D1位于橡胶厚度T的50～200％的范围内。若缝隙D1小于橡胶厚度T的50％，存在橡胶阻尼器6的径向挠曲被抑制到一个小值的可能性。若缝隙D1超过橡胶厚度T的200％，当施加轴向载荷时易在橡胶阻尼器6中发生屈曲，或者其重量倾向于增加。
为了增强振动的吸收效果和耐久性，优选地，橡胶阻尼器6的橡胶硬度范围为10～50度(硬度计A硬度)、复合弹性模量范围为1.0～5.0MPa、并且损耗角正切(tgδ)范围为0.05～0.2。复弹性模量E和损耗角正切(tgδ)的值由粘弹性分光计在下面条件下测得温度70摄氏度、初始拉伸10％、动态失真正负1％且频率10Hz。
虽然用于橡胶阻尼器6的橡胶弹性材料未特别限制，然而该橡胶弹性材料的优选例子为二烯基橡胶，例如丁晴橡胶(NBR)、丁苯橡胶(SBR)、聚丁橡胶(BR)、天然橡胶(NR)和异戊二烯橡胶(IR)；以及非二烯基橡胶，例如丁基橡胶(IIR)和乙烯丙烯橡胶(EPDM)。按需地将例如橡胶增强剂、硫化剂、加速剂、石蜡和/或抗氧化剂等添加剂适当地混合。
至于缓冲材料24，优选地使用具有低弹性和高衰减效应、具有小的橡胶硬度、复合弹性模量E和损耗角正切的橡胶材料。
此外，为了使得连接装置7在轮轴4和轮辋3之间可靠地传递扭矩，优选地，防止在内部突缘20和外部突缘21之间在周向上出现大的滑动。对于该实施方式的弹性轮1，由于橡胶阻尼器6插入到沟槽22和23中并紧紧地接触到沟槽表面，因而在其间施加了大的摩擦力。从而，如图5(A)所示，即使橡胶阻尼器6和沟槽22、23在周向上是连续的，也防止了内部突缘20和外部突缘21在周向上出现大的滑动。
为了更可靠地在周向上防止大的滑动，如图5(B)和图6所示，对于第一和第二沟槽23中的每个沟槽，可使用沿周向设置的多个周向隔开的沟槽段26。
此外，对于橡胶阻尼器6，可使用多个分别配合到沟槽26中的阻尼器段6A。
在具有这样结构的弹性轮中，沟槽段26之间的隔断27可用作止挡件，其在周向上限制阻尼器段6A的运动。从而，根据这样的实施方式，由于隔断27和摩擦力的协同作用可更可靠地防止内外部突缘20和21之间在周向上出现大的滑动。
在该实施方式中，优选地，阻尼器段6A的分割数目(在外部突缘21各侧的分割数目)处于8～20范围内。阻尼器段6A的周向长度相对轮胎轴线的中心角α优选地处于360/n(“n”为阻尼器段的数目)的50～80％的范围内。图5示出n＝8且α＝30度的情形。
如图7所示，橡胶阻尼器6可由复合材料制成，例如包括橡胶部6a和帘线6b。在根据本实施方式的橡胶阻尼器6中，各帘线6b沿轮辋3的周向嵌入到橡胶部6a中。这样的橡胶阻尼器6可通过硫化包括多个层叠的帘布层9的帘布层层叠体10而形成，如图8所示。
各帘布层9均具有片状体，并包括多个彼此平行设置的帘线6b、和覆盖帘线6b的非硫化橡胶6a。帘布层叠体10可通过连续地螺旋卷绕帘布层9而形成，如图9(A)所示，或者多个环状帘布层9可一个接一个地叠置，如图9(B)所示。可采用图9(A)和9(B)示出的那些方式的组合形式。
图10(A)是安装在车辆上的弹性轮1直线行驶时的示意性截面图，图10(B)是图10(A)中X部分的放大视图。轮辋3借助路面的反作用力相对于轮盘5相对抬起。由此，橡胶阻尼器6在内部突缘20和外部突缘21之间受到剪切而变形。通过橡胶阻尼器6根据路面反作用力的剪切变形，传递到车体的冲击和振动得以减小，进而行驶时驾乘舒适性及安静程度得以提高，如上所述。
橡胶阻尼器6的剪切变形是不产生体积变化的变形。从而，由于橡胶阻尼器6的橡胶部6a可变形而不会受到帘线6b阻挡，弹性轮1相对于径向载荷的刚度(即竖直刚度)取决于橡胶6a的弹性，并且该刚度是小的。
图11(A)是安装在车辆上的弹性轮1转弯时的示意性截面图，图11(B)是图11(A)中X部分的放大视图。若来自路面的侧向力F增加，轮辋3相对于轮盘5沿轴向相对移动。该移动量在地面接触部分上方的位置处最大。在该位置处的内部突缘20和外部突缘21之间，在橡胶阻尼器6i中出现沿轴向的拉伸变形，并且在橡胶阻尼器6o中出现沿轴向的压缩变形。产生这样变形的压缩力和拉伸力是使得橡胶阻尼器6产生体积变化的力。然而，由于橡胶部6a起初不产生体积变化，径向内侧和外侧未受约束的表面6o和6i试图膨胀或接触。此时，插入到橡胶部6a的帘线6b压迫橡胶部6a的变形，从而橡胶阻尼器6的刚度明显地增加。因而，根据本实施方式的弹性轮1，竖直刚度减小，侧向刚度增加，并且振动和噪音水平可降低，而不会使得操纵稳定性大幅地降低。
对于橡胶阻尼器6的帘线6b，可使用例如有机纤维帘线，例如尼龙、聚酯、人造纤维、聚乙烯醇、芳族聚酰胺、棉纱、纤维素树脂和晶体状聚丁二烯；以及无机纤维，例如硼、玻璃纤维和碳纤维；以及其中的一种或多种。优选地，使用有机纤维帘线。
帘线6b的厚度未特别限制，但是若厚度太小，侧向刚度易于变小，而若太厚，与橡胶部6a的粘附性易于变低。在有机纤维帘线的情形下，优选厚度约为800～2000分特(dtex)，在无机纤维帘线的情形下，例如钢帘线，优选地其外径约为0.5～1.0mm。
如图12(A)所示，橡胶阻尼器6可包括沿轴向延伸的帘线6b2。在图12(A)示出的实施方式中，橡胶阻尼器6包括沿周向延伸的平行帘线6b1和沿轴向延伸的平行帘线6b2。在该实施方式中，帘线6b1和6b2彼此大致以直角交叉。沿轴向延伸的帘线6b2可用于抵抗转弯时产生并施加的轴向压缩力和拉伸力。从而，橡胶阻尼器6的侧向刚度进一步增加，并且操纵稳定性进一步改善。橡胶阻尼器6的所有帘线6b可沿轴向设置。
在图12(B)示出的实施方式中，橡胶阻尼器6包括相对于周向倾斜的平行帘线6b3和6b4。特别地，在该实施方式中，橡胶阻尼器6包括相对于周向的倾斜角度θ1不小于10度且不大于80度的平行帘线6b3；相对于周向的倾斜角度θ2不小于10度且不大于80度的平行帘线6b4，从而与帘线6b3交叉。优选地，帘线6b3和6b4的交叉角度(θ1+θ2)大于0度且不大于90度。橡胶阻尼器6具有高的周向刚度。从而，类似于图8中示出的实施方式，当车辆驱动或制动而使得大扭矩施加到橡胶阻尼器6时，能够抑制轮辋3和轮盘5之间在周向上大的滑动。由此，可改善车辆启动或停止的响应。
在图13(A)和(B)示出的该实施方式中，橡胶阻尼器6包括沿径向延伸的帘线6b5(其还意味着橡胶阻尼器的厚度T的方向)。在该橡胶阻尼器6中，沿径向延伸的帘线6b5可通过折叠帘线帘布层而形成，其中该帘线帘布层包括沿周向Y延伸并且在径向上连续地弯曲的帘线6b。此外，如图13(B)所示，包括沿径向延伸的帘线6b5的矩形帘布层可在周向Y上层叠而形成。
如图14的截面图中所示，橡胶阻尼器6可形成为使得多个帘线6b仅在未受约束表面6o和6i附近的表面层区域内设置，并且其间的部分可形成为只有橡胶部6a。在此情形下，由于未受约束表面6o和6i有效地防止了变形，由少量帘线就使得橡胶阻尼器6的侧向刚度得以增加。
图15和16是根据本发明另一实施方式的弹性轮1的局部剖视图。轮辋3具有与前述实施方式大致相同的结构，但在该实施方式中，鞍边部3c和筒部3d并肩设置在轮辋座3a之间。筒部3d的外径大于鞍边部3c的外径且小于轮辋座3a的外径，并且筒部3沿轴向延伸。鞍边部3c靠近其中一个轮辋座3a。筒部3d与鞍边部3c相比在轴向上更宽。
在该实施方式中，内部突缘20包括事先一体形成于轮辋3上的第一内部突缘20C和后来由焊接而固定到轮辋3上的第二内部突缘20D。
在轴向方向上，第一内部突缘20C设置在鞍边部3c的筒部3d侧。第一内部突缘20C的形成方式未特别限制，但优选地，第一内部突缘20C通过铸造或锻压事先与轮辋3一体形成。
第二内部突缘20D形成为环状形状，其径向外周面20Do略小于轮辋3的筒部3d的内径D1。从而，在第二内部突缘20D焊接到轮辋3上之前，第二内部突缘20D可沿着筒部3d的内周侧轴向滑动。第二内部突缘20D可从其中一个突缘3b(设置在鞍边部3c的较远侧上)配合到筒部3d的内周侧。其它结构与前述实施方式中的大致相同。
在该实施方式的弹性轮1中，橡胶阻尼器6设置为该橡胶阻尼器6压缩在第一沟槽22和第二沟槽23之间。保持在此压缩状态中的橡胶阻尼器6在高压力下与沟槽22和23的沟槽表面接触。由此，在内部突缘20和橡胶阻尼器6的接触表面上以及橡胶阻尼器6和外部突缘21的接触表面上获得极高的摩擦力，并且可抑制两构件间在周向上的大的滑动。而且，在该实施方式的弹性轮1中，不需要硫化橡胶阻尼器6来与轮辋3或轮盘5附连。从而弹性轮1可在通常的车轮生产线上制造，并且生产率大幅提升。
接下来将解释该实施方式的弹性轮1的制造方法的一个实施例。如图17所示，准备好轮辋3。该对内部突缘20的第一内部突缘20C由焊接或锻压事先与轮辋3的内周侧一体形成，而将第二内部突缘20D准备为与轮辋3分离的部件。内部突缘20C和20D都已经设置有第一沟槽22。轮辋3由夹具(未示出)固定而不可移动。
如图17所示，准备好橡胶阻尼器6和轮盘5。每个橡胶阻尼器6准备为环形体，在该实施方式中，该环形体事先在另一过程中硫化。轮盘5已经设置有具有第二沟槽23的外部突缘21。
如图17和18(A)所示，其中一个橡胶阻尼器6、轮盘5的外部突缘21、另一个橡胶阻尼器6和第二个内部突缘20顺次地从轴向一侧朝向轮辋3的第一内部突缘20C插入，使得这些元件对齐。由此，橡胶阻尼器6的两端6E都支撑在第一沟槽22和第二沟槽23之间，并且将轮辋3、橡胶阻尼器6、轮盘5和第二内部突缘20D暂时性地装配。在暂时性地装配时，不需要按正常顺序设置这些构件，并且橡胶阻尼器6等可例如暂时地装配到外部突缘21的对侧第二沟槽23。
接着，如图18(B)所示，将第二内部突缘20D沿轴向推向第一内部突缘20C。由此，执行了压缩橡胶阻尼器6的步骤。在该步骤中，可使用压力机等。在橡胶阻尼器6的压缩步骤中，橡胶阻尼器6膨胀并且变形使得其厚度增加。由此，表面在足够宽的范围内紧紧地接触到沟槽22和23的表面，并且其间的接触压力增加。此外，橡胶阻尼器6和轮辋3之间的接触部分以及橡胶阻尼器6和轮盘5之间的另一接触部分都获得高摩擦力，并且可防止在周向上的滑动。
用于压缩橡胶阻尼器6的压力Fa未特别限制，但若压力Fa过小，橡胶阻尼器6与沟槽22和23之间的摩擦力增加不够充分，并且存在下列趋势其间的耦连力减小、产生滑动且操纵稳定性劣化。已经发现，若压力Fa处于某一水平，操纵稳定性和减噪性能得以增加。然而，若压力Fa过高，存在下列可能性压缩扭曲和例如裂缝等损伤易于在橡胶阻尼器6中产生、橡胶阻尼器6的振动吸收能力降低且减噪性能降低。由该观点，优选地，第二内部突缘20D沿轴向推向第一内部突缘20C所用的压力Fa不小于10kN且更优选地不小于15kN。该压力Fa的上限优选地不大于30kN且更优选地不大于25kN。
接着，保持橡胶阻尼器6的压缩状态，在该状态中，第二内部突缘20D焊接到轮辋3的内周侧。在该实施方式中，如图16所示，执行焊接操作，使得焊接金属沿周向设置在形成于轮辋3和第二内部突缘20D的内周侧之间的拐角部14上。
根据由上述制造方法制造的弹性轮1，由橡胶弹性材料制成的橡胶阻尼器6未使用硫化粘附而装配到轮辋3和轮盘5之间。从而，弹性轮1能以传统、通常的车轮生产线制造，并且生产率极高。
尽管已经详细地描述了本发明的特别优选的实施方式，本发明的具体结构不限制于该实施方式，并且本发明在一定范围内可进行各种修改并得以实施而不会偏离本发明。
对比测试尺寸为16×7.0-JJ、结构如图1所示的弹性轮(实施例1)参照表1中所示规格制造，并且基于下列参照在实际车辆行驶条件下测试操纵稳定性和减噪性能。在这些实施例的弹性轮中，橡胶阻尼器仅由橡胶制成。为了对比，还测试了不具有橡胶阻尼器的铝车轮(传统实施例)。测试方法如下。
操纵稳定性可通过商业渠道获得的内压为230kPa的轮胎(225/50R16)安装在测试车辆(客车，2000cc)的所有测试车轮上，并且在具有干燥沥青路面的轮胎测试道路上进行测试驾驶。在测试驾驶中，涉及到操纵车轮响应、刚度感觉、抓地等的特性由驾驶员的感觉来评估。结果以指数示出，其中传统实施例表示为100。数值越高，表示结果越好。
减噪性能使用同样的车辆在60km/h速度下、在路面噪音测试道路上测试减噪性能，并且总体噪音在对应于驾驶员右耳处的位置处测得。测试结果示出于表1和图19中。
表1
接下来，所涉及的弹性轮(实施例2～6)的橡胶阻尼器由橡胶部和尼龙帘线的复合材料制成，测试其驾乘舒适性和操纵稳定性。各橡胶阻尼器的横截面厚度为10mm，宽度为25mm。帘布层的每个尼龙帘线的直径为0.4mm，并且帘线的数目为每1mm宽的帘布层中有一条帘线。
在上述条件下在轮胎测试道路上通过驾驶车辆而测试这些车轮，驾乘舒适性、操纵车轮响应、转弯时的稳定性、换线收敛性和车辆启动和停止时的抓地性由驾驶员的感觉来评估。结果以从1到10的分数示出，数值越高，表示结果越好。测试结果示出于表2中。
表2
接下来，图15和16示出的实施方式的弹性轮(实施例7～11)的操纵稳定性和减噪性能通过驾驶实际车辆来测试。在该测试中，轮辋尺寸为18×8.0-JJ，轮胎尺寸为245/45R18，内压为230kPa，并且测试车辆为活塞排量3000cc的客车。减噪性能由来自频率分析结果的指数示出，该指数示出在100～200Hz的波段内出现峰值，其中铝轮辋(传统实施例)表示为100。数值越小，表示结果越好。测试结果示出于表3中。图20示出传统实施例和实施例7的频率分析结果。
表3
从上述测试结果可以理解，可以证实本实施方式的弹性轮能减小噪音而未降低操纵稳定性。
权利要求
1.一种弹性轮，包括用于安装轮胎的轮辋，其在周向上延伸，要被固定到轮轴上的轮盘，和用于弹性地连接在该轮辋和轮盘之间的连接装置，该连接装置包括一对轴向隔开的内部突缘，各内部突缘设置在轮辋的内周侧上并从该处径向向内突出，并在周向上延伸，设置在该轮盘径向外部部分上的外部突缘，该外部突缘设置在所述内部突缘之间的空间内且在其两侧有轴向缝隙，并且在周向上延伸，一对橡胶阻尼器，各橡胶阻尼器设置在所述轴向缝隙内并连接所述内部和外部突缘，其中各内部突缘的轴向内侧设置有至少一个沿周向延伸的第一沟槽，所述外部突缘的两侧各设置有至少一个第二沟槽，该第二沟槽沿周向延伸以便面向各内部突缘的第一沟槽，各橡胶阻尼器的轴向一端插入到该内部突缘的第一沟槽中，另一端插入到该外部突缘的第二沟槽中，并且在所述外部突缘和轮辋的内周侧之间、于所述空间内设置一径向缝隙。
2.根据权利要求1的弹性轮，其中所述内部突缘的轴向内侧设置有多个周向隔开的第一沟槽，所述外部突缘的两侧均设置有多个周向隔开的第二沟槽，并且多个周向隔开的橡胶阻尼器设置在各个轴向缝隙中。
3.根据权利要求1的弹性轮，其中至少一个内部突缘能够从轮辋拆下。
4.根据权利要求1的弹性轮，其中至少一个内部突缘包括牢固地形成于所述轮辋的内周侧上的基部，和由螺纹设备附连到该基部的突缘板，从而，能够容易地将该突缘板从该基部拆下。
5.根据权利要求1的弹性轮，其中在所述径向缝隙中设置缓冲设备，用于减小当所述外部突缘的径向外表面接触所述轮辋的内周侧时产生的冲击力。
6.根据权利要求1的弹性轮，其中所述第一沟槽、第二沟槽和夹在其间的橡胶阻尼器都为在周向上连续地延伸的环形形状。
7.根据权利要求1的弹性轮，其中所述橡胶阻尼器包括具有橡胶部和帘线的复合材料。
8.根据权利要求1的弹性轮，其中所述橡胶阻尼器包括具有在周向上延伸的帘线和橡胶部的复合材料。
9.根据权利要求1的弹性轮，其中所述橡胶阻尼器包括具有在轴向上延伸的帘线和橡胶部的复合材料。
10.根据权利要求1的弹性轮，其中所述橡胶阻尼器包括具有在径向上延伸的帘线和橡胶部的复合材料。
11.根据权利要求7、8、9或10中任一项的弹性轮，其中所述帘线是有机帘线或钢帘线。
12.根据权利要求1的弹性轮，其中所述橡胶阻尼器在轴向上压缩在所述内部突缘的第一沟槽和所述外部突缘的第二沟槽之间。
13.根据权利要求12的弹性轮，其中所述内部突缘包括事先牢固地形成于所述轮辋内周侧上的第一内部突缘，和后来焊接到该轮辋内周侧上的第二内部突缘。
14.一种制造根据权利要求12的弹性轮的方法，其中该方法包括准备轮辋主体部，该轮辋主体部具有事先牢固地形成于其内周侧上的第一内部突缘和后来单独附连到该轮辋内周侧的第二内部突缘，准备一对事先硫化的橡胶阻尼器，准备设置有外部突缘的轮盘，该外部突缘具有第二沟槽，预装配轮辋、橡胶阻尼器和第二突缘，使得各橡胶阻尼器的轴向端插入到该第一沟槽和第二沟槽，通过朝向该第一内部突缘推动第二内部突缘而在轴向上压缩夹在该第一突缘和第二突缘之间的橡胶阻尼器，以及在保持压缩该橡胶阻尼器的同时将该第二内部突缘焊接到该轮辋的内周侧。
15.根据权利要求14的弹性轮的制造方法，其中所述第一内部突缘和第二内部突缘之间的压力的范围为15～25kN。
全文摘要
一种弹性轮，包括用于安装轮胎的轮辋、要被固定到轮轴上的轮盘、用于弹性地连接在该轮辋和轮盘之间的连接装置，该装置包括一对轴向隔开的内部突缘，各内部突缘设置在该轮辋的内周侧上并且在周向上延伸；设置在该轮盘径向外部部分上的外部突缘，该外部突缘设置在内部突缘之间的空间内且在两侧均有轴向缝隙，并且在周向上延伸；一对橡胶阻尼器，各橡胶阻尼器设置在所述轴向缝隙内并连接在内部突缘和外部突缘之间，其中各内部突缘的轴向内侧设置有第一沟槽，该外部突缘的两侧均设置有第二沟槽，该第二沟槽分别面向各第一沟槽，各阻尼器的轴向端插入到该第一和第二沟槽中，并且在所述空间内、外部突缘和轮辋的内周侧之间设置了径向缝隙。
文档编号B60B9/00GK1918011SQ200580004529
公开日2007年2月21日 申请日期2005年6月1日 优先权日2004年6月1日
发明者白石正贵, 今村正, 木村嘉昌, 牧贤次 申请人:住友橡胶工业株式会社, 都美工业株式会社