车轮的密封圈的制作方法

专利名称：车轮的密封圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于车轮的密封圈，此车轮具有一个无内胎的充气轮胎，它有两个设于其径向内侧的轮胎圆缘，其中无内胎的充气轮胎借助于其轮胎圆缘安装在一个分成多个部分的轮辋的径向外侧面上，并具有一个向径内部向着轮辋使充气轮胎密封的、布置在轮辋的径向外侧面上的、在圆周方向上在轮辋圆周上延伸并在轴向方向上在充气轮胎的所述两个轮胎圆缘之间延伸的密封圈。
由DE-AS 1021738已知一种具有无内胎充气轮胎的车轮，该充气轮胎具有两个设于其径向内侧的轮胎圆缘，其中所述无内胎的充气轮胎借助于其轮胎圆缘安装在一个分成多个部分的轮辋的径向外侧面上，其中所述充气轮胎向着径向内部朝轮辋用一个在圆周方向上在轮辋圆周上延伸的、并在轴向方向上在充气轮胎的所述两个轮胎圆缘之间延伸的衬带向着轮辋径向外侧实现密封。为此将一个在轴向横截面中向着径向外部拱弯的衬带在装配时径向在轮辋之外装入在两个轮胎圆缘之间，因此由于轮胎里的过压在运行状态下它就用其轴向端面在打开拱顶的情况下压向轮胎圆缘，并在轮胎圆缘之间密封地夹紧。在径向并在轮胎的圆周上的接触在很大程度上是不确定的，并且取决于在将轮胎圆缘装入和固定在轮辋上时在衬带和各个轮胎圆缘之间的随机的接触。在每次受运行限制的压缩空气损失以及用压缩空气重新充入汽车轮胎时，存在有在衬带、轮辋和汽车充气轮胎之间偶然的不确定的位置变化的危险。为了实现可靠的密封以及避免所不希望的不平衡，必需使衬带尽可能确定地至轮辋和至汽车充气轮胎持久地定位。一种这样确定的耐久的装配在所述径向向外拱弯的衬带时(这种衬带只装入并夹紧在轮缘之间并没有轮辋接触)，如果确定是这种情况的话，那么只有用大的附加费用才可能。
由DE-AS 1053334已知，一种基本上扁平的衬带在两个轴向侧面上设有向着凸缘逐渐变小的横截面，对于一种具有无内胎的充气轮胎的车轮来说具有两个设置于其径向内侧面上的轮胎圆缘，其中无内胎的充气轮胎借助于其轮胎圆缘安装在一个分成多个部分的轮辋的径向外面上，在装配时径向上在轮胎圆缘之外将所述衬带设置在汽车充气轮胎的轮胎侧壁之间。在给已装配好的汽车轮胎充入压缩空气时，由于内压将衬带压向径向内部，因此在与轮胎圆缘完全地轴向接触的情况下径向挤压在轮胎圆缘之间，并完全贴靠于轮胎圆缘和轮辋并用其凸缘贴靠于下部的轮胎侧壁上。为了实现完全的贴靠，扁平的衬带对应于轮缘成型出异形截面，从而在径向压入时完全实现接触。成型出异形截面的具有凸缘的衬带必须在其轮廓方面很准确地对应于轮缘和轮辋的轮廓负面，而衬垫在装配时同样也必须很精确地对应于名义位置，以便使衬带的负轮廓能够准确地贴靠在轮缘和轮辋的正轮廓上。这意味着用于确保足够密封性的无论是制造费用还是装配费用都变得很大。
由DE 69401237T2已知一种车轮，它具有无内胎的充气轮胎，该充气轮胎具有两个设于其径向内侧的轮胎圆缘，借助于该轮胎圆缘使无内胎的充气轮胎安装在一个分成多个部分的轮辋的径向外侧面上，还具有一个装在轮胎圆缘之间的同心密封圈，它使轮胎向着径向内部向着轮辋进行密封。密封圈无论在其径向外侧面上还是在其径向内侧面上都基本上设计成圆柱形的，并且在车轮已装配好的状态下在圆周方向上在轮辋的整个圆周上延伸。在轴向方向上密封圈设计得比装配后车轮的所述两个轮胎圆缘之间的距离更宽，因此密封圈在车轮装配后的运行状态下与所述两个轮胎圆缘处于紧密的轴向压配合。为了实现一种沿着密封圈径向长度从径向内部向径向外部变化的、在密封圈和轮胎圆缘之间的压配合，密封圈在其轴向端面上设计成成型截面。为此密封圈在其径向内侧面上在轴向端面部位里设有锥形出口。轴向挤压分力基本上通过轴向坚实的、在轮胎圆缘之间延伸的密封圈材料块来传递。径向挤压力分量的一大部分通过车轮里的过压来施加。即使这样虽然可以实现一种对于密封作用来说有利的压配合变化，但这种具有基本为圆柱形横截面的密封圈的可装配性就变得困难了。为了进行装配，密封圈必须克服刚性的块状横截面的高阻力围绕其圆周轴线进行弯曲，以便使密封圈在轴向上能够完全装入在轮胎圆缘之间。为此所需的、必须从外部消耗的大的力损害了配合装入的精度。
本发明的任务是以简单的方式在一种车轮上能够实现安全可靠的密封，这种车轮具有一种无内胎的充气轮胎，该充气轮胎有两个设置于其径向内侧的轮胎圆缘，借助于此轮胎圆缘将所述无内胎的充气轮胎装配在一个分成多个部分的轮辋的径向外侧面上，并且具有一个向着径向内部朝轮辋使充气轮胎密封的、布置在轮辋的径向外侧面上的、在圆周方向上在轮辋圆周上延伸的并在轴向方向上在充气轮胎的两个轮胎圆缘之间延伸的密封圈。
此任务按照本发明通过按权利要求1的特征设计一种用于车轮的密封圈来解决，此车轮具有一个无内胎的充气轮胎，该轮胎具有两个设于其径向内侧的轮胎圆缘，借助于此轮胎圆缘将该无内胎的充气轮胎装配在一个分成多个部分的轮辋的径向外侧面上，并且具有一个向着径向内部朝轮辋使充气轮胎密封的、布置在轮辋径向外侧面上的、在圆周方向上在轮辋圆周上延伸的并在轴向方向上在所述充气轮胎两个轮胎圆缘之间延伸的密封圈，其中密封圈设具有圆柱形内表面的中央环形体，用于装配在轮辋外表面上、并在中央环形体的两个轴向侧面上分别设有一个同心的柔性的环形侧腿，该侧腿在轴向方向上从中央环形体向外倾斜地向着径向外部延伸，而且其中在侧腿的离开中央环形体的端部处、在环形侧腿的指向径向内部的表面上设有在环形侧腿圆周上延伸地形成的可变形的密封元件。
这种密封圈的柔性的环形侧腿可以使其通过侧腿的简单柔性的倾翻经过径向外部向径向内部将密封圈定位在其位于轮胎圆缘之间的工作位置上。在此位置上坚固的中央环形体在车轮的工作状态下通过车轮里的过压而可靠地座落在轮辋径向外侧的支承配合面上。侧腿的复位力矩使带有可变形密封元件的侧腿在充分利用杠杆臂的情况下一直贴靠到各自配属的轮胎圆缘上，以实现一种第一密封作用，它随着车轮里内压的升高直至工作压力由于侧腿的变形而在整个侧腿上可靠地继续加强。
特别有利的是按照权利要求2的特征的结构，此时在侧腿的离开中央环形体的端部处径向地在中央环形体之外在环形侧腿的指向径向内部的表面上设有在环形侧腿的圆周上延伸地设置的可变形的密封元件。因此可变形的密封元件径向地在坚固的中央环形体之外，因而其在各自所配置的轮胎圆缘上的接触面为了装配可以首先可靠地向轴向内部经过径向外部翻倒，并接着通过侧腿的长的杠杆臂在充分利用柔性杠杆臂的复位力的情况下、在引入工作压力之前可以进入到其名义位置上。因此就可以避免由于在装配期间在轮胎圆缘和密封圈之间的高的轴向挤压力而造成的可变形密封元件的所不希望的损伤。当提高车轮里的内压时，使侧腿进一步倾倒在轮胎圆缘上、并使密封元件变形，用于提高密封效果。通过进一步的提高车轮里的内压直至工作压力，附加地使柔性侧腿发生弯曲，从而使侧腿利用其轴向外侧面取决于压力地压紧在车轮侧壁上，因而进一步提高密封效果。
按权利要求3的特征的结构方案是优选的，其中密封元件是在圆周方向上对准的、尤其是在密封圈整个圆周上延伸的密封唇。因此可以以简单的方式在车轮的整个圆周上实现非常可靠的密封效果。特别有利的是按权利要求4的特征的结构方案，其中所述密封元件是多个密封唇，尤其是3至6个在径向方向上分布的、在圆周方向上对准的、特别是在密封圈的整个圆周上延伸的密封唇。因此就可以实现在由于车轮里的压力升高而弯曲侧腿时使其它的密封唇都有密封作用，从而实现一种取决于压力的密封效果。
特别有利的是按照权利要求5的特征的结构方案，其中密封唇基本上垂直于侧腿表面离开侧腿地伸出。因此产生一种特别有利的、密封的变形。
按照权利要求6的特征的结构方案，其中在中央环形体上在环形侧腿之间设有用来加固环形体的机构，这种方案可以使密封圈特别可靠地进行装配，密封圈由于其高的底部刚性可以特别可靠地定位在轮辋上。
因为制造很简单，就优选了按权利要求7特征的设计方案，其中用于加固的机构是一个或多个设置于环形体的径向外侧面上的径向突起。
特别有利的是按照权利要求8的特征的设计方案，其中至少在一个径向突起里设有一个中空腔。因此当重量较小的情况下可以保证密封圈有高的底部刚性。
特别有利的是按权利要求9的特征的设计方案，其中在中央环形体的径向外侧面上在环形侧腿之间设有一种在圆周方向上对准的、尤其是在环形体的整个圆周上延伸的加强筋板。因此可以以简单的方式没有径向跳动问题地实现密封圈的可靠加强。
另一种有利的设计方案包含有权利要求10，其中在对应于侧腿径向内部端部径向位置的第一径向位置上，在所述两个侧腿的轴向外侧面之间的轴向距离小于轮胎圆缘在已装配在轮辋上之后的运行状态下在该第一径向位置上轴向的轮缘间距；其中在对应于侧腿径向外部端部径向位置的第二径向位置上，在所述两个侧腿的轴向外侧面之间的轴向距离大于轮胎圆缘已装配在轮辋上之后的运行状态下在该第二径向位置上的轴向轮缘间距；并且其中在所述两个侧腿的轴向外侧面之间的轴向间距在密封元件部位里大于轮胎圆缘在已装配在轮辋上的运行状态下在所述第一径向位置上的轴向轮缘间距。由于在柔性侧腿的径向内部端部上在密封圈和轮胎圆缘之间的轴向间隙可以使密封圈很可靠地定位在设于轮辋径向外侧上的配合面上，并接着在侧腿的更位于外部的部位上实现密封。这可以特别可靠地通过按照权利要求11的特征的设计方案来实现，其中所述两个侧腿的轴向外侧面之间的轴向间距在至少径向更外部的、(尤其是所有)设于侧腿上的密封元件的部位里要大于轮胎圆缘已装配在轮辋上之后的工作状态下在这个径向位置上的各自的轴向轮缘间距。通过一种按照权利要求12的特征的设计方案可以很简单地实现一种取决于内部压力的密封效果，其中在所述两个侧腿的轴向外侧面之间的轴向间距减去轮胎圆缘在已装配在轮辋上之后工作状态下在所述各自配属的径向位置上的轴向轮缘间距之差在径向方向上从一个密封元件向下一个密封元件而变小。
以下根据附

图1至19中所示的具有在轴向方向上分开的轮辋的无内胎工业轮胎的车轮的实施例对本发明进行详细说明。附图所示为图1一种在工作状态下的含有车轮轴线的车轮的横截面，该车轮具有无内胎的工业轮胎和轴向分成三个部分结构的轮辋、具有密封圈并具有装入的带有阀门的阀体；图2图1所示的密封圈在装入车轮之前、在包含了密封圈轴线的一个剖切平面里的截面图；图3a和3b车轮在装配后状态下的剖视图，但没有密封圈，以及在车轮之外的密封圈的剖视图；图4图3a和3b叠加起来的视图；图5装有密封圈并在轮胎里超压为0巴时的车轮的视图；图6装有密封圈并在工作状态下轮胎里的超压为10巴时的车轮视图；图7图1所示阀体的剖视图，不带阀门；
图8对应于图7中III-III视向的阀体视图；图9按照图7中IV-IV视向的阀体俯视图；图10图7所示阀体的可替换的实施方式；图11在图10的VI-VI剖视图中的图5的阀体；图12图1所示车轮的具有可替换的实施方式的一种包含了车轮轴的横截面视图；图13图12的阀体的立体视图；图14按照图13的IX-IX视向的阀体视图，图15图12至14所示阀体的可替换的实施方式；图16按照图1的XI-XI剖视图的阀体和轮辋示图，用于说明阀体的紧固；图17阀体的另一种可替换的设计方案；图18a和b对图17阀体进行装配的说明；图19在装入车轮之前在一个包含有密封圈轴线的剖视平面里的对于图2所示设计方案的另一种可替换的实施方式的图1密封圈的横截面图。
图1表示了一个具有工业轮胎的车轮的横截面图(正如它们例如使用于叉车、重载运输卡车或机场车辆那样)，具有一种已知型式的无内胎充气轮胎，它在轴向方向上从一个第一轮胎圆缘6起，延伸经过一个图中左边的侧壁、一个胎面部位、一个图中右侧的侧壁直至第二轮缘部位7。汽车充气轮胎用其所述两个轮缘6和7紧固在一个轴向分成四个部分的已知型式的轮辋2上。所述轴向分成四个部分的轮辋2由一个设有平底的轮辋体3(其在图1中所示的轴向右侧作成一个轮辋边缘)以及一个轮辋凸缘4(它作成图1左侧的轮辋边缘)构成，设有一个在圆周方向上分开的倾斜锁环5和一个在圆周方向上分开的已知型式的封闭环49。在装配后的状态下轮胎1用其轮缘6支承在分开的倾斜锁环5的设计成支承配合面的径向外表面上，而轮缘7支承在轮辋3的设计成支承配合面的径向外表面上。向着轴向外侧，该轮缘6支承在设计成轮辋边缘的轮辋凸缘4上，而轮缘7则支承在轮辋体3的轮辋边缘上。轴向在这两个轮缘6和7之间并与该轮缘6和7紧密地轴向接触地设有一个密封圈8，该密封圈在圆周方向上伸展经过轮辋的整个圆周。密封圈8设计成一个整体并由密封的橡胶材料或类似于橡胶的塑料制成。可以考虑在密封圈8的橡胶材料里埋入已知型式的加强的强度支梁。
图2示出密封圈8未装入车轮里的状态，该密封圈具有一个中央环形体30，该环形体具有基本为圆柱形的径向内部的和径向外部表面，该中央环形体在其径向内部表面上在一个轴向宽度c上延伸。轴向连接于中央环形体30，该密封圈在两个轴向侧面上分别设有一个同心环形的侧腿31或32，该侧腿分别从中央环形体30出发向着轴向外部在径向方向上向外升起地延伸。密封圈8具有中央环形体30和侧腿31和32，它对于轴向中间平面是对称的。因而在图3至5中只表示出具有侧腿31的右侧，并且以下主要根据右侧的侧腿对此设计方案进行说明。侧腿31或者侧腿32的径向内部表面由离开密封圈8的轴向中间平面的距离(c/2)处出发，向着轴向外部成一个上升角δ伸展，直至离开密封圈8的轴向中间平面的距离为(e/2)处。侧腿31或32的径向外部表面从离开密封圈8的轴向中间平面的距离b/2处出发，与轴线夹成一个升角为γ延伸，直到离开密封圈8的轴向中间平面的距离为d/2处。由离开密封圈8的轴向中间平面的距离d/2处出发向着轴向外部，侧腿31或32的径向外部表面直到一个离开密封圈8的轴向中间平面的距离为g/2处具有很大程度上轴向平行的轮廓，并因此几乎是圆柱形的。侧腿31或32的径向的外部表面的这种几乎是圆柱形的端部出口分别连有一个端面40，该端面一直伸展到侧腿31或32的径向内部表面，并且几乎与侧腿31或32的径向内部表面相垂直。侧腿31或32的材料厚度为m，它分别表示了从径向内部表面至径向外部表面的垂直距离，它选得小于或等于几乎是圆柱形的中央环形体30的径向厚度s。
如此选择外形尺寸b，c，d，e，f和g，使b＜c＜d＜g＜e＜f。
角度δ和γ分别选择在20°和35°之间，其中差值为|(γ-δ)|≤5°。在所示的实施例中这两个角度如下选择γ＝δ＝25°。这种情况下，在离开密封圈的轴向中间平面的轴向间距b/2和d/2之间、在径向外部表面的整个延伸长度k上所述厚度m设计成恒定的。
在侧腿31或32的径向内部表面上，分别从端面40出发在一个延伸长度q上，与密封圈8同心地设有在圆周方向上对准的、并且在密封圈8的整个圆周上延伸的密封唇，在图2所示的实施例中设有四个密封唇33，34，35和36。密封唇33，34，35和36分别垂直于各自侧腿31或32的径向内部表面指向地在一个垂直于该内部表面所测得的延伸长度p上延伸，其中0.5mm≤p≤5mm。延伸长度q的选定要使q≤(L/2)，其中L是密封圈8径向内部表面在离开密封圈8轴向中间平面的轴向距离c/2和e/2之间的长度在图2的剖切平面上所示的尺寸。
从密封圈8的轴向中间平面至轴向最外部的密封唇33的最大轴向距离为f/2，其中f＞e。在所示的实施例中，密封唇33用其从密封圈8指向轴向外部的侧面构成了端面40的延长部分。在这种实施例中f也是密封圈8的最大轴向宽度的尺度。
如在图3a和3b中所示那样，未安装的密封圈8的中央环形体30在其径向内部的表面上的轴向延伸长度c小于轴向距离t1，该轴向距离t1是装在轮辋2上的轮胎1的两个轮胎圆缘6和7的径向内端之间的轴向距离。距离e是未安装的密封圈8的侧腿31和32的端面40与径向内部表面的交截线之间的轴向距离，它大于轴向距离t2，该轴向距离t2在装配后的轮胎1中处在对应于密封圈8侧腿31和32的端面40与径向内部表面的交截线的径向位置上的轮缘之间。
这也可以在图4中看到，在图4中为了更加直观清楚起见将图3a和3b叠加表示出来。
在对应于这两个侧腿31或32的各自轴向外侧的径向位置上，在这两个侧腿31或32的轴向外侧之间的轴向间距减去在轮胎1装配于轮辋2上的装配后的工作状态下轮胎圆缘6或7的轴向轮缘间距的差值在径向方向上减少，即沿着径向从轴向及径向最外部的密封唇33至轴向及径向向内邻接的密封元件34、从密封唇34至轴向及径向向内邻接的密封元件35并且从密封唇35至轴向及径向向内邻接的密封元件36方向而减小。
为了进行装配，首先以通常的方式使附图中右侧的轮胎圆缘与轮辋边缘在其支承配合面上接触地定位在轮辋的径向外部表面上。为了装配密封圈8，使该密封圈如在图5中借助于箭头所表示的那样，用其右侧侧腿31克服该弹性柔性的环形侧腿31的弹性复位力经过径向外部向径向内部围绕其在中央环形体30上的连接位置摆动，使密封圈8用其中央环形体30可以在为此而设置的在轮辋2的径向外侧上的支承配合面上在所述两个轮胎圆缘6和7之间推动并能在那里定位住。然后在左侧侧腿32克服该弹性柔性的环形侧腿32的弹性复位力经过径向外部向径向内部围绕其在中央环形体30上的连接位置摆动时，将左轮胎圆缘以通常的方式在其工作位置时与设计成左轮辋边缘的侧环4轴向接触地安装在轮辋2的倾斜锁环5的支承配合面上，并借助于封闭环49固定住。图5表示在车轮里没有过压时车轮里的密封圈8的安装后的状态。显然可见，侧腿31以及侧腿32分别只是由于该已摆动的侧腿31或32的弹性复位力用其轴向外部的密封唇33贴靠在已装配的轮胎1的各自所配置的轮胎圆缘6或7上。
随着给轮胎1充气而使内压提高(这在下面要进一步说明)就使侧腿31或32由于内压的提高而经过径向外部向轴向外部压向轮胎圆缘6或7，因此在下一个轴向内部的密封唇34与配属的轮胎圆缘6或7接触之前，首先使轴向外部的密封唇33变形以提高密封效果。当进一步提高内压时也使所述密封唇34在提高了密封效果的情况下变形，直至下一个轴向内部的密封唇35与轮胎圆缘6或7相接触。继续提高内压时，也使所述密封唇35在提高了密封效果的情况下变形，直至下一个轴向内部的密封唇36与所配属的轮胎圆缘6或7相接触。
当继续提高内压时也使该密封唇36变形。当附带提高内压时使侧腿31或32向着轴向外部弯曲，因此它密封地贴靠着所配置的轮胎圆缘6或7以及轮辋2的径向外侧面。图6表示了在车轮内部工作压力为10巴的过压时的状态。
在另一种实施方式中，在中央环形体30的径向外部圆柱形外表面上设有一个加强的在圆周方向上的并且在密封圈的整个圆周上延伸的筋板37，此筋板在轴向方向上在宽度w上延伸。w的选择应使w≤b。例如如此选择w，使w＝(b/2)。在图2所示的实施例中筋板37设计在中间，并对称于环形体8的轴向中间平面。
在另一个未示出的实施例中使筋板37轴向偏置地设计，因此它不再对称于密封圈8的轴向中间平面地进行布置。在另外一种于图12中所表示的实施例中，在筋板37中设置一个在密封圈整个圆周上延伸的环形空腔38。
形成于密封圈8侧腿上的密封唇在一种实施方式中、如图2中根据四个密封唇33，34，35和36所表示的那样设计成u形横截面。在另一种实施方式中，设于密封圈侧腿上的密封唇如在图19中按照那里所示的四个密封唇33，34，35和36可见到的那样设计成v形横截面。在一种同样也是在图19中所示的实施方式中，所述每个密封唇的限定该密封唇边界的侧面分别夹一个角度为θ1，而两个相邻密封唇的相互指向的侧面分别夹一个角度为θ2。
在一种实施方式中θ1+θ2＝180°。
在一种实施方式中θ1＝θ2。在图19所示的实施方式中θ1＝θ2＝90°。
图19表示了图2所示密封圈8的另一种可替换的设计方案，它具有五个密封唇39，33，34，35和36。
在同样也是图19所示的实施方式中，设于侧腿上在最远的外部的密封唇39并不用其从密封圈8沿轴向向外部指向的侧面构成端面40的延长部位，而是密封唇39与端面40间隔距离。
在另一种图19所示的实施方式中，外部的密封唇39垂直于各自侧腿31或32的径向内部表面指向地垂直于内部表面地在一个比内部的密封唇33，34，35和36更短的延伸长度p上延伸。
密封圈8在装配后的图1所示工作状态下向着径向内部置于轮辋体3的径向外部表面上。在密封圈8里设有一个在径向方向上延伸的圆柱形通孔9，其直径例如为1至10mm。通孔9例如设计成直径为1，3或者6mm。
在轮辋体3中，如在图16中所示那样，设有一个槽形通孔10，它沿径向方向穿过轮辋地延伸。槽形通孔10设计成在车轮的轴向方向A上具有其较长的主延伸段a’，在车轮的圆周方向U上具有其较短的主延伸段b’。如在图1和11中所示的那样，一个阀门管11穿过槽形通孔延伸，此管11在车轮之外半径向地在轮辋之内在图1所示的工作状态下向着轴向外部弯曲，并在其端部装有一个已知型式的阀门12。在另一端处，在阀门管11上固定了一个垂直于阀门管轴线的密封板13，例如通过硬钎焊、电焊或者粘结进行固定。
如在图1，7，8，9和16中举例表示了一种密封板，其底面的较长的主延伸段为a，较短的主延伸段为b，板在其离开阀门管11的并在车轮中在车轮的径向方向上指向外部的侧面上设置有一个平坦的表面，该表面构成了板底14。在板底14的部位里在径向方向上看板的厚度为h2。该板沿着其边缘在径向方向上设有一个加高的棱边16。在该加高的棱边16的部位里板厚为h1。在棱边16的指向板底14的内侧面上设有在径向方向上延伸的密封唇15。在密封唇15部位里具有密封唇15的板13的厚度为h3。对于尺寸h1，h2和h3来说满足h3＞h1＞h2。
密封板的具有延伸段为a的主延伸方向与具有延伸长度为b的主延伸段的夹角为β。槽的具有延伸段为b’的第一主延伸方向与槽的具有延伸长度为a’的第二主延伸段的夹角为β。对于β来说满足10°≤β≤90°。在附图所示的实施例中，此时板具有一种矩形底面，β＝90°。
对于密封板13和槽形通孔10的主延伸段a，b，a’，b’来说，它们满足a＞b，a’＞b’，a’＞a＞b’＞b。
阀门管11的空气通道17的通孔一直延伸到密封板13的板底14里。密封唇15沿着构成密封板13边缘的棱边16围绕着具有空气通道17的底面14延伸。
在图1所示的车轮中在工作状态下在被轮胎1和密封圈8气密地包围的空气腔室内部的工作压力为10巴，正如在图16中可见到的那样，密封板13以其较长的延伸段a与槽10的较长的主延伸段a’的夹角为α。α例如为60°≤α≤120°。在附图所示的实施方式中α＝90°。
因此板13用其底面放在轮辋表面上在槽形通孔10以外，而密封唇15沿着其延伸段与密封圈8的径向内侧面密封地接触。密封圈8的通孔9在密封圈8的径向内侧面上通入到在被密封唇15所围住的范围里。由于汽车轮胎的较高内压使密封圈8、密封板13和轮辋体3强烈地径向相互挤压，从而在密封唇15和密封圈8之间引起了一种可靠的密封的连接。
为了装配车轮，首先如上所述以通常的方式使充气轮胎1和密封圈8定位于轮辋体3上，并在其工作位置上固定住。然后将装有阀门12的阀门管11用其固定在端部处的板13穿过槽形通孔10装入在轮辋体3和密封圈8之间，直到密封唇15与密封圈8相接触，对于板13来说，其中较长的延伸段a平行于槽形通孔10的较长的延伸段a’。然后使带有密封板13的阀门管11围绕阀门管11的轴线在槽形通孔10的范围里旋转角度β，从而保证了密封板13和槽形通孔10的嵌接并因此保证了阀门管11位置固定在车轮中。然后使车轮通过阀门12和阀门管11、由密封唇15围住的在密封圈8和阀门管11之间的空腔以及通过通孔9用压缩空气填充到工作压力。随着压力的升高，密封圈8在其轴向端部处就密封地压向充气轮胎1的轮缘6，7，而在其指向径向内部的一个侧面处压向板13的密封唇11。因此具有无内胎的充气轮胎1的车轮、密封圈8和在轴向方向上分成多个部分的轮辋向外完全地被密封住。
为了拆卸，只需通过阀门管11的阀门12使充气轮胎1放气，使阀门管11围绕其轴线在槽形通孔10里可以返回地旋转角度α，并将带有密封板13的阀门管11从槽形通孔10里移去。
图10和11表示了固定在阀门管11上的密封板13的另一种结构形式。密封板13在其工作位置上在车轮工作状态下围绕车轮的轴线对应于轮辋的轮廓弯曲，围绕车轮轴线的曲率半径为R1，其中R1相应于在所述位置上时轮辋的外半径。对应于该曲率，棱边16也沿着密封板较长的延伸段以及密封唇15的配置于棱边16这个延伸段范围的延伸段范围作成弯曲的，其中棱边曲率半径R2相应于密封圈8在这个位置中的内半径。
图12表示具有一个密封板23和密封圈8的另一种可替换设计方案的车轮。在密封圈8的径向内侧面上设有一个圆周槽18，它在密封圈8的圆周方向上在该密封圈8的整个圆周上延伸。圆周槽18在该实施例中具有一种u形横截面轮廓。密封圈8的通孔9用其径向内侧端部通到槽18的槽底里。对应于槽轮廓，所述密封板23用其棱边16在其指向具有较长主延伸段a的主延伸方向上的纵侧面上设计成具有相同的厚度H1，并在其具有较短长度b的端面上设计成具有沿着其端面延长段变化的厚度H4，其中在装入后的工作状态下在车轮径向方向上向外设置的轮廓设计成对应于槽18的截面的u形轮廓。无终端地沿着棱边16设计的密封唇也根据棱边16的变化情况依照该轮廓而设计。
为了进行装配，将阀门管11用其密封板23作前导地对准较长的主延伸段a平行于槽形通孔10的较长的主延伸段a’穿过轮辋体3的槽形通孔10推入在轮辋体3和密封圈8之间，并在那里转动角度α，使密封板23用其较长的纵向主延伸段a在工作位置上对准并同时形状配合连接地嵌入圆周槽18里。由于通过阀门12、阀门管11、在密封圈8和密封板13的板底14之间被密封唇15包围住的空腔、并通过密封圈8的通孔9在车轮里建立起了过压，就使密封圈8紧密地用其轴向边缘压向轮胎圆缘6和7，并向着径向内部在圆周槽18里压向密封板23的密封唇15。
在图15中类似于图10和11表示了图12至14所示密封板23的另一种可替换的实施方式，其中密封板23根据其在车轮里的工作位置设计成围绕车轮轴线而弯曲，其内半径为R1，外半径为R2，所述内半径R1对应于在密封板23的工作位置上轮辋的外半径，所述外半径R2对应于在圆周槽18底部中的密封圈8的内半径。
在另外一种在图8，14和15中所示的实施方式中，密封板13或22在其径向内部侧面上构成为一个嵌接部分28，在其径向延伸段上板在其较长的延伸段a的延伸方向上只在一个尺寸a”上延伸，其中a”小于槽形通孔10的较短的延伸段a’。因此在将板13或23通过槽形通孔10推入到轮辋和密封圈之间以后，在使带有密封板13的阀门管11转动α角之后，可以使该板用其嵌接部位28向着径向内部形状配合连接地嵌入到槽形的通孔10里。
所述实施例中的具有密封唇15的密封板13或者23由橡胶、黄铜或密封的塑料材料整体制成。在一种特殊的实施方式中，密封板13或者23与阀门管11是一体的。
图17和18表示了将阀门管11与一种密封板13、例如图1，7，8和9所示的密封板13进行安装和固定的另一种可替换的实施方式。在该实施例中密封板13同样也如同槽形通孔10那样设计成矩形的，密封板13的主延伸段为a和b，槽形通孔10的主延伸段为a’和b’，其中在密封板13的纵向延伸段的两端处横交于其较长的延伸方向a在所述离开密封唇15指向的表面上分别设有一个舌片29，该舌片在横交于纵向长度的方向上长度为b，并从密封板13的下侧面起高度为h6，其中b＜b’＜b＜a＜a’。
为了进行装配，如图18a所示那样，使带有密封板13的阀门管11用板的较长的主延伸段a平行于槽形通孔10的较长的主延伸段a’地侧面围绕较长的主延伸段a倾翻，使得密封板13在槽形通孔10上的垂直投影即使在其延伸段上横交于较长的主延伸段a也小于槽形通孔10的较小的主延伸段b’。然后将密封板13通过槽形通孔10推入到轮辋体3和密封圈8之间，并接着反向于原始的倾翻方向又返回地倾翻，使密封板13用其两侧都超出较短的横向延伸段的边缘部位平行于槽形通孔10的较长的主延伸段a’置放在轮辋上，并用其舌片29形状配合连接地嵌入到槽形通孔10里。为此b相对于b这样来确定尺寸，使得在装配后的密封板13和槽形通孔10之间只实现一种小的间隙配合。这表示于图18b中。
因此板13用其底面置于轮辋表面上位于槽形通孔10之外，而且密封唇15沿着其延伸段与密封圈8的径向内侧面紧密接触。密封圈8的通孔9在密封圈8的径向内侧面上通入到被密封唇15包围起来的范围中。由于车轮轮胎里高的内压使密封圈8、密封板13和轮辋体3强烈地径向相互挤压，从而在密封唇15和密封圈8之间产生一种可靠密封的连接。
在图17和18中举例表示了另外一种实施方式，其中槽形通孔10用其较长的主延伸段a’在车轮的圆周方向U上对准。
附图标记列表1 充气轮胎24 纵侧面2 分成多个部分的轮辋 25 纵侧面3 轮辋体 26 端面4 轮辋凸缘27 端面5 分开的斜销环28 嵌接部分6 轮胎圆缘29 舌片7 轮胎圆缘30 中央环形体8 密封圈 31 环形侧腿9 通孔32 环形侧腿10 槽形通孔33 密封唇11 阀门管 34 密封唇12 阀门35 密封唇13 密封板 36 密封唇14 板底37 加强筋板15 密封唇 38 中空腔室16 棱边39 密封唇17 空气通道40 端面18 圆周槽 49 封闭环23 密封板
权利要求
1.具有一无内胎的充气轮胎(1)的车轮所用的密封圈(8)，所述轮胎具有两个设于其径向内侧的轮胎圆缘(6，7)，借助于该轮胎圆缘将所述无内胎的充气轮胎(1)装配在一个分成多个部分的轮辋(2)的轴向外侧面上，并且具有一个使充气轮胎(1)向着径向内部朝向轮辋(2)密封的、布置在轮辋(2)的径向外侧上的、沿着圆周方向在轮辋的圆周上延伸的、并沿轴向方向位于充气轮胎(1)的所述两个轮胎圆缘之间的密封圈，其特征在于，该密封圈(8)具有一个中央环形体(30)，它具有圆柱形内表面用于配合在轮辋外表面上，并在中央环形体(30)的两个轴向侧面上分别设有一个同中心的、柔性的环形侧腿(31，33)，该侧腿在轴向方向上从中央环形体(30)向着外部倾斜地向径向外部延伸；在所述离开中央环形体(30)的侧腿(31，32)端部上，在环形侧腿(31，32)的指向径向内部的表面上设有在环形侧腿(31，32)的圆周上延伸的可变形的密封元件。
2.按照权利要求1的特征的密封圈，其中在环形侧腿(31，32)的离开中央环形体(30)的端部上，径向位于中央环形体(30)之外，在环形侧腿(31，32)的指向径向内部的表面上设有在环形侧腿(31，32)的圆周上延伸的、可变形的密封元件。
3.按权利要求1或2的特征所述的密封圈，其中可变形的密封元件是在圆周方向上对准的，尤其是在密封圈(8)的整个圆周上延伸的密封唇(33，34，35，36)。
4.按权利要求1，2或3的特征所述的密封圈，其中密封元件是多个、尤其是3至6个在径向方向上分布的沿圆周方向上对准的、尤其是在密封圈(8)的整个圆周上延伸的密封唇(33，34，35，36)。
5.按上述权利要求之一或多项的特征所述的密封圈，其中密封唇(33，34，35，36)基本上垂直于侧腿(31，32)的表面离开侧腿(31，32)地延伸。
6.按上述权利要求之一或多项特征所述的密封圈，其中在中央环形体(30)上在环形侧腿(31，32)之间设有用于加强环形体的机构。
7.按照权利要求6的特征所述的密封圈，其中用于加强的机构是一个或多个设于环形体的径向外侧面上的径向突起。
8.按照权利要求7的特征所述的密封圈，其中至少在一个径向突起里设有一个中空腔室(38)。
9.按照权利要求6，7或8的特征所述的密封圈，其中在中央环形体(30)的径向外侧面上，在环形侧腿(31，32)之间设有一个在圆周方向上对准的、尤其是在环形体(30)的整个圆周上延伸的加强筋板(37)。
10.按照上述权利要求之一或多项的特征所述的密封圈，其中在相应于侧腿(31，32)径向内部端部的径向位置的第一径向位置上、在这两个侧腿(31，32)的轴向外侧面之间的轴向间距c小于轮胎圆缘(6，7)在轮辋(2)上已装配的工作状态下在该第一径向位置上的轴向轮缘间距t1；其中在相应于侧腿(31，32)径向外部端部的径向位置的第二径向位置上、在这两个侧腿(31，32)的轴向外侧面之间的轴向间距e大于轮胎圆缘(6，7)在轮辋(2)上已装配的工作状态下在该第二径向位置上的轴向轮缘间距t2；而且其中在密封元件的部位里在这两个侧腿(31，32)的轴向外侧面之间的轴向间距大于轮胎圆缘(6，7)在轮辋(2)上已装配的工作状态下在第一径向位置上的轴向轮缘间距t1。
11.按权利要求10的特征所述的密封圈，其中在至少是径向外部的、尤其是在所有设于侧腿(31，32)上的密封元件的部位里，在这两个侧腿(31，32)的轴向外侧面之间的轴向间距大于轮胎圆缘(6，7)在轮辋(2)上已装配的工作状态下在所述径向位置上的各自的轴向轮缘间距。
12.按权利要求9或10的特征所述的密封圈，其中在所述两个侧腿(31，32)轴向外侧面之间的轴向间距减去轮胎圆缘(6，7)在轮辋(2)上已装配的工作状态下在各自配属的径向位置上的轴向轮缘间距的差值在径向方向上从一个密封元件向着下一个密封元件减小。
全文摘要
具有无内胎的充气轮胎(1)的车轮用的密封圈(8)，该充气轮胎具有两个设于其径向侧上的轮胎圆缘，其中无内胎的充气轮胎(1)借助于其轮胎圆缘安装在一个分成多个部分的轮辋(2)的径向外侧面上，并且具有一个向着径向内侧向着轮辋(2)使充气轮胎(1)密封的、布置在轮辋(2)的径向外侧面上的、在圆周方向上在轮辋(2)的圆周上延伸的、并在轴向方向上在充气轮胎(1)的两个轮胎圆缘之间延伸的密封圈(8)，其特征在于，密封圈(8)具有一个中央环形体，该环形体有一个圆柱形内表面用于配合在轮辋外面上，并且中央环形体的两个轴向侧面上分别设有一个同心的柔性的环形侧腿，该侧腿沿轴向方向从中央环形体向外倾斜地向着径向外部延伸；在侧腿的离开中央环形体的端部处、在环形侧腿的指向径向内部的表面上设有在环形侧腿圆周上延伸的可变形密封元件。
文档编号B60C15/028GK1925995SQ200580006261
公开日2007年3月7日 申请日期2005年1月12日 优先权日2004年2月26日
发明者D·基尼 申请人:大陆公开股份有限公司