专利名称：具有不同直径的座的车轮及包括车轮和支撑元件的组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有不同直径的座的车轮以及一种包括车轮例 如该车轮和支撑嵌件的组件。
背景技术：
申请WO01/08905描述了一种具有不同直径的座的车轮及一种包 括这种车轮和支撑嵌件的组件。该车轮描述于该文献中，其具有回转 对称性、用于安装轮胎和胎面支撑嵌件、且包括轮辐和轮辋。该轮辋 设计成包括- 用于接收和保持轮胎的第一胎圈和第二胎圈的第一座和第二座， 每个座具有与同轴于轮辋且朝向另一座的回转锥体部分地一致的大 致截头圆锥形底部、从该座的底部向另一座延伸的安全突起、和沿远 离另一座的方向从该座的底部延伸的外部唇缘，且第一座的最大直径 小于第二座的最大直径；以及- 从第一座向着第二座依次设置的第一周向凹槽、直径大致等于第 一座的最大直径的承载表面、和第二周向凹槽。该车轮设计成使轮辐在第一座侧连接到轮辋。描述于该文献中的车轮和车轮/嵌件组件能够在良好状态下泄气 运行，特别是使轮胎胎圈脱落的危险非常低。然而，它们对特别是作 用在位于车轮内侧的车轮较大直径座上的撞击过分敏感。发明内容本发明的主题是一种类似的车轮，其中，每个座在面向另一座侧 包括邻近的周向凹槽，且轮辐和轮辋接触的连接区域在第二座侧连接 到轮辋。两个轮辋座的位置通过将较大直径座或第二座定位在车轮外侧 即与轮辐相连侧而实现上述颠倒，这使得轮辋的较大直径区域可定位 在刚性非常好的区域，该区域因此远没有内侧的座对撞击敏感。这还 具有可降低车轮的重量的优点，因为有较低的机械疲劳应力施加到内 侧座或第一座。邻近于座的周向凹槽充当安装凹槽。这些凹槽设计成当轮胎安装 在轮辋和/或从轮辋取下时可使轮胎的相应胎圈越过座。应当指出，邻 近于较大直径的第二座的凹槽具有设计成仅使轮胎的第二胎圈可越过第二座的深度(Hmax)。这意味着，轮胎的第一胎圈不能越过轮辋的 第二座。当第二座的安全突起包括轴向宽度为L的回转圆柱体或"胎圈座 架(ledge)"时，邻近于第二座的凹槽的深度(Hmax)取决于第二座 的最大直径(0S2max)和胎圈座架的轴向宽度L。这样，根据第二座的几何形状和直径，第二周向凹槽的深度可以 等于、小于或大于第一周向凹槽的深度。有利地，轮辋可在两个凹槽之间具有用于接收支撑嵌件的承载表面。对于车轮/嵌件和轮胎组件，如果当组件安装在车辆上时可以看 见的相同外表即相同外侧座直径保持不变，则根据本发明的车轮具有的优点在于相对于目前由ETRTO (标准手册，轮辋，R.14)限定的组件，可获得直径显著降低了 20mm左右的承载表面。这增加了嵌件 和胎面之间的间隙，从而降低了在猛烈撞击的情况下很可能传递至车 辆的任何载荷的幅度。有利地，当轮辋的径向内部轮廓从第二座向着与轮辐连接的区域 依次具有最小直径(OjImin)和轴向上介于所述第一和第二座之间的 最大直径(0IImax)时，根据本发明的车轮包括至少一个通道，所述 至少一个通道一方面通向直径介于所述最大直径(OjImax)和最小直 径(0;Imin)之间的轮辋的径向内部轮廓区域、另一方面在第二座侧 通到车轮的外部。该通道的存在使得可将各种物质(水、冰、泥和各种制品)移除 到车轮的外部，且可防止它们积聚在车轮的该内部区域中。优选地，通道以轮辋的内部轮廓的最大直径(OjImax)最多减去 3mm后的直径(OCI)通向轮辋的径向内部区域。因此，将各种物质留存在其中的区域较小，足以使该留存产生的 影响忽略不计。优选地，通道与朝向第二座的回转锥体的一部分部分地一致。 在此使用的是回转锥体的标准定义，即圆形底部终止于一个点的 回转体。通道的上述倾斜确保进入通道的任何物质均可能在重力作用下 和在车轮滚动时的离心力作用下排出。根据一个特殊实施例，通过使轮辐具有多个通风开口，通道是形 成在多个所述开口中的至少一个开口的径向外壁中的狭槽。该狭槽有 利地具有曲率半径大的横截面。根据可与前一实施例相结合的另一实施例，通过使轮辐具有分别 定位在两个辐条之间的多个通风开口，通道形成在至少一个辐条中。有利地，轮辋的承载表面具有用于将支撑嵌件锁定在位的周向 肋，特别是当该支撑嵌件的轴向尺寸仅占据两个座之间的轮辋区域的 轴向一部分时。本发明的另一主题是一种包括车轮和胎面支撑嵌件的组件，其 中，支撑嵌件环绕着承载表面定位，且轴向延伸到第二座。有利地，嵌件包括环绕着轮辋的承载表面定位的支撑部分、和相 对于第二周向凹槽定位在径向外侧的锁定部分优选地，通过使从第二座向着第一座延伸有第二周向凹槽的侧 壁，嵌件设计成支承在第二周向凹槽的侧壁上。这使得嵌件的锁定部分可与轮辋的第二座的安全突起配合，以确 保轮胎的胎圈具有良好的防止脱落的性能，而不会不利地影响安装和 取下轮胎的能力。优选地，根据本发明的组件设计成使轮辋的承载表面包括周向狭 槽，该周向狭槽与周向定位在支撑嵌件的径向内壁上的多个楔形部配 合，以将嵌件在承载表面上锁定在位。通过以下步骤将轮胎安装在根据本发明的车轮上-- 在第一座侧将轮胎的第二胎圈放置在轮辋上，直到它导入到邻近 于第二轮辋座的安装凹槽中；- 通过利用安装辊将胎圈从外侧向内侧轴向推动，将第一胎圈安装到第一座上；- 使第二胎圈越过第二座的安全突起、第二座和第二座的胎圈座 架；以及_ 通过利用安装辊从外侧向内侧轴向推动第二胎圈，将第二胎圈安 装在第二座上。通过例如专利EP1351832B1中公开的方法将轮胎和支撑组件安 装在根据本发明的车轮上。
通过下面参看附图所作的描述，可看出本发明的其他特征和优点，附图通过非限制性示例示出了本发明的主题的一些实施例图1示出了根据本发明的嵌件、轮辋和轮胎组件的局部子午剖视图；图2示出了根据本发明的车轮的局部子午剖视图； 图3示出了根据本发明的车轮的外部局部透视图； 图4示出了根据本发明的车轮的内部局部透视图； 图5示出了与图2类似但通过轮辐的辐条的视图； 图6示出了不具有嵌件的根据本发明的车轮的可选形式的局部子 午剖视图；以及图7示出了不具有嵌件的根据本发明的车轮的另一可选形式的局 部子午剖视图。
具体实施方式
子午或轴向平面应理解为表示通过车轮和轮缘的轴线A的任何 平面。图1示出了根据本发明的嵌件10、轮辋20和轮胎1组件的局部 子午或轴向剖视图。轮辋20与轮辐21 —起形成一体式车轮2。轮辐同样也可独立于轮辋制造，随后连接到其上。轮辋20包括第一座22和第二座24，所述座用于充当轮胎1的第一胎圈3和第二胎圈5的承 载表面。第一座22具有与同轴于轮辋、且朝向第二座24的回转锥体部分 地一致的截头圆锥形底部221、从第一座22的底部221向第二座24 延伸的安全突起222、和在第二座24的相反侧从第一座的底部221 延伸的外部唇缘223。第一座22的最大直径为Os^ax。该直径与安全 突起222的最大直径对应。第二座24包括与同轴于轮辋、且朝向第一座22的回转锥体部分 地一致的截头圆锥形底部241、从第二座24的底部241向第一座22 延伸的安全突起242、和在第一座22的相反侧从第二座的底部241 延伸的外部唇缘243。第二座24的最大直径为0^x。该直径与安全 突起242的最大直径对应。第二座的最大直径大于第一座的最大直径。在所示的示例中，最大直径之差^S2ma- ^Shnax的大小为20mm左右。因此，这两个座的最小半径之差为10mm左右。从第一座22向着第二座24依次为周向凹槽26、承载表面28、 和第二周向凹槽30。第二周向凹槽30充当用于第二座24的安装凹槽。 凹槽30具有邻近于安全突起242的侧壁301。在承载表面28上具有 周向狭槽281。承载表面28的外径大约对应于第一座22的最大直径， 使得嵌件10可越过第一座22滑动到该承载表面28上。轮胎1包括用于支承在轮辋20的座22和24上的两个胎圈3 和5、两个侧壁7和胎面9。每个胎圈具有大致周向定向的环形加强 件，该加强件实际中是不可伸展的。这些加强件例如胎圈钢丝4和6用于在使用中将胎圈保持在轮辋座上。- 大致圆柱形冠部区域12，该冠部区域12用于在压力不足的情况 下与轮胎1的胎面9接触，但在正常压力下相对于该轮胎存在间隙；- 用于环绕着轮辋20装配的大致圆柱形底部14，该底部包括横截 面为大致半圆柱形的周向定位的多个楔形部141，用于与狭槽281配 合，以将嵌件10在轮辋20的承载表面28上锁定在位；以及- 连接底部14和冠部区域12的环形本体16，该本体包括一系列Y 形分离部160，该分离部160大致径向连接底部和冠部区域，且从嵌 件的一侧大致轴向定向到另 一侧。该嵌件可包括壳体40，该壳体40相对于嵌件径向向内敞开，且 用于容纳电子模块50。电子模块例如上述电子模块形成轮胎压力监测 系统例如文献WO94/20317中公开的轮胎压力监测系统的一部分。电 子模块周期性地测量由轮胎和轮辋形成的空腔中的空气的压力和温 度，且还周期性地将这些测量值送到中心处理单元，在中心处理单元 对这些值进行分析和处理。电子模块例如上述电子模块也可固定到轮阀，该轮阀通向第二周 向凹槽30;它也可固定到第一周向凹槽26的径向外壁(见图6)。可通过各种现有方法例如粘接、焊接、铆接实现上述固定。底部14包括周向定向的加强件例如钢丝或大模量的织物加强件 例如芳族聚酰胺。它们的功能是抵抗在高速行进过程中嵌件所经受的 离心力，以使得嵌件可保持支承在承载表面上而不会周向移位。未在 图中示出的这些加强件轴向定位在壳体4 0的每 一 侧。图1示出了安装好的轮胎1、嵌件IO和轮辋20组件。可以看出， 嵌件环绕着轮辋20的承载表面28定位，且相对于凹槽30轴向径向向外延伸，直到它支承在该凹槽30的侧壁301上。嵌件环绕着承载表面28定位的一部分是所谓的"支撑"部分；它是该支撑部分17， 该支撑部分17主要在轮胎胎面与嵌件的冠部区域之间接触的泄气情 况下承受载荷。嵌件环绕着凹槽30定位的一部分称作"锁定"部分。 该锁定部分18的功能是保护壳体40、并在第二胎圈5的座24上将轮 胎1的第二胎圈5锁定在位。嵌件的锁定部分18的上述防止脱落的 功能增强了第二座24的安全突起242的类似作用。在图1中，可以看出，轮辐21在第二轮辋座24侧即较大直径座 侧连接到轮辋20。座24的安全突起242是轮辋的较大直径部分。因 此，该区域遇到路边石或经过坑洼时经受最大的机械应力。从而，该 区域靠近于轮辐21和轮辋20之间的连接部分，因此，具有良好的刚 性，该刚性使得对撞击具有良好的机械阻力。与现有技术的车轮相比， 第一轮辋座还具有较轻的机械载荷，且可使得在该区域处轮辋厚度降 低，从而可降低轮的总质量。与具有相同的外侧座或第二座直径的车 轮相比，可节省差不多20%的质量。图2单独示出了根据本发明的车轮2的局部子午截面。轮辋20的径向内壁在第一座22或内侧座处具有最小直径OjMn。此时，在承载表面28处，直径增大到最大值0^ax。可以看出，这两个直径之间 的显著差异产生空腔280，其中，可积聚各种物质例如水、冰、泥或 各种碎片。该积聚物质可破坏车轮的静态和动态平衡，从而产生失衡。 为了解决上述问题，根据本发明的车轮包括通道，如图2、 3和4 所示，在这种情况下，是形成在轮辐21的通风开口 210的径向外壁 上的狭槽214。该通道或狭槽214具有曲率半径大的横截面，且以比 轮辋的内面的最大直径区域O ;Imax小3mm的轴向距离O CI/2通向轮辐21内侧的空腔280。小的剩余厚度例如上述厚度使得空腔280中的各 种物质的留存问题实际中变得可以忽略。狭槽214以稍大于距离d) JImax/2的轴向距离通向轮辐的另一侧，使得狭槽稍倾斜以促进去除。去除通道也可产生辐条212中。图5示出了图2的横截面类似的 横截面，但通过的是辐条212。重要的是使空腔280的容积要被类似 地限制。在该图中，可看见，通道215在一端通向空腔280，在另一 端通往轮辐21的外部。使支撑嵌件支承在凹槽30靠近于安全突起242的侧壁301上可 使得相对于座24的截头底部241显著降低驼峰242的宽度。此时， 可相应地降低周边凹槽30的深度，而不会不利地影响安装和取下轮 胎的能力。周边凹槽30的上述深度可在IO至15mm的范围内，优选 在12至13mm的范围内，周边凹槽30的功能还可使得轮胎1的胎圈 5可越过座24。图6示出了根据本发明的车轮的实施例的可选形式。该车轮用于 接纳不具有支撑嵌件的轮胎。轮辋具有邻近于第一座的凹槽26和邻 近于第二座的凹槽30。每个凹槽充当安装凹槽，以使得轮胎的相应胎 圈可越过座，从而在轮胎装配或取下时是合适的。凹槽30具有比凹槽26的径向内径0^min大的径向内径O抛ax。此时可产生留存空腔280，同样用于去除可能积聚在该空腔中的各种 物质的结构具有一些益处。在所示的示例中，车轮具有通道215,该 通道215在一侧通向空腔280，在另一侧通往轮辐21的外部。图7示出了根据本发明的车轮的实施例的可选形式，也是用于接 纳没有支撑嵌件的轮胎。如前所述，该车轮具有直径大于第一座22 的直径的第二座24。第二座定位在与轮辐的连接区域处的车轮外侧。图7的该车轮2具有凹槽30和26，它们大致具有相同的内径和外径。这样，轮辋的径向内壁没有留存空腔。为了防止轮胎的胎圈可从第二座脱落，该第二座设有宽度显著大于图1的车轮的胎圈座架的宽度的安全突起或胎圈座架，凹槽30的 侧壁将位于胎圈座架上。这是以下情况，对于具有15mm左右宽的胎圈座架的车轮，凹槽 30的深度Hn^显著大些且可位于23至27mm的范围内。这些值使得 易于将第二胎圈装配到第二座上并具有良好的防止脱落的性能。给出 的这些值是针对公称直径在420至540mm的范围内的车轮。该车轮具有可非常容易制造的优点，因为该车轮在其径向内壁不 具有内切部。本发明并不局限于所述和所示的示例，且可在不脱离仅由权利要 求书限制的本发明范围的情况下做出多种修改。
权利要求
1.一种具有回转对称性的车轮，包括轮辐和轮辋，所述轮辋包括用于接收和保持轮胎的第一胎圈和第二胎圈的第一座和第二座，每个所述座具有与同轴于轮辋且朝向另一座的回转锥体部分地一致的截头圆锥形底部、从所述座的底部向着另一座延伸的安全突起、以及从所述座的底部沿远离另一座的方向延伸的外部唇缘，且第一座的最大直径小于第二座的最大直径，其特征在于，每个座在面向另一座侧包括邻近的周向凹槽，且所述轮辐和所述轮辋接触的连接区域在所述第二座侧连接到所述轮辋。
2. 如权利要求l所述的车轮，其特征在于，邻近于所述第二座 的凹槽的深度(Hmax)设计成可使得轮胎的所述第二胎圈越过所述 第二座，而不会使得轮胎的所述第一胎圈越过所述第二座。
3. 如权利要求2所述的车轮，其特征在于，通过使所述第二座 的安全突起包括轴向宽度为L的旋转圆柱体或胎圈座架的区域，邻 近于所述第二座的凹槽的深度(Hmax)取决于最大直径(0S2max)和 所述胎圈座架的轴向宽度L。
4. 如权利要求l所述的车轮，其特征在于，通过使所述轮辋的 径向内部轮廓从第二座向着与轮辐连接的区域依次具有最小直径(OmniJ和轴向上介于所述第一和第二座之间的最大直径(0"max)， 所述车轮包括至少一个通道，所述至少一个通道一方面通向直径介于所述最大直径(OjImax)和最小直径(0;Imin)之间的轮辋的径向 内部轮廓区域、另一方面在第二座侧通到车轮的外部。
5. 如权利要求4所述的车轮，其特征在于，所述通道以所述轮 辋的内部轮廓的最大直径(OjImax)最多减去3mm后的直径(OCI) 通向所述轮辋的径向内部区域。
6. 如权利要求4和5中任一所述的车轮，其特征在于，所述通 道与朝向第二座的回转锥体的一部分部分地一致。
7. 如权利要求4至6中任一所述的车轮，其特征在于，当所述 轮辐具有多个通风开口时，所述通道是形成在所述多个开口中的至 少一个开口的径向外壁中的狭槽。
8. 如权利要求4至7中任一所述的车轮，其特征在于，当所述 轮辐具有分别定位在两个辐条之间的多个通风开口时，所述通道形 成在所述辐条中的至少一个辐条中。
9. 如权利要求1至8中任一所述的车轮，其特征在于，邻近于 所述第一座的所述凹槽用于容纳监测电子模块。
10. 如权利要求1至9中任一所述的车轮，其特征在于，所述轮 辋具有定位在所述两个凹槽之间的直径大致等于所述第一座的最大 直径的承载表面。
11. 如权利要求10所述的车轮，其特征在于，所述承载表面包 括用于将所述嵌件在所述承载表面上锁定在位的周向狭槽。
12. —种组件，包括权利要求10和11中任一所述的车轮和胎 面支撑嵌件，其中，所述支撑嵌件环绕着所述承载表面定位，且轴 向延伸到第二座。
13. 如权利要求12所述的组件，其特征在于，所述嵌件包括环 绕着所述轮辋的承载表面定位的支撑部分、和相对于所述周向凹槽 定位在径向外侧的锁定部分。
14. 如权利要求12和13中任一所述的组件，其特征在于，通过使从所述第二座向着第一座延伸有所述第二周向凹槽的侧壁，所述 嵌件设计成支承在所述第二周向凹槽的所述侧壁上。
15. 如权利要求12至14中任一所述的组件，其特征在于，所述 承载表面包括周向狭槽，所述周向狭槽与周向地定位在支撑嵌件的 径向内壁上的多个楔形部配合，从而将所述嵌件在所述承载表面上 锁定在位。
全文摘要
本发明涉及一种旋转车轮，包括轮辐和轮辋，轮辋包括用于接收和保持第一胎圈和第二胎圈的第一座和第二座，每个座具有与同轴于轮辋且朝向另一座的回转锥体部分地一致的大致截头圆锥形底部、从该座的底部向另一座延伸的安全突起、和在另一座的相反侧从该座的底部延伸的外部唇缘，且第一座的最大直径小于第二座的最大直径。本发明的特征在于，每个座在面向另一座侧包括邻近的周向凹槽，且轮辐和轮辋之间的连接区域在第二座侧连接到所述轮辋。
文档编号B60B21/00GK101223040SQ200680026125
公开日2008年7月16日 申请日期2006年7月19日 优先权日2005年7月19日
发明者M·玛莱韦尔涅 申请人:米其林技术公司;米其林研究和技术股份公司