具有浮鉤的柔性車輪輪輞的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的車輛的車輪輪輞，該車輪輪輞用于安裝輪胎，所述車輪輪輞包括：軸向中央部分(20)，其包括有圓盤；兩個(gè)側(cè)向部分(31，32)，至少一個(gè)側(cè)向部分(優(yōu)選為兩個(gè)側(cè)向部分)與軸向中央部分分離，每個(gè)側(cè)向部分設(shè)有接收輪胎胎圈的車輪輪輞座，軸向中央部分和兩個(gè)側(cè)向部分由剛性基質(zhì)形成，該剛性基質(zhì)能夠由包括有多個(gè)增強(qiáng)元件的增強(qiáng)件增強(qiáng)；以及中間部分(41，42)，其形成在軸向中央部分和與軸向中央部分分離的每個(gè)側(cè)向部分之間唯一的機(jī)械聯(lián)接，該中間部分由通過(guò)增強(qiáng)件進(jìn)行增強(qiáng)的柔性基質(zhì)形成，該柔性基質(zhì)的單軸延伸的楊氏模量大于或等于1MPa以及小于或等于100MPa，該增強(qiáng)元件的單軸延伸的楊氏模量大于或等于5Gpa。剛性基質(zhì)的單軸延伸的楊氏模量大于或等于5GPa。
【專利說(shuō)明】
具有浮鉤的柔性車輪輪輞
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種旨在裝配有輪胎的車輪，更具體的，涉及一種這種車輪的輪輞。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)裝配有具有輪胎的車輪的車輛在道路上行駛時(shí)，車輪的不完美狀態(tài)會(huì)對(duì)車輛使用者的舒適性產(chǎn)生負(fù)面影響，增加該使用者聽(tīng)到的噪音，并且對(duì)車輛特別是輪胎的完整性產(chǎn)生負(fù)面影響。具體的，車輪主要經(jīng)受例如由于接觸石子或“坑洞”(即，由于表面劣化造成的道路中的空洞)而造成的沖擊。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的一個(gè)目的是限定一種旨在裝配有輪胎的車輪輪輞，其可以減少由于石子或者坑洞沖擊類型的沖擊造成的輪胎受損的風(fēng)險(xiǎn)，并且提高具有裝配有這種輪輞的輪胎的車輛的使用者的舒適性、減少車輛中的噪音、并且減少由于經(jīng)過(guò)道路的微小不平順性(例如，井蓋)所造成的不適。
[0004]通過(guò)一種車輛輪輞來(lái)實(shí)現(xiàn)該目的，該車輛輪輞旋轉(zhuǎn)對(duì)稱，并旨在用于安裝輪胎，該車輛輪輞包括:
[0005]軸向中央部分，其包括有圓盤；
[0006]兩個(gè)側(cè)向部分，至少一個(gè)側(cè)向部分(優(yōu)選為兩個(gè)側(cè)向部分)與軸向中間部分分離，每個(gè)側(cè)向部分設(shè)置有旨在接收輪胎胎圈的輪輞座，軸向中間部分和兩個(gè)側(cè)向部分由可以被增強(qiáng)件增強(qiáng)的剛性基質(zhì)制成；
[0007]中間部分，其形成軸向中間部分和與軸向中間部分分離的每一個(gè)側(cè)向部分之間唯一的機(jī)械聯(lián)接，該中間部分由通過(guò)增強(qiáng)件進(jìn)行增強(qiáng)的柔性基質(zhì)形成，該增強(qiáng)件包括多個(gè)增強(qiáng)元件，該柔性基質(zhì)的單軸延伸的楊氏模量大于等于IMPa并且小于等于lOOMPa，優(yōu)選大于等于1.5MPa并且小于等于50MPa，甚至更優(yōu)選地，大于等于2MPa并且小于等于1MPa，該增強(qiáng)元件的單軸延伸的楊氏模量大于或等于5GPa(并且優(yōu)選地大于或等于1GPa);
[0008]其中，所述剛性基質(zhì)的單軸延伸的楊氏模量大于或等于5GPa。
[0009]根據(jù)第一實(shí)施例，軸向中間部分與每一個(gè)中間部分之間的接觸由穿入進(jìn)中間部分的軸向中間部分的一個(gè)端部實(shí)現(xiàn)。
[0010]軸向中間部分的所述端部可以包括加厚部，該加厚部可以將所述端部錨固到中間部分中。
[0011]根據(jù)第二實(shí)施例(其有利地與第一實(shí)施例相結(jié)合)，通過(guò)側(cè)向部分的進(jìn)入中間部分的一個(gè)端部實(shí)現(xiàn)與軸向中央部分分離的每個(gè)側(cè)向部分和與軸向中央部分接觸的中間部分之間的接觸。
[0012]側(cè)向部分的所述端部也可以包括加厚部，該加厚部可以將所述端部錨固在中間部分中。
[0013]根據(jù)第三實(shí)施例，與軸向中央部分分尚的每個(gè)側(cè)向部分被制成與軸向中央部分接觸的中間部分的柔性基質(zhì)的材料完全覆蓋。該實(shí)施例可以增加接觸表面面積，從而改善側(cè)向部分和中間部分之間的接觸。此外，過(guò)于突然的過(guò)渡部可能會(huì)充當(dāng)裂紋或裂縫的起始點(diǎn)。
[0014]根據(jù)第四實(shí)施例，該增強(qiáng)件是織物或者金屬增強(qiáng)件。
[0015]該增強(qiáng)件可以包括徑向設(shè)置絲線狀增強(qiáng)元件?？商孢x地，該增強(qiáng)件可以包括兩個(gè)層，所述兩個(gè)層包括絲線狀增強(qiáng)元件，每一層增強(qiáng)元件互相平行并且從一層至另一層交叉。
[0016]每個(gè)中間部分的增強(qiáng)件可以有利地包括簾線，每一簾線包括兩個(gè)端部，一個(gè)端部固定至軸向中央部分，另一個(gè)端部固定至側(cè)向部分。在一個(gè)有利變型中，這些簾線焊接至軸向中央部分和側(cè)向部分。
[0017]根據(jù)特別有利地的第五實(shí)施例，該輪輞包括兩個(gè)中間部分，這兩個(gè)中間部分互相對(duì)稱。
[0018]制成每個(gè)中間部分的柔性基質(zhì)的材料可以特別為聚氨酯、橡膠組合物或者熱塑性彈性體。聚氨酯和熱塑性彈性體的優(yōu)點(diǎn)在于能夠注塑。考慮到其剛度，聚氨酯尤其適合用作中間部分。
[0019]制成軸向中央部分和兩個(gè)側(cè)向部分的剛性基質(zhì)的材料可以特別為金屬或者金屬
I=IO
[0020]特別有益地設(shè)置為:剛性基質(zhì)的單軸延伸的楊氏模量不小于柔性基質(zhì)的單軸延伸的楊氏模量的100倍。這樣，側(cè)向部分實(shí)際上是浮動(dòng)的并且在碰撞情況下力的傳遞是最小的。
[0021]當(dāng)然，可以有利地組合提到的若干或甚至全部實(shí)施例。
【附圖說(shuō)明】
[0022 ]圖1以徑向橫截面顯示了輪胎車輪組件。
[0023]圖2至圖6各自顯示了根據(jù)本發(fā)明的輪輞的一部分。
[0024]所有附圖均是示意性的。
【具體實(shí)施方式】
[0025]當(dāng)使用術(shù)語(yǔ)“徑向”時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)在該詞的數(shù)個(gè)不同使用之間進(jìn)行區(qū)分。首先，該表述表示輪輞的半徑(以及輪輞裝配的輪胎的半徑)。在該含義中，如果點(diǎn)Pl比點(diǎn)P2更接近旋轉(zhuǎn)軸線，貝IJ稱點(diǎn)Pl位于點(diǎn)P2的“徑向內(nèi)側(cè)”(或“沿徑向位于點(diǎn)P2的內(nèi)側(cè)”)。相反，如果點(diǎn)P3比點(diǎn)P4更遠(yuǎn)離旋轉(zhuǎn)軸線，則稱點(diǎn)P3位于點(diǎn)P4的“徑向外側(cè)”(或“沿徑向位于點(diǎn)P4的外偵Γ)。當(dāng)在朝向更小(或更大)的半徑的方向上前進(jìn)時(shí)，則稱為“徑向向內(nèi)(或向外)”前進(jìn)。當(dāng)討論徑向距離時(shí)，術(shù)語(yǔ)的這種含義也適用。
[0026]另一方面，當(dāng)絲線或增強(qiáng)件的增強(qiáng)元件與周向方向形成大于或等于80°且小于或等于90°的角度時(shí)，則稱所述絲線或增強(qiáng)件是“徑向的”。在本文獻(xiàn)中指出，術(shù)語(yǔ)“絲線”應(yīng)在最通用的意思上進(jìn)行理解，并且包括單絲、復(fù)絲、簾線、合股紗線或等同組件形式的絲線，無(wú)論制成絲線的材料如何，也無(wú)論是否進(jìn)行了為增強(qiáng)其與橡膠結(jié)合的表面處理。
[0027]最后，“徑向橫截面”或“徑向截面”在本文中指的是包括有輪輞(以及輪輞裝配的輪胎)的旋轉(zhuǎn)軸線的平面中的橫截面或截面。
[0028]“軸向”方向是與輪輞(以及輪輞裝配的輪胎)的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向。如果點(diǎn)P5比點(diǎn)P6更接近輪輞的中平面，則稱點(diǎn)P5位于點(diǎn)P6的“軸向內(nèi)側(cè)”(或“沿軸向位于點(diǎn)P6的內(nèi)偵Γ)。相反，如果點(diǎn)P7比點(diǎn)P8更遠(yuǎn)離輪輞的中平面，則稱點(diǎn)P7位于點(diǎn)P8的“軸向外側(cè)”(或“沿軸向位于點(diǎn)P8的外側(cè)”)。輪輞的“中平面”是垂直于輪輞的旋轉(zhuǎn)軸線并且離旨在接收輪胎胎圈的輪輞座等距設(shè)置的平面。
[0029]“周向”方向是垂直于輪輞的半徑和軸向方向兩者的方向。
[0030]在本文的范圍中，表述“橡膠組合物”表示包含至少一種彈性體和填料的橡膠組合物。
[0031]材料的“單軸延伸的楊氏模量”在這里理解為使用拉伸測(cè)試測(cè)量的延伸模量。對(duì)于柔性基質(zhì)和織物增強(qiáng)元件，以lmm/min的拉伸速度在根據(jù)DIN EN ISO 3167標(biāo)準(zhǔn)的A類型的試驗(yàn)樣本上進(jìn)行根據(jù)DIN EN ISO 527-2標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程。相比之下，對(duì)于剛性基質(zhì)和金屬增強(qiáng)元件，進(jìn)行根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)ASTM El11-04(2010)的過(guò)程。
[0032]圖1示出了在徑向橫截面上的包括有輪胎5的輪胎-車輪組件。依照ETRT0(歐洲輪胎和輪輞技術(shù)組織)標(biāo)準(zhǔn)，輪胎5安裝在中空的安裝輪輞10。公共旋轉(zhuǎn)軸線用附圖標(biāo)記I表不O
[0033]圖2在徑向橫截面顯示了根據(jù)本發(fā)明的輪輞10的一部分。該輪輞10包括:具有圓盤(未示出)的軸向中央部分20、兩個(gè)側(cè)向部分31和32、以及中間部分41。側(cè)向部分31與軸向中央部分20分開(kāi)，而側(cè)向部分32與軸向中央部分20形成一體。每個(gè)側(cè)向部分31和32設(shè)置有輪輞座，該輪輞座旨在接收輪胎胎圈(未示出)。該軸向中央部分20以及兩個(gè)側(cè)向部分31和32由可以通過(guò)增強(qiáng)件增強(qiáng)的剛性基質(zhì)制成。在此情況下，這些部件由單軸延伸的楊氏模量等于190Gpa的鋼制成。中間部分41形成軸向中央部分20和側(cè)向部分31之間的唯一機(jī)械聯(lián)接；該中間部分41由通過(guò)增強(qiáng)件進(jìn)行增強(qiáng)的柔性基質(zhì)(在此情況下為聚氨酯)制成。此時(shí)，該柔性基質(zhì)的單軸延伸的楊氏模量等于90Mpa。
[0034]圖3在徑向橫截面示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案的輪輞10的一部分。與圖2中的輪輞相比，兩個(gè)側(cè)向部分31和32與軸向中央部分20分開(kāi)，并且具有兩個(gè)由聚氨酯形成的中間部分41和42。
[0035]圖4在徑向橫截面顯示了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)輪輞的一部分。這里，軸向中央部分20與中間部分42之間的接觸由穿入進(jìn)中間部分42的軸向中央部分20的一個(gè)端部21形成。類似的，側(cè)向部分32(其與軸向中央部分20分離)與中間部分42(中間部分42與側(cè)向部分32接觸)之間的接觸由穿入進(jìn)中間部分42的側(cè)向部分32的一個(gè)端部34形成。中間部分42包括嵌入有柔性基質(zhì)的織物增強(qiáng)件50。該增強(qiáng)件50由徑向放置的尼龍絲線制成。也可以使用由PET、芳綸、尼龍、玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維、PEN或PVA等等制成的絲線。
[0036]圖5在徑向橫截面示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)輪輞的一部分。在此情況下，軸向中央部分20的端部21包括過(guò)度厚度22，其可以將該端部錨固于中間部分42。類似的，側(cè)向部分32的端部34包括過(guò)度厚度33，其可以將端部34錨固于中間部分42。此外，側(cè)向部分32(其與軸向中央部分20分尚)制成為整體覆蓋有與側(cè)向部分32互相接觸的中間部分42的柔性基質(zhì)的材料。中間部分的增強(qiáng)件包括兩個(gè)層51和52，層51和52包括絲線狀增強(qiáng)元件，每一層的增強(qiáng)元件互相平行并且從一層至另一層交叉。在此情況下，纖維由單軸延伸的楊氏模量等于35Gpa的凱夫拉爾纖維制成。
[0037]圖6在徑向橫截面上示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)輪輞的一部分。這里，中間部分42的增強(qiáng)件包括簾線60，每一根簾線包括兩個(gè)端部61和62，端部61固定至軸向中央部分20，端部62固定至側(cè)向部分32。此時(shí)，將這些簾線焊接至軸向中央部分20和側(cè)向部分32。此外，側(cè)向部分32(其與軸向中央部分20分尚)制成為整體覆蓋有與側(cè)向部分32互相接觸的中間部分42的柔性基質(zhì)的材料。
[0038]用對(duì)應(yīng)于圖4的包括兩個(gè)柔性中間部分的輪輞進(jìn)行測(cè)試，中間部分由楊氏模量為90MPa的聚氨酯制成，并且通過(guò)楊氏模量為5.1Gpa的尼龍絲線進(jìn)行增強(qiáng)。車輪安裝在法國(guó)標(biāo)致307HDI車輛的前車軸組件上。相比于包括不具備柔性中間部分的等同輪輞，噪聲測(cè)量能夠表現(xiàn)出，駕駛員座椅處所感知的噪聲在80-100HZ，140-170HZ和340-380HZ波段上顯著減小。石子沖擊測(cè)試也證明輪胎-車輪組件耐沖擊性有改進(jìn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種車輛輪輞，其旋轉(zhuǎn)對(duì)稱并旨在用于安裝輪胎，該車輛輪輞包括: 軸向中央部分(20)，其包括有圓盤； 兩個(gè)側(cè)向部分(31，32)，至少一個(gè)側(cè)向部分(優(yōu)選為兩個(gè)側(cè)向部分)與軸向中央部分分離，每個(gè)側(cè)向部分設(shè)置有旨在接收輪胎胎圈的輪輞座，軸向中央部分和兩個(gè)側(cè)向部分由剛性基質(zhì)形成，該剛性基質(zhì)能夠由增強(qiáng)件增強(qiáng)； 中間部分(41，42)，其形成在軸向中央部分和與軸向中央部分分離的每個(gè)側(cè)向部分之間唯一的機(jī)械聯(lián)接，該中間部分由柔性基質(zhì)制成，該柔性基質(zhì)通過(guò)包括多個(gè)增強(qiáng)元件的增強(qiáng)件進(jìn)行增強(qiáng)，該柔性基質(zhì)的單軸延伸的楊氏模量大于和等于IMPa以及小于或等于10MPa，該增強(qiáng)元件的單軸延伸的楊氏模量大于或等于5GPa; 其中，所述剛性基質(zhì)的單軸延伸的楊氏模量大于或等于5GPa。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛輪輞，其中，軸向中央部分(20)與每個(gè)中間部分(31，32)之間的接觸由穿入進(jìn)中間部分的軸向中央部分(20)的一個(gè)端部(21)形成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輛輪輞，其中，軸向中央部分(20)的所述端部(21)包括過(guò)度厚度(22)，該過(guò)度厚度能夠?qū)⑺龆瞬垮^固于中間部分(31，32)。4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項(xiàng)所述的車輛輪輞，其中，與軸向中央部分(20)分離的每個(gè)側(cè)向部分(31，32)和與其接觸的中間部分(41，42)之間的接觸由穿入進(jìn)中間部分的側(cè)向部分的一個(gè)端部(34)形成。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛輪輞，其中，側(cè)向部分(31，32)的所述端部(34)包括過(guò)度厚度(33)，該過(guò)度厚度能夠?qū)⑺龆瞬垮^固于中間部分(41，42)。6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任一項(xiàng)所述的車輛輪輞，其中，與軸向中央部分(20)分離的每個(gè)側(cè)向部分(31，32)制成為整體覆蓋有與側(cè)向部分(31，32)互相接觸的中間部分(41，42)的柔性基質(zhì)的材料。7.根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的車輛輪輞，其中，所述增強(qiáng)件(50)為織物或者金屬增強(qiáng)件。8.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的車輛輪輞，其中，每個(gè)中間部分中的增強(qiáng)件包括徑向設(shè)置的絲線狀增強(qiáng)元件。9.根據(jù)權(quán)利要求1至7任一項(xiàng)所述的車輛輪輞，其中，每個(gè)中間部分(41，42)的增強(qiáng)件包括兩個(gè)層(51，52)，所述兩個(gè)層(51，52)包括絲線狀增強(qiáng)元件，每一層的增強(qiáng)元件互相平行并且從一層至下一層交叉。10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的車輛輪輞，其中，所述中間部分(41，42)中的每一個(gè)的增強(qiáng)件包括簾線(60)，每一簾線具有兩個(gè)端部(61，62)，一個(gè)端部(61)固定至軸向中央部分(20)，另一個(gè)端部(62)固定至側(cè)向部分(31，32)。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的車輛輪輞，其中，將所述簾線(60)焊接至軸向中央部分(20)和側(cè)向部分(31，32)。12.根據(jù)權(quán)利要求1至11任一項(xiàng)所述的車輛輪輞，其包括兩個(gè)中間部分(41，42)，其中兩個(gè)中間部分互相對(duì)稱。13.根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項(xiàng)所述的車輛輪輞，其中，所述中間部分(41，42)中的每一個(gè)的柔性基質(zhì)的材料為聚氨酯、橡膠組合物或者熱塑性彈性體。14.根據(jù)權(quán)利要求1至13任一項(xiàng)所述的車輛輪輞，其中，所述軸向中央部分(20)和兩個(gè)側(cè)向部分(31，32)的剛性基質(zhì)的材料為金屬或者金屬合金。15.根據(jù)權(quán)利要求1至14任一項(xiàng)所述的車輛輪輞，其中，剛性基質(zhì)的單軸延伸的楊氏模量不小于柔性基質(zhì)的單軸延伸的楊氏模量的100倍。
【文檔編號(hào)】B60B5/02GK105829124SQ201480068828
【公開(kāi)日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月17日
【發(fā)明人】J·梅里諾洛佩斯
【申請(qǐng)人】米其林集團(tuán)總公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司