具有浮钩的柔性车轮轮辋的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种旋转对称的车辆的车轮轮辋，该车轮轮辋用于安装轮胎，所述车轮轮辋包括：轴向中央部分(20)，其包括有圆盘；两个侧向部分(31，32)，至少一个侧向部分(优选为两个侧向部分)与轴向中央部分分离，每个侧向部分设有接收轮胎胎圈的车轮轮辋座，轴向中央部分和两个侧向部分由刚性基质形成，该刚性基质能够由包括有多个增强元件的增强件增强；以及中间部分(41，42)，其形成在轴向中央部分和与轴向中央部分分离的每个侧向部分之间唯一的机械联接，该中间部分由通过增强件进行增强的柔性基质形成，该柔性基质的单轴延伸的杨氏模量大于或等于1MPa以及小于或等于100MPa，该增强元件的单轴延伸的杨氏模量大于或等于5Gpa。刚性基质的单轴延伸的杨氏模量大于或等于5GPa。
【专利说明】
具有浮钩的柔性车轮轮辋
技术领域
[0001]本发明涉及一种旨在装配有轮胎的车轮，更具体的，涉及一种这种车轮的轮辋。
【背景技术】
[0002]当装配有具有轮胎的车轮的车辆在道路上行驶时，车轮的不完美状态会对车辆使用者的舒适性产生负面影响，增加该使用者听到的噪音，并且对车辆特别是轮胎的完整性产生负面影响。具体的，车轮主要经受例如由于接触石子或“坑洞”(即，由于表面劣化造成的道路中的空洞)而造成的冲击。
【发明内容】
[0003]本发明的一个目的是限定一种旨在装配有轮胎的车轮轮辋，其可以减少由于石子或者坑洞冲击类型的冲击造成的轮胎受损的风险，并且提高具有装配有这种轮辋的轮胎的车辆的使用者的舒适性、减少车辆中的噪音、并且减少由于经过道路的微小不平顺性(例如，井盖)所造成的不适。
[0004]通过一种车辆轮辋来实现该目的，该车辆轮辋旋转对称，并旨在用于安装轮胎，该车辆轮辋包括:
[0005]轴向中央部分，其包括有圆盘；
[0006]两个侧向部分，至少一个侧向部分(优选为两个侧向部分)与轴向中间部分分离，每个侧向部分设置有旨在接收轮胎胎圈的轮辋座，轴向中间部分和两个侧向部分由可以被增强件增强的刚性基质制成；
[0007]中间部分，其形成轴向中间部分和与轴向中间部分分离的每一个侧向部分之间唯一的机械联接，该中间部分由通过增强件进行增强的柔性基质形成，该增强件包括多个增强元件，该柔性基质的单轴延伸的杨氏模量大于等于IMPa并且小于等于lOOMPa，优选大于等于1.5MPa并且小于等于50MPa，甚至更优选地，大于等于2MPa并且小于等于1MPa，该增强元件的单轴延伸的杨氏模量大于或等于5GPa(并且优选地大于或等于1GPa);
[0008]其中，所述刚性基质的单轴延伸的杨氏模量大于或等于5GPa。
[0009]根据第一实施例，轴向中间部分与每一个中间部分之间的接触由穿入进中间部分的轴向中间部分的一个端部实现。
[0010]轴向中间部分的所述端部可以包括加厚部，该加厚部可以将所述端部锚固到中间部分中。
[0011]根据第二实施例(其有利地与第一实施例相结合)，通过侧向部分的进入中间部分的一个端部实现与轴向中央部分分离的每个侧向部分和与轴向中央部分接触的中间部分之间的接触。
[0012]侧向部分的所述端部也可以包括加厚部，该加厚部可以将所述端部锚固在中间部分中。
[0013]根据第三实施例，与轴向中央部分分尚的每个侧向部分被制成与轴向中央部分接触的中间部分的柔性基质的材料完全覆盖。该实施例可以增加接触表面面积，从而改善侧向部分和中间部分之间的接触。此外，过于突然的过渡部可能会充当裂纹或裂缝的起始点。
[0014]根据第四实施例，该增强件是织物或者金属增强件。
[0015]该增强件可以包括径向设置丝线状增强元件。可替选地，该增强件可以包括两个层，所述两个层包括丝线状增强元件，每一层增强元件互相平行并且从一层至另一层交叉。
[0016]每个中间部分的增强件可以有利地包括帘线，每一帘线包括两个端部，一个端部固定至轴向中央部分，另一个端部固定至侧向部分。在一个有利变型中，这些帘线焊接至轴向中央部分和侧向部分。
[0017]根据特别有利地的第五实施例，该轮辋包括两个中间部分，这两个中间部分互相对称。
[0018]制成每个中间部分的柔性基质的材料可以特别为聚氨酯、橡胶组合物或者热塑性弹性体。聚氨酯和热塑性弹性体的优点在于能够注塑。考虑到其刚度，聚氨酯尤其适合用作中间部分。
[0019]制成轴向中央部分和两个侧向部分的刚性基质的材料可以特别为金属或者金属
I=IO
[0020]特别有益地设置为:刚性基质的单轴延伸的杨氏模量不小于柔性基质的单轴延伸的杨氏模量的100倍。这样，侧向部分实际上是浮动的并且在碰撞情况下力的传递是最小的。
[0021]当然，可以有利地组合提到的若干或甚至全部实施例。
【附图说明】
[0022 ]图1以径向横截面显示了轮胎车轮组件。
[0023]图2至图6各自显示了根据本发明的轮辋的一部分。
[0024]所有附图均是示意性的。
【具体实施方式】
[0025]当使用术语“径向”时，本领域技术人员应在该词的数个不同使用之间进行区分。首先，该表述表示轮辋的半径(以及轮辋装配的轮胎的半径)。在该含义中，如果点Pl比点P2更接近旋转轴线，贝IJ称点Pl位于点P2的“径向内侧”(或“沿径向位于点P2的内侧”)。相反，如果点P3比点P4更远离旋转轴线，则称点P3位于点P4的“径向外侧”(或“沿径向位于点P4的外侦Γ)。当在朝向更小(或更大)的半径的方向上前进时，则称为“径向向内(或向外)”前进。当讨论径向距离时，术语的这种含义也适用。
[0026]另一方面，当丝线或增强件的增强元件与周向方向形成大于或等于80°且小于或等于90°的角度时，则称所述丝线或增强件是“径向的”。在本文献中指出，术语“丝线”应在最通用的意思上进行理解，并且包括单丝、复丝、帘线、合股纱线或等同组件形式的丝线，无论制成丝线的材料如何，也无论是否进行了为增强其与橡胶结合的表面处理。
[0027]最后，“径向横截面”或“径向截面”在本文中指的是包括有轮辋(以及轮辋装配的轮胎)的旋转轴线的平面中的横截面或截面。
[0028]“轴向”方向是与轮辋(以及轮辋装配的轮胎)的旋转轴线平行的方向。如果点P5比点P6更接近轮辋的中平面，则称点P5位于点P6的“轴向内侧”(或“沿轴向位于点P6的内侦Γ)。相反，如果点P7比点P8更远离轮辋的中平面，则称点P7位于点P8的“轴向外侧”(或“沿轴向位于点P8的外侧”)。轮辋的“中平面”是垂直于轮辋的旋转轴线并且离旨在接收轮胎胎圈的轮辋座等距设置的平面。
[0029]“周向”方向是垂直于轮辋的半径和轴向方向两者的方向。
[0030]在本文的范围中，表述“橡胶组合物”表示包含至少一种弹性体和填料的橡胶组合物。
[0031]材料的“单轴延伸的杨氏模量”在这里理解为使用拉伸测试测量的延伸模量。对于柔性基质和织物增强元件，以lmm/min的拉伸速度在根据DIN EN ISO 3167标准的A类型的试验样本上进行根据DIN EN ISO 527-2标准的过程。相比之下，对于刚性基质和金属增强元件，进行根据标准ASTM El11-04(2010)的过程。
[0032]图1示出了在径向横截面上的包括有轮胎5的轮胎-车轮组件。依照ETRT0(欧洲轮胎和轮辋技术组织)标准，轮胎5安装在中空的安装轮辋10。公共旋转轴线用附图标记I表不O
[0033]图2在径向横截面显示了根据本发明的轮辋10的一部分。该轮辋10包括:具有圆盘(未示出)的轴向中央部分20、两个侧向部分31和32、以及中间部分41。侧向部分31与轴向中央部分20分开，而侧向部分32与轴向中央部分20形成一体。每个侧向部分31和32设置有轮辋座，该轮辋座旨在接收轮胎胎圈(未示出)。该轴向中央部分20以及两个侧向部分31和32由可以通过增强件增强的刚性基质制成。在此情况下，这些部件由单轴延伸的杨氏模量等于190Gpa的钢制成。中间部分41形成轴向中央部分20和侧向部分31之间的唯一机械联接；该中间部分41由通过增强件进行增强的柔性基质(在此情况下为聚氨酯)制成。此时，该柔性基质的单轴延伸的杨氏模量等于90Mpa。
[0034]图3在径向横截面示出了根据本发明的另一个实施方案的轮辋10的一部分。与图2中的轮辋相比，两个侧向部分31和32与轴向中央部分20分开，并且具有两个由聚氨酯形成的中间部分41和42。
[0035]图4在径向横截面显示了根据本发明的另一个轮辋的一部分。这里，轴向中央部分20与中间部分42之间的接触由穿入进中间部分42的轴向中央部分20的一个端部21形成。类似的，侧向部分32(其与轴向中央部分20分离)与中间部分42(中间部分42与侧向部分32接触)之间的接触由穿入进中间部分42的侧向部分32的一个端部34形成。中间部分42包括嵌入有柔性基质的织物增强件50。该增强件50由径向放置的尼龙丝线制成。也可以使用由PET、芳纶、尼龙、玻璃纤维、碳纤维、玄武岩纤维、PEN或PVA等等制成的丝线。
[0036]图5在径向横截面示出了根据本发明的另一个轮辋的一部分。在此情况下，轴向中央部分20的端部21包括过度厚度22，其可以将该端部锚固于中间部分42。类似的，侧向部分32的端部34包括过度厚度33，其可以将端部34锚固于中间部分42。此外，侧向部分32(其与轴向中央部分20分尚)制成为整体覆盖有与侧向部分32互相接触的中间部分42的柔性基质的材料。中间部分的增强件包括两个层51和52，层51和52包括丝线状增强元件，每一层的增强元件互相平行并且从一层至另一层交叉。在此情况下，纤维由单轴延伸的杨氏模量等于35Gpa的凯夫拉尔纤维制成。
[0037]图6在径向横截面上示出了根据本发明的另一个轮辋的一部分。这里，中间部分42的增强件包括帘线60，每一根帘线包括两个端部61和62，端部61固定至轴向中央部分20，端部62固定至侧向部分32。此时，将这些帘线焊接至轴向中央部分20和侧向部分32。此外，侧向部分32(其与轴向中央部分20分尚)制成为整体覆盖有与侧向部分32互相接触的中间部分42的柔性基质的材料。
[0038]用对应于图4的包括两个柔性中间部分的轮辋进行测试，中间部分由杨氏模量为90MPa的聚氨酯制成，并且通过杨氏模量为5.1Gpa的尼龙丝线进行增强。车轮安装在法国标致307HDI车辆的前车轴组件上。相比于包括不具备柔性中间部分的等同轮辋，噪声测量能够表现出，驾驶员座椅处所感知的噪声在80-100HZ，140-170HZ和340-380HZ波段上显著减小。石子冲击测试也证明轮胎-车轮组件耐冲击性有改进。
【主权项】
1.一种车辆轮辋，其旋转对称并旨在用于安装轮胎，该车辆轮辋包括: 轴向中央部分(20)，其包括有圆盘； 两个侧向部分(31，32)，至少一个侧向部分(优选为两个侧向部分)与轴向中央部分分离，每个侧向部分设置有旨在接收轮胎胎圈的轮辋座，轴向中央部分和两个侧向部分由刚性基质形成，该刚性基质能够由增强件增强； 中间部分(41，42)，其形成在轴向中央部分和与轴向中央部分分离的每个侧向部分之间唯一的机械联接，该中间部分由柔性基质制成，该柔性基质通过包括多个增强元件的增强件进行增强，该柔性基质的单轴延伸的杨氏模量大于和等于IMPa以及小于或等于10MPa，该增强元件的单轴延伸的杨氏模量大于或等于5GPa; 其中，所述刚性基质的单轴延伸的杨氏模量大于或等于5GPa。2.根据权利要求1所述的车辆轮辋，其中，轴向中央部分(20)与每个中间部分(31，32)之间的接触由穿入进中间部分的轴向中央部分(20)的一个端部(21)形成。3.根据权利要求2所述的车辆轮辋，其中，轴向中央部分(20)的所述端部(21)包括过度厚度(22)，该过度厚度能够将所述端部锚固于中间部分(31，32)。4.根据权利要求1至3任一项所述的车辆轮辋，其中，与轴向中央部分(20)分离的每个侧向部分(31，32)和与其接触的中间部分(41，42)之间的接触由穿入进中间部分的侧向部分的一个端部(34)形成。5.根据权利要求4所述的车辆轮辋，其中，侧向部分(31，32)的所述端部(34)包括过度厚度(33)，该过度厚度能够将所述端部锚固于中间部分(41，42)。6.根据权利要求1至5任一项所述的车辆轮辋，其中，与轴向中央部分(20)分离的每个侧向部分(31，32)制成为整体覆盖有与侧向部分(31，32)互相接触的中间部分(41，42)的柔性基质的材料。7.根据权利要求1至6任一项所述的车辆轮辋，其中，所述增强件(50)为织物或者金属增强件。8.根据权利要求1至7任一项所述的车辆轮辋，其中，每个中间部分中的增强件包括径向设置的丝线状增强元件。9.根据权利要求1至7任一项所述的车辆轮辋，其中，每个中间部分(41，42)的增强件包括两个层(51，52)，所述两个层(51，52)包括丝线状增强元件，每一层的增强元件互相平行并且从一层至下一层交叉。10.根据权利要求1至9任一项所述的车辆轮辋，其中，所述中间部分(41，42)中的每一个的增强件包括帘线(60)，每一帘线具有两个端部(61，62)，一个端部(61)固定至轴向中央部分(20)，另一个端部(62)固定至侧向部分(31，32)。11.根据权利要求10所述的车辆轮辋，其中，将所述帘线(60)焊接至轴向中央部分(20)和侧向部分(31，32)。12.根据权利要求1至11任一项所述的车辆轮辋，其包括两个中间部分(41，42)，其中两个中间部分互相对称。13.根据权利要求1至12任一项所述的车辆轮辋，其中，所述中间部分(41，42)中的每一个的柔性基质的材料为聚氨酯、橡胶组合物或者热塑性弹性体。14.根据权利要求1至13任一项所述的车辆轮辋，其中，所述轴向中央部分(20)和两个侧向部分(31，32)的刚性基质的材料为金属或者金属合金。15.根据权利要求1至14任一项所述的车辆轮辋，其中，刚性基质的单轴延伸的杨氏模量不小于柔性基质的单轴延伸的杨氏模量的100倍。
【文档编号】B60B5/02GK105829124SQ201480068828
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2014年12月17日
【发明人】J·梅里诺洛佩斯
【申请人】米其林集团总公司, 米其林研究和技术股份有限公司