專利名稱：彈性車輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛的車輪用的彈性車輪，詳細(xì)地說，是涉及乘車舒適感好、防振和防噪聲性能優(yōu)良，且操作穩(wěn)定性好的彈性車輪。
背景技術(shù)：
關(guān)于彈性車輪，至今已公開了一般配備有固定在車軸輪轂上的輪盤和支承輪胎用的輪圈，在該輪盤和輪圈之間設(shè)有防振體，使防振性能和乘車舒適性能得以提高的彈性車輪。例如，實(shí)開昭59-188701號(hào)公報(bào)中提出的用彈簧作為防振體，使乘車舒適性提高的輪胎用車輪。
另外，大家知道還有用橡膠作為防振體，在輪圈和輪盤之間配置橡膠的彈性車輪，例如，實(shí)開昭57-73203號(hào)公報(bào)中提出的通過橡膠之類的彈性體將輪圈與輪盤連接起來而構(gòu)成的彈性車輪。特開平5-338401號(hào)公報(bào)中還揭示了在輪圈和彈性車輪之間形成間隙，并在該間隙內(nèi)設(shè)防振橡膠的彈性車輪。另外，在WO 98/33666號(hào)公報(bào)中還揭示了在和輪圈具有同一輪廓的內(nèi)側(cè)輪圈與輪圈之間配置了橡膠環(huán)狀帶的車輪、阻擋層組合體。
但是，用橡膠作為防振體，同樣將其配置在輪圈和輪盤之間的現(xiàn)有的彈性車輪，雖由于在輪圈的內(nèi)周面和輪盤的外周面之間分別設(shè)有經(jīng)過硫化粘結(jié)的橡膠彈性體，該橡膠彈性體確實(shí)可以控制從輪圈傳給輪盤的軸向、徑向及回轉(zhuǎn)方向的各種振動(dòng)，但存在著大載重時(shí)不能抑制橡膠彈性體變位的問題。即，橡膠的斷面一樣，從小輸入時(shí)開始到大輸入時(shí)為止，各自難以獲得合適的防振特性。這一點(diǎn)，用彈簧作為防振體也存在同樣的問題。
而且，配置在輪圈和輪盤間的橡膠和防噪聲性能與操作穩(wěn)定性之間的關(guān)系不一定清楚，在防噪聲和操作穩(wěn)定性方面還有改進(jìn)的余地。
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種彈性車輪，這種彈性車輪從小輸入時(shí)開始，一直到大輸入時(shí)為止，可在不降低耐用性、安全性、以及操作穩(wěn)定性的情況下，提高乘車舒適性能、防振性能及防噪聲性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明者們有效地利用作為防振體的橡膠彈性體的特征，并對(duì)解決上述課題的方法進(jìn)行了銳意探討，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用以下結(jié)構(gòu)可達(dá)到上述目的，從而完成了本發(fā)明。即，本發(fā)明的彈性車輪如下述。
也就是說，本發(fā)明是配備有輪盤和支承輪胎用的輪圈的彈性車輪，這種彈性車輪具有呈環(huán)狀地固定設(shè)置在上述輪圈的內(nèi)周面上的一對(duì)導(dǎo)承，和呈環(huán)狀地固定設(shè)置在配置于上述輪盤或該輪盤外周面上的基輪圈外周面上的車輪軸向兩側(cè)部區(qū)域的一對(duì)壁部，在上述導(dǎo)承側(cè)面和壁部側(cè)面之間，分別呈環(huán)狀地設(shè)有橡膠彈性體，其特征在于，上述橡膠彈性體上至少呈環(huán)狀地配設(shè)有1片皮帶。
這樣，利用設(shè)置的橡膠彈性體的剪切變形可吸收振動(dòng)，尤其是在小輸入時(shí)，可提高乘車舒適性能、防振性能和防噪聲性能，另外，關(guān)于防噪聲性能，在100Hz以上的高頻區(qū)域的防噪聲效果極好。用配設(shè)在橡膠彈性體上的至少1片皮帶，與單純?cè)龃笙鹉z彈性體的體積的場(chǎng)合相比，對(duì)于車輪偏心方向的彈簧常數(shù)來說，前者的車輪軸向及扭轉(zhuǎn)方向的彈力剛性比高，操作穩(wěn)定性提高。
在上述彈性車輪上，上述一對(duì)導(dǎo)承間的車輪軸向的寬度比一對(duì)壁部間的車輪軸向的寬度小，而且，上述一對(duì)導(dǎo)承的車輪半徑方向內(nèi)側(cè)端部之間結(jié)合起來，使得車輪軸向斷面呈大致U字形，在該大致U字形導(dǎo)承的內(nèi)周面上呈環(huán)狀地設(shè)置有橡膠彈性體，該彈性體與上述輪盤、或上述基輪圈的外周面之間具有間隙，而且，和呈環(huán)狀地設(shè)在上述導(dǎo)承側(cè)面與壁部側(cè)面之間的橡膠彈性體成為一體，上述皮帶呈環(huán)狀地配設(shè)在成為一體的該橡膠彈性體的內(nèi)周面上。或者，上述一對(duì)導(dǎo)承間的車輪軸向的寬度比一對(duì)壁部間的車輪軸向的寬度大，而且，上述一對(duì)壁部的車輪半徑方向外側(cè)端部之間結(jié)合起來，使得車輪軸向斷面呈大致倒U字形，在該大致倒U字形壁部的外周面上呈環(huán)狀地設(shè)置有橡膠彈性體，該彈性體與上述輪圈的內(nèi)周面之間有間隙，而且，最好和環(huán)狀地設(shè)在上述導(dǎo)承側(cè)面和壁部側(cè)面之間的橡膠彈性體成為一體，上述皮帶呈環(huán)狀地配設(shè)在成為一體的該橡膠彈性體的外周面上。這樣，可確實(shí)取得上述效果，而且，大輸入時(shí)，利用設(shè)在大致U字形導(dǎo)承的內(nèi)周面或大致倒U字形壁部的外周面上的橡膠彈性體的壓縮作用，可防止大變形。
在上述彈性車輪上，上述皮帶最好是在橡膠中埋設(shè)有鋼絲的鋼帶，上述鋼帶的打入角度相對(duì)于車輪的周向呈大致直角則尤其好。這樣，可更確實(shí)地獲得上述發(fā)明的效果，特別是可大大提高軸向的彈力剛性比。
本發(fā)明是配備有輪盤和支承輪胎的輪圈的彈性車輪，這樣彈性車輪具有呈環(huán)狀地固定設(shè)置在上述輪圈內(nèi)周面上的一對(duì)導(dǎo)承，和呈環(huán)狀地固定設(shè)置在配置于上述輪盤或該輪盤外周面上的基輪圈外周面上的車輪軸向兩側(cè)部區(qū)域的一對(duì)壁部，在上述導(dǎo)承側(cè)面和壁部側(cè)面之間分別呈環(huán)狀地設(shè)置有像膠彈性體，其特征在于，固定有上述橡膠彈性體的上述側(cè)面的任一方或兩方上具有凹凸。
這樣，利用設(shè)置的橡膠彈性體的剪切變形可吸收振動(dòng)，尤其是在小輸入時(shí)，可提高乘車舒適性能、防振性能和防噪聲性能。關(guān)于防噪聲性能，在100Hz以上的高頻區(qū)域的防噪聲效果極好。另外，由于粘結(jié)橡膠彈性體的面上形成有凹凸，擴(kuò)大了固定面積，與平坦面的場(chǎng)合相比，可使橡膠彈性體粘得更牢固，而且，車輪的扭轉(zhuǎn)剛性提高，可改善操作穩(wěn)定性。
這里，上述凹凸最好是波浪形。這樣，不會(huì)降低固定橡膠彈性體的導(dǎo)承及壁部的強(qiáng)度，可確實(shí)取得上述效果，而且，可抑制車輪上下方向剛性的升高，可保持防噪聲性能和乘車舒適性能。最好粘合著上述橡膠彈性體的上述側(cè)面的雙方上均具有凹凸，相向面之間的凹凸相互不同。這樣，可有效地進(jìn)行橡膠彈性的剪切變形，可確實(shí)取得上述效果，車輪上下方向的剛性減小，而且，可抑制周向上的剛性波動(dòng)。另外，在上述彈性車輪上，上述一對(duì)導(dǎo)承間的車輪軸向的寬度比一對(duì)壁部間的車輪軸向的寬度小，而且，上述一對(duì)導(dǎo)承的車輪半徑方向內(nèi)側(cè)端部之間結(jié)合起來，使得車輪軸向斷面呈大致U字形，在該大致U字形導(dǎo)承內(nèi)周面和上述輪盤或基輪圈的外周面之間呈環(huán)狀地設(shè)置有橡膠彈性體，該彈性體與上述任一個(gè)面之間具有間隙，或者，上述一對(duì)導(dǎo)承間的車輪軸向的寬度比一對(duì)壁部間的車輪軸向的寬度大，而且，上述一對(duì)壁部的車輪半徑方向外側(cè)端部之間結(jié)合起來，使得車輪軸向斷面呈大致倒U字形，最好在該大致U字形的壁部外周面和上述輪圈的內(nèi)周面之間呈環(huán)狀地設(shè)置橡膠彈性體，該彈性體與上述任一個(gè)面之間均具有間隙。這樣，可確實(shí)獲得上述效果，而且，在大輸入時(shí)，利用設(shè)置在基輪圈外周面或輪圈內(nèi)周面等上的橡膠彈性體的壓縮作用，可防止大的變形。
本發(fā)明是配備有輪盤和支承輪胎用的輪圈的彈性車輪，這種彈性車輪具有呈環(huán)狀地固定設(shè)置在上述輪圈的內(nèi)周面上的一對(duì)導(dǎo)承，和呈環(huán)狀地固定設(shè)置在配置于上述輪盤或該輪盤外周面上的基輪圈外周面上的車輪軸向兩側(cè)部區(qū)域的一對(duì)壁部，在上述導(dǎo)承側(cè)面和壁部側(cè)面之間分別呈環(huán)狀地設(shè)置有橡膠彈性體，其特征在于，上述一對(duì)導(dǎo)承間的車輪軸向的寬度比上述一對(duì)壁部間的車輪軸向的寬度小，而且，上述一對(duì)導(dǎo)承的車輪半徑方向內(nèi)側(cè)端部之間結(jié)合起來，使得車輪軸向斷面呈大致U字形，在該大致U字形導(dǎo)承的內(nèi)周面上呈環(huán)狀地設(shè)置有像膠彈性體，該彈性體與上述輪盤或基輪圈的外周面之間具有間隙，該橡膠彈性體與呈環(huán)狀地設(shè)在上述導(dǎo)承側(cè)面和壁部側(cè)面之間的像膠彈性體成為一體，而且，在成為一體的上述橡膠彈性體內(nèi)，沿著車輪周向卷繞有彈簧?；蛘撸桥鋫溆休啽P和支承輪胎用的輪圈的彈性車輪，這種彈性車輪具有呈環(huán)狀地固定設(shè)置在配置于上述輪盤或該輪盤外周面上的基輪圈外周面上的一對(duì)壁部，和呈環(huán)狀地固定設(shè)置在上述輪圈內(nèi)周面上的車輪軸向兩側(cè)部區(qū)域的一對(duì)導(dǎo)承，在上述導(dǎo)承側(cè)面和壁部側(cè)面之間分別呈環(huán)狀地設(shè)置有橡膠彈性體，其特征在于，上述一對(duì)導(dǎo)承間的車輪軸向地寬度比一對(duì)壁部間的車輪軸向的寬度大，而且，上述一對(duì)壁部的車輪半徑方向外側(cè)端部之間結(jié)合起來，使得車輪軸向斷面呈大致倒U字形，在該大致倒U字形壁部的外周面上，與上述輪圈內(nèi)周面之間具有間隙、且呈環(huán)狀地設(shè)置有像膠彈性體，該像膠彈性體與呈環(huán)狀地設(shè)在上述導(dǎo)承側(cè)面和壁部側(cè)面之間的橡膠彈性體成為一體，而且，在成為一體的上述橡膠彈性體內(nèi)，沿著車輪周向卷繞有彈簧。
這樣，利用設(shè)置的橡膠彈性體的剪切變形來吸收振動(dòng)，特別是在小輸入時(shí)，可提高乘車舒適性能、防振性能及防噪聲性能，而且，由于埋設(shè)在橡膠彈性體內(nèi)的彈簧作用，橫向和周向的車輪剛性比上下方向的高，因此，可提高操作穩(wěn)定性。另外，在防噪聲方面，100Hz以上的高頻區(qū)域的防噪聲效果極好。
在上述彈性車輪上，最好上述彈簧在橡膠彈性體內(nèi)、在車輪軸向的整個(gè)寬度上卷繞。這樣，可均勻地提高對(duì)施加在橡膠彈性體上的載荷的抵抗力，可最好地取得上述效果。上述彈簧的卷繞圈數(shù)最好是在車輪軸向每10mm的寬度上卷繞2～9圈，上述彈簧的鋼絲的斷面積最好為0.8～7mm2。這樣，可使埋設(shè)的彈簧最佳化，可適當(dāng)?shù)卣{(diào)整剛性。另外，上述彈簧的鋼絲的斷面形狀可為矩形，這種情況下也可很好地獲得提高剛性的效果。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施形式的彈性車輪的放大部分剖面圖。
圖2是圖1的圓圈內(nèi)的放大圖。
圖3是本發(fā)明的另一實(shí)施形式的彈性車輪的放大部分剖面圖。
圖4是本發(fā)明的另一其他實(shí)施形式的彈性車輪的放大部分剖面圖。
圖5是圖4的沿A-A線的剖面圖。
圖6是本發(fā)明的另一其他實(shí)施形式的彈性車輪的放大部分剖面圖。
圖7圖6的沿B-B線剖面圖。
圖8是本發(fā)明的另一其他實(shí)施形式的彈性車輪的放大部分剖面圖。
圖9是本發(fā)明的另一其他實(shí)施形式的彈性車輪的放大部分剖面圖。
圖10是本發(fā)明的另一其他實(shí)施形式的彈性車輪的放大部分剖面圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示的本發(fā)明的一實(shí)施形式的彈性車輪，固定于車軸輪轂(未圖示)上的輪盤1配備有基輪圈2。也可以是輪盤1和基輪圈2成形為一體，或者是輻條和網(wǎng)格(mesh)等支持體組合而成的輻條輪和網(wǎng)格輪等。輪盤1的材質(zhì)為鋼、鋁、鎂、合成樹脂等任一材質(zhì)都行，但從輕量化考慮，最好用鋁或合成樹脂。
支持輪胎20的輪圈3的內(nèi)周面上呈環(huán)狀地固定設(shè)置有一對(duì)導(dǎo)承4，一對(duì)導(dǎo)承4的車輪半徑方向內(nèi)側(cè)端部之間接合起來，車輪軸向斷面整體呈大致U字形。該導(dǎo)承4通過將車輪軸向斷面形成大致U字形，其內(nèi)周面4a與后述的橡膠彈性體7相結(jié)合，對(duì)大的輸入力可發(fā)揮限制器的功能。對(duì)輪圈3的形狀沒有特別限制，除了標(biāo)準(zhǔn)品外，兩端輪圈直徑不同的輪圈等可根據(jù)其用途適當(dāng)選擇。另外，也可這樣形成，將輪圈3的車輪軸向斷面設(shè)成凹形，也就是說，使這一對(duì)導(dǎo)承4向車輪半徑方向內(nèi)側(cè)突出。
一對(duì)壁部5在比導(dǎo)承4之間的車輪軸向?qū)挾雀鼘挼臓顟B(tài)下呈環(huán)狀地固定設(shè)置地基輪圈2外周面上的軸向兩端，在導(dǎo)承4的兩外面與壁部5的兩內(nèi)面之間，夾著用硫化粘結(jié)等粘結(jié)方法呈環(huán)狀地粘結(jié)起來的橡膠彈性體6。該橡膠彈性體6的外周面上，如圖2中放大表示的那樣，配設(shè)有皮帶8。
本發(fā)明中皮帶8的配置部位不局限于橡膠彈性體6的外周面，內(nèi)周面也行，也可在皮帶8的上下面上配置橡膠彈性體。在圖示的例子中，橡膠彈性體6是在車輪軸向的整個(gè)寬度上配設(shè)皮帶8。但，即使部分地配設(shè)，也可取得皮帶配設(shè)的效果。根據(jù)皮帶8的軟線打入角度不同，車輪軸向及扭轉(zhuǎn)方向的彈力剛性比的上升比例也不同，故最好根據(jù)用途適宜地選擇軟線打入角度。另外，皮帶8不限于1片，也可將多片層疊起來使用。這時(shí)，將上下皮帶之間埋設(shè)的軟線9交叉，便可以合適的比率關(guān)系提高車輪軸向及扭轉(zhuǎn)方向的彈力剛性比。
本發(fā)明能使用的皮帶8可使用和徑向輪胎等所用的皮帶同樣的產(chǎn)品，例如，增強(qiáng)用的軟線9除了鋼軟線外，還可用芳香族聚酰胺纖維之類的有機(jī)纖維軟線。軟線打入數(shù)量，也可選在徑向輪胎等慣用的范圍內(nèi)。另外，對(duì)被覆橡膠10也沒有什么特別限制。但，最好選擇和橡膠彈性體6同種類的橡膠、或與該橡膠彈性體6的粘結(jié)性良好的橡膠。
圖1所示的優(yōu)選例子中，在導(dǎo)承4的內(nèi)周面4a和基輪圈2的外周面之間，也呈環(huán)狀地設(shè)有橡膠彈性體7。該像膠彈性體7用例如硫化粘接等粘結(jié)方法粘結(jié)在基輪圈2的外周面上，與導(dǎo)承4的內(nèi)周面4a之間存在著間隙?；蛘撸部蓪⑾鹉z彈性體7粘結(jié)在導(dǎo)承4的內(nèi)周面4a上，在與基輪圈2的外周面之間設(shè)置間隙。
下面，對(duì)本發(fā)明其他實(shí)施形式的彈性車輪作說明。其優(yōu)選的例子如圖3所示，是固定設(shè)置在基輪圈2的外周面上的車輪軸向兩側(cè)部區(qū)域的一對(duì)壁部5之間的車輪軸向的寬度形成得比一對(duì)導(dǎo)承4之間的車輪軸向的寬度小的場(chǎng)合。這種場(chǎng)合，導(dǎo)承4的兩內(nèi)面與壁部5的兩外面之間，呈環(huán)狀地分別設(shè)置有橡膠彈性體6，又如圖所示，將一對(duì)壁部5的車輪半徑方向外方端部之間接合起來而形成一體，使車輪軸向斷面呈大致U字形，在形成于壁部5之間的外周面5a與輪圈3的內(nèi)周面之間，也呈環(huán)狀地設(shè)置有作為限制器的橡膠彈性體6。這里，壁部5也可直接形成于輪盤1的外周面上，例如，也可在輪盤1的外周面上呈環(huán)狀地沿周向形成凸部，這樣來設(shè)置壁部。
橡膠彈性體6，如圖3所示，通過使橡膠彈性體6一直延伸到外周面5a上，使兩者成為一體，便可兼有限制器的功能。這樣，便可取得和圖1所示的本發(fā)明的優(yōu)選例、即彈性車輪完全一樣的效果。即，當(dāng)輸入不那么大時(shí)，通過橡膠彈性體6的剪切作用，可更充分地提高乘車舒適性、防振性能及防噪聲性能。而且，當(dāng)輸入增大時(shí)，通過外周面5a上的橡膠彈性體6的壓縮作用，可防止大的變形。
在圖3所示的優(yōu)選例子中，皮帶8配設(shè)在一體地形成于導(dǎo)承4之間的橡膠彈性體6的外周面上。皮帶8的構(gòu)造和配置，同上述場(chǎng)合一樣，根據(jù)用途適宜地選擇即可，這樣，可獲得防振、防噪聲效果和所要求的操作穩(wěn)定性。
圖4所示的本發(fā)明的另一實(shí)施形式的彈性車輪，固定在車輪輪轂(未圖示)上的輪盤101配備有基輪圈102。也可以是輪盤101和基輪圈102可以是成形為一體，或是將輻條和網(wǎng)格等支持體組合而成的輻條輪和網(wǎng)格輪等。輪盤101的材質(zhì)可以是鋼、鋁、鎂、合成樹脂等中的任一種材質(zhì)，考慮輕量化時(shí)，以鋁和合成樹脂為宜。
支承輪胎120的輪圈103的內(nèi)周面上，呈環(huán)形地固定設(shè)置有一對(duì)導(dǎo)承104，一對(duì)導(dǎo)承104的車輪半徑方向內(nèi)方端部之間結(jié)合起來，車輪軸向斷面整體呈大致U字形。該導(dǎo)承104由于車輪軸向斷面呈大致U字形，故其內(nèi)周面104a與后述的橡膠彈性體107相結(jié)合，可發(fā)揮對(duì)大輸入的限制作用。對(duì)輪圈103的形狀沒有特別限制，除標(biāo)準(zhǔn)件外，還可根據(jù)用途適宜地選擇兩端輪圈直徑不同的產(chǎn)品。另外，也可這樣形成，將輪圈103的車輪軸向斷面設(shè)成凹形，即使這一對(duì)導(dǎo)承104向車輪半徑方向內(nèi)方突出。
基輪圈102的外周面上的軸向兩端固定設(shè)置有一對(duì)壁部105，該壁部在比導(dǎo)承104之間的車輪軸向的寬度大的狀態(tài)下呈環(huán)狀設(shè)置，在導(dǎo)承104的兩外面與壁部105的兩內(nèi)面之間，呈環(huán)狀地分別設(shè)有用例如加硫粘結(jié)等粘結(jié)方法粘結(jié)的橡膠彈性體106。
本發(fā)明中，在導(dǎo)承104的兩外面和壁部105的兩內(nèi)面之間分別形成有凹凸是很重要的，這樣，與平坦面的場(chǎng)合相比，增大了與橡膠彈性體的粘結(jié)面，可用硫化等方法將橡膠彈性體更牢固地固定住。對(duì)凹凸形狀沒有什么特別限制，但從加工性和強(qiáng)度等方面看，波浪形較理想。具體地說，可以設(shè)成在表示沿圖4的A-A線的周向斷面的圖5(a)～圖5(d)中所看到的凹凸。這時(shí)，相向的面之間的凹凸相互不同，橡膠彈性體106可有效地進(jìn)行剪切變形，抑制車輪上下方向的剛性上升，而且，還可抑制周向的剛性波動(dòng)，是較理想的。在圖5(d)所示的凹凸場(chǎng)合，在周向上等間隔地在多處設(shè)有該凹凸，最好設(shè)6～8處。
圖4所示的優(yōu)選例子中，導(dǎo)承104的內(nèi)周面104a和基輪圈102的外周面之間，也呈環(huán)狀地設(shè)有橡膠彈性體107。該橡膠彈性體107用例如硫化粘結(jié)等粘結(jié)方法粘結(jié)在基輪圈102的外周面上，在與導(dǎo)承104的內(nèi)周面104a之間存在著間隙?；蛘?，也可將橡膠彈性體107粘結(jié)在導(dǎo)承104的內(nèi)周面104a上，在與基輪圈102的外周面之間設(shè)置間隙。
本發(fā)明的另一實(shí)施形式的彈性車輪如圖6所示，是表示固定設(shè)置在基輪圈102外周面上的車輪軸向兩側(cè)部區(qū)域的一對(duì)壁部105之間的車輪軸向的寬度比一對(duì)導(dǎo)承104之間的車輪軸向的寬度小的場(chǎng)合。這種場(chǎng)合，在導(dǎo)承104的兩內(nèi)面與壁部105的兩外面之間，分別呈環(huán)狀地設(shè)有橡膠彈性體106。將一對(duì)壁部105的車輪半徑方向外方端部之間如圖示那樣結(jié)合成一體，使車輪軸向斷面呈大致U字形，在形成于該壁部105之間的外周面105a與輪圈103的內(nèi)周面之間，呈環(huán)狀地設(shè)有作為限制器的橡膠彈性體。這里，壁部105也可直接形成于輪盤101的外周面上，例如，也可在輪盤101的外周面上，沿著周向呈環(huán)狀地形成未圖示的凸部，這樣來設(shè)壁部。
呈環(huán)狀地設(shè)置橡膠彈性體的方法，例如，將橡膠彈性體粘結(jié)在輪圈103的內(nèi)周面上，在與壁部105的外周面105a之間設(shè)置間隙，或者將橡膠彈性體粘結(jié)在外周面105a上，在與輪圈103的內(nèi)周面之間設(shè)置間隙，除了這種方法之外，如圖6所示，也可將一對(duì)橡膠彈性體106一直延伸到外周面105a上，使兩者形成一體，這樣可兼?zhèn)湎拗破鞯墓δ?。因此，可獲得和圖4所示的作為本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的彈性車輪完全一樣的效果。即，當(dāng)輸入不那么大時(shí)，由于橡膠彈性體106的作用，可充分提高乘車舒適性能、防振性能及防噪聲性能。輸入增大時(shí)，由于外周面105a上的橡膠彈性體106的壓縮作用，可防止大的變形。
在此，在本發(fā)明中，至少在導(dǎo)承104的兩內(nèi)面上分別形成有凹凸很重要的。具體來說，可設(shè)表示沿圖6的B-B線的周向斷面的圖7(a)和圖7(b)中所看到的那樣的凹凸。圖7(a)中，在導(dǎo)承104的兩內(nèi)面上設(shè)凹凸，壁部105的外面是平坦的。在圖7(b)中，在導(dǎo)承104的兩內(nèi)面和壁部105的外面雙方上設(shè)凹凸。凹凸的形狀和上述合適的例子一樣，沒有什么特別限制。
圖8所示的本發(fā)明的另一實(shí)施形式的彈性車輪，固定在車軸輪轂(未圖示)上的輪盤201具有基輪圈202。輪盤201和基輪圈202可以如圖9或10所示成形為一體，也可以是將輻條和網(wǎng)格等支持體組合而成的輻條輪和網(wǎng)格輪等。輪盤201的材質(zhì)可以是鋼、鋁、鎂、合成樹脂中的任一種材質(zhì)，但從輕量化方面考慮，最好是鋁或合成樹脂。
支持輪胎220的輪圈203內(nèi)周面上的車輪軸向兩側(cè)部區(qū)域上，呈環(huán)狀地固定設(shè)置有一對(duì)導(dǎo)承204。對(duì)輪圈203的形狀沒有什么特別限制，除標(biāo)準(zhǔn)件外，還可根據(jù)其用途適當(dāng)?shù)剡x擇兩端輪圈直徑不同的產(chǎn)品。另外，這一對(duì)導(dǎo)承204也可這樣的形成，使輪圈203的車輪軸向斷面呈凹狀，即，使其向車輪半徑方向內(nèi)側(cè)突出而形成。
基輪圈202的外周面上固定設(shè)置有一對(duì)壁部205，該壁部在比導(dǎo)承204間的車輪軸向?qū)挾刃〉臓顟B(tài)下呈環(huán)狀設(shè)置，一對(duì)壁部205的車輪半徑方向外方端部之間結(jié)合起來，車輪軸向斷面形成大致倒U字形，導(dǎo)承204的兩內(nèi)側(cè)面與壁部205的兩外側(cè)面之間，例如呈環(huán)狀地分別設(shè)有用硫化粘結(jié)等粘結(jié)方法粘結(jié)的橡膠彈性體206。該橡膠彈性體206如圖所示，一直延伸到形成于壁部205之間的大致倒U字形的外周面，在與輪圈203的內(nèi)周面之間具有間隙地存在著橡膠彈性體206，對(duì)大輸入起制動(dòng)器的作用。如圖9、圖10所示，可通過在輪盤201的外周面上呈環(huán)狀地設(shè)置凸部來形成壁部205。
在圖8所示的優(yōu)選例子中，夾在一對(duì)導(dǎo)承204之間的橡膠彈性體206內(nèi)部，沿著車輪周向一體地卷繞著彈簧207。由于該彈簧207的作用，橫向和周向的剛性可比上下方向的高，因橡膠彈性體206的剪切變形而吸收振動(dòng)，故小輸入時(shí)可獲得提高乘車舒適性能、防振性能及防噪聲性能的效果，而且還可提高操作的穩(wěn)定性。因此，本發(fā)明可很好地提高從小輸入時(shí)到大輸入時(shí)的各項(xiàng)性能。
與圖示的情況相反，固定在輪圈203的內(nèi)周面上的一對(duì)導(dǎo)承204之間的車輪軸向的寬度比一對(duì)壁部205之間的車輪軸向的寬度小，將導(dǎo)承204的車輪半徑方向內(nèi)方端部之間結(jié)合起來，使車輪軸向斷面呈大致U字形，在這種情況下，在導(dǎo)承204的兩外側(cè)面和壁部205的兩內(nèi)側(cè)面之間，呈環(huán)狀地分別設(shè)有橡膠彈性體206，并且將橡膠彈性體一直延伸到該大致U字形的導(dǎo)承204的內(nèi)周面，在與基輪圈202的外周面之間，具有間隙地存在著像膠彈性體206。這種場(chǎng)合，在夾在一對(duì)壁部205之間的橡膠彈性體206的內(nèi)部一體地埋設(shè)有彈簧207，由此，可取得和上述同樣的效果。
對(duì)彈簧207的規(guī)格、配置、配設(shè)層數(shù)等沒有特別限制，可適當(dāng)?shù)剡x擇，以得到所要求的剛性。尤其是，為了對(duì)橡膠彈性體206所承受的負(fù)荷能獲得均勻的提高剛性的效果，最好在橡膠彈性體206內(nèi)、在車輪軸向的整個(gè)寬度上均勻地卷繞彈簧207。但是，如圖10所示，在車輪軸向的寬度上，也可只設(shè)在不存在基輪圈202以及與壁部205成為一體的輪盤201的、橡膠彈性體206的兩側(cè)部區(qū)域內(nèi)。作為使用的彈簧，最好用圈數(shù)為在車輪軸向的寬度上每10mm為2～9圈的彈簧。彈簧鋼絲的斷面形狀，與圖8和圖10所示的圓形彈簧相比，圖9所示的矩形提高剛性的效果更好，但在耐被疲勞壽命方面稍差。鋼線的斷面積最好為0.8～7mm2。
圖8～圖10所示的優(yōu)選例子中，由于橡膠彈性體206以從大致倒U字形的壁部205的兩外側(cè)面和導(dǎo)承204的兩內(nèi)側(cè)面之間一直延伸到大致U字形的壁部205的外周面的形式安裝著，故輸入增大時(shí)，在壁部205的外周面和輪圈203的內(nèi)周面之間也具有限制器的功能，當(dāng)輸入不那么大時(shí)，由于壁部205和導(dǎo)承204之間的橡膠彈性體206的剪切作用，故可充分地提高乘車舒適性、防振性能及防噪聲性能，另一方面，利用這部分的橡膠彈性體206的壓縮作用，還可起防止大的變形的作用。
本發(fā)明可以使用的橡膠彈性體，作為防振橡膠可用已知的橡膠，天然橡膠和合成橡膠，例如可在丁二烯橡膠、苯乙烯丁二烯異分子聚合物橡膠、丁基橡膠等二烯系橡膠中適當(dāng)添加配合劑，例如，可適當(dāng)配加硫黃、硫化促進(jìn)劑、防老化劑、碳黑等進(jìn)行調(diào)制。這種橡膠彈性體的JIS-A硬度(Hd)，從吸收振動(dòng)的特性和耐用性的觀點(diǎn)出發(fā)，最好為30°～80°，彈性模量為1×103～1×105N/cm2。
以下，根據(jù)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作說明。
實(shí)施例1按下述條件制作具有圖3所示構(gòu)造的彈性車輪。
(輪圈)尺寸15英寸寬度5.5J(橡膠彈性體)尺寸縱11mm、橫15mmJIS-A硬度60°彈性模量4×104N/cm2輪圈和基輪圈之間的車輪半徑方向距離25mm橡膠彈性體6的外周面和輪圈3的內(nèi)周面間的距離6mm皮帶皮帶片數(shù)1片軟線鋼軟線[1×5×0.23(mm)]軟線打入角度與周向成90°角軟線打入數(shù)量36根/50mm埋設(shè)橡膠和上述橡膠彈性體同種類實(shí)施例2除了將皮帶8的軟線打入角度設(shè)定為與周向成45°角外，和實(shí)施例1一樣制作彈性車輪。
實(shí)施例3除了將皮帶的軟線打入角度設(shè)定為與周向成0°外，和實(shí)施例1一樣制作彈性車輪。
比較例1除了不設(shè)皮帶8以外，和實(shí)施例1一樣制作彈性車輪。
對(duì)實(shí)施例1～3以及比較例1的彈性車輪，分別測(cè)定了彈性部的上下彈簧、車輪軸向彈簧及扭轉(zhuǎn)彈簧的常數(shù)，結(jié)果示于下述表1。

另外，還將尺寸為185/55R 15的輪胎裝在實(shí)施例1～3和比較例1的彈性車輪上，對(duì)操作穩(wěn)定性進(jìn)行了評(píng)價(jià)，確認(rèn)了各實(shí)施例的橡膠彈性車輪的操作穩(wěn)定性均優(yōu)于比較例的彈性車輪。實(shí)施例和比較例的彈性車輪，在小輸入時(shí)，可通過橡膠彈性體的剪切變形來吸收振動(dòng)，在大輸入時(shí)，可通過另一方的橡膠彈性體的壓縮輸入來抑制大的變形，而且，防噪聲特性試驗(yàn)結(jié)果表明，100Hz以上的高頻區(qū)域的防噪聲效果非常好。
實(shí)施例4按下述條件制作具有圖6所示構(gòu)造，并呈環(huán)狀地安裝有圖7(a)所示形狀的橡膠彈性體的彈性車輪，在該彈性車輪上安裝尺寸為185/55R 15的輪胎，對(duì)吸收振動(dòng)的特性、防噪聲性能和耐用性進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
(輪圈)尺寸15英寸寬度5.5J(橡膠彈性體)尺寸縱11mm、橫15mmJIS-A硬度60°彈性模量4×104N/cm2輪圈和基輪圈之間的車輪半徑方向距離25mm橡膠彈性體106的外周面和輪圈103的內(nèi)周面之間的距離6mm比較例2為了進(jìn)行比較，除了導(dǎo)承104的兩內(nèi)面和壁部105的兩外面都設(shè)成平坦面外，均和實(shí)施例一樣制作了彈性車輪。
實(shí)施例4和比較例2的彈性車輪，雖然都確認(rèn)了小輸入時(shí)可通過橡膠彈性體的剪切變形來吸收振動(dòng)，在大輸入時(shí)可通過另一方的橡膠彈性體的壓縮輸入來抑制大的變形，但是，實(shí)施例4的橡膠彈性體106與比較例2的相比，確認(rèn)了橡膠彈性體可更牢固地固定在導(dǎo)承104的兩內(nèi)面上。另外，實(shí)施例4的彈性車輪與比較例2的彈性車輪相比，其操作穩(wěn)定性和乘車舒適性更好。實(shí)施例4和比較例2的彈性車輪，防噪聲特性試驗(yàn)的結(jié)果表明，在100Hz以上的高頻區(qū)域防噪聲的效果都非常好。
產(chǎn)業(yè)上利用的可能性如上所述，本發(fā)明的彈性車輪在從小輸入時(shí)開始一直到大輸入時(shí)為止，在不影響耐用性、安全性以及操作穩(wěn)定性的情況下，可提高乘車舒適性、防振性能和防噪聲性能。
權(quán)利要求
1.一種彈性車輪，它是配備有輪盤和支承輪胎用的輪圈的彈性車輪，這種彈性車輪具有呈環(huán)狀地固定設(shè)置在上述輪圈的內(nèi)周面上的一對(duì)導(dǎo)承，和呈環(huán)狀地固定設(shè)置在配置于上述輪盤或該輪盤外周面上的基輪圈外周面上的車輪軸向兩側(cè)部區(qū)域的一對(duì)壁部，在上述導(dǎo)承側(cè)面和壁部側(cè)面之間，分別呈環(huán)狀地設(shè)置有橡膠彈性體，其特征在于，上述橡膠彈性體上至少呈環(huán)狀地配設(shè)有1片皮帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性車輪，上述一對(duì)導(dǎo)承間的車輪軸向的寬度比上述一對(duì)壁部間的車輪軸向的寬度小，而且，上述一對(duì)導(dǎo)承的車輪半徑方向內(nèi)側(cè)端部之間結(jié)合起來，使得車輪軸向斷面呈大致U字形，在該大致U字形導(dǎo)承的內(nèi)周面上呈環(huán)狀地設(shè)有橡膠彈性體，該彈性體與上述輪盤、或上述基輪圈的外周面之間具有間隙，而且，和呈環(huán)狀地設(shè)在上述導(dǎo)承側(cè)面與壁部側(cè)面之間的橡膠彈性體成為一體，上述皮帶呈環(huán)狀地配設(shè)在成為一體的該橡膠彈性體的內(nèi)周面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的彈性車輪，上述一對(duì)導(dǎo)承間的車輪軸向的寬度比一對(duì)壁部間的車輪軸向的寬度大，而且，上述一對(duì)壁部的車輪半徑方向外側(cè)端部之間結(jié)合起來，使得車輪軸向斷面呈大致倒U字形，在該大致倒U字形壁部的外周面上呈環(huán)狀地設(shè)有橡膠彈性體，該彈性體與上述輪圈的內(nèi)周面之間具有間隙，而且，和環(huán)狀地設(shè)在上述導(dǎo)承側(cè)面和壁部側(cè)面之間的橡膠彈性體成為一體，上述皮帶呈環(huán)狀地配設(shè)在成為一體的該橡膠彈性體的外周面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項(xiàng)所述的彈性車輪，上述皮帶是在橡膠中埋設(shè)有鋼絲的鋼帶。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的彈性車輪，上述鋼帶的打入角度是與車輪的周向大致成直角。
6.一種彈性車輪，它是配備有輪盤和支承輪胎用的輪圈的彈性車輪，這種彈性車輪具有呈環(huán)狀地固定設(shè)置在上述輪圈的內(nèi)周面上的一對(duì)導(dǎo)承，和呈環(huán)狀地固定設(shè)置在配置于上述輪盤或該輪盤外周面上的基輪圈外周面上的車輪軸向兩側(cè)部區(qū)域的一對(duì)壁部，在上述導(dǎo)承側(cè)面和壁部側(cè)面之間，分別呈環(huán)狀地設(shè)置有橡膠彈性體，其特征在于，粘結(jié)有上述橡膠彈性體的上述側(cè)面的任一方或雙方具有凹凸。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的彈性車輪，上述凹凸呈波浪形。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的彈性車輪，粘合著上述橡膠彈性體的上述側(cè)面的雙方上均具有凹凸，相向面之間的凹凸相互不同。
9.根據(jù)權(quán)利要求6～8中任一項(xiàng)所述的彈性車輪，上述一對(duì)導(dǎo)承間的車輪軸向的寬度比上述一對(duì)壁部間的車輪軸向的寬度小，而且，上述一對(duì)導(dǎo)承的車輪半徑方向內(nèi)側(cè)端部之間結(jié)合起來，使得車輪軸向斷面呈大致U字形，在該大致U字形導(dǎo)承的內(nèi)周面和上述輪盤或基輪圈的外周面之間，與任一個(gè)面之間具有間隙、且呈環(huán)狀地設(shè)置有橡膠彈性體。
10.根據(jù)權(quán)利要求6～8中任一項(xiàng)所述的彈性車輪，上述一對(duì)導(dǎo)承間的車輪軸向的寬度比上述一對(duì)壁部間的車輪軸向的寬度大，而且，上述一對(duì)壁部的車輪半徑方向外側(cè)端部之間結(jié)合起來，使得車輪軸向斷面呈大致倒U字形，在該大致倒U字形的壁部的外周面和輪圈的內(nèi)周面之間呈環(huán)狀地設(shè)置有像膠彈性體，該彈性體與任一個(gè)面之間均具有間隙。
11.一種彈性車輪，它是配備有輪盤和支承輪胎的輪圈的彈性車輪，這種彈性車輪具有呈環(huán)狀地固定設(shè)置在上述輪圈的內(nèi)周面上的一對(duì)導(dǎo)承，和呈環(huán)狀地固定設(shè)置在配置于上述輪盤或該輪盤外周面上的基輪圈外周面上的車輪軸向兩側(cè)部區(qū)域的一對(duì)壁部，在上述導(dǎo)承側(cè)面和上述壁部側(cè)面之間，分別呈環(huán)狀地設(shè)有橡膠彈性體，其特征在于，上述一對(duì)導(dǎo)承間的車輪軸向的寬度比上述一對(duì)壁部間的車輪軸向的寬度小，而且，上述一對(duì)導(dǎo)承的車輪半徑方向內(nèi)側(cè)端部之間結(jié)合起來，使得車輪軸向斷面呈大致U字形，在該大致U字形導(dǎo)承的內(nèi)周面上呈環(huán)狀地設(shè)有橡膠彈性體，該彈性體與上述輪盤或基輪圈的外周面之間具有間隙，該橡膠彈性體與呈環(huán)狀地設(shè)在上述導(dǎo)承側(cè)面和壁部側(cè)面之間的橡膠彈性體成為一體，而且，在成為一體的上述橡膠彈性體內(nèi)，沿著車輪周向卷繞有彈簧。
12.一種彈性車輪，它是配備有輪盤和支承輪胎的輪圈的彈性車輪，這種彈性車輪具有呈環(huán)狀地固定設(shè)置在配置于上述輪盤或該輪盤外周面上的基輪圈外周面上的一對(duì)壁部，和呈環(huán)狀地固定設(shè)置在上述輪圈內(nèi)周面上的車輪軸向兩側(cè)部區(qū)域的一對(duì)導(dǎo)承，在上述導(dǎo)承側(cè)面和上述壁部側(cè)面之間，分別呈環(huán)狀地設(shè)有橡膠彈性體，其特征在于，上述一對(duì)導(dǎo)承間的車輪軸向的寬度比一對(duì)壁部間的車輪軸向的寬度大，而且，上述一對(duì)壁部的車輪半徑方向外側(cè)端部之間結(jié)合起來，使得車輪軸向斷面呈大致倒U字形，在該大致倒U字形壁部的外周面上呈環(huán)狀地設(shè)置有橡膠彈性體，該橡膠彈性體與上述內(nèi)周面之間具有間隙，該橡膠彈性體與呈環(huán)狀地設(shè)在上述導(dǎo)承側(cè)面和壁部側(cè)面之間的橡膠彈性體成為一體，而且，在成為一體的上述橡膠彈性體內(nèi)，沿著車輪周向卷繞有彈簧。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12所述的彈性車輪，上述彈簧在橡膠彈性體內(nèi)、在車輪軸向的整個(gè)寬度上卷繞。
14.根據(jù)權(quán)利要求11～13中任一項(xiàng)所述的彈性車輪，上述彈簧的卷繞圈數(shù)為在車輪軸向的每10mm的寬度上卷繞2～9圈。
15.根據(jù)權(quán)利要求11～14中任一項(xiàng)所述的彈性車輪，上述彈簧的鋼絲斷面形狀為矩形。
16.根據(jù)權(quán)利要求11～15中任一項(xiàng)所述的彈性車輪，上述彈簧的鋼絲斷面積為0.8～7mm2。
全文摘要
一種彈性車輪，它是配備有輪盤1和支承輪胎20的輪圈3的彈性車輪。這種彈性車輪具有呈環(huán)狀地固定設(shè)置在輪圈3的內(nèi)周面上的一對(duì)導(dǎo)承4，和呈環(huán)狀地固定設(shè)置在配置于輪盤1或該輪盤1外周面上的基輪圈2的外周面上的車輪軸向兩側(cè)部區(qū)域的一對(duì)壁部5，在導(dǎo)承4的側(cè)面和壁部5的側(cè)面之間分別呈環(huán)狀地設(shè)有彈性體6，其中，在橡膠彈性體6上，至少呈環(huán)狀地配設(shè)有1片皮帶8。利用設(shè)置的橡膠彈性體6的剪切變形來吸收振動(dòng)，尤其是在小輸入時(shí)，可提高乘車舒適性能、防振性能和防噪聲性能，而且，還可提高操作穩(wěn)定性。另外，關(guān)于防噪聲性能，在100Hz以上的高頻區(qū)域的防噪聲效果極好。
文檔編號(hào)B60B9/00GK1441731SQ01812600
公開日2003年9月10日 申請(qǐng)日期2001年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月10日
發(fā)明者內(nèi)田龍郎, 菊池博文, 田代勝巳, 須賀健 申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通