專(zhuān)利名稱(chēng)：用于安裝輪胎和承載支撐的運(yùn)載工具輪輞以及具有這種輪輞的輪胎/輪子組件的安裝工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種運(yùn)載工具輪輞，它用于安裝輪胎和在輪胎的充氣壓力降低或者甚至為零時(shí)能夠支撐輪胎的承載支撐。本發(fā)明還涉及包括這種輪輞的輪胎/輪子組件以及安裝這種輪胎/輪子組件的工藝。
背景技術(shù)：
例如在專(zhuān)利文獻(xiàn)US5787950、US6415839以及WO01/08905中描述了這種類(lèi)型的輪輞。
在本發(fā)明說(shuō)明書(shū)中，將包括輪子、裝在輪子上的輪胎以及胎面承載支撐稱(chēng)為“輪胎/輪子組件”。輪子包括輪輞和輪輻。
在本發(fā)明領(lǐng)域的輪胎/輪子組件中，輪胎的胎圈靠在輪輞的座上，兩個(gè)座的平均直徑不同，以便于將承載支撐安裝在輪輞上以及從輪輞上拆下。
承載支撐是由輪輞位于兩個(gè)座之間的支撐承載表面沿周向形成。例如，它是由彈性可變形的彈性體材料制成的，當(dāng)輪胎/輪子組件在擴(kuò)張模式下工作時(shí)，可以防止胎面凹陷。“在擴(kuò)張模式下滾動(dòng)”應(yīng)理解為是指與輪胎使用的正常壓力相比輪胎的充氣壓力異常地低、充氣壓力甚至可能為零時(shí)的輪胎滾動(dòng)。
承載支撐是通過(guò)軸向滑動(dòng)地被安裝，如同文獻(xiàn)US2004/0074610中詳細(xì)描述的。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的不同安裝步驟表示在下面的圖8中。
當(dāng)輪胎的胎圈處于大應(yīng)力下時(shí)，可以被引導(dǎo)離開(kāi)其支承座。根據(jù)其是否朝輪輞內(nèi)側(cè)(即，兩個(gè)座之間的空間內(nèi)的區(qū)域)或朝外部(即，與輪輞沒(méi)有任何接觸)離開(kāi)胎圈座，所用的術(shù)語(yǔ)可以是“脫圈”或“滾動(dòng)脫離”。
為了評(píng)價(jià)脫圈輪輞的阻力，將包括此輪輞的輪胎/輪子組件在擴(kuò)張模式下滾動(dòng)時(shí)進(jìn)行不同測(cè)試，特別是在零壓力下測(cè)試。汽車(chē)制造商一般需求在持續(xù)轉(zhuǎn)彎過(guò)程中在持續(xù)緊急制動(dòng)下的前輪系的脫圈阻力。
文獻(xiàn)WO 01/08905中描述的、對(duì)輪輞進(jìn)行的測(cè)試表明，此輪輞在脫圈阻力方面特別滿足當(dāng)前制造商的需求。
本發(fā)明的發(fā)明者甚至在零壓力下進(jìn)行了更多所需的滾動(dòng)測(cè)試，并注意到當(dāng)受到輪胎在環(huán)路中行駛時(shí)的異常情況的很高作用力時(shí)，胎圈仍可能脫圈。當(dāng)使用具有“座架”(圖3的參考數(shù)字53)和減重槽(圖3的參考數(shù)字55)的輪輞時(shí)，胎圈可能穿過(guò)整個(gè)座架并落入減重槽。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在克服上述困難、并增大用于安裝輪胎和承載支撐的輪輞對(duì)于極端應(yīng)力下脫圈提供的阻力。
此目的實(shí)現(xiàn)是使用一種運(yùn)載工具回轉(zhuǎn)輪輞，用于安裝輪胎和環(huán)狀承載支撐，承載支撐能在輪胎充氣壓力損失時(shí)支撐輪胎胎面，所述輪輞包括
第一和第二輪輞座，每個(gè)輪輞座用于容納輪胎胎圈，每個(gè)輪輞座具有母線，母線軸向內(nèi)端位于直徑為DI的圓上，所述直徑DI大于軸向外端所處的圓的直徑DE；支撐承載表面，所述支撐承載表面由在兩個(gè)輪輞座之間軸向延伸的、平均直徑為DP的至少一個(gè)大體圓柱回轉(zhuǎn)面形成，并且用于與承載支撐緊密接觸；軸向位于支撐承載表面與第一輪輞座之間的周向槽；所述輪輞的特征在于，第一輪輞座在軸向內(nèi)側(cè)由外徑DS的突起部界定，外徑DS大于支撐承載表面的平均直徑DP，并且軸向位于支撐承載表面與所述突起部之間的周向槽的軸向?qū)挾冗m于使所述支撐越過(guò)所述突起部。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，所述第一輪輞座的平均直徑小于所述第二輪輞座的平均直徑。
根據(jù)一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例，軸向位于支撐承載表面與在軸向內(nèi)側(cè)界定較小直徑輪輞座的突起部之間的周向槽的軸向?qū)挾鹊扔诨虼笥谥纬休d表面的軸向?qū)挾取?br> 優(yōu)選地，所述突起部的外徑DS與支撐承載表面平均直徑DP之差大于5mm，并且甚至更優(yōu)選地大于10mm。
本發(fā)明還涉及一種包括根據(jù)本發(fā)明的輪輞的輪子，以及一種包括輪胎、環(huán)狀承載支撐、和包括本發(fā)明輪輞的輪子的輪胎/輪子組件。
最后，本發(fā)明涉及一種安裝輪胎/輪子組件的工藝，所述輪胎/輪子組件包括
包括輪輻和根據(jù)本發(fā)明的輪輞的輪子；承載支撐；以及輪胎，所述輪胎具有第一和第二胎圈，用于分別安裝在第一和第二輪輞座上；所述工藝包括以下步驟(A)將承載支撐裝入輪胎；(B)從第一輪輞座側(cè)將第二胎圈和承載支撐設(shè)置在輪輞上；(C)將第二胎圈裝到支撐承載表面上，并且將承載支撐嚙合在軸向位于支撐承載表面與第一輪輞座之間的周向槽中；(D)將承載支撐滑到支撐承載表面上；(E)將第一胎圈裝在第一輪輞座上、以及將第二胎圈裝在第二輪輞座上；所述工藝的特征在于，通過(guò)使承載支撐的對(duì)稱(chēng)軸相對(duì)輪輞的對(duì)稱(chēng)軸傾斜以使承載支撐越過(guò)界定第一輪輞座的突起部，從而使承載支撐被嚙合。


參考附圖的說(shuō)明，將可以更好地理解本發(fā)明。附圖中圖1表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的輪胎/輪子組件的局部立體圖；圖2是以子午截面示意性地表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的輪胎/輪子組件；圖3是以部分子午截面示意性地表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的輪輞和承載支撐；圖4到7是以部分子午截面示意性表示根據(jù)本發(fā)明的輪輞；
圖8表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的安裝工藝；圖9表示根據(jù)本發(fā)明的安裝工藝；以及圖10和11示意性表示在不同安裝步驟過(guò)程中輪輞和承載支撐的相對(duì)位置。
具體實(shí)施例方式
圖1以立體圖示意性地表示“PAX系統(tǒng)”型輪胎/輪子組件10的部分截面，輪胎/輪子組件包括具有輪輞21的輪子20、具有側(cè)壁31和胎冠32的輪胎30、以及承載支撐40。當(dāng)輪胎泄氣時(shí)，例如在被扎之后，運(yùn)載工具的重量導(dǎo)致側(cè)壁31彎曲，從而在輪胎30與路面之間的接觸區(qū)附近，胎冠32與承載環(huán)40接觸。
如圖1所示，承載支撐40不是實(shí)心的，而是具有復(fù)雜的幾何形狀，這是由于為了減小承載環(huán)40的重量，即相應(yīng)地減小滾動(dòng)組件10的重量而采取的措施造成的。
圖2以子午截面示意性表示“PAX系統(tǒng)”類(lèi)型的輪胎/輪子組件，包括輪子(由輪輞21和輪輻22形成)、輪胎30和承載支撐41。還表示出輪胎/輪子組件的旋轉(zhuǎn)軸1。
圖3以部分子午截面示意性表示“PAX系統(tǒng)”類(lèi)型的輪胎/輪子組件的輪輞22和承載支撐42。為了清楚，未示出輪胎30。輪輞22包括平均直徑不同的兩個(gè)輪輞座51和52。每個(gè)輪輞座51和52用于接收輪胎的胎圈。輪輞座51的母線具有軸向內(nèi)端512，它位于直徑為DI1的圓上，DI1大于軸向外端511所處的圓的直徑DE1。同樣，輪輞座52的母線具有軸向內(nèi)端522，它位于直徑為DI2的圓上，DI2大于軸向外端521所處的圓的直徑DE2。
輪輞22包括由平均直徑DP的大體回轉(zhuǎn)圓柱表面形成的支撐承載表面，支撐承載表面在兩個(gè)座51和52之間軸向延伸，并與承載支撐42緊密接觸。
座52的軸向內(nèi)側(cè)由突起部57，該突起部57的外徑DS明顯大于支撐承載表面的平均直徑DP。
輪輞22還包括安裝槽54，其平均直徑DM小于支撐承載表面的平均直徑DP。安裝槽54軸向上位于座52與支撐承載表面之間，其用于允許輪胎安裝。
最后，輪輞22包括減重槽55，用于減小輪輞的重量。
座51通過(guò)通常稱(chēng)為“座架”53的部分與減重槽55分開(kāi)，座架53基本是平均直徑DL的回轉(zhuǎn)圓柱面。為了通過(guò)在上面滑動(dòng)而安裝承載支撐42，座架53的直徑小于或等于支撐承載表面的直徑DP。
如上所述，在零壓力下的滾動(dòng)測(cè)試表明，當(dāng)諸如圖3所示的輪胎/輪子組件10受到很高作用力時(shí)可能出現(xiàn)脫圈輪胎30的胎圈可能穿過(guò)整個(gè)座架53、并落入減重槽55。本發(fā)明涉及使這種運(yùn)動(dòng)不可能出現(xiàn)的輪輞。
圖4以部分子午截面示意性表示根據(jù)本發(fā)明的這種輪輞23。座架53被突起部58代替，其直徑DS1明顯大于支撐承載表面56的直徑DP。在這種情況下，直徑DS1和DP之差為6mm。
根據(jù)本發(fā)明的輪輞23包括軸向上位于支撐承載表面56與突起部58之間的周向槽55，使支撐在安裝過(guò)程中越過(guò)所述突起部。周向槽55的軸向?qū)挾萀G適于使支撐在安裝時(shí)越過(guò)所述突起部。在這種情況下，軸向?qū)挾萀G大于支撐承載表面的軸向?qū)挾萀P。
圖5以部分子午截面示意性表示根據(jù)本發(fā)明的另一種輪輞24。該輪輞24的幾何形狀類(lèi)似于輪輞23。在所討論的二者之中，靠近輪輻22(見(jiàn)圖2)的座51的平均直徑小于座52的平均直徑。因此，對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的輪輞22，承載支撐可以通過(guò)座51安裝。
圖6以部分子午截面示意性表示根據(jù)本發(fā)明的第三輪輞25。與輪輞23和24不同，靠近輪輻22(見(jiàn)圖2)的座51的平均直徑大于座52的平均直徑。承載支撐因此通過(guò)座52安裝。輪輞25還具有安裝槽54，用于使輪胎較大直徑的胎圈從內(nèi)朝外越過(guò)座51。
圖6還表示出相對(duì)輪輞25定位充氣閥60。
圖7以部分子午截面示意性表示根據(jù)本發(fā)明的第四輪輞27。該輪輞與根據(jù)本發(fā)明的圖4到6的輪輞的區(qū)別在于，兩個(gè)座51和52的平均直徑相同。因此，承載支撐可以通過(guò)靠近槽55的座安裝，槽55足夠?qū)捯栽诎惭b時(shí)容納承載支撐。
圖8示意性表示根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的安裝工藝的步驟，其中的輪輞類(lèi)似于圖3的輪輞，并具有用于安裝輪胎30的安裝槽54。這些圖表示輪輞26、支撐46和輪胎30的胎圈61和62的相應(yīng)位置，輪輞安裝在水平旋轉(zhuǎn)軸上。為了簡(jiǎn)化，圖8(a)-(d)僅部分地顯示輪胎30。這些圖對(duì)應(yīng)于穿過(guò)輪輞旋轉(zhuǎn)軸的垂直平面中在旋轉(zhuǎn)軸上方的各個(gè)位置。
第一步(未圖示)是將支撐46裝入輪胎30中。美國(guó)專(zhuān)利5836366描述了這個(gè)裝入過(guò)程，并且此專(zhuān)利的圖1A、1B和1C圖示了此過(guò)程。此裝入過(guò)程是在支撐和/或輪胎變成橢圓形之后，或者在折疊支撐之后進(jìn)行的。
接著，將輪裝在一臺(tái)合適的安裝機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，此時(shí)旋轉(zhuǎn)軸是水平的，然后操作工將輪胎30的第二胎圈62以及承載支撐46裝在輪輞26上。這樣，輪胎30和支撐46處于圖8(a)所示的位置第二胎圈62處于(至少在圖示的區(qū)域中)安裝槽54中，支撐46滑動(dòng)到座架53周?chē)谝惶ト?1仍完全在輪輞26外側(cè)。
如圖8(b)所示，接著將工具70移動(dòng)到第一胎圈61下面，利用工具70的鉤72抓住第一胎圈61。
接著將工具70垂直移動(dòng)，直到壓力輥73的徑向下部到達(dá)支撐承載表面56上方。此位置表示在圖8(c)中。
如圖8(c)的箭頭所示，軸向移動(dòng)工具70，以便將壓力輥73直接作用在支撐46的端面上，同時(shí)使輪輞旋轉(zhuǎn)，輪胎和支撐也隨之旋轉(zhuǎn)。這可以使承載支撐46逐漸滑動(dòng)到支撐承載表面56。需要注意，胎圈61可以在此定位過(guò)程中自由地后退到鉤72上，由此大大減小了作用在輪胎30的胎冠上的彎曲應(yīng)力。
圖8(d)表示支撐46在支撐表面56上滑動(dòng)結(jié)束。支撐緊靠在突出部262上，支撐的突出部461嚙合在支撐表面56的槽261中。在此位置，工具70的限位部74緊靠輪輞26。
一旦支撐結(jié)束向支撐表面56上的滑動(dòng)，就將工具70軸向抽出，直到牽引力作用在胎圈62上，牽引力使胎圈62略微從安裝槽54的底部升起，并且在胎圈62與鄰近座52的突起部57的安裝槽壁之間形成一個(gè)自由空間541(見(jiàn)圖8(e))。接著，可以將安裝桿80插入此空間，以便將胎圈62從安裝槽54中取出，并將胎圈62放置在座52外側(cè)(見(jiàn)圖8(f))。
一旦插入安裝桿80并且胎圈62從安裝槽54脫出，則從鉤72上釋放胎圈61，并通過(guò)在旋轉(zhuǎn)輪輞時(shí)使輥73壓靠胎圈61而將胎圈61在第一座51上安裝到位(見(jiàn)圖8(f))。
一旦胎圈61安裝結(jié)束，則移動(dòng)并將工具70轉(zhuǎn)到另一邊，從而能通過(guò)在旋轉(zhuǎn)輪輞的同時(shí)由輥73推動(dòng)而將胎圈62裝在座52上(見(jiàn)圖8(g))。
輪胎30和支撐46因此完全在輪輞26上安裝到位(圖8(h))。
圖9表示根據(jù)本發(fā)明的安裝工藝的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例。圖9(a)到(h)對(duì)應(yīng)于輪輞28、支撐48和輪胎30的胎圈61和62在穿過(guò)輪輞旋轉(zhuǎn)軸的垂直平面上位于該旋轉(zhuǎn)軸上方的各個(gè)位置。
如同現(xiàn)有技術(shù)的工藝，第一步(未圖示)包括將支撐48裝入輪胎30。美國(guó)專(zhuān)利5836366描述了這個(gè)裝入過(guò)程，并且此專(zhuān)利的圖1A、1B和1C圖示了此過(guò)程。此裝入過(guò)程是在支撐和/或輪胎變成橢圓形之后，或者在折疊支撐之后進(jìn)行的。
接著，將輪裝在一臺(tái)合適的安裝機(jī)的旋轉(zhuǎn)軸上，此時(shí)旋轉(zhuǎn)軸是水平的，然后將輪胎30的第二胎圈62裝在支撐承載表面56上，在這種情況下通過(guò)使第二胎圈62前進(jìn)到鄰近第二輪輞座52的安裝槽54中。
與現(xiàn)有技術(shù)的工藝不同，突起部58阻止承載支撐48簡(jiǎn)單地滑到上面。因而，突起部58的存在使得必須修改安裝工藝。為了越過(guò)突起部58，承載支撐48的對(duì)稱(chēng)軸相對(duì)輪輞26的對(duì)稱(chēng)軸傾斜。此傾斜使承載支撐48在相當(dāng)有限的區(qū)域內(nèi)越過(guò)突起部58，并且局部地嵌入軸向處于支撐承載表面56與第一輪輞座51之間的周向槽55中。為了能容納承載支撐48，槽55的軸向?qū)挾缺仨氈辽俚扔诔休d支撐48的軸向?qū)挾取?br> 圖10表示根據(jù)本發(fā)明的工藝的這個(gè)階段。承載支撐47嚙合在輪輞27上，在截面100附近的區(qū)域中，支撐47已經(jīng)越過(guò)突起部58并已經(jīng)進(jìn)入軸向處于支撐承載表面56與第一輪輞座51之間的周向槽(截面100上的輪輞27和承載支撐47的截面是以虛線表示的)。在此區(qū)域以外(并且尤其是在圖10的底部)，承載支撐47未完全越過(guò)突起部58。圖11(a)以正視圖表示對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的另一輪輞29和承載支撐49的根據(jù)本發(fā)明的工藝的同一階段(為了清楚，未示出輪胎)。
通過(guò)在輪輞27旋轉(zhuǎn)的同時(shí)對(duì)支撐47的側(cè)面部分471局部施加壓力，可以迫使支撐47在整個(gè)輪輞27的周向越過(guò)此突起部。圖11(b)表示在此操作之后得到的輪輞29和支撐49的結(jié)構(gòu)。由于承載支撐49的內(nèi)徑大于其所位于的槽的平均直徑，支撐49的對(duì)稱(chēng)軸在此階段并不與輪輞29的對(duì)稱(chēng)軸重合。
如圖9(b)所示，接著將工具70移動(dòng)到第一胎圈61下面，利用工具70的鉤72抓住第一胎圈61。
接著垂直移動(dòng)工具70，直到輥73的徑向下部位于突起部58上方。此位置表示在圖9(c)。
如圖9(c)的箭頭所示，工具70被軸向移動(dòng)，以便將壓力輥73直接作用在支撐48的端面上，同時(shí)使輪輞旋轉(zhuǎn)，輪胎和支撐也隨之旋轉(zhuǎn)。由于槽55在第二座一側(cè)由斜面限定，因此承載支撐48逐漸向上移動(dòng)，直到支撐48的對(duì)稱(chēng)軸與輪輞28的對(duì)稱(chēng)軸重合。接著，可以將承載支撐48逐漸滑動(dòng)到支撐承載表面56上。
圖9(d)表示支撐48在支撐表面56上滑動(dòng)結(jié)束。支撐緊靠在突出部282上，支撐的突出部481嚙合在支撐表面56的槽281中。在此位置，工具70的限位部74緊靠輪輞26。圖11(c)表示在此操作之后得到的輪輞29和支撐49的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的工藝的其余步驟(圖9(e)到(h))與現(xiàn)有技術(shù)的工藝相同。
權(quán)利要求
1.一種運(yùn)載工具回轉(zhuǎn)輪輞(23-29)，用于安裝輪胎(30)和環(huán)狀承載支撐(40；42；46-49)，所述承載支撐能在輪胎充氣壓力損失時(shí)支撐輪胎胎面，所述輪輞包括第一輪輞座(51)和第二輪輞座(52)，每個(gè)輪輞座用于容納輪胎胎圈(61，62)，每個(gè)輪輞座具有母線，母線軸向內(nèi)端(512，522)位于直徑為DI的圓上，所述直徑DI大于軸向外端(511，521)所處的圓的直徑DE；支撐承載表面(56)，所述支撐承載表面由在兩個(gè)輪輞座之間軸向延伸的、平均直徑為DP的至少一個(gè)大體圓柱回轉(zhuǎn)面形成，并且用于與承載支撐緊密接觸；軸向位于支撐承載表面與第一輪輞座(51)之間的周向槽(55)；所述輪輞的特征在于，第一輪輞座(51)在軸向內(nèi)側(cè)由突起部(58)界定，突起部(58)的外徑DS大于支撐承載表面的平均直徑DP，并且軸向位于支撐承載表面與所述突起部之間的周向槽(55)的軸向?qū)挾萀G適于使所述承載支撐越過(guò)所述突起部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪輞，其特征在于，所述第一輪輞座(51)的平均直徑小于所述第二輪輞座(52)的平均直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的輪輞，其特征在于，軸向位于支撐承載表面與在軸向內(nèi)側(cè)界定較小直徑輪輞座的突起部之間的周向槽(55)的軸向?qū)挾萀G等于或大于支撐承載表面的軸向?qū)挾萀P。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的輪輞，其特征在于，所述突起部(58)的外徑與支撐承載表面(56)的平均直徑DP之差大于5mm。
5.一種輪子，所述輪子包括根據(jù)上述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的輪輞。
6.一種輪胎/輪子組件，所述輪胎/輪子組件包括輪胎(30)、環(huán)狀承載支撐(40；42；46-49)、以及根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪子。
7.一種安裝輪胎/輪子組件的工藝，所述輪胎/輪子組件包括輪子，所述輪子包括輪輻(22)和根據(jù)權(quán)利要求1到4任一項(xiàng)所述的輪輞(23-29)；承載支撐(40；42；46-49)；以及輪胎(30)，所述輪胎具有用于分別安裝在第一輪輞座(51)和第二輪輞座(52)上的第一胎圈(61)和第二胎圈(62)；所述工藝包括以下步驟(A)將承載支撐裝入輪胎；(B)從第一輪輞座側(cè)將第二胎圈以及承載支撐設(shè)置在輪輞上；(C)將第二胎圈裝到支撐承載表面上，并且使承載支撐嚙合在軸向位于支撐承載表面(56)與第一輪輞座之間的周向槽(55)中；(D)將承載支撐滑到支撐承載表面上；(E)將第一胎圈裝在第一輪輞座上、以及將第二胎圈裝在第二輪輞座上；其中，通過(guò)使承載支撐的對(duì)稱(chēng)軸相對(duì)輪輞(1)的對(duì)稱(chēng)軸傾斜以使承載支撐越過(guò)界定第一輪輞座的突起部(58)，從而使承載支撐被嚙合。
全文摘要
一種運(yùn)載工具回轉(zhuǎn)輪輞(23－29)，用于安裝輪胎(30)和環(huán)狀承載支撐(40；42；46－49)，所述承載支撐能在輪胎充氣壓力損失時(shí)支撐輪胎胎面，所述輪輞包括(i)第一輪輞座(51)和第二輪輞座(52)，每個(gè)輪輞座用于容納輪胎胎圈(61，62)，每個(gè)輪輞座具有母線，母線軸向內(nèi)端(512，522)位于直徑為D
文檔編號(hào)B60C25/05GK101058290SQ200710096599
公開(kāi)日2007年10月24日 申請(qǐng)日期2007年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月21日
發(fā)明者米歇兒·瑪萊韋爾涅 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份公司