CN1642760A - 具有浅轮辋的组合式车轮 - Google Patents

Abstract

本车轮部件安装了一个具有两个胎圈(24，26)的充气轮胎。本车轮部件包括一个轮辐(28)，轮辐内有一个安装轮毂用中心装置(30)和一个外围边缘。车轮部件还包括一个固定在外围边缘(34)上的轮辋(12)。轮辋上有第一轮胎安装面和第二轮胎安装面(36，38)，以及一个用于将第一轮胎安装面和第二轮胎安装面隔开的轮辋槽(40)。第一轮辋凸缘(48)和第二轮辋凸缘(50)分别固定在第一轮胎安装面和第二轮胎安装面上，第一轮辋凸缘和第二轮辋凸缘以小于或等于三十度的角度分别从第一轮胎安装面和第二轮胎安装面上延伸出来。车轮部件还包括通过车轮部件的平面轮辋凸缘与轮胎相作用的防脱位装置。支撑瘪轮胎转动装置(62)，包括一个与内胎相连接的内轮辋，其又与轮胎的内胎体表面连接。

Description

具有浅轮辋的组合式车轮

技术领域

本发明涉及用于机动车的车轮，尤其涉及的车轮具有与轮胎的大部分接触的轮辋。

技术背景

最近五十年，三种主要的创新显著改变了轮胎技术，包括轮胎转变成径向帘布层结构，无内胎轮胎使用性增强和相对于先前使用的轮胎具有较低纵横比轮胎的普及。

使用径向帘布层结构的轮胎有一个单层的胎体，胎体由径向的定向帘线制成，帘线由位于胎面下的钢丝带固定。无内胎轮胎是没有内胎的轮胎，当其安装在车轮上时，可以达到密封效果。轮胎纵横比，或轮胎侧壁高度与宽度比的降低，全面优化了子午线轮胎的性能且增强了汽车的设计风格。这些创新的成果产生了具有非凡耐久性，低燃料损耗和优良操作特性的子午线轮胎。

然而，不利因素仍会对子午线轮胎产生影响。例如，低纵横比轮胎的特点是侧壁高度低以至于产生了不符合要求的纵向弹性等。例如，恶劣的路面条件会从轮胎通过车轮部件直接对机动车产生影响。较重的胎面由柔软的胎体支撑，胎面反复变形造成了有害的震动，这是当前的子午线轮胎产生路面噪音的原因。除此之外，轮胎脱位，即在急转弯时或在剧烈转弯力作用下的轮胎脱位，仍是一个至关重要的问题。

爆胎是另一个对子午线轮胎产生不利影响主要不便。据估计，美国每天发生70,000件爆胎事故。通常造成爆胎的原因包括外界物体刺破轮胎，粗心驾驶，轮胎老化，撞击路缘，有缺陷气门，脱位的轮胎边，轮辋陋隙，以及在障碍物上行使或穿越坑凹的路面。尽管近几年许多支撑瘪轮胎转动装置得到发展，但是在全球汽车工业领域没有一个该系统被大量应用。因此，需要一个解决子午线轮胎上述不便方面的方案。

发明内容

车轮部件上安装了具有两个胎圈的充气轮胎。车轮部件包括一个轮辐，轮辐内有一个安装轮毂用中心装置和一个外围边缘。车轮部件还包括一个固定在外围边缘上的轮辋。轮辋具有第一轮胎安装面和第二轮胎安装面以及一个将第一轮胎安装面和第二轮胎安装表面隔开的轮辋槽。第一轮辋凸缘和第二轮辋凸缘分别固定在第一轮胎安装面和第二轮胎安装面上，每个轮辋凸缘以小于或等于三十度的角度从其对应轮胎安装面上延伸出来。

附图说明

参考以下说明书的详细描述并参考附图，将有助于更好理解本发明的优点。

图1是本发明实施例的部件分解透视图。

图2是本发明实施例的安装在钢车轮上的轮胎侧剖面图。

图3是本发明实施例的安装在铝车轮上的轮胎的部分侧剖面图。

图4是轮辋凸缘上具有一个螺纹孔的发明实施例的部分侧剖面图。

图5是大直径螺栓插入到轮辋轮缘的螺纹孔内的发明实施例的部分侧剖面图。

图6是大直径螺栓拧紧到轮辋凸缘上的螺纹孔的本发明实施例的部分侧剖面图。

图7是具有支撑瘪轮胎转动装置的本发明实施例侧面图。

图8至图10是轮胎存在潜在的漏气状态的不同情况的侧剖面图。

具体实施方式

参见图1，图2和图3，轮胎10安装在车轮部件14的轮辋12上。轮胎10包括胎面16和两个侧壁18，20。轮胎10内部有内胎体面22。内胎体面22是轮胎10内部的表面，并与胎面16相对。更具体而言，胎面16与内断面或表面22是轮胎10的相同间隔壁或表面的对立侧面。内胎体面22，侧壁18和20以及轮辋12一并围成轮胎10的内部空间23。

侧壁18和20上分别有胎圈24和26。胎圈24和26环绕轮胎10的整个内部直径延伸。虽然在图上没有表示，胎圈24和26包括一圈延伸出来的线。线圈不能拉伸，因此在压力作用下可以限制轮胎10变得比轮辋12的凸缘宽。

车轮部件14上包括轮辐28。轮辐28内包括一个安装轮毂用中心装置30。安装轮毂用中心装置30安装在机动车的轮毂上，图中也未表示，安装轮毂用中心装置30特别有数个贯穿孔32用于安装扁尾柱螺栓和/或扁尾螺母以将车轮部件14固定在机动车的轮毂上。

轮辐28延伸出至外围边缘34。外围边缘34设计成圆形，这一点本技术领域中的技术人员能够理解到。

轮辋12固定到外围边缘34上。在优选实施例中，轮辋12和轮辐28可以制造成一个整体结构，如制造一个铝车轮，见图3。或者在另一个实施例中，轮辋12和轮辐28可以做成单独部件，根据制造车轮使用的金属，通过众所周知的焊接程序或其他方法将它们连接起来。图2所示为标准钢车轮结构。

轮辋12上有第一和第二轮胎安装面36和38。轮胎安装面36和38延伸正交于轮辐28。当轮胎10充气且安装在车轮部件14上时，胎圈24和26将会紧贴且啮合于轮胎安装面36和38。如图所示实施例中，轮胎安装面36和38的延伸过相应的平面，与轮胎10的行驶平面成大约5度角。

轮辋槽40将轮胎安装面36和38隔开。轮辋槽40被一个底面42和两个侧面44和46包围。底面42是固定在轮辐28的外围边缘34上的结构。正相对的两部分胎圈24和26可以沿着固定的轮辋12滑动，并允许胎圈24和26能暂时置于轮辋槽40内。因此，轮辋槽40在车轮部件14中的结构允许车轮部件14是一个没有可移除部件的整体结构。换言之，车轮部件14是单一结构，因为轮辋槽40允许轮胎10安装在其上，而不需要改造、改变或损害车轮部件14的组成。

车轮部件14的轮辋12还包括第一和第二轮辋凸缘48和50。轮辋轮缘48和50分别固定在轮胎安装面36和38上。与胎圈24和26邻接的侧壁18和20安装在轮辋凸缘48和50上。轮辋凸缘48和50以小于或等于30度的角度从轮胎安装面36和38延伸出来。图中所示的优选实施例中，轮辋凸缘48和50与轮胎安装面36和38之间的相对一个水平面夹角在20度至30度的范围之内，优选25度角。然而，这个角度取决于轮胎10的胎体线(图中未表示)。浅的轮辋凸缘48和50提高了以低纵横比为特征的轮胎10的纵向弹性，并提高轮胎10的全面性能，即使是低纵横比的轮胎10。

如上所述，轮辋12包括轮胎安装面36和38以及轮辋凸缘48和50，形成了一个在车轮部件14中产生强度的整体结构。

车轮部件14还包括一个防脱位装置52，如图4至图6所示。车轮部件14上有数个防脱位装置52，沿着第一和第二轮辋凸缘48和50等距离依次隔开。防脱位装置52防止轮胎10从车轮部件14上脱位。这对于车轮部件14特别有益，本车轮部件14包括从其中心以相对较小角度延伸出的轮辋凸缘48和50。

每个防脱位装置52包括一个全部贯穿轮辋凸缘48和50的孔54。在优选实施例中，孔54具有螺纹。螺栓56可以安装入螺纹孔54中，螺栓56通过螺纹与螺纹孔54紧密啮合，且旋紧直至其与轮辋凸缘48和50，即轮胎10的低侧面18和20的外部表面基本齐平，如图6所示。

粘合剂58涂在螺栓56的内表面60上。当螺栓56旋紧至轮辋轮缘48和50中时，粘合剂58在内表面60和轮胎10的侧面18和20之间压平。粘合剂58将螺栓56密封地固定在轮胎10上，防止轮胎10从车轮部件14上脱位。粘合剂58防止螺栓56从孔54中旋转脱出，螺栓56在孔54中的螺纹啮合防止轮胎10在轴向上将螺栓56从孔54中移动出来。

为了将轮胎10从车轮部件14上卸下，需要将一个长臂扳手，即六角扳手插入与扁尾螺母相似的螺栓56上的孔径中，图中未示。长臂扳手产生的瞬时扭矩足以克服粘合剂58，使螺栓56从轮胎侧壁18和20分开。当螺栓56再次固定到车轮部件14上时，可以在螺栓56的内表面60上另外涂抹粘合剂58。

参见图7至图11上的支撑瘪轮胎转动装置62。在几何学方面，当轮胎10丧失了内部的气压而成为无法转动的状态，即瘪胎，支撑瘪轮胎转动装置62为轮胎10的胎面16提供支持。在机械方面，支撑瘪轮胎转动装置62保护侧壁18和20免遭倒塌。如本领域的专业技术人员所知，在瘪胎状态下转动的轮胎10的最终损坏，是由于作用在相互倒塌的以及在轮辋凸缘48、50和路面之间的挤压的侧壁18和20上压力、应力和摩擦造成的。

支撑瘪轮胎转动装置62包括一个内轮辋64。内轮辋64于第一和第二端部66和68之间延伸。端部66和68分别包括轮缘70和72。内轮辋64的总宽度由轮胎10的几何形状决定。

内轮辋64还包括一个槽74。槽74沿着内轮辋64的部分长度方向延伸，位置与轮辋12的轮辋槽40校准。槽74有两个作用：第一，槽74加固内轮辋64；第二，槽74将内胎78置中于内轮辋64上，这一点将随后讨论。当轮胎10内的压力减小到无法转动的程度，槽74可以与轮辋槽40啮合以便阻止内轮辋64和车轮部件14有偏差。轮辋12和64的校准，有助于在瘪胎和低气压转动的状态下仍保持轮胎在车轮部件14上。

气门装置76安装在槽74内穿过内胎78。气门装置76可以是一个传统的阀杆。或者另一方面，气门装置76可以是一种能够自行粘合密封材料。当针状物从气门装置上移除时，其可以自行密闭。

支撑瘪轮胎转动装置62还包括内胎78。内胎78与轮胎10的胎体由同种材料制成。内胎78与内轮辋64粘结，它们之间沿着内轮辋64的整个表面延伸。

内胎78还与轮胎10的内断面或表面22粘结。通过将内胎78与内断面或表面22和内轮辋64粘结，消除了内胎78与轮胎10之间的滑动。当转动轮胎10的胎面16与行驶面接触时，轮胎10的结构产生很大变形。籍此，改变了轮胎组件之间的相对速度。

所以，粘结不牢固的轮胎组件之间会产生滑动。事实上，对于一个标准的轮胎10，仅在胎面16的表面和行驶面之间产生了实际的滑动。产生的摩擦力是形成胎面16磨损的直接原因。将内胎78粘结到轮胎10基本上减小了内胎78的磨损，延长了其寿命。这种情况下，没有破坏轮胎10的整体性且轮胎10内部的气压保持不变。如果钉子80的长度将足以穿透内胎78，特别是，当内胎78已经丧失了气压，内轮辋64防止钉子80更深程度的穿刺，因此保护了轮胎10的整体性。

参见图9，凹槽82使钉子83从轮胎10上改变了方向。此外，当第二个钉子85穿透了内胎78，内轮辋64防止钉子85刺入轮胎10的内部，保护了轮胎10的内部，使其免于瘪胎。换言之，即使钉子85扎到胎面16上，仍能保持轮胎10的完整性。

图10中当钉子84刺穿了轮胎10，但没有刺入内胎78，内胎78中的气压能够得到维持以允许机动车辆继续在路面上行驶直至能修补轮胎10。

图8表示了内胎78的另一个实施例。在实施例中，内胎78包括加固的侧壁贴附物86。在轮胎78瘪胎时，加固的侧壁贴附物86增强了阻止车胎穿孔的抵制力，并避免晃动。

本发明以附图的方式进行说明，使用的术语意为描述性语言而不是限定性词语。

可以根据以上所述对本发明做出许多修改和变更。因此，在所附权利要求书范围之内，除了特别说明的以外，本发明可以实施。

Claims (18)

1.具有两个胎圈的充气轮胎的车轮部件，本车轮部件包括：

一个轮辐，轮辐内有一个安装轮毂用中心装置和一个外围边缘；

一个固定在外围边缘上的轮辋，所述轮辋上有第一轮胎安装面和第二轮胎安装面，以及一个用于将第一轮胎安装面和第二轮胎安装面隔开的轮辋槽；

第一轮辋凸缘和第二轮辋凸缘分别固定在第一轮胎安装面和第二轮胎安装面上，第一轮辋凸缘和第二轮辋凸缘以小于或等于三十度的角度分别从第一轮胎安装面和第二轮胎安装面上延伸出来。

2.如权利要求1所述的车轮部件，其中轮辋以及第一、第二轮辋凸缘是一个整体结构。

3.如权利要求2所述的车轮部件，其中第一、第二轮辋凸缘从第一轮胎安装面和第二轮胎安装面上以小于或等于25度的角度延伸出来。

4.如权利要求3所述的车轮部件，其中第一、第二轮胎安装面以与车轮部件旋转轴大约成5度角延伸出来。

5.如权利要求4所述的车轮部件，其中第一、第二轮辋凸缘包括数个防脱位装置，以防止胎圈从所述车轮部件上脱离开。

6.如权利要求5所述的车轮部件，其中数个防脱位装置上有粘合剂以将每个防脱位装置粘接到轮胎上。

7.具有两个胎圈和两个侧壁的充气轮胎的车轮部件，本车轮部件包括：

一个轮辐，轮辐内有一个安装轮毂用中心装置和一个外围边缘；

一个固定在外围边缘上的轮辋，所述轮辋上有第一轮胎安装面和第二轮胎安装面，以及一个用于将第一轮胎安装面和第二轮胎安装面隔开的轮辋槽；

第一轮辋凸缘和第二轮辋凸缘分别固定在第一轮胎安装面和第二轮胎安装面上，第一轮辋凸缘和第二轮辋凸缘以小于或等于三十度的角度分别从第一轮胎安装面和第二轮胎安装面上延伸出来；和

数个防脱位装置延伸穿过第一、第二轮辋凸缘以防止胎圈从上述车轮部件上脱离开。

8.如权利要求7所述的车轮部件，其中每个防脱位装置上有一个穿过上述轮辋凸缘的孔。

9.如权利要求8所述的车轮部件，其中每个防脱位装置包括一个插入上述孔的螺栓。

10.如权利要求9所述的车轮部件，其中上述螺栓以螺纹方式与上述孔啮合。

11.如权利要求10所述的车轮部件，其中上述防脱位装置包括一个在上述螺栓和轮胎侧壁之间的粘合剂层，以将轮胎固定到上述车轮部件上。

12.支撑瘪轮胎转动装置，用于车轮和具有一个胎面，两个侧壁以及一个内胎体面的充气轮胎，本支撑瘪轮胎转动装置包括：

一个内胎，其外表面与充气轮胎内断面粘合；和

一个内轮辋，其与内胎粘合且与内断面相对，当充气轮胎内的气压减小到不能转动状态时，所述内轮辋与车轮轮辋紧贴面邻接。

13.如权利要求12所述的支撑瘪轮胎转动装置，其中上述内轮辋在第一端部和第二端部之间延伸。

14.如权利要求13所述的支撑瘪轮胎转动装置，其中上述内轮辋包括一个固定到第一端部和第二端部的外围凸缘。

15.如权利要求14所述的支撑瘪轮胎转动装置，其中上述内轮辋的预先规定长度小于车轮的长度。

16.如权利要求15所述的支撑瘪轮胎转动装置，其中上述内轮辋包括一个槽，当充气轮胎的气压减小到无法转动状态时，槽与车轮的轮辋槽啮合。

17.如权利要求16所述的支撑瘪轮胎转动装置，包括一个安装在上述槽内的气门。

18.如权利要求17所述的支撑瘪轮胎转动装置，其中上述内胎包括用于加固内胎的辅助性侧壁贴附物。

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