專利名稱：機動車車輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于在地面上支承車輛并使其運動的車輪。本發(fā)明特別是要替換用在重載的傳統(tǒng)的充氣輪胎和輪輞。此時車輛是在對傳統(tǒng)的充氣輪胎具有導(dǎo)致其過早報廢的惡劣的和腐蝕性的環(huán)境下工作。
一般用于機動車的車輪有各種不同的類型，具有充氣的或充注其他流體的輪胎的車輪具有重要的固有減振特性，而那些裝有簡單的彈性“實心”輪胎的車輪其減振特性是較差的。
為了保護重載車輛、其上的操作者以及其上的載荷，多數(shù)情況應(yīng)用充注氣體或流體的輪胎的車輪。這種輪胎造價昂貴且使用壽命較短，影響其使用壽命的因素包括由于它們可能在其上使用的惡劣和具有腐蝕性的自然條件引起的機械損壞，以及可能出現(xiàn)礦物油泄漏到輪胎的工作表面上進而使輪胎胎體和耐磨表面的彈性材料退化。
在這些場合使用彈性“實心”輪胎，車輛的綜合行駛平順性往往是很糟糕的，以致引起對車輛、其上的操作者或載荷的傷害或損壞。
對于上述問題的解決方案包括提供本身具有整體減振與彈跳特性的實心輪胎的車輪。此種車輪在過去已被提出，包括在剛性的攜帶輪胎的外輪輞與內(nèi)輪轂之間設(shè)置各種結(jié)構(gòu)的彈性元件。就本申請人的觀點而言，在上述車輪的正常使用過程中，上述結(jié)構(gòu)在處理作用在所述彈性元件上的應(yīng)力和剪力方面無法令人滿意。
在不帶有特定懸掛的車輛中使用的傳統(tǒng)充氣輪胎的特性是指可承受車輛質(zhì)量的能力和提供給車輛牽引力的能力并具有減振的優(yōu)點。在傳統(tǒng)的充氣輪胎中，耐磨表面和胎體結(jié)合起來共同提供上述的特性。
本發(fā)明的目的就是提供一種新的具有上述同樣特性的車輪，它將耐磨表面與懸掛/減振部件分離開。
根據(jù)本發(fā)明的車輪，它包括一中心輪轂，和由一些彈性支承組件支承在所述輪轂上的一般為環(huán)狀的剛性外輪輞，所述彈性支承組件在所述輪轂與輪輞之間延伸，所述車輪的特征在于，所述的每個支承組件包括至少由相對的基本上同軸線的第一和第二支承件定位的適當(dāng)彈性材料元件的一部分，所述第一支承件呈杯形結(jié)構(gòu)并與所述元件一端的相應(yīng)成形表面相配合，所述第二支承件相對其自身的軸線呈對稱圓錐形結(jié)構(gòu)，并插入和配合所述元件的相應(yīng)成形槽。
此外，根據(jù)本發(fā)明，所述的彈性元件具有一通孔，而所述的槽構(gòu)成該孔的一部分。
還有，根據(jù)本發(fā)明，所述的彈性元件在繞所述孔的軸線的橫剖面內(nèi)的形狀是基本對稱的。
還有，根據(jù)本發(fā)明，所述第一支承件和相應(yīng)的成形表面均為截錐形。
還有，根據(jù)本發(fā)明，所述的第二支承件和相應(yīng)的成形表面均為截錐形。
還有，根據(jù)本發(fā)明，所述第一和第二支承件以及所述彈性元件的相應(yīng)成形表面的錐角為60°至120°之間。
還有，根據(jù)本發(fā)明，所述錐角約為90°。
更進一步，根據(jù)本發(fā)明，所述彈性元件在所述第一和第二支承件之間被予先壓縮。
還有，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述彈性元件為環(huán)形結(jié)構(gòu)。
還有，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述彈性元件當(dāng)沿其軸線方向觀察時為矩形。
還有，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述彈性元件當(dāng)沿其軸線方面觀察時為橢圓形。
還有，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述彈性元件當(dāng)沿其軸線方向觀察時為卵形。
還有，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述彈性元件當(dāng)沿其軸線方向觀察時為多邊形。
還有，根據(jù)本發(fā)明，通過所述彈性元件的一部分的剖面可以是正多邊形，最好是正方形，或者可以是圓形的。
還有，根據(jù)本發(fā)明，所述的一個支承件相對于輪轂安裝而另一支承件相對于輪輞安裝。
還有，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述的整個彈性元件實質(zhì)上是由所述第一和第二支承件來定位的。
還有，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述的彈性組件，包括一對背對背地成一體的結(jié)構(gòu)的第二支承件，其每個均位于一彈性元件的槽中，以及在所述組件的每側(cè)各一個的兩個第一支承件。
還有，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，所述組件的軸線可以相對于車輪軸線徑向布置。
還有，根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述組件的軸線可以與車輪軸線的至少一個同心圓相切。
還有，根據(jù)本發(fā)明，所述輪轂具有用于將車輪安裝到軸上或類似件上的安裝裝置，該安裝裝置可能包括適當(dāng)?shù)妮S承。
還有，根據(jù)本發(fā)明，所述車輪包括至少一個輪胎段總成，它安裝在所述環(huán)狀輪輞上，一些分段的輪胎部件圍繞所述輪輞的周緣首尾連結(jié)構(gòu)成一環(huán)。
還有，根據(jù)本發(fā)明，所述分段的輪胎組件件是彈性材料的。
本發(fā)明還提供如所限定的支承組件。
本發(fā)明還提供如所限定的彈性元件。
本發(fā)明還提供如所限定的輪胎段總成。
下面參照相應(yīng)的附圖用舉例的方式描述本發(fā)明的各種實施例如下

圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的車輪的正視圖。
圖2為所述第一實施例的車輪的彈性支承裝置、可拆的輪胎段總成以及相連接部分的放大了細(xì)節(jié)的正視圖。
圖3為相對于圖2成90°方向觀察彈性支承裝置的剖視圖。
圖4本發(fā)明彈性裝置的部件分解圖。
圖5為一種可替換的彈性支承裝置的剖視圖。
圖6a，6b，6c和6d為可替換的彈性元件的平面圖。
圖7為根據(jù)本發(fā)明的第二實施例的車輪的正視圖。
圖1至4中所示的本發(fā)明的第一實施例中，提供了車輪(1)，它主要適用于重載、越野車輛，這種車輛在惡劣的并具有腐蝕性的條件下工作，如地下無軌采礦條件。
車輪(1)具有一中心輪轂(2)，該輪轂(2)包括一具有圓形中心通孔(4)的八角形的鋼的中央板(3)。該孔(4)最好能容納軸承和/或其他安裝裝置，以使車輪安裝到一適當(dāng)?shù)妮嗇灪?或軸上。所述中心輪轂(2)的周緣上具有連續(xù)的八角形凸緣，該凸緣的平面作為底板(5)來支承彈性支承裝置(6)。
每個底板(5)由一對間隔設(shè)置的支撐板(7)來增強，該板(7)從其緊靠孔(4)的一側(cè)延伸到中央板(3)的相鄰面。
具有八角形結(jié)構(gòu)的環(huán)狀剛性外輪輞(8)由八個環(huán)狀彈性支承裝置(6)安裝到中心輪轂(2)上。該環(huán)狀外輪輞(8)用于將八個輪胎段總成(9)安裝并定位，它們一起構(gòu)成一連續(xù)的車輪輪胎。
每個分段的輪胎總成(9)具有連接到安裝裝置的支承墊(11)上的弧形彈性元件(10)，所述支承墊(11)具有一彎曲板(12)和一平的背板(13)。該背板(13)用螺栓來固定相應(yīng)的環(huán)狀外輪輞(8)。
再來看所述彈性裝置(6)，特別是圖4，可知，所述的這些裝置(6)的每個均有一環(huán)狀彈性支承元件(14)，其橫剖面的結(jié)構(gòu)是這樣一對正方形的結(jié)構(gòu)，所述正方形的夾角的對角線排列在與所述彈性支承裝置(6)的中心軸平行的和垂直的兩個平面內(nèi)。
所述彈性支承元件(14)定位在一個形式為盤狀杯形支承部件(15)的第一支承件中，所述杯形部件(15)固定到一凸緣底板(5)上并具有相對于所述裝置軸線的垂直方向成45°錐角的支承面(16)。該部件(15)支承著所述彈性支承元件(14)的外表面(17)。
所述彈性支承元件的相對內(nèi)表面(18)由一個形式為截錐形支承部件(19)的第二支承件來支承，所述部件(19)被固定到八邊形外輪輞(8)的相應(yīng)的平面部分(20)之內(nèi)。
我們應(yīng)該知道，在車輪的裝配過程中，所述彈性元件被予先壓縮著設(shè)置在所述的支承部件之間。
我們將很容易地體會到，彈性支承裝置(6)的構(gòu)造和結(jié)構(gòu)提供抗壓彈性力，由此使車輪帶有其自身固有的減振或彈簧特性，以便承受施加到車輪上的外載荷。作用在車輪上的這些外載荷是由靜的和動的徑向載荷共同產(chǎn)生的、由車輛的牽引力和制動力產(chǎn)生的扭矩、以及當(dāng)車輪位于非水平的或不平坦的路面或處于運動的狀態(tài)時所形成的側(cè)向載荷。所述彈性支承裝置(6)的結(jié)構(gòu)是這樣的以致于所述杯形支承部件(15)和截錐形支承部件(19)夾持著彈性支承元件(14)從而將作用在該元件上的力以壓力的形式而不是以剪切力或拉伸力的形式集結(jié)。
更進一步，由增加組合的方式所述彈性支承元件(14)的固有特性可以這樣變化，從而調(diào)節(jié)該材料的彈簧剛度，并具有緩沖特性。
圖6a，6b，6c和6d示出所述彈性元件的可替換的結(jié)構(gòu)形式，其中所描述的元件是多邊形的(八邊形的)、橢圓的、卵形的和矩形的。
圖7以圖解的形式表示根據(jù)本發(fā)明的可替換的車輪。車輪(31)具有一外輪輞(32)，該輪輞(32)具有四個向內(nèi)伸出的一般為楔形構(gòu)造的構(gòu)件(33)。這些構(gòu)件(33)具有方向相對的安裝面(34)，該安裝面(34)位于所述輪輞的半徑上。
車輪的中心輪轂(35)包括一中央圓形部分，從該部分伸出四個一般為楔形的構(gòu)件(36)，該構(gòu)件(36)設(shè)置在相鄰的構(gòu)件(33)之間的空間(37)內(nèi)。
輪轂構(gòu)件(36)包括方向相對的表面(38)，該表面(38)基本上與構(gòu)件(33)的面(34)平行。
安裝在所述伸出構(gòu)件(33)和(36)上的一對相對的表面(34)和(38)之間的是相應(yīng)的彈性支承裝置(39)，該裝置與前已述及的第一實施例的相應(yīng)部分的結(jié)構(gòu)相同，為此，將不對其予以任何詳細(xì)的描述。這些支承裝置(39)的軸線與相對于車輪軸線的同心圓相切。
可以予見，這種結(jié)構(gòu)的車輪將以完全相同的方式用于其他的實施例。
圖5表示一可替換的彈性支承裝置。
該裝置(41)主要包括兩個如圖1至4的所示支承裝置，并用背對背設(shè)置的兩個截錐形支承部件(19)相互構(gòu)成一整體，其每一個均支承一彈性元件(14)。所述的兩個元件(14)由一徑向延伸的墊圈(42)分隔開，該墊圈(42)位于兩個截錐形支承部件(19)的底平面。而該裝置的每一側(cè)均有一杯形支承部件(15)。
本發(fā)明所提供車輪，其彈性輪胎段總成可以被單獨地改變和替換，并且也不會出現(xiàn)有害的充氣輪胎的特性，同時具有足夠的減振特性。
權(quán)利要求
1.一種車輪，它包括一中心輪轂和由一些彈性支承組件支承在所述輪轂上的一般為環(huán)狀的剛性外輪輞，所述彈性支承組件在所述輪轂與輪輞之間延伸，所述車輪的特征在于，所述的每個支承組件包括至少由相對的基本上同軸線的第一和第二支承件定位的適當(dāng)彈性材料元件的一部分，所述第一支承件呈杯形結(jié)構(gòu)并與所述元件一端的相應(yīng)成形表面相配合，所述第二支承件相對其自身的，軸線呈對稱圓錐形結(jié)構(gòu)，并插入和配合所述元件的相應(yīng)成形槽。
2.如權(quán)利要求1所述的車輪，其特征在于，所述的彈性元件具有一通孔，而所述的槽構(gòu)成該孔的一部分。
3.如權(quán)利要求1所述的車輪，其特征在于，所述彈性元件在繞所述孔的軸線的橫剖面內(nèi)的形狀是基本對稱的。
4.如權(quán)利要求書1所述的車輪，其特征在于，所述第一支承件和相應(yīng)的彈性元件的成形表面均為截錐形。
5.如權(quán)利要求4所述的車輪，其特征在于，所述第二支承件和相應(yīng)的彈性元件的形表面均為截錐形。
6.如權(quán)利要求5所述的車輪，其特征在于，所述第一和第二支承件以及所述彈性元件的相應(yīng)成形表面的錐角為60°至120°之間。
7.如權(quán)利要求6所述的車輪，其特征在于，所述的錐角改為90°。
8.如權(quán)利要求1所述的車輪，其特征在于，所述彈性元件在第一和第二支承件之間被予先壓縮。
9.如權(quán)利要求1所述車輪，其特征在于，所述彈性元件為環(huán)形結(jié)構(gòu)。
10.如權(quán)利要求1所述的車輪，其特征在于，所述彈性元件當(dāng)沿其軸線方向觀察時為矩形。
11.如權(quán)利要求1所述車輪，其特征在于，所述彈性元件當(dāng)沿其軸線方向觀察時為橢圓形。
12.如權(quán)利要求1所述車輪，其特征在于，所述彈性元件當(dāng)沿其軸線方向觀察時為卵形。
13.如權(quán)利要求1所述車輪，其特征在于，所述彈性元件當(dāng)沿其軸線方向觀察時為多邊形。
14.如權(quán)利要求2所述車輪，其特征在于，通過所述彈性元件的一部分并位于通過其自身軸線的平面內(nèi)的剖面為正多邊形。
15.如權(quán)利要求14所述車輪，其特征在于，所述的剖面形狀為正方形。
16.如權(quán)利要求2所述車輪，其特征在于，通過所述彈性元件的一部分并位于通過其自身軸線的平面內(nèi)的剖面為圓形。
17.如權(quán)利要求1所述的車輪，其特征在于，所述的整個彈性元件基本上是由所述第一和第二支承件來定位的。
18.如權(quán)利要求1所述的車輪，其特征在于，所述彈性裝置包括一對背對背地成一體的結(jié)構(gòu)的第二支承件，其每個均位于一彈性元件的槽中，以及在所述組件每側(cè)各一個的兩個第一支承件。
19.如權(quán)利要求1所述車輪，其特征在于，一個支承件相對于所述輪轂安裝，而另一個相對于所述輪輞安裝。
20.如權(quán)利要求1所述車輪，其特征在于，所述組件的軸線相對于車輪軸線徑向布置。
21.如權(quán)利要求1所述車輪，其特征在于，所述組件的軸線與車輪線的至少一個同心圓相切。
22.如權(quán)利要求1所述車輪，其特征在于，所述輪轂具有用于將車輪安裝到軸上的安裝裝置。
23.如權(quán)利要求1所述車輪，其特征在于，所述車輪包括至少一個輪胎段總成，它安裝在所述的環(huán)狀輪輞上。
24.如權(quán)利要求23所述車輪，其特征在于，一些分段的輪胎部件圍繞所述輪輞的周緣首尾連結(jié)構(gòu)一環(huán)。
25.如權(quán)利要求24所述車輪，其特征在于，所述分段的輪胎部件是彈性材料的。
26.一種如權(quán)利要求1所述的支承裝置。
27.一種如權(quán)利要求1所述的彈性支承元件。
28.一種如權(quán)利要求25所述的輪胎分段總成。
全文摘要
一種車輪，它包括一適于安裝到軸上的中心輪轂，一剛性環(huán)狀外輪輞，該輪輞由諸個彈性支承組件支承在所述輪轂上，以便使車輪具有整體的彈性，所述彈性支承組件包括一環(huán)狀彈性元件，它由第一和第二安裝部件在其第一和第二端部定位，所述部件之一最好為杯形的，以便與所述彈性元件端部的外表面相配合而另一部件具有一截錐形部件以便與所述彈性元件的另一端部的內(nèi)表面相配合。
文檔編號B60B9/00GK1069232SQ9110855
公開日1993年2月24日 申請日期1991年8月8日 優(yōu)先權(quán)日1991年8月8日
發(fā)明者愛德華·杰勒德·海因斯 申請人:愛德華·杰勒德·海因斯, 朱利安·布賴恩·哈欽斯