包括非充气轮胎和嵌体的车轮组件制造技术

本发明专利技术涉及一种车轮组件，其包括：1)轮辋，其具有两个相对的圆形轮辋凸缘；2)外胎，其具有固定在所述圆形轮辋凸缘处的两个胎圈；3)嵌体；4)非充气内胎，其包括膨胀热塑性聚氨酯(E‑TPU)，所述内胎被所述外胎、所述嵌体和所述轮辋包围。所述组件中的所述内胎处于压缩状态S1，该状态与所述内胎未被所述外胎包围时的松弛状态S2相比被压缩，所述压缩使得所述内胎的横截面表面积SA在状态S时小于状态S2时，所述横截面表面积垂直于轮胎的平面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括非充气轮胎和嵌体的车轮组件
本专利技术涉及车轮组件，涉及包括这种组件的车辆以及制造这种组件的方法。
技术介绍
用充气轮胎骑行的主要缺点之一是当轮胎被刺破时，内部的加压空气可能逸出。这导致所谓的爆胎，这使得轮胎基本上不适合进一步骑行。只有在诸如密封或更换已刺破轮胎的处理之后才可以继续使用该轮胎骑行。已经进行了许多努力来克服这个缺点。最突出的解决方案之一是使用非充气轮胎。此类轮胎不需要注入气体以获得特定的形状和弹性，而是由固体介质制成并且没有用于充气的空气隔室。然而，此类轮胎的性能仍然远差于充气轮胎的性能。例如，与充气轮胎相比，乘坐具有非充气轮胎的车辆的人通常仍然经历不充分的舒适度。此外，许多非充气轮胎的滚动阻力显著高于充气轮胎的滚动阻力。许多非充气轮胎的另一个不利特性是，在静止期间，它们在其自身重量和它们安装在的车辆的重量下在与地面的界面处缓慢变形。因此，轮胎的螺纹不再是完全圆形的，每当螺纹的变形部分在轮胎旋转期间接触地面时，这可作为重复碰撞而被注意到。虽然这种变形通常是暂时的并且在使用轮胎的行驶期间可能消失，但它是不希望的并导致不便。常规充气轮胎在大多数情况下是内胎，在所述内胎周围存在向充气轮胎提供保护的外胎。外胎也可以通过特定螺纹来提供表面附着性(即抓地力)。鉴于消费者市场中的外胎的丰富程度、其可被制造的多样性以及轮辋和外胎已作为相互关联的产品发展的事实，提供一种可适当地安装到常规外胎和常规轮辋上的非充气内胎可能是有益的。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种可用作充气轮胎的替代物的非充气轮胎。具体地，目的是提供一种可放置在具有外胎、内胎和轮辋的常规组件中的非充气内胎。另一个目的是提供一种相对于已知的非充气组件具有改进的性能的具有非充气内胎、外胎和轮辋的组件。具体地，目的是克服一个或多个上述缺点。现在已经发现，可能以特定方式使用特定内胎以达到这些目标中的一个或多个。因此，本专利技术涉及一种车轮组件，其包括：-轮辋，其具有轮辋底部和彼此相对的两个相对的圆形轮辋凸缘；-外胎，其具有固定在圆形轮辋凸缘上的两个胎圈；-非充气内胎，其至少部分地被外胎包围；其特征在于，1)组件中的内胎处于压缩状态S1，所述压缩状态与内胎未被外胎包围时的松弛状态S2相比被压缩，压缩使得内胎的横截面表面积SA(该面积垂直于轮胎的平面)在状态S1时小于状态S2时；以及2)在轮辋底部与内胎之间存在嵌体，其中嵌体与内胎以及轮辋底部接触。本专利技术的组件中的非充气内胎具体地包括膨胀聚合物，例如膨胀塑料和/或膨胀橡胶。膨胀聚合物意味着材料在其形成和/或成形期间已经通过发泡剂膨胀以由此在材料中产生闭孔结构。因此，处于膨胀形式的材料与其未膨胀形式相比具有显著减小的密度。本专利技术的组件中的膨胀聚合物的密度通常在150-750kgm-3的范围内，具体地在200^100kgm-3的范围内。它例如是700kgm-3或更小、600kgm-3或更小、550kgm-3或更小、500kgm-3或更小、450kgm-3或更小、400kgm-3或更小、350kgm-3或更小、300kgm-3或更小、250kgm-3或更小、或200kgm-3或更小。膨胀聚合物可以选自由以下组成的组：膨胀聚丙烯、膨胀聚(乙烯-乙酸乙烯酯)、膨胀聚乙烯和膨胀橡胶，诸如乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶、硅橡胶、聚四氟乙烯橡胶和氯丁二烯橡胶。优选地，内胎由膨胀热塑性聚氨酯(E-TPU)制成。本专利技术的组件包括轮辋和外胎的常规组合物。外胎具有两个胎圈并且轮辋具有两个相对的圆形轮辋凸缘。通过将胎圈拉到轮辋凸缘上来将外胎安装到轮辋上，使得两个胎圈出现在轮辋底部周围(即在两个轮辋凸缘之间存在的轮辋后退部分周围)。以此方式，胎圈固定在凸缘处并且外胎牢固地连接到轮辋。根据惯例，充气内胎或非充气内胎可以放置在外胎中。充气内胎可以填充有气体以形成特定形状的可充气垫。非充气内胎不需要注入气体以获得特定形状和充当垫的能力。它的形式和弹性来自固体介质的存在，而不是用于膨胀的主要空气隔间。这种与充气轮胎的区别通常用“块状轮胎”(massivetire)的措辞来提供。然而，在较小规模上，块状轮胎仍可以包括空气隔室，例如当内胎的材料由多孔材料(诸如具有封孔结构或开孔结构的材料)制成时。在本专利技术的车轮组件中，内胎是非充气内胎。通常，内胎的最大部分由外胎包围。内胎在外胎中的这种放置通常也发生在常规车轮组件中。此外，嵌体存在于本专利技术的组件中。嵌体存在于轮辋上，通常位于轮辋凸缘之间并搁置在轮辋底部上。嵌体沿轮辋的整个周长存在。因此，嵌体原则上是圆形的。它可以被认为是细长的形状(例如，管状)，其中两端彼此连接以使得形成无端形状(环形)。除了最大部分由外胎包围之外，内胎也部分地由嵌体包围。在本专利技术的组件中，内胎优选包括膨胀热塑性聚氨酯(E-TPU)。具体地，它基本上由E-TPU构成。该材料与热塑性聚氨酯(TPU)的不同之处在于它是膨胀的，即它含有包括气体(例如，空气)的孔并且因此具有显著更低的密度，例如，600kgm-3或更低、450kgm-3或更低、350kgm-3或更低、300kgm-3或更低、250kgm-3或更低、或200kgm-3或更低。E-TPU通常是可商购获得的闭孔颗粒泡沫。E-TPU颗粒泡沫本身作为轻质胎圈的集合存在，而成型产品可以通过在高温下在模具中处理其而由E-TPU颗粒泡沫制造。然后通常通过空气压力将预发泡胎圈引入模具中，使得它们在模具中压在一起。此后，在模具中将它们暴露于热蒸汽以使它们结合在一起。在本专利技术的组件中，内胎中的E-TPU的密度通常在150-400kgm-3的范围内。具体地，密度在200-300kgm-3的范围内。这些值指的是E-TPU本身，即没有被压缩，对应于如下文所限定的松弛状态S2。在本专利技术中，例如以名称“Infinergy”TM从BASF获得E-TPU作为胎圈。根据本领域已知的程序，在蒸汽压力下在模具中处理膨胀胎圈以产生具有特定形状和尺寸的内胎。用于本专利技术的车轮组件的内胎具有约250kgm-3的密度。然而，本专利技术不限于这种密度的E-TPU内胎。如上所述，它也可以在150-400kgm-3的范围内。在本专利技术的组件中，内胎被外胎和嵌体压缩。这意味着相对于在没有外胎和嵌体的情况下(即当它完全松弛时)它将占据的体积，它被压缩。这例如是当它位于表面上而没有其他物体在轮胎上的任何地方施加压力时的情况。为了本专利技术的目的，当内胎处于压缩状态时(即在外胎中)，则将该状态限定为状态S1。当内胎没有被压缩时，它处于被限定为状态S2的松弛状态。压缩程度可以通过轮胎从S2到S1的尺寸变化来限定，例如轮胎厚度的改变(即直径)、轮胎的横截表面积的改变、或轮胎体积的改变。优选地，压缩的程度基于的是横截表面积经历的改变，这是垂直于轮胎平面的区域(即当存在于车辆中的车轮组件中时，垂直于其中轮胎正常旋转的平面)。出于本专利技术的目的，该横截表面积将被称为轮胎圆柱体的横截表面积并且将缩写为SA。当轮胎处于状态S1时，则该横截表面积被限定为SAS1，并且当轮胎处于S2时，则该横截表面积被限定为SAS2。然后可以将基于SA的压缩程度限定为CSA＝SAS1/SAS2，其是无量纲数。当SAS2和SAS1都是圆形时，轮胎的直径(DM)也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种车轮组件(2)，包括：‑轮辋(4)，其具有轮辋底部(6)和彼此相对的两个圆形轮辋凸缘(5)；‑外胎(3)，其具有固定在所述圆形轮辋凸缘上的两个胎圈(7)；‑非充气内胎(1)，所述内胎(1)至少部分地被所述外胎(3)包围；其特征在于，1)所述组件(2)中的所述内胎(1)处于压缩状态S1，所述压缩状态与所述内胎(1)未被所述外胎(3)包围时的松弛状态S2相比被压缩，所述压缩使得所述内胎(1)的横截面表面积SA在状态S1时小于状态S2时，所述横截面表面积SA垂直于所述轮胎的平面；以及2)在所述轮辋底部(6)与所述内胎(1)之间存在嵌体(8)，其中所述嵌体(8)与所述内胎(1)以及所述轮辋底部(6)接触；3)所述非充气内胎(1)包括膨胀热塑性聚氨酯(E‑TPU)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.07.01 NL 20170911.一种车轮组件(2)，包括：-轮辋(4)，其具有轮辋底部(6)和彼此相对的两个圆形轮辋凸缘(5)；-外胎(3)，其具有固定在所述圆形轮辋凸缘上的两个胎圈(7)；-非充气内胎(1)，所述内胎(1)至少部分地被所述外胎(3)包围；其特征在于，1)所述组件(2)中的所述内胎(1)处于压缩状态S1，所述压缩状态与所述内胎(1)未被所述外胎(3)包围时的松弛状态S2相比被压缩，所述压缩使得所述内胎(1)的横截面表面积SA在状态S1时小于状态S2时，所述横截面表面积SA垂直于所述轮胎的平面；以及2)在所述轮辋底部(6)与所述内胎(1)之间存在嵌体(8)，其中所述嵌体(8)与所述内胎(1)以及所述轮辋底部(6)接触；3)所述非充气内胎(1)包括膨胀热塑性聚氨酯(E-TPU)。2.根据权利要求1所述的车轮组件(2)，其中当处于所述松弛状态S2时，所述内胎(1)的密度在150-400kgm-3的范围内，尤其在200-300kgm-3的范围内。3.根据权利要求1或2所述的车轮组件(2)，其中状态S1中的所述SA是状态S2中的所述SA的0.96倍或更小，尤其是0.90倍或更小。4.根据权利要求1-3中任一项所述的车轮组件(2)，其中所述内胎(1)在状态S2时的直径DMS2在30-40mm的范围内，或者其中所述内胎(1)在状态S2时的表面积SAS2在700-1250mm2的范围内。5.根据权利要求1-4中任一项所述的车轮组件(2)，其中所述轮辋凸缘(5)之间的距离在16-26mm的范围内。6.根据权利要求1-5中任一项所述的车轮组件(2)，其中所述内胎(1)和所述外胎(3)彼此连接。7.根据权利要求1-6中任一项所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：凯文·萨沙·凯斯特罗，尼尔·约翰内斯·范登哈克，
申请(专利权)人：凯文·萨沙·凯斯特罗，尼尔·约翰内斯·范登哈克，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL