專利名稱：車輛車輪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及車輛的車輪。
背景技術(shù)：
根據(jù)本發(fā)明的車輪設計用作重型運輸車輛(例如采礦車或推土車)中的雙輪組件的最外輪。出于載重能力和牽引的原因，通常這類車輛位于其驅(qū)動部或每個驅(qū)動部的非轉(zhuǎn)向軸上，雙輪組件各自包括安裝在共用輪轂上的一對相鄰的輪，該對輪設有相應的輪胎。這種輪可具有輪緣，輪緣的直徑為大約1. 6m或更大，輪的滾動直徑相對更大，而且每個輪的重量基本上大于I噸。每個輪均可具有通過大量(例如數(shù)十個)固定螺栓或雙頭螺柱固定到輪轂的圓盤件。如果因為損壞或磨損而需要更換時，從輪轂整體移除這個輪是一個麻煩且費時的過程，特別是如果必須移除的是雙輪中的內(nèi)側(cè)車輪，則必須先移除外側(cè)車輪，在內(nèi)側(cè)車輪被重新裝配之后，再接著更換后者。隨后必須檢查車輪的安裝螺栓(例如調(diào)扭矩)，這帶來更大的不便，因此在從車輪移除輪胎時，將車輪保持在輪轂上的原位已成為公認經(jīng)驗。為此，可移除的輪胎支撐元件被設置在車輪上，在外側(cè)車輪的內(nèi)邊緣及外邊緣處均具有這種可移除元件，在內(nèi)側(cè)車輪的外邊緣處的輪胎支撐元件至少可移除。例如從美國專利US6568764公知，每對輪的外側(cè)車輪的輪緣直徑小于內(nèi)側(cè)車輪的輪緣直徑，通過使外側(cè)車輪穿過其中心而便于從內(nèi)側(cè)車輪移除輪胎并重新裝配到內(nèi)側(cè)車輪，但是即便這種設置在操作上也存在困難。車輪的每個邊緣處的輪胎支撐元件一般包括輪胎胎圈座元件、輪胎壁支撐凸緣和保持環(huán)。這種操作中存在的一個問題是，在重新裝配過程期間，使內(nèi)側(cè)車輪的輪胎、胎圈座元件和保持環(huán)元件與車輪對齊。當然，輪胎很重，諸如胎圈座元件等部件的重量為大約250kg或更多。它們因太重而無法手動處理，所以不得不以機械方式處理，而且在輪胎、胎圈座元件和保持環(huán)已經(jīng)移動經(jīng)過外側(cè)車輪的較小直徑輪緣之后，它們不得不接著再次對齊，進而進一步移動以接合內(nèi)側(cè)車輪緣。這種再次對齊在現(xiàn)場條件下很困難。本發(fā)明旨在解決這種難題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個方案，提供一種車輛的車輪，該車輪包括輪緣，輪緣具有軸向間隔開的支撐部，相應的環(huán)形輪胎支撐元件被可移除地接合在支撐部上；其中，多個支撐元件中的一個支撐元件的直徑大于其它支撐元件的直徑。優(yōu)選地，兩部分之間的輪緣的外周表面包括直徑逐漸改變的過渡表面部。其可在支撐部的相應的直徑之間延伸。過渡表面有利地是截頭錐形的；其可設置在單獨的過渡元件上，以焊接的方式連接到提供相應的支撐部的輪緣零件。用于輪緣的每個支撐部的輪胎支撐元件可包括輪胎胎圈座元件。對鄰近胎圈的輪胎壁進行引導的凸緣元件位于其自由邊緣處，并可設置保持環(huán)。當根據(jù)本發(fā)明的車輪被設置為一對(或更多)車輪的外側(cè)車輪時，較小直徑的輪緣部將被設置在車輪的外側(cè)端。假設從兩輪的輪胎及輪胎支撐元件已移除的位置開始，重新裝配輪胎的過程是，首先將內(nèi)側(cè)車輪的輪胎定位在外側(cè)車輪的輪緣上。由于外側(cè)車輪的輪緣的外側(cè)支撐部的直徑比最靠近內(nèi)側(cè)車輪的支撐部的直徑小，由輪緣的較小直徑的支撐部設置工作間隙，所以內(nèi)側(cè)車輪的輪胎相對容易被安置在外側(cè)車輪的輪緣上。隨著輪胎從輪緣的較小直徑的支撐部移動到較大直徑的支撐部，輪緣的過渡表面部有利于這種移動，并有助于輪胎相對內(nèi)側(cè)車輪的輪緣對齊。輪胎能夠通過使用任何處理設備來保持這種對齊，并移動越過外側(cè)車輪與內(nèi)側(cè)車輪之間的間隙，從而裝配到內(nèi)側(cè)車輪的輪緣。隨后，還能夠通過移動越過外側(cè)車輪的輪緣來裝配內(nèi)側(cè)車輪的外側(cè)輪緣零件的輪胎支撐元件。接著,胎圈座元件自身與凸緣之后的外側(cè)車輪的內(nèi)側(cè)輪胎胎圈座元件的保持環(huán)能夠被裝配到外側(cè)車輪。再次，在該操作中，由于這些元件與較小直徑部之間的間隙較大，所以它們在輪緣的較小直徑部上的配置能夠相對容易地生效，于是它們能夠移動越過過渡表面部，以到達它們在輪緣的較大直徑部上的裝配位置。然后輪胎以及其保持環(huán)能夠被裝配在外輪緣的外側(cè)輪胎胎圈座元件之后。車輪的輪胎胎圈座元件可彼此相同，在輪緣的較小直徑部與相應的胎圈座元件之間布置有適當?shù)沫h(huán)形間隔元件?？商娲兀梢詾檐囕嗇喚壍妮^小直徑部設置增大尺寸的專用輪胎胎圈座元件。優(yōu)選地，過渡表面部的傾斜度使得當諸如輪胎胎圈座元件等剛性部件經(jīng)過過渡表面時，如果過渡表面部與部件之間有任何微小程度的未對齊，則抵抗摩擦自鎖。本發(fā)明的另一方案是涉及解決雙車輪軸中由內(nèi)側(cè)車輪與外側(cè)車輪的輪緣的相鄰邊緣之間的間隙造成的難題。尤其在從內(nèi)側(cè)車輪移走外側(cè)胎圈座元件的過程中，所采用的任何處理裝置都相對地難以接近，元件可能落在兩車輪輪緣的邊緣之間。隨后，將其提升至正確位置并對齊而使得外側(cè)車輪的輪緣裝配穿過其中心是非常困難的。因此，根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供一種車輛的車輪，其包括輪緣，輪緣具有軸向間隔開的支撐部，相應的環(huán)形輪胎支撐元件可接合在支撐部上，其中輪緣的至少一個邊緣設有從輪緣邊緣沿軸向延伸的引導構(gòu)造，該引導構(gòu)造具有引導表面，該引導表面的直徑從基本上等于相鄰支撐部的直徑逐漸變小。優(yōu)選地，弓I導表面大體是截頭錐形的。優(yōu)選地，本發(fā)明的第一方案和第二方案可結(jié)合在一個輪中。根據(jù)本發(fā)明的另一方案，提供一種車輛的雙輪配置結(jié)構(gòu)，其中外側(cè)車輪是根據(jù)本發(fā)明的第一方案和/或第二方案的車輪。在根據(jù)本發(fā)明的第一方案的車輪的情況下，輪緣的較小直徑支撐部將設置在車輪的外側(cè)邊緣處，同時在根據(jù)本發(fā)明的第二方案的車輪的情況下，引導構(gòu)件將設置在車輪的內(nèi)側(cè)邊緣處。優(yōu)選地，外側(cè)車輪的較大直徑支撐部與內(nèi)側(cè)車輪的相鄰支撐位置的直徑相同。


下面將參照附圖以示例的方式描述本發(fā)明，其中圖1是在包含轉(zhuǎn)軸的平面上、根據(jù)本發(fā)明的車輪的一部分的剖視圖；圖2是如圖1那樣的剖視圖，但僅示出了車輪的主輪緣部件；圖3是雙輪組件形式的、根據(jù)本發(fā)明的車輪與傳統(tǒng)車輪并置的、如圖1和圖2那樣的剖視圖。
具體實施例方式首先參照附圖中的圖1和圖2，其示出用于諸如大型推土機等車輛的車輪。其包括由附圖標記10總體表示的輪緣，該輪緣通常為中空的圓筒形式，且圍繞中心軸延伸，該輪緣在使用時圍繞該中心軸旋轉(zhuǎn)。輪緣的兩個相對端具有彼此軸向間隔開的支撐部12、14。通常在兩端12、14之間的輪的中間區(qū)域，環(huán)形輪盤16焊接到輪緣的內(nèi)壁，輪盤16具有多個沿周向間隔開的孔，用以接納固定螺栓或雙頭螺栓，車輪由固定螺栓或雙頭螺柱安裝在驅(qū)動軸的端部的可旋轉(zhuǎn)的輪轂上。輪緣的支撐部12、14的橫截面形狀彼此基本相同，并相對彼此鏡像定位。支撐部12具有外環(huán)形凹部8，用以與環(huán)形保持環(huán)22的徑向向內(nèi)延伸的壁部20配合，環(huán)形保持環(huán)22的周向上的一點處被徑向切割到使其能夠擴展到套上輪緣的支撐部12的自由端然后緊縮的程度，使得壁部20接合在凹部18中。相對凹部18朝向車輪的中心處，支撐部12具有直徑小于凹部18的另一環(huán)形凹部24。輪緣的支撐部14具有對應于凹部18、24的凹部26、28。輪緣的支撐部12和輪緣的相鄰區(qū)域的外徑比支撐部14和輪緣的相鄰部分的外徑約大2. 5cm0在輪緣的輪盤16與支撐部12之間，具有過渡元件30。這是焊接到提供支撐部12、14的相應的輪緣部件的相鄰端的環(huán)形部件。過渡元件30具有外截頭錐形的過渡表面部32。輪緣的支撐部12、14承載相應的輪胎胎圈座元件34、36。輪胎胎圈座元件34具有鄰接部38，該鄰接部38具有傾斜的截頭錐形鄰接表面40，該鄰接表面40接合保持環(huán)22上設直的對應傾斜的鄰接表面42。接納在凹部24中的彈性O形圈44在胎圈座兀件34與輪緣之間提供氣密密封。顯而易見的是，保持環(huán)22及其表面42和胎圈座元件38及其表面40的結(jié)構(gòu)使得，當輪胎被裝配到胎圈座元件并充氣膨脹時，保持環(huán)依靠胎圈座元件施加在其上的力而被緊緊推到與凹部18接合，并因此不能與之分離。輪胎胎圈座元件34承載大體L截面的環(huán)形凸緣元件35，該凸緣元件35鄰接胎圈座元件的面向軸向的壁39。類似地，胎圈座元件36承載凸緣元件37。凸緣元件在其徑向最內(nèi)側(cè)的自由端處支撐胎圈附近的輪胎(圖中未示)的相應的側(cè)壁。胎圈座元件36與胎圈座元件34相同，與后者鏡像布置。保持環(huán)48與輪緣的支撐部14保持接合，但是因為支撐部14的外徑小于支撐部12的外徑，所以環(huán)形間隔元件50被插設在胎圈座元件36、輪緣支撐部40與保持環(huán)48之間。出于氣密性的原因，間隔元件50接合對應于O型圈44的O型環(huán)52。關(guān)于胎圈座元件36，應注意，其僅在輪緣的支撐部14的附近接觸車輪輪緣。因為輪胎與胎圈座元件之間的所有的力都作用在胎圈座元件的鄰接部的區(qū)域，所以無需支撐胎圈座元件的最靠近車輪的中心區(qū)域的那部分。然而，可以省略間隔元件50，而代以利用沿徑向具有更大直徑的不同結(jié)構(gòu)的胎圈座元件36。保持元件48小于保持環(huán)22。如示出的，過渡元件30從車輪的兩邊緣之間的中心區(qū)域朝向車輪的較大直徑的支撐部偏置。原則上，過渡元件可布置在車輪的邊緣之間的、對車輪的其它零件的功能沒有不利影響的任何便利位置。如所示，車輪通過輪盤16安裝在軸的輪轂上，輪盤16可以位于車輪的兩邊緣之間任何便利位置。輪盤16可以連接到過渡元件的內(nèi)部。代替設置單獨的過渡元件，過渡表面可設置在提供其支撐部12、14的輪緣的一個或其它零件上。截頭錐形過渡表面32相對于車輪的轉(zhuǎn)軸以充分大的角度傾斜，以確保諸如胎圈座元件等部件在傾斜且變得未對齊的情況下也不可能從車輪的較小直徑越過過渡表面到較大直徑，以卡住在過渡表面上?，F(xiàn)參照附圖的圖3，圖3示出在雙輪配置中，根據(jù)本發(fā)明的車輪與傳統(tǒng)車輪并置。在圖3中，用70表示根據(jù)本發(fā)明的上述車輪，該車輪構(gòu)成雙輪組件的外側(cè)車輪，同時用80表示傳統(tǒng)車輪，該傳統(tǒng)車輪構(gòu)成組件的內(nèi)側(cè)車輪。傳統(tǒng)車輪80包括輪緣82，輪緣82在其內(nèi)側(cè)邊緣處具有支撐凸緣86的固定胎圈座構(gòu)造84。在其外側(cè)邊緣處，承載凸緣90的可移除輪胎胎圈座元件88由保持環(huán)94保持在輪緣82的支撐部92上。根據(jù)本發(fā)明的車輪70的支撐部12的直徑與內(nèi)側(cè)傳統(tǒng)車輪80的支撐部92的直徑相同。當裝配到內(nèi)側(cè)車輪80的輪胎必須被移除時，假設在無需從軸上整體移除車輪的情況下就能夠完成，則首先需要從外側(cè)車輪70移除輪胎及關(guān)聯(lián)的輪胎支撐部件。這通過在移除胎圈座元件36和凸緣37以后移除車輪70的外側(cè)邊緣處的保持環(huán)48而首先完成。然后在移除胎圈座元件和凸緣37之后可以移除輪胎，接著移除保持環(huán)22。于是可以接近內(nèi)側(cè)車輪80，在移除胎圈座元件88和凸緣90之后首先移除保持環(huán)94。這些部件越過車輪80,70的輪緣之間的間隙，在此過程中，延伸經(jīng)過間隙的一小段距離的引導構(gòu)件60會有所幫助。引導構(gòu)件60的截頭錐形表面62有助于將從車輪80移除的保持環(huán)94及胎圈座元件88與車輪70的輪緣對齊，從而能夠越過其支撐部12的外徑。于是可以從車輪80移除輪胎，再次越過車輪的相鄰邊緣之間的間隙，并越過車輪70。當準備在內(nèi)側(cè)車輪80上更換輪胎時，首先將輪胎放置在車輪70的外側(cè)端，因為車輪70的輪緣的外側(cè)端的直徑比內(nèi)側(cè)端的直徑小，所以定位相對容易完成。隨著輪胎被移動到車輪70的內(nèi)側(cè)端，其越過過渡表面32，進而在車輪70的輪緣的較大直徑部上對齊。這樣，使其依次與車輪80的輪緣對齊，從而有助于其運動經(jīng)過車輪之間的間隙。隨后，按照與移除相反的順序更換車輪80的外側(cè)邊緣處的輪胎支撐部件。因此，應理解，根據(jù)本發(fā)明的車輪的上述特征對于在車輪位于原位的情況下、執(zhí)行雙輪配置的輪胎更換操作有顯著幫助。當本說明書和權(quán)利要求書中使用術(shù)語“包括”和“包含”及其各種變型時，意味著包括指定的特征、步驟或整體。術(shù)語不應解釋為排除其它特征、步驟或部件的存在。前述說明或隨后的權(quán)利要求書或附圖中以它們的明確形式或從執(zhí)行所公開的功能的方式而言所表達的特征、或?qū)崿F(xiàn)所公開的結(jié)果的方法或過程(在適當?shù)那闆r下)可單獨地或以這些特征的任意組合的形式加以利用，從而以不同的形式實現(xiàn)本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種車輛的車輪，包括輪緣，所述輪緣具有軸向間隔開的多個支撐部，相應的環(huán)形輪胎支撐元件能夠被接合在所述支撐部上；所述支撐部中的一個支撐部的直徑大于其它支撐部的直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輪，其中所述支撐部之間的所述輪緣的外周表面包括直徑逐漸改變的過渡表面部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的車輪，其中所述過渡表面是截頭錐形的。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的車輪，其中所述過渡表面的傾斜度能夠抵抗與接合所述表面的部件的摩擦自鎖。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的車輪，其中所述過渡表面被設置在單獨的過渡元件上，所述過渡元件連接到提供所述支撐部的相應的環(huán)形件。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的車輪，其中所述輪緣的邊緣設有從該處軸向延伸的引導構(gòu)造，所述引導構(gòu)造具有引導表面，所述引導表面的直徑從基本等于所述輪緣的所述邊緣的總直徑的直徑開始逐漸減小。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的車輪，其中所述引導表面大體是截頭錐形的。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的車輪，其中用于所述輪緣的每個支撐部的所述輪胎支撐元件包括輪胎胎圈座元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的車輪，其中所述輪胎胎圈座元件彼此相同，在所述輪緣的較小直徑的支撐部與相應的胎圈座元件之間布置有環(huán)形間隔元件。
10.一種車輛的車輪，包括輪緣，所述輪緣具有軸向間隔開的支撐部，相應的環(huán)形輪胎支撐元件被可移除地支撐在所述支撐部上；其中所述輪緣的至少一個邊緣設有從所述輪緣的邊緣沿軸向延伸的引導構(gòu)造，所述引導構(gòu)造具有引導表面，所述引導表面的直徑從與相鄰的支撐部的直徑基本相等的直徑開始逐漸減小。
11.一種車輛的雙輪配置結(jié)構(gòu)，其中所述外側(cè)車輪是根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的車輪，所述車輪在其外側(cè)邊緣處具有直徑較小的支撐部。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的雙輪配置結(jié)構(gòu)，其中鄰近所述外側(cè)車輪的內(nèi)側(cè)車輪具有支撐部，環(huán)形輪胎支撐元件可移除地支撐在所述支撐部上。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的雙輪配置結(jié)構(gòu)，其中所述內(nèi)側(cè)車輪的支撐部的直徑與相鄰的所述外側(cè)車輪的支撐部的直徑基本相同。
14.一種基本上如與之前參照附圖描述并如附圖所示的車輪，或合并有所述車輪的雙輪配置結(jié)構(gòu)。
15.本文描述的和/或附圖中的任何新穎的特征或所述特征的新穎的組合。
全文摘要
一種車輛的車輪，包括輪緣(10)，輪緣具有軸向間隔開的支撐部(12，14)，相應的環(huán)形輪胎支撐元件(34，36)能夠被接合在支撐部上；其中支撐元件中的一個支撐元件的直徑大于其它支撐元件的直徑。
文檔編號B60B25/22GK103038067SQ201180026859
公開日2013年4月10日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月1日
發(fā)明者斯蒂芬·理查德·克拉格 申請人:Gkn陸地系統(tǒng)有限公司