TW201331060A - 減少旋轉系統振動之方法、裝置及系統 - Google Patents
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Abstract
一種在旋轉系統(100)中減少振動的方法,包含:提供包含腔室(210、211)的旋轉元件(200、201),該腔室(210、211)包含周邊平衡區域(220、221),具有截面並以一量的平衡物質(230、231)填充,所述旋轉元件(200、201)以及所述腔室(210、211)具有一旋轉軸(240),平衡所述旋轉系統(100),其特徵在於提供所述旋轉元件(200、201)裝設元件(270),用於將所述旋轉元件(200、201)裝設至所述旋轉系統(100);一種相應的裝置以及系統。
Description
本文中所描述的本發明具體實施例大體上有關減少振動,且更特別的是有關一種用於在旋轉系統(例如運載工具輪胎或運載工具輪子)中減少振動的方法、裝置以及系統。
振動是旋轉系統(例如運載工具輪子)中的主要因素。振動負面地影響耐久性,即服務時間以及壽命,安全性以及舒適度。關於安全性,振動對於穩定性具有直接的影響,且可造成材料疲勞以及損害。關於舒適度,振動對於噪音具有直接的影響,且可增加噪音量。此外,振動誘導出的噪音可由包含該旋轉系統的整體系統(例如運載工具)放大。
旋轉系統可,例如,包含輪胎、框邊、軸、軸承、轉子或其組合。旋轉系統振動的主要來源是不平衡。振動可包含一般源自該旋轉系統的旋轉速度取決的振動。振動可損害用以作為例如軸承的滾動元件軸承(例如球軸承或滾柱軸承)或密封。
為了減少振動,在生產旋轉系統的期間可一開始藉由選擇性地從該旋轉系統的旋轉元件移除材料或將材料加至該旋轉元件來平衡該旋轉系統,使得其重心(CofG)移動至為支點的其旋轉中心(CofR)。移除材料可包含從該旋轉元件擦掉(例如磨掉)材料,或在該旋轉元件中鑽洞,或其組合。加入材料可包含附接(例如黏接)材料至該旋轉元件。然而,該移除或加入步驟在生產中,特別在大量生產中是額外的步驟,需要時間,且增加成本。
此外,由於旋轉系統的磨損以及破裂,或在該旋轉系統中的顆粒堆積,例如灰塵,該旋轉系統中的振動通常隨時間增加。更詳細來說,由於旋轉元件的磨損以及破裂,其CofG隨著時間而遠離CofR,導致不平衡並造成振動。
德國專利申請案DE19853691A1定義了輪胎平衡物質的物質特徵、形狀、重量、幾何學以及存放位置,該輪胎平衡物質為輪胎中的周邊凝膠小珠,該輪胎具有展現定義形狀以及幾何學的內部表面。該輪胎具有一或更多個周邊溝槽,或管狀中空部分,以容納該輪胎平衡物質。
PCT專利申請案WO2009/037314揭露了一種處理運載工具輪胎以及搖變性平衡物質的方法,包含將第一量的平衡物質提供至該運載工具輪胎內側上的第一周邊平衡區域,包含將該第一量的平衡物質實質上均勻地分佈在該第一平衡區域上;以及相應的裝置與系統。該運載工具輪胎在內側上包含周邊平衡區域,例如該輪胎的內襯。
為了這些以及其他原因,有如同下述具體實施例中所提出的本發明的需要。
旋轉系統可,例如,包含輪胎、框邊、軸、軸承、轉子或其組合。旋轉系統振動的主要來源是不平衡。振動可包含一般源自該旋轉系統的旋轉速度取決的振動。振動可損害用以作為例如軸承的滾動元件軸承(例如球軸承或滾柱軸承)或密封。
為了減少振動,在生產旋轉系統的期間可一開始藉由選擇性地從該旋轉系統的旋轉元件移除材料或將材料加至該旋轉元件來平衡該旋轉系統,使得其重心(CofG)移動至為支點的其旋轉中心(CofR)。移除材料可包含從該旋轉元件擦掉(例如磨掉)材料,或在該旋轉元件中鑽洞,或其組合。加入材料可包含附接(例如黏接)材料至該旋轉元件。然而,該移除或加入步驟在生產中,特別在大量生產中是額外的步驟,需要時間,且增加成本。
此外,由於旋轉系統的磨損以及破裂,或在該旋轉系統中的顆粒堆積,例如灰塵,該旋轉系統中的振動通常隨時間增加。更詳細來說,由於旋轉元件的磨損以及破裂,其CofG隨著時間而遠離CofR,導致不平衡並造成振動。
德國專利申請案DE19853691A1定義了輪胎平衡物質的物質特徵、形狀、重量、幾何學以及存放位置,該輪胎平衡物質為輪胎中的周邊凝膠小珠,該輪胎具有展現定義形狀以及幾何學的內部表面。該輪胎具有一或更多個周邊溝槽,或管狀中空部分,以容納該輪胎平衡物質。
PCT專利申請案WO2009/037314揭露了一種處理運載工具輪胎以及搖變性平衡物質的方法,包含將第一量的平衡物質提供至該運載工具輪胎內側上的第一周邊平衡區域,包含將該第一量的平衡物質實質上均勻地分佈在該第一平衡區域上;以及相應的裝置與系統。該運載工具輪胎在內側上包含周邊平衡區域,例如該輪胎的內襯。
為了這些以及其他原因,有如同下述具體實施例中所提出的本發明的需要。
本發明的目的是提供一種用於在旋轉系統中減少振動的方法、裝置以及系統。
此目的藉由附屬申請專利範圍的標的來解決。
本發明的一方面是一種在旋轉系統100中減少振動的方法,包含提供包含腔室210、211的旋轉元件200、201,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221、具有截面且以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,平衡所述旋轉系統100,其特徵在於將裝設元件270提供給所述旋轉元件200、201,用於將所述旋轉元件200、201裝設至所述旋轉系統100。
本發明的另一方面是一種方法,更包含繞著所述旋轉軸240旋轉所述旋轉元件200、201,使得所述平衡物質230、231沿著周邊平衡區域220、221分佈其本身,並減少所述旋轉系統100的不平衡。
本發明的另一方面是一種方法,更包含將所述裝設元件270附接至所述旋轉系統100。
本發明的另一方面是一種方法,其中附接所述裝設元件270包含將所述裝設元件270固定、黏接或緊縛至所述旋轉系統100。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉系統100是運載工具輪胎或運載工具輪子,包含所述運載工具輪胎以及框邊;以及附接所述裝設元件270包含將所述旋轉元件200、201以及所述裝設元件270***至所述輪胎,將所述裝設元件270附接至所述框邊,其中所述裝設元件270可被附接在所述框邊的內側上、所述框邊的外側上、朝向所述運載工具輪胎而在所述框邊上、朝向所述旋轉軸240而在所述框邊上,或其組合。例如,該裝設元件270可被黏接至該輪胎或框邊。此外,該裝設元件270可與該旋轉元件200、201一起被黏接至該輪胎或框邊。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是所述旋轉系統100的原始元件、所述旋轉系統100的替代元件、或所述旋轉系統100的補充元件。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述平衡物質230、231是搖變性平衡物質。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述裝設元件270是所述旋轉系統100的原始元件、所述旋轉系統100的替代元件、或所述旋轉系統100的補充元件;所述裝設元件270是可彎曲的;所述裝設元件270是可延展的;所述裝設元件270是彈性的;所述裝設元件270是有彈力的;所述裝設元件270是膨脹的;所述裝設元件270是可壓縮的;所述裝設元件270是網狀物,例如篩孔;所述裝設元件270是管子,例如可彎曲的管子;所述裝設元件270是塊狀泡沫,例如可彎曲的塊狀泡沫;或其組合。
本發明的另一方面是一種方法,其中在所述腔室210、211中提供所述裝設元件270。
本發明的另一方面是一種方法,其中整體地形成所述旋轉元件200、201以及所述裝設元件270,例如燒製、鑄造(例如旋轉鑄造)、擠壓、鑄模或灌注。
本發明的另一方面是一種用於在旋轉系統100中減少振動的裝置,包含旋轉元件200、201,該旋轉元件200、201包含腔室210、211,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221,具有截面並以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,其特徵在於被提供至所述旋轉元件200、201的裝設元件270,用於將所述旋轉元件200、201裝設至所述旋轉系統100。
本發明的另一方面是一種用於在旋轉系統100中減少振動的平衡系統,包含旋轉元件200、201,該旋轉元件200、201包含腔室210、211,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221、具有截面並以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,其特徵在於被提供至所述旋轉元件200、201的裝設元件270,用於將所述旋轉元件200、201裝設至所述旋轉系統100。
根據本發明的方面,旋轉元件200、201提供有裝設元件270,用於將所述旋轉元件200、201裝設至所述旋轉系統100,且因此,可在該旋轉系統100中定位以及調整該旋轉元件200、201。此外,本發明的方面簡化了該平衡系統的處理,並將該平衡系統應用至該旋轉系統100。更詳細而言,該平衡系統包含含有平衡物質230、231的該旋轉元件200、201,且該裝設元件270可較佳以一些配置來例如,預製造,且隨選地被測試,以及之後在運載工具製造工廠或修理店中,可將該平衡系統***運載工具輪胎中。更詳細而言,該平衡系統可以摺疊配置被***運載工具輪胎中,且可展開或在該運載工具輪胎中被展開成展開配置。該裝設元件270可為耐壓的。該裝設元件270也可為膨脹的或可壓縮的。該裝設元件270可藉由摩擦力而貼附至該運載工具輪胎。因此,該裝設元件270可自行定位、自行調整或兩者皆可。此外,該裝設元件270可被隨選地黏接至該運載工具輪胎。該裝設元件270可包含經由其來塗上黏膠的開口。
本發明的進一步方面有關一種在旋轉系統100中減少振動的方法,包含提供旋轉元件200、201,該旋轉元件200、201包含腔室210、211,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221,具有截面並以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,平衡所述旋轉系統100,其特徵在於,所述截面是可變的截面,以及所述截面對所述平衡做出反應而適應。
本發明的另一方面是一種方法,更包含繞著所述旋轉軸240旋轉所述旋轉元件200、201,使得所述平衡物質230、231沿著周邊平衡區域220、221分佈其本身並適應所述截面,且減少所述旋轉系統100的不平衡。
本發明的另一方面是一種方法,更包含將所述旋轉元件200、201附接至所述旋轉系統100。
本發明的另一方面是一種方法,其中附接所述旋轉元件200、201包含將所述旋轉元件200、201固定、黏接或緊縛至所述旋轉系統100。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉系統100是運載工具輪胎或包含所述運載工具輪胎以及框邊的運載工具輪子;以及附接所述旋轉元件200、201包含將所述旋轉元件200、201***至所述輪胎中,將所述旋轉元件200、201附接至所述框邊,其中所述旋轉元件200、201可被附接在所述框邊的內側、所述框邊的外側上、朝向所述運載工具輪胎的所述框邊上或朝向所述旋轉軸240的所述框邊上,或其組合。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是所述旋轉系統100的原始元件、所述旋轉系統100的替代元件、或所述旋轉系統100的補充元件。本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是中空軸或管狀軸。本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是鉸接軸,例如萬向軸。本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是可彎曲的。本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是可延展的。本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是管子,例如可彎曲的管子。本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是蓋子,例如可彎曲的蓋子,與所述旋轉系統100一起形成所述截面。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述腔室210、211是輪狀或環形的,或圓柱形。本發明的另一方面是一種方法,其中所述腔室210、211是關閉的或密封的。本發明的另一方面是一種方法,其中所述腔室210、211具有介於0.005 m以及2 m之間,或0.01 m以及1 m之間,或0.02 m以及0.5 m之間,或0.05 m以及0.2 m之間,或0.1 m的直徑。本發明的另一方面是一種方法,其中所述腔室200、211具有介於0.001 m以及10 m之間,或0.002 m以及5 m之間,或0.005 m以及2 m之間,或0.01 m以及1 m之間,或0.02 m以及0.5 m之間,或0.05 m以及0.2 m之間,或0.1 m的長度。本發明的另一方面是一種方法,其中所述截面是長方形,例如圓角長方形,正方形、半圓形、鐘形、圓形、橢圓形或卵形。本發明的另一方面是一種方法,其中所述截面具有周長,所述周長具有固定長度或可變的長度。
本發明的另一方面是一種方法,其中:所述平衡物質230、231的所述量是介於0.001 kg以及1000 kg之間,或0.002 kg以及500 kg之間,或0.005 kg以及200 kg之間,或0.01 kg以及100 kg之間,或0.02 kg以及50 kg之間,或0.05 kg以及20 kg之間,或0.1 kg以及10 kg之間,或0.2 kg以及5 kg之間,或0.5 kg以及2 kg之間,或1 kg。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述平衡物質230、231是搖變性平衡物質。
本發明的另一方面是一種用於在旋轉系統100中減少振動的裝置,包含旋轉元件200、201,該旋轉元件200、201包含腔室210、211,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221,具有截面並以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,其特徵在於,所述截面是可變的截面,以及所述截面對於平衡所述旋轉系統100做出反應而可適應。
本發明的另一方面是一種用於在旋轉系統100中減少振動的平衡系統,包含旋轉元件200、201,該旋轉元件200、201包含腔室210、211,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221,具有截面並以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,其特徵在於,所述截面是可變的截面,以及所述截面對於平衡所述旋轉系統100做出反應而可適應。
根據本發明的方面,旋轉元件200、201含有平衡物質230、231,且因此將該平衡物質230、231與任何的旋轉系統100隔離,並在平衡期間引導該平衡物質230、231。此外,本發明的方面簡化了該平衡系統的處理,並將該平衡系統應用至該旋轉系統100。更詳細而言,包含含有該平衡物質230、231的該旋轉元件200、201的平衡系統可,例如,較佳地以一些配置來預生產,且隨選地測試,以及之後在運載工具製造工廠或修理店中,可將該平衡系統黏接至運載工具輪胎的內襯上。此外,本發明的方面減少了該平衡系統的重量。更詳細而言,隨著該旋轉元件200、201的截面對於平衡做出反應而適應,例如該平衡物質230、231的分佈,可更緊湊地設計該旋轉元件200、201而無頂部空間,其會需要旋轉元件的固定較大截面,且因此造成該旋轉元件200、201增加的重量。對於給定的周長,任何截面的面積可在零以及給定截面的最大面積之間變化。就這一點而言,圓形的截面產生最大的最大面積。由於該旋轉元件200、201不需要提供包含具有密度低於該平衡物質230、231密度的媒介物的頂部空間,例如氣體或氣體的混合物,例如大氣,該平衡系統是耐壓密封以及耐壓的。
一個更進一步的方面有關一種在旋轉系統100中減少振動的方法,該方法可包含提供具有周長的輪框、包括具有截面並以一量的平衡物質填充的腔室的轉接器元件,所述輪框以及所述腔室具有旋轉軸,該方法包含將所述輪框以及所述轉接器附接至運載工具。當該轉接器附接至該輪框時,當發生例如輪胎部分的改變時,所結合的系統將能夠再平衡其本身。上述改變可以是由於該輪胎的磨損以及破裂、該輪胎撞到石頭或其他的硬物。
該方法可包含具有一組從腔室延伸的附件的轉接器。該附件較佳地從該腔室的外表面延伸。該腔室以及該附件可被整體地形成,或該附件可,例如藉由焊接或其他過程而附接至該腔室表面。
轉接器包括一量的平衡物質。在特定的具體實施例中,可取決於該轉接器裝設至的框邊的實際大小而選擇該平衡物質的量。範例包括從10 g至20 kg,例如12 g至15 kg,例如50 g至10 kg,例如100 g至5 kg,例如250 g至2 kg,例如450 g至1 kg,例如10 g至20 g,例如20 g至50 g,例如50 g至100 g,例如100 g至200 g,例如200 g至250 g,例如250 g至450 g,例如450 g至550 g,例如550 g至750 g,例如750 g至1 kg,例如1 kg至2 kg,例如2 kg至5 kg,例如5 kg至8 kg,例如8 kg至15 kg,例如15 kg至20 kg。對於驕車,想像大約20克至500 克。對於卡車,想像大約1.5 kg。
轉接器可由普通鋼製成。該轉接器可為上漆的或鉻化的。該轉接器可由不鏽鋼、鋁或塑膠或其他適合的材料組成物製成。該轉接器可附接至驕車、巴士、輕型卡車、重型卡車或摩托車,或飛機。
本發明的一方面有關一種可提供的用於運載工具的框邊,其中該框邊具有腔室,該腔室可以平衡物質部分地填充,該平衡物質在該框邊的旋轉期間分佈其本身。該平衡物質可為如上所討論的搖變性物質。該框邊可為輪胎的部分以及用於運載工具的輪子的框邊組合。可供應該框邊而無輪胎裝設於其上。當要使用該框邊時,輪胎是裝設在該框邊上。
框邊可包括多於一個腔室。該腔室或多個腔室可沿著該框邊周長的一部分延伸。在存在多個腔室的情況中,該腔室不需要以相同量的平衡凝膠填充。
該腔室可為U形或C形。然後該腔室在任一端是關閉的。該腔室可藉由黏接或焊接於其上的蓋子而關閉。因此,該轉接器可具有在距離該腔室所在的該旋轉中心處覆蓋100%至75%,或90%至50%或80%至45%,或75%至25%或50%至15%的該框邊周長的腔室。
平衡物質可將腔室填充至框邊可足夠平衡的程度。可考慮該框邊以及輪胎組合類型(例如考慮該框邊以及輪胎組合的重量)而適應確切的量。
當一量的平衡物質填充於腔室中時,可密封該腔室。可使用用於決定框邊以及輪胎組合中不平衡的機器來決定該平衡物質的量。
可結合上述所有方面,且每個方面可包括一或更多個與任何其他方面結合的特徵。
此目的藉由附屬申請專利範圍的標的來解決。
本發明的一方面是一種在旋轉系統100中減少振動的方法,包含提供包含腔室210、211的旋轉元件200、201,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221、具有截面且以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,平衡所述旋轉系統100,其特徵在於將裝設元件270提供給所述旋轉元件200、201,用於將所述旋轉元件200、201裝設至所述旋轉系統100。
本發明的另一方面是一種方法,更包含繞著所述旋轉軸240旋轉所述旋轉元件200、201,使得所述平衡物質230、231沿著周邊平衡區域220、221分佈其本身,並減少所述旋轉系統100的不平衡。
本發明的另一方面是一種方法,更包含將所述裝設元件270附接至所述旋轉系統100。
本發明的另一方面是一種方法,其中附接所述裝設元件270包含將所述裝設元件270固定、黏接或緊縛至所述旋轉系統100。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉系統100是運載工具輪胎或運載工具輪子,包含所述運載工具輪胎以及框邊;以及附接所述裝設元件270包含將所述旋轉元件200、201以及所述裝設元件270***至所述輪胎,將所述裝設元件270附接至所述框邊,其中所述裝設元件270可被附接在所述框邊的內側上、所述框邊的外側上、朝向所述運載工具輪胎而在所述框邊上、朝向所述旋轉軸240而在所述框邊上,或其組合。例如,該裝設元件270可被黏接至該輪胎或框邊。此外,該裝設元件270可與該旋轉元件200、201一起被黏接至該輪胎或框邊。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是所述旋轉系統100的原始元件、所述旋轉系統100的替代元件、或所述旋轉系統100的補充元件。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述平衡物質230、231是搖變性平衡物質。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述裝設元件270是所述旋轉系統100的原始元件、所述旋轉系統100的替代元件、或所述旋轉系統100的補充元件;所述裝設元件270是可彎曲的;所述裝設元件270是可延展的;所述裝設元件270是彈性的;所述裝設元件270是有彈力的;所述裝設元件270是膨脹的;所述裝設元件270是可壓縮的;所述裝設元件270是網狀物,例如篩孔;所述裝設元件270是管子,例如可彎曲的管子;所述裝設元件270是塊狀泡沫,例如可彎曲的塊狀泡沫;或其組合。
本發明的另一方面是一種方法,其中在所述腔室210、211中提供所述裝設元件270。
本發明的另一方面是一種方法,其中整體地形成所述旋轉元件200、201以及所述裝設元件270,例如燒製、鑄造(例如旋轉鑄造)、擠壓、鑄模或灌注。
本發明的另一方面是一種用於在旋轉系統100中減少振動的裝置,包含旋轉元件200、201,該旋轉元件200、201包含腔室210、211,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221,具有截面並以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,其特徵在於被提供至所述旋轉元件200、201的裝設元件270,用於將所述旋轉元件200、201裝設至所述旋轉系統100。
本發明的另一方面是一種用於在旋轉系統100中減少振動的平衡系統,包含旋轉元件200、201,該旋轉元件200、201包含腔室210、211,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221、具有截面並以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,其特徵在於被提供至所述旋轉元件200、201的裝設元件270,用於將所述旋轉元件200、201裝設至所述旋轉系統100。
根據本發明的方面,旋轉元件200、201提供有裝設元件270,用於將所述旋轉元件200、201裝設至所述旋轉系統100,且因此,可在該旋轉系統100中定位以及調整該旋轉元件200、201。此外,本發明的方面簡化了該平衡系統的處理,並將該平衡系統應用至該旋轉系統100。更詳細而言,該平衡系統包含含有平衡物質230、231的該旋轉元件200、201,且該裝設元件270可較佳以一些配置來例如,預製造,且隨選地被測試,以及之後在運載工具製造工廠或修理店中,可將該平衡系統***運載工具輪胎中。更詳細而言,該平衡系統可以摺疊配置被***運載工具輪胎中,且可展開或在該運載工具輪胎中被展開成展開配置。該裝設元件270可為耐壓的。該裝設元件270也可為膨脹的或可壓縮的。該裝設元件270可藉由摩擦力而貼附至該運載工具輪胎。因此,該裝設元件270可自行定位、自行調整或兩者皆可。此外,該裝設元件270可被隨選地黏接至該運載工具輪胎。該裝設元件270可包含經由其來塗上黏膠的開口。
本發明的進一步方面有關一種在旋轉系統100中減少振動的方法,包含提供旋轉元件200、201,該旋轉元件200、201包含腔室210、211,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221,具有截面並以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,平衡所述旋轉系統100,其特徵在於,所述截面是可變的截面,以及所述截面對所述平衡做出反應而適應。
本發明的另一方面是一種方法,更包含繞著所述旋轉軸240旋轉所述旋轉元件200、201,使得所述平衡物質230、231沿著周邊平衡區域220、221分佈其本身並適應所述截面,且減少所述旋轉系統100的不平衡。
本發明的另一方面是一種方法,更包含將所述旋轉元件200、201附接至所述旋轉系統100。
本發明的另一方面是一種方法,其中附接所述旋轉元件200、201包含將所述旋轉元件200、201固定、黏接或緊縛至所述旋轉系統100。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉系統100是運載工具輪胎或包含所述運載工具輪胎以及框邊的運載工具輪子;以及附接所述旋轉元件200、201包含將所述旋轉元件200、201***至所述輪胎中,將所述旋轉元件200、201附接至所述框邊,其中所述旋轉元件200、201可被附接在所述框邊的內側、所述框邊的外側上、朝向所述運載工具輪胎的所述框邊上或朝向所述旋轉軸240的所述框邊上,或其組合。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是所述旋轉系統100的原始元件、所述旋轉系統100的替代元件、或所述旋轉系統100的補充元件。本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是中空軸或管狀軸。本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是鉸接軸,例如萬向軸。本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是可彎曲的。本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是可延展的。本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是管子,例如可彎曲的管子。本發明的另一方面是一種方法,其中所述旋轉元件200、201是蓋子,例如可彎曲的蓋子,與所述旋轉系統100一起形成所述截面。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述腔室210、211是輪狀或環形的,或圓柱形。本發明的另一方面是一種方法,其中所述腔室210、211是關閉的或密封的。本發明的另一方面是一種方法,其中所述腔室210、211具有介於0.005 m以及2 m之間,或0.01 m以及1 m之間,或0.02 m以及0.5 m之間,或0.05 m以及0.2 m之間,或0.1 m的直徑。本發明的另一方面是一種方法,其中所述腔室200、211具有介於0.001 m以及10 m之間,或0.002 m以及5 m之間,或0.005 m以及2 m之間,或0.01 m以及1 m之間,或0.02 m以及0.5 m之間,或0.05 m以及0.2 m之間,或0.1 m的長度。本發明的另一方面是一種方法,其中所述截面是長方形,例如圓角長方形,正方形、半圓形、鐘形、圓形、橢圓形或卵形。本發明的另一方面是一種方法,其中所述截面具有周長,所述周長具有固定長度或可變的長度。
本發明的另一方面是一種方法,其中:所述平衡物質230、231的所述量是介於0.001 kg以及1000 kg之間,或0.002 kg以及500 kg之間,或0.005 kg以及200 kg之間,或0.01 kg以及100 kg之間,或0.02 kg以及50 kg之間,或0.05 kg以及20 kg之間,或0.1 kg以及10 kg之間,或0.2 kg以及5 kg之間,或0.5 kg以及2 kg之間,或1 kg。
本發明的另一方面是一種方法,其中所述平衡物質230、231是搖變性平衡物質。
本發明的另一方面是一種用於在旋轉系統100中減少振動的裝置,包含旋轉元件200、201,該旋轉元件200、201包含腔室210、211,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221,具有截面並以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,其特徵在於,所述截面是可變的截面,以及所述截面對於平衡所述旋轉系統100做出反應而可適應。
本發明的另一方面是一種用於在旋轉系統100中減少振動的平衡系統,包含旋轉元件200、201,該旋轉元件200、201包含腔室210、211,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221,具有截面並以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,其特徵在於,所述截面是可變的截面,以及所述截面對於平衡所述旋轉系統100做出反應而可適應。
根據本發明的方面,旋轉元件200、201含有平衡物質230、231,且因此將該平衡物質230、231與任何的旋轉系統100隔離,並在平衡期間引導該平衡物質230、231。此外,本發明的方面簡化了該平衡系統的處理,並將該平衡系統應用至該旋轉系統100。更詳細而言,包含含有該平衡物質230、231的該旋轉元件200、201的平衡系統可,例如,較佳地以一些配置來預生產,且隨選地測試,以及之後在運載工具製造工廠或修理店中,可將該平衡系統黏接至運載工具輪胎的內襯上。此外,本發明的方面減少了該平衡系統的重量。更詳細而言,隨著該旋轉元件200、201的截面對於平衡做出反應而適應,例如該平衡物質230、231的分佈,可更緊湊地設計該旋轉元件200、201而無頂部空間,其會需要旋轉元件的固定較大截面,且因此造成該旋轉元件200、201增加的重量。對於給定的周長,任何截面的面積可在零以及給定截面的最大面積之間變化。就這一點而言,圓形的截面產生最大的最大面積。由於該旋轉元件200、201不需要提供包含具有密度低於該平衡物質230、231密度的媒介物的頂部空間,例如氣體或氣體的混合物,例如大氣,該平衡系統是耐壓密封以及耐壓的。
一個更進一步的方面有關一種在旋轉系統100中減少振動的方法,該方法可包含提供具有周長的輪框、包括具有截面並以一量的平衡物質填充的腔室的轉接器元件,所述輪框以及所述腔室具有旋轉軸,該方法包含將所述輪框以及所述轉接器附接至運載工具。當該轉接器附接至該輪框時,當發生例如輪胎部分的改變時,所結合的系統將能夠再平衡其本身。上述改變可以是由於該輪胎的磨損以及破裂、該輪胎撞到石頭或其他的硬物。
該方法可包含具有一組從腔室延伸的附件的轉接器。該附件較佳地從該腔室的外表面延伸。該腔室以及該附件可被整體地形成,或該附件可,例如藉由焊接或其他過程而附接至該腔室表面。
轉接器包括一量的平衡物質。在特定的具體實施例中,可取決於該轉接器裝設至的框邊的實際大小而選擇該平衡物質的量。範例包括從10 g至20 kg,例如12 g至15 kg,例如50 g至10 kg,例如100 g至5 kg,例如250 g至2 kg,例如450 g至1 kg,例如10 g至20 g,例如20 g至50 g,例如50 g至100 g,例如100 g至200 g,例如200 g至250 g,例如250 g至450 g,例如450 g至550 g,例如550 g至750 g,例如750 g至1 kg,例如1 kg至2 kg,例如2 kg至5 kg,例如5 kg至8 kg,例如8 kg至15 kg,例如15 kg至20 kg。對於驕車,想像大約20克至500 克。對於卡車,想像大約1.5 kg。
轉接器可由普通鋼製成。該轉接器可為上漆的或鉻化的。該轉接器可由不鏽鋼、鋁或塑膠或其他適合的材料組成物製成。該轉接器可附接至驕車、巴士、輕型卡車、重型卡車或摩托車,或飛機。
本發明的一方面有關一種可提供的用於運載工具的框邊,其中該框邊具有腔室,該腔室可以平衡物質部分地填充,該平衡物質在該框邊的旋轉期間分佈其本身。該平衡物質可為如上所討論的搖變性物質。該框邊可為輪胎的部分以及用於運載工具的輪子的框邊組合。可供應該框邊而無輪胎裝設於其上。當要使用該框邊時,輪胎是裝設在該框邊上。
框邊可包括多於一個腔室。該腔室或多個腔室可沿著該框邊周長的一部分延伸。在存在多個腔室的情況中,該腔室不需要以相同量的平衡凝膠填充。
該腔室可為U形或C形。然後該腔室在任一端是關閉的。該腔室可藉由黏接或焊接於其上的蓋子而關閉。因此,該轉接器可具有在距離該腔室所在的該旋轉中心處覆蓋100%至75%,或90%至50%或80%至45%,或75%至25%或50%至15%的該框邊周長的腔室。
平衡物質可將腔室填充至框邊可足夠平衡的程度。可考慮該框邊以及輪胎組合類型(例如考慮該框邊以及輪胎組合的重量)而適應確切的量。
當一量的平衡物質填充於腔室中時,可密封該腔室。可使用用於決定框邊以及輪胎組合中不平衡的機器來決定該平衡物質的量。
可結合上述所有方面,且每個方面可包括一或更多個與任何其他方面結合的特徵。
雖然本說明書以特別指出且清楚主張哪個是視為本發明的申請專利範圍來做出結論,參照其特定的具體實施例將提供本發明更特別的描述,該具體實施例被描繪在附帶的圖式中,以示例獲得本發明具體實施例的方式。了解到的是,該圖式只描繪了本發明的典型具體實施例,不一定按比例繪出,且因此不視為限制其範圍,經由使用伴隨的圖式,將以額外的具體性以及細節來描述以及解釋具體實施例,其中:
第1圖示出了包含已知平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第2圖示出了包含根據本發明具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第3圖示出了包含根據本發明修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第4圖示出了包含根據本發明另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第5圖示出了包含根據本發明另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第6圖示出了包含根據本發明另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第7圖示出了包含根據本發明更另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第8圖示出了包含根據本發明更另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第9圖示出了包含根據本發明更另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第10圖示出了包含根據本發明更另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第11圖示出了包含根據本發明更另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第12圖示出了包含根據本發明具體實施例的另一個平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第13圖示出了包含根據本發明具體實施例的更另一個平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖,
第14圖示出了包含已知平衡系統的運載工具輪胎1000的截面圖;
第15圖示出了包含根據本發明具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎1000的軸向截面圖;
第16圖示出了包含根據此發明具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎1000的相應截面圖;
第17圖示出了包含根據本發明修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎1000的截面圖;
第18圖示出了根據本發明另一個具體實施例的平衡系統的軸向截面圖;
第19圖示出了根據本發明的此其他具體實施例的平衡系統的相應截面圖;
第20圖示例了具有可變截面的示範性旋轉元件2000的不同配置,該可變截面具有固定周長;
第21圖示例了具有可變截面的示範性旋轉元件2000的不同配置,該可變截面具有可變周長;
第22圖示出了不具任何平衡系統的運載工具輪胎隨時間、具有金屬重量運載工具輪胎隨時間以及具有兩個補充旋轉元件而不具平衡物質的修飾過的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示;
第23圖示出了在五個週期的第一週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件包含一量的平衡物質;
第24圖示出了在第二週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質;
第25圖示出了在第三週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質;
第26圖示出了在第四週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質;
第27圖示出了在第五週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質,
第28圖示出了框邊以及轉接器。
第29圖示出了框邊以及轉接器放大視野。
第30圖示出了框邊以及轉接器的其他視野。
第31圖至第34圖示出了轉接器。
第35圖示出了第34圖的轉接器的截面。
第36圖示出了框邊以及轉接器。
第37圖以及第38圖示出了轉接器。
第39圖示出了第38圖的轉接器的截面圖。
第40圖示出了轉接器。
第41圖示出了第40圖的轉接器的放大截面圖。
第42圖以及第43圖示出了轉接器的前視以及後視圖。
第44圖示出了具有腔室的框邊。
第1圖示出了包含已知平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第2圖示出了包含根據本發明具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第3圖示出了包含根據本發明修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第4圖示出了包含根據本發明另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第5圖示出了包含根據本發明另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第6圖示出了包含根據本發明另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第7圖示出了包含根據本發明更另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第8圖示出了包含根據本發明更另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第9圖示出了包含根據本發明更另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第10圖示出了包含根據本發明更另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第11圖示出了包含根據本發明更另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第12圖示出了包含根據本發明具體實施例的另一個平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖;
第13圖示出了包含根據本發明具體實施例的更另一個平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖,
第14圖示出了包含已知平衡系統的運載工具輪胎1000的截面圖;
第15圖示出了包含根據本發明具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎1000的軸向截面圖;
第16圖示出了包含根據此發明具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎1000的相應截面圖;
第17圖示出了包含根據本發明修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎1000的截面圖;
第18圖示出了根據本發明另一個具體實施例的平衡系統的軸向截面圖;
第19圖示出了根據本發明的此其他具體實施例的平衡系統的相應截面圖;
第20圖示例了具有可變截面的示範性旋轉元件2000的不同配置,該可變截面具有固定周長;
第21圖示例了具有可變截面的示範性旋轉元件2000的不同配置,該可變截面具有可變周長;
第22圖示出了不具任何平衡系統的運載工具輪胎隨時間、具有金屬重量運載工具輪胎隨時間以及具有兩個補充旋轉元件而不具平衡物質的修飾過的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示;
第23圖示出了在五個週期的第一週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件包含一量的平衡物質;
第24圖示出了在第二週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質;
第25圖示出了在第三週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質;
第26圖示出了在第四週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質;
第27圖示出了在第五週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質,
第28圖示出了框邊以及轉接器。
第29圖示出了框邊以及轉接器放大視野。
第30圖示出了框邊以及轉接器的其他視野。
第31圖至第34圖示出了轉接器。
第35圖示出了第34圖的轉接器的截面。
第36圖示出了框邊以及轉接器。
第37圖以及第38圖示出了轉接器。
第39圖示出了第38圖的轉接器的截面圖。
第40圖示出了轉接器。
第41圖示出了第40圖的轉接器的放大截面圖。
第42圖以及第43圖示出了轉接器的前視以及後視圖。
第44圖示出了具有腔室的框邊。
在具體實施例的詳細描述中,參照了形成關於此點部分的伴隨圖式,並藉由示例的方式示出了其中可實施本發明的特定具體實施例。為了最清楚地示出具體實施例的結構,本文中所包括的圖式是具創造性文章的輪廓表示。因此,所製造出結構的實際外觀可顯現出不同,而仍併入了具體實施例的必要結構。此外,該圖式只示出為了了解該具體實施例所需的結構。未包括本技術領域中已知的額外結構,以維持該圖式的清楚。也要了解的是,為了單純化以及容易了解的目的,本文中所描繪的特徵及/或元件是以相對於彼此的特定尺寸來示例,且實際的尺寸可與本文中所示例的在實質上不同。在該圖式中,相似的元件符號實質上描述了遍及數個圖式中的類似元件。該具體實施例意欲以充分的細節來描述本發明的方面,以能夠讓本領域的技術人員來實施本發明。可利用其他的具體實施例,且可做出其結構、邏輯或電力的改變或組合,而不悖離本發明的範圍。此外,要了解的是,本發明的各種具體實施例雖然不同,但不一定彼此排除。例如,在一個具體實施例中所描述的特定元件、特色、結構、特徵、整體或步驟,或元件、特色、結構、特徵、整體或步驟的群組可包括在其他具體實施例內。此外,要了解的是,可使用不同的技術來實施本發明的具體實施例。同樣地,用語「示範性」僅意指作為範例,而非是最佳的或最理想的。因此,不以限制性的觀念來理解詳細的描述。
在整個此說明書中,用字「包含(comprise)」或變化,例如「包含(comprises)」或「包含(comprising)」,將被了解為暗示包括聲稱的元件、整體或步驟,或元件、整體或步驟的群組,但不排除任何其他的元件、整體或步驟,或元件、整體或步驟的群組。
在描述以及申請專利範圍中,可使用用語「包括」、「具有(have)」、「具有(with)」或其其他的變化。要了解的是,這種用語意欲以類似於用語「包含」的方式來包括。
在描述以及申請專利範圍中,用語「耦合」以及「連接」,以及衍生字,例如可使用「通訊耦合」。要了解的是,這些用語不意欲作為彼此的同義字。更確切而言,在特定的具體實施例中,「連接」可用以意指,兩個或更多的元件彼此處於物理或電接觸。然而,「耦合」也可意指兩個或更多的元件不直接彼此接觸,但仍彼此合作或交互作用。
在描述以及申請專利範圍中,例如「上」、「下」、「第一」、「第二」,等等,可只用於描述的目的,且不被理解為限制性。可使用一些位置以及方位來製造、使用或運送本文中所描述的裝置或物件的具體實施例。
第1圖示出了包含已知平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。該運載工具輪胎100包含在外表面上定義胎面的周邊胎表面110、具有第一肩部以及第一珠狀部分的第一側壁部分120、以及具有第二肩部以及第二珠狀部分的第二側壁部分130,該第二珠狀部分與該第一珠狀部分軸向間隔,以形成螺旋管形以及輪狀中空。該運載工具輪胎100更包含在該第一側壁部分120以及該第二側壁部分130之間的內表面上的內襯140。該運載工具輪胎可繞著旋轉軸240旋轉。該運載工具輪胎100更包含配置在該第一肩部以及該第二肩部之間的已知平衡系統,大約在中心區域。該已知平衡系統包含提供輪狀腔室210的螺旋管形旋轉元件200,該輪狀腔室210具有周邊平衡區域220以及部分填充該旋轉元件200的該腔室210的平衡物質230。
第2圖示出了包含根據本發明具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。該運載工具輪胎100包含在外表面上定義胎面的周邊胎表面110、具有第一肩部以及第一珠狀部分的第一側壁部分120、以及具有第二肩部以及第二珠狀部分的第二側壁部分130,該第二珠狀部分與該第一珠狀部分軸向間隔,以形成螺旋管形以及輪狀中空。該運載工具輪胎100可繞著旋轉軸240旋轉。該運載工具輪胎100可為充氣輪胎,並包含加壓氣體或氣體混合物,例如大氣(未示出)。該運載工具輪胎100可意欲用於機動化運載工具,例如汽車、巴士、輕型卡車、重型卡車或摩托車、或飛機。該運載工具輪胎100更包含配置在該第一肩部以及該第二肩部之間的根據本發明的此具體實施例的平衡系統。該平衡系統包含旋轉元件200,該旋轉元件200提供具有周邊平衡區域220的輪狀腔室210、填充該旋轉元件200的該腔室210的平衡物質、以及附接至並以及圍住該旋轉元件200的裝設元件270,用於將該旋轉元件200裝設至該運載工具輪胎100。在此具體實施例中,該裝設元件270被形成為具有向內彎曲邊緣的圓柱,適應於該運載工具輪胎100的該第一肩部、內襯以及第二肩部。該裝設元件270可附接(例如黏接、例如超音波焊接的焊接、或例如化學硫化或冷硫化的硫化)至該旋轉元件200。可整體地形成該裝設元件270以及該旋轉元件200。該裝設元件270可包含,或形成一部分的該旋轉元件200。該裝設元件270可為由彈性材料(例如,乳膠、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺、橡膠、合成物、碳、或金屬,例如鋼)製成的可彎曲裝設元件,例如管子、薄膜、膜狀物或箔。可以例如燒製、鑄造(例如旋轉鑄造)、擠壓、鑄模、或灌注出該裝設元件270。因此,為輪狀的該裝設元件270可具有例如接縫的連接處(未示出),其中環狀的所配置材料的末端可附接(例如黏接,例如超音波焊接的焊接,或例如化學硫化或冷硫化的硫化)至該連接處。由於該可彎曲裝設元件的彈性,該平衡系統可***於該運載工具輪胎100中,於其中定位以及調整。該裝設元件270可包含適應用以將該平衡系統裝設至該旋轉系統(例如運載工具輪胎)的裝設區域。該裝設區域可具有適應用以與該旋轉系統(例如該運載工具輪胎的內襯)嚙合的結構、紋理、粗糙度或其組合。該裝設區域可包含奈米結構,該奈米結構由包含奈米顆粒的材料(例如亮光漆)形成,或印在該裝設區域上。該裝設元件270可附接(例如黏接、例如超音波焊接的焊接,或例如化學硫化或冷硫化的硫化)至該旋轉系統,例如該運載工具輪胎100。例如,該裝設元件270可使用一量的黏膠(未示出)黏接至該運載工具輪胎100。該裝設元件270可包含開口(未示出)(例如間隙、孔洞或凹處),以用於塗上黏膠、硫化劑或硫化溶液,用於焊接,或用於容納位在該旋轉系統上的凸出物。
在該腔室210中操作的該平衡物質230可為搖變性平衡物質。由於振動,該搖變性平衡物質液化並沿著該周邊平衡區域220分佈其本身,使得CofG朝向為該運載工具輪胎100的該旋轉軸240(其為CofR)移動,並減少或最小化或消除該振動。沒有了振動,該搖變性平衡物質再次固化並維持在其位置。該裝設元件270可經由該旋轉元件200將該振動從該旋轉系統100轉移至該平衡物質230。
旋轉系統100可更包含用於容納平衡系統的容納元件(未示出)。
第3圖示出了包含根據本發明修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此修飾過的具體實施例中,裝設元件270被形成為具有向內彎曲端的多個條狀物,例如鰭狀物,其適應於該運載工具輪胎100的第一肩部、內襯以及第二肩部。較佳地,該條狀物為相同的。如圖所示,該條狀物可繞著該旋轉元件200而平行於該旋轉軸240來配置。較佳地,該條狀物繞著該旋轉元件200而近乎相等地間隔。該條狀物可以關於該旋轉軸240的任何角度來分隔開,例如5°、10°、12°、15°、18°、20°、30°、36°、40°、45°、60°以及90°。
第4圖示出了包含根據本發明另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他修飾過的具體實施例中,裝設元件270被形成為具有向內彎曲邊緣的網狀物,例如篩網或織物,其適應於該運載工具輪胎100的第一肩部、內襯以及第二肩部。該網狀物可由以二、三或更多方向配置的編織纖維製成。該纖維可為,例如,碳或鋼纖維。該方向可以關於彼此的任何角度來進行,例如5°、10°、12°、15°、18°、20°、30°、36°、40°、45°、60°以及90°。
第5圖示出了包含根據本發明另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他具體實施例中,該裝設元件270被形成為具有向內彎曲邊緣的波浪的(例如迂迴的)或鋸齒的周邊絲線,例如線,例如金屬線,其適應於該運載工具輪胎100的第一肩部、內襯以及第二肩部。該周邊絲線可為彈簧。由於該裝設元件270的彈力,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。
第6圖示出了包含根據本發明另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他修飾過的具體實施例中,該裝設元件270被形成為繞著該旋轉元件200纏繞的彈簧,例如金屬彈簧。由於該裝設元件270的彈力,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。如同參照第2圖而已描述的,該平衡系統可由容納元件(未示出)容納。
第7圖示出了包含根據本發明更另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他修飾過的具體實施例中,該裝設元件270被形成為周邊絲線,例如線,例如金屬線。該周邊絲線可為彈簧。由於該裝設元件270的彈力,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。如同參照第2圖而已描述的,該平衡系統可由容納元件(未示出)容納。該周邊絲線可被配置在該旋轉元件200的該腔室210中。
第8圖示出了包含根據本發明更另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他具體實施例中,該裝設元件270被形成為管子,例如可彎曲的管子,例如內管。該管子為可膨脹的。由於該膨脹的裝設元件270中的壓力,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。該旋轉元件200可被配置在該裝設元件270中。
第9圖示出了包含根據本發明更另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他修飾過的具體實施例中,該裝設元件270被形成為管子,例如可彎曲的管子,例如內管。該管子為可膨脹的。由於該膨脹的裝設元件270中的壓力,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。該旋轉元件200形成該裝設元件270的部分。
第10圖示出了包含根據本發明更另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他具體實施例中,該裝設元件270被形成為環,例如可壓縮的環,例如泡沫環,其適應於該運載工具輪胎100的第一肩部、內襯以及第二肩部。較佳地,該環包含適應於壓力改變的開孔性材料。該環可包含閉孔性材料。由於該裝設元件270的形式,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。該旋轉元件200可被配置在該裝設元件270的表面上,較佳地朝向該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。
第11圖示出了包含根據本發明更另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他具體實施例中,該裝設元件270被形成為具有向內彎曲邊緣的波浪的(例如迂迴的)或鋸齒的周邊硬管,例如塑膠管或金屬管,其適應於該運載工具輪胎100的第一肩部、內襯以及第二肩部,該裝設元件270具有該腔室210並包含該平衡物質230。由於該裝設元件270的彈力,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。
第12圖示出了包含根據本發明具體實施例的另一個平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。根據本發明具體實施例的另一個平衡系統包含裝設元件270、包含第一量的平衡物質230且配置在第一肩部以及第二肩部之間的第一旋轉元件200、以及包含第二量的該平衡物質231且配置在該第一肩部以及該第二肩部之間的第二旋轉元件201,該第一旋轉元件200較接近該第一肩部,較佳地在該第一肩部旁,該第二旋轉元件201較接近該第二肩部,較佳地在該第二肩部旁。可與該第一旋轉元件200相似或相同地,且較佳為同時地處理該第二旋轉元件201。由於該第一旋轉元件200以及該第二旋轉元件201為分開且間隔開的,且獨立地操作,根據本發明具體實施例的平衡系統可減少由於顯著幾何不正常造成的振動,所述幾何不正常例如為軸向跑開或放射狀跑開及/或在軸向、放射狀或切線硬度的顯著變化。因此,根據本發明的具體實施例,該平衡系統的一、二、三或更多的旋轉元件200、201包含一、二、三或更多的腔室210,該腔室210在旋轉軸240上具有支點、包含周邊平衡區域220、221且以一量的平衡物質230、231填充。
第13圖示出了包含根據本發明具體實施例的更另一個平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。根據本發明具體實施例的的另一個平衡系統包含裝設元件270以及提供輪狀腔室210的旋轉元件200,該輪狀腔室210具有周邊平衡區域220以及填充該旋轉元件200的該腔室210的平衡物質230。該腔室210具有可變的截面,且該可變的截面對該運載工具輪胎100的平衡做出反應而適應,也就是該腔室210中的該平衡物質230的分佈。
旋轉元件200可為可彎曲的旋轉元件,例如由彈性材料(例如乳膠、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺、橡膠或合成物)製成的的管子、薄膜、膜狀物或箔。由於該可彎曲旋轉元件的彈性,在繞著該可彎曲旋轉元件的點處的該可變截面的面積是可變的,雖然該截面的周長是固定的。然而,如第13圖中所指出的,該截面的區域可,例如,從容納較小量平衡物質的較小圓角長方形區域改變為容納較大量平衡物質的較大圓形區域。
根據本發明具體實施例的更另一個平衡系統(未示出)包含裝設元件270、旋轉元件200以及配置在該旋轉元件200中的可移動元件(未示出)。該旋轉元件200以及該可移動元件(未示出)提供了具有朝向該旋轉元件200的周邊平衡區域220的輪狀腔室210。該平衡系統更包含填充該腔室210的平衡物質230。該腔室210具有可變的截面,以及該可變的截面對將要平衡的旋轉系統的平衡做出反應而適應,即該腔室210中的該平衡物質230的分佈。
旋轉元件200以及可移動元件(未示出)可為硬元件,且可包含金屬,例如鋼、鈦、銅或鋁,或複合材料,例如玻璃纖維加強的材料或碳纖維加強的材料,或合成材料,例如塑膠或有機玻璃。該可移動元件(未示出)可為中空的,或實心的。該可移動元件(未示出)可操作作為平衡重量,較佳地是如果其是實心的。由於該可移動元件(未示出)的移動性,繞著該旋轉元件200的點處的該可變截面的區域是可變的,且該截面的周長是可變的。然而,該截面的區域可,例如,從容納較小量平衡物質的較小長方形區域改變為容納較大量平衡物質的較大長方形區域。
如同已描述的,旋轉系統100可為運載工具輪胎。該旋轉系統100也可為包含運載工具輪胎以及框邊的運載工具輪子,且該旋轉元件200、201也可被附接(例如黏接、硫化或焊接)在該框邊的內側、該框邊的外側上、朝向該運載工具輪胎的框邊上或朝向該旋轉軸240的框邊上。此外,本發明可應用至任何旋轉系統,包括下列(僅舉例一部分)的旋轉系統:飛行器,例如飛機或例如直昇機的旋翼機;物件處理機,例如洗衣機、洗衣乾衣機,或乾衣機,例如滾筒式乾衣機或脫水機;引擎或馬達系統或運載工具(例如汽車)的動力傳送系統;引擎,動力火車或動力裝置,或聯結車的輪組;船隻,例如船艦,例如貨船;工具,例如動力工具或機器工具;風扇;或動力產生器,例如發電機。
旋轉元件200、201可為歐洲專利申請案編號11193007.9中所揭露包含腔室210、211的旋轉元件200、201,其全部內容併入於此以作為參考,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221、具有截面,且以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,其中所述截面是可變的截面,以及所述截面對平衡所述旋轉系統100做出反應而為可適應的。
平衡物質230、231可為歐洲專利申請案編號0281252以及相應的美國專利編號4,867,792中所揭露的搖變性輪胎平衡組成物,其全部內容併入於此以作為參考,該平衡物質230、231具有1Pa以及260Pa之間的屈服應力值,其藉由能夠在當輪胎上的重點碰到路面時所誘導的振動影響下流動而能夠平衡輪胎。
平衡物質230、231可為歐洲專利編號0557365以及相應的美國專利編號5,431,726中所揭露的輪胎凝膠平衡組成物,其全部內容併入於此以作為參考,該平衡物質230、231在-20以及+90°C之間的溫度範圍中具有3000以及15000Pa之間的儲存模數以及小於1000kg/m^3的比重,較佳地其儲存模數是大約9000Pa,藉由能夠在輪組中的不平衡造成的振動下流動而能夠平衡輪胎。該組成物較佳包含下述的混合物:1)石蠟油、聚丁烯油、多元醇酯或多元醇醚;2)疏水性或親水性燻矽;3)聚甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯-乙烯-丙烯塊體共聚物或聚羥基羧酸衍生物;以及隨選地腐蝕抑制劑以及抗氧化劑。
平衡物質230、231可為歐洲專利編號1196299B1以及相應的美國公開案編號US-2005-0159534-A1以及US-2010-0252174-A1中所揭露的輪胎平衡組成物的其中之一,其全部內容併入於此以作為參考,該平衡物質230、231具有改進的平衡特性且包含黏塑性凝膠以及具有平均最小尺寸在0.5-5mm範圍中的固體本體;較佳為1-4mm,更佳為大約3mm。當塗上一層至馬達運載工具輪胎內側時,該組成物藉由允許該固體本體經由該凝膠移動,並在區域中集中而作用,以抵消不平衡。該固體本體較佳具有在它們最小以及它們最大尺寸的α<=2的平均α比率,更佳為α <=1.5,尤其是大約1。該黏塑性凝膠較佳地在22°C具有1000Pa以及25000Pa之間的儲存模數(G')、小於該儲存模數的損失模數(G''),以及在22°C有大於3Pa的臨界屈服應力。該本體的形狀可做成扁長或扁圓橢圓球、圓柱、長方形平行六面體,或球體,或這種本體的混合物;它們可具有在500-3000kg/m3的範圍中的明顯比重,較佳為600-2000kg/m3,特別是700-1000kg/m3,尤其是800-900kg/m3;它們可由聚烯烴、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醯胺、橡膠或玻璃製成。該固體本體以及該凝膠之間的重量比是從10:1至1:10,較佳從5:1至1:5,特別是從2:1至3:1,例如從1:1至1:2。
平衡物質230、231可為國際專利申請案WO2010/055097中所揭露的黏彈性輪胎平衡組成物的其中之一,其全部內容併入於此以作為參考,平衡物質230、231包含1)85至97%重量的乙二醇醚成分,包含一或更多的一般分子式(I)或一般分子式(II)或其混合物的乙二醇/丙二醇共聚物醚:R-O{[CH(C1- 13)CH2-O-]m[CH2-CH2-O-]„}H(I)R1-(O-{[CH(CHOCH2-O-]m[CH2-CH2-O-]n}H)2(II),其中R是氫或2-8個碳原子的烷基;R1是2-8個碳原子的伸烷基基元,其中兩個取代基不被攜帶在相同的碳原子上;m是該乙二醇/丙二醇共聚物基元中丙二醇的莫耳百分比;以及n是該乙二醇/丙二醇共聚物基元中乙二醇的莫耳百分比,其中比例n:m是在35:65至80:20的範圍中;每個乙二醇共聚物化合物具有在2000-10000範圍中的數字平均分子量;以及2)3至15%重量的燻矽凝膠形成劑;所述平衡組成物為黏彈性的,且在22°C具有1500Pa以及5000Pa之間的儲存模數(G')、小於該儲存模數的損失模數(G")、上至10-40Hz的交叉頻率以及超過2Pa的臨界屈服應力。
平衡物質230、231可為國際專利申請案編號WO2011/042549中所揭露的用於平衡旋轉系統的組成物,其全部內容併入於此以作為參考,平衡物質230、231包含一量的搖變性平衡物質;其特徵在於分佈在所述量的所述搖變性平衡物質中的一量的疏水性顆粒或奈米顆粒。
平衡物質230、231可包含多個球。該球可包含金屬(例如鋼、鈦、銅或鋁)、複合材料(例如氧化鋁或陶瓷)或塑膠。該球可被拋光或塗層,例如聚四氟乙烯(PTFE)塗層。該球可具有接近1mm以及接近50mm之間的直徑,例如接近15mm。
第14圖示出了包含已知平衡系統的運載工具輪胎1000截面圖。該運載工具輪胎1000包含在外表面上定義胎面的周邊胎表面1100、具有第一肩部以及第一珠狀部分的第一側壁部分1200、以及具有第二肩部以及第二珠狀部分的第二側壁部分1300,該第二珠狀部分與該第一珠狀部分軸向間隔,以形成螺旋管形以及輪狀中空。該運載工具輪胎1000更包含在該第一側壁部分1200以及該第二側壁部分1300之間的內表面上的內襯1400。該運載工具輪胎可繞著旋轉軸2400旋轉。該運載工具輪胎1000更包含配置在該第一肩部以及該第二肩部之間的已知平衡系統,大約在中心區域。該已知平衡系統包含提供輪狀腔室2100的螺旋管形旋轉元件2000,該輪狀腔室2100具有周邊平衡區域2200以及部分填充該旋轉元件2000的該腔室2100的平衡物質2300。
第15圖示出了包含根據本發明具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎1000的軸向截面圖。第16圖示出了,沿著第15圖中的橫斷線III-III,包含根據此發明具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎1000的相應截面圖。該運載工具輪胎1000包含在外表面上定義胎面的周邊胎表面1100、具有第一肩部以及第一珠狀部分的第一側壁部分1200、以及具有第二肩部以及第二珠狀部分的第二側壁部分1300,該第二珠狀部分與該第一珠狀部分軸向間隔,以形成螺旋管形以及輪狀中空。該運載工具輪胎1000可繞著旋轉軸2400旋轉。該運載工具輪胎1000可為充氣輪胎,並包含加壓氣體或氣體混合物,例如大氣(未示出)。該運載工具輪胎1000可意欲用於機動化運載工具,例如運載工具、巴士、輕型卡車、重型卡車或摩托車、或飛機。該運載工具輪胎1000更包含配置在該第一肩部以及該第二肩部之間的根據本發明的此具體實施例的平衡系統,大約在中心區域中。該平衡系統包含旋轉元件2000,該旋轉元件2000提供具有周邊平衡區域2200的輪狀腔室2100以及填充該旋轉元件2000的該腔室2100的平衡物質2300。該腔室2100具有可變的截面,且該可變截面對該運載工具輪胎1000的平衡做出反應而適應,即在該腔室2100中的該平衡物質2300的分佈。
該旋轉元件2000可為由彈性材料,例如,乳膠、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺、橡膠或合成物製成的可彎曲旋轉元件,例如管子、薄膜、膜狀物或箔。可,例如,燒製、鑄造,例如旋轉鑄造、擠壓、鑄模、或灌注出該旋轉元件2000。因此,為輪狀的該旋轉元件2000可具有連接處2500(例如接縫),其中環狀的所配置材料的末端可附接(例如黏接,例如超音波焊接的焊接,或例如化學硫化或冷硫化的硫化)至該連接處2500。如同將參照第20圖而更詳細討論的,由於該可彎曲旋轉元件的彈性,在繞著該可彎曲旋轉元件的點處的該可變截面的面積是可變的,雖然該截面的周長是固定的。然而,如第16圖中所指出的,該截面的面積可,例如,從容納較小量平衡物質的較小圓角長方形面積到容納較大量平衡物質的較大圓形面積而不同。此外,所述旋轉元件2000可為蓋子,例如可彎曲的蓋子,與所述旋轉系統1000一起形成所述截面。例如,帶子,例如平坦可彎曲的橡皮筋,可沿著被分隔的兩個周邊固定線附接(例如黏接、例如超音波焊接的焊接,或例如化學硫化或冷硫化的硫化)至運載工具輪胎的內襯,或至框邊,使得該腔室2100由該內襯或該框邊以及該帶子而形成,且該周邊平衡區域2200被形成在該內襯上。
周邊平衡區域2200可包含用以改進平衡物質2300的移動性以及流動的奈米結構,所述奈米結構由,例如,包含奈米顆粒的材料(例如亮光漆)形成,或印刷在所述周邊平衡區域2200上。
在腔室2100中操作的平衡物質2300可為搖變性平衡物質。由於振動,該搖變性平衡物質液化並沿著周邊平衡區域2200分佈其本身,使得CofG朝向為運載工具輪胎1000的CofR的旋轉軸2400移動,並減少、最小化或消除振動。沒有了振動,該搖變性平衡物質再次固化並維持在其位置。可在擠出期間或在將末端附接至彼此之前***一量的該平衡物質2300至該旋轉元件2000。也可經由開口(未示出),例如孔洞,或閥,來將該量的該平衡物質2300***(例如注入)至旋轉元件2000中,該開口例如位在該旋轉元件2000的內側上,較佳相對於該周邊平衡區域2200。該開口(未示出)可自行密封、硫化,或以附接(例如黏接或硫化)至該旋轉元件2000的密封2600來關閉。當形成並產生該旋轉元件2000時,該量的該平衡物質2300可已被***。該量的該平衡物質2300可較佳地一開始接近均勻地分佈在該旋轉元件2000中,例如藉由運轉包含經由滾筒印刷機填充該腔室2100的該平衡物質2300的該旋轉元件2000。
平衡系統可被附接(例如黏接或硫化)至旋轉系統,例如運載工具輪胎1000。例如,該平衡系統可使用一量的黏膠3000而被黏接至該運載工具輪胎1000。如第2以及3圖中所示,該量的黏膠3000可沿著該旋轉元件2000的周長分佈。
第17圖示出了包含根據本發明修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎1000的截面圖。根據本發明修飾過的具體實施例的平衡系統包含第一旋轉元件2000以及第二旋轉元件2010,該第一旋轉元件2000包含第一量的平衡物質2300且配置在第一肩部以及第二肩部之間,較接近該第一肩部,較佳地在該第一肩部旁,該第二旋轉元件2010包含第二量的該平衡物質2310且配置在該第一肩部以及該第二肩部之間該第二旋轉元件2010較接近該第二肩部,較佳地在該第二肩部旁。可與該第一旋轉元件2000相似或相同地,且較佳為同時地處理該第二旋轉元件2010。同將參照第20圖而更詳細討論的,由於該可彎曲旋轉元件的彈性,在繞著該可彎曲旋轉元件的點處的該可變截面的面積是可變的,雖然該截面的周長是固定的。然而,如第17圖中所指出的,該截面的面積可,例如,從容納較小量平衡物質的較小圓角長方形面積到容納較大量平衡物質的較大圓形面積而不同。由於該第一旋轉元件2000以及該第二旋轉元件2010為分開且間隔開的,且獨立地操作,根據本發明修飾過的具體實施例的平衡系統可減少由於顯著幾何不正常造成的振動,所述幾何不正常例如為軸向跑開或放射狀跑開及/或在軸向、放射狀或切線硬度的顯著變化。因此,根據本發明的具體實施例,該平衡系統的一、二、三或更多的旋轉元件2000、2010包含一、二、三或更多的腔室2100,該腔室2100在旋轉軸2400上具有支點、包含周邊平衡區域2200、2210且以一量的平衡物質2300、2310填充。
第18圖示出了根據本發明另一個具體實施例的平衡系統的軸向截面圖。沿著第18圖中的線VI-VI第19圖示出了根據本發明的此其他具體實施例的平衡系統的相應截面圖。該平衡系統包含旋轉元件2000以及配置在該旋轉元件2000中的可移動元件2050。該旋轉元件2000以及該可移動元件2050提供了具有朝向該旋轉元件2000的周邊平衡區域2200的輪狀腔室2100。該平衡系統更包含填充該腔室2100的平衡物質2300。該腔室2100具有可變的截面,以及該可變的截面對將要平衡的旋轉系統的平衡(未示出)做出反應而適應,即該腔室2100中該平衡物質2300的分佈。
旋轉元件2000以及可移動元件2050可為硬元件,且可包含金屬(例如鋼、鈦、銅或鋁)、或複合材料(例如玻璃纖維加強的材料或碳纖維加強的材料)或合成材料(例如塑膠或有機玻璃)。可在該旋轉元件2000(例如轉子或齒輪)中挖出腔室2100。該腔室2100可位在軸中,例如中空軸或管狀軸,並部分地或完全地沿著該中空軸或管狀軸延伸,例如實質上完全地延伸。該可移動元件2050可為中空的,或如第19圖中所指出而為實心的。較佳如果該可移動元件2050是實心的,它可操作作為平衡重量。同將參照第21圖而更詳細討論的,由於該可移動元件2050的移動性,在繞著該旋轉元件2000的點處的該可變截面的面積是可變的,且該截面的周長是可變的。然而,如第19圖中所示,該截面的面積可例如從容納較小量平衡物質的較小長方形面積到容納較大量平衡物質的較大長方形面積而不同。
周邊平衡區域2200可包含用於改進平衡物質2300移動性以及流動的的奈米結構,所述奈米結構由例如包含奈米顆粒的材料(例如亮光漆)所形成,或印刷在所述周邊平衡區域2200上。
在腔室2100中操作的平衡物質2300可為搖變性平衡物質。由於振動,該搖變性平衡物質液化並沿著周邊平衡區域2200分佈其本身,使得CofG朝向為旋轉系統(未示出)的CofR的旋轉軸2400移動,並減少、最小化或消除振動。沒有了振動,該搖變性平衡物質再次固化並維持在其位置。可在擠出期間***一量的該平衡物質2300至該旋轉元件2000。也可經由開口(未示出)(例如孔洞)或閥,來將該量的該平衡物質2300***(例如注入)至旋轉元件2000中,該開口位在該旋轉元件2000的內側上,較佳相對於該周邊平衡區域2200。該開口(未示出)可自行密封、硫化,或以附接(例如黏接或硫化)至該旋轉元件2000的密封(未示出)來關閉。當形成並產生該旋轉元件2000時,該可移動元件2050及/或該量的該平衡物質2300可已被***。該量的該平衡物質2300可較佳地一開始接近均勻地分佈在該旋轉元件2000中。
平衡系統可附接(例如黏接或硫化)至旋轉系統(未示出)。例如,該平衡系統可使用一量的黏膠來黏接至該旋轉系統。該量的黏膠可沿著該旋轉元件2000的周長分佈。
第20圖示例了具有可變截面A的示範性旋轉元件2000的不同配置,該可變截面A具有固定周長c。比例R(x)= Ax/ A100使特定的面積(Ax)與最大面積(Amax= A100)有關。如左手側所示,對於比例R = 0%,該截面可為具有a0= 0的寬度、b0= c0/ 2的長度,以及因此A0= 0的最小面積的「長方形」。如右手側所示,對於比例R = 100 %,該截面可為具有= b100= c100/ pi的直徑的圓形,以及因此具有A100=(a100/ 2)2* pi =(c100/ 2)2/ pi的最大面積。雖然圓形截面對於給定的周長提供了最大的可能面積,可使用其他的形狀,例如長方形、圓角長方形、正方形、半圓形、鐘形、橢圓形或卵形。然而,該截面面積可從A0至而連續地不同。例如,如中間所示,該截面可為具有A50=(a100/ 2)2* pi / 2 =(c100/ 2)2/(2*pi)的面積的圓角長方形。雖然示出了圓角長方形截面,可看到其他的形狀,例如長方形、正方形、半圓形、鐘形、橢圓形或卵形。
第21圖示例了具有可變截面A的示範性旋轉元件2000的不同配置,該可變截面A具有可變周長c。比例R(x)= Ax/ A100使特定的面積(Ax)與最大面積(Amax= A100)有關。如左手側所示,對於比例R = 0%,該截面可為具有a0= 0的寬度、b0= b50= b100的固定長度,以及因此具有c0= 2*b0= 2*b100的周長以及A0= 0的最小面積的「長方形」。如中間所示,對於比例R = 50%,該截面可為具有a50= a100/ 2的寬度、b0= b50= b100的固定長度,以及因此具有c50= 2*(a50 +b50)= a100+ 2* b100的周長以及A50= a50* b50= A100/ 2的面積的長方形。如右手側所示,對於比例R = 100%,該截面可為具有a100的寬度、b100的固定長度,以及因此c100= 2*(a100+b100)的周長以及A100= a100* b100的面積的長方形。雖然可直接實施長方形截面,可使用其他的形狀,例如圓角長方形、正方形、半圓形、鐘形、橢圓形或卵形。然而,該截面面積可從A0至而連續地變化。
如同已描述的,旋轉系統1000可為運載工具輪胎。該旋轉系統1000也可為包含運載工具輪胎以及框邊的運載工具輪子,以及該旋轉元件2000、2010可被附接(例如黏接、硫化或焊接)在該框邊的內側、該框邊的外側上、朝向該運載工具輪胎的該框邊上或朝向該旋轉軸2400的該框邊上。此外,本發明是可應用至任何旋轉系統,包括下列(僅舉例一部分)的旋轉系統:飛行器,例如飛機或例如直昇機的旋翼機;物件處理機,例如洗衣機、洗衣乾衣機,或乾衣機,例如滾筒式乾衣機或脫水機;引擎或馬達系統或運載工具(例如汽車)的動力傳送系統;引擎,動力火車或動力裝置,或聯結車的輪組;船隻,例如船艦,例如貨船;工具,例如動力工具或機器工具;風扇;或動力產生器,例如發電機。
在測試系列中,運載工具輪胎1000已根據第17圖中所示的本發明修飾過的具體實施例而適應。運載工具輪胎1000是品牌Dunlop(www.dunloptires.com),型號Sp Sport Maxx GT,大小96/Y。第一旋轉元件2000以及第二旋轉元件201為腳踏車管品牌Schwalbe(www.schwalbe.com),型號26” AV12 32/47-559/97,大小26 x 1,75英吋,具有大約0.9 mm的壁厚度。黏膠3000是品牌RENI一GmbH(www.renia.com),類型Colle de Cologne。
第22圖示出了不具任何平衡系統的運載工具輪胎(#1)隨以秒(s)為單位的時間(t)、具有金屬重量的運載工具輪胎(#2)隨以秒(s)為單位的時間(t)、以及具有兩個補充旋轉元件而不具平衡物質的修飾過的運載工具輪胎(#3)隨以秒(s)為單位的時間(t)的加速(a)的示範性表示,該加速(a)是在加壓方向中以重量加速(g)(即接近9.81 m/s2)的加速。該表示源自在大約1 1/s的速率以及高達240 s涵蓋期間取得的實驗數據。
在第22圖中以#1指出,已測試無任何平衡系統的輪胎。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加至大約0.04 g並在大約0.06 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 150 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a維持在大約 0.055 g。從大約t = 150 s至大約t = 210 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.055 g並變小。該高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。
在第22圖中以#2指出,具有金屬重量的輪胎已被平衡且測試。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加至大約0.045 g並在大約0.045 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 150 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a維持在大約0.04 g。從大約t = 150 s至大約t = 210 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.07 g、0.045 g以及0.045 g並變小。該高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。
在第22圖中以#3指出,已使用兩個補充旋轉元件2000、2010而無平衡物質來修改輪胎。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加至大約0.045 g並在大約0.06 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 200 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a維持在大約0.065 g。從大約t = 200 s至大約t = 240 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.15 g以及0.06 g並變小。該高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。
#1以及#2的比較顯示出,具有金屬重量的平衡輪胎將加速從0.055 g減少至0.04 g,因此可預期到振動。
#1以及#3的比較顯示出,藉由加入兩個補充旋轉元件2000、2010而無平衡物質來修飾的輪胎1000將加速從0.055 g增加至0.065 g,因此可預期到振動。
隨後,已經由旋轉元件2000、2010中的開口(未示出)來將每個腔室2100、2110填充150 g的搖變性平衡物質,該搖變性平衡物質包含97%重量的依照國際專利申請案編號PCT/EP2009/065058的表1中的組成物第6號的平衡物質,以及3%重量的依照國際專利申請案編號PCT/EP2010/065125的聚四氟乙烯(PTFE)奈米顆粒。已使用黏接至該旋轉元件2000、2010的密封2600來關閉該開口(未示出)。然而,該量的該平衡物質在填充之後未被均勻地分佈。
第23圖至第27圖示出了在五個連續週期中,具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間加速的示範性表示,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質。該表示源自在大約1 1/s的速率以及高達360 s涵蓋期間取得的實驗數據。
第23圖示出了在第一週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件以與第22圖中相同的比率(#4-1(0.0-0.15))以及以由係數四縮小的另一個比率(#4-1(0.0-0.6))來包含該量的平衡物質。
對於第一週期在第23圖中以#4-1(0.0-0.6)指出,已測試具有兩個補充旋轉元件2000、2010的輪胎,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質2300、2310。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加並在大約0.55 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 330 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a以指數方式從大約0.58 g衰退至大約0.12 g。從大約t = 330 s至大約t = 360 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.08 g。
為了方便,#4-1(0.0-0.15)也以與第22圖中相同的比例示出了第23圖中的第一週期;然而,在0.15 g以上的加速位於此呈現之外。
高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。指數的衰減是由在腔室中快速分佈搖變性平衡物質所造成。
第24圖示出了在第二週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件以與第22圖相同的比例包含了該量的平衡物質(#4-2)。
在第24圖中,#4-2指出具有兩個補充旋轉元件2000、2010的輪胎的測試的第二週期,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質2300、2310。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加並在大約0.09 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 330 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a從大約0.11 g稍微減少至大約0.105 g。從大約t = 330 s至大約t = 360 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.07 g。
比之前小的高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。減少是由在腔室中該量的搖變性平衡物質的進一步分佈所造成。
第25圖示出了在第三週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件以與第22圖相同的比例包含了該量的平衡物質(#4-3)。
在第25圖中,#4-3指出具有兩個補充旋轉元件2000、2010的輪胎的測試的第三週期,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質2300、2310。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加並在大約0.07 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 330 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a從大約0.08 g稍微增加並隨後減少至大約0.065 g。從大約t = 330 s至大約t = 360 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.04 g。
再次比之前小的高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。減少是由在腔室中該量的搖變性平衡物質的進一步分佈所造成。
第26圖示出了在第四週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件以與第22圖相同的比例包含了該量的平衡物質(#4-4)。
在第26圖中,#4-4指出具有兩個補充旋轉元件2000、2010的輪胎的測試的第四週期,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質2300、2310。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加並在大約0.045 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 330 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a從大約0.045 g稍微增加並隨後減少至大約0.03 g。從大約t = 330 s至大約t = 360 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.04 g。
再次比之前小的高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。減少是由在腔室中該量的搖變性平衡物質的進一步分佈所造成。
第27圖示出了在第五週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件以與第22圖相同的比例包含了該量的平衡物質(#4-5)。
在第27圖中,#4-5指出具有兩個補充旋轉元件2000、2010的輪胎的測試的第五週期,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質2300、2310。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加並在大約0.045 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 330 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a在大約120 s從大約0.023 g進一步減少至最小大約0.01,並隨後增加至大約0.03 g。從大約t = 330 s至大約t = 360 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.06 g。
再次,高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。減少是由在腔室中該量的搖變性平衡物質的進一步分佈所造成。在最小時,該量的搖變性平衡物質具有在旋轉元件內的分佈,使得減少或最小化了振動。然而,由於密封2600意外地從旋轉元件2000脫離,且該平衡物質不受控制地漏進輪胎1000中而造成隨後的增加。
此外,第22圖以及第27圖的比較顯示,相較於以金屬重量平衡的運載工具輪胎,根據本發明具體實施例的平衡系統實質上減少了具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎的振動,每個補充旋轉元件包含了從大約0.04 g至大約0.01 g的量的平衡物質,其為75%的相對減少。
平衡物質2300、2310可為歐洲專利申請案編號0 281 252以及相應的美國專利編號4,867,792中所揭露的搖變性輪胎平衡組成物,其全部內容併入於此以作為參考,具有1 Pa以及260 Pa之間的屈服應力值,藉由能夠在當輪胎上的重點碰到路面時所誘導的振動影響下流動而能夠平衡輪胎。
平衡物質2300、2310可為歐洲專利編號0 557 365以及相應的美國專利編號5,431,726(其揭露的全部內容併入於此以作為參考)中所揭露的輪胎凝膠平衡組成物,在-20以及+90°C之間的溫度範圍中具有3000以及15000Pa之間的儲存模數以及小於1000kg/m^3的比重,較佳地其儲存模數是大約9000Pa,藉由能夠在輪組中的不平衡造成的振動下流動而能夠平衡輪胎。該組成物較佳包含下述的混合物:1)石蠟油、聚丁烯油、多元醇酯或多元醇醚;2)疏水性或親水性燻矽;3)聚甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯-乙烯-丙烯塊體共聚物或聚羥基羧酸衍生物;以及隨選地腐蝕抑制劑以及抗氧化劑。
平衡物質2300、2310可為歐洲專利編號1196299B1以及相應的美國公開案編號US-2005-0159534-A1以及US-2010-0252174-A1(其全部內容併入於此以作為參考)中所揭露的輪胎平衡組成物的其中之一,其具有改進的平衡特性且包含黏塑性凝膠以及具有平均最小尺寸在0.5-5mm範圍中的固體本體;尺寸較佳為1-4mm,更佳為大約3mm。當塗上一層至馬達運載工具輪胎內側時,該組成物藉由允許該固體本體經由該凝膠移動,並在區域中集中而作用,以抵消不平衡。該固體本體較佳具有在它們最小以及它們最大尺寸之間的α<=2的平均α比率,更佳為α <=1.5,尤其是大約1。該黏塑性凝膠較佳地在22°C具有1000Pa以及25000Pa之間的儲存模數(G')、小於該儲存模數的損失模數(G''),以及在22°C有大於3Pa的臨界屈服應力。該本體的形狀可做成扁長或扁圓橢圓球、圓柱、長方形平行六面體,或球體,或這種本體的混合物;它們可具有在500-3000kg/m3的範圍中的明顯比重,較佳為600-2000kg/m3,特別是700-1000kg/m3,尤其是800-900kg/m3;它們可由聚烯烴、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醯胺、橡膠或玻璃製成。該固體本體以及該凝膠之間的重量比是從10:1至1:10,較佳從5:1至1:5,特別是從2:1至3:1,例如從1:1至1:2。
平衡物質2300、2310可為國際專利申請案WO2010/055097中所揭露的黏彈性輪胎平衡組成物的其中之一,其全部內容併入於此以作為參考,該平衡物質2300、2310包含1)85至97%重量的乙二醇醚成分,包含一或更多的一般分子式(I)或一般分子式(II)或其混合物的乙二醇/丙二醇共聚物醚:R-O{[CH(C1-13)CH2-O-]m[CH2-CH2-O-]„}H(I)R1-(O-{[CH(CHOCH2-O-]m[CH2-CH2-O-]n}H)2(II),其中R是氫或2-8個碳原子的烷基;R1是2-8個碳原子的伸烷基基元,其中兩個取代基不被攜帶在相同的碳原子上;m是該乙二醇/丙二醇共聚物基元中丙二醇的莫耳百分比;以及n是該乙二醇/丙二醇共聚物基元中乙二醇的莫耳百分比,其中比例n:m是在35:65至80:20的範圍中;每個乙二醇共聚物化合物具有在2000-10000範圍中的數字平均分子量;以及2)3至15%重量的燻矽凝膠形成劑;所述平衡組成物為黏彈性的,且在22°C具有1500Pa以及5000Pa之間的儲存模數(G')、小於該儲存模數的損失模數(G")、上至10-40Hz的交叉頻率以及超過2Pa的臨界屈服應力。
平衡物質2300、2310可為國際專利申請案編號WO2011/042549中所揭露的用於平衡旋轉系統的組成物,其全部內容併入於此以作為參考,平衡物質2300、2310包含一量的搖變性平衡物質;其特徵在於分佈在所述量的所述搖變性平衡物質中的一量的疏水性顆粒或奈米顆粒。
平衡物質2300、2310可包含多個球。該球可包含金屬(例如鋼、鈦、銅或鋁)、複合材料,(例如氧化鋁或陶瓷)或塑膠。該球可被拋光或塗層,例如聚四氟乙烯(PTFE)塗層。該球可具有接近1mm以及接近50mm之間的直徑,例如接近15mm。
第28圖意示性地示例了轉接器3000以及框邊3100。該轉接器3000用以附接至該框邊3100。該轉接器3100包含環部分3150以及附件部分3200。該環部分3150是輪狀,並鄰接該框邊3100。該環部分3150是中空的,形成腔室。該腔室沒有阻礙,以至於平衡物質可自由地流入該腔室中。當使用時,該腔室包含平衡物質。該平衡物質較佳為上述討論的平衡凝膠。該平衡物質較佳為如本說明書中其他地方所討論的搖變性凝膠。未示例於這裡,該框邊3000可繞著旋轉軸旋轉。如上所提及的,旋轉中心以及重心未校直將造成該框邊以及輪胎組合擺動或振動,因為該框邊以及輪胎的系統接著會不平衡。
用於被裝設在框邊3000的輪胎可為充氣輪胎,並包含加壓氣體或氣體混合物,例如大氣(未示出)。該輪胎可意欲用於機動化運載工具,例如汽車、巴士、輕型卡車、重型卡車或摩托車、或飛機。
附件部分3200包含用於鄰接框邊3100的部分3250,其中一些開口或孔洞用於允許栓子或螺絲釘將組合的轉接器3000以及框邊3100附接至運載工具。該組合可用於與汽車、卡車、貨車、箱型車或如上所提及的諸如此類的連接。
轉接器3000用於減少框邊3100以及輪胎組合中的不平衡。如同先前所討論的,這減少了不只是輪胎但也減少了連接元件(即軸以及可能是引擎)的磨損,因為源自該輪胎的擺動以及振動的振動經由該軸從該輪子傳來,並進一步進入該運載工具。
環部分3150具有圓形截面。該環部分3150具有固定的半徑。所需平衡凝膠的量取決於框邊3100以及輪胎組合的大小以及重量。所需平衡凝膠的量可使用天平來決定,或基於該輪胎以及框邊組的類型或該輪胎的特徵來決定。在一些具體實施例中,該環部分3150具有用於加入或移除部分或所有平衡凝膠的開口。在一些具體實施例中,該環部分3150是密封的,以至於平衡凝膠的量實質上是固定的,並與周圍隔離。
當轉接器以及框邊被裝設在運載工具上時,該轉接器3000被放在該框邊背對該運載工具的那側。
第29圖示例了裝設在框邊的轉接器3300。該轉接器3300包括了適應用於嚙合該框邊的開口部分的勾子3350。該勾子3350使用螺絲釘附接。該轉接器3300包括一數量的勾子。勾子的數量可基於該轉接器3300的大小來選擇。相較於用於具有相對較小框邊的驕車的轉接器,用於卡車或貨車的較大轉接器可需要較多的勾子。
第30圖是第29圖的轉接器3300部分的放大視野,其中看到勾子3350連接至框邊。
第31圖示例了轉接器3400。該轉接器3400具有用於在該轉接器3400以及框邊之間建立緊密接觸的全表面接觸部分3410,未示例。該轉接器3400具有類似於第29圖的轉接器的腔室或環部分3450。當適當附接時,一些栓子將該轉接器3400固定至框邊於背對該運載工具的那側。
轉接器3400可由鋼或高合金鋼製成,並安裝至鋼框邊或鋁框邊。在一些具體實施例中,該轉接器3400可由普通鋼、上漆或鉻化的、不鏽鋼、鋁或塑膠製成。
一般而言,這裡所示例的轉接器可使用栓子來附接至框邊。然而在一些具體實施例中,該轉接器可被焊接至框邊,其來自鋼或鋁。
第32圖以及第33圖示例了轉接器3500。在第32圖中,示例了前視圖。在第33圖中,示例了等視軸圖。該轉接器3500包含類似於第29圖中所示例的輪狀腔室3510。
轉接器3500具有配置於接近該轉接器3500中心的兩個開口3510,以及配置在離該中心較遠距離的兩個另外的開口3520。這些開口3510以及3520提供框邊的冷卻,因為它們允許空氣穿過。此外,相較於完全關閉的轉接器,該開口3510以及3520將剛性提供給該轉接器3500。
第34圖示例了轉接器3600。該轉接器3600包含環形部分3610。五個附件3620從該環形部分3610朝向該轉接器3600的中心延伸。該附件為標籤形。該附件3620用以經由一組框邊栓子而附接至該框邊。該附件3620確保該轉接器3600與框邊一起被牢固地固定至運載工具。此外,該轉接器3600所附接至的該框邊的相對大部分將可曝露至氣流,其將幫助冷卻該框邊以及該運載工具的煞車。在第35圖中,示出了該附件3620在該環形部分3610的一側連接,具有彎曲,以至於它們可與該框邊接觸,並允許該環形部分3610承受該框邊。
第36圖示例了裝設在框邊3630上的轉接器3600。
第37圖示例了具有十個附件3710且為類似於第34-36圖中所示例的類型的轉接器3700。在具體實施例中附件的數量取決於該轉接器附接至的框邊的類型。
第38圖示例了與轉接器3800整合的栓子保護蓋。該轉接器具有環形部分3810,該環形部分3810具有以平衡物質至少部分填充的輪狀腔室。
四個栓子附件部分3820從表面3830延伸。當裝設栓子保護蓋時,栓子穿過開口3840,經由該栓子附件部分3820以及該框邊延伸,以將與轉接器3800以及該框邊整合的該栓子保護蓋附接至該運載工具。
第40圖示例了與栓子保護蓋整合的轉接器3800的背側。在此視野中,可看見栓子附件部分3820從表面3830延伸。
第41圖示例了腔室3900的截面圖。該腔室3900以平衡物質3910部分地填充。具有這種腔室3900的轉接器可更適合用於一些框邊幾何學。其允許這種轉接器承載比環形轉接器更大的表面。該環形轉接器,例如第39圖中的轉接器,可容納在框邊的凸出部分,但對於一些框邊的幾何學,這是不可能的。
第41圖以及第42圖示例了與具有例如第40圖中所示例的幾何學的轉接器整合的栓子保護蓋。
在其他的具體實施例中,轉接器可具有不形成圓形或連續腔室的腔室。該腔室可為U形或C形。然後在其中一端藉由黏接或焊接於上的蓋子來關閉該腔室。因此,該轉接器可具有在距離該腔室所在的該旋轉中心處覆蓋100%至75%,或90%至50%或80%至45%,或75%至25%或50%至15%的該框邊周長的腔室。多個轉接器可用於覆蓋該框邊的周長。
上述討論的轉接器可在用於在旋轉系統中減少振動的方法使用。該方法可包含提供具有周長的輪框、包括腔室的轉接器元件,該腔室具有截面並一量的平衡物質填充,所述輪框以及所述腔室具有旋轉軸,該方法包含將所述輪框以及所述轉接器附接至運載工具。
可提供用於運載工具的框邊,其中該框邊具有腔室,該腔室可使用平衡物質部分地填充,該平衡物質在該框邊的旋轉期間分佈其本身。該框邊可具有多於一個腔室,每個腔室以平衡物質填充至某種程度。該多個腔室不需要具有相同確切量的平衡物質。該平衡物質可為如上述討論的搖變性物質。
在第44圖中示例了這種框邊,其中示出了該框邊一部分的截面。這裡,中空的空間允許了一量的平衡物質位在該框邊內,即,在該中空的空間中。這確保一量的平衡物質存在用以補償該框邊以及輪胎組合的平衡中的改變。
本發明的具體實施例包含了可執行該方法的相應裝置。
本發明的具體實施例包含了可執行該方法的相應系統,可能遍及一些裝置。
雖然本文中已示例以及描述了特定的具體實施例,本領域具一般技藝的技術人員將領略的是,對於所示出的特定具體實施例可取代打算用以達成相同目的的任何配置。要了解的是,上述描述意欲為示例性而非限制性。此申請案意欲涵蓋本發明的任何適應或變化。在閱讀並了解上述描述之後,上述具體實施例的組合以及許多其他的具體實施例對於本領域的技術人員而言將為顯而易見的。本發明的範圍包括可使用上述結構以及方法的任何其他具體實施例以及應用。因此,本發明的發明只由附帶的申請專利範圍、以及這種申請專利範圍被給予的均等物的完整範圍所定義。
本發明的特徵可進一步為下述要點:
1.一種在一旋轉系統(100)中減少振動的方法,包含:
-提供包含一腔室(210、211)的一旋轉元件(200、201),該腔室(210、211)包含一周邊平衡區域(220、221)、具有一截面並被一量的一平衡物質(230、231)填充,所述旋轉元件(200、201)以及所述腔室(210、211)具有一旋轉軸(240),
-平衡所述旋轉系統(100),其特徵在於,
-所述截面是一可變的截面,以及
-所述截面對所述平衡做出反應而適應。
2.如第1點所述的方法,更包含:
-繞著所述旋轉軸(240)旋轉所述旋轉元件(200、201),使得所述平衡物質(230、231)沿著該周邊平衡區域(220、221)分佈其本身,並適應所述截面,且減少所述旋轉系統(100)的一不平衡。
3.如第1或2點所述的方法,更包含:
-將所述旋轉元件(200、201)附接至所述旋轉系統(100)。
4.如第3點所述的方法,其中:
-附接所述旋轉元件(200、201)包含將所述旋轉元件(200、201)固定、黏接或緊縛至所述旋轉系統(100)。
5.如第3或4點所述的方法,其中:
-所述旋轉系統(100)是一運載工具輪胎或包含所述運載工具輪胎以及一框邊的一運載工具輪子;以及
-附接所述旋轉元件(200、201)包含:
-將所述旋轉元件(200、201)***所述輪胎中,
-將所述旋轉元件(200、201)附接至所述框邊,其中所述旋轉元件(200、201)可附接在所述框邊的一內側上、所述框邊的一外側、朝向所述運載工具輪胎的所述框邊上或朝向所述旋轉軸(240)的所述框邊上,或
-其組合。
6.如第1或2點所述的方法,其中:
-所述旋轉元件(200、201)是所述旋轉系統(100)的一原始元件、所述旋轉系統(100)的一替代元件、或所述旋轉系統(100)的一補充元件;
-所述旋轉元件(200、201)是一中空軸或管狀軸;
-所述旋轉元件(200、201)是一鉸接軸,例如一萬向軸;
-所述旋轉元件(200、201)是可彎曲的;
-所述旋轉元件(200、201)是可延展的;
-所述旋轉元件(200、201)是一管子,例如一可彎曲的管子;
-所述旋轉元件(200、201)是一蓋子,例如一可彎曲的蓋子,與所述旋轉系統(100)一起形成所述截面;或
-其組合。
7.如第1或2點所述的方法,其中:
-所述腔室(210、211)是輪狀或環形、或圓柱形;
-所述腔室(210、211)是關閉的或密封的;
-所述腔室(210、211)具有0.005 m以及2 m之間,或0.01 m以及1 m之間,或0.02 m以及0.5 m之間,或0.05 m以及0.2 m之間,或0.1 m的一直徑;
-所述腔室(200、211)具有0.001 m以及10 m之間,或0.002 m以及5 m之間,或0.005 m以及2 m之間,或0.01 m以及1 m之間,或0.02 m以及0.5 m之間,或0.05 m以及0.2 m之間,或0.1 m的一長度;
-所述截面是長方形,例如圓角長方形,正方形、半圓形、鐘形、圓形、橢圓形或卵形;
-所述截面具有一周長,所述周長具有一固定長度或一可變長度;或
-其組合。
8.如第1或2點所述的方法,其中:
-所述平衡物質(230、231)的所述量是0.001 kg以及1000 kg之間,或0.002 kg以及500 kg之間,或0.005 kg以及200 kg之間,或0.01 kg以及100 kg之間,或0.02 kg以及50 kg之間,或0.05 kg以及20 kg之間,或0.1 kg以及10 kg之間,或0.2 kg以及5 kg之間,或0.5 kg以及2 kg之間,或1 kg。
9.如第1或2點所述的方法,其中:
-所述平衡物質(230、231)是一搖變性平衡物質。
10.一種用於在一旋轉系統(100)中減少振動的裝置,包含:
-包含一腔室(210、211)的一旋轉元件(200、201),該腔室(210、211)包含一周邊平衡區域(220、221)、具有一截面並被一量的一平衡物質(230、231)填充,所述旋轉元件(200、201)以及所述腔室(210、211)具有一旋轉軸(240),
其特徵在於,
-所述截面是一可變的截面,以及
-所述截面可對平衡所述旋轉系統(100)做出反應而適應。
11.一種用於在一旋轉系統(100)中減少振動的平衡系統,包含:
-包含一腔室(210、211)的一旋轉元件(200、201),該腔室(210、211)包含一周邊平衡區域(220、221)、具有一截面並被一量的一平衡物質(230、231)填充,所述旋轉元件(200、201)以及所述腔室(210、211)具有一旋轉軸(240),
其特徵在於,
-所述截面是一可變的截面,以及
-所述截面可對平衡所述旋轉系統(100)做出反應而適應。
在整個此說明書中,用字「包含(comprise)」或變化,例如「包含(comprises)」或「包含(comprising)」,將被了解為暗示包括聲稱的元件、整體或步驟,或元件、整體或步驟的群組,但不排除任何其他的元件、整體或步驟,或元件、整體或步驟的群組。
在描述以及申請專利範圍中,可使用用語「包括」、「具有(have)」、「具有(with)」或其其他的變化。要了解的是,這種用語意欲以類似於用語「包含」的方式來包括。
在描述以及申請專利範圍中,用語「耦合」以及「連接」,以及衍生字,例如可使用「通訊耦合」。要了解的是,這些用語不意欲作為彼此的同義字。更確切而言,在特定的具體實施例中,「連接」可用以意指,兩個或更多的元件彼此處於物理或電接觸。然而,「耦合」也可意指兩個或更多的元件不直接彼此接觸,但仍彼此合作或交互作用。
在描述以及申請專利範圍中,例如「上」、「下」、「第一」、「第二」,等等,可只用於描述的目的,且不被理解為限制性。可使用一些位置以及方位來製造、使用或運送本文中所描述的裝置或物件的具體實施例。
第1圖示出了包含已知平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。該運載工具輪胎100包含在外表面上定義胎面的周邊胎表面110、具有第一肩部以及第一珠狀部分的第一側壁部分120、以及具有第二肩部以及第二珠狀部分的第二側壁部分130,該第二珠狀部分與該第一珠狀部分軸向間隔,以形成螺旋管形以及輪狀中空。該運載工具輪胎100更包含在該第一側壁部分120以及該第二側壁部分130之間的內表面上的內襯140。該運載工具輪胎可繞著旋轉軸240旋轉。該運載工具輪胎100更包含配置在該第一肩部以及該第二肩部之間的已知平衡系統,大約在中心區域。該已知平衡系統包含提供輪狀腔室210的螺旋管形旋轉元件200,該輪狀腔室210具有周邊平衡區域220以及部分填充該旋轉元件200的該腔室210的平衡物質230。
第2圖示出了包含根據本發明具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。該運載工具輪胎100包含在外表面上定義胎面的周邊胎表面110、具有第一肩部以及第一珠狀部分的第一側壁部分120、以及具有第二肩部以及第二珠狀部分的第二側壁部分130,該第二珠狀部分與該第一珠狀部分軸向間隔,以形成螺旋管形以及輪狀中空。該運載工具輪胎100可繞著旋轉軸240旋轉。該運載工具輪胎100可為充氣輪胎,並包含加壓氣體或氣體混合物,例如大氣(未示出)。該運載工具輪胎100可意欲用於機動化運載工具,例如汽車、巴士、輕型卡車、重型卡車或摩托車、或飛機。該運載工具輪胎100更包含配置在該第一肩部以及該第二肩部之間的根據本發明的此具體實施例的平衡系統。該平衡系統包含旋轉元件200,該旋轉元件200提供具有周邊平衡區域220的輪狀腔室210、填充該旋轉元件200的該腔室210的平衡物質、以及附接至並以及圍住該旋轉元件200的裝設元件270,用於將該旋轉元件200裝設至該運載工具輪胎100。在此具體實施例中,該裝設元件270被形成為具有向內彎曲邊緣的圓柱,適應於該運載工具輪胎100的該第一肩部、內襯以及第二肩部。該裝設元件270可附接(例如黏接、例如超音波焊接的焊接、或例如化學硫化或冷硫化的硫化)至該旋轉元件200。可整體地形成該裝設元件270以及該旋轉元件200。該裝設元件270可包含,或形成一部分的該旋轉元件200。該裝設元件270可為由彈性材料(例如,乳膠、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺、橡膠、合成物、碳、或金屬,例如鋼)製成的可彎曲裝設元件,例如管子、薄膜、膜狀物或箔。可以例如燒製、鑄造(例如旋轉鑄造)、擠壓、鑄模、或灌注出該裝設元件270。因此,為輪狀的該裝設元件270可具有例如接縫的連接處(未示出),其中環狀的所配置材料的末端可附接(例如黏接,例如超音波焊接的焊接,或例如化學硫化或冷硫化的硫化)至該連接處。由於該可彎曲裝設元件的彈性,該平衡系統可***於該運載工具輪胎100中,於其中定位以及調整。該裝設元件270可包含適應用以將該平衡系統裝設至該旋轉系統(例如運載工具輪胎)的裝設區域。該裝設區域可具有適應用以與該旋轉系統(例如該運載工具輪胎的內襯)嚙合的結構、紋理、粗糙度或其組合。該裝設區域可包含奈米結構,該奈米結構由包含奈米顆粒的材料(例如亮光漆)形成,或印在該裝設區域上。該裝設元件270可附接(例如黏接、例如超音波焊接的焊接,或例如化學硫化或冷硫化的硫化)至該旋轉系統,例如該運載工具輪胎100。例如,該裝設元件270可使用一量的黏膠(未示出)黏接至該運載工具輪胎100。該裝設元件270可包含開口(未示出)(例如間隙、孔洞或凹處),以用於塗上黏膠、硫化劑或硫化溶液,用於焊接,或用於容納位在該旋轉系統上的凸出物。
在該腔室210中操作的該平衡物質230可為搖變性平衡物質。由於振動,該搖變性平衡物質液化並沿著該周邊平衡區域220分佈其本身,使得CofG朝向為該運載工具輪胎100的該旋轉軸240(其為CofR)移動,並減少或最小化或消除該振動。沒有了振動,該搖變性平衡物質再次固化並維持在其位置。該裝設元件270可經由該旋轉元件200將該振動從該旋轉系統100轉移至該平衡物質230。
旋轉系統100可更包含用於容納平衡系統的容納元件(未示出)。
第3圖示出了包含根據本發明修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此修飾過的具體實施例中,裝設元件270被形成為具有向內彎曲端的多個條狀物,例如鰭狀物,其適應於該運載工具輪胎100的第一肩部、內襯以及第二肩部。較佳地,該條狀物為相同的。如圖所示,該條狀物可繞著該旋轉元件200而平行於該旋轉軸240來配置。較佳地,該條狀物繞著該旋轉元件200而近乎相等地間隔。該條狀物可以關於該旋轉軸240的任何角度來分隔開,例如5°、10°、12°、15°、18°、20°、30°、36°、40°、45°、60°以及90°。
第4圖示出了包含根據本發明另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他修飾過的具體實施例中,裝設元件270被形成為具有向內彎曲邊緣的網狀物,例如篩網或織物,其適應於該運載工具輪胎100的第一肩部、內襯以及第二肩部。該網狀物可由以二、三或更多方向配置的編織纖維製成。該纖維可為,例如,碳或鋼纖維。該方向可以關於彼此的任何角度來進行,例如5°、10°、12°、15°、18°、20°、30°、36°、40°、45°、60°以及90°。
第5圖示出了包含根據本發明另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他具體實施例中,該裝設元件270被形成為具有向內彎曲邊緣的波浪的(例如迂迴的)或鋸齒的周邊絲線,例如線,例如金屬線,其適應於該運載工具輪胎100的第一肩部、內襯以及第二肩部。該周邊絲線可為彈簧。由於該裝設元件270的彈力,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。
第6圖示出了包含根據本發明另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他修飾過的具體實施例中,該裝設元件270被形成為繞著該旋轉元件200纏繞的彈簧,例如金屬彈簧。由於該裝設元件270的彈力,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。如同參照第2圖而已描述的,該平衡系統可由容納元件(未示出)容納。
第7圖示出了包含根據本發明更另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他修飾過的具體實施例中,該裝設元件270被形成為周邊絲線,例如線,例如金屬線。該周邊絲線可為彈簧。由於該裝設元件270的彈力,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。如同參照第2圖而已描述的,該平衡系統可由容納元件(未示出)容納。該周邊絲線可被配置在該旋轉元件200的該腔室210中。
第8圖示出了包含根據本發明更另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他具體實施例中,該裝設元件270被形成為管子,例如可彎曲的管子,例如內管。該管子為可膨脹的。由於該膨脹的裝設元件270中的壓力,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。該旋轉元件200可被配置在該裝設元件270中。
第9圖示出了包含根據本發明更另一個修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他修飾過的具體實施例中,該裝設元件270被形成為管子,例如可彎曲的管子,例如內管。該管子為可膨脹的。由於該膨脹的裝設元件270中的壓力,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。該旋轉元件200形成該裝設元件270的部分。
第10圖示出了包含根據本發明更另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他具體實施例中,該裝設元件270被形成為環,例如可壓縮的環,例如泡沫環,其適應於該運載工具輪胎100的第一肩部、內襯以及第二肩部。較佳地,該環包含適應於壓力改變的開孔性材料。該環可包含閉孔性材料。由於該裝設元件270的形式,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。該旋轉元件200可被配置在該裝設元件270的表面上,較佳地朝向該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。
第11圖示出了包含根據本發明更另一個具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。在此其他具體實施例中,該裝設元件270被形成為具有向內彎曲邊緣的波浪的(例如迂迴的)或鋸齒的周邊硬管,例如塑膠管或金屬管,其適應於該運載工具輪胎100的第一肩部、內襯以及第二肩部,該裝設元件270具有該腔室210並包含該平衡物質230。由於該裝設元件270的彈力,其固定地將該平衡系統裝設至該旋轉系統,例如運載工具輪胎100。
第12圖示出了包含根據本發明具體實施例的另一個平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。根據本發明具體實施例的另一個平衡系統包含裝設元件270、包含第一量的平衡物質230且配置在第一肩部以及第二肩部之間的第一旋轉元件200、以及包含第二量的該平衡物質231且配置在該第一肩部以及該第二肩部之間的第二旋轉元件201,該第一旋轉元件200較接近該第一肩部,較佳地在該第一肩部旁,該第二旋轉元件201較接近該第二肩部,較佳地在該第二肩部旁。可與該第一旋轉元件200相似或相同地,且較佳為同時地處理該第二旋轉元件201。由於該第一旋轉元件200以及該第二旋轉元件201為分開且間隔開的,且獨立地操作,根據本發明具體實施例的平衡系統可減少由於顯著幾何不正常造成的振動,所述幾何不正常例如為軸向跑開或放射狀跑開及/或在軸向、放射狀或切線硬度的顯著變化。因此,根據本發明的具體實施例,該平衡系統的一、二、三或更多的旋轉元件200、201包含一、二、三或更多的腔室210,該腔室210在旋轉軸240上具有支點、包含周邊平衡區域220、221且以一量的平衡物質230、231填充。
第13圖示出了包含根據本發明具體實施例的更另一個平衡系統的運載工具輪胎100的截面圖。根據本發明具體實施例的的另一個平衡系統包含裝設元件270以及提供輪狀腔室210的旋轉元件200,該輪狀腔室210具有周邊平衡區域220以及填充該旋轉元件200的該腔室210的平衡物質230。該腔室210具有可變的截面,且該可變的截面對該運載工具輪胎100的平衡做出反應而適應,也就是該腔室210中的該平衡物質230的分佈。
旋轉元件200可為可彎曲的旋轉元件,例如由彈性材料(例如乳膠、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺、橡膠或合成物)製成的的管子、薄膜、膜狀物或箔。由於該可彎曲旋轉元件的彈性,在繞著該可彎曲旋轉元件的點處的該可變截面的面積是可變的,雖然該截面的周長是固定的。然而,如第13圖中所指出的,該截面的區域可,例如,從容納較小量平衡物質的較小圓角長方形區域改變為容納較大量平衡物質的較大圓形區域。
根據本發明具體實施例的更另一個平衡系統(未示出)包含裝設元件270、旋轉元件200以及配置在該旋轉元件200中的可移動元件(未示出)。該旋轉元件200以及該可移動元件(未示出)提供了具有朝向該旋轉元件200的周邊平衡區域220的輪狀腔室210。該平衡系統更包含填充該腔室210的平衡物質230。該腔室210具有可變的截面,以及該可變的截面對將要平衡的旋轉系統的平衡做出反應而適應,即該腔室210中的該平衡物質230的分佈。
旋轉元件200以及可移動元件(未示出)可為硬元件,且可包含金屬,例如鋼、鈦、銅或鋁,或複合材料,例如玻璃纖維加強的材料或碳纖維加強的材料,或合成材料,例如塑膠或有機玻璃。該可移動元件(未示出)可為中空的,或實心的。該可移動元件(未示出)可操作作為平衡重量,較佳地是如果其是實心的。由於該可移動元件(未示出)的移動性,繞著該旋轉元件200的點處的該可變截面的區域是可變的,且該截面的周長是可變的。然而,該截面的區域可,例如,從容納較小量平衡物質的較小長方形區域改變為容納較大量平衡物質的較大長方形區域。
如同已描述的,旋轉系統100可為運載工具輪胎。該旋轉系統100也可為包含運載工具輪胎以及框邊的運載工具輪子,且該旋轉元件200、201也可被附接(例如黏接、硫化或焊接)在該框邊的內側、該框邊的外側上、朝向該運載工具輪胎的框邊上或朝向該旋轉軸240的框邊上。此外,本發明可應用至任何旋轉系統,包括下列(僅舉例一部分)的旋轉系統:飛行器,例如飛機或例如直昇機的旋翼機;物件處理機,例如洗衣機、洗衣乾衣機,或乾衣機,例如滾筒式乾衣機或脫水機;引擎或馬達系統或運載工具(例如汽車)的動力傳送系統;引擎,動力火車或動力裝置,或聯結車的輪組;船隻,例如船艦,例如貨船;工具,例如動力工具或機器工具;風扇;或動力產生器,例如發電機。
旋轉元件200、201可為歐洲專利申請案編號11193007.9中所揭露包含腔室210、211的旋轉元件200、201,其全部內容併入於此以作為參考,該腔室210、211包含周邊平衡區域220、221、具有截面,且以一量的平衡物質230、231填充,所述旋轉元件200、201以及所述腔室210、211具有旋轉軸240,其中所述截面是可變的截面,以及所述截面對平衡所述旋轉系統100做出反應而為可適應的。
平衡物質230、231可為歐洲專利申請案編號0281252以及相應的美國專利編號4,867,792中所揭露的搖變性輪胎平衡組成物,其全部內容併入於此以作為參考,該平衡物質230、231具有1Pa以及260Pa之間的屈服應力值,其藉由能夠在當輪胎上的重點碰到路面時所誘導的振動影響下流動而能夠平衡輪胎。
平衡物質230、231可為歐洲專利編號0557365以及相應的美國專利編號5,431,726中所揭露的輪胎凝膠平衡組成物,其全部內容併入於此以作為參考,該平衡物質230、231在-20以及+90°C之間的溫度範圍中具有3000以及15000Pa之間的儲存模數以及小於1000kg/m^3的比重,較佳地其儲存模數是大約9000Pa,藉由能夠在輪組中的不平衡造成的振動下流動而能夠平衡輪胎。該組成物較佳包含下述的混合物:1)石蠟油、聚丁烯油、多元醇酯或多元醇醚;2)疏水性或親水性燻矽;3)聚甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯-乙烯-丙烯塊體共聚物或聚羥基羧酸衍生物;以及隨選地腐蝕抑制劑以及抗氧化劑。
平衡物質230、231可為歐洲專利編號1196299B1以及相應的美國公開案編號US-2005-0159534-A1以及US-2010-0252174-A1中所揭露的輪胎平衡組成物的其中之一,其全部內容併入於此以作為參考,該平衡物質230、231具有改進的平衡特性且包含黏塑性凝膠以及具有平均最小尺寸在0.5-5mm範圍中的固體本體;較佳為1-4mm,更佳為大約3mm。當塗上一層至馬達運載工具輪胎內側時,該組成物藉由允許該固體本體經由該凝膠移動,並在區域中集中而作用,以抵消不平衡。該固體本體較佳具有在它們最小以及它們最大尺寸的α<=2的平均α比率,更佳為α <=1.5,尤其是大約1。該黏塑性凝膠較佳地在22°C具有1000Pa以及25000Pa之間的儲存模數(G')、小於該儲存模數的損失模數(G''),以及在22°C有大於3Pa的臨界屈服應力。該本體的形狀可做成扁長或扁圓橢圓球、圓柱、長方形平行六面體,或球體,或這種本體的混合物;它們可具有在500-3000kg/m3的範圍中的明顯比重,較佳為600-2000kg/m3,特別是700-1000kg/m3,尤其是800-900kg/m3;它們可由聚烯烴、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醯胺、橡膠或玻璃製成。該固體本體以及該凝膠之間的重量比是從10:1至1:10,較佳從5:1至1:5,特別是從2:1至3:1,例如從1:1至1:2。
平衡物質230、231可為國際專利申請案WO2010/055097中所揭露的黏彈性輪胎平衡組成物的其中之一,其全部內容併入於此以作為參考,平衡物質230、231包含1)85至97%重量的乙二醇醚成分,包含一或更多的一般分子式(I)或一般分子式(II)或其混合物的乙二醇/丙二醇共聚物醚:R-O{[CH(C1- 13)CH2-O-]m[CH2-CH2-O-]„}H(I)R1-(O-{[CH(CHOCH2-O-]m[CH2-CH2-O-]n}H)2(II),其中R是氫或2-8個碳原子的烷基;R1是2-8個碳原子的伸烷基基元,其中兩個取代基不被攜帶在相同的碳原子上;m是該乙二醇/丙二醇共聚物基元中丙二醇的莫耳百分比;以及n是該乙二醇/丙二醇共聚物基元中乙二醇的莫耳百分比,其中比例n:m是在35:65至80:20的範圍中;每個乙二醇共聚物化合物具有在2000-10000範圍中的數字平均分子量;以及2)3至15%重量的燻矽凝膠形成劑;所述平衡組成物為黏彈性的,且在22°C具有1500Pa以及5000Pa之間的儲存模數(G')、小於該儲存模數的損失模數(G")、上至10-40Hz的交叉頻率以及超過2Pa的臨界屈服應力。
平衡物質230、231可為國際專利申請案編號WO2011/042549中所揭露的用於平衡旋轉系統的組成物,其全部內容併入於此以作為參考,平衡物質230、231包含一量的搖變性平衡物質;其特徵在於分佈在所述量的所述搖變性平衡物質中的一量的疏水性顆粒或奈米顆粒。
平衡物質230、231可包含多個球。該球可包含金屬(例如鋼、鈦、銅或鋁)、複合材料(例如氧化鋁或陶瓷)或塑膠。該球可被拋光或塗層,例如聚四氟乙烯(PTFE)塗層。該球可具有接近1mm以及接近50mm之間的直徑,例如接近15mm。
第14圖示出了包含已知平衡系統的運載工具輪胎1000截面圖。該運載工具輪胎1000包含在外表面上定義胎面的周邊胎表面1100、具有第一肩部以及第一珠狀部分的第一側壁部分1200、以及具有第二肩部以及第二珠狀部分的第二側壁部分1300,該第二珠狀部分與該第一珠狀部分軸向間隔,以形成螺旋管形以及輪狀中空。該運載工具輪胎1000更包含在該第一側壁部分1200以及該第二側壁部分1300之間的內表面上的內襯1400。該運載工具輪胎可繞著旋轉軸2400旋轉。該運載工具輪胎1000更包含配置在該第一肩部以及該第二肩部之間的已知平衡系統,大約在中心區域。該已知平衡系統包含提供輪狀腔室2100的螺旋管形旋轉元件2000,該輪狀腔室2100具有周邊平衡區域2200以及部分填充該旋轉元件2000的該腔室2100的平衡物質2300。
第15圖示出了包含根據本發明具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎1000的軸向截面圖。第16圖示出了,沿著第15圖中的橫斷線III-III,包含根據此發明具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎1000的相應截面圖。該運載工具輪胎1000包含在外表面上定義胎面的周邊胎表面1100、具有第一肩部以及第一珠狀部分的第一側壁部分1200、以及具有第二肩部以及第二珠狀部分的第二側壁部分1300,該第二珠狀部分與該第一珠狀部分軸向間隔,以形成螺旋管形以及輪狀中空。該運載工具輪胎1000可繞著旋轉軸2400旋轉。該運載工具輪胎1000可為充氣輪胎,並包含加壓氣體或氣體混合物,例如大氣(未示出)。該運載工具輪胎1000可意欲用於機動化運載工具,例如運載工具、巴士、輕型卡車、重型卡車或摩托車、或飛機。該運載工具輪胎1000更包含配置在該第一肩部以及該第二肩部之間的根據本發明的此具體實施例的平衡系統,大約在中心區域中。該平衡系統包含旋轉元件2000,該旋轉元件2000提供具有周邊平衡區域2200的輪狀腔室2100以及填充該旋轉元件2000的該腔室2100的平衡物質2300。該腔室2100具有可變的截面,且該可變截面對該運載工具輪胎1000的平衡做出反應而適應,即在該腔室2100中的該平衡物質2300的分佈。
該旋轉元件2000可為由彈性材料,例如,乳膠、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、聚醯胺、橡膠或合成物製成的可彎曲旋轉元件,例如管子、薄膜、膜狀物或箔。可,例如,燒製、鑄造,例如旋轉鑄造、擠壓、鑄模、或灌注出該旋轉元件2000。因此,為輪狀的該旋轉元件2000可具有連接處2500(例如接縫),其中環狀的所配置材料的末端可附接(例如黏接,例如超音波焊接的焊接,或例如化學硫化或冷硫化的硫化)至該連接處2500。如同將參照第20圖而更詳細討論的,由於該可彎曲旋轉元件的彈性,在繞著該可彎曲旋轉元件的點處的該可變截面的面積是可變的,雖然該截面的周長是固定的。然而,如第16圖中所指出的,該截面的面積可,例如,從容納較小量平衡物質的較小圓角長方形面積到容納較大量平衡物質的較大圓形面積而不同。此外,所述旋轉元件2000可為蓋子,例如可彎曲的蓋子,與所述旋轉系統1000一起形成所述截面。例如,帶子,例如平坦可彎曲的橡皮筋,可沿著被分隔的兩個周邊固定線附接(例如黏接、例如超音波焊接的焊接,或例如化學硫化或冷硫化的硫化)至運載工具輪胎的內襯,或至框邊,使得該腔室2100由該內襯或該框邊以及該帶子而形成,且該周邊平衡區域2200被形成在該內襯上。
周邊平衡區域2200可包含用以改進平衡物質2300的移動性以及流動的奈米結構,所述奈米結構由,例如,包含奈米顆粒的材料(例如亮光漆)形成,或印刷在所述周邊平衡區域2200上。
在腔室2100中操作的平衡物質2300可為搖變性平衡物質。由於振動,該搖變性平衡物質液化並沿著周邊平衡區域2200分佈其本身,使得CofG朝向為運載工具輪胎1000的CofR的旋轉軸2400移動,並減少、最小化或消除振動。沒有了振動,該搖變性平衡物質再次固化並維持在其位置。可在擠出期間或在將末端附接至彼此之前***一量的該平衡物質2300至該旋轉元件2000。也可經由開口(未示出),例如孔洞,或閥,來將該量的該平衡物質2300***(例如注入)至旋轉元件2000中,該開口例如位在該旋轉元件2000的內側上,較佳相對於該周邊平衡區域2200。該開口(未示出)可自行密封、硫化,或以附接(例如黏接或硫化)至該旋轉元件2000的密封2600來關閉。當形成並產生該旋轉元件2000時,該量的該平衡物質2300可已被***。該量的該平衡物質2300可較佳地一開始接近均勻地分佈在該旋轉元件2000中,例如藉由運轉包含經由滾筒印刷機填充該腔室2100的該平衡物質2300的該旋轉元件2000。
平衡系統可被附接(例如黏接或硫化)至旋轉系統,例如運載工具輪胎1000。例如,該平衡系統可使用一量的黏膠3000而被黏接至該運載工具輪胎1000。如第2以及3圖中所示,該量的黏膠3000可沿著該旋轉元件2000的周長分佈。
第17圖示出了包含根據本發明修飾過的具體實施例的平衡系統的運載工具輪胎1000的截面圖。根據本發明修飾過的具體實施例的平衡系統包含第一旋轉元件2000以及第二旋轉元件2010,該第一旋轉元件2000包含第一量的平衡物質2300且配置在第一肩部以及第二肩部之間,較接近該第一肩部,較佳地在該第一肩部旁,該第二旋轉元件2010包含第二量的該平衡物質2310且配置在該第一肩部以及該第二肩部之間該第二旋轉元件2010較接近該第二肩部,較佳地在該第二肩部旁。可與該第一旋轉元件2000相似或相同地,且較佳為同時地處理該第二旋轉元件2010。同將參照第20圖而更詳細討論的,由於該可彎曲旋轉元件的彈性,在繞著該可彎曲旋轉元件的點處的該可變截面的面積是可變的,雖然該截面的周長是固定的。然而,如第17圖中所指出的,該截面的面積可,例如,從容納較小量平衡物質的較小圓角長方形面積到容納較大量平衡物質的較大圓形面積而不同。由於該第一旋轉元件2000以及該第二旋轉元件2010為分開且間隔開的,且獨立地操作,根據本發明修飾過的具體實施例的平衡系統可減少由於顯著幾何不正常造成的振動,所述幾何不正常例如為軸向跑開或放射狀跑開及/或在軸向、放射狀或切線硬度的顯著變化。因此,根據本發明的具體實施例,該平衡系統的一、二、三或更多的旋轉元件2000、2010包含一、二、三或更多的腔室2100,該腔室2100在旋轉軸2400上具有支點、包含周邊平衡區域2200、2210且以一量的平衡物質2300、2310填充。
第18圖示出了根據本發明另一個具體實施例的平衡系統的軸向截面圖。沿著第18圖中的線VI-VI第19圖示出了根據本發明的此其他具體實施例的平衡系統的相應截面圖。該平衡系統包含旋轉元件2000以及配置在該旋轉元件2000中的可移動元件2050。該旋轉元件2000以及該可移動元件2050提供了具有朝向該旋轉元件2000的周邊平衡區域2200的輪狀腔室2100。該平衡系統更包含填充該腔室2100的平衡物質2300。該腔室2100具有可變的截面,以及該可變的截面對將要平衡的旋轉系統的平衡(未示出)做出反應而適應,即該腔室2100中該平衡物質2300的分佈。
旋轉元件2000以及可移動元件2050可為硬元件,且可包含金屬(例如鋼、鈦、銅或鋁)、或複合材料(例如玻璃纖維加強的材料或碳纖維加強的材料)或合成材料(例如塑膠或有機玻璃)。可在該旋轉元件2000(例如轉子或齒輪)中挖出腔室2100。該腔室2100可位在軸中,例如中空軸或管狀軸,並部分地或完全地沿著該中空軸或管狀軸延伸,例如實質上完全地延伸。該可移動元件2050可為中空的,或如第19圖中所指出而為實心的。較佳如果該可移動元件2050是實心的,它可操作作為平衡重量。同將參照第21圖而更詳細討論的,由於該可移動元件2050的移動性,在繞著該旋轉元件2000的點處的該可變截面的面積是可變的,且該截面的周長是可變的。然而,如第19圖中所示,該截面的面積可例如從容納較小量平衡物質的較小長方形面積到容納較大量平衡物質的較大長方形面積而不同。
周邊平衡區域2200可包含用於改進平衡物質2300移動性以及流動的的奈米結構,所述奈米結構由例如包含奈米顆粒的材料(例如亮光漆)所形成,或印刷在所述周邊平衡區域2200上。
在腔室2100中操作的平衡物質2300可為搖變性平衡物質。由於振動,該搖變性平衡物質液化並沿著周邊平衡區域2200分佈其本身,使得CofG朝向為旋轉系統(未示出)的CofR的旋轉軸2400移動,並減少、最小化或消除振動。沒有了振動,該搖變性平衡物質再次固化並維持在其位置。可在擠出期間***一量的該平衡物質2300至該旋轉元件2000。也可經由開口(未示出)(例如孔洞)或閥,來將該量的該平衡物質2300***(例如注入)至旋轉元件2000中,該開口位在該旋轉元件2000的內側上,較佳相對於該周邊平衡區域2200。該開口(未示出)可自行密封、硫化,或以附接(例如黏接或硫化)至該旋轉元件2000的密封(未示出)來關閉。當形成並產生該旋轉元件2000時,該可移動元件2050及/或該量的該平衡物質2300可已被***。該量的該平衡物質2300可較佳地一開始接近均勻地分佈在該旋轉元件2000中。
平衡系統可附接(例如黏接或硫化)至旋轉系統(未示出)。例如,該平衡系統可使用一量的黏膠來黏接至該旋轉系統。該量的黏膠可沿著該旋轉元件2000的周長分佈。
第20圖示例了具有可變截面A的示範性旋轉元件2000的不同配置,該可變截面A具有固定周長c。比例R(x)= Ax/ A100使特定的面積(Ax)與最大面積(Amax= A100)有關。如左手側所示,對於比例R = 0%,該截面可為具有a0= 0的寬度、b0= c0/ 2的長度,以及因此A0= 0的最小面積的「長方形」。如右手側所示,對於比例R = 100 %,該截面可為具有= b100= c100/ pi的直徑的圓形,以及因此具有A100=(a100/ 2)2* pi =(c100/ 2)2/ pi的最大面積。雖然圓形截面對於給定的周長提供了最大的可能面積,可使用其他的形狀,例如長方形、圓角長方形、正方形、半圓形、鐘形、橢圓形或卵形。然而,該截面面積可從A0至而連續地不同。例如,如中間所示,該截面可為具有A50=(a100/ 2)2* pi / 2 =(c100/ 2)2/(2*pi)的面積的圓角長方形。雖然示出了圓角長方形截面,可看到其他的形狀,例如長方形、正方形、半圓形、鐘形、橢圓形或卵形。
第21圖示例了具有可變截面A的示範性旋轉元件2000的不同配置,該可變截面A具有可變周長c。比例R(x)= Ax/ A100使特定的面積(Ax)與最大面積(Amax= A100)有關。如左手側所示,對於比例R = 0%,該截面可為具有a0= 0的寬度、b0= b50= b100的固定長度,以及因此具有c0= 2*b0= 2*b100的周長以及A0= 0的最小面積的「長方形」。如中間所示,對於比例R = 50%,該截面可為具有a50= a100/ 2的寬度、b0= b50= b100的固定長度,以及因此具有c50= 2*(a50 +b50)= a100+ 2* b100的周長以及A50= a50* b50= A100/ 2的面積的長方形。如右手側所示,對於比例R = 100%,該截面可為具有a100的寬度、b100的固定長度,以及因此c100= 2*(a100+b100)的周長以及A100= a100* b100的面積的長方形。雖然可直接實施長方形截面,可使用其他的形狀,例如圓角長方形、正方形、半圓形、鐘形、橢圓形或卵形。然而,該截面面積可從A0至而連續地變化。
如同已描述的,旋轉系統1000可為運載工具輪胎。該旋轉系統1000也可為包含運載工具輪胎以及框邊的運載工具輪子,以及該旋轉元件2000、2010可被附接(例如黏接、硫化或焊接)在該框邊的內側、該框邊的外側上、朝向該運載工具輪胎的該框邊上或朝向該旋轉軸2400的該框邊上。此外,本發明是可應用至任何旋轉系統,包括下列(僅舉例一部分)的旋轉系統:飛行器,例如飛機或例如直昇機的旋翼機;物件處理機,例如洗衣機、洗衣乾衣機,或乾衣機,例如滾筒式乾衣機或脫水機;引擎或馬達系統或運載工具(例如汽車)的動力傳送系統;引擎,動力火車或動力裝置,或聯結車的輪組;船隻,例如船艦,例如貨船;工具,例如動力工具或機器工具;風扇;或動力產生器,例如發電機。
在測試系列中,運載工具輪胎1000已根據第17圖中所示的本發明修飾過的具體實施例而適應。運載工具輪胎1000是品牌Dunlop(www.dunloptires.com),型號Sp Sport Maxx GT,大小96/Y。第一旋轉元件2000以及第二旋轉元件201為腳踏車管品牌Schwalbe(www.schwalbe.com),型號26” AV12 32/47-559/97,大小26 x 1,75英吋,具有大約0.9 mm的壁厚度。黏膠3000是品牌RENI一GmbH(www.renia.com),類型Colle de Cologne。
第22圖示出了不具任何平衡系統的運載工具輪胎(#1)隨以秒(s)為單位的時間(t)、具有金屬重量的運載工具輪胎(#2)隨以秒(s)為單位的時間(t)、以及具有兩個補充旋轉元件而不具平衡物質的修飾過的運載工具輪胎(#3)隨以秒(s)為單位的時間(t)的加速(a)的示範性表示,該加速(a)是在加壓方向中以重量加速(g)(即接近9.81 m/s2)的加速。該表示源自在大約1 1/s的速率以及高達240 s涵蓋期間取得的實驗數據。
在第22圖中以#1指出,已測試無任何平衡系統的輪胎。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加至大約0.04 g並在大約0.06 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 150 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a維持在大約 0.055 g。從大約t = 150 s至大約t = 210 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.055 g並變小。該高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。
在第22圖中以#2指出,具有金屬重量的輪胎已被平衡且測試。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加至大約0.045 g並在大約0.045 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 150 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a維持在大約0.04 g。從大約t = 150 s至大約t = 210 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.07 g、0.045 g以及0.045 g並變小。該高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。
在第22圖中以#3指出,已使用兩個補充旋轉元件2000、2010而無平衡物質來修改輪胎。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加至大約0.045 g並在大約0.06 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 200 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a維持在大約0.065 g。從大約t = 200 s至大約t = 240 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.15 g以及0.06 g並變小。該高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。
#1以及#2的比較顯示出,具有金屬重量的平衡輪胎將加速從0.055 g減少至0.04 g,因此可預期到振動。
#1以及#3的比較顯示出,藉由加入兩個補充旋轉元件2000、2010而無平衡物質來修飾的輪胎1000將加速從0.055 g增加至0.065 g,因此可預期到振動。
隨後,已經由旋轉元件2000、2010中的開口(未示出)來將每個腔室2100、2110填充150 g的搖變性平衡物質,該搖變性平衡物質包含97%重量的依照國際專利申請案編號PCT/EP2009/065058的表1中的組成物第6號的平衡物質,以及3%重量的依照國際專利申請案編號PCT/EP2010/065125的聚四氟乙烯(PTFE)奈米顆粒。已使用黏接至該旋轉元件2000、2010的密封2600來關閉該開口(未示出)。然而,該量的該平衡物質在填充之後未被均勻地分佈。
第23圖至第27圖示出了在五個連續週期中,具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間加速的示範性表示,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質。該表示源自在大約1 1/s的速率以及高達360 s涵蓋期間取得的實驗數據。
第23圖示出了在第一週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件以與第22圖中相同的比率(#4-1(0.0-0.15))以及以由係數四縮小的另一個比率(#4-1(0.0-0.6))來包含該量的平衡物質。
對於第一週期在第23圖中以#4-1(0.0-0.6)指出,已測試具有兩個補充旋轉元件2000、2010的輪胎,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質2300、2310。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加並在大約0.55 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 330 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a以指數方式從大約0.58 g衰退至大約0.12 g。從大約t = 330 s至大約t = 360 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.08 g。
為了方便,#4-1(0.0-0.15)也以與第22圖中相同的比例示出了第23圖中的第一週期;然而,在0.15 g以上的加速位於此呈現之外。
高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。指數的衰減是由在腔室中快速分佈搖變性平衡物質所造成。
第24圖示出了在第二週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件以與第22圖相同的比例包含了該量的平衡物質(#4-2)。
在第24圖中,#4-2指出具有兩個補充旋轉元件2000、2010的輪胎的測試的第二週期,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質2300、2310。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加並在大約0.09 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 330 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a從大約0.11 g稍微減少至大約0.105 g。從大約t = 330 s至大約t = 360 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.07 g。
比之前小的高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。減少是由在腔室中該量的搖變性平衡物質的進一步分佈所造成。
第25圖示出了在第三週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件以與第22圖相同的比例包含了該量的平衡物質(#4-3)。
在第25圖中,#4-3指出具有兩個補充旋轉元件2000、2010的輪胎的測試的第三週期,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質2300、2310。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加並在大約0.07 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 330 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a從大約0.08 g稍微增加並隨後減少至大約0.065 g。從大約t = 330 s至大約t = 360 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.04 g。
再次比之前小的高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。減少是由在腔室中該量的搖變性平衡物質的進一步分佈所造成。
第26圖示出了在第四週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件以與第22圖相同的比例包含了該量的平衡物質(#4-4)。
在第26圖中,#4-4指出具有兩個補充旋轉元件2000、2010的輪胎的測試的第四週期,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質2300、2310。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加並在大約0.045 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 330 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a從大約0.045 g稍微增加並隨後減少至大約0.03 g。從大約t = 330 s至大約t = 360 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.04 g。
再次比之前小的高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。減少是由在腔室中該量的搖變性平衡物質的進一步分佈所造成。
第27圖示出了在第五週期中具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎隨時間的加速的示範性表示,每個補充旋轉元件以與第22圖相同的比例包含了該量的平衡物質(#4-5)。
在第27圖中,#4-5指出具有兩個補充旋轉元件2000、2010的輪胎的測試的第五週期,每個補充旋轉元件包含該量的平衡物質2300、2310。從t = 0 s至大約T = 30 s,週邊速度從0 km/h增加至大約180 km/h,以及加速a增加並在大約0.045 g達到高峰。從大約t = 30 s至大約t = 330 s,該週邊速度維持在此程度,且該加速a在大約120 s從大約0.023 g進一步減少至最小大約0.01,並隨後增加至大約0.03 g。從大約t = 330 s至大約t = 360 s,該週邊速度減少至0 km/h,且該加速a減少,達到高峰至大約0.06 g。
再次,高峰是由測試裝置(未示出)在加速以及減速期間的共振所造成。減少是由在腔室中該量的搖變性平衡物質的進一步分佈所造成。在最小時,該量的搖變性平衡物質具有在旋轉元件內的分佈,使得減少或最小化了振動。然而,由於密封2600意外地從旋轉元件2000脫離,且該平衡物質不受控制地漏進輪胎1000中而造成隨後的增加。
此外,第22圖以及第27圖的比較顯示,相較於以金屬重量平衡的運載工具輪胎,根據本發明具體實施例的平衡系統實質上減少了具有兩個補充旋轉元件的運載工具輪胎的振動,每個補充旋轉元件包含了從大約0.04 g至大約0.01 g的量的平衡物質,其為75%的相對減少。
平衡物質2300、2310可為歐洲專利申請案編號0 281 252以及相應的美國專利編號4,867,792中所揭露的搖變性輪胎平衡組成物,其全部內容併入於此以作為參考,具有1 Pa以及260 Pa之間的屈服應力值,藉由能夠在當輪胎上的重點碰到路面時所誘導的振動影響下流動而能夠平衡輪胎。
平衡物質2300、2310可為歐洲專利編號0 557 365以及相應的美國專利編號5,431,726(其揭露的全部內容併入於此以作為參考)中所揭露的輪胎凝膠平衡組成物,在-20以及+90°C之間的溫度範圍中具有3000以及15000Pa之間的儲存模數以及小於1000kg/m^3的比重,較佳地其儲存模數是大約9000Pa,藉由能夠在輪組中的不平衡造成的振動下流動而能夠平衡輪胎。該組成物較佳包含下述的混合物:1)石蠟油、聚丁烯油、多元醇酯或多元醇醚;2)疏水性或親水性燻矽;3)聚甲基丙烯酸烷基酯、苯乙烯-乙烯-丙烯塊體共聚物或聚羥基羧酸衍生物;以及隨選地腐蝕抑制劑以及抗氧化劑。
平衡物質2300、2310可為歐洲專利編號1196299B1以及相應的美國公開案編號US-2005-0159534-A1以及US-2010-0252174-A1(其全部內容併入於此以作為參考)中所揭露的輪胎平衡組成物的其中之一,其具有改進的平衡特性且包含黏塑性凝膠以及具有平均最小尺寸在0.5-5mm範圍中的固體本體;尺寸較佳為1-4mm,更佳為大約3mm。當塗上一層至馬達運載工具輪胎內側時,該組成物藉由允許該固體本體經由該凝膠移動,並在區域中集中而作用,以抵消不平衡。該固體本體較佳具有在它們最小以及它們最大尺寸之間的α<=2的平均α比率,更佳為α <=1.5,尤其是大約1。該黏塑性凝膠較佳地在22°C具有1000Pa以及25000Pa之間的儲存模數(G')、小於該儲存模數的損失模數(G''),以及在22°C有大於3Pa的臨界屈服應力。該本體的形狀可做成扁長或扁圓橢圓球、圓柱、長方形平行六面體,或球體,或這種本體的混合物;它們可具有在500-3000kg/m3的範圍中的明顯比重,較佳為600-2000kg/m3,特別是700-1000kg/m3,尤其是800-900kg/m3;它們可由聚烯烴、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚醯胺、橡膠或玻璃製成。該固體本體以及該凝膠之間的重量比是從10:1至1:10,較佳從5:1至1:5,特別是從2:1至3:1,例如從1:1至1:2。
平衡物質2300、2310可為國際專利申請案WO2010/055097中所揭露的黏彈性輪胎平衡組成物的其中之一,其全部內容併入於此以作為參考,該平衡物質2300、2310包含1)85至97%重量的乙二醇醚成分,包含一或更多的一般分子式(I)或一般分子式(II)或其混合物的乙二醇/丙二醇共聚物醚:R-O{[CH(C1-13)CH2-O-]m[CH2-CH2-O-]„}H(I)R1-(O-{[CH(CHOCH2-O-]m[CH2-CH2-O-]n}H)2(II),其中R是氫或2-8個碳原子的烷基;R1是2-8個碳原子的伸烷基基元,其中兩個取代基不被攜帶在相同的碳原子上;m是該乙二醇/丙二醇共聚物基元中丙二醇的莫耳百分比;以及n是該乙二醇/丙二醇共聚物基元中乙二醇的莫耳百分比,其中比例n:m是在35:65至80:20的範圍中;每個乙二醇共聚物化合物具有在2000-10000範圍中的數字平均分子量;以及2)3至15%重量的燻矽凝膠形成劑;所述平衡組成物為黏彈性的,且在22°C具有1500Pa以及5000Pa之間的儲存模數(G')、小於該儲存模數的損失模數(G")、上至10-40Hz的交叉頻率以及超過2Pa的臨界屈服應力。
平衡物質2300、2310可為國際專利申請案編號WO2011/042549中所揭露的用於平衡旋轉系統的組成物,其全部內容併入於此以作為參考,平衡物質2300、2310包含一量的搖變性平衡物質;其特徵在於分佈在所述量的所述搖變性平衡物質中的一量的疏水性顆粒或奈米顆粒。
平衡物質2300、2310可包含多個球。該球可包含金屬(例如鋼、鈦、銅或鋁)、複合材料,(例如氧化鋁或陶瓷)或塑膠。該球可被拋光或塗層,例如聚四氟乙烯(PTFE)塗層。該球可具有接近1mm以及接近50mm之間的直徑,例如接近15mm。
第28圖意示性地示例了轉接器3000以及框邊3100。該轉接器3000用以附接至該框邊3100。該轉接器3100包含環部分3150以及附件部分3200。該環部分3150是輪狀,並鄰接該框邊3100。該環部分3150是中空的,形成腔室。該腔室沒有阻礙,以至於平衡物質可自由地流入該腔室中。當使用時,該腔室包含平衡物質。該平衡物質較佳為上述討論的平衡凝膠。該平衡物質較佳為如本說明書中其他地方所討論的搖變性凝膠。未示例於這裡,該框邊3000可繞著旋轉軸旋轉。如上所提及的,旋轉中心以及重心未校直將造成該框邊以及輪胎組合擺動或振動,因為該框邊以及輪胎的系統接著會不平衡。
用於被裝設在框邊3000的輪胎可為充氣輪胎,並包含加壓氣體或氣體混合物,例如大氣(未示出)。該輪胎可意欲用於機動化運載工具,例如汽車、巴士、輕型卡車、重型卡車或摩托車、或飛機。
附件部分3200包含用於鄰接框邊3100的部分3250,其中一些開口或孔洞用於允許栓子或螺絲釘將組合的轉接器3000以及框邊3100附接至運載工具。該組合可用於與汽車、卡車、貨車、箱型車或如上所提及的諸如此類的連接。
轉接器3000用於減少框邊3100以及輪胎組合中的不平衡。如同先前所討論的,這減少了不只是輪胎但也減少了連接元件(即軸以及可能是引擎)的磨損,因為源自該輪胎的擺動以及振動的振動經由該軸從該輪子傳來,並進一步進入該運載工具。
環部分3150具有圓形截面。該環部分3150具有固定的半徑。所需平衡凝膠的量取決於框邊3100以及輪胎組合的大小以及重量。所需平衡凝膠的量可使用天平來決定,或基於該輪胎以及框邊組的類型或該輪胎的特徵來決定。在一些具體實施例中,該環部分3150具有用於加入或移除部分或所有平衡凝膠的開口。在一些具體實施例中,該環部分3150是密封的,以至於平衡凝膠的量實質上是固定的,並與周圍隔離。
當轉接器以及框邊被裝設在運載工具上時,該轉接器3000被放在該框邊背對該運載工具的那側。
第29圖示例了裝設在框邊的轉接器3300。該轉接器3300包括了適應用於嚙合該框邊的開口部分的勾子3350。該勾子3350使用螺絲釘附接。該轉接器3300包括一數量的勾子。勾子的數量可基於該轉接器3300的大小來選擇。相較於用於具有相對較小框邊的驕車的轉接器,用於卡車或貨車的較大轉接器可需要較多的勾子。
第30圖是第29圖的轉接器3300部分的放大視野,其中看到勾子3350連接至框邊。
第31圖示例了轉接器3400。該轉接器3400具有用於在該轉接器3400以及框邊之間建立緊密接觸的全表面接觸部分3410,未示例。該轉接器3400具有類似於第29圖的轉接器的腔室或環部分3450。當適當附接時,一些栓子將該轉接器3400固定至框邊於背對該運載工具的那側。
轉接器3400可由鋼或高合金鋼製成,並安裝至鋼框邊或鋁框邊。在一些具體實施例中,該轉接器3400可由普通鋼、上漆或鉻化的、不鏽鋼、鋁或塑膠製成。
一般而言,這裡所示例的轉接器可使用栓子來附接至框邊。然而在一些具體實施例中,該轉接器可被焊接至框邊,其來自鋼或鋁。
第32圖以及第33圖示例了轉接器3500。在第32圖中,示例了前視圖。在第33圖中,示例了等視軸圖。該轉接器3500包含類似於第29圖中所示例的輪狀腔室3510。
轉接器3500具有配置於接近該轉接器3500中心的兩個開口3510,以及配置在離該中心較遠距離的兩個另外的開口3520。這些開口3510以及3520提供框邊的冷卻,因為它們允許空氣穿過。此外,相較於完全關閉的轉接器,該開口3510以及3520將剛性提供給該轉接器3500。
第34圖示例了轉接器3600。該轉接器3600包含環形部分3610。五個附件3620從該環形部分3610朝向該轉接器3600的中心延伸。該附件為標籤形。該附件3620用以經由一組框邊栓子而附接至該框邊。該附件3620確保該轉接器3600與框邊一起被牢固地固定至運載工具。此外,該轉接器3600所附接至的該框邊的相對大部分將可曝露至氣流,其將幫助冷卻該框邊以及該運載工具的煞車。在第35圖中,示出了該附件3620在該環形部分3610的一側連接,具有彎曲,以至於它們可與該框邊接觸,並允許該環形部分3610承受該框邊。
第36圖示例了裝設在框邊3630上的轉接器3600。
第37圖示例了具有十個附件3710且為類似於第34-36圖中所示例的類型的轉接器3700。在具體實施例中附件的數量取決於該轉接器附接至的框邊的類型。
第38圖示例了與轉接器3800整合的栓子保護蓋。該轉接器具有環形部分3810,該環形部分3810具有以平衡物質至少部分填充的輪狀腔室。
四個栓子附件部分3820從表面3830延伸。當裝設栓子保護蓋時,栓子穿過開口3840,經由該栓子附件部分3820以及該框邊延伸,以將與轉接器3800以及該框邊整合的該栓子保護蓋附接至該運載工具。
第40圖示例了與栓子保護蓋整合的轉接器3800的背側。在此視野中,可看見栓子附件部分3820從表面3830延伸。
第41圖示例了腔室3900的截面圖。該腔室3900以平衡物質3910部分地填充。具有這種腔室3900的轉接器可更適合用於一些框邊幾何學。其允許這種轉接器承載比環形轉接器更大的表面。該環形轉接器,例如第39圖中的轉接器,可容納在框邊的凸出部分,但對於一些框邊的幾何學,這是不可能的。
第41圖以及第42圖示例了與具有例如第40圖中所示例的幾何學的轉接器整合的栓子保護蓋。
在其他的具體實施例中,轉接器可具有不形成圓形或連續腔室的腔室。該腔室可為U形或C形。然後在其中一端藉由黏接或焊接於上的蓋子來關閉該腔室。因此,該轉接器可具有在距離該腔室所在的該旋轉中心處覆蓋100%至75%,或90%至50%或80%至45%,或75%至25%或50%至15%的該框邊周長的腔室。多個轉接器可用於覆蓋該框邊的周長。
上述討論的轉接器可在用於在旋轉系統中減少振動的方法使用。該方法可包含提供具有周長的輪框、包括腔室的轉接器元件,該腔室具有截面並一量的平衡物質填充,所述輪框以及所述腔室具有旋轉軸,該方法包含將所述輪框以及所述轉接器附接至運載工具。
可提供用於運載工具的框邊,其中該框邊具有腔室,該腔室可使用平衡物質部分地填充,該平衡物質在該框邊的旋轉期間分佈其本身。該框邊可具有多於一個腔室,每個腔室以平衡物質填充至某種程度。該多個腔室不需要具有相同確切量的平衡物質。該平衡物質可為如上述討論的搖變性物質。
在第44圖中示例了這種框邊,其中示出了該框邊一部分的截面。這裡,中空的空間允許了一量的平衡物質位在該框邊內,即,在該中空的空間中。這確保一量的平衡物質存在用以補償該框邊以及輪胎組合的平衡中的改變。
本發明的具體實施例包含了可執行該方法的相應裝置。
本發明的具體實施例包含了可執行該方法的相應系統,可能遍及一些裝置。
雖然本文中已示例以及描述了特定的具體實施例,本領域具一般技藝的技術人員將領略的是,對於所示出的特定具體實施例可取代打算用以達成相同目的的任何配置。要了解的是,上述描述意欲為示例性而非限制性。此申請案意欲涵蓋本發明的任何適應或變化。在閱讀並了解上述描述之後,上述具體實施例的組合以及許多其他的具體實施例對於本領域的技術人員而言將為顯而易見的。本發明的範圍包括可使用上述結構以及方法的任何其他具體實施例以及應用。因此,本發明的發明只由附帶的申請專利範圍、以及這種申請專利範圍被給予的均等物的完整範圍所定義。
本發明的特徵可進一步為下述要點:
1.一種在一旋轉系統(100)中減少振動的方法,包含:
-提供包含一腔室(210、211)的一旋轉元件(200、201),該腔室(210、211)包含一周邊平衡區域(220、221)、具有一截面並被一量的一平衡物質(230、231)填充,所述旋轉元件(200、201)以及所述腔室(210、211)具有一旋轉軸(240),
-平衡所述旋轉系統(100),其特徵在於,
-所述截面是一可變的截面,以及
-所述截面對所述平衡做出反應而適應。
2.如第1點所述的方法,更包含:
-繞著所述旋轉軸(240)旋轉所述旋轉元件(200、201),使得所述平衡物質(230、231)沿著該周邊平衡區域(220、221)分佈其本身,並適應所述截面,且減少所述旋轉系統(100)的一不平衡。
3.如第1或2點所述的方法,更包含:
-將所述旋轉元件(200、201)附接至所述旋轉系統(100)。
4.如第3點所述的方法,其中:
-附接所述旋轉元件(200、201)包含將所述旋轉元件(200、201)固定、黏接或緊縛至所述旋轉系統(100)。
5.如第3或4點所述的方法,其中:
-所述旋轉系統(100)是一運載工具輪胎或包含所述運載工具輪胎以及一框邊的一運載工具輪子;以及
-附接所述旋轉元件(200、201)包含:
-將所述旋轉元件(200、201)***所述輪胎中,
-將所述旋轉元件(200、201)附接至所述框邊,其中所述旋轉元件(200、201)可附接在所述框邊的一內側上、所述框邊的一外側、朝向所述運載工具輪胎的所述框邊上或朝向所述旋轉軸(240)的所述框邊上,或
-其組合。
6.如第1或2點所述的方法,其中:
-所述旋轉元件(200、201)是所述旋轉系統(100)的一原始元件、所述旋轉系統(100)的一替代元件、或所述旋轉系統(100)的一補充元件;
-所述旋轉元件(200、201)是一中空軸或管狀軸;
-所述旋轉元件(200、201)是一鉸接軸,例如一萬向軸;
-所述旋轉元件(200、201)是可彎曲的;
-所述旋轉元件(200、201)是可延展的;
-所述旋轉元件(200、201)是一管子,例如一可彎曲的管子;
-所述旋轉元件(200、201)是一蓋子,例如一可彎曲的蓋子,與所述旋轉系統(100)一起形成所述截面;或
-其組合。
7.如第1或2點所述的方法,其中:
-所述腔室(210、211)是輪狀或環形、或圓柱形;
-所述腔室(210、211)是關閉的或密封的;
-所述腔室(210、211)具有0.005 m以及2 m之間,或0.01 m以及1 m之間,或0.02 m以及0.5 m之間,或0.05 m以及0.2 m之間,或0.1 m的一直徑;
-所述腔室(200、211)具有0.001 m以及10 m之間,或0.002 m以及5 m之間,或0.005 m以及2 m之間,或0.01 m以及1 m之間,或0.02 m以及0.5 m之間,或0.05 m以及0.2 m之間,或0.1 m的一長度;
-所述截面是長方形,例如圓角長方形,正方形、半圓形、鐘形、圓形、橢圓形或卵形;
-所述截面具有一周長,所述周長具有一固定長度或一可變長度;或
-其組合。
8.如第1或2點所述的方法,其中:
-所述平衡物質(230、231)的所述量是0.001 kg以及1000 kg之間,或0.002 kg以及500 kg之間,或0.005 kg以及200 kg之間,或0.01 kg以及100 kg之間,或0.02 kg以及50 kg之間,或0.05 kg以及20 kg之間,或0.1 kg以及10 kg之間,或0.2 kg以及5 kg之間,或0.5 kg以及2 kg之間,或1 kg。
9.如第1或2點所述的方法,其中:
-所述平衡物質(230、231)是一搖變性平衡物質。
10.一種用於在一旋轉系統(100)中減少振動的裝置,包含:
-包含一腔室(210、211)的一旋轉元件(200、201),該腔室(210、211)包含一周邊平衡區域(220、221)、具有一截面並被一量的一平衡物質(230、231)填充,所述旋轉元件(200、201)以及所述腔室(210、211)具有一旋轉軸(240),
其特徵在於,
-所述截面是一可變的截面,以及
-所述截面可對平衡所述旋轉系統(100)做出反應而適應。
11.一種用於在一旋轉系統(100)中減少振動的平衡系統,包含:
-包含一腔室(210、211)的一旋轉元件(200、201),該腔室(210、211)包含一周邊平衡區域(220、221)、具有一截面並被一量的一平衡物質(230、231)填充,所述旋轉元件(200、201)以及所述腔室(210、211)具有一旋轉軸(240),
其特徵在於,
-所述截面是一可變的截面,以及
-所述截面可對平衡所述旋轉系統(100)做出反應而適應。
100、1000、#1、#2、#3...運載工具輪胎
110、1100...周邊胎表面
120、130、1200、1300...側壁部分
140、1400...內襯
200、201、2000、2010...旋轉元件
210、211、2100、2110、3510、3900...腔室
220、221、2200、2210...周邊平衡區域
230、231、2300、2310、3910...平衡物質
240、2400...旋轉軸
270...裝設元件
2050...可移動元件
2500...連接處
2600...密封
3000...黏膠/轉接器
3100、3630...邊框
3150、3450、3610、3810...環部分
3200、3620、3710、3820...附件部分
3300、3400、3500、3600、3700、3800...轉接器
3350...勾子
3410...全表面接觸部分
3510、3520...開囗
3830...表面
A...可變截面
a...加速
g...重量加速
s...秒
t...時間
III-III、VI-VI...線
100...運載工具輪胎
110...周邊胎表面
120、130...側壁部分
200...旋轉元件
210...腔室
220...周邊平衡區域
230...平衡物質
270...裝設元件
Claims (20)
- 一種在一旋轉系統中減少振動的方法,包含:
-提供包含一腔室的一旋轉元件,該腔室包含一周邊平衡區域、具有一截面並被一量的一平衡物質填充,所述旋轉元件以及所述腔室具有一旋轉軸,
-平衡所述旋轉系統,
其特徵在於,
-將一裝設元件提供給所述旋轉元件,用於將所述旋轉元件裝設至所述旋轉系統。 - 如申請專利範圍第1項所述的方法,更包含:
-繞著所述旋轉軸旋轉所述旋轉元件,使得所述平衡物質沿著該周邊平衡區域分佈其本身,以及減少所述旋轉系統的一不平衡。 - 如申請專利範圍第1項或第2項所述的方法,更包含:
-將所述裝設元件附接至所述旋轉系統。 - 如申請專利範圍第3項所述的方法,其中:
-附接所述裝設元件包含將所述裝設元件固定、黏接或緊縛至所述旋轉系統。 - 如申請專利範圍第3項或第4項所述的方法,其中:
-所述旋轉系統是一運載工具輪胎或包含所述運載工具輪胎以及一框邊的一運載工具輪子;以及
-附接所述裝設元件包含:
-將所述旋轉元件以及所述裝設元件***所述輪胎中,
-將所述裝設元件附接至所述框邊,其中所述裝設元件可附接在所述框邊的一內側上、所述框邊的一外側、朝向所述運載工具輪胎的所述框邊上或朝向所述旋轉軸的所述框邊上,或
-其組合。 - 如申請專利範圍第1項或第2項所述的方法,其中:
-所述旋轉元件是所述旋轉系統的一原始元件、所述旋轉系統的一替代元件、或所述旋轉系統的一補充元件。 - 如申請專利範圍第1項或第2項所述的方法,其中:
-所述平衡物質是一搖變性平衡物質。 - 如申請專利範圍第1項或第2項所述的方法,其中:
-所述裝設元件是所述旋轉系統的一原始元件、所述旋轉系統的一替代元件、或所述旋轉系統的一補充元件;
-所述裝設元件是可彎曲的;
-所述裝設元件是可延展的;
-所述裝設元件是彈性的;
-所述裝設元件是有彈力的;
-所述裝設元件是膨脹的;
-所述裝設元件是可壓縮的;
-所述裝設元件是一網狀物,例如一篩孔;
-所述裝設元件是一管子,例如一可彎曲的管子;
-所述裝設元件塊狀泡沫,例如一可彎曲的塊狀泡沫;或
-其組合。 - 如申請專利範圍第1項或第2項所述的方法,其中:
-所述裝設元件被提供在所述腔室中。 - 如申請專利範圍第1項或第2項所述的方法,其中:
-所述旋轉元件以及所述裝設元件被整體地形成,例如燒製、例如旋轉鑄造的鑄造、擠壓、鑄模或灌注。 - 一種用於在一旋轉系統中減少振動的裝置,包含:
-包含一腔室的一旋轉元件,該腔室包含一周邊平衡區域,該腔室具有一截面並以一量的一平衡物質填充,所述旋轉元件以及所述腔室具有一旋轉軸,
其特徵在於,
-提供至所述旋轉元件的一裝設元件,用於將所述旋轉元件裝設至所述旋轉系統。 - 一種用於在一旋轉系統中減少振動的平衡系統,包含:
-包含一腔室的一旋轉元件,該腔室包含一周邊平衡區域,該腔室具有一截面並以一量的一平衡物質填充,所述旋轉元件以及所述腔室具有一旋轉軸,
其特徵在於,
-提供至所述旋轉元件的一裝設元件,用於將所述旋轉元件裝設至所述旋轉系統。 - 一種在一旋轉系統中減少振動的方法,包含:
提供具有一周長的一運載工具輪子組,
提供一轉接器元件,該轉接器元件包括以一量的一平衡物質填充的一腔室,所述輪框以及所述腔室具有一旋轉軸,以及
將所述輪框以及所述轉接器附接至一運載工具。 - 根據申請專利範圍第13項所述的方法,其中所述腔室以10%至90%的間距填充了該平衡物質,例如20%至80%,例如30%至70%。
- 根據申請專利範圍第13項或第14項所述的方法,更包含旋轉所述轉接器元件,使得所述平衡物質在所述腔室內分佈其本身,並減少所述運載工具輪子組的一不平衡。
- 一種用於一運載工具的框邊,其中該框邊具有一腔室,該腔室以一平衡物質部分地填充,該平衡物質在該框邊的旋轉期間分佈其本身,以減少附接至該框邊的一輪胎中的不平衡。
- 根據申請專利範圍第16項所述的框邊,其中該平衡物質是一搖變性物質。
- 根據申請專利範圍第16項或第17項所述的框邊,其中該腔室沿著該框邊的周長連續。
- 根據申請專利範圍第16項或第17項所述的框邊,其中該腔室部分地沿著該框邊的周長延伸。
- 根據申請專利範圍第16項所述的框邊,其中該框邊包含數個用於容納平衡物質的腔室。
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