专利名称：修理自行车无内胎安装总成的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于自行车的安装总成(mounted assembly)，更具体地用于包括轮辋和无内胎型轮胎的脚踏车，也就是说，涉及无内胎的自行车的安装总成。更具体地说，本发明直接涉及用于维修这种安装总成的系统，如果轮胎在行驶过程中被刺穿，本发明能使使用者将他/她的自行车恢复到使用状态。
传统有“内胎”型安装总成由轮辋、轮胎和内胎组成，其中内胎的作用是维持压力并将轮胎保持在轮辋上。如果被刺穿，这些安装总成可以简单地维修。维修可包括确定空气泄漏的来源，即内胎上的孔，然后通过维修补片密封所述孔。这种维修非常简单，即使经验很少也能进行这种维修。如果使用者有一个备用内胎，另一种方案包括用新内胎更换被刺穿的内胎。
“无内胎”型安装总成由轮辋和轮胎组成。
这种无内胎轮胎的传统轮辋，如EP0893280和WO03/008208中所公开的，由多个部分组成首先，从轮辋的外缘开始，有一个轮辋辋圈，或轮缘(wing)，其基本作用是将轮胎胎圈保持在充气状态；然后是胎圈座圈，轮胎胎圈位于胎圈座圈上，且胎圈座圈确保卡紧胎圈并确保气密性；最后是一个用于安装轮胎的凹槽，所述凹槽的宽度设置成通过将胎圈置于凹槽壁上，在开始充气时，确保胎圈气密性。在轮辋具有隆起的情况中，隆起位于胎圈座圈和允许安装的凹槽之问。隆起是一种突起，其作用是防止或者至少延缓轮胎的脱落，特别是在压力下降的情况下。
将无内胎轮胎安装到这种轮辋上的传统过程包括多个如下的步骤首先，第一胎圈的一部分越过轮辋辋圈，然后将该部分置于凹槽中。由于轮胎相应胎圈钢丝略微成椭圆形，从而胎圈的剩余部分可以越过辋圈。第二胎圈越过轮辋辋圈的过程相同。然后通过最后的步骤完成安装，该最后的步骤包括充气至一定压力，该压力确保座圈上的胎圈在轮辋辋圈上的定位。在最后的步骤中，胎圈离开安装凹槽并越过隆起，该隆起构成所述胎圈通过的障碍，直到它们各自的座圈。
本发明将更具体地针对装在公路自行车上的安装总成进行说明，尽管并不限于这样的应用。这些安装总成的一个具体特征是工作压力大约为8巴(bar)。
用于全地形型自行车的无内胎型安装总成的制造是公知的，这种轮胎的工作压力大约为2巴。如果发生刺穿，使用者可以在确定了空气泄漏点后维修轮胎。如果不是这种情况，他/她可以通过使用符合安装总成尺寸的内胎，尝试消除故障。为了做到这一点，首先必须拆除阀，以使内胎通过。然后，使用者可以将轮胎胎圈塞入安装槽，将内胎塞入轮胎内腔，然后对如此形成的总成进行充气。
在用以装在公路自行车上的无内胎安装总成的情况中，使用者在试图将符合安装总成尺寸的内胎塞入轮胎时，会遇到很大的困难。为了实现将轮胎胎圈塞入安装槽，将内胎塞入轮胎内腔，使用者必须使用工具，且具有一定的风险会损坏轮胎和/或内胎。此外，很明显，在该步骤中，他/她无法确保使这样产生的总成充气。显然，内胎的充气会夹住(jamming)处于凹槽底部的轮胎胎圈。
因此，发明人将他们自己的目的定为，为用于公路自行车的“无内胎”型安装总成提供一种刺破维修系统，其中的安装总成由轮辋和轮胎组成。
在本发明中，该目的是通过一个用于维修自行车无内胎型安装总成的装置来实现，该装置有轮辋和轮胎组成，其中轮胎特别地包括两个位于其胎圈中的胎圈钢丝，所述轮辋由两个轮缘组成，这两个轮缘与两个用于容纳轮胎胎圈的座圈相连，且通过安装凹槽彼此分离，所述装置包括一个内胎，该内胎的内径大于轮辋座圈的直径，优选地大于轮辋的外径。
在环截面上，内胎的内径定义成可以无变形地内接于内胎的最大圆柱的直径，当内胎结合到安装总成中时，该圆柱的轴线与内胎的旋转轴线重合。
所述内胎的内径是在成形但未充气的状态下测量。
当轮胎胎圈安装到轮辋上时，用于容纳轮胎胎圈的座圈的直径与轮胎胎圈径向最内侧的直径一致。
根据本发明，“轴向”表示平行于轮胎或轮辋旋转轴线的方向，而“径向”表示与轮胎或轮辋旋转轴线相交并垂直的方向。轮胎或轮辋旋转轴线是正常使用过程中轮胎或轮辋围绕其旋转的轴线。中间圆周面(median circumferential plane)是一个垂直于轮胎或轮辋旋转轴线的平面，且其将轮胎或轮辋分成两半。径向面是一个包含轮胎或轮辋旋转轴线的平面。
如上所述包括内胎的维修装置使得使用者在轮胎刺破时能进行维修。实际上，试验表明，将轮胎安装到轮辋上时，可以将根据本发明的内胎塞入轮胎，从而可以实现内胎充气。
还很明显的是，内胎的充气可以将轮胎胎圈定位在轮辋座圈(rimseats)上，胎圈在轮辋座圈上的定位大致对称地实现，这样使得维修好的自行车骑行时很舒适。
根据本发明的一个优选实施例，当维修装置的内胎未充气时，轮胎截面内圆周周长与内胎截面周长的比大于1.6，且优选地大于1.8。
轮胎截面内圆周的周长在位于轮胎胎趾(toes of the beads)之间的径向面中测量，胎趾是轮胎内表面和外表面的分界线。无内胎轮胎的内表面是与充气空气接触的表面。
根据本发明的该优选实施例，相对于轮胎截面内圆周周长，其规定了维修内胎截面的周长，从而规定了其直径，降低了安装过程中内胎夹住(pinching)的危险。
为了进一步降低安装过程中内胎夹住的危险，还优选地使轮胎截面内圆周周长与内胎截面周长的比大于2。
根据本发明的维修装置的一种优选变化实施例，其中内胎内径与内胎截面直径的比大于50，并优选大于60。
还有利地，维修装置的内胎由聚合材料的混合物组成。根据本发明，该材料可以有利地为这样一种材料，即其不透气性没有用于内胎式安装总成的内胎通常所需的水平。实际上，根据本发明的内胎的功能是通过密封穿孔来维修无内胎安装总成。从而，除了相对于轮胎内表面的表面积可以忽略不计的穿孔处之外，在轮胎的整个内表面上，内胎重新生成用轮廓自密封的平面。在有内胎型轮胎中，内胎的功能特别是确保所维持的压力，从而尽可能地保持密封。
根据本发明的一个优选实施例，内胎由天然橡胶制成。该实施例的一个优点是可以制造低成本内胎。
本发明另一种有利的变化实施例使维修内胎包括和/或结合识别装置。根据本发明的该变化实施例，可以通过消除这种维修内胎与其它传统用途内胎互相混淆的风险，来简化这种维修装置的使用。这样大大降低了以下风险，即，在行驶时，当使用者发现需要进行维修时，却只有不适合无内胎型安装总成的内胎。
根据本发明所述变化的第一实施例，内胎被涂成区别性的色彩，特别是相对于用于有内胎型安装总成中内胎的传统色彩。
根据本发明所述变化的第二实施例，内胎包括一个区别性的标记。
根据本发明所述变化的第三实施例，内胎结合了性的包装。
本发明还可以成对地或全部地结合这些不同的方法，以有助于进一步将根据本发明的维修内胎从传统的内胎中区别开来。
参考
图1-3，通过详细说明本发明的一个实施例，本发明的其他优点和特点将变得显而易见，其中图1是一个根据本发明的内胎的径向截面的示意图；图2是有内胎型安装总成的径向截面的局部示意图；图3是在充气前，无内胎型安装总成的径向截面的局部示意图。
为了方便理解，这些图不是成比例的。
图1是一个根据本发明的内胎1径向截面的示意图，该内胎1用于尺寸为22-262(dimension 2-622)的安装总成。内胎1的内径D为633mm，而截面2的直径d为12.5mm。
无内胎型安装总成轮辋座圈的直径为621.5mm，而所述轮辋的外径为632.7mm。根据本发明形成的关系，内胎的内径D大于安装总成轮辋座圈的直径，且优选地大于这样形成的轮辋的外径。
同样，轮胎截面内圆周周长与内胎截面周长的比为1.604，从而大于1.6，其中轮胎截面内圆周周长为63mm。
最后，内胎的内径D与内胎横截面的直径d的比为50.64，从而大于50。
图2是有内胎型安装总成3径向截面的局部示意图，该安装总成包括与轮胎5结合的轮辋4，以及内胎6。该图2表示内胎在有内胎安装总成中的功能。显然，充气内胎6能将轮胎5的胎圈7保持在轮辋的轮缘8上，其中轮缘8通过钩9挤在合适的位置上。
用于有内胎型安装总成中的传统内胎的功能是维持充气压力，特别地是将轮胎5保持在轮辋4上。
图3是无内胎型安装总成10径向截面的局部示意图。安装总成10包括由两个轮缘12组成的轮辋11，这两个轮缘12与两个座圈13相连，用于容纳轮胎胎圈14。座圈13被安装凹槽15彼此分开。安装凹槽15包括壁16，壁16通过突起或隆起17与座圈13隔开。
轮缘12大致平行于圆周中心面。胎圈座圈13大致平行于旋转轴线。如图3中所示，安装凹槽15的壁16由两个部分构成第一，底部部分16a，其相对于圆周中心面成大约30°夹角，且相对于圆周中心面对中，及第二，顶部部分16b，其相对于圆周中心面成大约65°夹角，且相对于圆周中心面对中。
轮缘12的上部另外具有钩18，钩18在其所连接的地方相对于轮缘平面构成向轮辋内侧的突出部(overhang)。
在无内胎型轮胎装到该轮辋11的传统形式安装过程中，首先，轮胎的两个胎圈14被导入轮辋11的安装凹槽15中。图3表示安装总成10的这种安装阶段。
在接下来的步骤中，使轮胎充气；为此，轮辋10设有一个图中未表示的阀，其优选位于凹槽底部15中，以允许空气在轮胎的两个胎圈之间直接充入。凹槽底部15的宽度使其能够容纳两个胎圈，这两个胎圈位于壁16上，以确保系统密封。特别地，可以通过凹槽15底部上的倾斜壁16获得这种结果。
从而轮胎胎圈在座圈13上定位至与固定所述胎圈的轮缘12接触。
轮缘12还包括钩18，钩18同样有助于在轮胎内部压力增大时固定轮胎胎圈14。
将显示无内胎型安装总成10的图3与显示有内胎型安装总成3的图2相对比，发现在将用于有内胎安装总成的内胎6塞入无内胎安装总成时会遇到问题。实际上，显然，首先在充气前，当轮胎位于安装凹槽15中时，无内胎安装总成的设计使得在轮胎胎圈14之间仅留下很小的空间用于内胎的通过。从而塞入用于有内胎安装总成的传统内胎，必然会使所述内胎在轮胎内腔中折叠，在充气过程中所述内胎有被夹住的危险。此外，公路轮胎的内腔尺寸使得将所述用于有内胎安装总成的传统内胎成功地塞入其中，需要相当的熟练程度。
此外，使用传统内胎的实验已经表明，在充气时，这种内胎阻止胎圈升高，从而它们将无法到达轮辋座圈。
在一些实验中，当成功地进行了安装后，显示出这种安装是有缺点的，且破坏自行车的舒适性，或产生骑行危险。实际上，所获得的安装是不对称的，只有一个胎圈较好地越过了隆起。
相反，根据本发明的内胎，其截面2的直径d相对于传统内胎较小，而其内径D大于传统内胎的内径，可以在安装于轮胎前，容纳在轮胎的内腔中。从而，在根据本发明的内胎充气时，由于其尺寸，至少在第一时期内充分地位于轮胎胎冠上，从而密封刺穿的孔，并使胎圈位于轮辋座圈上。
显然，胎圈在轮辋座圈上基本是对称和均匀的，确保了舒适性和使用者的安全。
根据本发明这样形成的内胎具有非常规的尺寸，其主要功能是密封穿孔，允许轮胎胎圈插入安装凹槽中，内胎被塞入轮胎内腔中，此外，安装总成可以充气。
然而，在安装根据本发明的维修内胎的过程中，仍然需要预先从无内胎轮辋上拆除阀，以使维修内胎能够通过。在充气前，当轮胎胎圈14位于轮辋安装凹槽15中时，内胎只有包括阀的区域位于轮胎胎圈14之间。
权利要求
1.一种用于维修自行车无内胎型安装总成的装置，该装置由轮辋和轮胎组成，该轮胎特别地包括两个位于其胎圈中的弹性胎圈钢丝，所述轮辋由两个轮缘组成，这两个轮缘与两个用于容纳轮胎胎圈的座圈相连，且通过安装凹槽彼此隔开，所述装置包括一个内胎，其特征在于，该内胎的内径大于轮辋座圈的直径。
2.如权利要求1所述的维修装置，其特征在于，在非充气状态，轮胎截面内圆周周长与内胎截面周长的比大于1.6，且优选地大于1.8。
3.如权利要求1或2所述的维修装置，其特征在于，内胎内径与内胎截面直径的比大于50，并优选地大于60。
4.如上述任一权利要求所述的维修装置，其特征在于，内胎由聚合材料的混合物组成。
5.如权利要求4所述的维修装置，其特征在于，内胎由天然橡胶制成。
6.如上述任一权利要求所述的维修装置，其特征在于，内胎包括和/或结合识别装置。
7.如权利要求6所述的维修装置，其特征在于，内胎被涂以区别性的色彩。
8.如权利要求6或7所述的维修装置，其特征在于，内胎包括区别性的标记。
9.如权利要求6-8中任一权利要求所述的维修装置，其特征在于，内胎结合了区别性的包装。
全文摘要
本发明涉及一种用于自行车的安装总成，更具体地涉及用于包括轮辋和轮胎的脚踏车。根据本发明，该维修装置包括内径为D的空气腔，其中内径D大于轮辋座圈的直径。
文档编号B60C17/01GK1802267SQ200480015602
公开日2006年7月12日 申请日期2004年5月26日 优先权日2003年6月3日
发明者B·莫罗 申请人:米其林研究和技术股份有限公司, 米其林技术公司