专利名称：不充气自行车轮胎的制作方法
技术领域：
本发明总的涉及一种不充气自行车轮胎。更具体地说，本发明涉及一种具有用于将不充气自行车轮胎固定到自行车轮圈上的连接结构的不充气自行车轮胎。
背景技术：
骑自行车正在成为一种越来越受欢迎的的娱乐形式和交通手段。而且，对于业余爱好者和职业运动员，骑自行车已经成为一种非常受欢迎的竞技运动项目。无论是将自行车用于娱乐、交通或者比赛，自行车产业在不断地改进自行车。
实心轮胎、无腔轮胎和不充气轮胎基本上是众所周知的，并已被应用于自行车上超过一百年。实际上，不充气轮胎具有不会跑气或不会爆裂的优点。
充气轮胎一般利用胎圈将轮胎保持在车轮上，并且这些胎圈通常由形成为不可伸张的环圈的高张力的钢丝制成。胎圈用于将轮胎的帘布层锚固在一起并将轮胎保持在车轮轮圈上的功能。胎圈的形状或轮缘与轮圈的轮缘一致，以防止轮胎摇摆、滑移或滚出车轮轮圈。但是，对于充气轮胎，轮胎内的气压在胎圈上施加作用力，由此更牢固地将轮胎保持在轮圈上。尽管胎圈已成功地将充气轮胎保持在轮圈上，但是它们花费额外的成本、增加轮胎的重量以及要求额外制造和组装时间，这导致生产成本增加。
实心轮胎和不充气轮胎可类似地形成有胎圈，但是在轮胎内没有气压的情况下，将轮胎固定到轮圈上可能有一定的问题。另外，在高速运转时施加在轮胎上的作用力可甚至导致具有胎圈的轮胎脱位。
因此，需要提供一些将不充气轮胎固定到轮圈上的部件，以确保给轮胎提供牢固的支撑、连贯的牵引和在产生压力的骑行情况下将轮胎可靠的安装在轮圈上。
鉴于上述方面，根据本发明的公开内容，对本领域的普通技术人员显然可从所述的内容了解到，需要一种改进的不充气自行车轮胎。本发明针对本领域的这种需要和其它需要，本领域的普通技术人员可以从公开的内容了解这些需要。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种基本上不需要维护的不充气自行车轮胎。
本发明的另一个目的在于提供一种与轮圈形成牢固连接的不充气自行车轮胎。
本发明的再一个目的在于提供一种制造和组装相对简单和经济的不充气自行车轮胎。
根据本发明的第一方面，通过提供一种包括主胎体(main tirebody)和至少一个轮圈保持构件的不充气自行车轮胎，可基本上实现前述目的。该主胎体包括轮圈接合部分和具有接地表面的接地部分。将所述至少一个轮圈保持构件牢固地固定到所述轮圈接合部分上。该至少一个轮圈保持构件包括一对沿相对的轴向横向延伸的可弹性变形的轮圈保持部分。将该可弹性变形的轮圈保持部分构造和布置成在安装于轮圈上期间沿主胎体的轴向向内弹性地弯曲。
根据本发明的另一方面，所述至少一个轮圈保持构件进一步包括一将所述可弹性变形的轮圈保持部分联接在一起的中心连接部分。优选的是，将该中心连接部分和可弹性变形的轮圈保持部分制成一件式整体构件。更优选的是，该保持构件由薄的金属片材构成。
在一个优选的实施例中，所述轮圈接合部分具有多个轮圈保持构件，这些轮圈保持构件具有与所述至少一个轮圈保持构件相同的形状。优选的是，所述轮圈保持构件沿周向围绕轮圈接合部分基本上等间距地分隔开。
根据本发明的另一方面，每个可弹性变形的轮圈保持部分具有位于轮圈接合部分的侧壁附近并沿基本上径向向外的方向面向外的外部抵接表面。
根据本发明，可将可弹性变形的轮圈保持部分连接或嵌置在轮圈接合部分内。
从结合附图地公开本发明的优选实施例的下列具体说明，本领域的普通技术人员可清除地了解本发明的这些和其它目的、特征、方面和优点。
现在参照构成原始公开内容一部分的附图，其中图1是配备有根据本发明第一实施例的前、后不充气自行车轮的自行车的透视图；图2是根据本发明第一实施例的前不充气自行车轮的侧视图；图3是沿图2中剖面线3-3看到的图2中所示的前不充气自行车轮的放大的局部剖视图；图4是图2中所示的前不充气自行车轮的不充气自行车轮胎的局部侧视图，其中通过根据本发明第一实施例的连接结构中的一个将轮圈保持结构中的一个固定到主胎体上；图5是沿图4中剖面线5-5看到的图2-4中所示的前不充气自行车轮月台的放大的剖视图；图6是沿图4中剖面线6-6看到的图2-4中所示的前不充气自行车轮胎的放大的剖视图；图7是与图6类似的图2-4中所示前不充气自行车轮胎的放大的剖视图，但去除了轮圈保持结构和连接结构；图8是图2-4中所示前不充气自行车轮胎的分解剖视图；图9是根据本发明第一实施例的用于将主胎体固定到轮圈上的轮圈保持结构和连接结构的分解透视图；以及图10是与图3类似的根据本发明第二实施例的前不充气自行车轮的放大的局部剖视图；图11是根据本发明第二实施例的图10中所示前不充气自行车轮的前不充气自行车轮胎的放大的局部剖视图。
具体实施例方式
下面将参照附图描述本发明的优选实施例。本领域的普通技术人员显然可以从本发明的公开内容了解到，下列对本发明的实施例的说明只是用于示例性说明，而不是用来限制本发明，本发明由后附的权利要求书和其等效方案限定。
首先参照图1，所示的自行车10配备有一对根据本发明的第一实施例的不充气自行车轮12和14。由于自行车10的除了车轮12和14的部分在本领域是公知的，因此将仅详细地描述和说明自行车10的与本发明有关的不充气自行车轮12和14。如此处用来描述根据本发明的不充气自行车轮12和14的那样，下列表示方向的术语“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和横向”及任何其它类似的方向术语指的是配备有本发明的不充气自行车轮12和14的自行车的那些方向。因此，应相对于配备有本发明的不充气自行车轮12和14的自行车来解释作为用来描述本发明的这些术语。
前不充气自行车轮12主要包括前自行车轮毂21、多个轮条22、前轮圈23和前不充气自行车轮胎24。将轮条22的内端连接到前自行车轮毂21上，而借助于轮条接头(未示出)将轮条22的外端连接到前轮圈23上。除了如下所说明的轮圈23和不充气自行车轮胎24之外，前不充气自行车轮12的结构基本上是传统的。
后不充气自行车轮14主要包括后自行车轮毂31、多个轮条32、后轮圈33和后不充气自行车轮胎34。将轮条32的内端连接到后自行车轮毂31上，而借助于轮条接头(未示出)将轮条32的外端连接到后轮圈33上。除了与前不充气自行车轮12的轮圈23和不充气自行车轮胎24相同的轮圈33和不充气自行车轮胎34之外，后不充气自行车轮14的结构基本上是传统的。这样，鉴于前和后不充气自行车轮12和14的相似性，此处将仅描述前不充气自行车轮12。
轮圈23是一被设计用于围绕轮毂21的中心轴线旋转的环形构件。该轮圈23由基本上刚性的材料(例如本领域公知的那些材料)构成。例如，轮圈23可由任何适当的金属材料构成，例如镀层钢、不锈钢、铝、镁或钛，以及例如碳纤维复合材料的其它非金属材料。
参照图2、3和8，轮圈23如在侧视图(见图2)中看到的那样基本上是环状的，并具有基本上呈U形的横截面轮廓(见图3和8)，该轮廓形成轮胎收纳凹槽40。轮圈23主要包括具有多个轮条连接开口42的内部环形部分41和一对相对的侧壁43，该侧壁相对于轮圈23的中心轴线沿径向从内部环形部分41的相对的端部向外延伸。
侧壁43的每个自由端具有一用于将不充气自行车轮胎24部分接合和保持在轮圈23的收纳凹槽40内的环形轮圈突起或者轮胎保持胎圈44。轮圈突起或者轮胎保持胎圈44朝彼此突起，以形成与不充气轮胎24的相对侧接触和接合的一对内侧抵接表面44a。
轮圈23的收纳凹槽40还具有布置在侧壁43与内部环形部分41的相对端的相交处的一对环形胎接触表面45。将该轮胎接触表面45如此进行构造和布置，即，当如下面描述地将不充气轮胎24安装到轮圈23上并对不充气轮胎24施加一个径向指向的作用力时，限制不充气轮胎24相对于轮圈23沿径向向内的运动。基本上，除了在轮圈23中形成的轮条连接开口42处没有材料外，轮圈23具有如图3中看到的一致的横断面轮廓。
参照图4-6，不充气轮胎24主要包括主胎体51、轮圈保持结构52和连接结构53。通过使轮圈保持结构52接合轮圈23的轮胎保持胎圈44而将主胎体51固定到轮圈23上。
主胎体51是一实心的、一件式整体构件。主胎体51优选地由适用于实心自行车轮胎的固体聚氨酯泡沫材料或弹性体材料制成。根据此公开内容，应理解的是，只要能实施本发明，也可使用其它弹性体或聚氨酯材料。主胎体51主要包括轮圈接合部分51a和具有接地表面51c的接地部分51b。轮圈接合部分51a具有位于其内部周边表面的多个切口51d，并具有沿径向向外位于切口51d上方的多个狭槽51e。沿径向延伸的孔51f使相应的一个切口51d与对应的一个狭槽51e连接。如下面说明的那样，切口51d、狭槽51e和孔51f被构造和布置成可容纳轮圈保持结构52和连接结构53。
轮圈接合部分51a具有可紧密地收纳在轮圈23的收纳凹槽40中的构造和布置，而接地部分51b具有沿径向从轮圈23中向外伸出的构造和布置。优选的是，轮圈接合部分51a具有如下构造和布置，即，当将其收纳在轮圈23的收纳凹槽40中时，轮圈接合部分51a被朝着平分主胎体51的中心平面P(见图3)压缩。
将轮圈保持结构52牢固地联接到主胎体51上。轮圈保持结构52与轮圈23的轮胎保持胎圈44接合，以将主胎体51的轮圈接合部分51a牢固地保持在轮圈23的收纳凹槽40内。优选的是，如图2、3和6所示，轮圈保持结构52包括由连接结构53牢固地联接到主胎体51的轮圈接合部分51a上的多个形状相同的轮圈保持构件54。在本实施例中，保持构件54围绕轮圈接合部分51a的内部周边表面沿周向间隔开。优选的是，保持构件54沿轮圈接合部分51a的内部周边表面等间距间隔开。
如在8和图9中更清楚地显示的那样，每个轮圈保持构件54包括中心连接部分54a和从该中心连接部分54a沿相对的轴向横向延伸的一对可弹性变形的轮圈保持部分54b。优选地将中心连接部分54a和可弹性变形的轮圈保持部分54b形成为一件式整体构件，例如被弯曲成所需形状的薄且有弹性的板材。每个保持构件54的中心连接部分54a具有中心紧固件孔54c，从而由连接结构53将保持构件54可靠地联接到轮圈接合部分51a的内部周边表面上。
可弹性变形的轮圈保持部分54b被构造和布置成在被安装到轮圈23上的过程中沿主胎体51的轴向向内弹性地弯曲。换句话说，可弹性变形的轮圈保持部分54b从连接部分54a向外延伸，从而当最初将轮圈接合部分51a插入轮圈23的收纳凹槽40内时，可弹性变形的轮圈保持部分54b接触轮圈突起或轮胎保持胎圈44。然后，进一步将轮圈接合部分51a插入轮圈23的收纳凹槽40内而导致可弹性变形的轮圈保持部分54b被朝彼此挤压。在可弹性变形的轮圈保持部分54b经过轮圈突起或轮胎保持胎圈44后，可弹性变形的轮圈保持部分54b弹回成其初始形状，以接触轮圈突起或轮胎保持胎圈44的内侧抵接表面44a。
当将轮圈接合部分51a完全安装到轮圈23的收纳凹槽40内时，可弹性变形的轮圈保持部分54b接触轮胎接触表面45。这样，主胎体51在切口51d处向内的下沉量被接触轮胎接触表面45的可弹性变形的轮圈保持部分54b限制。在这种情况下，沿径向向外将一作用力(即，将主胎体51拉出轮圈23的作用力)施加到主胎体51上，可弹性变形的轮圈保持部分54b将沿主胎体51的轴向向外弹性地弯曲，以防止主胎体51与轮圈23分离。换句话说，可弹性变形的轮圈保持部分54b的自由端接触轮圈突起或轮胎保持胎圈44导致可弹性变形的轮圈保持部分54b扩展开。这样，当将沿径向向外的作用力施加到主胎体51上时，轮圈突起或轮胎保持胎圈44将在可弹性变形的轮圈保持部分54b的自由端施加反作用力，以防止主胎体51与轮圈23分离。因此，可弹性变形的轮圈保持部分54b的每个自由端形成一个外部抵接表面，该外部抵接表面位于轮圈接合部分51a的侧壁附近并沿大致径向向外的方向面朝向外，以接合轮圈23的轮圈突起或轮胎保持胎圈44中的一个，从而防止主胎体51与轮圈23分离。
如在图3、8和9中最好地显示的那样，连接结构53主要包括用于每个轮圈保持构件54的第一紧固构件或螺钉61、管状垫圈或衬套62和第二紧固构件或螺母板63。将第一紧固构件或螺钉61拧入第二紧固构件或螺母板63的中心孔63a中，以形成多个紧固件。
第二紧固构件或螺母板63优选地由金属板制成，其中每个螺母板63具有一个螺纹孔63a。该螺纹孔63a被构造和布置成在其中以可旋入的方式接收螺钉61中的一个。在第一实施例中，将第二紧固构件或螺母板63部分地嵌入轮圈接合部分51a中或插入轮圈接合部分51a的狭槽51e内。可选择的是，可按需要和/或要求将连接结构53颠倒，从而将第一紧固构件或螺钉61部分地嵌入轮圈接合部分51a中。
管状垫圈或衬套62优选地为金属管，其具有在其中可接收螺钉61之一的螺纹部分的尺寸。将管状垫圈或衬套62布置在主胎体51的沿径向延伸的孔51f内，从而它们与对应的一个第二紧固构件或螺母板63抵接。
第二实施例现在参照图10和11，其中示出了根据第二实施例的不充气自行车轮胎124，下面将对其进行说明。不充气自行车轮胎124具有可被安装在轮圈23或33内的构造和布置。基本上，不充气自行车轮胎124的结构与第一实施例的不充气轮胎24的结构相同，除了主胎体151具有模制在其内而不是由紧固件连接的多个保持构件154。
在该第二实施例的不充气自行车轮胎124中，主胎体151具有与图5相同的均匀的横截面，除了如图11中所示的那样在八个等间距隔开的位置处将保持构件154之一完全嵌入主胎体151中。保持构件154与第一实施例的保持构件54除了中心部分154a没有紧固件孔之外相同，保持构件154包括中心部分154a和一对可弹性变形的轮圈保持部分154b。鉴于第一实施例和第二实施例之间的相似性，为简洁起见，省略对第二实施例的与第一实施例的部分相同的部分进行说明。
在理解本发明的范围时，术语“包括”和其派生词(如此处使用的)是指用于说明存在已阐明的特征、元件、零部件、组件、整体和/或步骤的可扩充的术语，但是不排除存在其它未阐明的特征、元件、零部件、组件、整体和/或步骤。前述声明也适用于具有类似意思的词语，例如术语“包括”、“具有”和它们的派生词。而且，以单数使用的术语“构件”或“元件”可具有单个部件或多个部件的双重意思。最后，此处使用的例如“基本上”、“大约”和“大致”的表示程度的术语指的是被修饰的术语存在合理的偏差，从而不会较大地改变最终结果。这些表示程度的术语应被解释为包括被修饰的术语至少±5％的偏差，前提是该偏差不会否定其所修饰的词的意思。
尽管只选择了优选的实施例来说明本发明，从本发明的公开内容本领域普通技术人员可清除地理解到，在不背离在后附的权利要求书中限定的本发明的范围的情况下，此处可进行各种修改和变型。另外，前述对本发明的实施例的说明只是用于示例性说明而提供，而不是如后附的权利要求书和其等效方案限定本发明那样，来限制本发明。
权利要求
1.一种不充气自行车轮胎，其包括包括轮圈接合部分和具有接地表面的接地部分的主胎体；以及牢固地固定到所述轮圈接合部分上并包括一对沿相对的轴向横向延伸的可弹性变形的轮圈保持部分的至少一个轮圈保持构件。
2.如权利要求1所述的不充气自行车轮胎，其特征为，所述至少一个轮圈保持构件进一步包括与所述可弹性变形的轮圈保持部分联接在一起的中心连接部分。
3.如权利要求2所述的不充气自行车轮胎，其特征为，将所述中心连接部分和可弹性变形的轮圈保持部分形成为一件式整体构件。
4.如权利要求3所述的不充气自行车轮胎，其特征为，所述保持构件由薄的金属片材构成。
5.如权利要求1所述的不充气自行车轮胎，其特征为，所述轮圈接合部分具有多个附加的轮圈保持构件，这些轮圈保持构件具有与所述至少一个轮圈保持构件相同的形状。
6.如权利要求5所述的不充气自行车轮胎，其特征为，所述轮圈保持构件沿周向围绕轮圈接合部分基本上等间距地分隔开。
7.如权利要求5所述的不充气自行车轮胎，其特征为，将所述可弹性变形的轮圈保持部分构造和布置成在被安装到轮圈上期间沿主胎体的轴向向内弹性弯曲。
8.如权利要求1所述的不充气自行车轮胎，其特征为，将所述可弹性变形的轮圈保持部分构造和布置成在被安装导轮圈上期间沿主胎体的轴向向内弹性弯曲。
9.如权利要求8所述的不充气自行车轮胎，其特征为，将所述可弹性变形的轮圈保持部分进一步构造和布置成在安装在轮圈上时，在施加将主胎体从具有一对轮圈突起的轮圈中沿径向向外拉出的作用力时，所述可弹性变形的轮圈保持部分沿主胎体的轴向向外弹性弯曲。
10.如权利要求1所述的不充气自行车轮胎，其特征为，每个可弹性变形的轮圈保持部分具有位于轮圈接合部分的侧壁附近并沿基本上径向向外的面向外的外部抵接表面。
11.如权利要求1所述的不充气自行车轮胎，其特征为，将所述可弹性变形的轮圈保持部分至少部分地嵌入轮圈接合部分内。
12.如权利要求1所述的不充气自行车轮胎，其特征为，将所述可弹性变形的轮圈保持部分固定到所述轮圈接合部分的沿径向向内的相对面上。
13.如权利要求1所述的不充气自行车轮胎，进一步包括一连接结构，该连接结构包括第一紧固构件和第二紧固构件，其中将所述第一紧固构件和第二紧固构件之一嵌入所述轮圈接合部分中。
14.如权利要求13所述的不充气自行车轮胎，其特征为，所述第一紧固构件为螺栓，而所述第二紧固构件是位于从所述轮圈接合部分的侧壁延伸的狭槽内的螺母。
全文摘要
一种不充气自行车轮胎，其具有主胎体和至少一个轮圈保持构件。该主胎体包括轮圈接合部分和具有接地表面的接地部分。将该至少一个轮圈保持构件牢固地固定到轮圈接合部分上。该至少一个轮圈保持构件包括一对沿相对的轴向横向延伸的可弹性变形的轮圈保持部分。优选的是，主胎体具有多个联接到其上的轮圈保持构件。在一个实施例中，将轮圈保持构件固定到主胎体的内表面上，而在另一个实施例中，将轮圈保持构件嵌入主胎体的轮圈接合部分内。
文档编号B60C7/00GK1772516SQ20051011276
公开日2006年5月17日 申请日期2005年10月12日 优先权日2004年11月8日
发明者福井清二 申请人:株式会社岛野