一种可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋及无内胎车轮的制作方法

本发明涉及汽车零部件制造领域，尤其涉及一种可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋及无内胎车轮。

背景技术

众所周知，汽车车轮按使用轮胎的种类一般分为有内胎车轮和无内胎车轮。其中，无内胎车轮由于其安全、节能、环保等优势逐渐得到推广使用，据统计欧美等国家载货汽车使用无内胎车轮普及率达95％以上，我国载货汽车使用无内胎车轮已达65％以上，且每年呈增长趋势。

然而，目前所使用的无内胎车轮的轮辋，由于其轮缘高度偏低、强度较差，因此在道路条件较差、车轮承受大载荷或转弯时，无内胎车轮轮辋的轮缘容易发生变形，而导致轮胎脱出，并且在较大载荷情况下也容易出现轮胎胎侧开裂，轮胎容易脱出的情况，使用中存在有较高的安全隐患。因此现有无内胎车轮结构无法在大载荷载货汽车如建筑用车、工地用车、矿用车等专用车使用，这已成为车轮生产领域长期无法解决的技术难题。

有内胎车轮轮辋结构不同于无内胎车轮轮辋结构，其断面形状符合国家标准《汽车轮辋规格系列gb/t3487-2005》(2005年9月15日发布)的相关要求。与现有的无内胎车轮轮辋相比，现有的有内胎车轮轮辋其轮缘高度高，厚度厚，车轮在承受大载荷或转弯时能有效保护轮胎不会脱出轮辋，轮辋轮缘也不易变形，因此一些使用环境恶劣、承受载荷非常大的车辆还必须得使用有内胎车轮。但由于有内胎车轮含有内胎、垫胎、外胎三种结构材料，车辆在运行时内胎、外胎及垫胎之间的摩擦产生很大的热量，再叠加刹车产生的热量传递到轮胎上，极易造成轮胎爆胎发生，其次高热量造成内胎、垫胎极易损坏、使用者需频繁更换轮胎，造成浪费及环境污染。

在现有技术中，为了能够结合有内胎车轮轮辋和无内胎车轮轮辋的优点，在有内胎车轮轮辋增加一圈橡胶密封圈与轮胎相配装使用，通过橡胶密封圈起到密封填充轮辋与轮胎之间间隙，起到防止轮胎漏气的作用。但在实际使用过程中，由于车轮内部产生高热量、轮胎对密封圈的高压、胎内气体对橡胶密封圈的氧化等危害因素，特别是夏天高温天气叠加使用带来的高温危害，导致橡胶密封圈往往使用很短时间就损坏了；并且，由于密封圈容易变形，变形或损坏后的密封圈在高温下又与轮胎胎圈粘贴到一块，从而造成轮胎的胎圈变形，变形后的轮胎胎圈产生早期老化，导致轮胎使用寿命缩短且难以拆卸；另外，由于产品结构限制，轮胎与车轮间的间隙较小，密封圈厚度较薄，在安装时容易使密封圈发生偏离，导致使用过程中密封圈单边受力，加快了密封圈的磨损。因此其无法在市场上大力推广使用。

另外，现有技术中还有一种无内胎车轮，其仅对对材料的强度、厚度等进行加强，虽然减少车轮的变形，加强后的车轮在使用过程中一定程度缓解了车轮轮缘变形的故障，但无内胎车轮由于轮缘高度低，在车轮承受大载荷或转弯、路况差等情况时仍然会造成轮胎脱出、轮辋变形等故障，同时由于车轮轮缘结构不能对轮胎测起到保护作用，在重载情况下容易导致轮胎胎侧开裂，严重时造成安全隐患。

有鉴于现有技术中的有内胎车轮和无内胎车轮长期存在上述诸多技术难题，本案的技术设计人基于从事相关制造领域多年的丰富经验及过强的专业知识，结合无内胎车轮轮辋的应用实际，积极加以研究创新，以期提供一种既能在大载荷使用时防止轮胎脱出，提高安全可靠性，又能降低使用成本、延长轮胎使用寿命、利于环保的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋及使用该轮辋的无内胎车轮。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种既能在大载荷使用时防止轮胎脱出、高温爆胎，提高安全可靠性，又能降低使用成本、延长轮胎使用寿命、利于环保的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋。

本发明的另一目的是提供一种使用上述可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋的无内胎车轮。

为达到上述目的，本发明提出了一种可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋，包括轮辋主体和位于所述轮辋主体两侧的环形轮缘，所述环形轮缘包括位于所述轮辋主体一侧的固定轮缘和位于所述轮辋主体另一侧的活动轮缘，所述活动轮缘能拆装的与所述轮辋主体相连接，沿所述轮辋主体外周中部设有供拆装轮胎使用的轮胎拆装凹槽，所述轮胎拆装凹槽与所述固定轮缘之间的所述轮辋主体外周表面形成第一胎圈座，所述轮胎拆装凹槽与所述活动轮缘之间的所述轮辋主体外周表面形成第二胎圈座，所述第一胎圈座呈由所述固定轮缘至所述轮胎拆装凹槽径向渐缩的圆台状，所述第二胎圈座沿所述轮辋主体的中心轴线方向呈圆柱状。

如上所述的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋，其中,所述环形轮缘的高度和形状与轮辋对应的有内胎轮胎的胎圈部位的高度和形状相适配。

如上所述的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋，其中,所述第一胎圈座的直径大于所安装的轮胎的胎圈座的直径；所述第二胎圈座的直径也大于所安装的轮胎的胎圈座的直径。

如上所述的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋，其中,在所述轮辋主体上对应于所述活动轮缘的位置开设有活动轮缘安装槽，所述活动轮缘与所述活动轮缘安装槽卡接。

如上所述的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋，其中,所述活动轮缘安装槽呈u形或斜v字形。

如上所述的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋，其中,所述轮胎拆装凹槽呈扩口状，所述扩口状轮胎拆装凹槽包括槽口、槽底和位于所述槽底至所述槽口之间的两槽侧壁，两所述槽侧壁与所述槽底之间分别通过槽底过度转角部相接，两所述槽侧壁与两所述胎圈座之间通过槽口过度转角部相接。

如上所述的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋，其中,靠近所述活动轮缘一侧的所述槽底过度转角部至所述活动轮缘安装槽的最远距离l小于所安装的轮胎的内径d。

如上所述的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋，其中,在所述轮胎拆装凹槽内开设有用于安装气门嘴的气门嘴孔，

如上所述的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋，其中,所述气门嘴孔开设在靠近所述活动轮缘一侧的所述槽侧壁上。

如上所述的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋，其中,所述轮胎拆装凹槽的槽深范围为10mm～30mm；所述槽侧壁的倾角为10°～60°；所述槽口的宽度与所述轮辋主体的宽度比例为1：5至1：2之间。

如上所述的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋，其中,所述环形轮缘的高度为15mm～55mm。

如上所述的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋，其中,所述槽底呈平面、斜面、阶梯面或内凹弧面。

本发明还提出了一种无内胎车轮，所述无内胎车轮采用如上所述的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋。

与现有技术相比，本发明具有以下特点和优点：

1、由于本发明的第二胎圈座由邻接的活动轮缘向轮胎拆装凹槽方向呈圆柱状，即第二胎圈座沿所述轮辋主体的中心轴线方向呈圆柱状，第二胎圈座与轮胎趾口(轮胎与轮辋配合处)配合，起到轮胎右趾口与轮辋配合时的密封作用。并且，由于第一胎圈座呈由所述固定轮缘至所述轮胎拆装凹槽渐缩的圆台状，使得第一胎圈座与所安装的轮胎的相接触部分保持密封。

2、利用现有的有内胎轮胎的轮辋轮缘高度高于现有的无内胎轮胎的轮辋轮缘高度的特点，本发明采用现有的有内胎轮胎的轮辋轮缘高度、形状形式，有效保护轮胎在使用时不会脱出轮辋，提高了车轮的安全可靠性，且第一胎圈座由邻接的固定轮缘向轮胎拆装凹槽方向呈径向渐缩的圆台状，保证了第一胎圈座与轮胎的一端配合时的密封作用。

3、由于本发明的活动轮缘能拆装的与轮辋主体相连接，且沿轮辋主体外周设有供拆装轮胎使用的轮胎拆装凹槽，配合具有间隙口的活动轮缘弹性结构，实现活动轮缘拆装功能，从而保证了轮胎装入或拆下轮辋时的便利。

4、由于本发明的轮胎拆装凹槽的设置位置使得第二槽底过度转角部至活动轮缘安装槽的最远距离l略小于所安装的无内胎轮胎的内径d。

5、本发明在轮胎拆装凹槽内开设有用于安装气门嘴的气门嘴孔，保证了气门嘴的安装。

附图说明

在此描述的附图仅用于解释目的，而不意图以任何方式来限制本发明公开的范围。另外，图中的各部件的形状和比例尺寸等仅为示意性的，用于帮助对本发明的理解，并不是具体限定本发明各部件的形状和比例尺寸。本领域的技术人员在本发明的教导下，可以根据具体情况选择各种可能的形状和比例尺寸来实施本发明。

图1为本发明可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋的立体结构示意图；

图2为本发明可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋的俯视结构示意图；

图3为本发明可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋在未安装活动轮缘时的局部断面结构示意图；

图4为本发明可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋与轮辐结合并安装活动轮缘时的剖面结构示意图；

图5为图4的局部放大示意图。

附图标记说明：

1-轮辋主体；2-环形轮缘；21-固定轮缘；22-活动轮缘；221-勾合部；3-轮胎拆装凹槽；31-槽口；32-槽底；33-第一槽侧壁；34-第二槽侧壁；35-第一槽底过度转角部；36-第一槽口过度转角部；37-第二槽底过度转角部；38-第二槽口过度转角部；4-胎圈座；41-第一胎圈座；42-第二胎圈座；5-活动轮缘安装槽；6-气门嘴；7-气门嘴孔；8-轮辐；l-第二槽底过度转角部37至活动轮缘安装槽5的最远距离。

具体实施方式

结合附图和本发明具体实施方式的描述，能够更加清楚地了解本发明的细节。但是，在此描述的本发明的具体实施方式，仅用于解释本发明的目的，而不能以任何方式理解成是对本发明的限制。在本发明的教导下，技术人员可以构想基于本发明的任意可能的变形，这些都应被视为属于本发明的范围。

如图1至图5所示，本发明提出的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋包括轮辋主体1和位于轮辋主体1两侧的环形轮缘2，环形轮缘2包括位于轮辋主体1一侧的固定轮缘21和位于轮辋主体1另一侧的活动轮缘22(也称挡圈)。其中固定轮缘21与轮辋主体1为一体结构，当然也可以根据需要采用其他的固定连接方式，如焊接等，只要保证固定轮缘21固定于轮辋主体1的一侧即可；活动轮缘22能拆装的与轮辋主体1相连接，活动轮缘22与轮辋主体1的具体连接方式会在下文中详细描述。沿轮辋主体1外周设有供拆装轮胎使用的轮胎拆装凹槽3，轮胎拆装凹槽3两侧至固定轮缘21和活动轮缘22之间的轮辋主体1外表面对应形成有两圈胎圈座4，即轮胎拆装凹槽3与固定轮缘21之间的轮辋主体1外周表面形成第一胎圈座41，轮胎拆装凹槽3与活动轮缘22之间的轮辋主体1外周表面形成第二胎圈座42，其中，第一胎圈座41由邻接的固定轮缘21向轮胎拆装凹槽3方向呈渐缩圆台状；第二胎圈座42由邻接的活动轮缘22向轮胎拆装凹槽3方向(即沿轮辋主体1的中心轴线方向)呈圆柱状。

在本发明中，环形轮缘2(包括固定轮缘21和活动轮缘22)的高度和形状为预设的高度和形状，即环形轮缘2的高度和形状与轮辋对应的有内胎轮胎的胎圈部位的高度和形状相适配，也就是说，固定轮缘21和活动轮缘22的高度和形状符合国家标准《汽车轮辋规格系列gb/t3487-2005》中规定的同型号轮辋尺寸和形状对应的固定轮缘和活动轮缘的高度和形状。进一步的，环形轮缘2的高度范围为15mm～55mm，当然环形轮缘2也可根据实际需要取适宜的高度。

如图5所示，第一胎圈座41呈圆台状，第二胎圈座42呈圆柱状，且两者相对横置排布，圆台状的第一胎圈座41和圆柱状的第二胎圈座42的中心轴线与轮辋主体1的中心轴线重合，且圆台状的第一胎圈座41、圆柱状的第二胎圈座42的外形尺寸与所安装轮胎对应的外形尺寸相匹配，使得轮胎与第一胎圈座41圆台面和第二胎圈座42表面密封配合，而无需增加任何密封介质。

进一步的，第一胎圈座41中心轴线与轮辋主体1中心轴线相交，其夹角范围为2°～20°。第二胎圈座42中心轴线与轮辋主体1中心轴线重合或平行。

如图3所示，在轮辋主体1上对应于活动轮缘22的位置(即相对于固定轮缘21的一侧)开设有活动轮缘安装槽5，活动轮缘22与活动轮缘安装槽5卡接。由于活动轮缘22呈具有间隙口的不封闭环状，在安装时，间隙口使得活动轮缘22周向弹性外扩，以便活动轮缘22卡入活动轮缘安装槽5内，从而实现活动轮缘22与活动轮缘安装槽5的配合安装，使得活动轮缘22可拆装的与轮辋主体1相连接。本发明的活动轮缘22与轮辋主体1也可采用其他可拆装的连接方式，例如螺栓连接、销连接等，只要能够实现活动轮缘22能拆装的连接在轮辋主体1的一侧即可。

进一步的，活动轮缘安装槽5呈斜v字形，斜v字形的可拆卸轮缘安装槽5的折弯处远离第二胎圈座42设置，使得活动轮缘22的勾合部221能够牢固可靠的勾挂于活动轮缘安装槽5内并易于拆装。活动轮缘安装槽还可以呈u形或其它适宜的形状。

如图5所示，轮胎拆装凹槽3呈扩口状，包括槽口31、槽底32和位于槽底32至槽口31之间的两槽侧壁，即邻接第一胎圈座41的第一槽侧壁33和邻接第二胎圈座42的第二槽侧壁34，其中：第一槽侧壁33的底边通过第一槽底过度转角部35与槽底32圆弧面过渡连接，第一槽侧壁33的顶边通过第一槽口过度转角部36与第一胎圈座41圆弧面过渡连接；相对称的，第二槽侧壁34的底边通过第二槽底过度转角部37与槽底32圆弧面过渡连接，第二槽侧壁34的顶边通过第二槽口过度转角部38与第二胎圈座42圆弧面过渡连接。轮胎拆装凹槽3的设置位置恰好使得第二槽底过度转角部37至活动轮缘安装槽的最远距离l略小于所安装的轮胎的内径d。这样，在轮辋上安装轮胎时，轮胎拆装凹槽3形成一定的冗余空间，利用该冗余空间使得轮胎顺利的安装在轮辋上。

如图3、图5所示，进一步的，在轮胎拆装凹槽3内开设有用于安装气门嘴6的气门嘴孔7。优选的，气门嘴孔7开设在靠近活动轮缘22一侧的槽侧壁(即第二槽侧壁34)上，以便于气门嘴6延伸至轮辋外部的轮辐8一侧。

在本发明中，轮胎拆装凹槽3的槽深范围为10mm～30mm；第一槽侧壁33和第二槽侧壁34的倾角为10°～60°；槽口31的宽度与轮辋主体1的宽度比例为1：5至1：2之间。当然，本发明对轮胎拆装凹槽3也不限于此，只要能够与所安装轮胎尺寸相适配并满足上述功能要求的外形尺寸和比例均涵盖在本发明的保护范围之内。

进一步的，槽底32的形状可以呈平面，也可以呈斜面，也可以呈阶梯面，还可以呈内凹弧面，但本发明对槽底32的形状也可以采用其他任何适宜的形状，只要起到使得轮胎顺利的安装在轮辋上作用的任何槽底形状均涵盖在本发明保护范围之内。

本发明还提供了一种无内胎车轮，该无内胎车轮采用如上所述的可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋。可拆装轮缘的无内胎车轮轮辋的具体结构和功效已在上文中详细描述，在此不再赘述。

本发明在现有的有内胎轮胎的车轮及轮辋基础上做出改进、创新，具有以下有益的效果：

1、由于本发明的第二胎圈座由邻接的活动轮缘向轮胎拆装凹槽方向呈圆柱状，即第二胎圈座沿所述轮辋主体的中心轴线方向呈圆柱状，第二胎圈座与轮胎趾口(轮胎与轮辋配合处)配合，起到轮胎右趾口与轮辋配合时的密封作用。并且，由于第一胎圈座呈由所述固定轮缘至所述轮胎拆装凹槽渐缩的圆台状，使得第一胎圈座与所安装的轮胎的相接触部分保持密封。

2、利用现有的有内胎轮胎的轮辋轮缘高度高于现有的无内胎轮胎的轮辋轮缘高度的特点，本发明采用现有的有内胎轮胎的轮辋轮缘高度、形状形式，有效保护轮胎在使用时不会脱出轮辋，提高了车轮的安全可靠性，且第一胎圈座由邻接的固定轮缘向轮胎拆装凹槽方向呈径向渐缩的圆台状，保证了第一胎圈座与轮胎的一端配合时的密封作用。

3、由于本发明的活动轮缘能拆装的与轮辋主体相连接，且沿轮辋主体外周设有供拆装轮胎使用的轮胎拆装凹槽，配合具有间隙口的活动轮缘弹性结构，实现活动轮缘拆装功能，从而保证了轮胎装入或拆下轮辋时的便利。

4、由于本发明的轮胎拆装凹槽的设置位置使得第二槽底过度转角部至活动轮缘安装槽的最远距离l略小于所安装的无内胎轮胎的内径d。

5、本发明在轮胎拆装凹槽内开设有用于安装气门嘴的气门嘴孔，保证了气门嘴的安装。

综上所述，本发明的工作原理为：

安装轮胎(所安装的轮胎可以是无内胎轮胎，也可以是有内胎轮胎)时，可将轮胎的内径一面先套入到轮辋主体1的轮胎拆装凹槽3内，一面先不要套入轮辋主体1，此时轮胎呈倾斜状态，利用第二槽底过度转角部37至活动轮缘安装槽的最远距离l略小于所安装的无内胎轮胎的内径d的结构，轮胎内径就能顺利通过第二胎圈座42的最大直径将轮胎安装进轮轮辋主体1上，设定深槽左、右顶部转角部位直径(与轮辋体中心轴线同心)尺寸大于轮胎内径尺寸，因此在充气前，轮胎的内径趾口(轮胎胎圈)两侧与深槽顶左右转角(第一槽口过度转角部36和第二槽口过度转角部38)两侧就已形成了密封腔，利用在槽侧安装的气门嘴实现充气功能，充气时轮胎在气压作用下在轮辋体表面向左右不断滑移运动直到与轮辋左固定轮缘和右活动轮缘接触，充气后的轮胎，依靠截锥状的第一胎圈座41和第二胎圈座42与轮胎左、右胎圈(趾口)配合、密封，从而轮胎与轮辋体形成了一个密封腔，保证了充气后该腔体不会漏气；充放气由设置在靠近活动轮缘22一侧的槽侧壁上的气门嘴6实现；

拆卸轮胎时，与安装步骤顺序倒置，首先把利用气门嘴把轮胎放气，再拆掉活动轮缘，将轮胎两面与轮辋主体接触的部位压入到轮胎拆装凹槽3内。用撬杠先使轮胎的一面脱离出轮辋主体，这时轮胎居于倾斜状态，同理，利用斜线尺寸小于轮胎内径的原理，使轮胎逐渐脱离轮辋主体，拆胎完成。

针对上述各实施方式的详细解释，其目的仅在于对本发明进行解释，以便于能够更好地理解本发明，但是，这些描述不能以任何理由解释成是对本发明的限制，特别是，在不同的实施方式中描述的各个特征也可以相互任意组合，从而组成其他实施方式，除了有明确相反的描述，这些特征应被理解为能够应用于任何一个实施方式中，而并不仅局限于所描述的实施方式。