CN100462242C - 轮胎的辐条轮 - Google Patents

Abstract

一种辐条轮(1)，包括带有多个孔(21)的轮辋(2)，该孔用于容纳相应多个螺纹接头(5)，和同样数量的多个通过这些螺纹接头(5)固定到轮辋(2)上的辐条(4)。螺纹接头被布置成基本气密地装配到轮辋中的各孔(21)内，以便在轮辋上安装无内胎轮胎。

Description

轮胎的辐条轮

技术领域

本发明涉及一种辐条轮。

背景技术

上述类型的辐条轮广泛用在自行车和摩托车上。特别是在后者的情况中，已发现需要使用无内胎形式、即没有内胎的充气轮胎。

这些轮胎具有在被扎时能相对缓慢放气的优点，因而适于高速行驶，即摩托车可能发生的情况。

另一方面，使用无内胎轮胎不适于辐条轮，除非辐条轮具有一些特殊特征。

设计用于使用无内胎轮胎的自行车的第一类辐条轮在轮辋上设置有双通道。第一通道形成在轮胎与轮辋之间并为气密形式，以构成轮胎的充气室。第二通道具有孔，用于装配辐条固定装置。这种技术方案的实例在US6474746和US2003/0025383A1中进行了介绍。

然而，这类辐条轮不是很适于摩托车应用，因为其显著增加了转动轮辋的重量。另外，已发现在潮湿环境中水易于聚积在第二通道中(其不是气密的)，这种情况的坏处是转动质量的增加、腐蚀现象甚至还会导致辐条轮的严重不平衡。

另一种适于安装无内胎轮胎的辐条轮在日本专利2003146001、欧洲专利1209006和美国专利4824177中进行了介绍。然而，在这种情况下，使用外部密封装置来消除轮辋与螺纹接头之间的气密问题。

这类技术方案提供的密封方式相对来说不太可靠，如果发生撞击时易于损坏。

另外，已发现由于在使用中不可避免地要发生轮辋的弹性变形，因而轮辋和螺纹接头之间的相对运动会引起严重的密封问题。这是因为，即使轮辋的变形只有几个毫米，螺纹接头与固定其上的辐条都会产生轴向位移，当密封件插在螺纹接头和轮辋之间时，显然这会导致轮胎充气室的压力损失，甚至会引起轮胎的瞬间放气。

发明内容

本发明提出的主要问题就是提供一种可用的辐条轮，其结构和功能都被设计成适于装配无内胎轮胎，并且用在高速度的摩托车上时能达到所必需的、较高程度的可靠性。

本发明的另一目的是提供一种能够克服所有现有技术中棘手的技术缺陷的辐条轮结构。

本发明通过下述方案所制造的辐条轮来解决上述问题并实现上述目的。

本发明提供了一种辐条轮，包括带有多个容纳相应螺纹接头的孔的轮辋，和同样数量的多个通过所述螺纹接头固定到所述轮辋上的辐条，所述螺纹接头被布置成通过旋进轮辋上的相应孔中而气密地装配，用以在轮辋上安装无内胎轮胎，其特征在于所述螺纹接头和轮辋上容纳螺纹接头的孔在它们配合在一起的部分上具有锥形管螺纹。

本发明还提供了一种辐条轮，包括带有多个容纳相应螺纹接头的孔的轮辋，和同样数量的多个通过所述螺纹接头固定到所述轮辋上的辐条，其特征在于各螺纹接头通过轴向双向锁定装置气密地装配到轮辋上的相应孔中并保持在所述孔中，其中，通过在所述螺纹接头和所述轮辋之间使密封件容纳于所述螺纹接头上的槽中，而实现上述气密地装配。

附图说明

通过下文对某些优选实施例的详细说明可以更清楚地了解本发明的特征和优点，这些优选实施例仅仅是通过非限制性示例的方式在附图中示出，附图中：

—图1是根据本发明辐条轮的一部分的剖面视图；

—图2是图1所示实施例的一个变型辐条轮的一部分的剖面视图。

—图3—25是图1所示实施例的其它变型辐条轮的一部分的剖面视图。

具体实施方式

在附图中，数字1整体表示辐条轮，包括轮辋2、轮毂3和多个辐条4，辐条4分别在相对端通过螺纹接头5和6固定到轮辋2和轮毂3上。轮辋2是单通道类型的，即螺纹接头5直接面对轮胎的充气室。

第一实施例(图1)中的辐条4包括优选用轻合金制成的杆部，例如用铝合金制成，其相对纵向端具有螺纹盲孔7a、7b。双头螺栓10的螺纹端9旋进朝向轮毂3的盲孔7a中，其另一螺纹端11装配到连接轮毂3的螺纹接头6上的螺纹孔12中。

在朝向轮辋的盲孔7b中装配有螺纹接头5的螺纹杆部以连接轮辋2。

在螺纹接头5上有一个圆柱形柄13，其一端上有一个加大的头部14，其构成了相对该柄的一个肩部15。在该头部上有一个驱动键零件16，用于将该螺纹接头旋入盲孔7b中。该驱动键零件可以制成各种形式，例如多边形、六边形凹部、用于螺丝刀的狭缝或者其它形式。

当螺纹接头5拧入盲孔7b中时，其通过例如公知的螺纹锁紧粘合剂来锁定。

螺纹接头5在柄13上具有螺纹部分20，具有锥形的管螺纹。

类似地，轮辋2上装配螺纹接头5的孔21具有锥形管螺纹部，以与螺纹接头的锥形管螺纹配合来形成不透水的密封。

可以利用粘合剂、密封剂以及类似物来进一步改善密封情况。在这种情况下，可以采用传统的平行螺纹或者装配在螺纹接头和轮辋之间的密封组件。

这种结构使得其本身特别适于轻合金辐条。如果希望使用钢杆部的辐条来替代轻合金辐条，则优选采用图2所示的技术方案，与前面实施例的区别在于将辐条固定到轮辋上的螺纹接头5具有盲孔27，在该盲孔中装配有辐条杆部29的螺纹端28。

在辐条的另一相对端上具有相同的螺纹端部，其装配到螺纹接头6的孔12中。在这种情况下，螺纹接头5的柄部外侧具有锥形管螺纹，并且在轮辋2上容纳螺纹接头的孔中也有同样的螺纹。

尽管已指出这种使用锥形管螺纹的技术方案是优选的，但是可以理解这些螺纹也可以具有不同的螺距和外形，可以是锥形的或者不是锥形的。

参照图3介绍本发明的另一实施例。与前面附图类似的部件采用相同的附图标记。在这种情况中，柄部13具有平行或锥形的外螺纹，螺纹接头5内具有螺纹盲孔27，在该盲孔内旋有双头螺栓30的螺纹端，双头螺栓的另一端也是螺纹端并旋入辐条4的相应盲孔中。该辐条和螺纹接头具有相互邻接的相对面31，从而通过该双头螺栓30，辐条和螺纹接头可以相互连接以构成一个单一组件。通过另一变型实施例，辐条和螺纹接头也可以制成为一个整体件。在图4中示出了该变型实施例。在这种情况中，在螺纹接头5的柄部13上制有槽32，其容纳一个O形环(OR)33，其装配到轮辋2的孔21的螺纹壁面中以形成密封。

可以注意到还是在这种情况中，由于一端的肩部15和另一端的螺纹20的作用，使得螺纹接头5在轮辋的孔21中被轴向双向锁定，螺纹接头和轮辋孔之间没有相对滑动，从而不会影响密封件的气密性。

参照图5介绍本发明实施方式的另一优选实施例。

在该例中，O形环33装配在肩部15和环形座34之间，该环形座优选为圆柱形壁面，位于孔21的开口部上。在这种情况下，槽32靠近肩部15，并且与座34的圆柱形壁面35之间实现流体密封。在这种情况下螺纹接头5也在孔21中被轴向双向锁定。

参考图6至9介绍另外两个实施例。这些实施例的区别在于其允许采用轻合金杆部的辐条而不是钢杆部的辐条；在后者情况下，本发明允许采用完全常规形式的辐条。

在这两种情况中，使用的螺纹接头类似于图5实施例所介绍的螺纹接头，其中不是通过螺纹装配到轮辋2的孔21中，而是可以自由旋转地装配到孔21中，并通过将螺母36拧在柄部13的从轮辋2穿过孔21而伸出的螺纹部分上而将其轴向双向锁定。在这里在肩部15和螺母36之间实现了轴向双向锁定。O形环33与之前实施例的情况一样都受到有限的轴向负载，并装配到座34的圆柱形壁面35上形成密封。

采用这两种实施例，特别是图8和9所示的完全采用传统辐条的实施例，可以旋转螺纹接头5以使辐条轮适当张紧，然后锁紧螺母36以完成辐条轮的最终完全组装。

除了刚才所述的最后一个实施例以外的所有实施例的辐条轮的组装都按照下述方式进行。首先将螺纹接头5旋入轮辋2中容纳螺纹接头的相应孔中，再通过驱动键零件16来拧紧。然后通过将辐条旋入相应的螺纹接头中来装配辐条。辐条的自由端随后通过螺纹接头6可以适当地调节再固定到轮毂上。

图10中示出了本发明的另一变型实施例。该变型实施例考虑到了由于辐条轮组装而衍生出来的问题，如果轮辋上容纳螺纹接头的孔没有与轮毂上的相应孔很好地对齐(并且永远没有绝对完美的对齐)，则辐条的杆部会受到弯曲应力以补偿这种不对齐。这种弯曲会在辐条的横截面上产生不均匀的应力从而形成过载，特别是在最外侧的部分上，即离轴最远的部分。

在轻合金杆辐条的情况下，由于辐条的直径较大而导致上述影响更加严重。为了消除该缺点，在图10所示的实施例中，使辐条104的杆部108中用铝合金制成的大直径部分不挨着螺纹接头105的相对面109，而是被保持成与该面形成一个间隙102，并且只通过双头螺栓110的杆部103来连接。为了防止水进入间隙102，将一个可变形弹性密封件111插入其中，既用作一个补偿橡胶垫圈，又可用作一个可变形密封件来封住间隙102。

参考附图11至22，根据本发明的其它辐条轮实施例是将螺纹接头通过一个枢转连接装置连接到辐条上的。在图11中，通过在双头螺栓210的端部设置一个局部为球形的转头202来形成枢轴201，双头螺栓210装配到螺纹接头205的轴向空腔212上的一个圆形座211中。当辐条是由钢或者其它相应强度的材料制成时，该局部球形转头也可以直接形成在辐条的杆部上(图12)。

从图13到图21所示的实施例中可以看出，该局部球形转头还可以具有一明显曲率，使得轮辋上容纳螺纹接头205的孔21可以设置在相对轮辋的径向轴线上，让偏移距离完全由球头202占据。球头202与辐条杆部之间的连接可以通过双头螺栓210的头部213(图13)、通过螺纹连接214(图14)、或者类似地直接通过辐条杆部(图15和16)来实现。

参考附图17到22，螺纹接头305也具有一个开口朝向轮辋2通道的座306，其通过压配合到螺纹接头305上的盖307或者用螺纹连接来进行封闭。在本发明的另一变型实施例中，如图21和22所示，将螺纹接头405插入到轮辋上的孔421中，并且通过镦锻(upsetting)422或者其它的机械固定操作来进行双向锁定。在图22中，以与辐条成一直线的方式成角度地机械加工用于局部球形转头的座。

在图23中，辐条4容纳在螺纹接头500中的一端为扩张头501，其被保持成可以通过套筒503而在螺纹接头500的内腔502中轻微轴向移动，套筒503螺纹旋入螺纹接头500的轴向盲孔中。套筒503由顶在螺纹接头端部的朝向轮毂的肩部504锁定。螺纹接头500然后旋入到轮辋上的孔505中，并相对其轴向锁定，以用装配在其间的密封件506来密封。

图24中的实施例具有如600所示的螺纹接头。其大致类似于前面实施例，从而相同的部件具有相同的附图标记。其与前面实施例的区别在于螺纹接头600可以在朝向辐条4的端部上开口，其由螺钉盖和插入的密封件602来形成可拆卸的密闭盖。省略了套筒503。

在图25实施例中的螺纹接头如700所示。其大致类似于前一实施例，从而相同的部件具有相同的附图标记。其与图24所示实施例的区别在于辐条4端部为一定长度的螺纹段701，在其上旋有常规类型的螺纹接头，该螺纹接头带有圆柱形柄部702以及扩张部分703，并通过在螺纹中灌注锁定树脂704来进行锁定。

从而本发明可以实现所提出的目的并且与现有技术相比具有众多优点。特别地，其可以制造较轻重量的辐条轮，减小转动质量，在高速行驶以及事故撞击时都能安全使用。

Claims (24)

1.一种辐条轮，包括带有多个容纳相应螺纹接头的孔的轮辋，和同样数量的多个通过所述螺纹接头固定到所述轮辋上的辐条，所述螺纹接头被布置成通过旋进轮辋上的相应孔中而气密地装配，用以在轮辋上安装无内胎轮胎，其特征在于所述螺纹接头和轮辋上容纳螺纹接头的孔在它们配合在一起的部分上具有锥形管螺纹。

2.一种辐条轮，包括带有多个容纳相应螺纹接头的孔的轮辋，和同样数量的多个通过所述螺纹接头固定到所述轮辋上的辐条，其特征在于各螺纹接头通过轴向双向锁定装置气密地装配到轮辋上的相应孔中并保持在所述孔中，其中，通过在所述螺纹接头和所述轮辋之间使密封件容纳于所述螺纹接头上的槽中，而实现上述气密地装配。

3.根据权利要求1或2所述的辐条轮，其特征在于所述轮辋是单通道形式的。

4.根据权利要求1或2所述的辐条轮，其特征在于在所述轮辋的孔的螺纹与所述螺纹接头柄部的螺纹之间插有另外的密封装置。

5.根据权利要求4所述的辐条轮，其特征在于所述另外的密封装置包括粘合剂或密封剂。

6.根据权利要求5所述的辐条轮，其特征在于所述另外的密封装置包括密封件。

7.根据权利要求1或2所述的辐条轮，其特征在于所述螺纹接头包括孔，辐条杆部的相应螺纹端拧入在该孔中并被保持住。

8.根据权利要求1或2所述的辐条轮，其特征在于所述螺纹接头包括螺纹杆部，其旋入并保持在辐条的朝向螺纹接头的端部上的相应螺纹孔中。

9.根据权利要求1或2所述的辐条轮，其特征在于所述辐条具有轻合金的杆部。

10.根据权利要求1或2所述的辐条轮，其特征在于所述辐条具有钢杆部。

11.根据权利要求5所述的辐条轮，其特征在于在所述螺纹接头的柄部形成有用于容纳密封件的座。

12.根据权利要求11所述的辐条轮，其特征在于所述用于密封件的座设置在所述螺纹部分的中间位置上，所述密封件在轮辋的孔的螺纹上提供密封。

13.根据权利要求12所述的辐条轮，其特征在于所述密封件是O形环类型的。

14.根据权利要求9所述的辐条轮，其特征在于辐条被固定成顶住螺纹接头，作为螺纹接头的一个延伸部分。

15.根据权利要求1或2所述的辐条轮，其特征在于螺纹接头具有贯穿其中的轴向盲孔。

16.根据权利要求1或2所述的辐条轮，其特征在于所述螺纹接头具有头部，该头部的形状提供驱动该螺纹接头的键零件。

17.根据权利要求1或2所述的辐条轮，其特征在于所述双向轴向锁定装置包括在螺纹接头柄部一端上的肩部和螺纹接头柄部上的螺纹，该螺纹可以与内螺纹接合，以将所述螺纹接头保持在轮辋上并使所述肩部顶住所述轮辋。

18.根据权利要求17所述的辐条轮，其特征在于所述密封件装配在螺纹接头柄部上靠近所述肩部。

19.根据权利要求18所述的辐条轮，其特征在于与孔同轴并用于装配所述密封件的座设置在轮辋上的孔中。

20.根据权利要求19所述的辐条轮，其特征在于所述座具有圆柱形的壁面，并且与所述肩部邻接。

21.根据权利要求18所述的辐条轮，其特征在于所述内螺纹设在螺母中，该螺母旋到螺纹接头柄部上以将所述轮辋夹在所述螺母和肩部之间。

22.根据权利要求1或2所述的辐条轮，其特征在于所述螺纹接头和辐条杆部大直径部分之间的相互面对的面通过在两个面之间形成间隙来保持分开。

23.根据权利要求22所述的辐条轮，其特征在于在所述间隙中插入可变形密封件。

24.根据权利要求1或2所述的辐条轮，其特征在于各螺纹接头通过枢转连接装置连接到相应辐条上。

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