CN109070667A - 轮胎元件 - Google Patents

Abstract

用于将形成为细长元件(15)的胎面附接至轮胎(11)例如自行车轮胎的系统。该系统包括两个细长的附接构件(16)，所述细长的附接构件配置为沿着轮胎(11)侧面的外周被紧固。所述元件(15)和所述构件(16)设有互锁装置(18)，用于在所述元件(15)附接至轮胎(11)时使所述元件和所述构件彼此接合。所述互锁装置(18)可以是拉链，或钩环系统，或双锁系统。

Description

轮胎元件

技术领域

本发明涉及如独立权利要求的前序部分所述的一种用于将元件附接至轮胎的系统、一种元件、以及一种用于将这种元件附接至轮胎的方法。

背景技术

用于车辆(例如轿车、载重汽车或卡车)的轮胎通常包括帘布层；胎圈；胎带；侧壁；胎肩；胎面；以及花纹和沟槽。帘布层由构成轮胎骨架的织物层制成，并且通常由编织在一起并覆有橡胶的纤维帘线制成，使轮胎具有柔韧性而非弹性。胎圈由覆有橡胶的高强度编织钢带制成，并在轮胎和车轮的轮辋之间形成气密密封。可在轮胎周围布置钢带，以提高强度并提供刚性。侧壁是超厚橡胶区域，该区域从胎圈延伸至胎面，并提供轮胎侧向稳定性。胎肩是一个小斜角边，胎面在该处与侧壁相交，胎肩的设计和构造在轮胎辅助转弯方面起着重要作用。胎面是轮胎的橡胶材料与路面贴合的柔软区域，胎面提供缓冲作用和抓地力。花纹和沟槽是由深槽形成的轮胎构造部分，使轮胎能够分散水、雪和泥。花纹是在胎面花纹块本身中产生的较小沟槽或切口，以提供额外的抓地力，这对于用于冰雪路面的轮胎尤其重要。

用于自行车的轮胎类似地包括外胎，该外胎覆有橡胶胎面，并设有用于附接至轮辋的胎圈或胎钳。自行车外胎提供必要的抗拉伸能力以包含内部气压，同时保持足够的柔韧性以贴合地面。如上所述，在正常使用期间，胎面是与地面接触的轮胎部分。胎面的轮廓通常是弯曲的，与其内部的外胎的形状相符，并且在自行车倾斜以转弯或保持平衡时允许轮胎向侧面滚动。外胎的侧壁(即，每一侧的在胎面和胎圈之间延伸的部分)不接触地面。轮胎的这个部分可称为轮胎的侧面。

为了防止车辆在冰雪路面上行驶时空转或打滑，普遍的做法是在轮胎上加装链条，或者安装雪地轮胎。但是，在使用链条的情况下，由于磨损和负荷集中在链条与轮胎之间的接触点上，因此轮胎的使用寿命会缩短。由于未布置链条的许多轮胎区域保持与路面接触，因此仍然不能避免空转的发生。另一个问题是在轮胎与车辆之间的区域(例如轮弧)中缺少用于链条的空间，并且在驾驶装有链条的车辆时不舒适。如果使用现有方法向自行车轮胎附接防滑链，那么常常会与车辆制动系统发生冲突。

在安装雪地轮胎的情况下，更换操作麻烦且耗时，并且效果可能不明显。此外还存在成本问题，因为需要为每辆车配备两套轮胎。另一个问题是，由于一辆车可能用于不同的目的，因此可能需要几种类型的胎面。

在文献US2012/0305152和US2010/0200136中说明了一种具有可更换的胎面的轮胎，可出于轮胎破损或者车辆要用在另一种类型的表面上(即从铺装路面转为崎岖地形)等原因更换胎面。US2010/0200136所述的轮胎设有凹部，该凹部围绕轮胎沿周向延伸，并容纳可移除的行驶面。因此，可通过更换行驶面来改变胎面。可移除的行驶面或胎面通过附接机构紧固在凹部内。但是，行驶面容易因车辆轮胎使用期间的自然扭曲、变形和拉伸而松脱。

在文献GB 191118452中说明了一种围绕轮胎周向布置以防止轮胎被刺穿的带。所述带的紧固依赖于轮胎内的气压，如果压力不足，那么所述带会松动并从轮胎上脱落。

用于更换轮胎上的胎面的其它已知方法涉及在胎面的下面使用螺钉、销、尼龙搭扣等，并且在附接过程中需要花费很大气力。紧固会直接限制轮胎在使用过程中的自然运动、拉伸和变形，并且这会显著降低轮胎的特性并影响用户体验。

发明目的

所有车用轮胎都具有与上述构造相同的基本构造，并且主要是胎面花纹和胎面橡胶类型限定了轮胎特性，例如冬季轮胎、越野轮胎或赛车轮胎。更换整个轮胎需要花费相当大的气力，并且在仅需要更换胎面的情况下没必要这样做。因此，本发明的一个目的是提供一种将胎面、行驶面、外胎或类似装置安全地附接在车用轮胎(优选是自行车轮胎)上的系统。该行驶面不会相对于轮胎沿周向滑动，任何物质(例如冰、砾石或类似物体)也不会进入轮胎与该行驶面之间。

本发明的另一个目的是提供一种用于附接和移除这种替代胎面的用户友好的方法，并提供一种不会降低轮胎特性的耐用的附接件。

最后，另一个目的是，即使在使用本发明的系统将外胎安装到轮胎(例如自行车轮胎)上时，也要确保该装置不会降低轮胎的弹性，包括在轮胎的正常使用期间发生的拉伸和变形。

发明内容

本发明的目的通过如独立权利要求的特征部分所述的一种用于将具有行驶面的元件附接至轮胎的系统、一种附接至轮胎的元件、以及一种用于附接这种元件的方法来实现的。在相应的从属权利要求中限定了其它特征、实施方式或替代方案。

本发明涉及一种用于将具有行驶面或胎面的元件附接至轮胎(例如常规的自行车轮胎)的系统。该系统包括至少一个细长构件，该细长构件配置为沿着轮胎的侧面的外周紧固，并且所述元件和所述构件设有互锁装置，该互锁装置用于在所述元件被附接至轮胎时使所述元件和所述构件彼此接合。

待附接的元件为矩形构造的形式，其长度大致对应于轮胎的周向长度，并且其宽度足以横向环绕轮胎，从而遮盖轮胎的胎面，并且在每侧至少部分地沿着侧壁向下延伸。该元件优选是柔性的，并且还可以在纵向和横向上是弹性的，使得该元件在所述的两个方向上包在轮胎周围。该元件在此所述是矩形的，并且可以是平坦的，但是在另一种实施方式中，它可具有U形横截面。在U形横截面的情况下，所述元件的形式应对应于待安装所述元件的轮胎，从而所述元件会紧密地贴靠在轮胎的表面上。

用于将所述元件附接至所述构件的互锁装置沿所述元件和所述构件的细长侧面设置，其中当所述元件布置在轮胎上时，所述细长侧面彼此相对。此外，该装置优选配置为位于轮胎的一侧。

“互锁装置”在本文中指：一旦所述装置彼此紧固到一起，它们将作为一个部件，直到它们被再次释放。这些部件不依赖任何第三因素(例如轮胎的气压或类似因素)就能保持紧固状态。优选的装置是拉链，但也可使用尼龙搭扣、双锁、拉链锁或类似装置。

术语“轮胎的侧面”或“轮胎的侧壁”在本文中是指轮胎的从轮辋到行驶面的区域，如上所述。在自行车轮胎上使用时，行驶面包括即使在车轮相对于地面倾斜一定角度的突然转弯时也贴靠地面的轮胎区域。此外，当在粗糙地面上骑自行车或者在轮胎内的气压发生变化(可能由于温度的变化)时，所述互锁装置不应与轮辋冲突或者成为行驶面的一部分。本领域技术人员基于该信息能知道轮胎的哪个部分是“轮胎的侧面”。在一种优选实施方式中，所述装置应处于与轮辋的距离超过1厘米的位置，但该距离不应超过轮胎的侧面上的轮胎高度的3/5。

在一种优选实施方式中，所述装置包括紧固至轮胎的相对侧的两个构件，其中所述元件附接至这两个构件。术语“轮胎的相对侧”在本文中指，一个构件应紧固至车轮的一侧，而另一个构件应紧固至车轮的第二侧。如果在汽车上使用，那么汽车下的车轮的一侧会朝外，而另一侧会朝内。所述构件优选沿轮胎的两侧对称地紧固。

“细长构件”和“细长元件”应理解为所述构件和所述元件的长度大于其宽度，而“细长构件”应“沿着外周紧固”应理解为所述构件应紧固为使得其长边沿车轮的周向布置。

待附接至轮胎的元件的行驶面适合于不同的地面(例如路面或地形)或不同的道路状况(例如湿滑或多雪状况)。因此，合适的元件取决于地面，并且应在地面状况改变时进行更换。所述元件优选具有与轮胎的外周长对应的长度，但是，即使该元件更长或更短，也能实现相同的功能。在元件较长的情况下，元件的端部会交叠，而在元件较短的情况下，端部之间会存在缝隙。

元件的宽度应与从轮胎的一侧经过顶部至轮胎的另一侧的距离对应。在两个构件紧固到轮胎上(每侧紧固有一个构件)的情况下，元件的宽度应与该元件所附接的构件之间的距离对应。但是，元件的宽度优选比构件之间的距离短，使得元件在附接时必须被拉伸。这样，通过元件的拉伸会在构件之间形成气压差和距离，而不会影响元件的效果。这样一个元件还能够适应更多类型的轮胎。

所述元件设有用于沿其长边与所述构件上的相应装置接合的装置。在所述系统包括紧固在轮胎两侧的两个构件的情况下，所述元件沿其纵向相对侧设有所述装置。所述装置可直接紧固到所述元件上，或者也可紧固到第二构件上，而该第二构件又紧固到所述元件上。

在一种替代实施方式中，所述元件设有用于沿一个纵向侧接合的装置，并且一根非弹性线紧固到所述元件的另一个纵向侧。所述线的端部布置为使得它们可彼此连接，并且可对所述线进行紧固。在使用这种元件时，仅需要一个紧固到轮胎上的构件。在将这样的元件附接至轮胎时，该元件应该置于轮胎上方，而包括上述线的纵向侧应位于所述构件的另一侧。所述线的端部彼此连接，并且对所述线进行紧固，直到所述元件的相应纵向侧位于沿轮胎侧面的所需位置。所述元件和构件上的装置可在紧固所述线之前或之后彼此连接起来。

在整个本说明书中，“一种实施方式”或“实施方式”指在所公开的主题的至少一种实施方式中包括与该实施方式相关的特定特征、结构或特点。因此，在整个本说明书中的不同位置出现的短语“在一种实施方式中”或“在实施方式中”不一定都指代同一种实施方式。而且，在一种或多种实施方式中，可按适当的方式组合特定特征、结构或特点。

在一种替代实施方式中，具有行驶面的元件仅附接至轮胎的一部分，而其它部分保持未覆盖状态。在另一种替代实施方式中，所述构件仅紧固到轮胎的一些部分上，但是多个构件可围绕外周成排使用，在这些部件之间留有未覆盖的部分。然后，可将所述元件附接至成排元件上并覆盖整个轮胎，或者也可使用相应数量的元件。

所述元件的行驶面可以是不同类型的胎面、带钉胎面、直纹胎面、没有任何胎面花纹的橡胶表面、可充气橡胶表面、织物、橡胶与纤维复合表面、或者这些类型的任何组合。

在一种实施方式中，所述构件包括将紧固在车轮的轮缘和轮胎之间的一个纵向侧面、以及设有用于接合所述元件的装置的一个纵向侧面。所述构件优选具有与紧固位置处的轮胎的周长对应的长度、以及与从车轮的轮辋到附接至该元件的位置的距离对应的宽度。如上所述，用于接合所述构件和所述元件的互锁装置应位于轮胎的一侧。

在一种优选实施方式中，来自轮胎内部的压力(例如从内胎朝向轮辋的压力)将第一构件保持在所需位置。在一种实施方式中，待紧固在车轮的轮辋和轮胎之间的构件的侧面具有突起，该突起使得所述紧固更加牢固。在一种替代实施方式中，细长构件的端部可彼此附接，并且该构件是圆形的。作为将紧固在轮辋与轮胎之间的侧面的内部部分的周长可类似于或小于轮辋的周长，从而第一构件的紧固类似于轮胎至轮辋的紧固。

即使在轮胎不附接有元件的情况下，所述构件也可紧固到车轮上。通过这种方式，用户可将所述构件紧固一次，并且仅在方便时使用元件。所述构件可在秋天紧固到车轮上，在道路湿滑时，用户可附接具有带钉行驶面的元件，而在道路变干时移除该元件。即使在一天内也可能发生这种变化。

在一种替代实施方式中，所述构件是轮胎的一个组成部分，而用于与所述元件上的相应装置接合的装置是外露的。在另一种替代实施方式中，将所述构件配装到轮胎侧面上的预制轨道中，并利用本领域技术人员所熟知的螺钉、钉子、尼龙搭扣或类似配件将所述构件紧固到轮胎上。在这种情况下，所述构件可紧固到轮胎上并作为轮胎的一个组成部分，而不管是否附接有所述元件。

所述构件和所述元件包括用于彼此接合的互连装置。这些装置将所述元件附接至轮胎上，因此必须足够坚固，以确保在轮胎使用期间将元件保持在适当位置，即使在粗糙和条件严酷的表面上也是如此。此外，所述装置应易于接合和脱开，能经得起反复使用和恶劣状况(例如灰尘和积水)。

所述装置优选应是连续的，这意味着所述元件不是仅在单独的紧固点处与第一构件接合。通过这种方式，所述元件不会相对于轮胎扭转或旋转，并且水、冰和/或污垢不可能穿过所述装置并进入所述元件与轮胎之间的区域。所述装置优选可在一次连续运动中打开和关闭，同时它们允许所述元件在附接期间被拉伸。

在一种优选实施方式中，用于接合所述构件和所述元件的装置是拉链，其中所述拉链的齿牙沿相邻侧面外露。拉链头优选应位于所述元件上，因为即使不使用所述元件也可将所述构件紧固到轮胎上；因此如果拉链头固定到所述构件上，那么拉链头会暴露于更严酷的条件。

所述元件可安装在任何轮胎上，不论轮胎的行驶面的花纹是什么样的。但是，在一种替代实施方式中，轮胎具有光滑的表面，该表面会提供朝向元件的下侧的良好抓握力；在另一种实施方式中，轮胎的表面和元件的下侧可具有提供一定的相互摩擦并有助于所述元件的附接的图案。

本发明还包括一种用于在使用如上所述的系统时将具有行驶面的元件附接至轮胎的方法。所述方法包括以下步骤：

a)将至少一个构件紧固到轮胎的一侧，

b)将所述元件上的用于互锁附接的装置与所述构件上的相应装置接合。

如果用于互锁附接的装置是拉链的齿牙，那么所述方法包括闭合拉链并将整个元件接合至整个构件的步骤。

如果所述第一构件是轮胎的一个组成部分，那么可省略步骤a)。此外，如果需要更换所述元件，那么应将步骤a)替换为移除已附接至轮胎的元件的步骤。

在所述构件应紧固在轮辋与轮胎之间的情况下，所述构件优选包括具有将要紧固在车轮的轮辋与轮胎之间的突起的一个侧面、以及包括用于接合所述元件的装置的一个侧面。轮胎应充分放气，以便将第一构件的具有突起的一侧配装在车轮的轮辋与轮胎之间，使得所述突起与轮辋的向内突起接合。这应沿着轮辋的整个圆周进行，并且可能在轮辋的两侧进行。轮辋通常包括用于与轮胎的端部接合的向内突起。在紧固第一构件时，应对轮胎再次充气，并且由于轮胎内部的气压，第一构件会被紧固在轮胎与轮辋之间。

在紧固第一构件之后，应附接具有行驶面的元件。当使用两个元件时，这是通过将所述元件的装置与所述构件接合来完成的。在接合装置是拉链的情况下，拉链头应与构件和元件上的拉链齿牙接合，并且沿着拉链的长度拉动，从而将元件附接至轮胎。

如果所述元件如上所述包括沿一侧布置的非弹性线，那么应首先附接所述线，然后应将所述元件的装置与所述构件的装置接合。

在一种实施方式中，所述方法包括将所述元件的端部彼此紧固到一起的另一个步骤。这例如可使用将端部彼此系在一起的弹性带、夹子、磁铁、尼龙搭扣或类似配件来完成，这些配件对于本领域技术人员来说是显而易见的。

本发明的用于将具有行驶面的元件附接至轮胎的方法快速且易用，并且在紧固所述构件之后，不需要对轮胎放气来更换行驶面或者向轮胎增加带钉表面。本发明的系统不会干扰车辆的其余部分，因此它独立于轮辋或车轮类型，并且，由于该系统不以任何方式抱住轮辋，因此它也适用于所有类型的制动器。

现在将通过附图来说明本发明。附图的不同部分不一定相互成比例，因为这些附图仅用于示意性地示出本发明。

附图说明

现在将参照以下附图以示例方式说明本发明的实施方式，在附图中：

图1示意性地示出了在轮胎上具有可更换元件的自行车车轮的侧视图，该可更换元件具有行驶面；

图2示出了图1中所示的车轮的横截面，其中示出了车轮的轮辋，但未示出任何轮辐；

图3以透视图示意性地示出了图1的横截面，其中仅示出了轮胎和轮辋的一部分；

图4示意性地示出了本发明的第二种实施方式的横截面，其中不带有具有行驶面的元件；和

图5示出了图4的实施方式，其中带有附接至轮胎的具有行驶面的元件。

具体实施方式

图1示意性地示出了自行车车轮10的侧视图。轮胎11覆有元件15(参见图2)，该元件15带有与本发明的系统附接的行驶面。车轮10通常包括轮毂14、多个轮辐13、轮辋12、以及通过常规方式紧固到轮辋12上的轮胎11。图2和3分别示出了带有和不带有内胎17的车轮10的横截面。

所述系统包括两个构件16，每个构件16在轮胎11的相对侧紧固在车轮10的轮辋12与轮胎11之间。当要安装构件16时，必须对轮胎11和/或内胎17(视情况而定)稍稍放气，以在轮胎11与轮辋12之间留出空间，从而将构件16布置在轮胎11与轮辋12之间的所需位置。当对轮胎11或内胎17再次充气时，构件16会被轮胎11内的压力压向轮辋12，并且被紧固或锁定因而不能移动。在紧固时，构件16沿着轮胎11的侧壁突出，并设有用于与元件上的相应装置接合的装置。

元件15具有与轮胎11的周长大致对应的长度，而其宽度与从一个附接构件16经过轮胎10的弧形至另一个附接构件16的距离对应。所述元件设有用于接合的互锁装置，该互锁装置配置为与所述构件上的装置接合，以便沿着公共接触线18将元件15附接至轮胎11。如图所示，所述元件的装置在车轮的一侧附接至一个构件，而在车轮的另一侧附接至另一个构件，轮胎11的整个圆弧被元件15覆盖。

在所示的实施方式中，所述元件的下侧和轮胎的行驶面都是光滑的，并且当车轮滚动时会提供一定的相互摩擦。在其它未示出的实施方式中，相邻面可布置为增大摩擦，和/或轮胎表面可具有带图案的行驶面。

图4和5示出了本发明的第二种实施方式，该实施方式与图2和3中所示的实施方式对应，但是所述构件是轮胎的组成部分。在图4中，所述构件的装置被示为突出边22，但它实际上是拉链的一部分，在图5中，具有行驶面的元件通过图4中所示的拉链附接至轮胎。

在所公开的实施方式中，沿着构件16的周缘布置的装置与沿着元件15的外周侧布置的相应装置之间的附接(在图中以公共接触线18示出)距轮辋12的边缘的距离比距轮胎11的行驶面或接触面的距离小。但是应理解，这种接头可处于沿着轮胎的侧壁的任何位置，但不高于轮胎高度的3/5。

如图所示，轮辋12设有两个向上突出的臂19，在所述臂的自由端部处具有向内突出的凸筋或隆起20，而轮胎11优选设有相应的向外突出的凸筋或隆起21。构件16的相应端部可优选(但不一定必须)设有弯曲端部，以加强构件16的固定，加强轮辋12的内表面与轮胎11的下部外表面之间的锁定效果。

上述示例仅用于说明本发明，而不应用于解释以下权利要求的限制。本发明的范围不受上述示例的限制，而仅受以下权利要求的限制。对本发明做出的对于本领域技术人员来说显而易见的修饰和修改也应包括在本发明的范围内。

Claims (14)

1.用于将具有行驶面的细长元件附接至轮胎的系统，其特征在于该系统包括至少一个细长构件，该细长构件配置为沿着轮胎的侧面的外周被紧固，并且所述元件和所述构件设有互锁装置，当所述元件被附接至轮胎时，该互锁装置用于使所述元件与所述构件彼此接合。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述互锁装置沿所述元件和构件的细长侧面设置，其中当所述元件布置在轮胎上时，所述侧面彼此相对。

3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述互锁装置是尼龙搭扣或双锁，或者优选是拉链的齿牙。

4.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，该系统包括紧固到轮胎的相对侧上的两个构件，其中所述元件在两个细长侧面上设有互锁装置，并附接至所述两个构件。

5.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述元件的行驶面设有胎面或带钉织物。

6.如前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述构件包括紧固在车轮的轮辋与轮胎之间的一个端部、以及包括用于接合所述元件的装置的拉链的一个端部。

7.如权利要求1-5中任一项所述的系统，其特征在于，所述构件集成到轮胎的侧壁中。

8.通过如权利要求1-7中任一项所述的系统附接至轮胎的细长元件，其特征在于包括行驶面以及用于与紧固到轮胎上的构件互锁接合的装置。

9.如权利要求8所述的元件，其特征在于，所述元件具有用于沿两个纵向侧面与构件互锁接合的装置。

10.在使用如权利要求1-6中任一项所述的附接系统时用于将具有行驶面的元件附接至轮胎的方法，其特征在于包括以下步骤：

a)将至少一个构件紧固到轮胎的一侧，和

b)将所述元件上的用于互锁附接的装置与所述构件上的相应装置接合。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述用于相互附接的装置是拉链的齿牙，其特征在于所述方法包括另一个步骤：

c)闭合拉链并将整个元件接合至整个构件，从而将所述元件附接至轮胎。

12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述构件紧固至轮胎是通过将所述构件的一部分插入在轮胎和车轮的轮辋之间实现的。

13.如权利要求10-12中任一项所述的方法，其中，在所述元件具有用于沿两个纵向侧面相互附接的装置时，其特征在于两个构件紧固到轮胎上，在每侧紧固有一个构件，并且沿着所述元件的一个细长侧面的相邻装置与相邻构件彼此接合。

14.如权利要求10-13中任一项所述的方法，其特征在于包括将所述行驶面的端部彼此紧固到一起的另一个步骤。