[发明专利]车轮胎圈锁止器设计

说明书

本发明提供了一种改良的夹紧机构，其使用螺栓将轮胎固定在钢圈和车轮中间。该螺栓具有随着螺栓螺纹与车轮的螺纹部啮合，在钢圈中的扩大向导孔中枢转的球座，借此向车轮拉动钢圈。随着钢圈紧固至车轮，钢圈最终与车轮上的支轴接触，这时钢圈的外缘与轮胎胎圈芯产生杠杆作用，向下压轮胎胎圈，将其向着车轮锁在适当位置。由于钢圈可以在扩大向导孔中绕螺栓枢转，所以螺栓不受压力。另外，车轮包含安全胎圈和位于车轮内壁的防滑涂层，以防止车轮在车轮上滑动。

技术领域

本发明涉及将轮胎固定至车轮的整体领域。更具体地说，本发明涉及一种具有旋转球座的螺栓，在螺栓向着车轮紧固钢圈（a bead ring）的同时该螺栓使带有拉长孔的钢圈能绕螺栓枢转，以将轮胎有效固定至车轮。本发明还涉及一种在车辆加速或减速时防止轮胎从车轮的内轮辋向内移动和不绕车轮滑落（slipping）的方法。

发明简要说明：在一个实施方式中，本发明包含改良螺栓和钢圈，它们进而形成一种改良的夹紧机构，以将轮胎固定在钢圈和车轮中间。钢圈包括制造在其中的钢圈球座，钢圈球座具有拉长向导孔。螺栓具有头、球座、螺纹和螺栓向导。螺纹与车轮上的螺纹部啮合。螺纹可以具有任意直径和每英寸螺纹密度。球座螺栓位于钢圈球座中，使钢圈能随着螺栓螺纹与车轮中的螺纹部啮合而枢转，从而向车轮拉动钢圈，以将轮胎胎圈固定在车轮和钢圈中间。随着钢圈通过螺栓的旋转被向下压到车轮上，钢圈最终与车轮上的枢轴点接触，这时钢圈的外缘与轮胎胎圈芯发生杠杆作用，向下压轮胎胎圈，向着车轮将其锁在适当位置。因为钢圈可在球座和拉长向导孔中绕螺栓枢转，所以螺栓不像在现有技术中一样受压。

在另一个实施方式中，车轮的轮筒（barrel）还具有防止轮胎脱离车轮的胎圈座的改良安全胎圈。安全胎圈和车轮外缘之间的区域（轮胎胎圈座区域）接受已测量的（RA【Roughness Average，平均粗糙度】）表面粗糙度处理（finish）过程，来实现橡胶对铝的最大系数，防止车轮随着轮胎转数快速提高或降低（赛车时经常发生）而在轮胎内侧旋转地滑落。

在第三实施方式中，本发明提供一种垫圈，其具有将附接至钢圈的球座。很明显附接方式要非常牢固，所以将垫圈焊接在现存车轮中的现存向导孔周围是本发明的优选实施方式。因为垫圈具有球座，所以本发明中比较充分描述的螺栓之一可用于将钢圈绕枢轴朝车轮固定到轮胎胎圈芯上。

背景技术

问题声明：轮胎的开口边缘被称为轮胎胎圈，而轮胎胎圈中间部分被称为轮胎胎圈芯。轮胎胎圈芯一般由金属或一些其他不可压缩的材料制成。随着轮胎磨损，需要更换轮胎。为了将新轮胎有效密封在车轮上，需要用几根螺栓将轮胎胎圈芯夹紧在车轮和钢圈中间。上述螺栓通过钢圈中的向导孔延伸，具有与车轮中的螺纹部啮合的螺纹。因为螺栓需要用足够压力将轮胎胎圈芯夹紧在钢圈和车轮中间，所以螺栓要能经受住相当大的压力，才能让空气不从轮胎外泄。

随着钢圈被紧固在车轮上，由于钢圈和车轮之间的角度不总是平行的，这一般被称为结合面倾斜度，即使最小的倾斜度错误都可以造成螺栓疲劳寿命的灾难性影响，所以螺栓要承受大量压力。螺栓头尤其是这样，其经常在至少部分过程中以一定角度按压钢圈，使得只有部分螺栓头接触钢圈。这一问题在赛车或越野轮胎安装等领域中尤其严重，这种情况下时间至关重要，工人不会花时间担心他们可能会向螺栓头施加的压力。面临的一个问题是在螺栓断裂时的轮胎安装中，螺栓头不再在钢圈和车轮之间持续压缩轮胎胎圈芯，因此可能会漏气进而轮胎变平，或者车轮的不对称可能导致其他螺栓破损，使轮胎从车轮完全掉落。当这发生在赛车上时，对该车驾驶员或任何附近的驾驶员来说都可能是灾难性的。

汽车车主（尤其是赛车驾驶员）面对的另一个问题是，当轮胎在低压强情况下快速运转时，有两种可能会导致灾难性轮胎故障的倾向。首先，支撑轮胎的轮胎胎圈倚靠车轮的压强非常小，这时轮胎很容易从车轮的内轮辋向内移动，使胎圈掉落。这可导致轮胎迅速放气或严重的轮胎失衡，带来轮胎故障。第二，驾驶员迅速加速或减速车辆时，低压强轮胎有在车轮上“转体”的倾向，这会使轮胎和车轮不再以一个整体旋转，这是因为没有什么能再将轮胎封锁至车轮的轮筒和内轮辋了。这种双重旋转可能给轮胎的侧壁带来无法接受的压力量，导致轮胎侧壁构造的灾难性故障。