CN1304363A - 具有轮轴固定件的吹模而成的轮子 - Google Patents

Abstract

一种包含有轮轴固定组件的吹模而成的轮子。该固定组件(31)包括具有用于支撑轮轴(14)和安装在轮轴上的环槽(12)内的弹簧偏置的固定销(10)的横向轴套的外壳(42)。该外壳支撑在形成于轮辐(18)内的空腔和轮毂的孔腔内,并在外壳周围的塑料收缩时进行固定。销套的开孔便于销的缩回,以便轮子脱离轮轴。

Description

具有轮轴固定件的吹模而成的轮子

相关申请

本申请是1998年6月4日提交的、申请号为09/090,618号美国专利申请的部分延续申请。

发明背景

本发明涉及塑料轮子，尤其涉及一种具有弹簧偏置的轮轴固定件和所装配的胎纹片的、吹模而成的轮子。

已开发出了包括一体的轮轴固定件的多种气动和复合轮子。一些市场上可买到的复合轮子包括将模制而成的橡胶胎纹片支撑在凸缘上的注塑而成的轮毂。胎纹片通过诸如展铺可分离地安装在轮毂上。受弹簧偏置的销被模制在轮毂内，且该销伸入到轮轴支承件的孔腔内。在轮子安装到具有匹配的环形凹部的轮轴上的情况下，销下压并扩展到凹部内，从而将轮子永久性地固定在轮轴上。另外，该销未外露以便于轮子拆卸。

一种全由塑料制成的轮子可提供一种低廉而高效的选择。然而，全塑料轮子通常均不包括一体的固定件。美国专利5,368,371号中揭示了一种包含有固定件的吹模而成的轮子。该固定件包括延伸到轮轴孔腔内、并安装在匹配轮轴上的凹槽内的环形突出物。该突出物的强度会限制此类轮子所能应用的类型。而且，在轮子移动时，该突出物还极易损坏。

本发明开发研制了一种具有一体的轮轴固定件的、吹模而成的改进型塑料轮子。该轮子具有插入到吹模而成的轮子内的、可从外部接近的弹簧偏置固定销。该固定销可安装在装配在轮子内的分离的外壳或者形成在轮子内的空腔内。在一种较佳的结构中，该固定销自装配到轮轴套的销固定套径向伸出。轮子内的孔腔及邻接的空腔支承轮轴套，以便向轮轴提供承载表面，并使销与轮轴对齐。该轮子还包括可模制成为轮子的一部分、或者可分离地安装在轮子上的胎纹表面。

发明概述

因此，本发明的主要目的在于提供一种具有一体的轮轴固定件的、吹模而成的轮子。

本发明另一个目的在于提供一种具有可安装到单独模制而成的轮子上、并包括相互横向延伸的销和轮轴套的轮轴固定件的轮子。

本发明又一个目的在于提供一种具有在安装后、可与轮轴脱离的轮轴固定销的轮子。

本发明还有一个目的在于提供一种可在最终的硬化之前、安装在轮子上的固定件。

在目前一种较佳的吹模而成的轮子中可获得本发明上述若干目的、优点和特征。该轮子以传统方式吹模而成，它包括位于其中一个轮辐内的空腔，该空腔的形状被做成为可容纳弹簧偏置的固定件。该空腔通向轮子上的轮轴孔腔。在将轮子从模具中取出之后，此时塑料是温热的，要立即将固定件设置到空腔内。当塑料冷却时，固定件周围的塑料收缩，从而将该固定件永久性地固定在轮子上。

固定件包括用于将弹簧支撑在纵向孔腔之中的销套。该弹簧偏置固定销，以使其伸入到轮轴套的纵向孔腔内。轮轴套同心地安装在轮轴孔腔内。轮轴套的孔腔起到衬套(bushing)的作用，并向轮轴提供承载表面。轮轴套的孔腔横过销套的孔腔延伸。贯穿销套壁设置开孔，以允许销与轮轴脱离。

从参照附图所进行的描述，本发明其它的目的、优点、特征和构造将变得一目了然。各图中，相同的构件和组件由相同的数字标号来表示。该描述并未在文字上对本发明构成限制。相反，本发明应当由权利要求较宽的范围进行解释。

附图简介

图1是以组件分解的方式示出一种构制有可分离的轮轴固定组件的轮子的立体图。

图2是一种吹模而成的轮子的局部剖切立体图，该轮子具有安装于其上的胎纹片，并装配有轮轴固定组件。

图3是当安装在一起时，通过图1中的轮轴和固定件进行剖切的局部剖视图。

图4是该固定件的前视图。

图5是该固定件的后视图。

图6一种固定件的后视图，其中其外表面被形成为可增强对吹模而成的轮子的安装。

图7是一种吹模而成的轮子的前视图，其中固定组件以组件分解的形式示出。

图8是图7所示吹模而成的轮子的后视图。

图9是一种吹模而成的轮子的前视图，其中固定组件被形成为自胎纹支撑表面延伸。

图10是图9所示吹模而成的轮子的后视图。

图11是一种吹模而成的轮子的前视图，其中固定组件被形成为自胎纹支撑表面延伸。

图12是图9所示吹模而成的轮子的后视图。

图13是一种吹模而成的轮子的前视图，其中固定套自与轮子的分型线所处的平面相平行、且在轮圈上带有槽的提升辐板延伸。

图14是图13所示吹模而成的轮子的后视图。

图15是一种吹模而成的轮子的前视图，其中具有两级孔腔的固定套自与轮子的分型线所处的平面相平行的提升辐板延伸。

图16是图15所示吹模而成的轮子的后视图。

图17是一种吹模而成的轮子的前视图，其中具有两级孔腔的固定套自与轮子的分型线所处的平面相平行、且位于中断邻接的轮辐之间的提升辐板延伸。

图18是图17所示吹模而成的轮子的后视图。

图19是一种吹模而成的轮子的前视图，其中固定套被形成为相对于轮子的分型线所处的平面以锐角自轮毂延伸。

图20是图19所示吹模而成的轮子的后视图。

图21是一种吹模而成的轮子的前视图，其中固定套被形成为相对于轮子的分型线所处的平面以锐角自辐板上的提升平台延伸。

图22是图21所示吹模而成的轮子的后视图。

图23是通过具有安装在匹配胎纹片上的对齐槽内的提升分型线的轮子的剖视图。

较佳实施例的描述

请参阅图1、2和3，图中示出了装配有轮轴固定组件4的改进型轮子2和3。该轮子2和3是由吹模而成的塑料轮子6和7构成的。该轮子6和7各自包含有用于容纳轮轴固定组件4的空腔8。组件4的双头销10与轮轴14的环槽12对齐且安装于其中，如图3所示。

轮子6和7由传统方式吹模而成，并具有轮毂16，多个轮辐18和中间平辐板19自该轮毂辐射状延伸至环形轮圈或轮缘20。轮子6具有许多凸出的胎纹22。这些胎纹22被模制成接合地面的表面24内。凸升带26绕轮子6的圆周、在胎纹表面24的中心处凸出于胎纹22之上。由模制操作所形成的分型线环绕着凸升带26的中心延伸。配设的调整片或白胎壁(whitewall)28可安装到形成在轮圈20的一侧或两侧外露的侧壁面内的环槽30上。

图2所示的、吹模而成的轮子3与轮子2基本相同，只是在轮圈20上安装有单独模制而成的胎纹片5。轮圈20的光滑凹面7具有凸缘9，胎纹片5与该凸缘对齐。该胎纹片5由乙烯丙烯酸甲酯(EMA)共聚物模制而成，当然还可采用其它材料中的EEA、EVA或LLDPE材料。在胎纹片5上模制有许多凸出的胎纹11。该胎纹片5在温热时展铺到轮子7上。可选择胎纹片5的密度，以便提供耐用且低磨损的表面。胎纹片5还可使轮子3在某些地面上滚动时的声音降至最小，否则，会因轮子3上的空腔而出现扩音现象。

请再参阅图1，空腔8被模制进入其中一个轮辐18。该空腔8的一端通向轮轴孔腔29。其相对端则具有封闭的壁部33。组件4的外壳31具有安装在空腔8内的销套32。销10支撑在销套32的孔腔34之中且偏置，以便允许与弹簧36一道进行往复运动。销10通过孔腔34的开孔38伸出，如图3所示，并伸入到横过销套32延伸的、轮轴套42的纵向孔腔40内。弹簧36抵靠着销套32的开口端处的凹部33的一端。

孔腔40可分离地容纳轮轴14。该孔腔40为轮轴14提供了承载表面。盖子46封闭外壳31的末端及孔腔40。外壳31于销套32和轮轴套42处固定在轮子6上。销套32和轮轴套42彼此间的横向取向确保了固定组件4不会松脱，并能与轮子6一起转动。固定外壳31可连接(bond)在轮子6上。目前，该外壳借助轮子材料的收缩来固定。如果需要的话，通过使固定组件的外壁具有诸如图6和7中所示的成形表面(下文中将作描述)可提高保持力。

请参阅图3和4，开孔48贯穿轮轴套32的一侧壁，并暴露在轮子6上，以提供通向销10的入口。将一工具通过该开孔48插入，该工具可与销10的凸肩部47相接合并压住该销10，以使其一对端部49的其中之一脱离轮轴14。在模制外壳31以防意外地接近销10的情况下，如图2所示，可覆盖该开孔48。

根据使用情况，轮子6和7可由多种类型的塑料模制而成。针对具体的应用以及用于具体轮子的负载及磨损规格，可改变塑料类型和材料密度。同时，还能改变轮子6和7的构造及尺寸大小。目前，轮子6和7是由一种高密度聚乙烯材料模制而成的，且各自具有12英寸的直径。也可同样有利地采用多种其它的已知材料。

固定外壳31由与轮子材料相适应的材料模制而成。目前使用的是HDPE材料。但根据使用情况，该外壳31还可由包括各种金属和塑料在内的多种其它材料制成。销10由金属制成。还可采用能使它们经受住轮轴14上预期的磨损的各种其它材料。

将轮子6从其模具中取出，此时塑料是温热的，之后将固定组件4装配到空腔8和孔腔31内。随着轮子6冷却，材料环绕着轮轴套32和42收缩，以便将固定组件4永久性地安装在轮子6上。虽然目前并不须要，但通过使轮轴套32和42的外表面成形为可夹紧轮子6和7的配合表面，可提高保持力。例如，请参阅图6，可提供平表面50和/或凸起52和/或一个或多个凹部。目前，包含有凹槽54。该凹槽54有助于使固定外壳31从注塑模具中取出。凸起52可形成为环肋状或滚花状。

图7和8绘出了装配有固定外壳62的轮子60的前视图和后视图。该外壳62以类似于固定组件4的方式在销套63上支撑着固定销和弹簧。穿过轮轴套67的孔腔65(由虚线示出)支撑着轮轴14。槽64环绕着外壳62的外部延伸。沿着外壳62的大约一半圆周延伸的槽66和凸起68各自形成在外壳62内。同样由虚线示出的是凸升带70，该凸升带是可有可无的，它可具有像O形环、楔形或斜坡状的圆形外露表面。适当地设置带有槽64、66和/或凸起68和70的外壳62的外表面有利于外壳保持在轮子60内。

图9至12示出了与固定套94和96一体模制而成的轮子90和92。此类结构无须再将分离的固定外壳装配到成品轮子内。然而，固定套须要额外的塑料，并会增加模具的复杂性，并且/或者造成模制困难。

固定套94和96自轮子90和92的轮毂16沿着辐板98和100延伸至轮圈20。辐板98和100垂直偏离其它辐板19。固定套96的外径要大于固定套94的外径，并且该固定套96在延伸至轮圈20的过程中略向内倾斜。固定套94和96包含有容纳适当的固定销和弹簧的纵向孔腔95和97。通过轮圈20的外围和轮毂16钻设对齐孔101和103可接近孔腔95和97。钻孔操作一般是在轮子90和92模制而成之后进行的。胎纹片5和/或孔塞(未示出)覆盖或填塞孔101和103。

图13至18示出了轮子102、104和106的前视图和后视图，这些轮子包括模制而成的固定套108、110和112，这样就不必再通过轮圈20钻设孔，以便于安装轮轴固定销和/或弹簧。该固定套108、110和112被模制在提升到位于其它轮辐之间的辐板19之上的辐板114、116和118之中。该辐板114、116和118的高度是根据必要的钻孔操作来决定的。辐板118还包含有一稍稍凹入的凹部119，这在图18中可以见到。

对齐槽120、122和124被模制在轮子102、104和106的轮圈20之中，以便于形成固定套108、110和112的孔腔126、128和130。如图所示，槽120、122和124是外露的，但它们通常基本上为胎纹片5所覆盖。孔腔128和130形成有两种不同的内径，从而构成限制固定销移动的内肩部。在将适当的固定销和偏置弹簧机构装配到固定套94、96、108、110和112内时，还将端帽固定到固定套上。一般采用螺纹端帽，当然还可替用多种可将固定销牢牢地保持在销套内的其它的孔塞。

图19至22示出了其它两种轮子132和134。该轮子132和134具有相对于包含有各个轮子的分型线的平面以锐角延伸的固定套136和138。这些固定套沿着辐板140和142延伸。辐板140持续倾斜地自轮毂16延伸。相反，辐板142具有提升于外侧部分146之上的内侧提升部分144。孔腔148和150通过固定套136和138延伸。在对固定套进行钻孔、装配适当的固定销和弹簧时，并将螺纹端帽152固定到各个固定套上。

最后，图23示出了另一种胎纹片160安装在吹模而成的轮子162上的剖视图。该轮子162基本类似于轮子3，只是它还包含有位于轮子162的分型线上的凸起164。根据需要，轮子162可包括上述任何一种轮轴固定件，也可不包括轮轴固定件。

凸起164安装在模制于胎纹片160内的槽166之中。槽166与凸起164间的配合可使胎纹片160稳定而不会侧向滑动，并将胎纹剥离的可能性降至最小。在大多数情况下，环形凸缘9已足以能防止胎纹分离。

虽然图中示出的是单个连续的凸起164，但也可在吹模而成的轮子162的外围上设置多个相邻的凸起164。这些凸起164还可被构成为不连续的。从侧向外形中看，这些凸起可呈圆形、斜坡状或其它外形轮廓，诸如凸起52和68。

虽然已根据一种较佳的构造和所设想的改进或替换结构描述了本发明，但本技术领域中的那些技术人员还可想到其它的构造。虽然对于具体的轮子还展示出了某些特点，但要意识到的是，在其它所述的轮子中可单独或以其它组合方式包含有这些特点。因此，上述描述应当被解释为包含所有那些落在下列权利要求的精神实质和范围之中的实施例。

Claims (20)

1．一种适于安装在轮轴上的模制而成的塑料轮子，包括：

a)具有用于容纳所述轮轴的孔腔、并包含有胎纹表面的环形体，其中，在所述孔腔与胎纹表面之间径向设有多个轮辐，并且所述轮辐中的其中之一包含有与孔腔相通的凹腔；以及

b)安装在所述凹腔内、用于将所述轮子固定在轮轴上的固定装置，其中，固定外壳包括：1)被安装成自所述外壳伸出的销和2)用于偏置所述销、以使其相对于外壳作往复运动、并使其与轮轴相联的装置。

2．如权利要求1所述的轮子，其特征在于，所述轮子是吹模而成的，并且所述固定外壳包括用于容纳所述销和用于偏置该销、以使其伸入到所述孔腔内的弹簧的管状销套。

3．如权利要求2所述的轮子，其特征在于，所述固定外壳包括横过所述销套延伸的管状轮轴套，所述轮轴套安装在所述孔腔内，并且所述销穿过与轮轴套的轮轴孔腔相通的开孔伸出。

4．如权利要求3所述的轮子，其特征在于，所述销套上的开孔暴露在轮子上，以提供通向所述销的入口，籍此可操纵该销，以使所述轮子与所述轮轴脱离。

5．如权利要求3所述的轮子，其特征在于，所述固定外壳的外表面包含有多个凸起。

6．如权利要求3所述的轮子，其特征在于，所述固定外壳的外表面包含有多个凹部。

7．如权利要求3所述的轮子，其特征在于，所述固定外壳的外表面包含有至少一个平表面。

8．如权利要求1所述的轮子，其特征在于，所述固定外壳包括用于容纳所述销和用于偏置该销、以使其作往复运动的弹簧的管状销套，管状轮轴套横过所述销套延伸，所述轮轴套安装在所述孔腔内，所述销穿过与轮轴套的轮轴孔腔相通的开孔伸出，并且所述销套上的开孔外露，以提供通向所述销的入口，籍此可操纵该销，以使所述轮子与所述轮轴脱离。

9．如权利要求1所述的轮子，其特征在于，单独模制而成的胎纹片安装在所述环形体上。

10．一种适于安装在轮轴上的模制而成的塑料轮子，包括：

a)具有孔腔和胎纹表面的吹模而成的轮子，其中，在所述孔腔与胎纹表面之间设有与所述孔腔相通的凹腔；以及

b)用于将所述轮子固定在所述轮轴上的固定装置，所述固定装置包括销和用于偏置所述销、以使其在轮子内作往复运动、并使其伸入到所述孔腔内与轮轴相联的装置。

11．如权利要求10所述的轮子，其特征在于，外壳安装在所述凹腔内，所述外壳包括用于容纳所述销和用于偏置该销的弹簧的管状销套，管状轮轴套横过所述销套延伸，所述轮轴套安装在所述孔腔内，并且所述销穿过与轮轴套的轮轴孔腔相通的开孔伸出。

12．如权利要求11所述的轮子，其特征在于，所述销套上的开孔暴露在轮子上，以提供通向所述销的入口，籍此可操纵该销，以使所述轮子与所述轮轴脱离。

13．如权利要求11所述的轮子，其特征在于，所述外壳的外表面包含有用于使外壳连接在所述凹腔内的装置。

14．一种用于构制自固定(self retaining)轮子的方法，包括：

a)吹模而成具有孔腔和胎纹表面的轮子，其中在所述孔腔与胎纹表面之间设置凹腔，所述凹腔和孔腔相通；

b)将所述轮子从模具中取出，此时该轮子是温热的，接着将固定外壳装配到所述凹腔内，其中所述固定外壳包括销和用于偏置所述销、以使其作往复运动以伸入到所述孔腔内与所述轮轴相联的装置；以及

c)使轮子冷却，从而使所述固定外壳周围的塑料收缩，由此将固定外壳固定在轮子内。

15．一种适于安装在轮轴上的模制而成的塑料轮子，包括：

a)具有轮轴孔腔、并包含有滚动表面的环形体，其中，多个轮辐径向延伸在所述轮轴孔腔与所述滚动表面之间；以及

b)安装在所述环形体上、用于构成所述轮轴孔腔的固定外壳，其中，销被安装成自所述固定外壳伸入到所述轮轴孔腔内。

16．如权利要求15所述的轮子，其特征在于，所述轮子是吹模而成的，所述环形体包括多个空腔，所述固定外壳包括用于构成所述轮轴孔腔的第一孔腔，并且所述固定外壳包括横过所述第一孔腔延伸、并支撑所述销和安装成用于偏置所述销、以使其相对于所述第一孔腔作往复运动的弹簧的第二孔腔。

17．如权利要求16所述的轮子，其特征在于，所述固定外壳包括圆筒形轮轴套，所述第一孔腔通过该轮轴套延伸，并且所述第二孔腔垂直于所述第一孔腔延伸。

18．如权利要求15所述的轮子，其特征在于，所述环形体包括轮毂，所述轮辐自该轮毂辐射状延伸，所述固定外壳包括具有构成所述轮轴孔腔的第一孔腔的管状轮轴套，并且所述固定外壳包括横过所述第一孔腔延伸、并支撑所述销和安装成用于偏置所述销、以使其相对于所述第一孔腔作往复运动的弹簧的第二孔腔。

19．如权利要求15所述的轮子，其特征在于，所述滚动表面是由安装在所述环形体上的单独模制而成的胎纹片所构成的。

20．一种适于安装在轮轴上的模制而成的塑料轮子，包括由第一种材料吹模而成的环形体，所述环形体包括多个空腔、具有轮轴孔腔的轮毂和自所述轮毂径向延伸至轮圈的多个轮辐，其中，由具有不同于所述第一种材料的密度的第二种材料单独模制而成的胎纹片安装在所述轮圈上，以构成滚动表面。

Images