直排輪鞋的鞋輪的製作方法
2023-05-02 13:32:56 1
專利名稱：直排輪鞋的鞋輪的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種直排輪鞋的鞋輪，特別是一種具有輪轂的鞋輪，該輪轂具有翼，當外力施加在所述翼上時，所述翼能夠繞輪轂的主幹部轉動，以提高內胎的變形增量並且維持其在負載下的回彈能力。
背景技術：
圖1和2中示出了一種傳統直排輪鞋的鞋輪10，其公開在美國專利No.5,573,309中。鞋輪10包括一個限定了中心孔的環形輪轂11、安裝在中心孔中的一對相反的軸承12以及一個安裝在輪轂11上的實心內胎13。輪轂11具有兩個相反的圓柱形內胎容納臺肩111和一個環形漸縮內胎偏轉控制邊框112，所述邊框徑向向外延伸並且從臺肩111的端沿開始縮窄。實心內胎13包括一個邊框連接部131，其牢固包圍著臺肩111和邊框112，以及一個地面接合部132，其從邊框連接部131開始縮窄並且徑向向外突出。
如圖3和4所示，傳統鞋輪10的缺點在於，當直排輪鞋運動者(未示出)略微或急劇傾斜(見圖3和4)並且推壓在地面上以實現轉彎時，內胎13的地面接合部132會被壓平，這反過來會導致地面接合部132相對於地面的推抵接觸直徑(即壓平區域)增大，而這樣會導致鞋輪10在地面上滑動並且損失鞋輪10的動量。由於輪轂11在鞋輪10的推壓行程中是基本上不變形的，因此內胎13將在輪轂11和地面的壓力下變形，特別是在推壓行程中，因此，會導致內胎13的地面接合部132壓平。通過在地面接合部132、臺肩111和內胎偏轉控制邊框112一側之間將內胎構造成楔形形狀，可以獲得相對較小的橫截面，這將導致變形增加。傳統實心內胎通常由聚氨酯製成，並且公知的是，在受到壓力時其變形極限為10％，因此當內胎變形超過該極限時，其剛度增量急劇增加，另一方面，變形增量增長得非常小，並且導致摩擦區域不隨著傳統鞋輪10在推壓行程中(特別是在潮溼表面上)的負載和滑動而增加。傳統內胎在設計時通常要在內胎變形與內胎的回彈能力(或彈性)之間取得折衷。與回彈能力特性相關的是經過多快的時間才能利用實際和初始彈性模量(張力增量)使變形返回另一形狀或與初始彈性模量相對應的形狀。如果內胎部分在壓力負載下使其實際橫截面的變形接近或超過10％，則同時會趨向於急劇增加剛度增量，但幾乎不會影響變形增量，並且對回彈能力幾乎沒有影響。對變形幾乎沒有影響的負載將在緩衝過程中損失掉，並且降低了回彈能力或動能的循環能力。現有內胎的有限的內胎橫截面設計在基本剛性的輪轂與地面之間是楔形的，這只允許相對較小的變形，並且由於滑動摩擦、緩衝、因剛性振動隔離和路面適應性所造成的損失等而導致動量損失；而更大的變形增量將有助於提高回彈能力，這反過來導致有效地使用儲存在內胎中的動量並且提供振動隔離(即保護直排輪鞋運動者不受到鞋輪在地面上的振動)。因此，需要有一種內胎，其具有提高的變形增量，同時保持剛度增量足夠低，從而不損失回彈能力。換言之，需要有一種內胎，其能夠防止在壓力下變形達到所述10％的變形級別，從而保持其彈性並同時將與地面的接觸維持在有限的推抵接觸直徑(即保持壓平區域與該直徑相匹配)。作為發明構思，可以通過下述方式解決上述問題，即內胎在張力和壓力下變形，並且將內胎附裝在一個輔助系統上，該輔助系統會在內胎變形接近其在壓力下的10％臨界變形級別之前啟動回彈功能。內胎在張力下變形的優點在於，影響可變形性的剛度增量的增長遠小於壓力變形時的情況。
發明內容
因此，本發明的目的是提供一種直排輪鞋的鞋輪，其能夠克服現有技術中的前述缺點。
根據本發明，一種直排輪鞋的鞋輪包括一個環形輪轂，其具有一個環形徑向延伸的中央主幹部，所述中央主幹部具有兩個相反的徑向側以及徑向內外端，所述輪轂還具有從所述徑向外端相反地側向延伸的兩個對稱的環形上翼以及從所述徑向內端相反地側向延伸的兩個對稱的環形下翼，每個所述上翼具有一個圓環形自由端和一個從所述中央主幹部向所述自由端部側向延伸的圓環形外表面；以及一個環形實心內胎，其具有一個輪轂連接環部，所述輪轂連接環部牢固包圍著所述上翼的所述外表面並且相對於上翼的外表面徑向向外延伸。所述內胎還具有一個地面接合環部，其軸向縮窄並且從所述輪轂連接環部徑向向外延伸，所述地面接合環部的徑向厚度大於所述輪轂連接環部。所述輪轂連接環部與所述上翼協作以形成所述鞋輪的外緣，所述外緣可繞所述中央主幹部轉動，從而在所述鞋輪向所述中央主幹部的所述相反徑向側之一轉動並且推壓在地面上時，允許所述地面接合環部向所述中央主幹部的所述相反徑向側的所述之一彎曲，
附圖中示出了本發明的實施例。
圖1是一種具有實心內胎的傳統直排輪鞋鞋輪的剖視圖；圖2是圖1中的鞋輪的輪轂的透視圖；圖3是局部剖視圖，示出了在直排輪鞋運動者略微傾斜鞋輪並且推壓在地面上時圖1中的鞋輪的內胎是如何壓扁的。
圖4是局部剖視圖，示出了在直排輪鞋運動者急劇傾斜鞋輪並且推壓在地面上時圖1中的鞋輪的內胎是如何壓扁的。
圖5是本發明的具有實心內胎的直排輪鞋鞋輪的一個優選實施例的局部剖切透視圖。
圖6是圖5中的鞋輪的分解透視圖。
圖7是圖5中的鞋輪不帶軸承時的局部剖切透視圖。
圖8是剖視圖，示出了在直排輪鞋運動者傾斜鞋輪並且推壓在地面上時外緣是如何繞中央主幹部轉動以及圖5中的鞋輪的內胎是如何彎曲的。
圖9是本發明鞋輪的第二優選實施例的局部剖切透視圖。圖10是本發明鞋輪的第三優選實施例的局部剖切透視圖。
具體實施例方式
為了簡明，在整個說明書中以相同的附圖標記表示相似的元件。
圖5至7中示出了本發明的用於直排輪鞋的鞋輪20的第一優選實施例。
鞋輪20包括一個環形輪轂21和一個環形實心內胎22。所述輪轂具有一個環形徑向延伸中央主幹部211，其包括兩個相反的徑向側2110以及徑向內外端2111、2112；兩個對稱的環形上翼212，它們從徑向外端2112相反地側向延伸；以及兩個對稱的環形下翼213，它們從徑向內端2111相反地側向延伸，每個上翼212具有一個圓環形自由端2120和一個從中央主幹部211側向延伸到自由端2120的圓環形外表面2121。所述內胎具有一個輪轂連接環部221，其牢固地包圍著上翼212的外表面2121並且相對於該外表面徑向向外延伸。內胎22還具有一個地面接合環部222，其沿徑向縮窄並且從輪轂連接環部221徑向向外延伸，並且其徑向厚度大於輪轂連接環部221。輪轂連接環部221與上翼212協作而形成鞋輪20的外緣23，其能夠繞著中央主幹部211轉動，以便在鞋輪20向著中央主幹部211的相反徑向側2110之一傾斜並且推壓在地面上時，使地面接合環部222向著中央主幹部211的相反徑向側2110之一彎曲。如圖8所示，上翼212沿順時針方向繞中央主幹部211轉動，並且內胎22的地面接合環部222向圖中的左側彎曲，即，地面接合環部222的左側以其實際彈性模量拉伸，地面接合環部222的右側在壓力下使內胎變形。內胎22的彎曲導致內胎在張力下變形，並且對剛度增量的影響很小。除了內胎22的變形增量，還存在上翼212的轉動，從而在基部保持內胎的剛度增量，並且維持其回彈能力。鞋輪20的上下翼212、213的吸收作用，特別是對內胎22的壓力變形的吸收，不但可以防止內胎22在回彈能力上下降，還能夠增大由內胎22和上翼212形成的系統的回彈能力的連續性，並且顯著降低相對於地面的推抵接觸直徑，同時保留了鞋輪20彈性儲存和恢復運動的能力，從而消除了前述現有技術的缺點。每個上翼212具有軸向長度(L1)(見圖8)。中央主幹部211具有徑向厚度(R)，其小於每個上翼212的軸向長度(L1)。
現在參看圖9，圖中示出了鞋輪20的第二優選實施例。與圖5中的實施例相比，本實施例的輪轂21還包括一個環形脊214，其從中央主幹部211的徑向外端2112徑向向外延伸，並且具有一個與中央主幹部211的徑向外端2112對置的徑向頂端2141以及多個從脊214的徑向頂端2141相反地側向延伸的按角度布置的圓柱形第一和第二肋215。脊214以及第一和第二肋215被內胎22的輪轂連接環部221封裝，以提高內胎22和輪轂21之間的結合強度。每個第一和第二肋215具有軸向長度(L2)，其大於上翼的軸向長度(L1)(見圖9)。
內胎22的輪轂連接環部221具有兩個相反的徑向側端2210。每個上翼212的自由端2120靠近輪轂連接環部221的相反徑向側端2210中的相應一個布置。
圖10示出了本發明的鞋輪20的第三優選實施例，其類似於圖9所示的實施例，只是第一和第二肋215沿著脊214的角度方向交替布置，而非對稱排列。
內胎22和輪轂21優選由聚合材料例如橡膠、聚氨酯、熱塑性塑料和彈性體製成。在第一實施例中，內胎22和輪轂21由相容性聚氨酯製成。在第二和第三實施例中，內胎22由聚氨酯製成，而輪轂21由與聚氨酯不相容的熱塑性材料製成。
再請參看圖5至7，一個軸承26包括一個剛性外座圈261，其具有一個圓環形外表面2610。下翼213具有圓環形內表面2130，所述內表面牢固地環繞著外座圈261的外表面2610，並且與外座圈261協作而形成鞋輪20的內緣27。內緣27通過中央主幹部211連接著外緣23，並且相對於外緣23是剛性，以使得外緣23能夠繞中央主幹部211轉動。
軸承26的外座圈261還具有一個圓環形內表面2611，其與外表面2610相反並且限定出一個環容腔2612。軸承26還包括一個帶有多個滾子263的圓環形軸承架262，所述滾子被外座圈261的內表面2611包圍且與其滾動接觸。外座圈261具有兩個相反的軸向端部2613。軸承架262具有兩個相反的軸向端部2621，它們分別相對於外座圈261的軸向端部2613軸向向外突出。下翼213具有圓環形自由端部2131，它們相對於外座圈261的軸向端部2613軸向向外突出，並且與軸承架262的軸向端部2621協作從而在它們之間限定出兩個相反的圓環形間隙28。鞋輪20還包括一對圓環形罩蓋29，它們每個分別具有一個軸向突出的圓環形凸緣291，其配合容納在間隙28中的相應一個中，以覆蓋間隙28並且防止塵土進入軸承26中。
通過上面對發明所作解釋，顯然，在不脫離本發明精神的前提下，可以作出各種修改和變化。因此本發明僅由權利要求限定。
權利要求
1.一種直排輪鞋的鞋輪，所述鞋輪包括一個環形輪轂，其具有一個環形徑向延伸的中央主幹部，所述中央主幹部具有兩個相反的徑向側以及徑向內外端，所述輪轂還具有從所述徑向外端相反地側向延伸的兩個對稱的環形上翼以及從所述徑向內端相反地側向延伸的兩個對稱的環形下翼，每個所述上翼具有一個圓環形自由端和一個從所述中央主幹部向所述自由端部側向延伸的圓環形外表面；一個環形實心內胎，其具有一個輪轂連接環部，所述輪轂連接環部牢固包圍著所述上翼的所述外表面並且相對於它徑向向外延伸，所述內胎還具有一個地面接合環部，其軸向縮窄並且從所述輪轂連接環部徑向向外延伸，所述地面接合環部的徑向厚度大於所述輪轂連接環部，所述輪轂連接環部與所述上翼協作以形成所述鞋輪的外緣，所述外緣可繞所述中央主幹部轉動，從而在所述鞋輪向所述中央主幹部的所述相反徑向側之一轉動並且推壓在地面上時，允許所述地面接合環部向所述中央主幹部的所述相反徑向側的所述之一彎曲；其中，所述輪轂還具有一個環形脊，其從所述中央主幹部的所述徑向外端徑向向外延伸，並且具有一個與所述中央主幹部的所述徑向外端相反的徑向頂端以及多個從所述脊的所述徑向頂端相反地側向延伸的按角度布置的第一和第二肋，所述脊和所述第一和第二肋被所述內胎的所述輪轂連接環部封裝，以提高所述外緣的機械強度。
2.如權利要求1所述的鞋輪，其特徵在於，每個所述上翼具有軸向長度，所述中央主幹部具有徑向厚度，所述徑向厚度小於每個所述上翼的所述軸向長度。
3.如權利要求2所述的鞋輪，其特徵在於，每個所述第一和第二肋的軸向長度大於所述上翼的軸向長度。
4.如權利要求3所述的鞋輪，其特徵在於，所述內胎的所述輪轂連接環部具有兩個相反徑向側端，每個所述上翼的所述自由端靠近所述輪轂連接環部的所述相反徑向側端中的相應一個布置。
5.如權利要求4所述的鞋輪，其特徵在於，所述內胎和所述輪轂由聚合材料製成。
6.如權利要求1所述的鞋輪，還包括一個軸承，所述軸承包括一個具有圓環形外表面的剛性外座圈，所述下翼具有圓環形內表面，所述內表面牢固地環繞著所述外座圈的所述外表面，並且與所述外座圈協作以形成所述鞋輪的內緣，所述內緣相對於所述外緣而言是剛性的，以允許所述外緣繞所述中央主幹部轉動。
7.如權利要求6所述的鞋輪，其特徵在於，所述外座圈還具有一個圓環形內表面，其與所述外表面相反並且限定出一個環容腔，所述軸承還包括一個帶有多個滾子的圓環形軸承架，所述滾子被所述外座圈的所述內表面包圍且與其滾動接觸，所述外座圈具有兩個相反的軸向端部，所述軸承架具有兩個分別相對於所述外座圈的所述軸向端部軸向向外突出的軸向端部，所述下翼具有分別相對於所述外座圈的所述軸向端部軸向向外突出的圓環形自由端部，所述自由端部與所述軸承架的所述軸向端部協作以便在它們之間限定出兩個相反的圓環形間隙，所述鞋輪還包括一對圓環形罩蓋，每個罩蓋分別具有一個軸向突出的圓環形凸緣，所述凸緣配合容納在所述間隙中的相應一個中，以覆蓋所述間隙。
全文摘要
公開了一種直排輪鞋的鞋輪，其包括一個輪轂，該輪轂具有一個中央主幹部、從中央主幹部相反地側向延伸的兩個對稱上翼以及從中央主幹部相反地側向延伸的兩個對稱下翼。一個實心內胎具有一個輪轂連接環部，其牢固包圍上翼並且相對於上翼徑向向外延伸，以及一個地面接合環部，其軸向縮窄並且從輪轂連接環部徑向向外延伸。輪轂連接環部與上翼協作以限定出鞋輪的外緣，該外緣能夠繞中央主幹部轉動。
文檔編號A63C17/22GK1791445SQ03823873
公開日2006年6月21日 申請日期2003年8月6日 優先權日2002年8月7日
發明者韓德理克·雅迪安諾·亞格拉特 申請人:必思凡運動用品有限公司