轮辋轮毂安装组件

申请号 CN200780052600.0 申请日 2007-07-19 公开(公告)号 CN101711204A 公开(公告)日 2010-05-19
申请人 赖德梅克兹有限责任公司; 发明人 E·小贾布尔; Y·K·陈;
摘要 一种用于玩具 轮辋 和轮胎/ 车轮 组件安装的快速安装和拆卸的设计和方法,该组件包括具有外部轮胎部分和在外部轮胎部分内的内部芯环套的轮胎/车轮,其中,内部芯环套具有内部圆柱形壁,其中,内壁具有多个环形凹槽。内部芯环套可通过伸缩缝分隔以允许将轮辋压配合在轮胎上和将组件压配合到 轮毂 上。
权利要求

1.一种用于在玩具车辆上快速安装和拆卸车轮的装置,包括:
芯套,所述芯套适于绕其外部周长接收轮胎部分,其中,所述芯套具有内部圆柱形孔,所述孔的圆柱形内壁具有基本沿所述孔的内部周长延伸的凹槽;
车轮轮毂,所述车轮轮毂具有从内侧端部延伸到远端外侧端部的圆柱形轴,其中,所述圆柱形轴具有外部圆柱形表面,所述表面具有基本绕外部圆柱形表面的周长外接并布置在所述内侧端部和所述外侧端部之间中部处的凸起肋,并且所述肋具有基本符合所述凹槽的几何形状;和
所述圆柱形轴可移除地插入所述孔中,使得所述肋可移除地接合所述凹槽。
2.如权利要求1所述的装置,其中,所述孔具有基本沿所述孔的第二内部周长延伸的非圆形内部部分,所述外部圆柱形表面具有基本绕接近所述外侧端部的外部圆柱形表面的第二周长外接的凸起帽,并且所述帽具有基本符合所述非圆形部分的非圆形几何形状,用于阻挡所述芯绕所述车轮轮毂的转动。
3.如权利要求2所述的装置,其中,所述圆柱形轴可移除地插入所述孔中,使得所述肋可移除地接合所述凹槽,并且使得所述帽可移除地接合所述非圆形内部部分。
4.如权利要求3所述的装置,其中,所述肋具有圆形几何形状,所述帽具有多边形几何形状。
5.如权利要求4所述的装置,其中,所述多边形几何形状是八边形。
6.一种用于在玩具车辆上快速安装和拆卸车轮和轮辋的装置,包括:
芯套,所述芯套适于绕其外部周长接收轮胎部分,其中,所述芯套具有内部圆柱形孔,所述孔的圆柱形内壁具有基本沿所述孔的第一和第二内部周长延伸的第一和第二凹槽;
车轮轮毂,所述车轮轮毂具有从内侧端部延伸到远端外侧端部的圆柱形轴,其中,所述圆柱形轴具有外部圆柱形表面,所述表面具有基本绕所述表面的周长外接并布置在所述内侧端部和所述外侧端部之间中部处的第一凸起肋,所述第一凸起肋具有基本符合第一凹槽的几何形状;
所述圆柱形轴可移除地插入所述孔中,使得所述第一凸起肋可移除地接合所述第一凹槽;
具有圆柱形外部轮辋表面的轮辋,其中,所述外部轮辋表面具有绕外部轮辋表面的周长外接的第二凸起肋,所述第二凸起肋具有符合第二凹槽的几何形状;和所述轮辋可移除地插入所述孔中,使得所述第二凸起肋可移除地接合所述第二凹槽。
7.如权利要求6所述的装置,其中,所述孔具有基本沿所述孔的第三周长延伸的非圆形内部部分,所述外部圆柱形表面具有基本绕接近所述外侧端部的外部圆柱形表面的第二周长外接的凸起帽,并且所述帽具有基本符合所述非圆形内部部分的第二几何形状。
8.如权利要求7所述的装置,其中,所述圆柱形轴可移除地插入所述孔中,使得所述第一凸起肋可移除地接合所述凹槽,并且使得所述帽可移除地接合所述非圆形内部部分。
9.如权利要求8所述的装置,其中,所述第一和第二肋具有圆形几何形状,所述帽具有多边形几何形状。
10.如权利要求9所述的装置,其中,所述多边形几何形状是八边形。
11.一种用于在玩具车辆上快速安装和拆卸车轮的方法,包括以下步骤:
提供适于绕其外部周长接收轮胎部分的芯套,其中,所述芯套具有内部圆柱形孔,所述孔的圆柱形内壁具有基本沿所述孔的内部周长延伸的凹槽;
提供具有从内侧端部延伸到远端外侧端部的圆柱形轴的车轮轮毂,其中,所述圆柱形轴具有外部圆柱形表面,所述表面具有基本绕所述表面的周长外接并且布置在所述内侧端部和所述外侧端部之间中部处的凸起肋,并且所述肋具有基本符合凹入环的几何形状;和可移除地将所述圆柱形轴插入所述孔中,使得所述肋可移除地接合所述凹槽。
12.如权利要求11所述的方法,其中,提供芯套的步骤包括提供这样的芯套,即所述圆柱形内壁具有基本沿所述孔的第二和第三周长延伸的非圆形内部部分和第三凹槽,以及提供所述车轮轮毂包括提供基本绕接近所述外侧端部的所述外部圆柱形表面的第二周长外接的凸起帽,其中,所述帽具有基本符合所述非圆形内部部分的第二非圆形几何形状。
13.如权利要求11所述的方法,其中,可移除地插入的步骤包括可移除地将所述第二凹槽与所述帽接合。
14.如权利要求11所述的方法,进一步包括提供具有圆柱形外部表面的轮辋的步骤,其中,所述外部轮辋表面具有绕外部轮辋表面的周长外接的第二凸起肋。
15.如权利要求14所述的方法,进一步包括可移除地接合所述第二凸起肋和第三凹槽的步骤。
16.一种装置,包括:
芯套,所述芯套适于绕其外部周长接收轮胎部分,其中,所述芯套具有内部圆柱形孔,所述孔的圆柱形内壁具有基本沿所述孔的内部周长延伸的接合环部分;
车轮轮毂,所述车轮轮毂具有从内侧端部延伸到远端外侧端部的圆柱形轴,其中,所述圆柱形轴具有外部圆柱形表面,所述表面具有基本绕外部圆柱形表面的周长外接并且布置在所述内侧端部和所述外侧端部之间中部处的互补接合环部分,并且所述互补接合环部分具有基本符合所述接合环部分的几何形状,所述圆柱形轴可移除地插入所述孔中,使得所述接合环部分接合所述互补接合环部分。

说明书全文

轮辋轮毂安装组件

技术背景

技术领域

[0001] 本发明通常涉及玩具车轮,尤其涉及玩具车轮的安装机构。

背景技术

[0002] 市场上有各种类型的玩具车辆。玩具车辆的行进通常通过手动推动玩具车辆产生,玩具车辆具有自由转动车轮。该车轮可绕轴自由转动,轴转动地附接到玩具车辆的底盘。行进还可通过电动机向前轮或后轮的转动提供动或向所有四个轮子提供动力产生,例如具有无线电控制(RC)的车辆。还有各种其他的方式来产生行进。
[0003] 许多玩具车辆具有可互换的部件,使得车辆外观可根据所有者的选择来改变或定制。无线电控制玩具车辆特别流行这个。例如,各种可互换的车身样式可设计成使得每个车身样式可安装在同样的底盘上。有各种安装机构用于车身的固定安装和移除。同样存在各种玩具车辆设计允许轮胎/车轮和轮辋可被移除和被不同样式的可互换的车轮替代。例如,各种轮辋设计能够可互换地与不同轮胎/车轮的设计成对。选择的各种轮胎和轮辋组合然后能可互换地安装在转动地附接底盘的轮毂或轴上。
[0004] 通常,当作为选择时,轮辋和轮胎/车轮附接到玩具车辆轮毂上和从其上移除需要使用工具以拧紧或松开螺丝或螺栓,通常为十字头螺丝起子或六扳手。这对于较小的孩子来说是有挑战的甚至是危险的,对年龄较大的个体来说也要消耗时间。
[0005] 一些玩具车辆概念的本质要求组装过程尽可能迅速、简单和安全。这就需要一种方法和设计,其中该设计允许车轮的安装和移除满足所有这三个准则。需要一种设计以允许快速简单的方法手动附接、移除和替换车轮/轮胎组件上的轮辋和每个车辆轴端部处的车轮轮毂上的车轮/轮胎组件,而不使用任何工具。

发明内容

[0006] 本发明是一种用于玩具轮辋和轮胎/车轮组件的快速安装和拆卸的设计,包括具有外部轮胎部分和在外部轮胎部分内的内部芯套的轮胎/车轮,其中内部芯套具有横向孔,横向孔具有内部圆柱壁,其中内部壁具有多个类似环或环状的凹槽。内部芯套可通过伸缩缝分隔以允许将轮辋压配合在轮胎上和将组件压配合到车轮轮毂上,车轮轮毂通过轴、轴承或类似部件可转动地安装在车辆底盘上。
[0007] 这种设计允许快速简单的方法手动附接、移除和替换车轮/轮胎组件上的轮辋和每个车辆轴端部处的车轮轮毂上的车轮/轮胎组件,而不使用任何工具。
[0008] 通常,当作为选择时,轮辋和轮胎/车轮附接到玩具车辆上以及从其上移除需要使用工具以拧紧或松开螺丝或螺栓,通常为十字头螺丝起子或六角形扳手。这对较小的孩子来说是有挑战的甚至是危险的,对年龄较大的个体来说也是要消耗时间的。然而,对于一些玩具设计概念来说,要求组装过程尽可能地快速、简单、安全,这通常由玩具的目标年龄来决定。本发明教导了一种简单的“手动卡扣”方法,通过它该设计使得车轮的安装可满足全部三个准则——快速、简单和安全。
[0009] 组装设计包括三个主要部件;1.车轮轮毂(其通过车轴永久地和转动地附接到车辆底盘),2.轮胎/车轮组件(由内部芯环套和外部轮胎组成)和3.轮辋或车轮盖。
[0010] 车轮轮毂基本是圆柱体,该圆柱体具有相对于其外侧端部和内侧端部(靠近底盘)定位在中部并绕其外部周长延伸的凸起的(例如,大约1mm)环或凸缘。靠近轮毂的外侧端部(远离底盘部件)可存在内置外接凸起八边形帽环或具有其他多边形几何形状(三角形、四边形、五边形、六边形或其他不规则多边形或非圆形几何形状)或其他阻挡轮胎/车轮相对于轮毂转动的几何形状的帽环。
[0011] 轮胎/车轮组件包括两个主要部件;内部芯环套和外轮胎面。连接到轮毂的芯环套的一侧端部对应于车轮轮毂的凸起八边形帽环可具有用于接收车轮轮毂的八边形的开口。轮毂的凸八边形帽的尺寸可设定为以滑动配合的最小间隙滑入芯环套的凹八边形开口内。车轮轮毂的帽环和芯环套开口的滑动配合阻止了轮胎/车轮组件相对于车轮轮毂滑动或转动。
[0012] 该装置可包括对应于轮毂的凸起环和八边形帽的一系列环形凹槽或凹入的环和沿着轮胎芯环套的内壁周长的环形截面。这允许在轮毂和轮胎之间的弹簧配合。开口的八边形形状和沿着孔的轴向长度的环形截面能够消除当凸轮毂和凹轮胎环套均具有环形截面且光滑时将发生的任何滑动。车轮轮毂的凸起环或凸缘可在芯环套的内壁内凹入环处卡扣到位。内部芯或孔的八边形形状可修改为任意多边形形状或其他将阻止相对于轮毂转动的形状。
[0013] 同样地,轮辋具有绕其周长壁的凸起环,其对应于与轮毂端部相对的轮胎芯环套芯壁上的其他带齿的环形环或凹槽。这允许在轮辋和轮胎之间的弹簧锁配合。
[0014] 为了将轮胎从轮毂上移除,一个人需要简单地使用适度的力将轮胎从轮毂手动拉出以便使锁住的环分开。为了将轮毂从轮胎上移除,一个人可将手指插入轮胎芯环套的八边形开口中并推压轮辋的内侧直到互锁环脱离。
[0015] 本发明的这些和其他有利特征将在以下描述中变得更加显而易见。附图说明
[0016] 为了更好地理解本发明,将参考附图,其中:
[0017] 图1为车轮轮毂和底盘界面的透视图;
[0018] 图2为车轮轮毂和底盘界面的前侧平面图;
[0019] 图3为用于车轮轮毂界面的轮胎/车轮组件的侧面透视图;
[0020] 图4为用于轮辋界面的轮胎/车轮组件的相对侧透视图;
[0021] 图5为轮辋的透视图;
[0022] 图6为揭露芯环套的内壁的轮胎/车轮组件的横向截面图;
[0023] 图6A为示出凸起肋的轮辋的前平面图;和
[0024] 图7为轮辋-轮胎/车轮-车轮轮毂界面的分解图。
[0025] 尽管本发明允许各种改进和其他形式,图中通过实例示出了其具体实施方式并将在下面进行详细描述。然而,应理解的是,这里的附图和详细说明并没有意图将本发明限制为所公开的具体实施方式,相反地,目的是涵盖落入所附权利要求所定义的本发明的精神和范围内的所有变型、等同物和选择。

具体实施方式

[0026] 根据本发明的实施方式,在图1-6中示出了各种视图且各视图一致地使用相同的附图标记来表示所有各种视图和图形中的本发明的相似和相应部件。此外,请注意,本发明的给定零件或部件的附图标记的第一个数字应当与该零件或部件第一次被标注的图中的图号对应。
[0027] 本发明的一个实施方式包括具有外部轮胎部分和在外部轮胎部分内的内部芯套的轮胎/车轮,其中,内部芯套具有圆柱形内壁,内壁可具有多个环形凹槽,该实施方式教导了一种新的装置和方法,用于用快速容易的方法来手动附接、替换可互换的轮辋到车轮/轮胎组件上及从其上移除可互换的轮辋,以及用快速容易的方法来手动附接、替换车轮/轮胎组件到车轴的每一端部处的车轮轮毂上及从其上移除轮/轮胎组件,而不使用任何工具。
[0028] 本发明的细节和各种实施例通过参考附图可更好地理解。参考图1,示出了车轮轮毂和底盘界面的透视图。示出的车轮轮毂通过轴或在图中未示出的轴承元件能转动地附接到底盘102。车轮轮毂100具有主圆柱形轴主体101,其远离底盘向外延伸以便在其上接收轮胎/车轮组件。圆柱形轴101具有外部周长表面103,轮胎/车轮组件安装在其上。圆柱形轴主体101从内侧端部110延伸到外侧端部108。凸起肋104位于在外侧端部108和内侧端部110之间的中部,用于横向保持轮胎/车轮组件。邻近外侧端部为外接八边形帽106,以利用来阻止轮胎/车轮组件相对于车轮轮毂的圆柱形轴的滑动和转动。所示车轮轮毂100也具有止挡件112,可阻止轮胎/车轮组件被向内推压得太远而不能正确与凸起肋接合和进一步在轮胎/车轮组件和底盘侧面之间产生摩擦界面。参考图2,所示为车轮轮毂的前侧平面图。这侧平面图揭示了帽的八边形形状,该帽具有对应于轮胎/车轮组件的八边形开口306的几何形状。八边形式样的使用阻止了在车轮轮毂的圆柱形轴和轮胎/车轮组件之间的滑动转动。其他几何形状也可利用来达到相同的效果。该概念使用具有除圆形截面之外的例如多边形的几何形状的帽,从而阻止轮胎/车轮组件相对于轮毂的圆柱形轴转动或滑动。
[0029] 参考图3,示出了车轮轮毂界面的轮胎/车轮组件的侧面透视图。所示轮胎/车轮组件300具有两个主要部分:外部轮胎部分302和内部芯环套部分304。外部轮胎部分302可具有多个包括各种胎面设计和轮胎高度的设计。然而,无论轮胎/车轮组件的结构如何,内部芯环套部分304基本保持相同,使得内部芯环套部分可完全与多个具有车轮轮毂的底盘设计互换,同样完全与多个轮辋设计互换。所示内部芯环套部分304具有八边形开口306用于接收具有八边形帽的车轮轮毂100的圆柱形轴。八边形开口与具有圆柱形内壁308的内部孔相通。内部圆柱形壁具有各种八边形环状凹入部分和各种圆环凹槽。圆环凹槽312用来将轮胎/车轮组件300横向保持到车轮轮毂100。还使用圆环凹槽311来将轮辋保持到轮胎车轮组件。八边形环310用来阻止在轮胎/车轮组件300和车轮轮毂的圆柱形轴101之间的滑动或转动。内部芯环套部分304可选择地被伸缩缝314分隔,当轮辋被压配合到轮胎/车轮组件或当轮胎/车轮组件被压配合到轮毂的圆柱形轴时,伸缩缝314允许内部芯向外延伸。伸缩缝可由外部轮胎部分的弹力向内推或向内偏置。参考图4,示出了用于轮辋界面的轮胎/车轮组件300的相对侧透视图。该视图揭示了圆形开口316,圆形开口
316与具有内部圆柱形壁308的圆形孔相通。而且,还示出了各种凹槽311。这圆形开口用于接收各种轮辋设计。圆形孔具有用于阻止滑动的八边形凹槽和用于阻挡横向移动的圆形凹槽。孔的八边形环状部分不需要相对于圆形开口316凹入,其可接收轮辋。
[0030] 参考图5,所示为轮辋的透视图。轮辋500内部具有圆柱形几何形状,其具有对应于轮胎/车轮组件的圆形开口的圆形截面。轮辋500具有与汽车的全尺寸轮辋的表面相同的表面设计502。轮辋500还具有圆柱形侧壁504,其形成轮辋的周长。圆柱形侧壁504在其上具有凸起肋506,其绕侧壁的周长延伸。凸起肋506与轮胎/车轮组件的内部圆柱形壁的圆环凹槽接合。这肋将轮辋横向地保持在轮胎/车轮组件内。
[0031] 图6所示为轮胎/车轮组件的横向截面图,揭示了芯环套的内壁。车轮轮毂具有圆柱形轴,圆柱形轴向外延伸且具有凸起肋和凸起外接八边形帽。图6A为轮辋的前平面图,示出了相同的肋。轮辋的前平面图还示出了凸起八边形帽。八边形帽定位靠近外侧端部且肋相对于内侧端部和外侧端部位于中部。图7提供了轮辋-轮胎/车轮-车轮轮毂界面的截面图。
[0032] 本发明的一个实施方式是一种在包括适于绕其外部周长接收轮胎部分302的芯套304的玩具车辆上快速安装和拆卸车轮和轮辋的装置,其中,芯套具有内部横向圆柱形孔307,所述孔307的圆柱形内壁308具有基本沿所述孔的第一和第二内部周长延伸的第一和第二凹槽。该实施方式进一步包括具有从内侧端部110延伸到远端外侧端部108的圆柱形轴101的车轮轮毂100,其中,所述圆柱形轴具有外部圆柱形表面103,所述表面具有第一凸起肋104,第一凸起肋104基本绕表面周长外接并布置在内侧端部和外侧端部之间中部处,且所述第一凸起肋具有基本符合第一凹槽的几何形状。
[0033] 圆柱形轴101可移除地插入所述孔中,使得所述第一凸起肋可移除地与所述第一凹槽接合。本发明的另一个实施方式可包括具有圆柱形外部轮辋表面的轮辋,其中,外部轮辋表面可具有绕外部轮辋表面周长外接的第二凸起肋。第二凸起肋可具有符合第二凹槽的几何形状。轮辋可移除地插入所述孔中,使得所述第二凸起肋可移除地与所述第二凹槽接合。
[0034] 另一个实施方式可具有基本沿着所述孔的第三周长延伸的第三凹槽,其中,车轮轮毂的所述外部圆柱形表面可具有绕接近所述外侧端部的外部圆柱形表面的第二周长外接的凸起帽,所述帽可具有基本符合所述第三凹槽的第二几何形状。根据此实施方式,圆柱形轴能够可移除地插入所述孔中,使得所述第一凸起肋可移除地与所述凹槽接合且所述帽可移除地与所述第三凹槽接合。第一和第二肋可具有圆形几何形状且所述帽可具有绕圆柱形轴外接的多边形几何形状。多边形几何形状可以是八边形。然而,其他多边形形状以及其他几何形状也可以起到该作用,只要它们是非圆形的和可操作地阻挡芯套相对于车轮轮毂转动。
[0035] 本发明可作为一种在玩具车辆上快速安装和拆卸车轮的方法实施,该方法包括提供适于绕其外部周长接收轮胎部分的芯套的步骤,其中,芯套具有内部圆柱形孔,所述孔的圆柱形内壁具有基本沿所述孔的内部周长延伸的凹槽。芯套还具有安装在其上的轮胎或可提供和安装的轮胎。该方法进一步包括提供具有从内侧端部延伸到远端外侧端部的圆柱形轴的车轮轮毂,其中,所述圆柱形轴具有外部圆柱形表面,且所述表面具有基本绕表面周长外接并布置在内侧端部和外侧端部之间中部的凸起轮毂肋,且所述肋具有基本符合凹入环的几何形状。
[0036] 操作者能够可移除地将车轮轮毂的圆柱形轴插入所述孔内,使得所述肋可移除地与所述凹槽接合。提供芯套的步骤还可包括提供这样的芯套,即所述圆柱形内壁具有基本沿所述孔的第二和第三周长延伸的第二和第三凹槽,且凸起帽基本绕接近所述外侧端部的所述外部圆柱形表面的第二周长外接,其中,所述帽具有第二非圆形几何形状以基本符合所述第二凹槽。当插入时,用户还能够可移除地将所述第二凹槽与所述帽接合。
[0037] 该方法还可进一步包括提供具有圆柱形外部表面的轮辋,其中,所述外部轮辋表面具有绕外部轮辋表面周长外接的第二凸起肋。操作者能够可移除地接合第二凸起肋和第三凹槽。凸起肋和凹槽通常可作为具有一致几何形状的互补接合环部分。任一部件可具有肋或凸起环部分或凹入环部分而不脱离本发明。
[0038] 上述方法可使用在零售环境下,其中,购买者可选择购买玩具车辆和从多种轮胎/车轮和轮辋中选择并快速将它们安装在车辆上。由于安装不需要螺丝钉螺母或特殊工具,使得安装过程简单安全,从而使得未成年人能快速安全地完成该工作。
[0039] 以上所示各种轮辋/轮胎/车轮实施方式阐述了用于以快速简单的方式手动附接、移除和替换的新颖的方法和装置。本发明的用户可基于想要的应用选择以上任意实施方式或其等同物。在这点上,认识到可在不脱离本发明的精神和范围内使用本轮辋和轮胎/车轮设计的各种形式。
[0040] 通过前述描述很明显的是,本发明的某些方面在这里不受实施方式中特定细节的限制,因此对本领域技术人员来说可预期对其进行其他的及其等同的改进和应用。因而权利要求应涵盖了没有脱离本发明的精神和范围的所有这些改进和应用。
[0041] 本发明的其他方面、目的和优点可从附图、公开内容和所附权利要求的研究中获得。
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