專利名稱：自行車輪緣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明通常涉及一種自行車車輪。尤其是，本發(fā)明涉及一種具有增強(qiáng)輪緣的自行車車輪。
背景技術(shù)：
自行車成為越來越流行的娛樂形式以及交通運(yùn)輸工具。而且，對(duì)于運(yùn)動(dòng)員和專業(yè)人士，自行車成為非常流行的競技體育。不管自行車是用于娛樂、交通運(yùn)輸還是競技，自行車廠都經(jīng)常改進(jìn)自行車的各種部件以及自行車的車架。已經(jīng)廣泛重新設(shè)計(jì)的一個(gè)部件是自行車車輪。自行車車輪經(jīng)常進(jìn)行重新設(shè)計(jì)，以便使它堅(jiān)固、重量輕和在設(shè)計(jì)上更符合空氣動(dòng)力學(xué)，同時(shí)使制造和裝配簡單。
已經(jīng)有很多不同類型的自行車車輪，它們目前都可從市場上獲得。大部分自行車車輪有輪轂部分、多個(gè)輻條和環(huán)形輪緣。輪轂部分安裝在自行車的車架部分上，以便進(jìn)行相對(duì)旋轉(zhuǎn)。輻條的內(nèi)端與該輪轂連接，并從該輪轂向外延伸。環(huán)形輪緣與輻條的外端連接，并有外側(cè)部分，用于在上面支承充氣輪胎。通常，自行車車輪的輻條是細(xì)金屬線輻條。輪轂的端部通常提供有凸緣，該凸緣用于使輻條與輪轂連接。特別是，在輪轂凸緣上有孔。線輻條通常在它們的內(nèi)端彎曲，并提供有凸緣，該凸緣形成釘頭形狀。該內(nèi)端支承在一個(gè)輪轂凸緣的一個(gè)孔中。輻條的外端通常提供有螺紋，用于與輻條螺帽嚙合，該輻條螺帽將線輻條的外端固定在輪緣的孔中。
上述類型的車輪設(shè)計(jì)成用于有內(nèi)胎輪胎或無內(nèi)胎輪胎。通常，無內(nèi)胎輪胎設(shè)計(jì)成有環(huán)形密封件，該環(huán)形密封件布置成密封輪緣的輻條安裝開口。設(shè)計(jì)成用于有內(nèi)胎輪胎的輪緣通常有覆蓋輻條安裝件的環(huán)形部件。在任何情況下，這些普通類型的車輪的制造和裝配都很昂貴和復(fù)雜。而且，這些普通車輪并不總是如所希望那樣堅(jiān)固和重量輕。而且，對(duì)于這些普通車輪，更換輻條可能很困難、復(fù)雜和/或昂貴。
本領(lǐng)域技術(shù)人員由上述可知，需要一種用于自行車車輪的改進(jìn)自行車輪緣。本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，本發(fā)明解決了本領(lǐng)域的該要求以及其它要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于自行車車輪的輪緣，該輪緣相對(duì)堅(jiān)固，且重量相對(duì)較輕。
本發(fā)明的另一目的是提供一種輪緣，該輪緣的制造和裝配相對(duì)簡單且便宜。
前述目的基本可以通過提供一種自行車輪緣來實(shí)現(xiàn)，該自行車輪緣包括環(huán)形輪胎安裝部分、環(huán)形輻條安裝部分以及多個(gè)增強(qiáng)部件。該輪胎安裝部分用于在上面安裝輪胎。該環(huán)形輻條安裝部分與輪胎安裝部分牢固連接。輻條安裝部分包括多個(gè)周向間隔開的安裝開口，且各安裝開口有穿過延伸的中心軸線。增強(qiáng)部件在該安裝開口處牢固連接在輻條安裝部分的外表面上，以便有效增大輪緣的輻條安裝部分的、在安裝開口處的厚度。各個(gè)增強(qiáng)部件都粘接在輻條安裝部分上。各增強(qiáng)部件有基座區(qū)域，該基座區(qū)域包括朝著輪緣的表面、朝外的表面以及通孔。朝著輪緣的表面與輪緣的輻條安裝部分的外表面接觸。朝外的表面對(duì)著的方向與朝著輪緣的表面的方向相反。通孔與安裝開口對(duì)齊。
本領(lǐng)域技術(shù)人員通過下面結(jié)合附圖對(duì)優(yōu)選實(shí)施例的說明可以清楚本發(fā)明的這些和其它目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。
附圖的簡要說明下面將參考附圖，這些附圖形成本原始公開文本的一部分

圖1是根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的、具有增強(qiáng)輪緣的自行車車輪的側(cè)視圖；圖2是圖1中所示的車輪的增強(qiáng)輪緣的側(cè)視圖；圖3是由圖2中的圓3表示的增強(qiáng)輪緣區(qū)域的放大軸向剖視圖(即當(dāng)沿車輪的中心平面看時(shí)的剖視圖)；圖4是圖1-2中所示的增強(qiáng)輪緣沿圖2中的剖面4-4看時(shí)的放大局部剖視圖；圖5是由圖2中的圓5表示的增強(qiáng)輪緣區(qū)域的放大軸向剖視圖(即當(dāng)沿車輪的中心平面看時(shí)的剖視圖)；圖6是圖1-2中所示的增強(qiáng)輪緣沿圖2的剖面6-6看時(shí)的放大局部剖視圖；圖7是由圖2中的圓3表示的增強(qiáng)輪緣區(qū)域的放大軸向剖視圖(即當(dāng)沿車輪的中心平面看時(shí)的剖視圖)，其中為了顯示除去了剖面線；圖8是圖1中所示的自行車車輪沿圖1的剖面8-8看時(shí)的放大局部剖視圖；圖9是圖1中所示的自行車車輪沿圖1的剖面8-8看時(shí)的放大局部剖視圖，其中為了顯示除去了輪胎、輻條和增強(qiáng)部件；圖10是圖1和8中所示的自行車車輪沿圖1的剖面10-10看時(shí)的放大局部剖視圖，其中為了顯示除去了輪胎；圖11是在使增強(qiáng)部件變形成最終形狀之前的預(yù)形成增強(qiáng)部件的放大側(cè)視圖(即內(nèi)部徑向視圖)，該預(yù)形成增強(qiáng)部件將安裝在增強(qiáng)輪緣的內(nèi)部環(huán)形部分上；圖12是在使圖11中所示的預(yù)形成增強(qiáng)部件變形成最終合適形狀之后，在圖1-8中所示的自行車輪緣的一個(gè)增強(qiáng)部件的放大側(cè)視圖(即內(nèi)部徑向視圖)，其中以虛線表示了預(yù)形成形狀；圖13是圖12中所示的增強(qiáng)部件的外側(cè)視圖(即外部徑向視圖)；
圖14是圖12和13中所示的增強(qiáng)部件的側(cè)(軸向)視圖；圖15是圖12-14所示的增強(qiáng)部件的反向側(cè)(軸向)視圖；圖16是圖12-15所示的增強(qiáng)部件沿圖13中的箭頭16看時(shí)的端(周向)視圖；圖17是圖12-16中所示的增強(qiáng)部件沿圖13中的剖面17-17看時(shí)的剖視圖；圖18是圖1中所示的自行車車輪的輪轂的放大俯視圖，其中為了顯示目的，部分以剖面表示；圖19是圖18中所示的輪轂的輪轂本體的放大俯視圖；圖20是圖18和19中所示的輪轂本體的一部分的局部放大剖視圖，其中輻條螺帽布置在輻條孔中；圖21是圖20中所示的輪轂本體部分和輻條螺帽的右側(cè)視圖；圖22是根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的、具有增強(qiáng)輪緣的自行車車輪的側(cè)視圖；圖23是圖22中的圓23表示的輪緣區(qū)域的放大軸向剖視圖(即沿車輪的中心平面看時(shí)的剖視圖)；圖24是圖22中所示的車輪沿圖22的剖面24-24看時(shí)的放大局部剖視圖；圖25是圖22中的圓25表示的輪緣區(qū)域的放大軸向剖視圖(即沿車輪的中心平面看時(shí)的剖視圖)；圖26是圖22中所示的車輪沿圖22的剖面26-26看時(shí)的放大局部剖視圖；圖27是圖22中的圓27表示的輪緣區(qū)域的放大軸向剖視圖(即沿車輪的中心平面看時(shí)的剖視圖)；以及圖28是圖22中所示的車輪沿圖22的剖面28-28看時(shí)的放大局部剖視圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明下面將參考附圖介紹本發(fā)明的選擇實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，下面對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的說明只是為了舉例說明目的，并不是為了限制本發(fā)明，因?yàn)楸景l(fā)明由附加權(quán)利要求和它們的等效物確定。
首先參考圖1和2，圖中表示了根據(jù)本發(fā)明第一優(yōu)選實(shí)施例的自行車車輪10。自行車車輪采用增強(qiáng)輪緣12，該增強(qiáng)輪緣12有固定連接在該增強(qiáng)輪緣12上的本發(fā)明多個(gè)增強(qiáng)部件14。當(dāng)增強(qiáng)部件固定連接在輪緣12上時(shí)，增強(qiáng)部件14形成輪緣12的一部分。因此，自行車車輪10基本包括具有增強(qiáng)部件14的輪緣12、多個(gè)輻條16、充氣輪胎18和中心輪轂20。該輪胎18可以包括內(nèi)胎(未視出)和單獨(dú)輪胎，或者可以是無內(nèi)胎輪胎，如后面更詳細(xì)所述。
在所示實(shí)施例中，輻條16是使輪轂20與輪緣12連接的徑向輻條。還有，在所示實(shí)施例中，輪轂20是前輪轂(即輪轂20并不包括一個(gè)或多個(gè)鏈輪)，它采用16根徑向輻條16，這16根輻條16在等間距周向位置處與輪緣12連接，如圖1所示。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，自行車車輪10可以使用變化形式的輪緣和/或輪轂，以便適應(yīng)不同輻條結(jié)構(gòu)(例如全部切向輻條、一些切向輻條和一些徑向輻條等)。本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，根據(jù)需要，自行車車輪10可以使用變化形式的輪緣和/或輪轂，以便適應(yīng)一個(gè)或多個(gè)鏈輪。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，當(dāng)需要時(shí)，自行車車輪10可以使用變化形式的輪緣和/或輪轂，以便適應(yīng)更少或更多輻條16。在任何情況下，輻條16優(yōu)選是以周向間開結(jié)構(gòu)與環(huán)形輪緣12連接。
輪緣12是設(shè)計(jì)成繞中心軸線X旋轉(zhuǎn)的環(huán)形部件。該輪緣12由基本剛性材料構(gòu)成，這些材料例如為本領(lǐng)域公知的材料。例如，輪緣12可以由任意合適的金屬材料如電鍍鋼、不銹鋼、鋁、鎂或鈦構(gòu)成，也可以由其它非金屬材料例如碳纖維化合物構(gòu)成。優(yōu)選是，輪緣12由鋁構(gòu)成。輪緣12的結(jié)構(gòu)將在下面更詳細(xì)介紹。
參考圖1-10，當(dāng)在側(cè)視圖(圖1和2)中看時(shí)，輪緣12為基本圓形。輪緣12基本包括外部環(huán)形部分24；內(nèi)部環(huán)形部分26，該內(nèi)部環(huán)形部分26有多個(gè)安裝開口28；以及多個(gè)增強(qiáng)部件14，這些增強(qiáng)部件14在安裝開口28處與內(nèi)部環(huán)形部分26連接，以便增強(qiáng)輪緣12。外部環(huán)形部分24為輪胎安裝部分，而內(nèi)部環(huán)形部分26為輻條安裝部分?；旧希獠凯h(huán)形部分24和內(nèi)部環(huán)形部分26形成為使得輪緣12有均勻截面形狀，如圖4、6和8-10所示，除了在形成輪緣12中的各個(gè)開口處缺少材料，如本文所述。
內(nèi)部環(huán)形部分26與外部環(huán)形部分24牢固連接，以便形成環(huán)形空心區(qū)域A，最好如圖8-10所示。優(yōu)選是，內(nèi)部環(huán)形部分26具有U形橫截面，同時(shí)U形內(nèi)部環(huán)形部分26的端部與外部環(huán)形部分24的相對(duì)軸向側(cè)邊連接，以便形成環(huán)形空心區(qū)域A。外部環(huán)形部分24也有基本U形截面，同時(shí)該基本U形外部環(huán)形部分的自由端設(shè)計(jì)成保持輪胎18。
優(yōu)選是，外部環(huán)形部分24與內(nèi)部環(huán)形部分26以相對(duì)普通的方式成一體形成為單件整體鋁部件，以便以相對(duì)普通的方式繞輪緣12的外部環(huán)形部分24和內(nèi)部環(huán)形部分26的整個(gè)外周形成恒定截面形狀。例如，外部和內(nèi)部環(huán)形部分24和26可以通過這樣構(gòu)成，即首先擠出具有如圖8-10中所示截面形狀的一段鋁材，然后使該段鋁材彎成圓形，然后再將該段鋁材的端部固定(即焊接)在一起。在將該段鋁材的自由端焊接起來之前或之后，可以以普通方式?jīng)_出或鉆出安裝開口28。
優(yōu)選是，增強(qiáng)部件14通過鑄造、機(jī)械加工和/或其它任意合適制造技術(shù)而形成為與外部環(huán)形部分24和內(nèi)部環(huán)形部分26分開的鋁部件，以便形成如圖10所示的初始形狀，然后將它們彎成(即變形成)如其余圖中所示的合適最終形狀。也可選擇，增強(qiáng)部件14通過鑄造、機(jī)械加工和/或其它任意合適制造技術(shù)而一開始就形成為最終形狀。
在各個(gè)情況下，增強(qiáng)部件14再與輪緣12的內(nèi)部環(huán)形部分26固定連接。優(yōu)選是，增強(qiáng)部件14通過硬釬焊或釬焊而與輪緣12的內(nèi)部環(huán)形部分26固定連接，以便增強(qiáng)該輪緣12，如后面更詳細(xì)所述。外部和內(nèi)部環(huán)形部分24和26分別有相對(duì)于中心平面P對(duì)稱的截面形狀，該中心平面P垂直于車輪10的中心軸線X。不過，輪緣并不完全(即并不精確或完美)相對(duì)于中心平面P對(duì)稱，因?yàn)椴贾糜性鰪?qiáng)部件14，如后面更詳細(xì)所述。因此，當(dāng)增強(qiáng)部件14與輪緣12連接時(shí)，該輪緣12優(yōu)選是有相對(duì)于車輪10的中心平面P基本對(duì)稱的形狀。換句話說，在使增強(qiáng)部件14與內(nèi)部環(huán)形部分26固定連接之前，輪緣12對(duì)稱。
還是參考圖1-10，外部環(huán)形部分24基本包括一對(duì)環(huán)形側(cè)邊區(qū)域或輪胎支承區(qū)域30以及環(huán)形外部橋接或連接區(qū)域32。環(huán)形連接區(qū)域32在環(huán)形側(cè)邊區(qū)域30之間延伸，以便形成基本U形輪胎安裝凹口，如剖面圖所示，最好如圖4、6和8-10所示。環(huán)形側(cè)邊區(qū)域30為環(huán)形板形部件，優(yōu)選是該環(huán)形側(cè)邊區(qū)域30的厚度在大約1.1至大約1.4毫米之間，它以普通方式形成一對(duì)環(huán)形輪胎支承表面和一對(duì)環(huán)形制動(dòng)表面。
環(huán)形側(cè)邊區(qū)域30的輪胎支承表面是相互朝著中心平面P的、環(huán)形相對(duì)的環(huán)形平表面。輪胎支承表面有環(huán)形肋R，該環(huán)形肋R以普通方式形成于輪胎支承表面的自由端，以便保持輪胎18的胎邊。環(huán)形肋R彼此相對(duì)軸向凸出。環(huán)形側(cè)邊區(qū)域30的環(huán)形制動(dòng)表面是從中心平面P朝外的、環(huán)形相對(duì)的環(huán)形平表面，以便與普通輪緣制動(dòng)器嚙合。環(huán)形側(cè)邊區(qū)域30的徑向內(nèi)端與內(nèi)部環(huán)形部分26固定連接。
環(huán)形連接區(qū)域32是具有大約0.9毫米的基本恒定厚度的管形部件。優(yōu)選是，該環(huán)形連接區(qū)域32具有變化的輪廓形狀，最好如圖8-10所示，以便幫助將無內(nèi)胎輪胎安裝在它上面。優(yōu)選是，環(huán)形連接區(qū)域32包括以普通方式形成于其中的單個(gè)閥孔34，用于與其中的閥36連接，如圖1和10所示。環(huán)形連接區(qū)域32在環(huán)形側(cè)邊區(qū)域30的內(nèi)端和外端之間的徑向位置處與該環(huán)形側(cè)邊區(qū)域30牢固連接。優(yōu)選是，連接區(qū)域32除了單個(gè)閥孔34之外沒有開口，這樣，輪胎18可以是無內(nèi)胎輪胎。
當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，輪胎18可以為有內(nèi)胎輪胎(未示出)，且閥孔34可以以普通方式安裝內(nèi)胎(未示出)的閥。因此，閥孔34和/或閥36可以以普通方式設(shè)計(jì)成用于無內(nèi)胎輪胎和/或以普通方式設(shè)計(jì)成用于有內(nèi)胎輪胎。在任何情況下，因?yàn)殚y36為普通閥，因此這里不再詳細(xì)介紹和/或說明該閥36。
還是參考圖1-10，內(nèi)部環(huán)形部分26為具有U形或V形截面形狀的彎曲管形部件。優(yōu)選是，該內(nèi)部環(huán)形部分26具有大約0.8毫米的恒定厚度。內(nèi)部環(huán)形部分26基本上包括一對(duì)環(huán)形傾斜區(qū)域40以及與該傾斜部分40牢固連接的內(nèi)部環(huán)形區(qū)域42。內(nèi)部環(huán)形部分26的環(huán)形傾斜區(qū)域40和內(nèi)部環(huán)形區(qū)域42以及外部環(huán)形部分24的環(huán)形側(cè)邊區(qū)域30和環(huán)形連接區(qū)域32優(yōu)選是一起成一體形成為與增強(qiáng)部件14分開的單個(gè)整體部件。
多個(gè)安裝開口28形成于內(nèi)部環(huán)形區(qū)域42中，并設(shè)計(jì)成通過增強(qiáng)部件14在其中安裝輻條16。傾斜區(qū)域40的外側(cè)徑向端與外部環(huán)形部分24的環(huán)形側(cè)邊區(qū)域30的內(nèi)側(cè)徑向端牢固連接。傾斜區(qū)域40的內(nèi)側(cè)徑向端與內(nèi)部環(huán)形區(qū)域42的外側(cè)徑向端牢固連接。優(yōu)選是，內(nèi)部環(huán)形區(qū)域42的安裝開口28為相同的圓形開口，其中，它們的中心軸線C沿中心平面P徑向延伸。優(yōu)選是，內(nèi)部環(huán)形區(qū)域42有繞輪緣12的整個(gè)圓周以彼此周向等間隔方式布置的16個(gè)安裝開口28。
優(yōu)選是，內(nèi)部環(huán)形部分42包括以普通方式形成于其中的單個(gè)閥開口44，用于與閥36連接，如圖1和10所示。優(yōu)選是，閥36設(shè)計(jì)成這樣，即如前所述輪胎18可以為無內(nèi)胎輪胎。不過，本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，輪胎18也可以為有內(nèi)胎輪胎(未示出)，且閥開口44將以普通方式安裝內(nèi)胎(未示出)的閥。因此，閥開口44和/或閥36可以以普通方式設(shè)計(jì)成用于無內(nèi)胎輪胎，和/或以普通方式設(shè)計(jì)成用于有內(nèi)胎輪胎。
內(nèi)部環(huán)形區(qū)域42與環(huán)形傾斜區(qū)域40一起確定了內(nèi)部環(huán)形部分26的環(huán)形彎曲內(nèi)表面46和外表面48。優(yōu)選是，增強(qiáng)部件14通過硬釬焊或釬焊而與外表面48牢固連接，這樣，增強(qiáng)部件14與內(nèi)部環(huán)形部分26的外表面48粘接。安裝開口28在內(nèi)部環(huán)形部分26的內(nèi)表面46和外表面48之間延伸。優(yōu)選是，安裝開口28彼此相等。而且，安裝開口28布置和設(shè)置成(即足夠?qū)?這樣，即增強(qiáng)部件14可以以交替傾斜方式布置在該安裝開口28內(nèi)，從而使輻條16伸向輪轂20的相對(duì)端。
下面將參考圖1-17更詳細(xì)地介紹增強(qiáng)部件14。如上所述，優(yōu)選是，增強(qiáng)部件14是相同部件，它們粘接在內(nèi)部環(huán)形部分26的外表面48上，以便將該增強(qiáng)部件14永久性固定在該外表面48上。優(yōu)選是，各增強(qiáng)部件14由重量輕的剛性金屬材料構(gòu)成為單件整體部件。特別是，優(yōu)選是各增強(qiáng)部件14由鋁構(gòu)成，如上所述。在任何情況下，增強(qiáng)部件優(yōu)選是由與外部和內(nèi)部環(huán)形部分24和26相同的材料構(gòu)成，并永久性粘接(例如通過硬釬焊或釬焊)在內(nèi)部環(huán)形部分26上，以便增強(qiáng)輪緣12。增強(qiáng)部件14在安裝開口28處有效增加內(nèi)部環(huán)形部分26的厚度，以便增強(qiáng)輪緣12的剛性。
換句話說，增強(qiáng)部件14優(yōu)選是利用硬釬焊或釬焊金屬(未示出)作為粘接劑而與內(nèi)部環(huán)形部分26粘接。當(dāng)增強(qiáng)部件14硬釬焊或釬焊在內(nèi)部環(huán)形部分26上時(shí)，使用與增強(qiáng)部件14和內(nèi)部環(huán)形部分26的材料不同的硬釬焊或釬焊金屬，如自行車領(lǐng)域公知。優(yōu)選是，硬釬焊或釬焊材料是熔點(diǎn)比增強(qiáng)部件14和內(nèi)部環(huán)形部分26的材料更低的金屬材料。例如，優(yōu)選是硬釬焊/釬焊金屬的熔點(diǎn)為大約300℃，以便安裝增強(qiáng)部件14。該溫度低于當(dāng)將兩個(gè)剛性金屬熔接在一起時(shí)焊接通常所需的溫度。
盡管通過金屬硬釬焊/釬焊粘接材料的硬釬焊或釬焊是用于本發(fā)明的輪緣12的優(yōu)選安裝方法，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，根據(jù)需要和/或合適時(shí)也可以采用其它粘接技術(shù)。例如，增強(qiáng)部件14可以通過粘接劑或粘合劑(例如不同于金屬)而粘接在內(nèi)部環(huán)形部分26上，而不是通過硬釬焊/釬焊材料。
在本實(shí)施例中，各增強(qiáng)部件14具有基本倒蘑菇形狀，最好如圖12-17所示。優(yōu)選是，所有增強(qiáng)部件14都彼此相同。因此，這里只詳細(xì)介紹和/或說明一個(gè)增強(qiáng)部件14。不過，優(yōu)選是增強(qiáng)部件14以交替方向交替安裝在安裝開口28中，從而使輻條16伸向輪轂20的合適端，最好如圖1、2、3和5所示。如上所述，增強(qiáng)部件14預(yù)形成如圖11所示形狀，具有扁平基座和垂直于該扁平基座的管形區(qū)域。該預(yù)形成的形狀再變形成具有彎曲基座區(qū)域和傾斜管形區(qū)域的合適最終形狀，如本文所述。
特別是，各增強(qiáng)部件14基本包括基座區(qū)域50；管形區(qū)域52，該管形區(qū)域52從該基座區(qū)域50上伸出；以及通孔54，該通孔54穿過基座區(qū)域50和管形區(qū)域52延伸，最好如圖12-17所示。輻條16的一端連接在該通孔54內(nèi)，以便使輪緣12與輪轂20連接，特別是，通孔54優(yōu)選為內(nèi)螺紋開口，以便使一個(gè)輻條16與它螺紋連接。因此，一個(gè)輻條16能夠通過各增強(qiáng)部件14而可調(diào)節(jié)、可釋放地與輪緣12連接。
特別是，基座區(qū)域50為沿細(xì)長板，優(yōu)選是有朝著輪緣的表面56a以及朝外的表面56b。當(dāng)在徑向剖面圖中看時(shí)，基座區(qū)域彎曲，最好如圖16和17所示。當(dāng)沿徑向方向看時(shí)，基座區(qū)域50優(yōu)選是有相對(duì)于中心縱向平面L和相對(duì)于中心橫向平面W都對(duì)稱的形狀，最好如圖12-17所示。基座區(qū)域50為基本橢圓形。朝著輪緣的表面56a是輪廓與內(nèi)部環(huán)形部分26的外表面48的輪廓相同的表面。朝外的表面56b的輪廓基本與該朝著輪緣的表面56a相同，除了該朝外的表面56b在基座區(qū)域50的外周處向著朝著輪緣的表面56a成楔形。
特別是，基座區(qū)域50優(yōu)選是包括楔形表面56c，該楔形表面56c環(huán)繞基座區(qū)域50的外周伸向外周邊緣表面56d(即基本徑向延伸的徑向部分)。優(yōu)選是，基座區(qū)域50的最大厚度為大約1.0毫米，它逐漸變小至大約0.3毫米的最小厚度，以便形成環(huán)形外周邊緣表面56d，最好如圖8、14和16所示。因此，楔形表面56c(即楔形部分)在它接近邊緣表面56d時(shí)減小大約0.7毫米。在任何情況下，外周邊緣表面56d由基座區(qū)域50的、朝著輪緣的表面56a和楔形表面56c來確定，并為大約0.3毫米厚(即，基座區(qū)域50的最大厚度的大約30％)。而且，當(dāng)增強(qiáng)部件14固定在內(nèi)部環(huán)形部分26上時(shí)，外周邊緣表面56d確定了在基座區(qū)域50和內(nèi)部環(huán)形部分26的外表面48之間的臺(tái)階。因此，基座區(qū)域50的厚度基本均勻，除了在基座區(qū)域50的外周處。
在將各增強(qiáng)部件14安裝在內(nèi)部環(huán)形部分26上的過程中，硬釬焊/釬焊金屬(未示出)熔化，以便將增強(qiáng)部件14的、朝著輪緣的表面56a粘接到內(nèi)部環(huán)形部分26的外表面48上。因此，在使硬釬焊/釬焊金屬熔化之后，非常薄的粘接層(未示出)使得增強(qiáng)部件14與內(nèi)部環(huán)形部分26固定連接在一起。
各增強(qiáng)部件14的管形區(qū)域52從基座區(qū)域50伸入一個(gè)安裝開口28內(nèi)。優(yōu)選是，當(dāng)安裝在一個(gè)安裝開口28中時(shí)，各增強(qiáng)部件14的管形區(qū)域52以交替方式相對(duì)于中心平面P和縱向平面L成大約6°角，從而使輻條16伸向輪轂20的合適端。因此，各增強(qiáng)部件14的管形區(qū)域52優(yōu)選是直徑T1(優(yōu)選是大約4.3毫米)稍微小于安裝開口28，以便使輻條16能夠交替傾斜布置，從而使增強(qiáng)部件14的管形區(qū)域52能夠交替傾斜布置。優(yōu)選是，安裝開口28的直徑T2為至少大約5.0毫米，以便使增強(qiáng)部件14的管形區(qū)域52交替傾斜。各增強(qiáng)部件14的管形區(qū)域52相對(duì)于徑向線Y成大約0°角，最好如圖3、5和7所示。輪緣12具有從旋轉(zhuǎn)軸線X通過增強(qiáng)部件14的中心向外延伸的多個(gè)徑向線Y。
不過，優(yōu)選是當(dāng)管形區(qū)域52裝入一個(gè)安裝開口28中時(shí)，基座區(qū)域50的相對(duì)軸向端布置在相同的徑向位置。因此，各增強(qiáng)部件14并不是相對(duì)于中心平面P完全或精確對(duì)稱，該中心平面P與增強(qiáng)部件14的中心縱向平面L重合，如圖8和12-17所示。換句話說，即使各增強(qiáng)部件14的基座區(qū)域50基本形成為相對(duì)于平面L和P對(duì)稱，增強(qiáng)部件14也并不相對(duì)于這些平面完全對(duì)稱，因?yàn)楣苄螀^(qū)域52傾斜布置。
當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，增強(qiáng)部件可以構(gòu)成為相對(duì)于縱向平面L完全對(duì)稱，當(dāng)安裝開口28、外表面48和朝著輪緣的表面56a構(gòu)成為使得整個(gè)增強(qiáng)部件將在安裝開口內(nèi)相對(duì)于輪緣的中心平面稍微成角度(即以交替方式稍微偏向中心平面的相對(duì)側(cè))，從而使輻條16伸向輪轂20的相對(duì)端。在該結(jié)構(gòu)中，輪緣的安裝開口將稍微更大。
最好如圖3、5、7、8、12和13所示，各增強(qiáng)部件14有第一交疊尺寸D1和第二交疊尺寸D2，對(duì)應(yīng)于增強(qiáng)部件14與內(nèi)部環(huán)形部分26交疊的最小量和最大量。第一和第二交疊尺寸D1和D2沿垂直于各安裝開口28的中心軸線C的方向進(jìn)行測量。特別是，第一和第二交疊尺寸D1和D2優(yōu)選是基本分別相對(duì)于輪緣12沿軸向方向和周向方向測量。因此，增強(qiáng)部件14與內(nèi)部環(huán)形部分26的實(shí)際交疊尺寸在第一和第二交疊尺寸D1和D2之間變化。該中心軸線C相對(duì)于管形區(qū)域52的中心成一定角度，最好如圖16和17所示。增強(qiáng)部件14與內(nèi)部環(huán)形部分26的該交疊布置有助于分散由輻條16作用在輪緣12上的應(yīng)力。
各安裝開口28有最大橫向尺寸T2。優(yōu)選是，第一交疊尺寸D1大于該最大橫向尺寸T的一半，而優(yōu)選是第二交疊尺寸D2大于該最大橫向尺寸或直徑T2。在任何情況下，第二交疊尺寸D2至少大于該最大橫向尺寸T2的一半。
下面參考圖1、2、8和18-21更詳細(xì)地介紹輻條16和輪轂20。優(yōu)選是輻條16彼此相同。各輻條16基本包括外端部分60、中心或中間部分62、內(nèi)端部分64和輻條螺帽66。優(yōu)選是，各輻條16的外端部分60、中心部分62和內(nèi)端部分64一起成一體形成為單件整體部件。輻條螺帽66優(yōu)選是形成為單獨(dú)部件。
各輻條16的外端60具有外螺紋，以便與一個(gè)增強(qiáng)部件14的一個(gè)螺紋通孔54嚙合，同時(shí)各輻條16的內(nèi)端部分64優(yōu)選是有外螺紋，一個(gè)輻條螺帽66與該外螺紋進(jìn)行螺紋連接。各輻條的外端還有正方形區(qū)域，用于旋轉(zhuǎn)輻條16。通過以相對(duì)普通方式使輻條螺帽66和/或輻條16旋轉(zhuǎn)，從而使輻條16在拉伸狀態(tài)下布置于輪轂20和輪緣12之間。優(yōu)選是，輻條16是普通的線輻條。因此，除了與本發(fā)明的輪緣12相關(guān)的部分，這里將不再詳細(xì)介紹和/或說明該輻條16。
下面將參考圖18-21更詳細(xì)地介紹輻條16與輪轂20的連接。除了后面所述之外，輻條16與輪轂20的連接基本與美國專利No.6431658中公開的連接相同。特別是，輪轂20相對(duì)于美國專利No.6431658中所述的前輪轂稍微不同，它設(shè)計(jì)成用于具有周向等間隔的輻條安裝點(diǎn)的輪緣12。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道，本發(fā)明的輪緣12可以與包括后鏈輪的變化形式輪轂連接，即該輪轂與美國專利No.6431658中所述的后輪轂相同，但是改變成適應(yīng)這里所述的周向等間距輻條安裝結(jié)構(gòu)。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，具有增強(qiáng)部件14的輪緣12可以變化，以便適應(yīng)該輻條安裝結(jié)構(gòu)或者其它所需和/或合適的輻條安裝結(jié)構(gòu)。
下面將參考圖18-21介紹輻條16和輪緣12與輪轂20的連接。輪轂20基本包括管形輪轂本體部分84、第一和第二軸承組件85a和85b以及通過該軸承組件85a和85b可旋轉(zhuǎn)地支承在管形本體部分84中的輪轂軸86。輪轂20的部件相對(duì)普通。因此，這里將不再詳細(xì)介紹或說明輪轂20的部件。
管形本體部分84有管形中心部分87和一對(duì)管形安裝部分88a和88b，該對(duì)管形安裝部分88a和88b在中心部分87的相對(duì)端，用于將輻條16安裝在它們上面。各管形安裝部分88a和88b具有多個(gè)輻條開口89a和89b，用于分別在其中與輻條16連接。優(yōu)選是，各安裝部分88a和88b中分別形成有8個(gè)輻條開口89a和89b。
優(yōu)選是，第二安裝部分88b為第一安裝部分88a的偏移鏡像圖像。因此，優(yōu)選是輻條開口89b相對(duì)于輻條開口89a周向偏移，從而使輻條16的外端部分64在輪緣12上彼此周向等間距。管形安裝部分88a和88b通過輻條螺帽66來支承在輻條開口89a和89b中的輻條16。
第二實(shí)施例下面將參考圖22-28介紹本發(fā)明第二優(yōu)選實(shí)施例的自行車車輪210。該自行車車輪210與第一實(shí)施例的自行車車輪100類似，除了該自行車車輪210是自行車后輪，設(shè)計(jì)成裝鏈輪(未示出)，且該車輪210使用20根輻條16。特別是，自行車車輪210采用了變化形式的輪緣212，該輪緣212具有粘接在它上面的、變化形式的增強(qiáng)部件214a、214b和214c；20根輻條16，這些輻條16布置成變化的輻條布置方式；以及變化形式的輪轂220。
第二實(shí)施例與第一實(shí)施例基本相同。因此，這里并不詳細(xì)介紹和/或說明該第二實(shí)施例。而是，本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，除了這里所示和所述之外，第一實(shí)施例的介紹和說明也用于該第二實(shí)施例。而且，本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，第二實(shí)施例的、與第一實(shí)施例的部件相同或基本相同的部件將采用相同的參考標(biāo)號(hào)。為了簡明，將省略對(duì)這些相同部件的說明。
輪緣212基本包括外部環(huán)形部分224和內(nèi)部環(huán)形部分226，同時(shí)增強(qiáng)部件214a、214b和214c在形成于該輪緣中的多個(gè)安裝開口228處與該輪緣連接。外部環(huán)形部分224與第一實(shí)施例的外部環(huán)形部分24相同。內(nèi)部環(huán)形部分226與第一實(shí)施例的內(nèi)部環(huán)形部分26相同，除了該內(nèi)部環(huán)形部分226包括20個(gè)周向等間隔的安裝開口以及總共20個(gè)增強(qiáng)部件214a、214b和214c。各安裝開口228的尺寸和形狀與第一實(shí)施例的安裝開口28相同。因此，安裝開口228與第一實(shí)施例的安裝開口28相同，除了該安裝開口228沿周向更緊密，以便容納更多的輻條16。
增強(qiáng)部件214a、214b和214c都與第一實(shí)施例的增強(qiáng)部件14相同，除了增強(qiáng)部件214a、214b和214c設(shè)置成容納從變化形式的輪轂220伸出的徑向和切向輻條。特別是，增強(qiáng)部件214a設(shè)計(jì)成安裝徑向輻條16，增強(qiáng)部件214b設(shè)計(jì)成安裝第一切向輻條16，而增強(qiáng)部件214c設(shè)計(jì)成安裝第二切向輻條16。特別是，增強(qiáng)部件214a、214b和214c分別具有成一定角度的管形區(qū)域252a、252b和252c，以便適應(yīng)輪轂220的輻條安裝結(jié)構(gòu)(即，10根徑向輻條16和10根切向輻條16以交替方式布置)。輪轂220將在后面更詳細(xì)介紹。
特別是，輪緣212包括10個(gè)增強(qiáng)部件214a、5個(gè)增強(qiáng)部件214b和5個(gè)增強(qiáng)部件214c。增強(qiáng)部件214b和214c以交替錯(cuò)開的方式繞輪緣212的圓周布置在增強(qiáng)部件214a之間(即214a、214b、214a、214c、214a、214b等等)。增強(qiáng)部件214a設(shè)計(jì)成以與第一實(shí)施例相同的方式安裝徑向輻條16，而增強(qiáng)部件214b和214c設(shè)計(jì)成分別以相對(duì)普通方向來安裝第一和第二切向輻條16，如后面參考輪轂220所述。
增強(qiáng)部件214a彼此相同。特別是，各增強(qiáng)部件214a的管形區(qū)域252a相對(duì)于徑向線Y成0°角(圖23)，并相對(duì)于中心平面P成4°角(圖24)。輪緣212有多個(gè)徑向線Y，這些徑向線Y以與第一實(shí)施例類似的方式通過增強(qiáng)部件214a、214b和214c的中心而從旋轉(zhuǎn)軸線X向外延伸。增強(qiáng)部件214b也彼此相同。增強(qiáng)部件214b設(shè)計(jì)成安裝第一切向輻條16。特別是，各增強(qiáng)部件214b的管形區(qū)域252b優(yōu)選是相對(duì)于徑向線Y成5°角(圖25)，并相對(duì)于中心平面P成5°角(圖26)。增強(qiáng)部件214c也彼此相同。增強(qiáng)部件214c設(shè)計(jì)成安裝第二切向輻條16。特別是，各增強(qiáng)部件214c的管形區(qū)域252c優(yōu)選是相對(duì)于徑向線Y成5°角(圖27)，并相對(duì)于中心平面P成6°角(圖28)。當(dāng)沿軸向方向看時(shí)，管形區(qū)域252b和252c相對(duì)于徑向線Y以相反方向傾斜，如圖25-27所示。
如上所述，自行車車輪210設(shè)計(jì)為自行車后輪。因此，車輪210優(yōu)選是包括與中心輪轂220的一端相連的自由輪222。該自由輪222以普通方式與該中心輪轂220連接。因此，這里并不對(duì)該自由輪222進(jìn)行詳細(xì)介紹和/或說明。優(yōu)選是，自行車車輪210利用圖22中所示的輻條布置方式，以便容納自由輪222。本發(fā)明的車輪210的中心輪轂220和自由輪222相對(duì)普通，除了這里所示和所述。因此，這里并不對(duì)該中心輪轂220進(jìn)行詳細(xì)介紹和/說明。而是，由授予Shimano Inc的美國專利No.6431658可以基本了解該中心輪轂220。
特別是，本發(fā)明的中心輪轂220與在美國專利No.6431658中所述的輪轂類似，除了本發(fā)明的中心輪轂220采用在輪轂212上周向等間隔分開的更多輻條(即20根輻條)，且本發(fā)明的徑向輻條16安裝在靠近自由輪222的中心輪轂220上。
特別是，本發(fā)明的中心輪轂220與Shimano的車輪型號(hào)WH-M535和WH-R535所用的輪轂類似，除了本發(fā)明的中心輪轂220設(shè)計(jì)成使20根輻條與它連接，這些輻條繞輪緣212周向等間隔分開。Shimano的車輪型號(hào)WH-M535和WH-R535設(shè)計(jì)成使16根輻條與它連接，這些輻條成對(duì)地布置在輪緣212上。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，本發(fā)明的車輪210的中心輪轂220具有管形輻條安裝部分(靠近自由輪222)，該管形輻條安裝部分有10個(gè)狹槽，用于在其中與10根輻條16連接；以及5個(gè)輻條安裝凸起(在自由輪222的相對(duì)端)，各輻條安裝凸起設(shè)計(jì)成使一個(gè)第一切向輻條16和一個(gè)第二切向輻條16通過輻條螺帽66而與它連接。輻條16可以彼此相同。不過，當(dāng)需要時(shí)某些輻條16可以更長，以便優(yōu)化中心輪轂220的使用。
本領(lǐng)域技術(shù)人員由本說明書可知，中心輪轂220的該輻條安裝凸起和管形輻條安裝部分的狹槽可以彼此相對(duì)布置，這樣，輻條16在周向等間隔的位置與輪緣212連接。在任何情況下，本發(fā)明的車輪210的輪轂220的準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)并不重要，只要輻條16能夠通過輻條螺帽66在本文所述的方位(斜度)與它連接。
在本文中所使用的以下方向術(shù)語“徑向、軸向、周圍、周向”以及其它類似的方向術(shù)語都指裝備有本發(fā)明的自行車的這些方向。因此，這些術(shù)語在用于說明本發(fā)明時(shí)應(yīng)當(dāng)解釋為相對(duì)于裝備有本發(fā)明的自行車。
本文中所術(shù)語的程度術(shù)語例如“基本”、“大約”和“近似”的意思是變化項(xiàng)的合適偏離量不會(huì)使最后結(jié)果產(chǎn)生明顯變化。這些術(shù)語應(yīng)當(dāng)解釋為包括變化項(xiàng)的至少+-10％偏離量，只要該偏離量不會(huì)否定變量詞的意思。
盡管已經(jīng)選擇特定實(shí)施例來介紹了本發(fā)明，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)知道，在不脫離由附加權(quán)利要求確定的本發(fā)明的范圍的情況下可以進(jìn)行各種變化和改變。而且，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的前述說明只是用于舉例說明，并不是為了對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限定，本發(fā)明由附加權(quán)利要求和它們的等效物限定。
權(quán)利要求
1.一種自行車輪緣，包括環(huán)形輪胎安裝部分，該輪胎安裝部分上面安裝有輪胎；環(huán)形輻條安裝部分，該環(huán)形輻條安裝部分與輪胎安裝部分牢固連接，該輻條安裝部分包括多個(gè)周向間隔開的安裝開口，且各安裝開口有穿過其延伸的中心軸線；以及多個(gè)增強(qiáng)部件，這些增強(qiáng)部件在該安裝開口處牢固連接在輻條安裝部分上，以便有效增大輪緣的輻條安裝部分的、在安裝開口處的厚度，各個(gè)增強(qiáng)部件都粘接在輻條安裝部分上，且各增強(qiáng)部件有基座區(qū)域，該基座區(qū)域包括朝著輪緣的表面，該朝著輪緣的表面與輪緣的輻條安裝部分的外表面接觸；朝外的表面，該朝外的表面對(duì)著的方向與朝著輪緣的表面相反；以及通孔，該通孔與安裝開口對(duì)齊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車輪緣，其中各增強(qiáng)部件通過熔融金屬進(jìn)行粘接，以便在輪緣的輻條安裝部分的外表面和基座區(qū)域之間形成粘接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行車輪緣，其中在輪緣的輻條安裝部分的外表面和各基座區(qū)域之間的粘接通過釬焊形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自行車輪緣，其中各增強(qiáng)部件包括管形區(qū)域，該管形區(qū)域穿過輻條安裝部分的一個(gè)安裝開口而從基座區(qū)域上伸出。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的自行車輪緣，其中各管形區(qū)域有形成于其中的內(nèi)螺紋。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自行車輪緣，其中各增強(qiáng)部件有由基座區(qū)域確定的環(huán)形周圍邊緣，該環(huán)形周圍邊緣確定了在基座區(qū)域和輻條安裝部分的外表面之間的臺(tái)階。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的自行車輪緣，其中增強(qiáng)部件的環(huán)形周圍邊緣包括楔形部分和徑向部分。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車輪緣，其中各增強(qiáng)部件有由基座區(qū)域確定的環(huán)形周圍邊緣，該環(huán)形周圍邊緣確定了在基座區(qū)域和輻條安裝部分的外表面之間的臺(tái)階。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自行車輪緣，其中增強(qiáng)部件的環(huán)形周圍邊緣包括楔形部分和徑向部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的自行車輪緣，其中各增強(qiáng)部件包括管形區(qū)域，該管形區(qū)域穿過輻條安裝部分的一個(gè)安裝開口而從基座區(qū)域上伸出。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的自行車輪緣，其中各管形區(qū)域有形成于其中的內(nèi)螺紋。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車輪緣，其中各增強(qiáng)部件的、朝著輪緣的表面有沿輪緣的軸向方向的U行輪廓，以便與輻條安裝部分的外表面的外輪廓匹配。
13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的自行車輪緣，其中各增強(qiáng)部件有由基座區(qū)域確定的環(huán)形周圍邊緣，該環(huán)形周圍邊緣確定了在基座區(qū)域和輻條安裝部分的外表面之間的臺(tái)階。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車輪緣，其中各增強(qiáng)部件成一體形成為單件整體部件。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車輪緣，其中安裝開口形成于內(nèi)部環(huán)形區(qū)域中，這樣，安裝開口的中心軸線基本沿輪緣的徑向方向延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車輪緣，其中輪胎安裝部分包括環(huán)形橋接區(qū)域，該環(huán)形橋接區(qū)域在一對(duì)環(huán)形輪胎支承區(qū)域之間延伸，以便形成基本U形截面形狀，輻條安裝部分與該輪胎安裝部分牢固連接，以便形成在它們之間的環(huán)形空心區(qū)域。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的自行車輪緣，其中環(huán)形橋接區(qū)域除了形成于其中的單個(gè)閥孔之外沒有其它開口。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的自行車輪緣，其中各增強(qiáng)部件包括管形區(qū)域，該管形區(qū)域穿過輻條安裝部分的一個(gè)安裝開口而從基座區(qū)域上伸出。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的自行車輪緣，其中各管形區(qū)域有形成于其中的內(nèi)螺紋。
20.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車輪緣，其中各增強(qiáng)部件在從外周邊緣向相應(yīng)一個(gè)安裝開口進(jìn)行測量時(shí)有與環(huán)形輻條安裝部分交疊的最大交疊尺寸，該最大交疊尺寸至少為安裝開口的最大橫向尺寸的一半。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種自行車輪緣，該自行車輪緣包括輪胎安裝部分、輻條安裝部分以及多個(gè)增強(qiáng)部件。該輪胎安裝部分用于在上面安裝輪胎。該輻條安裝部分包括多個(gè)周向間隔開的安裝開口。增強(qiáng)部件在該安裝開口處牢固連接在輻條安裝部分的外表面上，以便有效增大輪緣的輻條安裝部分的、在安裝開口處的厚度。各個(gè)增強(qiáng)部件都粘接在輻條安裝部分上。通孔與安裝開口對(duì)齊。
文檔編號(hào)B60B21/00GK1603144SQ200410032508
公開日2005年4月6日 申請(qǐng)日期2004年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月7日
發(fā)明者岡島伸平 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野