CN101348054A - 自行车轮圈 - Google Patents

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Abstract

提供一种自行车轮圈，该自行车轮圈基本包括：环形内壁，该环形内壁有多个辐条安装开口；外部环形壁，该外部环形壁在环形侧壁之间延伸；以及一对环形侧壁，该对环形侧壁与环形内壁连接，其中，各环形侧壁包括外部部分和内部部分，该外部部分优选有环形制动表面。而且，本发明的自行车轮圈包括在该外部部分和内部部分之间的中间增强区域，该中间增强区域包括靠近环形制动表面的底切部分，外部部分具有厚度t1，内部部分具有厚度t2，中间增强区域具有厚度t3，其中，厚度t3小于厚度t1并大于厚度t2，和/或外部环形壁有增厚的中心部分和位于该中心部分侧部的侧部部分，其中，该中心部分和侧部部分形成凹形的第一连续弯曲表面。

Description

自行车轮圈
技术领域
本发明总体上涉及一种自行车轮圈。更具体地说，本发明涉及一种具有减轻的重量的增强的自行车轮圈，优选是涉及一种增强的自行车轮圈，它具有减轻的重量，而且通过布置在辐条安装开口周围的增强树脂材料而被增强。
背景技术
一直在重新设计自行车车轮，以便有坚固、重量轻和更符合空气动力学的设计并使得制造和装配简单。已经有多种不同类型的自行车车轮，它们目前可在市场上购得。大部分自行车车轮有轮毂、多个辐条和环形轮圈。轮毂安装在自行车车架的一部分上用于相对旋转。辐条的内侧端与轮毂连接，并从轮毂向外延伸。环形轮圈与辐条的外侧端连接，并有用于在上面支承充气轮胎的外部部分。
迄今为止，已经进行了多种努力来产生重量轻且足够坚固的轮圈。不过，这两个特征并不容易同时获得。例如，当轮圈的环形侧壁的厚度减小以便使重量轻时，环形侧壁的外部部分可能由于来自轮胎内胎的力而弯曲。
而且，已经发展了多种使用直辐条的自行车车轮。这些直辐条非常坚固，允许在辐条上使用更高压力。不过，当直辐条上的拉伸力非常高时，需要更坚固的轮圈，特别是，需要一种在辐条安装开口周围具有增加的强度的轮圈。
因此，本领域技术人员显然知道，需要一种改进的增强轮圈。本发明解决了本领域的该要求以及其它要求，本领域技术人员通过本说明书可以清楚本发明。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种用于自行车车轮的轮圈，它较坚固且重量较轻。
前述目的基本上可以通过提供一种自行车轮圈来实现，该自行车轮圈基本包括：环形内壁，该环形内壁有多个辐条安装开口；以及一对环形侧壁，该对环形侧壁与环形内壁连接，各环形侧壁包括具有环形制动表面的外部部分、内部部分以及在该外部部分和内部部分之间的中间增强区域，该中间增强区域包括靠近环形制动表面的底切部分，外部部分具有厚度t1，内部部分具有厚度t2，中间增强区域具有厚度t3，其中，厚度t3小于厚度t1并大于厚度t2。而且，还提供了在环形侧壁之间延伸的外部环形壁。
前述目的还可以基本通过提供一种自行车轮圈来实现，该自行车轮圈基本包括：环形内壁，该环形内壁有多个辐条安装开口；一对环形侧壁，该对环形侧壁与环形内壁连接；以及外部环形壁，该外部环形壁在环形侧壁之间延伸，该外部环形壁包括增厚的中心部分和位于该中心部分侧部的侧部部分，其中，该中心部分和侧部部分形成凹形的第一连续弯曲表面。
因此，前述目的可以基本通过提供一种自行车轮圈来实现，该自行车轮圈包括：环形内壁，该环形内壁有多个辐条安装开口；外部环形壁，该外部环形壁在环形侧壁之间延伸；以及一对环形侧壁，该对环形侧壁与环形内壁连接，其中，各环形侧壁包括外部部分和内部部分，该外部部分优选有环形制动表面。而且，本发明的自行车轮圈包括在该外部部分和内部部分之间的中间增强区域，该中间增强区域包括靠近环形制动表面的底切部分，外部部分具有厚度t1，内部部分具有厚度t2，中间增强区域具有厚度t3，其中，厚度t3小于厚度t1并大于厚度t2，和/或外部环形壁有增厚的中心部分和位于该中心部分侧部的侧部部分，其中，该中心部分和侧部部分形成凹形的第一连续弯曲表面。
根据优选实施例，一个或多个以下特征可以用于前述自行车轮圈。这些特征可以以任意方式合适组合。
在一优选实施例中，底切部分在环形制动表面附近有凹形形状。
在一优选实施例中，中间增强区域的、与底切部分相对的表面具有凸形形状。
在一优选实施例中，底切部分有一定深度，其中，该深度基本通过内部(侧部)部分和内部环形壁而从一个底切部分延伸至另一个底切部分。
在一优选实施例中，底切部分设置和布置成用于接收一增强部件。
在一优选实施例中，外部环形壁包括增厚的中心部分和位于该中心部分侧部的侧部部分，其中，该中心部分和侧部部分形成凹形的第一连续弯曲表面。
在一优选实施例中，外部环形壁的厚度从侧部部分的侧端区域朝着中心部分连续增加。
在一优选实施例中，中心部分和侧部部分形成第二连续弯曲表面。
在一优选实施例中，第二表面为凸形。
而且，提供了一种包括本发明的自行车轮圈和环形增强部件的组件，其中，环形增强部件通过内部(侧部)部分和环形内壁而从一个底切部分延伸至另一个底切部分。
在一优选实施例中，环形增强部件包括具有多个辐条开口的内部部件和一对侧部部件，其中，内部部件的厚度变化，以便包括在环形内壁的辐条安装开口周围覆盖辐条安装区域的多个(更)厚辐条安装部以及布置在相邻辐条安装部分之间的多个(更)薄中间部。
在一优选实施例中，从侧部部件至环形制动表面的过渡部分平稳，特别是平滑。
在一优选实施例中，环形增强部件粘接在自行车轮圈上。
通过下面的详细说明，本领域技术人员将清楚本发明的这些和其它目的、特征、方面和优点，该详细说明结合附图介绍了本发明的优选实施例。
附图说明
下面参考附图，该附图形成原始公开的一部分：
图1是本发明第一实施例的前车轮的轮圈的放大剖视图；
图2是本发明第二实施例的前车轮的轮圈的放大剖视图。
具体实施方式
下面将参考附图介绍本发明的选择实施例。本领域技术人员由该说明书可以知道，下面对本发明实施例的说明只是用于举例说明，而不是为了限制本发明，因为本发明由附后的权利要求和它们的等效物来确定。
图1表示了本发明第一实施例的前车轮的轮圈1的放大剖视图。尽管这里只表示了前车轮的轮圈1，但是本发明可以以相同方式用于前车轮和后车轮。轮圈1由基本刚性材料构成，例如本领域技术人员公知的那些材料。例如，轮圈1可以由任意合适的金属材料构成，例如铝、镁或钛。
轮圈1基本包括：外部环形壁5，该外部环形壁5用于在它上面安装具有内胎的轮胎(或无内胎轮胎)；一对环形侧壁2；以及内部环形壁3，该内部环形壁3连接两个环形侧壁2，其中，多个辐条安装开口7a形成于内部环形壁3中。外部环形壁5在环形侧壁2之间延伸。
各环形侧壁2在它的(侧)外部部分2a处形成环形制动表面2b，以便与普通轮圈制动器接合，且环形肋2c形成于它的(外侧)自由端处，以便以普通方式保持轮胎的胎边。各环形侧壁2的内部部分2d分别与内部环形壁3连接。环形侧壁2的外部部分2a具有厚度t1，环形侧壁2的内部部分2d具有减小的厚度t2，该厚度t2小于t1，以便减轻轮圈1的重量。在环形侧壁2的外部部分2a和内部部分2d之间有中间增强区域2e，该中间增强区域2e在它的中点处具有厚度t3。在环形制动表面2b的下面，中间增强区域2e有底切部分2f，该底切部分2f优选具有凹形形状。另一方面，基本与底切部分2f相对的表面2g具有凸形形状。在图1所示的优选实施例中，t1为1.7mm，t2为0.6mm，而t3为1.2mm。因此，厚度t3小于厚度t1，并大于厚度t2。
当轮胎(未示出)的内胎膨胀时，环形侧壁2的外部部分2a受到用于使外部部分2a沿侧向弯曲的力F。该中间增强区域2e有效防止外部部分2a由于来自内胎的力F而弯曲。
底切部分2f有深度D。该深度D基本通过内部(侧部)部分2d和内部环形壁3而从一个底切部分2f延伸至另一底切部分2f。该深度D提供了用于接收增强部件的环形凹口。这样，底切部分2f设置和布置成用于接收增强部件。
优选是，外部环形壁5具有厚度为T1的增厚的中心部分5a和一对具有减小的厚度T2(用于减轻重量)的侧部部分5b。T2小于T1。在图1所示的优选实施例中，T1为1.0mm，T2为0.8mm。中心部分5a相对于中心轮圈轴线(未示出)具有更小半径(与侧部部分5b比较)，并以连续方式与该侧部部分5b连接。外部环形壁5的厚度从侧部部分5b的侧端区域5c朝着中心部分5a连续增加。因此，在中心部分5a和侧部部分5b之间没有明显的边界线。中心部分5a和侧部部分5b形成第一连续(逐渐)弯曲表面6a。第一弯曲表面6a为凹形。而且，中心部分5a和侧部部分5b形成第二连续(逐渐)弯曲表面6b。第二表面6b为凸形。第一弯曲表面6a朝着自行车轮胎(未示出)，第二弯曲表面6b朝着自行车轮毂(未示出)。第一和第二弯曲表面6a和6b基本延伸至外部部分2a。因为第一弯曲表面6a设置为用于接收内胎，因此最优选是连续(逐渐)弯曲凹形表面，且上面没有陡峭的台阶。另一方面，第二表面6b可以包含台阶，以便形成增厚的中心部分5a。
图2表示了本发明第二实施例的前车轮的轮圈1′的放大剖视图。尽管这里只表示了前车轮的轮圈1′，但是本发明也可以以相同方式用于前车轮和后车轮。轮圈1′由基本刚性材料构成，例如本领域公知的那些材料。例如，轮圈1′可以由任意合适金属材料构成，例如铝、镁或钛。
轮圈1′的大部分与第一实施例相同，只不过附加环形增强部件8安装在内部环形壁3和环形侧壁2的外部。因此，相同参考标号用于相同部件/部分。
如图2中所示，辐条安装开口7a布置在内部环形壁3上，用于接收辐条接头(未示出)。附加增强部件8由树脂制成，并包括具有多个辐条开口7b的内部部件42和与该内部部件42连接的一对侧部部件41。辐条开口7b优选是布置成与辐条安装开口7a一致。增强部件8安装(优选是粘接)在内部环形壁3和环形侧壁2(优选是内部部分2d)的外部，这样，增强树脂部件从环形侧壁2之一(优选是内部部分2d)经过内部环形壁3连续延伸至另一个环形侧壁2(优选是内部部分2d)，以便覆盖环形侧壁2(优选是内部部分2d)的外表面区域和内部环形壁3的在辐条安装开口7a周围的外表面区域。优选是，增强部件8通过内部(侧部)部分2d和内部环形壁3而从一个底切部分2f延伸至另一个底切部分2f。增强部件8由底切部分2f(由深度D形成的凹口)接收，这样，从侧部部件41至环形制动表面2b的过渡部分45平稳，优选是光滑。
当增强部件8施加在轮圈1′的金属主体部分上时，内部环形壁3在辐条安装开口7a处的厚度增加，增加的量是由多个(更)厚辐条安装部42a形成的第一量，内部环形壁3在相邻的辐条安装部分42a对之间的中间区域中的厚度增加，增加的量是由多个(更)薄中间部42b(该中间部42b布置在相邻的辐条安装部分42a对之间)形成的第二较小量。
因此，增强部件8的内部部件42的厚度变化，以便包括多个更厚的辐条安装部42a和多个更薄的中间部42b。在图2中，在虚线上面的部分表示更薄的中间部42b，而在虚线下面的部分表示更厚的辐条安装部42a。该更厚辐条安装部42a覆盖在环形内壁3中的辐条安装开口7a周围的辐条安装区域。该更薄中间部42b布置在相邻的更厚辐条安装部42a之间。
增强部件8由多个树脂板形成，这些树脂板固定在环形侧壁2的、在环形制动表面2b下面的外表面区域上以及内部环形壁3的外表面区域上。优选是，树脂板为纤维增强的树脂/塑料板，该板包括环氧树脂，并有一个或多个碳纤维浸渍层。纤维浸渍的树脂板熔接在一起，以便形成多个集成的单件式增强件。
因此，轮圈1′是由金属和非金属材料制成的复合轮圈。增强树脂部件6直接粘接在轮圈1′的金属部件上。
术语的总体说明
在理解本发明的范围时，本文中使用的术语“包括”和它的衍生词为开放术语，它说明存在所述特征、元件、部件、组、整数和/或步骤，但是并不排斥存在其它没有叙述的特征、元件、部件、组、整数和/或步骤。前面所述也用于具有类似意义的词，例如术语“包含”、“有”和它们的衍生词。还有，术语“部件”、“部”、“部分”、“构件”或“元件”在以单数使用时可以有单个部件或多个部件的双重意义。尽管只选择了选定实施例来说明本发明，但是本领域技术人员由该说明书可以知道，在不脱离由附后的权利要求确定的本发明范围内可以进行各种变化和改变。例如，各个部件的尺寸、形状、位置和方位可以根据需要和/或希望而变化。所示的相互直接连接的部件可以有布置在它们之间的中间结构。一个元件的功能可以由两个元件来执行，反之亦然。一个实施例的结构和功能可以用于另一实施例。并不需要同时有特殊实施例中存在的所有优点。与现有技术不同的各特征也将单独或与其它特征组合地作为本申请人对进一步发明的单独说明，包括由该特征实现的结构和/或功能。因此，前面对本发明实施例的说明只是用于说明，并不是用于限制本发明，本发明由附后的权利要求和它们的等效物来确定。

Claims (15)

1.一种自行车轮圈，包括：
环形内壁(3)，该环形内壁有多个辐条安装开口(7a)；
一对环形侧壁(2)，该对环形侧壁与环形内壁(3)连接，各环形侧壁(2)包括具有环形制动表面(2b)的外部部分(2a)、内部部分(2d)以及在该外部部分(2a)和内部部分(2d)之间的中间增强区域(2e)，该中间增强区域(2e)包括靠近环形制动表面(2b)的底切部分(2f)，外部部分(2a)具有厚度t1，内部部分(2d)具有厚度t2，中间增强区域(2e)具有厚度t3，其中，厚度t3小于厚度t1并大于厚度t2；以及
外部环形壁(5)，该外部环形壁在环形侧壁(2)之间延伸。
2.根据权利要求1所述的自行车轮圈，其中：底切部分(2f)有邻近环形制动表面(2b)的凹形形状。
3.根据权利要求1或2所述的自行车轮圈，其中：中间增强区域(2e)的、与底切部分(2f)相对的表面(2g)具有凸形形状。
4.根据权利要求1-3中任意一个所述的自行车轮圈，其中：底切部分(2f)有一深度D，其中，该深度D基本通过内部部分(2d)和环形内壁(3)而从一个底切部分(2f)延伸至另一个底切部分(2f)。
5.根据权利要求1-4中任意一个所述的自行车轮圈，其中：底切部分(2f)设置和布置成用于接收增强部件(8)。
6.根据权利要求1-5中任意一个所述的自行车轮圈，其中：外部环形壁(5)包括增厚的中心部分(5a)和位于该中心部分(5a)侧部的侧部部分(5b)，其中，该中心部分(5a)和侧部部分(5b)形成凹形的第一连续弯曲表面(6a)。
7.一种组件，包括如权利要求1-6中任意一个所述的自行车轮圈和环形增强部件(8)，其中，环形增强部件(8)通过内部部分(2d)和环形内壁(3)而从一个底切部分(2f)延伸至另一个底切部分(2f)。
8.根据权利要求7所述的组件，其中：环形增强部件(8)包括具有多个辐条开口(7b)的内部部件(42)和一对侧部部件(41)，其中，内部部件(42)的厚度变化，以便包括在环形内壁(3)中的辐条安装开口(7a)周围覆盖辐条安装区域的多个更厚辐条安装部(42a)以及布置在相邻辐条安装部之间的多个更薄中间部(42b)。
9.根据权利要求7或8所述的组件，其中：从侧部部件(41)至环形制动表面(2b)的过渡部分(45)平稳。
10.根据权利要求7-9中任意一个所述的组件，其中：环形增强部件(8)粘接在自行车轮圈上。
11.一种自行车轮圈，包括：
环形内壁(3)，该环形内壁有多个辐条安装开口(7a)；
一对环形侧壁(2)，该对环形侧壁与环形内壁(3)连接；以及
外部环形壁(5)，该外部环形壁在环形侧壁(2)之间延伸，该外部环形壁(5)包括增厚的中心部分(5a)和位于该中心部分(5a)侧部的侧部部分(5b)，其中，该中心部分(5a)和侧部部分(5b)形成凹形的第一连续弯曲表面(6a)。
12.根据权利要求11和权利要求1-5中任意一个的自行车轮圈。
13.根据权利要求11或12所述的自行车轮圈，其中：外部环形壁(5)的厚度从侧部部分(5b)的侧端区域(5c)朝着中心部分(5a)连续增加。
14.根据权利要求11-13中任意一个所述的自行车轮圈，其中：中心部分(5a)和侧部部分(5b)形成第二连续弯曲表面(6b)。
15.根据权利要求14所述的自行车轮圈，其中：第二表面(6b)为凸形。
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