CN205970616U - 一种机械式弹性自行车车轮 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种机械式弹性自行车车轮，包括花鼓和轮胎，所述花鼓和轮胎之间设有用来减震的弹性曲线辐条。本实用新型在轮胎和花鼓之间均匀设有多根弹性弯曲辐条，而弹性弯曲辐条与直拉式辐条相比具有更好的抗冲击性和减震性能，而且在受到冲击时所有的弹性曲线辐条能够均匀分解受力，具有良好的稳定性；通过将辐条设置为具有减震功能的弹性曲线辐条使得自行车不用再另设减震装置，减少了制造成本和后期的维护成本，使得整车的结构更加简单，质量较轻；而将钢圈设置外胎下部设有加厚层使得外胎将内胎整个包裹起来，避免了内胎与钢圈直接接触使得内胎因频繁摩擦而破裂，也避免了固定螺钉与内胎接触而使得内胎受损的问题。

Description

一种机械式弹性自行车车轮

技术领域

本实用新型涉及自行车车轮领域，具体是指一种机械式弹性自行车车轮。

背景技术

现有技术的自行车的车轮中，包含有轮圈、花鼓以及多个辐条，其中该多个辐条是以其一端的结合部设于花鼓中并呈辐射状设置，并通过另一端的螺牙与螺帽相接而固定在轮圈的内缘。藉此，使车轮于行走时，轮圈能够获得辐条的支撑，并且传递来自花鼓的动力。为了人们于骑车时的交通安全，车轮必须维持呈现真圆的状态，但是，自行车于行走时，经常因路面起伏不平坦或有坑洞，而处于持续震动并受到冲击的环境下，由于辐条为直线型，抗冲击能力较差；而由于车轮采用刚性结构，其减震吸振性能较差，在崎岖道路行驶时，自行车的通过性与舒适性较差，因此需要在自行车上增设额外的减振吸振装置，不仅增加成本，而且使得自行车结构更加复杂，也增加了维修成本。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能自身吸收震动、提供很好的抗冲击力、结构简单轻便的机械式弹性自行车车轮。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种机械式弹性自行车车轮，包括花鼓和轮胎，所述花鼓和轮胎之间设有用来减震的弹性曲线辐条。现有的自行车车轮均采用辐条来为轮胎提供支撑力以防止轮胎的钢圈变形，从而影响骑行的安全和舒适度。而一般的辐条均为直的钢条，且作用方式为：在车轮受力时通过受力点相对的上半圆区域内的辐条来提供拉伸支撑力，而下部的辐条不能够提供支撑力。而本实用新型通过将辐条设为弹性曲线辐条，能够运用整个车轮的辐条来分担冲击力，从而提高了车轮的抗冲击性，防止因冲击力过大而造成轮胎钢圈变形和辐条拉断的现象，提高了整体的安全性能。而通过其弹性材质和弯曲的形状还能够为自行车提供良好的减震效果，因为一般的直辐条的形变量较少，不能够起到减震的效果，而所述的弹性曲线辐条具有较大的弹性形变量，也就是具有较大的拉伸和压缩行程，通过多根辐条的拉伸或压缩作用来给车轮和车架之间提供一定的缓冲作用，提高了自行车的整体舒适性。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述轮胎包括内胎、外胎和钢圈，所述外胎套在内胎外侧并在外胎下部设有开口。一般轮胎的外胎开口较大且只用将内胎放置在外胎内侧便可，使得与钢圈接触的大部分是内胎，当轮胎遭受剧烈冲击或长时间骑行时，内胎与钢圈频繁摩擦而导致内胎破裂，容易出现隐患。而本实用新型将外胎完全包裹在内胎外侧，且下部开口较小，使得外胎下部与钢圈直接接触，避免了内胎直接与钢圈接触，减少了内胎破裂的隐患。

进一步地，所述钢圈和花鼓均为多边形形状。

进一步地，所述弹性曲线辐条形状为四次样条曲线形状，所述的弹性曲线辐条呈多折弯曲形状，四次样条曲线的阶数为五阶，即为五个控制点，通过五个控制点来实现多折弯曲的形状，而通过使其长度较普通竖直辐条更长，使得比普通辐条具有更多的弹性形变量。通过在多边形状的花鼓上的每个顶点处设有弹性曲线辐条来保证较大的抗冲击强度，也能够提供较好的缓震效果。

进一步地，所述弹性曲线辐条两端为矩形棱柱，一端矩形棱柱通过固定螺钉与轮胎连接，另一端矩形棱柱通过固定螺钉与花鼓连接。所述的弹性曲线辐条的两端为矩形棱柱，所述矩形棱柱的截面为矩形，而弹性曲线辐条两端端弯曲使得矩形棱柱与轮胎或花鼓的接触面相平行，再在矩形棱柱上开有孔，通过固定螺钉进行固定。通过使弹性曲线辐条固定段弯曲平行能够提高减震效果，避免因接触面较小压强较大而造成轮胎或花鼓受损，也使得维修时能通过拆解固定螺钉来更换或维修弹性曲线辐条，减少了后期维修难度。

进一步地，所述外胎下部设有加厚层，所述固定螺钉穿过钢圈嵌入外胎下部的加厚层内。通过在外胎下部加厚使得固定螺钉直接嵌入外胎内，防止固定螺钉穿过钢圈的一端与内胎接触而导致内胎破裂，进一步提高了轮胎的安全性。

进一步地，所述钢圈和弹性曲线辐条的材质主要为60Si2Mn弹簧钢。而所述的弹性曲线辐条均为60Si2Mn弹簧钢材质，主要是因为60Si2Mn弹簧钢是应用最广泛的合金弹簧钢，它的强度、淬透性、耐回火性都比碳素弹簧钢高，工作温度达250℃，适于制造厚度小于10mm的板簧和截面尺寸小于25mm的螺旋弹簧。所述的60Si2Mn弹簧钢具有较高的弹性极限和疲劳强度，以及一定的塑性和韧性，因为一般弹簧受损或断裂都是在交变式应力作用下由于材料疲劳导致的，所以采用一种高疲劳强度的材料能够提高弹性曲线辐条的工作时限，也能够减少后期维护成本，提高稳定性。

而通过将钢圈设置为弹簧钢材料使得钢圈也能够通过一定的形变来减震，进一步增加了减震效果，也使得轮胎在受到较大冲击时通过弹性形变来减少对于钢圈的冲击损坏。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型在轮胎和花鼓之间均匀设有多根弹性弯曲辐条，而弹性弯曲辐条与直拉式辐条相比具有更好的抗冲击性和减震性能，而且在受到冲击时所有的弹性曲线辐条能够均匀分解受力，具有良好的稳定性；

（2）本实用新型通过将辐条设置为具有减震功能的弹性曲线辐条使得自行车不用再另设减震装置，减少了制造成本，而后期也不用定期维护减震装置，减少了后期的维护成本，使得整车的结构更加简单，质量较轻；

（3）本实用新型将钢圈设置外胎下部设有加厚层使得外胎将内胎整个包裹起来，避免了内胎与钢圈直接接触使得内胎因频繁摩擦而破裂，也避免了固定螺钉与内胎接触而使得内胎受损的问题。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其他特征、目的和优点将会变得更为明显：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型实施例4的示意图；

图3为本实用新型轮胎的截面示意图；

图4为本实用新型弹性曲线的结构示意图。

其中：1—花鼓，2—轮胎，3—弹性曲线辐条，4—外胎，5—内胎，6—钢圈，7—固定螺钉。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；也可以是直接相连，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1：

如图1所示，本实施例的一种机械式弹性自行车车轮，包括花鼓1和轮胎2，所述花鼓1上均匀设有多根弹性曲线辐条3，所述弹性曲线辐条3另一端固定在轮胎2上。

现有的轮胎技术中一般辐条均为直拉式辐条，其作用方式为：在车轮受力时通过受力点相对的上半圆区域内的辐条来提供拉伸支撑力，而下部的辐条不能够提供支撑力。而本实用新型通过将辐条设为弹性曲线辐条3，能够运用整个车轮的辐条来分担冲击力，从而提高了车轮的抗冲击性，防止因冲击力过大而造成轮胎变形或者辐条拉断的现象，提高了整体的安全性能。而通过其弹性材质和弯曲的形状还能够为自行车提供良好的减震效果，因为一般的直辐条的形变量较少，不能够起到减震的效果，而所述的弹性曲线辐条3具有较大的弹性形变量，也就是具有较大的拉伸和压缩行程，通过多根辐条的拉伸或压缩作用来给车轮和车架之间提供一定的缓冲作用，提高了自行车的整体舒适性。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，如图3所示，所述轮胎2包括内胎4、外胎5和钢圈6，所述外胎5套在内胎4外侧并在外胎5下部设有开口。一般轮胎2的外胎5开口较大且只用将内胎放置在外胎5内侧便可，使得与钢圈6接触的大部分是内胎4，当轮胎2遭受剧烈冲击或长时间骑行时，内胎4与钢圈6频繁摩擦而导致内胎4破裂，容易出现隐患。而本实用新型将外胎5完全包裹在内胎4外侧，且下部开口较小，使得外胎5下部与钢圈6直接接触，避免了内胎4直接与钢圈6接触，减少了内胎4破裂的隐患。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例3：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述钢圈6和花鼓1均为多边形形状，且其边数相等且顶点相互对应，以便弹性曲线辐条3更好的固定。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例4：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，如图2和图4所示，所述弹性曲线辐条3为四次样条曲线形状。所述弹性曲线辐条3的形状为四次样条曲线，因此该曲线有五个控制点，控制点分为固定点和弯折点，从内到外依次是第一弯折点B、第二弯折点C和第三弯折点D，而所述弹性曲线辐条3固定在花鼓1的顶点上为第一固定点A，而弹性曲线辐条3的末端固定在钢圈6的上相对应的顶点处，此处的点为第二固定点E。然后以轮胎半径为R，所述第一弯折点B设置在（1/4）R处，第二弯折点C设置在（1/2）R处，第三弯折点D设置在（3/4）R处，而弹性曲线辐条3的振幅逐渐扩大形成一个扇形区域，而弹性曲线辐条3所在扇形区域的圆心角范围为15°~30°，所述弹性曲线辐条3如果设置过窄会减少弹性形变的长度便起不到减震的效果，而如果将弹性曲线辐条3尾部设置过宽会使得弹性曲线辐条3的数量减少，不能够为轮胎2提供足够的支撑力，也会出现轮胎2易变形的问题。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例5：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述弹性曲线辐条3两端为矩形棱柱，一端矩形棱柱通过固定螺钉7与轮胎2连接，另一端矩形棱柱通过固定螺钉7与花鼓1连接。所述的弹性曲线辐条3的两端为矩形棱柱，所述矩形棱柱的截面为矩形，而弹性曲线辐条3两端弯曲使得矩形棱柱与钢圈6或花鼓1的接触面相平行，再在矩形棱柱上开有孔，通过固定螺钉7进行固定。通过使弹性曲线辐条3的固定端弯曲平行，从而能够提高减震效果，避免因接触面较小压强较大而造成钢圈6或花鼓1受损，也使得维修时能通过拆解固定螺钉7来更换或维修弹性曲线辐条3，减少了后期维修难度。

而所述外胎5下部设有加厚层，所述固定螺钉7穿过钢圈6嵌入外胎5下部的加厚层内。所述加厚层的截面为矩形形状，通过矩形形状能够更加贴合钢圈6内壁，使得在内胎4充气时外胎5下部能够紧紧的嵌入钢圈6槽内，不仅能够避免内胎4直接与钢圈6接触，而且能够避免因外胎5胎壁过薄在气压较高时容易出现龟裂的问题。而所述的弹性曲线辐条3通过固定螺钉7嵌入外胎5下部的加厚层中，能够避免与内胎4摩擦而损坏的问题出现。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

实施例6：

本实施例是在上述实施例的基础上，进一步地限定，所述钢圈6和弹性曲线辐条3的材质均主要采用60Si2Mn弹簧钢。通过将钢圈6设置为弹簧钢材料使得钢圈6也能够通过一定的形变来减震，进一步增加了减震效果，也使得轮胎在受到较大冲击时通过弹性形变来减少对于钢圈的冲击损坏。本实施例的其他部分与上述实施例相同，不再赘述。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种机械式弹性自行车车轮，其特征在于：包括花鼓（1）和轮胎（2），所述花鼓（1）和轮胎（2）之间设有用来减震的弹性曲线辐条（3）。

2.根据权利要求1所述的一种机械式弹性自行车车轮，其特征在于：所述轮胎（2）包括内胎（4）、外胎（5）和钢圈（6），所述外胎（5）套在内胎（4）外侧并在外胎（5）下部设有开口。

3.根据权利要求2所述的一种机械式弹性自行车车轮，其特征在于：所述钢圈（6）和花鼓（1）均为多边形结构。

4.根据权利要求1~3任一项所述的一种机械式弹性自行车车轮，其特征在于：所述弹性曲线辐条（3）为四次样条曲线形状。

5.根据权利要求2或3所述的一种机械式弹性自行车车轮，其特征在于：所述弹性曲线辐条（3）两端为矩形棱柱，一端矩形棱柱通过固定螺钉（7）与轮胎（2）连接，另一端矩形棱柱与花鼓（1）连接。

6.根据权利要求5所述的一种机械式弹性自行车车轮，其特征在于：所述外胎（5）下部设有加厚层，所述固定螺钉（7）穿过钢圈（6）嵌入外胎（5）下部的加厚层内。

7.根据权利要求2或3所述的一种机械式弹性自行车车轮，其特征在于：所述钢圈（6）和弹性曲线辐条（3）的材质主要为60Si2Mn弹簧钢。