專利名稱：自行車輪緣的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及一種自行車車輪。尤其是，本發(fā)明涉及一種自行車車輪的增強輪緣以及制造該輪緣的方法。
背景技術：
自行車成為越來越流行的娛樂形式以及交通運輸工具。而且，對于運動員和專業(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、交通運輸還是競技，自行車廠都經(jīng)常改進自行車的各種部件以及自行車的車架。已經(jīng)廣泛重新設計的一個部件是自行車車輪。自行車車輪經(jīng)常進行重新設計，以便使它堅固、重量輕和在設計上更符合空氣動力學，同時使制造和裝配簡單。
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，以便進行相對旋轉(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)端支承在一個輪轂凸緣的一個孔中。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。
上述類型的車輪設計成用于有內(nèi)胎輪胎或無內(nèi)胎輪胎。通常，無內(nèi)胎輪胎設計成有環(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。設計成用于有內(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雜。而且，這些普通車輪并不總是如所希望那樣堅固和重量輕。而且，對于這些普通車輪，更換輻條可能很困難、復雜和/或昂貴。
本領域技術人員由上述可知，需要一種用于自行車車輪的改進自行車輪緣以及一種制造該輪緣的方法。本領域技術人員由本說明書可知，本發(fā)明解決了本領域的該要求以及其它要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種用于自行車車輪的輪緣，該輪緣相對堅固，且重量相對較輕。
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簡單且便宜。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于制造輪緣的方法，該輪緣是相對堅固且重量相對較輕的輪緣。
本發(fā)明還有一目的是提供一種制造輪緣的方法，該輪緣相對簡單且便宜。
前述目的基本可以通過提供一種自行車輪緣來實現(xiàn)，該自行車輪緣包括環(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；以及多個單獨的增強部件。該環(huán)形輻條安裝部分與輪胎安裝部分牢固連接，以便形成環(huán)形空心區(qū)域。輻條安裝部分包括多個周向間隔開的安裝開口，且各安裝開口有中心軸線。多個增強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。各個增強部件都位于空心區(qū)域的外部，并有與一個安裝開口對齊的通孔。
前述目的也可以基本通過提供一種制造自行車輪緣的方法來實現(xiàn)，該方法包括形成環(huán)形輪緣；使多個增強部件與該輪緣牢固連接；以及形成多個安裝開口。環(huán)形輪緣的形成產(chǎn)生了環(huán)形輪胎安裝部分和環(huán)形輻條安裝部分，該環(huán)形輻條安裝部分與環(huán)形輪胎安裝部分牢固連接，以便形成環(huán)形空心區(qū)域。多個增強部件牢固連接在輻條安裝部分的外表面上，這樣，增強部件以周向間開方式布置在環(huán)形空心區(qū)域的外部，以便有效增大輻條安裝部分的厚度。多個安裝開口形成為這樣，即一個安裝開口穿過一個增強部件并穿過輪緣的輻條安裝部分延伸。
本領域技術人員通過下面結合附圖對優(yōu)選實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。
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)選實施例的、具有增強輪緣的自行車車輪的側(cè)視圖；圖2(a)是圖1中所示的自行車車輪在沿圖1的剖面2(a)-2(a)看時的放大局部剖視圖，其中，為了顯示目的而除去了輪胎；圖2(b)是圖1中所示的自行車車輪在沿圖1的剖面2(b)-2(b)看時的放大局部剖視圖，其中，為了顯示目的而除去了輪胎；圖3(a)是圖1中所示的自行車車輪在沿圖1的剖面線2(a)-2(a)看時的放大局部剖視圖，其中，為了顯示目的而除去了輪胎和輻條；且為了顯示目的而在圖中表示了增強部件；圖3(b)是圖3(a)中所示的輪緣部分的側(cè)(軸)視圖；圖4是圖1-3中所示的自行車車輪沿圖1中的剖面線4-4的放大局部剖視圖，其中，為了顯示目的而除去了輪胎；圖5是圖1-4中所示的自行車輪緣的一個增強部件在其中形成通孔之前時的放大側(cè)(軸)視圖；圖6是圖5中所示的增強部件的端(周向)視圖；圖7是圖5和6中所示的增強部件的外側(cè)視圖(即外徑視圖)；圖8是圖5-7中所示的增強部件的內(nèi)側(cè)視圖(即內(nèi)徑視圖)；圖9是總體表示形成圖1-4中所示的增強輪緣的方法的視圖；圖10是表示在將增強部件牢固連接在輻條安裝部分上之前，圖1中所示的輪緣在沿圖1中的剖面(2a)-2(a)看時的局部剖視圖；圖11是表示在將增強部件牢固連接在輻條安裝部分上之后但是在形成安裝開口之前，圖1中所示的輪緣在沿圖1中的剖面(2a)-2(a)看時的局部剖視圖；圖12是表示在將增強部件牢固連接在輻條安裝部分上之后且在形成安裝開口之后，圖1中所示的輪緣在沿圖1中的剖面(2a)-2(a)看時的局部剖視圖；圖13是圖1中所示的自行車車輪的輪轂的放大俯視圖，為了顯示目的，其中部分以剖視表示。
圖14是圖13中所示的輪轂的輪轂本體的放大俯視圖；圖15是圖13和14中所示的輪轂本體部分的局部放大剖視圖，其中輻條螺帽布置在輻條孔中；圖16是圖15中所示的輪轂本體和輻條螺帽部分的右側(cè)視圖；圖17是根據(jù)本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的、具有增強輪緣的自行車車輪的側(cè)視圖；圖18是圖17中所示的自行車車輪在沿圖17的剖面18-18看時的放大局部剖視圖，為了顯示的目的，去掉了輪胎；圖19是圖17中所示的自行車車輪在沿圖17的剖面19-19看時的放大局部剖視圖，為了顯示的目的，去掉了輪胎；以及圖20是圖17中所示的自行車車輪在沿圖17的剖面線20-20看時的放大局部剖視圖，為了顯示的目的，去掉了輪胎。
優(yōu)選實施例的詳細說明下面將參考附圖介紹本發(fā)明的選定實施例。本領域技術人員由本說明書可知，下面對本發(fā)明實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，因為本發(fā)明由附加權利要求和它們的等效物確定。
首先參考圖1，圖中表示了根據(jù)本發(fā)明第一實施例的自行車車輪10。自行車車輪采用增強輪緣12，該增強輪緣12有固定連接在該增強輪緣12上的多個本發(fā)明的增強部件14。當增強部件固定連接在輪緣12上時，增強部件14形成輪緣12的一部分。因此，自行車車輪10基本包括具有增強部件14的輪緣12、多個輻條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)和單獨輪胎，或者可以是無內(nèi)胎輪胎，如后面更詳細所述。
在所示實施例中，輻條16是使輪轂20與輪緣12連接的徑向輻條。優(yōu)選是，8根輻條16伸向輪轂20的一側(cè)，而另外8根輻條16伸向輪轂20的另一側(cè)，如后面所述。在所示實施例中，輪轂20是前輪轂(即輪轂20并不包括一個或多個鏈輪)，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。
當然，本領域技術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，以便適應不同輻條結構(例如全部切向輻條、一些切向輻條和一些徑向輻條等)。本領域技術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，以便適應一個或多個鏈輪。最后，本領域技術人員由本說明書可知，當需要時，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)選是以周向間開結構與環(huán)形輪緣12連接。
輪緣12是設計成繞中心軸線X旋轉(zhuǎn)的環(huán)形部件。該輪緣12由基本剛性材料構成，這些材料例如為本領域公知的材料。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、鎂或鈦構成，也可以由其它非金屬材料例如碳纖維化合物構成。優(yōu)選是，輪緣12由鋁構成。輪緣12的結構將在下面更詳細介紹。
參考圖1-4，當在側(cè)視圖(圖1)中看時，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有多個安裝開口28a和28b；以及多個增強部件14，這些增強部件14在安裝開口28a和28b處與內(nèi)部環(huán)形部分26連接，以便增強輪緣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。
基本上，外部環(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2(a)-4所示，不同的是，在形成輪緣12中的各個開口處缺少材料以及在周向間隔位置有增強部件14，如本文所述。各增強部件14有沿周向不同的截面剖面，最好如圖2(a)-3(b)所示，后面將更詳細介紹。因此，外部環(huán)形部分24和內(nèi)部環(huán)形部分26分別有相對于中心平面P對稱的截面形狀，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)相對于中心平面P對稱，因為布置有安裝開口28a和28b以及存在增強部件14。
特別是，各安裝開口28a和28b具有中心軸線C，該中心軸線C相對于中心平面P成一定角度，因此，輻條16交替伸向中心輪轂20的相對端。換句話說，安裝開口28a和28b優(yōu)選是相對于中心平面P以交替方式成一定角度。增強部件14有類似結構，如后面更詳細所述。在任何情況下，輪緣12優(yōu)選是有相對于車輪10的中心平面P基本對稱的形狀。
輪緣12的內(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。優(yōu)選是，內(nèi)部環(huán)形部分26具有U形或V形橫截面，同時內(nèi)部環(huán)形部分26的外端與外部環(huán)形部分24的相對軸向側(cè)邊連接，以便形成環(huán)形空心區(qū)域A。該內(nèi)部環(huán)形部分26設計成使輻條16與它連接。
優(yōu)選是，外部環(huán)形部分24有基本U形截面，同時外部環(huán)形部分24的自由端設計成保持輪胎18。優(yōu)選是，外部環(huán)形部分24與內(nèi)部環(huán)形部分26以普通方式成一體形成為與增強部件14分開的單件整體鋁部件，以便繞輪緣12的外部環(huán)形部分24和內(nèi)部環(huán)形部分26的整個外周形成恒定截面形狀。
優(yōu)選是，增強部件14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。優(yōu)選是，增強部件通過鑄造、機械加工和/或其它任意合適制造技術而形成。增強部件14優(yōu)選是通過焊接或釬焊而與輪緣12的內(nèi)部環(huán)形部分26固定連接，以便增強該輪緣12。
還是參考圖1-4，外部環(huán)形部分24基本包括一對環(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(圖2-4)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環(huán)形輪胎支承表面和一對環(huán)形制動表面。
環(huán)形側(cè)邊區(qū)域30的輪胎支承表面為相互朝著中心平面P的、環(huán)形相對的環(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18的支承表面的自由端，以便保持輪胎18的胎邊。環(huán)形肋R彼此相對軸向凸出。環(huán)形側(cè)邊區(qū)域30的環(huán)形制動表面是從中心平面P朝外的、環(huán)形相對的環(huán)形平表面，以便與普通輪緣制動器嚙合。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是具有變化厚度的管形部件，優(yōu)選是厚度在大約0.8至大約1.0毫米之間。該環(huán)形連接區(qū)域32在與中心平面P交疊的中心區(qū)域中更厚。優(yōu)選是，環(huán)形連接區(qū)域32具有變化的輪廓形狀，如圖2(a)至4所示。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閥孔34，用于與其中的閥36連接，如圖1和4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除了單個閥孔34之外沒有開口，這樣，輪胎18可以是無內(nèi)胎輪胎。
當然，本領域技術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可以以普通方式設計成用于無內(nèi)胎輪胎和/或以普通方式設計成用于有內(nèi)胎輪胎。在任何情況下，因為閥36為普通閥，因此這里不再詳細介紹和/或說明該閥36。
還是參考圖1-4，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具有在大約0.8至大約1.0毫米之間的變化厚度。內(nèi)部環(huán)形部分26基本上包括一對環(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部件14分開的單個整體部件。
多個安裝開口28a和28b形成于內(nèi)部環(huán)形區(qū)域42中，并設計成在其中安裝輻條16。優(yōu)選是，傾斜區(qū)域40的厚度為大約0.8毫米，而內(nèi)部環(huán)形區(qū)域的厚度大約為1.0毫米。逐漸過渡區(qū)域位于該環(huán)形傾斜區(qū)域40和內(nèi)部環(huán)形區(qū)域42之間。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28a和28b為圓形螺紋開口，其中，它們的中心軸線C相對于中心平面P以交替方式沿相反方向形成一定角度，如上所述。因此，輻條16可以螺紋連接在安裝開口28a和28b內(nèi)。優(yōu)選是，內(nèi)部環(huán)形區(qū)域42有繞輪緣12的整個圓周以交替方式布置的8個安裝開口28a和8個安裝開口28b，因此總共16個安裝開口28a和28b，以便安裝總共16根輻條16。優(yōu)選是，安裝開口28a和28b彼此周向等間距間隔開。換句話說，優(yōu)選是安裝開口28a相對于中心平面P形成安裝開口28b的鏡像(即倒像)，最好如圖1、2(a)和2(b)所示。因此，安裝開口28a以交替方式與安裝開口28b周向偏離。
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閥開口44，用于與閥36連接，如圖1和4所示。優(yōu)選是，閥36設計成這樣，即輪胎18可以為無內(nèi)胎輪胎。不過，本領域技術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可以以普通方式設計成用于無內(nèi)胎輪胎，和/或以普通方式設計成用于有內(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，增強部件14通過焊接或釬焊而與外表面48牢固連接，這樣，增強部件14與內(nèi)部環(huán)形部分26的外表面48接觸。安裝開口28a和28b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。
下面將參考圖1-8更詳細地介紹增強部件14。優(yōu)選是，增強部件14焊接或釬焊在內(nèi)部環(huán)形部分26的外表面48上，以便將該增強部件14永久性固定在該外表面48上，如上所述。優(yōu)選是，各增強部件14由重量輕的剛性金屬材料構成為單件整體部件。特別是，優(yōu)選是各增強部件14由鋁構成，如上所述。
在任何情況下，增強部件14優(yōu)選是由與輪緣12的內(nèi)部環(huán)形部分26相同的材料構成，并永久性粘接在內(nèi)部環(huán)形部分26上，以便增強輪緣12。特別是，增強部件14牢固連接在內(nèi)部環(huán)形部分26的內(nèi)部環(huán)形區(qū)域42上，以便在安裝開口28a和28b處有效增加內(nèi)部環(huán)形部分26的厚度，以便增強輪緣12的剛性。
各增強部件14基本包括基座部分50；凸出部分52，該凸出部分52從該基座部分50上伸出；以及通孔54，該通孔54穿過基座部分50和凸出部分52延伸。在圖5和6中，為了顯示目的，點劃線(虛線)將基座部分50和凸出部分52分開。優(yōu)選是，各通孔54是圓形螺紋開口。輻條16的外端螺紋連接在通孔54中，以便使輻條16與輪緣12連接。
通孔54與各安裝開口28a和28b對齊且重合。因此，輻條16可調(diào)節(jié)、可釋放地通過增強部件14(即通孔54)和內(nèi)部環(huán)形區(qū)域42而與輪緣12的內(nèi)部環(huán)形部分26連接。換句話說，通孔54與各個安裝開口28a和28b一起形成多個輻條安裝開口，輻條16螺紋連接于其中。
優(yōu)選是，增強部件14中的通孔54在將該增強部件14牢固連接在輻條安裝部分26上之后而形成，如后面所述。圖5-8中所示是在將增強部件14牢固連接在內(nèi)部環(huán)形部分26上之前的增強部件14，因此是在其中形成通孔54之前。優(yōu)選是，內(nèi)部安裝部分26中的安裝開口28a和28b也在將增強部件14連接在內(nèi)部安裝部分26上之后而形成，如后面所述。
優(yōu)選是，在各個增強部件14中形成通孔54之前，所有增強部件14都有相同形狀，最好如圖5-8所示。即使在形成通孔54之后，優(yōu)選是所有的增強部件還彼此相同，除了由于通孔54和安裝開口28a和28b傾斜而使增強部件相對于中心平面P彼此鏡像，最好如圖2(a)和2(b)所示。換句話說，優(yōu)選是，增強部件14由于相應安裝開口28a和28b的結構而以交替方向布置，從而使輻條16伸向輪轂20的合適端，最好如圖1、2(a)和2(b)所示。因此，這里將只詳細介紹和/或說明一個增強部件14。
各增強部件的基座部分50為沿周向方向稍微拉長的板形部件，如圖5-8所示。因此，優(yōu)選是各增強部件14的總周向尺寸Y至少與它的總軸向尺寸Z一樣大。在所示實施例中，優(yōu)選是總周向尺寸Y為大約15.2±0.15毫米，而優(yōu)選是總軸向尺寸Z為大約12.8毫米?；糠?0有朝著輪緣的彎曲表面56a、一對朝外的彎曲表面56b、一對軸向端表面56c以及一對周向端表面56d。朝外的彎曲表面56b也部分確定增強部件14的凸出部分52。
基座部分50的、朝著輪緣的表面56a沿周向看時彎曲，最好如圖6所示。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離開朝著輪緣的表面56a而向著凸出部分52逐漸變細。軸向端表面56c和周向端表面56d在該朝著輪緣的表面56a和朝外的表面56b之間延伸，以便確定在基座部分50和凸出部分52之間的第一錐形區(qū)域57。由軸向端表面56c和周向端表面56d形成的第二錐形區(qū)域環(huán)繞基座部分50的周圍延伸。
優(yōu)選是，基座部分50具有相對于中心縱向平面L和中心橫向平面W對稱的形狀，最好如圖5-8所示。不過，在形成通孔54之后，由于通孔54的傾斜，各增強部件14并不是相對于中心平面P完全或精確對稱，該中心平面P與增強部件14的中心縱向平面L重合。
優(yōu)選是，基座部分50的厚度近似等于或稍微小于輪緣12的內(nèi)部環(huán)形部分26的厚度。當基座部分50接近凸出部分52時，基座部分50的厚度逐漸變成大于內(nèi)部環(huán)形部分26的厚度。在將增強部件14固定連接在內(nèi)部環(huán)形部分26上之前，基座部分50的外周可選擇地包括從朝著輪緣的表面56a上伸出的多個焊接凸起(未示出)。這些選擇的焊接凸起可以提供釬焊或焊接材料，用于將增強部件14熔接、粘接和/或熔合在內(nèi)部環(huán)形部分26上。
各增強部件14的凸出部分52從基座部分50上離開一個安裝開口28a或28b伸出。換句話說，凸出部分52從基座部分50徑向向內(nèi)延伸。凸出部分52基本包括端表面58a、一對彎曲外周表面58b和朝外的表面56b的徑向內(nèi)側(cè)部分。換句話說，朝外的表面56b沿基座部分50和凸出部分52連續(xù)延伸。
優(yōu)選是，端表面58a從朝著輪緣的表面56a的徑向最內(nèi)側(cè)邊緣徑向向內(nèi)間隔大約3.8±0.1毫米，且優(yōu)選是基座部分50的徑向最外側(cè)邊緣(即朝著輪緣的表面56a的徑向最外側(cè)邊緣)從朝著輪緣的表面56a的徑向最內(nèi)側(cè)邊緣徑向向內(nèi)間隔大約5.0毫米。優(yōu)選是，端表面58a是沿軸向方向和周向方向為大約4.0毫米的正方形。
優(yōu)選是，各增強部件的凸出部分52具有相對于中心縱向平面L和中心橫向平面W對稱的形狀，最好如圖5-8所示。不過，在形成通孔54之后，由于通孔54的傾斜，各增強部件14并不相對于中心平面P完全或精確對稱，該中心平面P與增強部件14的中心縱向平面L重合。
最好如圖3(a)和3(b)所示，各增強部件14有第一交疊尺寸D1和第二交疊尺寸D2，對應于增強部件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沿橫切(即基本垂直于)各安裝開口28a和28b的中心軸線C的方向進行測量。安裝開口28a和28b的中心軸線C也是通孔54的中心軸線。
特別是，第一和第二交疊尺寸D1和D2優(yōu)選是基本分別相對于輪緣12沿軸向方向和周向方向測量。因此，增強部件14與內(nèi)部環(huán)形部分26的實際交疊尺寸在第一和第二交疊尺寸D1和D2之間變化。增強部件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上的應力。
各安裝開口28a和28b以及各通孔54的最大橫向尺寸T對應于各安裝開口28a和28b以及各通孔54的直徑。換句話說，各通孔54的尺寸和形狀在沿中心軸線C看時與相應的安裝開口28a或28b的尺寸和形狀相同。
優(yōu)選是，第一交疊尺寸D1是通孔54的最大橫向尺寸T的大約兩倍大，而優(yōu)選是，第二交疊尺寸D2是通孔54的最大橫向尺寸T的大約三倍大。在任何情況下，第二(最大)交疊尺寸D2至少為與通孔54的最大橫向尺寸T一樣大。優(yōu)選是，第一(最小)交疊尺寸D1也至少為與通孔54的最大橫向尺寸T一樣大，而第二交疊尺寸D2大于第一交疊尺寸D1。
下面參考圖1-4、13和14更詳細地介紹輻條16。輻條16優(yōu)選是彼此一致。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)選是形成為單獨部件。
各輻條16的外端60具有外螺紋，以便與一個增強部件14的一個螺紋通孔54以及一個安裝開口28a或28b嚙合。優(yōu)選是，各輻條的外端部分60有正方形區(qū)域，用于旋轉(zhuǎn)或保持輻條16。優(yōu)選是，各外端部分60與一個通孔54和一個安裝開口28a或28b螺紋嚙合。
各輻條16的內(nèi)端部分64優(yōu)選是有外螺紋，同時一個輻條螺帽66以普通方式與該外螺紋進行螺紋連接。通過以相對普通方式使輻條螺帽66和/或輻條16旋轉(zhuǎn)，使得輻條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相關的部分，這里將不再詳細介紹和/或說明該輻條16。
下面將參考圖1和13-16更詳細地介紹輻條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相對于美國專利No.6431658中所述的前輪轂稍微不同，它設計成用于具有周向等間距的輻條安裝點的輪緣12。當然，本領域技術人員知道，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，但是改變成適應這里所述的周向等間距輻條安裝結構。而且，本領域技術人員由本說明書可知，具有增強部件14的輪緣12可以變化，以便適應該輻條安裝結構或其它所需和/或合適的輻條安裝結構。
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的部件相對普通。因此，這里將不再詳細介紹或說明輪轂20的部件。
管形本體部分84有管形中心部分87和一對管形安裝部分88a和88b，該對管形安裝部分88a和88b在中心部分87的相對端，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。
下面將參考圖9-12更詳細地介紹根據(jù)本發(fā)明制造輪緣12的方法。首先，在步驟S100中，優(yōu)選是形成環(huán)形輪緣12(即與增強部件14分開)，該環(huán)形輪緣12包括外部環(huán)形部分24和內(nèi)部環(huán)形部分26。例如，優(yōu)選是外部環(huán)形部分24和內(nèi)部環(huán)形部分26通過這樣構成，即首先擠出具有如圖2-4中所示截面形狀的一段鋁材。然后，該段鋁材優(yōu)選是彎成圓形，且該段鋁材的端部再焊接在一起，以便形成沒有增強部件14的輪緣12。
然后，在步驟S200中，優(yōu)選是通過繞各增強部件14的外周進行焊接或釬焊而使增強部件14與輪緣12的內(nèi)部環(huán)形部分26固定連接。優(yōu)選是，如上所述，增強部件14通過鑄造、機械加工等構成為具有圖5-8中所示結構的、單個的單件部件。然后，單個的增強部件14再與內(nèi)部環(huán)形部分26固定連接。當焊接增強部件14時，優(yōu)選是通過電弧對焊或激光焊來對各個增強部件14進行焊接。在任何情況下，薄粘接層形成為使增強部件14與輪緣12的內(nèi)部環(huán)形部分26熔合。
然后，在步驟S300中，優(yōu)選是通過首先沖出或鉆出孔(即除了逆流鉆)，然后將該孔機械加工成有螺紋，從而在輪緣12中形成安裝開口28a和28b以及通孔54。優(yōu)選是，安裝開口28a和28b以及相應的通孔54相互同時形成。換句話說，優(yōu)選是，在步驟S300中，增強部件14的各通孔54與相應一個安裝開口28a或28b同時形成。
然后，在步驟S400中，優(yōu)選是以普通方式通過沖壓或鉆孔而形成閥孔34和閥開口44。在形成輪緣之后，輻條16與輪緣12和中心輪轂20螺紋連接。然后，閥36和輪胎18可以以普通方式與輪緣12連接。
上述制造輪緣12的方法只是本發(fā)明優(yōu)選方法的一個實例。因此，本領域技術人員由本說明書可知，方法步驟S100、S200、S300和S400以交替順序進行，以便獲得所需和/或合適的本發(fā)明輪緣12。而且，本領域技術人員由本說明書可知，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，方法步驟S100、S200、S300和S400的部分(即子步驟)可以以交替或交織順序進行，以便獲得所需和/或合適的本發(fā)明輪轂。
例如，增強部件14可以與在步驟S100中在使一段鋁材彎成輪緣12的圓形之前形成的該段擠出鋁材牢固固定(即步驟S200)。在該方法中，通孔54、安裝開口28a和28b、閥孔34和閥開口44可以在將該段鋁材彎成圓形之前或之后形成。而且，通孔54、安裝開口28a和28b、閥孔34和閥開口44的形成(即步驟S300和S400)可以在固定連接增強部件14(即步驟S200)之前或之后進行。
第二實施例下面將參考圖17-20介紹本發(fā)明第二優(yōu)選實施例的自行車車輪210。該自行車車輪210與第一實施例的自行車車輪100類似。特別是，自行車車輪210采用變化形式的輪緣212，該輪緣212具有變化形式的增強部件214，變化形式的輻條216與該增強部件214連接。特別是，輪緣212設計成用于普通的有內(nèi)胎輪胎218。因此，輪緣212設計成用于變化形式的輻條216，該輻條具有在它們的外端部分260處的放大頭部261，而不是有螺紋的外端。輪緣212的增強部件214也進行變化，以便用于該變化形式的輻條216。
考慮到第一和第二實施例之間的相同點，第二實施例的、與第一實施例的部件相同的部件將給出與第一實施例的部件相同的參考標號。而且，為了簡明，將省略對第二實施例的、與第一實施例的部件相同的部件的說明。此外，考慮到第一和第二實施例之間的相同點，對第二實施例的介紹和說明將主要集中在該第二實施例和第一實施例之間的區(qū)別。不過，本領域技術人員由本說明書可知，除了這里所示和所述之外，第一實施例的介紹和說明也用于該第二實施例。
第二實施例的自行車車輪210基本包括具有增強部件214的輪緣212、輻條216、有內(nèi)胎輪胎218和輪轂20。換句話說，該第二實施例的、變化形式的輪緣212和變化形式的輻條216設計成用于第一實施例的輪轂20。
輪緣212基本包括變化形式的外部環(huán)形部分224(即輪胎安裝部分)；變化形式的內(nèi)部環(huán)形部分226(即輻條安裝部分)，該內(nèi)部環(huán)形部分226有多個變化形式的安裝開口228a和228b；以及變化形式的增強部件214，該增強部件214優(yōu)選是以與第一實施例相同的方式通過焊接或釬焊而在安裝開口228a和228b處與內(nèi)部環(huán)形部分226牢固連接。
在該第二實施例中，外部環(huán)形部分224基本與第一實施例的外部環(huán)形部分24相同，除了該外部環(huán)形部分224包括多個周向等間距的進入開口225，這些進入開口225形成于變化形式的環(huán)形橋接或連接區(qū)域232中。外部環(huán)形部分224也有變化形式的截面形狀，如圖18-20所示，特別適用于有內(nèi)胎輪胎218。進入開口225與安裝開口228a和228b對齊，這樣，各個輻條216可以通過一個進入開口225插入一個安裝開口228a或228b中。優(yōu)選是，進入開口225的數(shù)目與安裝開口228a和228b的總數(shù)(例如16)相同。環(huán)形連接區(qū)域232還包括閥孔234，該閥孔234設計成以普通方式將內(nèi)胎(未視出)的閥236安裝于其中。
內(nèi)部環(huán)形部分226基本與第一實施例的內(nèi)部環(huán)形部分26相同，除了該內(nèi)部環(huán)形部分226包括變化形式的內(nèi)部環(huán)形區(qū)域242。特別是，該內(nèi)部環(huán)形區(qū)域242比第一實施例的內(nèi)部環(huán)形部分42更厚，并且其中形成有變化形式的安裝開口228a和228b以及閥開口244。安裝開口228a和228b分別與第一實施例的安裝開口28a和28b相同，除了安裝開口228a和228b沒有螺紋，且由于內(nèi)部環(huán)形區(qū)域242的厚度增加而更長。閥開口244設計成以普通方式將內(nèi)胎(未視出)的閥236安裝于其中。
增強部件214與第一實施例的增強部件14相同，除了個增強部分214包括變化形式的通孔254，該通孔沒有螺紋。因此，增強部件214與如圖5-8所示在其中形成通孔254之前的增強部件14相同。因此，這里不再詳細介紹和/或說明該增強部件214。
下面將更詳細地介紹輻條216。輻條216與第一實施例的輻條16相同，除了各輻條216包括變化形式的外端部分260。特別是，個輻條216的外端部分260包括布置在其自由端的放大頭部261，如上所述。因此，輻條216可穿過進入開口225插入安裝開口228a和228b以及通孔254中，直到放大頭部261合適置于輪緣212內(nèi)，如圖18和19所示。輻條216相對較普通。因此這里不再詳細介紹。
優(yōu)選是，第二實施例的輪緣212以與第一實施例的輪緣12相同的方式構成，除了增強部件214的通孔254形成為無螺紋孔。換句話說，在第二實施例中省略了第一實施例的、機械加工輻條安裝開口(即通孔54和安裝開口228a和228b)以便產(chǎn)生螺紋輻條安裝開口的步驟。
當然，本領域技術人員由本說明書可知，當需要和/或希望時，安裝開口228a和228b以及通孔254可以構成為彼此相同。在該結構中，安裝開口228a和228b以及通孔254應當足夠大，這樣，輻條216可以相對于輪緣212的中心平面傾斜，這樣，輻條216伸向輪轂20的相對端。當然，輻條相對于該變化形式的輪緣的準確定位將取決于所用輪轂的類型。
根據(jù)本發(fā)明，在本文中所使用的以下方向術語“徑向、軸向、周圍、周向”以及其它類似的方向術語都參考環(huán)繞中心軸線X延伸的環(huán)形自行車輪緣12的這些方向。因此，用于說明本發(fā)明的這些術語應當解釋為相對于本發(fā)明的中心軸線X。
本文中所術語的程度術語例如“基本”、“大約”和“近似”的意思是表示一個合理的偏離和變化范圍量，使得最終結果沒有顯著變化，這些范圍可以解釋為在該偏離不會否定該措詞的含義時可包括在該可變化范圍內(nèi)偏離至少±5％。
盡管已經(jīng)選擇特定實施例來介紹了本發(fā)明，但是本領域技術人員應當知道，在不脫離由附加權利要求確定的本發(fā)明的范圍的情況下可以進行各種變化和改變。而且，對本發(fā)明的實施例的前述說明只是用于舉例說明，并不是為了對本發(fā)明進行限定，本發(fā)明由附加權利要求和它們的等效物限定。
權利要求
1.一種自行車輪緣，包括環(huán)形輪胎安裝部分，用于在上面安裝輪胎；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，以便形成環(huán)形空心區(qū)域，所述輻條安裝部分包括多個周向間隔開的安裝開口，且各安裝開口有中心軸線；以及多個單獨的增強部件，這些增強部件在所述安裝開口處與輻條安裝部分的外表面牢固連接，以便有效增大所述輪緣的所述輻條安裝部分的、在所述安裝開口處的厚度，各所述增強部件都位于所述空心區(qū)域的外部，并有與一個所述安裝開口對齊的通孔。
2.根據(jù)權利要求1所述的自行車輪緣，其中當沿相應一個所述安裝開口的所述中心軸線看時，各所述通孔基本與所述相應一個安裝開口基本重合。
3.根據(jù)權利要求1所述的自行車輪緣，其中各所述增強部件有與所述環(huán)形輻條安裝部分交疊的最大交疊尺寸，當從所述增強部件的外周邊緣向所述相應一個安裝開口測量時，該最大交疊尺寸至少與相應一個所述安裝開口的最大橫向尺寸一樣大。
4.根據(jù)權利要求1所述的自行車輪緣，其中各所述增強部件有朝著輪緣的表面，該朝著輪緣的表面的輪廓與所述輻條安裝部分的所述外表面的輪廓相對應。
5.根據(jù)權利要求1所述的自行車輪緣，其中各所述增強部件焊接在所述輻條安裝部分上。
6.根據(jù)權利要求5所述的自行車輪緣，其中各所述增強部件環(huán)繞它的外周進行焊接，該外周與相應一個所述安裝開口間隔開。
7.根據(jù)權利要求1所述的自行車輪緣，其中各所述增強部件釬焊在所述輻條安裝部分上。
8.根據(jù)權利要求7所述的自行車輪緣，其中各所述增強部件環(huán)繞它的外周進行釬焊，該外周與相應一個所述安裝開口間隔開。
9.根據(jù)權利要求1所述的自行車輪緣，其中所述輻條安裝部分的各所述安裝開口有螺紋，且各所述增強部件的所述通孔有螺紋。
10.根據(jù)權利要求1所述的自行車輪緣，其中所述輻條安裝部分的各所述安裝開口無螺紋，且各所述增強部件的所述通孔無螺紋。
11.根據(jù)權利要求1所述的自行車輪緣，其中輻條安裝部分包括一對環(huán)形側(cè)邊區(qū)域，該對環(huán)形側(cè)邊區(qū)域從內(nèi)部環(huán)形區(qū)域徑向向外延伸，以便當在橫截面方向看時形成第一基本U形截面形狀；以及所述輪胎安裝部分包括一對環(huán)形輪胎支承區(qū)域以及在所述輪胎支承區(qū)域之間延伸的環(huán)形橋接區(qū)域，以便當在所述橫截面方向看時形成第二基本U形截面形狀，從而與所述輻條安裝部分一起形成所述環(huán)形空心區(qū)域。
12.根據(jù)權利要求11所述的自行車輪緣，其中所述環(huán)形橋接區(qū)域除了形成于其中的單個閥孔外沒有其它開口；以及所述輻條安裝部分包括閥開口，該閥開口與所述環(huán)形橋接區(qū)域的所述單個閥孔對齊。
13.根據(jù)權利要求11所述的自行車輪緣，其中所述輻條安裝部分的所述環(huán)形側(cè)邊區(qū)域和所述內(nèi)部環(huán)形區(qū)域以及所述輪胎安裝部分的所述環(huán)形輪胎支承區(qū)域和所述環(huán)形橋接區(qū)域一起成一體形成與所述增強部件分開的單件整體部件。
14.根據(jù)權利要求1所述的自行車輪緣，其中所述安裝開口形成于所述輻條安裝部分的內(nèi)部環(huán)形區(qū)域中，該內(nèi)部環(huán)形區(qū)域形成所述輪緣的徑向內(nèi)周，這樣，所述安裝開口的所述中心軸線沿所述輪緣的基本徑向方向延伸。
15.根據(jù)權利要求14所述的自行車輪緣，其中各所述增強部件有相對于所述輪緣的中心平面對稱的形狀；以及各所述增強部件有相對于中心徑向平面對稱的形狀，該中心徑向平面垂直于所述中心平面。
16.根據(jù)權利要求14所述的自行車輪緣，其中各增強部件的最大總周向尺寸至少與它的最大總軸向尺寸一樣大。
17.根據(jù)權利要求14所述的自行車輪緣，其中各所述增強部件有具有第一厚度的基座部分以及從所述基座部分向內(nèi)徑向延伸的中心凸出部分，所述凸出部分有第二厚度，該第二厚度至少為所述第一厚度的兩倍；以及各增強部件的所述通孔形成于所述凸出部分中。
18.根據(jù)權利要求17所述的自行車輪緣，其中各所述增強部件的所述基座部分包括環(huán)繞其外周延伸的錐形區(qū)域。
19.根據(jù)權利要求14所述的自行車輪緣，其中當沿相應一個所述安裝開口的所述中心軸線看時，各所述通孔基本與所述相應一個安裝開口重合。
20.根據(jù)權利要求14所述的自行車輪緣，其中各所述增強部件有與所述環(huán)形輻條安裝部分交疊的最大交疊尺寸，當從所述增強部件的外周邊緣向所述相應一個所述安裝開口測量時，該最大交疊尺寸至少與相應一個所述安裝開口的最大橫向尺寸一樣大。
21.根據(jù)權利要求1所述的自行車輪緣，其中所述輪緣的所述輻條安裝部分在固定所述增強部件的環(huán)形區(qū)域中有基本均勻的徑向厚度。
22.根據(jù)權利要求1所述的自行車輪緣，其中所述輻條安裝部分和所述輪胎安裝部分一起成一體形成與所述增強部件分開的單件整體部件。
23.一種制造自行車輪緣的方法，包括形成環(huán)形輪緣，該環(huán)形輪緣包括環(huán)形輪胎安裝部分和環(huán)形輻條安裝部分，該環(huán)形輻條安裝部分與環(huán)形輪胎安裝部分牢固連接，以便形成環(huán)形空心區(qū)域；使多個增強部件與輻條安裝部分的外表面牢固連接，這樣，增強部件以周向隔開方式布置在環(huán)形空心區(qū)域的外部，以便有效增大輻條安裝部分的厚度；以及形成多個安裝開口，其中，一個安裝開口穿過一個增強部件并穿過輪緣的輻條安裝部分延伸。
24.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中在使增強部件與輻條安裝部分牢固連接之后形成安裝開口。
25.根據(jù)權利要求23所述的方法，其還包括在安裝開口中形成內(nèi)螺紋。
26.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中將增強部件牢固連接在環(huán)形輻條安裝部分上通過焊接來實現(xiàn)。
27.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中將增強部件牢固連接在環(huán)形輻條安裝部分上通過釬焊來實現(xiàn)。
28.根據(jù)權利要求23所述的方法，其中形成環(huán)形輪緣包括形成輻條安裝部分，該輻條安裝部分有一對環(huán)形側(cè)邊區(qū)域，該對環(huán)形側(cè)邊區(qū)域從內(nèi)部環(huán)形區(qū)域徑向向外延伸，以便當在橫截面方向看時形成第一基本U形截面形狀；以及形成環(huán)形輪緣包括形成輪胎安裝部分，該輪胎安裝部分有一對環(huán)形輪胎支承區(qū)域以及在所述輪胎支承區(qū)域之間延伸的環(huán)形橋接區(qū)域，以便當在橫截面方向看時形成第二基本U形截面形狀。
29.根據(jù)權利要求28所述的方法，其中在形成環(huán)形輪緣的過程中，輻條安裝部分的環(huán)形側(cè)邊區(qū)域和內(nèi)部環(huán)形區(qū)域以及輪胎安裝部分的環(huán)形輪胎支承區(qū)域和環(huán)形橋接區(qū)域一起成一體形成單件整體部件。
30.根據(jù)權利要求28所述的方法，其中多個安裝開口形成于輻條安裝部分的內(nèi)部環(huán)形區(qū)域中。
31.根據(jù)權利要求30所述的方法，還包括在安裝開口中形成內(nèi)螺紋。
32.根據(jù)權利要求31所述的方法，還包括在環(huán)形橋接區(qū)域中形成單個閥孔，同時在該環(huán)形橋接區(qū)域中不再形成其它任何開口；以及在輻條安裝部分中形成單個閥開口，該閥開口與環(huán)形橋接區(qū)域的單個閥孔對齊。
33.根據(jù)權利要求30所述的方法，還包括在環(huán)形橋接區(qū)域中形成多個周向間隔開的進入開口，這些進入開口構成為沿徑向與該多個安裝開口基本對齊。
全文摘要
一種自行車輪緣，包括環(huán)形輪胎安裝部分，用于在上面安裝輪胎；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，以便形成環(huán)形空心區(qū)域，所述輻條安裝部分包括多個周向間隔開的安裝開口，且各安裝開口有中心軸線；以及多個單獨的增強部件，這些增強部件在所述安裝開口處與輻條安裝部分的外表面牢固連接，以便有效增大所述輪緣的所述輻條安裝部分的、在所述安裝開口處的厚度，各所述增強部件都位于所述空心區(qū)域的外部，并有與一個所述安裝開口對齊的通孔。
文檔編號B60B1/04GK1603142SQ20041003250
公開日2005年4月6日 申請日期2004年4月7日 優(yōu)先權日2003年5月7日
發(fā)明者岡島伸平 申請人:株式會社島野