專利名稱：自行車輪輻條、包括該輻條的自行車輪及制造此輻條的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自行車輪輻條。確切地說，本發(fā)明涉及一種金屬材料制成的自行車輻條、包括多根該輻條的自行車輪及制造該輻條的方法。
背景技術(shù)：
眾所周知，自行車輪輻條基本上由線形的元件組成，它們通常由鐵、鋁或者其合金之類的金屬制成，并擁有用于連接輪轂組成的車輪中心部分的第一端部和用于連接輪圈的第二端部，輪圈上固定有輪胎。典型地，連接輪轂的端部加工成一定形狀以形成一加寬的接頭，從而穩(wěn)定地封裝在輪轂內(nèi)合適的支座內(nèi)；另一方面，連接輪圈的端部有一螺紋區(qū)域，從而可以固定在輪圈上，并通過合適的螺母或者螺紋接頭的幫助實現(xiàn)對輪輻輻條的張力調(diào)節(jié)。
為了提高車輪的美學(xué)及空氣動力特性，提出使用扁平的輻條，即在此輻條中，連接輪轂及輪圈的兩端部之間的主體呈扁平狀。
在同一申請人的美國專利6,036,279中公開了一個扁平的輻條的例子。然而，在此方案中，它涉及一種由塑料材料制成并通過纖維、尤其是碳纖維加強的扁平輻條；使用此材料，盡管就減輕輻條的整體重量而言具有優(yōu)勢，但卻需要將輻條變成兩個分開的部件第一拉伸的扁平狀碳纖維部件，其中確定了連接輪轂的頭部，和鉸接于碳纖維部件自由端的第二金屬連接部件，此部件具有螺紋，從實現(xiàn)與輪圈的連接及輻條的張力調(diào)整。用于連接輪轂的接頭呈扁平的T形；這樣的頂端被封裝在輪轂的管狀端部內(nèi)，而輪轂的環(huán)狀表面在徑向形成支座，用以封裝主體緊靠連接輪轂的頭部的部分。T形的連接輪轂的接頭可以阻止輻條在車輪內(nèi)沿徑向向輪圈移動；而另一方面，輻條在車輪軸向的移動被輪轂上形成的支座前表面施加的反作用所阻止，支座確定了輪輻體緊靠接頭的部分的鄰接面，而在輻條的相反的一端，形成于輪轂自由端并在徑向折彎的環(huán)狀邊緣也阻止了軸向的運動；此邊緣實際上還確定了輻條頂端前表面上部的鄰接面。
申請人提到了以上引述的專利中公開類型的輻條的一些缺點。具體地，需要將輻條分成兩個不同部件給加工帶來了很大的技術(shù)復(fù)雜性，相對也帶來了高的制造成本。
因此，申請人將注意力集中于設(shè)計和制造由金屬制成的扁平輻條上，如此這樣可以讓輻條保持為單個實體。
金屬制成的扁平狀輻條是已知的。
第一個金屬材料制成的扁平狀輻條的例子公開于專利申請EP 0794 071之中。具體地，它涉及一種輻條，它基本上由圓柱形線材元件組成，線材元件具有一連接輪轂的加寬的、有圓形截面的頭部，一個連接輪圈的螺紋端，以及一中間部分，輻條安裝到車輪上時，此中間部分在各輻條的交叉區(qū)域為扁平狀。連接輪轂的頭部被封裝在形成于輪轂前環(huán)形表面之上的支座中。
申請人發(fā)現(xiàn)了以上引述的專利中公開類型的輻條的一些缺點，伴隨著碰撞或者振動，輻條可能轉(zhuǎn)動，導(dǎo)致了在輻條的扁平區(qū)域形成一很大空氣摩擦區(qū)域，這就損害了車輪的空氣動力特性，其結(jié)果就是嚴(yán)重影響了比賽的性能。申請人還發(fā)現(xiàn)，在以上引述的專利中公開的此類型的輻條中，存在一個連接輪轂的、具有錐形輪廓及圓形截面的頭部，這意味著在安裝或者調(diào)整輻條張力的操作中，輻條可以圍著它的縱軸轉(zhuǎn)動，這就迫使操作者必需用手握住輻條，直到螺母或者螺紋接頭完全擰緊到連接輪圈的螺紋端。此外，該專利還展示了具有圓柱形支座的輪轂，即不同于輻條頭部的形狀的輪轂，這樣，輻條頭部與輪轂的聯(lián)接就存在問題。
第二個金屬材料制成的扁平狀輻條的例子公開于美國專利6,189,978 B1中。具體地，它涉及一種輻條，包括一對相對的、加寬的頭部及扁平狀中間部分，兩頭部分別連接車輪的輪轂和輪圈。連接輪轂的頭部具有非圓形的截面，如四邊形，以阻止在調(diào)整張力的過程中輻條圍著它的縱軸轉(zhuǎn)動。輻條將被連接到輪轂上形成于各自凸臺上的各個的支座里，而凸臺形成于輪轂徑向延伸方向的側(cè)面。
首先，申請人發(fā)現(xiàn)加工此輪轂工藝上很復(fù)雜，此輪轂具有徑向凸臺，凸臺上加工有封裝輻條接頭的支座。此外，輻條頭與輪轂的聯(lián)接發(fā)生在很小的面積上，這會導(dǎo)致輪轂凸臺的破裂。另一方面，以上引述的專利中公開的此類型的輻條，不適合于連接到輪轂的前表面上；事實上，此種連接輪圈的頭部的特殊結(jié)構(gòu)(在橫穿輻條縱軸的平面內(nèi)變寬并沿此縱軸壓扁)并不能保證此頭部穩(wěn)定地封裝在輪轂的前表面上，連接輪轂的頭部側(cè)面與輪轂上各自的側(cè)壁之間有限的連接面積造成以上的情況。申請人還發(fā)現(xiàn)，以上引述的專利中公開的此類型的輻條，連接輪轂的頭部截面的輪廓及面積和輻條對應(yīng)的扁平狀中間部分的截面基本不同(具體地，連接輪轂的頭部的截面面積基本上大于輻條扁平狀中間部分的截面面積)。伴隨著加工連接輪轂的頭部的工藝復(fù)雜性，同時由于連接輪轂的頭部的基本尺寸，意味著只能得到很重的輻條。此外，在輻條中間部分與連接輪轂的頭部之間的過渡區(qū)域截面的基本變化，加之輪轂與輻條之間傳動扭矩，不可避免地造成了此過渡區(qū)內(nèi)產(chǎn)生很高的集中應(yīng)力，同時，由于此區(qū)域內(nèi)拉應(yīng)力被連接輪轂局部效應(yīng)放大，使之特別嚴(yán)重。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種扁平的金屬輻條，其不僅在美學(xué)上區(qū)別于前述以往兩文件中公開現(xiàn)有技術(shù)，并適合于連接到輪轂的前表面(這樣簡化了輪轂的制造)，同時克服如前所述的現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于金屬材料制成的扁平輻條的缺點。
因此，在本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明涉及一種用于自行車輪的輻條，包括沿著縱軸X-X延伸的金屬材料的拉伸體，并具有用于連接到自行車輪輪轂的第一端部；用于連接到自行車輪輪圈的第二端部；所述第一和第二端部之間的中間部分，其中，所述中間部分包括一部分，該部分在垂直于所述縱軸X-X的橫向Z上為扁平狀并沿著所述縱軸X-X延伸到所述第一端部；其特征在于，所述第一端部在所述橫向Z上為扁平狀并沿著所述縱軸X-X與所述中間部分的所述扁平部分逐漸相接。
在此說明書及隨后的權(quán)利要求中，參照此發(fā)明中輻條的中間部分或者第一端部，表述“扁平部分”用來指這樣一部分，該部分沿著橫向Z被壓扁，因此其截面在一個維度上(通常指討論的輻條部分的厚度)基本上小于另一個維度上(通常指討論的輻條部分的寬度)的尺寸。例如，當(dāng)所討論的輻條部分的厚度(或者截面的任一維度)1.5倍小于所討論的輻條部分的寬度(或者截面的任一其它維度)時，輻條部分就是扁平的。因此，所述輻條部分相對的兩面不必完全平坦和平行；即此面可以是基本橢圓梯度或者有大曲率半徑的大致圓形的梯度。
有益地，在典型扁平輻條擁有很好的空氣動力特性及舒適的美學(xué)特性的同時，此發(fā)明的輻條有如下主體，它在組成輻條主體的拉伸元件的中間部分及組成連接輪轂的頭部的第一端面都為扁平狀，而所述第一端面則與輻條扁平狀中間部分逐漸相接。因此，這樣的輻條擁有不同于前述討論的現(xiàn)有技術(shù)專利中公開的金屬輻條的優(yōu)異的美學(xué)外表。此外，此專利的輻條還特別適合于連接到輪轂的前表面；事實上，提供一個用于連接到輪轂的、在橫向Z為扁平的頭部，保證了此頭部可以穩(wěn)定地封裝在輪轂中。更有優(yōu)勢的是，在擁有相對于此前技術(shù)整體重量更輕的輻條的同時，扁平的頭部阻止了調(diào)整張力過程中，輻條相對于其縱軸的轉(zhuǎn)動。相對于如前所述美國專利6189978中的輻條，本發(fā)明的輻條具有更好的抵抗輪轂施加的轉(zhuǎn)動扭矩的特性；這是由于它有一個用于連接輪轂的扁平的、并且與輪轂中間部分逐漸相接的頭部。
優(yōu)選地，所述第一端部的厚度大于所述扁平部分的厚度?？墒牵龅谝欢瞬康暮穸鹊扔诨蛘咝∮谒霰馄讲糠值暮穸鹊膶嵤├彩强梢灶A(yù)見的。
優(yōu)選地，所述中間部分的扁平部分包括鄰近所述第一端部的區(qū)域，所述第一端部在所述鄰近第一端部區(qū)域上具有與所述中間部分的扁平部分的截面輪廓基本相同的輪廓。
在整個說明書及隨后的權(quán)利要求中，參照此發(fā)明中輻條任何部分的截面，術(shù)語“輪廓”指的是由此截面輪廓線確定的外形。因此，參照此發(fā)明中輻條的截面，表述“基本相同的輪廓”指的是那些擁有基本相同外形、卻不一定擁有相同面積的截面。參照此發(fā)明中輻條的截面的輪廓，表述“基本相同”也用來指代包含不是完全相同輪廓的可能性，例如由于接點、斜面或者錐面而產(chǎn)生的情況。例如，在本發(fā)明的內(nèi)容中，當(dāng)相對面是扁平的(不必平坦)并/或逐漸相接時，矩形輪廓被認(rèn)為是與橢圓輪廓(或者有很大半徑的圓形)基本上是一樣的。
有益地，從輻條扁平中間部分到連接輪轂的頭部的逐漸過渡的實現(xiàn)也得益于如下的情況，在靠近此過渡區(qū)域內(nèi)，輻條扁平的中間部分與連接輪轂的頭部在截面上擁有基本相同的輪廓。
優(yōu)選地，所述第二端部帶有螺紋，同時所述中間部分在鄰近所述第二端部處，包含一圓柱形并沿著縱軸X-X延伸的部分。
優(yōu)選地，所述中間部分的扁平部分，沿著所述縱軸X-X具有不同面積的截面。更加優(yōu)選地，所述中間部分扁平部分，沿著所述縱軸X-X，具有面積增加的截面，增加的趨勢分別向著所述的鄰近第一端部扁平部分及所述的鄰近第二端部的圓柱形部分。有益地，本發(fā)明的輻條因此在它的中間區(qū)域只有很少的材料，此處拉應(yīng)力就不會被由于連接到輪轂和/或輪圈的局部效應(yīng)而放大。有益地，這一特征使得本發(fā)明的輻條的整體重量相對于已知的輻條得以減輕，已知的輻條在它延伸的整個長度上具有恒定面積的截面。
優(yōu)選地，所述第一端面包括至少一個基本平坦的前表面，當(dāng)所述輻條連接到所述輪轂時，此前表面沿著所述縱軸X-X延伸，并確定自行車輪輪轂上的所述第一端面的前鄰接面。有益地，為本發(fā)明的輻條提供安置于輪轂之上、基本平坦的、適合于與相對應(yīng)的也基本平坦的前鄰接面配合的前鄰接面，使得本發(fā)明輻條的裝配及張力調(diào)整變得更加容易，它阻止了輻條繞自身軸的轉(zhuǎn)動，同時也實現(xiàn)了輻條穩(wěn)定地連接于輪轂上，避免了由于碰撞或者振動而可能造成的扭力，從而改變所需的空氣動力及美學(xué)特性。
優(yōu)選地，所述至少一個前表面沿著所述縱軸X-X延伸一段長度，該長度大于前述第一端面在上述橫向Z上的尺寸。這一結(jié)構(gòu)上的特性為實現(xiàn)如前所述的優(yōu)勢特性起到了很大的作用。
優(yōu)選地，沿著所述縱軸X-X，所述第一端面包括一對相對的基本上為圓柱形的側(cè)面，當(dāng)所述輻條連接于所述輪轂上時，此圓柱面確定了自行車輪輪轂側(cè)面及所述第一端部的軸向鄰接面。有益地，為本發(fā)明的輻條提供安置于輪轂上的、基本為圓柱形側(cè)面的、適合于與相對應(yīng)的側(cè)面部分相配合的匹配形狀，實現(xiàn)了在本發(fā)明的輻條在安裝到輪圈的過程中自動對齊，這要歸功于上述確定的匹配表面之間的相對滑動實現(xiàn)了小的調(diào)整運動。
在本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明涉及一種自行車輪，包括輪轂；輪圈；在所述輪轂和所述輪圈之間延伸的多根輻條；其特征在于，所述多根輻條中的輻條是上述的類型。具體地，在最普遍的實施例中，所述的輻條的多根輻條中的每一根包括一金屬材料的拉伸體，其沿著縱軸X-X方向延伸并包括連接于輪轂的第一端部；連接于輪圈的第二端部；所述第一和第二端部之間的中間部分，在所述中間部分包括一部分，此部分在垂直于所述縱軸X-X的橫軸Z上為扁平狀并沿著上述縱軸X-X延伸到所述第一端部；其中，所述輻條的第一端部在所述橫軸Z上為扁平的并沿著所述輻條的縱軸X-X與所述中間部分的扁平部分逐漸相接。
參照本發(fā)明的輻條，這樣的車輪具有如上討論的所有優(yōu)點。
優(yōu)選地，所述輪轂包括一環(huán)狀前表面，其上形成了多個支座以容納所述輻條的所述第一端部。
更優(yōu)選地，所述的輻條第一端部中每一個都包括至少一個基本平坦的第一前表面，其沿著所述縱軸X-X延伸并與形成于輪轂中的各自對應(yīng)支座的基本平坦的前表面在連接處相配合。
優(yōu)選地，所述的輻條及支座的第一端部的前表面沿著所述縱軸X-X延伸一段長度，該長度大于所述的輻條第一端部在所述的橫向Z上的尺寸。
優(yōu)選地，所述的輻條第一端部中每一個都包括一對基本為圓柱形側(cè)面的相對部分，其與形成于輪轂中的各自對應(yīng)支座的側(cè)面在連接中相配合，其中所述支座中每一個的所述側(cè)面都有一個與所述輻條的第一端部的所述側(cè)面配合的形狀。
在本發(fā)明的車輪的第一實施例中，根據(jù)基本為切向的方向，所述支座形成于所述的輪轂的前表面。
在本發(fā)明的車輪的另一實施例中，根據(jù)基本為徑向的方向，所述支座形成于所述的輪轂的前表面。
在本發(fā)明的第三方面，本發(fā)明涉及一種用來加工如前所述類型的自行車輪的輻條的方法，它包括如下步驟a)從處于已退火狀態(tài)的具有預(yù)定直徑的金屬線材上切下預(yù)定長度的具有圓形截面的細(xì)絲；b)對該細(xì)絲進行加工成形以獲得沿著其縱軸方向面積不同的橫截面；c)沿著其縱軸方向壓扁該細(xì)絲以獲得至少一個扁平細(xì)絲部分，該扁平細(xì)絲部分從用于形成連接到輪轂的頭部的細(xì)絲的一個第一自由端延伸到細(xì)絲的一中間部分；d)校正該扁平細(xì)絲的長度；e)對該扁平細(xì)絲進行回火熱處理；f)對該細(xì)絲的一第二自由端進行螺紋加工以獲得用于連接輪圈的螺紋頭部。
優(yōu)選地，此發(fā)明的方法包括，在步驟d)之前還包括將所述扁平細(xì)絲部分加工成形的步驟，以便形成連接到輪轂的頭部，該頭部逐漸接合到剩余的扁平細(xì)絲部分。此步驟可以與前面定義的步驟C)同時進行，或者在其之后進行。
其中第一實施例中，開始進行切下細(xì)絲的步驟a)時，金屬線材的橫截面積與用于連接輪轂的頭部的所需橫截面積相同。
本發(fā)明的另一實施例中，開始進行切下細(xì)絲的步驟a)時，金屬線材的橫截面積與用于連接輪圈的頭部的所需橫截面積相同。
優(yōu)選地，以上述討論的兩實施例中，對細(xì)絲加工成形的步驟b)包括使細(xì)絲塑性變形步驟，以便得到從細(xì)絲的所述中間部分向著所述自由端面積增大的橫截面。更加優(yōu)選地，步驟b)包括對材料進行退火熱處理中間步驟，以進一步降低其硬度并增加其變形能力。
優(yōu)選地，在如前所述的兩實施例中，通過模塑或者層壓實施壓扁細(xì)絲的步驟c)。更優(yōu)選地，步驟c)包括進行退火熱處理的中間步驟，以進一步降低其硬度并增加其變形能力。
優(yōu)選地，當(dāng)起始細(xì)絲橫截面面積與連接輪轂的頭部的橫截面所需面積相同時，通過模塑壓扁進行步驟d)，此步加工成形扁平細(xì)絲部分的自由端。另一方面，在細(xì)絲橫截面面積與連接輪圈的頭部的橫截面所需面積相同的情況下，通過鐓鍛進行步驟d)，此步加工成形扁平細(xì)絲部分的自由端。
在本發(fā)明方法的第一優(yōu)選實施例中，加工細(xì)絲第二自由端螺紋的步驟f)通過輥壓細(xì)絲進行，根據(jù)所需螺紋，此細(xì)絲具有一預(yù)定的預(yù)加工直徑，該預(yù)加工直徑小于連接輪圈的所需頭部的直徑。
在另一優(yōu)選實施例中，加工細(xì)絲第二自由端螺紋的步驟f)通過切削去料加工一細(xì)絲進行，根據(jù)所需螺紋，此細(xì)絲具有一預(yù)加工直徑，該預(yù)加工直徑及等于或者大于連接輪圈的所需頭部直徑。
優(yōu)先地，本發(fā)明的方法還包括最后進行表面防護處理的步驟。
有益地，以上討論的方法可以獲得沿著其長度，具有不同截面面積的輻條。具體地，此方法獲得的輻條在它的中間區(qū)域只有很少的材料，此處拉應(yīng)力就不會被由于連接到輪轂和輪圈的局部效應(yīng)而放大。有益地，這使得本發(fā)明的輻條的整體重量相對于已知的輻條得以減輕，已知的輻條在它延伸的整個長度上具有恒定面積值。


參照附圖，通過如下對其一優(yōu)選實施例的具體描述，本發(fā)明的特性及優(yōu)點將變得更加清楚。在這些附圖中，圖1是根據(jù)本發(fā)明的自行車輪輻條的主視放大示意圖；圖2是圖1中輻條的側(cè)視示意圖；圖3是圖1中輻條端部的透視放大示意圖；圖4a-4d描繪了圖1所示取自不同剖面線的圖1所示輻條的不同的截面，對于每一截面同樣描繪了等效圓，它的面積與討論的截面面積相同。
圖5是第一實施例中本發(fā)明的車輪的中心部分的透視示意圖，它取自第一視點；圖6是本發(fā)明的車輪輪轂的一部分的剖視放大示意圖；圖7是第二實施例中本發(fā)明的車輪的中心部分的透視示意圖。
具體實施例方式
在附圖中，根據(jù)本發(fā)明的自行車輪輻條用標(biāo)號10示出。輻條10包括一諸如鋼、鋁或者其合金(優(yōu)選地為鋁合金)的金屬材質(zhì)的拉伸體20，其沿著縱軸X-X方向延伸。此類型的輻條將被用在自行車輪中，以連接輪轂10(如圖5到7所示)到輪圈(未示出)。
本發(fā)明的輻條10的主體20包括形成了連接到輪轂的頭部的第一端部30、形成了連接到輪圈的區(qū)域的第二螺紋端部40、和中間部分50。此中間部分50又包括一部分60，此部分60在垂直于輻條10的縱軸X-X的橫向Z上為扁平的并沿著所述的縱軸X-X延伸直到用于連接到輪轂的頭部30；在相對端，中間部分50包括一圓柱部分70，其沿著縱軸X-X延伸直到用于連接輪圈的頭部40。
連接輪轂的頭部30在橫向Z上也是扁平的，并通過接合區(qū)域65，沿著中間部分50的縱軸X-X，逐漸接入到拉伸體20的扁平部分60(具體見圖3)。
如圖4a-4e更細(xì)的描述所示，拉伸體20沿著縱軸X-X具有輪廓(或者形狀)基本相同的截面，即截面全都大致呈矩形、橢圓形或者具有大曲率半徑的圓形，它們具有壓扁的棗但不必須是平坦的棗并/或逐漸接合在一起的相對表面。具體地，連接輪轂的頭部30的橫截面在其鄰近連接輪轂的頭部30的區(qū)域80處，具有和拉伸體20的中間部分50的扁平部分60輪廓基本相同的橫截面(圖4a和4b)。
然而，雖然具有基本相同的輪廓，但從連接輪轂的頭部30的截面A-A開始直到鄰近連接輪圈的頭部40處的圓柱形部分70的截面N-N，拉伸體20中間部分50的扁平部分60卻具有不同面積橫截面。具體地，沿著縱軸X-X方向，向著鄰近連接輪轂的頭部30的區(qū)域80和鄰近連接輪圈的頭部40的圓柱形部分70的方向，拉伸體20中間部分50的扁平部分60的橫截面面積增大。本發(fā)明的輻條因此在其中心區(qū)域只有很少量的材料，然而在連接到輪轂及輪圈的頭部附近卻更加堅固，同時，在其延伸的整個長度上，保持輪廓基本相同的截面。
連接輪轂的頭部30包括一對相對的前表面31、32，分別處在正面和背面，而它們基本上是平坦的；此表面31和32沿著輻條的縱軸X-X延伸一段長度后大于頭部30在橫向Z的尺寸(圖3)。前表面31、32的其中之一，附圖中為表面32，在輻條10安裝到輪轂上時，作為自行車輪輪轂100上接頭30的前鄰接面，參照圖5-7，將在接下來更好地描述。表面31和32有一點外張，因此接頭30在橫向Z上的厚度大于扁平部分60的厚度。此表面也可以基本為直的或者向內(nèi)收縮，因此接頭30在橫向Z上的厚度等于或者小于對應(yīng)的扁平部分60的厚度。
沿著縱軸X-X，連接輪轂的接頭30還包括一對基本上為圓柱形的側(cè)面部分33、34，它們對稱安置于縱軸X-X兩側(cè)；每個這樣的相對表面都確定了一側(cè)，并且自行車輪的輪轂100上頭部30的軸向鄰接面安裝在輪轂上，如圖5-7所示，將在接下來更好地描述。
輪轂100包括多個形成于其前環(huán)形表面120上的支座110；當(dāng)輻條安裝于輪轂上時，支座110中的每個都可容納各個輻條10的頭部30。具體地，每個支座都包括一個基本平坦的前表面111。當(dāng)輻條10固定在輪轂100上時，接頭30被容納在支座110中，使頭部30的前表面32緊靠支座110的前表面111安放，如圖5-7所示。
每個支座110還包括一對側(cè)面部分112、113，此側(cè)面形狀與接頭30的側(cè)面33、34相匹配(圖7)；當(dāng)輻條10安裝于輪轂上時，這些部分安置在緊靠支座110的側(cè)面112、113處，如圖5-7所示。
支座110還包括支座部115，用來容納緊靠著頭部30的主體部分20。
在圖5和6所描述的本發(fā)明的車輪的實施例中，輪轂100的支座110根據(jù)基本相切于輪轂環(huán)形前表面120方向定向；具體地，支座110也可形成在所述前表面120的兩個不同的平面上，并且在相反方向上基本相切地定向，這樣就實現(xiàn)了車輪的交叉輻條構(gòu)形。在此實施例中，優(yōu)選地，輻條沿著輪轂軸向外的運動被輪轂前表面120上與輪轂相連的環(huán)形定位元件(未示出)所阻止，此元件適于在與輻條相交叉的區(qū)域緊靠著輻條10工作。
在圖7所描述的本發(fā)明的車輪的實施例中，支座100基本根據(jù)徑向定向。同時在此實施例中，輻條沿著輪轂軸向外的運動被輪轂前表面120上相連的環(huán)形定位元件130阻止，此元件適于緊靠輻條10的頭部30的前表面31工作。
本發(fā)明的輻條10的制造可以從處于已退火狀態(tài)的金屬線材開始，此金屬線材的橫截面面積和連接輪轂的頭部的橫截面的所需面積相同；或者，從處于已退火狀態(tài)的金屬線材開始，此金屬線材的橫截面面積小于連接輪轂的頭部的橫截面的所需面積，確切地說，金屬線材的直徑等于或者小于連接到輪轂的頭部橫截面的直徑。
在金屬線材的起始截面積等于連接到輪轂的頭部的截面積的情況下，首先從起始金屬線材切下預(yù)定長度的圓形截面的細(xì)絲。然后通過冷或熱塑性變形(如通過錘鍛)將此細(xì)絲加工成形，從而在連接輪轂的頭部與連接輪圈的頭部之間得到面積不同的截面(大致為圓形)。可選擇性進行中間退火熱處理，以進一步降低材料的硬度及提高其變形能力。
然后，在沿著此部分金屬縱軸的不同區(qū)域中，通過冷或熱塑性變形，進一步壓扁細(xì)絲，以得到所需的壓扁的輪廓。例如，可用模塑法(用具有合適形狀的陽模和陰模)或者層壓法(將細(xì)絲通過一對適合形狀的滾筒)進行此壓扁步驟。同樣在此情況下，可選擇性采用中間退火熱處理，以進一步降低材料的硬度及提高其變形能力。
然后加工成形連接輪轂用的頭部。此步驟包括通過模塑法壓扁連接輪轂的接頭，此步可以和上面提到的壓扁細(xì)絲的步驟同步進行。
然后，可以通過對連接到輪轂的接頭截切或?qū)?butting)來實現(xiàn)輻條長度的校正。
然后，對此細(xì)絲進行回火熱處理以提高其的機械性能。
然后開始加工用于連接輪圈的頭部的螺紋。此螺紋可以通過輥壓或者切削(shaving-removal)加工。在輥壓加工螺紋的情況中，操作要求通過細(xì)絲的塑性變形得到螺紋輪廓，此細(xì)絲的預(yù)加工直徑小于連接到輪圈的頭部的直徑。在切削加工螺紋的情況中，操作要求通過從細(xì)絲上去除材料得到螺紋輪廓，此細(xì)絲的預(yù)加工直徑等于(或者可能大于)用于連接到輪圈的頭部的直徑。
最后，進行陽極氧化或者涂漆的表面防護處理。
在另一方面，在線材的起始截面面積小于連接到輪轂的頭部的截面面積的情況下，首先從起始金屬線材上截切預(yù)定長度的圓形截面的細(xì)絲，其直徑等于或者大于連接到輪轂的頭部的所需直徑。加工此輻條的方法的步驟完全和以上描述的一樣，僅有的不同就是在此情況下，由鐓鍛加工實現(xiàn)對用于連接到輪轂的頭部進行加工成形；確切地說，在此步驟中，通過材料的軸向運動，使接頭的截面逐漸增大，直到獲得所需截面。
有益地，以上討論的加工方法可以獲得沿著其長度具有不同截面面積的輻條。具體地，此方法獲得的輻條在它的中間區(qū)域只有很少的材料，此處的拉應(yīng)力就不會被連接到輪轂和/或輪圈產(chǎn)生的局部效應(yīng)而放大。有益地，這使得本發(fā)明的輻條的整體重量相對于已知輻條得以減輕，已知的輻條在其延伸的整個長度上具有恒定面積的橫截面。
權(quán)利要求
1.一種用于自行車輪的輻條(10)，包括沿著縱軸X-X延伸的由金屬材料制成的拉伸體(20)，并具有用于連接到自行車輪輪轂(100)的第一端部(30)；用于連接到自行車輪輪圈的第二端部(40)；所述第一和第二端部(30、40)之間的中間部分(50)，其中，所述中間部分(50)包括一部分(60)，該部分(60)在垂直于所述縱軸X-X的橫向Z上為扁平狀并沿著所述縱軸X-X延伸到所述第一端部(30)；其特征在于，所述第一端部(30)在所述橫向Z上為扁平狀并沿著所述縱軸X-X與所述中間部分(50)的所述扁平部分(60)逐漸相接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的輻條，其中，所述第一端部(30)的厚度大于所述扁平部分(60)的厚度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的輻條，其中，所述第一端部(30)的厚度基本等于所述扁平部分(60)的厚度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的輻條，其中，所述第一端部(30)的厚度小于所述扁平部分(60)的厚度。
5.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的輻條，其中，所述中間部分(50)的所述扁平部分(60)包括鄰近所述第一端部(30)的區(qū)域(80)，并且，在鄰近第一端部(30)的區(qū)域(80)，所述第一端部(30)的橫截面輪廓與所述中間部分(50)的扁平部分(60)的橫截面輪廓基本相同。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的輻條，其中，所述第二端部(40)帶有螺紋，并且，所述中間部分(50)包含圓柱形部分(70)，該圓柱形部分沿著所述縱軸X-X延伸并鄰近所述的第二端部(40)。
7.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的輻條，其中，所述中間部分(50)的所述扁平部分(60)沿著所述縱軸X-X具有不同面積的截面。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的輻條，其中，沿著所述縱軸X-X，所述中間部分(50)的扁平部分(60)的截面面積向著鄰近第一端部(30)的所述扁平部分(60)的所述區(qū)域(80)以及向著鄰近第二端部(40)的所述圓柱形部分(70)增大。
9.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的輻條，其中，所述第一端部(30)包括至少一個基本平坦的前表面(31、32)，當(dāng)所述輻條(10)與所述輪轂(100)相連時，該前表面(31、32)沿著所述縱軸X-X延伸并形成自行車輪輪轂(100)上的所述第一端部(30)的一前鄰接面。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的輻條，其中，所述至少一個前表面(31、32)沿著所述縱軸X-X延伸一段長度，該延伸長度大于所述第一端部(30)在所述橫向Z上的尺寸。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的輻條，其中，沿著所述縱軸X-X，所述第一端部(30)包括一對大致圓柱形的相對的側(cè)面部分(33、34)，當(dāng)所述輻條(10)與所述輪轂(100)相連時，該側(cè)面形成自行車輪的輪轂(100)上的所述第一端部(30)的側(cè)向及軸向鄰接面。
12.一種自行車輪，包括輪轂(100)輪圈；在所述輪轂(100)和所述輪圈之間延伸的多根輻條(10)；其特征在于，所述多根輻條中的輻條(10)是以上權(quán)利要求1-11中任一項所要求保護的輻條。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的自行車輪，其中，所述輪轂(100)包括環(huán)形前表面(120)，該環(huán)形前表面上形成有多個支座(110)，用于容納所述輻條(10)的所述第一端部(30)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的自行車輪，其中，輻條的所述第一端部(30)中的每一個都包括至少一個基本平坦的第一前表面(31、32)，該第一前表面沿著所述縱軸X-X延伸，并緊靠在輪轂(100)中的各支座(110)的對應(yīng)的基本平坦的前表面(111)進行工作。
15.根據(jù)權(quán)利要求12-14中任一項的自行車輪，其中，輻條的所述第一端部(30)中的每個都包括一對大致為圓柱形的相對的側(cè)面部分(33、34)，該側(cè)面部分緊靠在輪轂(100)上的各個支座(110)的對應(yīng)的側(cè)面部分(112、113)進行工作，其中，每個所述支座(110)的所述側(cè)面(112、113)都具有與輻條的所述第一端部(30)的所述側(cè)面(33、34)匹配的形狀。
16.根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項的自行車輪，其中，根據(jù)基本為切向的朝向，所述支座(110)形成于輪轂(100)的所述前表面(120)上。
17.根據(jù)權(quán)利要求12-15中任一項的自行車輪，其中，根據(jù)基本為徑向的朝向，所述支座(110)形成于輪轂(100)的所述前表面(120)上。
18.一種制造根據(jù)權(quán)利要求1-11中任一項的用于自行車輪的輻條(10)的方法，包括如下步驟a)從處于已退火狀態(tài)的具有預(yù)定直徑的金屬線材上切下預(yù)定長度的具有圓形截面的細(xì)絲；b)對該細(xì)絲進行加工成形，以獲得沿著其縱軸方向具有不同面積的橫截面；c)沿著其縱軸方向壓扁該細(xì)絲以獲得至少一個扁平細(xì)絲部分，該扁平細(xì)絲部分從用于形成連接到輪轂的頭部的細(xì)絲的一個第一自由端延伸到細(xì)絲的中間部分；d)校正該扁平細(xì)絲的長度；e)對該扁平細(xì)絲進行回火熱處理；f)對該細(xì)絲的一第二自由端進行螺紋加工以獲得用于連接輪圈的螺紋頭部。
19.根據(jù)權(quán)利要求18的方法，其中，在步驟d)之前還包括將扁平細(xì)絲部分的所述自由端加工成形的步驟，以便形成連接到輪轂的頭部，該頭部逐漸接合到剩余的扁平細(xì)絲部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中，開始進行切下細(xì)絲的步驟a)時，金屬線材的橫截面積與用于連接輪轂的頭部的所需橫截面積相同。
21.根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中，開始進行切下細(xì)絲的步驟a)時，金屬線材的橫截面積與用于連接輪圈的頭部的所需橫截面積相同。
22.根據(jù)權(quán)利要求19-21中任一項的方法，其中，對細(xì)絲加工成形的步驟b)包括使細(xì)絲塑性變形步驟，以便得到從細(xì)絲的所述中間部分向著所述自由端面積增大的橫截面。
23.根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其中，步驟b)包括進行退火熱處理的中間步驟。
24.根據(jù)權(quán)利要求18-23中任一項的方法，其中，通過模塑或者層壓實施壓扁細(xì)絲的步驟c)。
25.根據(jù)權(quán)利要求24的方法，其中，步驟c)包括進行退火熱處理的中間步驟。
26.根據(jù)權(quán)利要求18-20和22-25中任一項的方法，其中，通過模塑擠壓實現(xiàn)將扁平細(xì)絲部分的自由端加工成形的步驟d)。
27.根據(jù)權(quán)利要求18、19和22-25中任一項的方法，其中，通過鐓鍛實施將扁平細(xì)絲部分的自由端加工成形的步驟d)。
28.根據(jù)以上權(quán)利要求中任一項的方法，其中，通過在細(xì)絲上輥壓實施對細(xì)絲的第二自由端進行螺紋加工的步驟f)，該細(xì)絲具有根據(jù)所需螺紋預(yù)定的預(yù)加工直徑，且該預(yù)加工直徑小于所需的用于連接輪圈的頭部的直徑。
29.根據(jù)權(quán)利要求18-27中任一項的方法，其中，通過對細(xì)絲進行切削加工實施對細(xì)絲的第二自由端進行螺紋加工的步驟f)，該細(xì)絲具有根據(jù)所需螺紋預(yù)定的預(yù)加工直徑，且該預(yù)加工直徑小于所需的用于連接輪圈的頭部的直徑。
30.根據(jù)權(quán)利要求18-29中任一項的方法，其中，在步驟f)之后還包括進行表面防護處理的步驟。
全文摘要
描述了一種自行車輪的輻條，它包括一沿著縱軸X－X延伸的金屬材質(zhì)拉伸體(20)、用來連接到自行車輪的輪轂(100)的第一端部(30)、用來連接到自行車輪的輪圈的第二端部(40)和一中間部分(50)，其一段(60)在垂直于所述縱軸X－X的橫向Z上為扁平狀且沿著縱軸X－X延伸直到所述第一端部(30)。所述的輻條第一端部(30)在橫向Z上為扁平狀并沿著所述縱軸X－X與所述中間部分(50)的扁平段(60)逐漸相接。
文檔編號B60B1/02GK1647954SQ20051000588
公開日2005年8月3日 申請日期2005年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月27日
發(fā)明者毛里齊奧·帕薩羅圖, 馬里奧·梅焦蘭 申請人:坎培諾洛有限公司