CN102292221A - 轮子 - Google Patents

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Abstract

一种特别地用于自行车或摩托车的轮子，包括轮辋(1)，该轮辋具有多边形的横截面，优选为V形。在轮辋(1)的内部区域具有弧形的插入件或导向件(6)以用于辐条(8)的互补形状的端部(7)的支撑和滑动，辐条(8)的形状类似于开环。辐条(8)的端部在所述轮辋(1)中形成的适当设置的开口处被插入，这些开口所在的区域与弧形导向件或插入件(6)相邻近。

Description

轮子
技术领域
本发明涉及一种轮子，特别地用于自行车或者摩托车。
背景技术
众所周知的是，当前用于自行车的轮子主要是由轮辋(rim)构成，其中轮胎或者内管与轮辋相关联，该轮辋通过适配的辐条与轮毂连接。
众所周知的是，为了减少轮子的整体重量并因此使自行车具有更轻的总重量和更好的动力性，当前提供辐条数量可减少的自行车。
这个选择的第一个结果是，需要在辐条上施加非常大的拉紧力，以使轮子更加坚固，但是这可能导致轮辋的断裂。
此外，已经发现使用具有数量减少的辐条的轮子会使轮子的振动增加，原因在于辐条相对于车架的可替换布置方式，其归因于辐条所受到的拉紧力相对于轮辋布置平面产生持续且交替的震动。
一个重要的技术问题更进一步地由以下事实构成，即如果一个辐条在自行车运动期间发生折断，由于牵引负载的存在并且这种牵引负载不能通过与折断辐条相邻近的一根或若干根辐条而得到补偿，则轮子不可避免地出现晃动，并且这种晃动会使轮子碰到例如后三角或制动片，紧接着轮子本身会被锁定，因此出现自行车稳定性的危险。
背景技术的一个实例由US6,231,128B1构成，其公开了一种自行车轮，其包括环形轮辋，该轮辋具有带整圆顶点的V形截面，并且在该轮辋的一侧基本上在位于所述顶点和用于管状轮胎的支撑底座之间中部区域内具有两个开口，这两个开口具有基本相同的轴线，穿过轴线可以布置辐条的头部，该头部是单片地形成并且其端部交叉并接合在诸如轮毂处。
在这个解决方案中，使用了一种适于使辐条在轮辋中提供的开口处的相互连接更加安全的粘合剂，还同时使用了用于将辐条锁定于轮辋的其它提供的手段，这样发现了先前提到的相同的缺陷，特别是在组成辐条的诸杆之一折断且随后轮子锁定的情况下轮子的不平衡缺陷。
在该背景技术中发现的又一个缺陷是由于在轮辋两侧提供了供辐条穿过的开口，在组成辐条的单根杆折断的情况下以及在制动片例如由于固定螺丝的松动而出现位移的情况下，这些辐条会影响自行车的制动。
在已知的背景技术中发现的另一个缺陷是施加在辐条上的高牵引力，并且由于轮辋所受负载的不均衡损失，则从轮辋获得开口的特殊布置使所述轮辋在这些开口处形成使轮子无法使用的破损/断裂区域。
美国专利US6,428,113B2也是可知的，其公开了一种具有张紧辐条的自行车轮，其包括轮辋，该轮辋具有带整圆顶点的大致V形构造的截面，该轮辋在内部设有加强法兰；在轮胎或内管支撑轮辋的表面上以及在法兰上和在用于与顶点连接的横向表面上，沿着相同的轴线具有用于定位和随后拉紧两个不同辐条的端部的孔。
连该解决方案也具有先前提到的单根辐条折断情况下的缺陷，轮辋会进一步变重，因此轮子的整体重量增加，加速期间的惯性和沿上升路途所需的能量也随后增加。
现有技术在图20中例举了一种解决方案，该解决方案在轮辋的顶点处设有诸孔，并且在内部布置具有平面的法兰，该平面直接朝向管状轮胎的支撑表面；这样的平面组成用于布置在单根辐条一端处的耦合件的支撑底座，因此可以拉紧辐条。
然而，连该解决方案也具有先前提到的有关在每根单独辐条断裂的情况下轮子晃动的缺陷。
发明内容
本发明的目标是通过提供一种特别用于自行车或摩托车的轮子而克服上面提到的缺陷，在辐条折断的情况下防止在引用的背景技术中指出的轮子的任何侧向晃动，因此允许继续行驶。
在这个目标中，本发明的目的是提出一种轮子，其辐条可以与轮辋迅速且容易地关联，避免非弹性的变形，从而延长其寿命周期。
另一个目的是提供一种轮子，其中轮辋的两侧不会承受高负载，从而限制轮辋的疲劳/断裂的可能性。
另一个目的是提供一种轮子，其中如果辐条折断并且在制动片出现无意的位移的情况下，例如由于固定螺丝出现松动，辐条的放置不会在普通运动实践期间干扰制动片。
另一的目的是提供一种轮子，其中可以实现从轮毂到轮辋的最佳扭矩传递。
另一个目的是获得易于组装和对中的轮子。
这个目标以及这些和其它目的将变得更加明显，并且可通过一种特别用于自行车或摩托车的轮子而实现，该轮子包括轮辋，该轮辋具有多边形的横截面，其特征在于，在轮辋的内部区域具有弧形的插入件或导向件以用于辐条的互补形状的端部的支撑和滑动，辐条的形状类似于开环并且可以在所述轮辋中形成的适当设置的开口处被插入，其中开口所在的区域与所述弧形导向件或者插入件相邻近。
附图说明
本发明更进一步的特性和优点从以下根据本发明的特别用于自行车或摩托车的轮子的优选但非排它的实施例并且通过附图中对非限制性的实例进行图示变得更加明显。
图1是与辐条相关联的自行车轮辋的部分截面图，其中辐条依次与后轮的轮毂互相连接；
图2类似于上一附图，是辐条与前轮互相连接的视图；
图3是单根辐条的前视图或者后视图；
图4是根据图3的辐条的俯视图；
图5是辐条的侧视图；
图6是辐条与轮辋互相连接的详细视图；
图7类似于上一附图，是轮辋又一实施例的视图；
图8类似于图1，是使用非对称轮辋的视图；
图9和图10类似于图6和图7，是使用非对称轮辋的视图；
图11是对称视角下的轮辋的截面图；
图12类似于上一附图，是非对称轮辋的视图；
图13、14和15是辐条的一些可能布置的俯视图；
图16至25是用于将单根辐条与轮辋相接合的步骤的视图；
图26至32是内部具有插入件或者导向件的轮辋的更进一步形式的视图。
具体实施方式
参照附图，一种特别用于自行车和摩托车的轮子包括轮辋1，其横截面是多边形，优选的是具有整圆顶点2的V形，该顶点在侧面3a、3b处被整合为用于未示出的轮胎或者内管的支撑底座4。
如在图26至32中示出，轮辋1的截面形状还可以是正方形或者三角形或者U形或者五边形。
在轮辋1内部，在顶点2的内部区域5处具有插入件或者导向件6，其在覆盖底座4的方向上呈弧形，以用于辐条8的具有互补形状的一端7的支撑和滑动。
在图11和12中，插入件或导向件6可由在轮辋1的供应(provision)期间施加或获得的元件组成，这在图6和图7中作为举例而示出。
轮辋1的横截面形状可以是相对于底座4的中间平面镜像对称的类型或者是非对称类型，这在图8、9、10和12中作为举例而示出，其中顶点2位于平行的平面10上，因此该平面10相对于底座4的中间平面9而被隔开。
在最后一种情况中，轮辋1的一侧，例如侧面3b，其在相对于齿轮12相反的一侧相对于轮毂11导向，该侧面3b与中平面9大致地平行。
在这种情况下，如图8所示，平面10对应于轮毂11的中间平面。
在该解决方案中，改进了后轮的弯曲度，因此可能会避免增加辐条的牵引力，并且可向外移动法兰13，该法兰位于设有齿轮12的法兰的对面，同时保持右侧和左侧之间牵引力的大致平衡。
该解决方案相对背景技术是一种改进，其中做出了例如通过增加飞轮一侧上的辐条数量而对辐条分布的非对称性进行补偿的努力，但是该解决方案增加了对轮辋的操作、辐条的数量以及诸辐条之一折断而导致轮子锁定的可能性。
辐条8可由单独的金属线构成，该金属线沿其长度方向大约在中途弯曲，从而限定弧形端部7，该弧形端部7成形为能够在轮辋1内部的插入件或者导向件6处支撑和滑动。
辐条8可以是在图3中举例的类型，其中臂14a、14b被限定为相互交叉或者垂直。
如图1和2中所示出，臂14a、14b可以相对于底座4的中间平面9对称地布置或者不对称地布置，或者如图8中所示，可以相对于穿过顶点2并且穿过轮毂11的中心区域的平面10对称。
如图13、14和15中所示，臂14a、14b布置成使其位于相互平行的平面，这些平面与弧形端部7布置的平面不相重合。
轮子的另一个特殊性在于，在轮子1的侧面3a、3b上以及在与插入件或导向件6相邻并因此十分接近的区域内具有多对孔15a、15b，辐条8可以插入这些孔中。
如在图13、14和15中所示出，多对孔15a、15b中的每对都沿着相对于插入件或导向件6布置的轴线或多或少倾斜的轴线，或者沿着与插入件或导向件6布置的轴线相垂直的轴线设置，如图14中所示。
图16至25列举了快速且简易地将每根辐条8与所提供的轮辋1的多对孔15a、15b相接合的方法：实际上足以将例如臂14a的例如尖端(为方便起见，带有螺纹)插入孔15b和孔15a处，然后移动更接近端部7的顶点2，并且在辐条8上施加使其与轮辋1成大致直角的转动。
臂14a、14b的螺纹端与轮毂的互相连接通过公知方法实现。
在实践中已经发现，根据本发明的特别用于自行车或摩托车的轮子已经完全实现想要的目标和目的，因为辐条可形成为刚性但带有受控的松弛，也就是说，当臂14a、14b处于拉紧状态时这些臂类似于刚性三角形结构，其中第三边由轮毂11组成，还归因于插入件或导向件6的弧形区域内的辐条的金属应变强化和由其张力引起的端部7的摩擦。
然而，在折断的情况下，辐条8沿其全部长度并因此在臂14a和臂14b处通过辐条8的弧形端部7在插入件或导向件6处的可能的轻微滑动而发生松弛。
这样可防止在背景技术中典型出现的轮子横向晃动的发生，允许骑车人继续进行运动行驶。
如果辐条是由合成材料制成，其刚度取决于实施使合成物中的树脂成分硬化的铸造过程。
开环型并且设有弧形端部7的辐条8的特殊配置允许辐条快速且容易地插入轮辋而因此不会在轮辋上施加非弹性的变形，因此可以延长轮辋的寿命周期。
由于辐条8不能与轮辋1刚性地接合，该辐条在其与轮辋的接合中没有装载其侧面3a、3b。
此外，插入件或导向件6的存在允许以平衡方式在轮辋1的大部分内部区域上分布牵引力，其中辐条8的端部7在插入件或导向件6上支撑和滑动，并且这延长了轮辋的寿命周期或者可允许在相同的寿命周期内提供更轻便的轮辋。
因此，所提供的辐条进一步不能具有会使其变弱的“紧绷”弯曲，因此，在这种情况下，还具有更进一步的特性，即，延长轮辋的寿命周期或者允许在相同的寿命周期内具有更轻便的形式。
可假设的是，在辐条8和轮辋1之间的相互连接中，由于在轮辋1的顶点2处实际上获得的相互连接或者由于滑动件与工作平面之间的距离，消除了对制动片的任何可能的干扰。
轮子不仅允许在辐条断裂的情况下的持续行驶，还允许轮子在装载时由于辐条的动态松弛而具有不振动的效果。
此外，存在轮毂向轮辋的最佳扭矩传递，该传递在轮辋的左侧和右侧平衡，并且由于在插入件或导向件6处支撑和滑动的单根辐条的设置而消除任何可能的动态侧向变形。
由此获得的轮子组装简单，并且辐条可容易且快速地进行更换，甚至不需要移开轮胎。
从轮辋和辐条的形状角度来看，由于辐条的侧向插入，不需要在轮辋1的上部或底座4中设置孔，因此可以使用无内胎的轮辋并且提供与无内胎的轮胎相配的轮子。
如果使用了非对称轮辋，在飞轮侧上或者盘式制动器侧上的弯曲度达到最大，因此至左法兰的左侧的位移也达到最大，同时保持左侧和右侧的张力相同或相似；这允许提供一种轮子，其侧向刚度和扭转刚度非常高，同时保持低重量和经济的成本。
当然，这种轮子可以是任何类型，例如可以是赛车车轮或者MTB或者越野车车轮。
这种特别用于自行车的轮子允许多种更改和变化，所有这些更改和变化处在所附的权利要求书限定的范围内。
所有这些细节可进一步由其它技术上等同的元件所替代。
在实践中，运用的材料和可能的形状和尺寸，只要这些与特殊的使用相配，都可以根据需要和现有技术得到使用。
因此，例如轮辋1的截面形状还可以是正方形或者三角形或者U形或者五边形，这些都在图26至32中示出。
此外，辐条8例如可由单根长绳形成的单根辐条构成，其例如由合成材料制成，还例如由具有Kevlar商标而公知的材料或者其它纤维制成，例如芳族聚酰胺或者碳纤维；这种单根绳子在每种情况中都可被插在一对孔15a、15b中，从而可通过在轮毂上形成的恰当提供的手段而被稳定地或暂时地引导和/或锁定，然后再被插入另一对孔15a、15b中，等等。
因此，通过在插入件或导向件6上滑动而获得快速且容易的平衡；在这种情况下，通过使用非刚性辐条，例如由具有Kevlar商标而公知的材料或者其它纤维制成的绳子，优选地例如通过使用具有高粗糙度的表面或者技术上等同的解决方案减小这样的绳子在插入件或导向件6处滑动的能力。
在作为本申请所要求的优先权的意大利专利申请No.TV2008A000147中公开的内容在本文中被援引以作为参考。
在任何权利要求中提及的技术特征跟随有参考标记，这些参考标记出于增加权利要求可理解性的目的而包含其中，因此，这些参考标记对于通过参考标记举例的方式而识别的每个元件的解释不具有任何限制效果。

Claims (10)

1.一种特别地用于自行车或摩托车的轮子，包括轮辋(1)，所述轮辋具有多边形的横截面，其特征在于：在轮辋(1)的内部区域具有弧形的插入件或导向件(6)以用于辐条(8)的互补形状的端部(7)的支撑和滑动，所述辐条(8)的形状类似于开环并且在所述轮辋(1)中形成的开口处被插入，所述开口所在的区域与所述弧形导向件或插入件(6)相邻近。
2.如权利要求1所述的轮子，包括横截面是V形结构的轮辋(1)，该V形结构具有整圆顶点(2)并且在侧面(3a、3b)处整合为用于支撑轮胎或内管的底座(4)，其特征在于，在所述轮辋(1)的内部，在所述顶点(2)的内部区域(5)处具有插入件或导向件(6)，所述插入件或导向件在所述覆盖底座(4)的方向上呈弧形，用于辐条(8)的互补形状的端部(7)的支撑和滑动，所述插入件或导向件(6)由在所述轮辋(1)的供应期间施加或获得的元件组成。
3.如在先权利要求中一个或多个所述的轮子，其特征在于，所述轮辋(1)的横截面是相对于底座(4)的中间平面镜像对称的类型或者是非对称类型，其中所述插入件或导向件(6)位于平行的平面(10)上，因此所述平面(10)相对于所述底座(4)的所述中间平面(9)而被隔开。
4.如在先权利要求中一个或多个所述的轮子，其特征在于，每根辐条(8)由单根线构成，该线沿其长度方向大约在中途弯曲，从而形成弧形端部(7)，该弧形端部(7)成形为可在所述轮辋(1)内部的插入件或者导向件(6)处支撑和滑动。
5.如在先权利要求中一个或多个所述的轮子，其特征在于，所述辐条(8)具有两个臂(14a、14b)，这两个臂相互交叉或者大致相互平行。
6.如在先权利要求中一个或多个所述的轮子，其特征在于，所述臂(14a、14b)相对于所述中间平面(9)或相对于所述平面(10)对称地布置，所述臂(14a、14b)布置成使其位于相互平行的平面，该平面与所述端部(7)布置的平面不相重合。
7.如在先权利要求中一个或多个所述的轮子，其特征在于，在所述轮辋(1)上，在所述侧面(3a、3b)上以及在与所述插入件或导向件(6)相邻并因此十分接近的区域内具有多对孔(15a、15b)，所述辐条(8)可以插入这些孔中。
8.如在先权利要求中一个或多个所述的轮子，其特征在于，所述多对孔(15a、15b)中的每对都沿着相对于所述插入件或导向件(6)布置的轴线或多或少倾斜的轴线，或者沿着与后者布置的轴线相垂直的轴线设置。
9.一种特别地用于自行车的轮子，包括轮辋，所述轮辋具有多边形的横截面，其特征在于：在轮辋的内部区域具有弧形的插入件或导向件以用于辐条的互补形状的端部的支撑和滑动，所述辐条由单根长线构成，优选地由合成材料组成，所述辐条在所述轮辋中形成的适当设置的开口处被插入，所述开口所在的区域与所述弧形导向件或插入件相邻近并且在所述轮毂上被引导。
10.如在先权利要求中一个或多个所述的轮子，其特征在于，为了减少所述单根绳的滑动能力，所述绳子由具有Kevlar商标而公知的材料或者其它纤维制成，例如是芳族聚酰胺或者碳纤维，所述插入件或导向件(6)具有高粗糙度的表面。
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