CN104029560B - 自行车车轮及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

该自行车车轮具有轮胎的接收装置。其装配有安装在轮圈上的轮圈罩。根据本发明，所述轮圈罩至少部分地由体积质量（ρ）小于120kg/m3并且在25%压缩时的残余变形小于14%的材料制成，例如由发泡聚丙烯泡沫制成。

Description

自行车车轮及其制造方法
技术领域
本发明涉及自行车车轮，以及制造这样的车轮的方法。
背景技术
在自行车领域，尤其是在竞技脚踏车领域，人们已知配有被称为“流线型”(aérodynamiques)的轮圈的辐条轮，该轮圈降低了脚踏车车轮的阻力并且改善了骑行者的表现。目前，该车轮轮圈主要由碳基材料制成。因此，其成本较高，这就限制其只能使用在高档自行车或竞技自行车中。复合材料为不可循环材料，这对环境是有害的。它们的体积质量也相对较高，这增加了车轮的重量并有害于骑行者的表现。
FR-A-2344411公开了一种脚踏车车轮，该车轮包括一个轮圈，在该轮圈上安装(rapporter)有PVC材料制成的、半球面弓形的轮圈罩(carénage)，并且该车轮具有穿过车轮辐条的透射灯(lumièreà travers)。该轮圈罩通过螺丝被固定在轮圈上，其中螺丝很难被接触到而且在车轮的使用期限内很容易被拧开。考虑到PVC的体积质量，该轮圈罩相对较重。
FR-A-2702707描述了一个基于碳纤维和树脂的复合材料轮圈，该轮圈限定了一个由复合树脂--例如聚氨酯—制成的泡沫结构填充的内部体积。由于复合材料的存在，该轮圈不能被循环使用。再者，泡沫结构被圈禁在复合壳体中，从而阻止其被回收利用。此外，其制造相对复杂。
发明内容
正是由于所有这些缺点，本发明通过以下方式克服这些缺点，所述方式为提出一个轻便的、可回收利用的、容易制造的，比较便宜并且抗震的流线型轮圈。
为此，本发明的目的是具有容纳轮胎的装置的自行车车轮，该车轮配有安装于轮圈上的轮圈罩。根据本发明，轮圈罩至少部分地由发泡聚丙烯泡沫制成。
本发明的目的通过提供一种用于自行车车轮的轮圈而达到：所述轮圈具有能够接收轮胎的环结构以及安装在结构环内部的轮圈罩，所述轮圈罩至少部分地由一种材料制成，所述材料的体积质量(ρ)小于120kg/m3并且在25％变形之后的残余变形小于14％。
例如，该轮圈罩由基于聚丙烯的泡沫制造。该材料轻便且可以被回收利用。其使得所述轮圈被容易地制造，因为其可以通过简单的模压或机加工材料块获得，并且将其组装到轮圈上也是容易的，该组装通过弹性变形实现。再者，这些聚丙烯泡沫在经受了显著压缩变形之后具有十分有益的弹性和塑性伸长并且还具有十分小的弹性滞后，以使得这些泡沫能够经受与车轮操作(运输、清洁等)相关的微小震动，而不需要额外的表面保护壳体，后者增加了更多的额外重量。
根据本发明有利的、而非强制性的方面，这样的车轮可以具有下述的一个或多个特征，在技术上所有这些特征可以组合使用：
-基于聚丙烯的材料至少部分地构成轮圈罩的外表面。
-泡沫的弹性模量大于5MPa。
-泡沫的断裂伸长率大于10％。
-泡沫的抗拉强度大于500kPa。
-泡沫的25％抗压强度大于150kPa。
在10mm厚的构成轮圈罩的材料的样品中，在通过直径为10mm的半球形冲头产生2.5mm深的压入所产生的压缩之后的残余变形小于1.4mm。
-所述聚丙烯为聚丙烯共聚物型。
-在没有机械应力的情况下，轮圈罩的在组装构型中与轮圈的桥接部相接触的外表面的直径严格地大于桥接部的直径，优选大约0.5mm，优选大1mm。
-所述轮圈罩由彼此组装的两个部分构成，所述部分至少部分地由发泡聚丙烯泡沫制成。
-所述两个部分的泡沫的密度是不同的。
-所述轮圈罩包括内部挖空部。
-所述轮圈罩具有车轮辐条的通孔，该通孔尤其通过热冲压或钻孔实现。
-所述轮圈罩通过弹性变形是可以拆卸的。
-所述轮圈罩包括至少一个结构加强件(renfort structurel)。
本发明还涉及制造这样的车轮的方法，该方法包括以下步骤：
a)分别制造轮圈和轮圈罩，
b)所述轮圈罩通过弹性变形组装在轮圈上。
附图说明
根据下文中本发明的车轮以及制造这样的车轮的方法的多个实施方案，本发明将被更好地理解并且其它优点将会更好地展现，所述实施方案仅以举例的方式并参考附图给出，其中：
图1是符合本发明的车轮的透视图。
图2，3和4是图1中平面II、III和IV的局部径向截面的放大图。
图5是图1中细节V的平面P的局部截面。
图6是在组装或拆卸车轮过程中，图1中细节V的局部侧视图。
图7和8是本发明的第二和第三实施方式的与图2类似的截面。
图9是一个图表，该图表示出了与图1的车轮的材料相似的聚丙烯泡沫的一个立方体样品的压缩行为。
图10是一个表格，该表格概括了可以被用于制成所述轮圈罩的不同材料的机械特征。
图11是评估材料残余变形的标记测试的示意图。
具体实施方式
图1-6中示出的车轮1将装配轮胎6，轮胎6在图1和2中被部分地示出并且仅以虚线表示。
车轮1包括一个铝制轮圈3和一个将被固定在脚踏车一部分(例如前叉，此时车轮1是脚踏车的前轮)上的套轴(moyeu)2。本发明还适用于装配有卡式链轮的脚踏车的后轮。
车轮1相对于脚踏车的车叉、围绕轴线X可旋转运动。
辐条4被绷紧在轮圈3和套轴2之间。
轮圈罩5同样属于车轮1并且由一个流线型环形部件构成，其中流线型环形部件至少部分地由基于发泡聚丙烯的材料制成，例如JSP公司的名称为ARPRO(注册商标)的市售材料，更具体地为ARPRP60，ARPRP80和ARPRP100，其中60、80和100是密度ρ，也就是体积质量，以kg/m3表示。构成轮圈罩5的材料的密度小于120kg/m3，也就是基于聚丙烯的材料的密度的至少7.5分之一，这使得可以获得轻便车轮1。
ARPRO是任选包含无机和有机部分(例如给材料染色的颜料)的聚丙烯共聚物。该聚丙烯优选通过二氧化碳或空气发泡。
每根辐条4都通过第一端部41被钩挂在套轴2上，并且其第二螺纹端42具有用于固定到轮圈3的固定装置，例如一个螺母，该螺母穿过在铝制轮圈的内部桥接部34上实现的孔34.1并且抵靠放置在该桥接部的内部。辐条应力的调整以及车轮的抗变形通过拧紧后者来确保。
如图2-4所示，轮圈3的径向截面的形状为中空箱，也可以称为“U”形。径向截面指的是例如图1中平面II、III和IV等平面中的截面，也就是穿过轴线X并且朝向相对于轴线X的径向方向的截面。
轮圈3的径向截面包括一个连接“U”形的两个竖直分支的横向壁31、两个边侧部32和33和一个圆形桥接部34。
桥接部34将侧部32和33彼此连接并且形成了“U”形截面的弧形部分。桥接部34的凸出的一侧朝着旋转轴线X转一圈。
桥接部34位于旋转轴线X一侧并且横向壁31位于轮胎6一侧。这样，轮圈3限定了一个内部体积V。
在桥接部34的相对侧，侧部32和33的每个都具有一个L形挂钩32.1和33.1，以固定轮胎6的胎圈钢丝(tringle)62和63。在本申请中，轮胎可以是具有胎圈钢丝或轮缘(bourrelet)的轮胎，胎圈钢丝或轮缘旨在与轮圈的对应的凸起配合，或者是有时称为“内胎(boyau)”并被胶合至轮圈的管式轮胎。挂钩32.1和33.1构成了轮胎6的接收装置。在变型方案中，轮圈3具有轮胎6的其它接收装置，例如在“内胎”式轮胎的情况下。
车轮1垂直于轴线X的中间平面被标记为P。中间平面P从侧部32和33以及挂钩32.1和33.1之间穿过，并且与它们等距。这样，侧部32和33位于平面P的两侧。
轮圈罩5具有一个外表面S54，该外表面S54沿与旋转轴线X相对的方向转一圈并且与轮圈3的桥接部34接触。外表面54是凹形的并且具有与桥接部34完全互补的几何形状。
轮圈罩的外表面几乎全部由基于发泡聚丙烯的材料构成，其无需用刚性更强的材料制成的外表皮覆盖。
外表面S54通过轮圈罩5的两个侧面S52和S53向旋转轴线X伸长，其中侧面S52和S53在轮圈罩5的环形顶部S接合。轮圈罩的侧面S52和S53在轮圈3的侧部32和33的延长部分，从而限定一个具有平滑轮廓和完美流线的轮圈和轮圈罩的组件。
如图3中所见，轮圈3的桥接部34和横向壁31的每个都具有用于使辐条4穿过的孔34.1和31.1。孔34.1和31.1通过孔5.1延长穿过轮圈罩5.1。所述孔34.1、31.1和5.1允许将辐条4的第二螺纹端42借助于辐条螺母固定在轮圈3上。
图4中的气门嘴孔31.2、34.2和5.2通过穿过横向壁31、桥接部34和轮圈罩5实现。热塑性管51被胶合在轮圈罩内部的气门嘴孔5.2中并且，如果使用者需要在充气时对气门嘴使用过大的力时，热塑性管51允许引导腔室的气门嘴同时避免轮圈罩的损坏。当轮胎6被安装在轮圈3上时，轮胎的气门嘴被插入气门嘴孔31.2、34.2和5.2中并且超出至轮圈3和轮圈罩5的外面。
仅在图2中示出的、例如通过拱形的热塑性型材制成的环形结构加强件52被设置在轮圈罩5的端部S处，目的是在该区域中加强该轮圈罩以在自行车需要停放、即通过轮圈罩的顶部抵靠于挂钩而垂直悬挂以便排成一行时，避免轮圈罩的损坏。
在未被示出的变型方案中，轮圈罩5具有至少一个刚性结构加强件，其取代加强件52或作为其补充。例如，一个热塑性骨架能在结构上加强轮圈罩的泡沫，该骨架可模制于聚丙烯泡沫。
如图5中所见，轮圈罩5具有内部挖空部53，该内部挖空部53出现在外表面S54处。挖空部53使得轮圈罩5的质量被减小。
在制造车轮1时，首先要分别制造轮圈3和轮圈罩5。
轮圈3例如通过铝成型制得。随后，型材按照一个螺旋形式弯曲。这样，通过在基本对齐的螺旋的两个部分上将弯曲型材切割成几段，可制造一个360°螺旋段形式的轮圈的开口毛坯。然后，通过将切割成段的毛坯的两个端部首尾相接并组装起来，例如通过焊接或安装的紧固部件，由该毛坯制作轮圈3。
轮圈罩5例如通过模压制成。或者，模子可以是多孔的以获得更加光滑的表面外观。挖空部53和孔5.1和5.2可以在模压过程中或者后面的例如通过钻孔或热冲压制得。在变型方案中，轮圈罩5为材料机加工。
然后，轮圈罩5通过轻微弹性变形被组装到轮圈3上，使得轮圈罩5的凹形外表面S54与轮圈3的桥接部34相对而就位。因此，需要的是构成轮圈罩5的材料足够柔软且具有足够的弹性，以允许发生该变形。
在变型方式中，轮圈可在最终操作过程中通过在套管连接之前将轮圈罩插入轮圈的内部而被套管连接，因此套管连接最终会将轮圈罩箍在轮圈的内部而不需要为了将轮圈罩引入轮圈中而将其变形。
在不存在机械应力的情况下，例如在组装之前，外表面S54的直径d54略大于桥接部34的直径d34，优选地大约1mm。更精确地，在每个垂直于轴线X并且位于侧面S52和S54之间的截面平面中，沿径向方向测得的外表面S54的直径d54略大于桥接部34的直径d34，其中直径d34在同样的截面平面中测定，该平面与轴线X垂直。更具体而言，在中间平面P中，外表面S54的直径d54略微大于桥接部34的直径d34。
这样，轮圈罩5被用力组装到轮圈3上。一旦轮圈罩5被置靠于轮圈3，由轮圈罩5对轮圈3施加的压力将组件保持在原位。
能够注意到的是：在给车轮安装辐条时，辐条的张力以及轮胎的压力由于引入轮圈3中的压力使轮圈直径减小了十分之几毫米，该现象不仅提高了轮圈罩5在轮圈3中的箍力还很好地将轮圈罩5保持在轮圈3上。
图10的表格指示了ARPRO 60、ARPRO 80和ARPRO100的特征参数。
轮圈罩5的弹性模量E大于5MPa，其带来了优良的刚性以保证组件的优异稳定性，同时允许轮圈罩5被拆卸。例如，对于ARPRO 60、ARPRO 80和ARPRO100，轮圈罩5的弹性模量E分别等于7.6MPa、13.7MPa和18.5MPa。
作为比较，聚氨酯泡沫不适合该轮圈罩应用，因为对于一个差不多60kg/m3的体积质量，该模量仅为约0.1MPa，不会为轮圈罩带来足够的刚性以使其能在功能上被接受。
如图6所示，轮圈罩5足够柔软，以便退出时能够变形。这使得轮圈罩5能够被替换，例如如果其损坏了。再者，这允许通过分离组成车轮1的各部件来循环利用车轮1。更具体而言，轮圈罩5由可循环利用的材料制成，也就是说当轮圈罩5到达使用期限时，可在轮圈罩5的生产周期中重新引入旧的发泡聚丙烯泡沫。
图9的图表示出了由构成轮圈罩5的材料--也就是ARPRO60聚丙烯泡沫--制成的样品被压缩25％时的行为。横坐标的轴线表示伸长率A的绝对值，以％表示。纵坐标的轴线表示压缩应力σ，以MPa表示。
伸长率A(％)由下述等式限定：
其中：
-L0为样品在拉伸试验开始之前的初始长度，
-L为考虑时间时样品的长度。
由实线表示的第一曲线C1说明被压缩时材料的行为，并且在点M1和点M4之间延伸。
所述曲线的直线部分C1.1被限定在点M1(位于原点)和点M2之间。在点M1和M2之间，随着压缩应力σ的增大，伸长率A也按比例增大。以一般的方式，部分C1.1对应材料的弹性变形并且其斜度限定材料的杨氏模量E。在点M2，伸长率A大约等于2.6％并且其压缩应力σ大约等于0.2MPa。
弹性模量通过胡可定律来限定：
σ＝E.ε或者E＝σ/ε，
其中σ表示拉伸应力或压缩应力并且ε表示如上描述的变形或伸长率。这样，可以重新计算材料ARPRO 60的杨氏模量，即0.2MPa除以0.026大约等于7.6MPa。
曲线C1的过渡部分C1.2在点M2和点M3之间延伸。曲线C1的斜率在过渡部分C1.2中降低。
曲线C1的第三部分C1.3在点M3和M4之间延伸。该第三部分C1.3几乎是直线并且其斜率小于第一部分C1.1的斜率。在点M4处，伸长率A等于25％，也就是说，该材料相对于初始体积被压缩了25％。压缩应力σ大约等于0.34MPa。
由虚线表示的第二曲线C2在点M4和点M5之间延伸并且表示了在材料被根据曲线C1压缩并且在23℃保持压缩22h之后、压缩应力σ缩减时材料的行为。在点M4和M5之间，伸长率A缩减，也就是说样品的尺寸增加了。
在点M5，压缩应力σ等于零且伸长率A大约等于11.5％。也就是说，一旦压缩应力σ被释放，样品的尺寸就减小11.5％。
在图9示出的实施例中，对于ARPRO 60，25％压缩下的残余变形(标注为B)，在超过屈服强度之后，等于11.5％。这和ARPRO 80和ARPRO 100的情况是相同的。在本发明的框架内，25％压缩下的残余变形优选小于14％。以这种方式，轮圈罩的泡沫能够承受例如在操作车轮以将其放入汽车后备箱时或在骑行者偶然摔倒时产生的局部负载或适度震动，而视觉上车轮不会受到影响。
轮圈罩5的断裂伸长率(通常标记为A％)大于10％，这使其避免了在操作过程中留下痕迹。以这种方式，当车轮1被操作时，例如在其运输时，撞击和小的震动不会在车轮上留下痕迹。断裂伸长率A％通过下列等式表示：
其中：
-L0为样品在拉伸试验开始之前的初始长度，
-L为断裂时时样品的长度。
ARPRO 60、ARPRO 80和ARPRO100的断裂伸长率A％等于11.5％。
作为比较，经常用于复合结构且已知为商标Rohacell的聚甲基丙烯酰胺泡沫具有出色的模量和低密度，但是在密度相等的情况下，具有仅仅3％的拉伸断裂伸长率和超过21％的25％压缩下的残余变形，这使得其对微小震动十分敏感，使得轮圈罩受到小的撞击时很快被撞坏或撞得不平整。
同样地，具有可比密度的聚苯乙烯泡沫具有约4％的拉伸最大伸长率和20％的25％压缩下的残余变形。另外，这些泡沫在化学上对溶剂十分敏感。
如图10所示，ARPRO 60、ARPRO 80和ARPRO 100的抗拉强度(由标准ISO 1798限定)分别等于760kPa,960kPa和1150kPa。在本发明的框架内，轮圈罩5的抗拉强度(由标准ISO1798限定)大于500kPa。
ARPRO 60、ARPRO 80和ARPRO 100在压缩变形等于25％时的抗压强度(由标准ISO844限定)分别等于340kPa,500kPa和700kPa。在本发明的框架内，轮圈罩5在25％变形时的抗压强度(由标准ISO 844限定)大于150kPa.
抗拉强度和抗压强度保证了轮圈罩5的良好的机械强度。
构成轮圈罩5的材料对溶剂不敏感，溶剂例如汽油和石脑油(石油溶剂油)。这样，可以在不损害轮圈罩5的情况下，清洁在自行车使用中或传动链润滑的过程中出现的油脂。
构成轮圈罩5的材料是隔声的，这就减少了潜在噪音。
任选地，轮圈罩5可以涂覆清漆或油漆，以提高其表面硬度或以装饰为目的。
图7和8示出了本发明的第二和第三实施方式，其中与图1-6中的车轮1的部件相似的部件使用相同的编号。
在下文中，不再详细描述与图1-6中的部件相似的部件。
图7示出了车轮101，该车轮101包括与图1-6中的轮圈3相似的轮圈3。车轮101包括由两个部分105a和105b构成的轮圈罩105，其中两个部分105a和105b一旦被彼此组装，就具有与车轮1的轮圈罩5相同的几何外形。部分105a和105b是对称的并且在平面P处彼此接触。部分105a和105b通过胶合被彼此组装。部分105a和105b由同样的材料制成。
在未示出的变型方案中，部分105a和105b可以通过形状配合来组装，例如通过榫和榫孔装置。
图8示出了车轮201，该车轮201包括与图1-7中的轮圈3相似的轮圈3。车轮201包括由两个部分205a和205b构成的轮圈罩105，其中两个部分105a和105b一旦被彼此组装，就具有与车轮1的轮圈罩5相同的几何外形。部分205a形成了一个外壳，该外壳的径向截面具有“U”形形状。部分205b形成了设置在部分205a的内部的核心。
壳205a由机械强度大于核心205b的机械强度的材料制成。这样，可通过利用双密度的轮圈罩来优化轮圈罩205的机械强度和质量。
任选地，轮圈罩5的外表面S54可与轮圈3胶合。
可选地，构成轮圈罩5的聚丙烯泡沫可以和其它材料混合。在这种情况下，轮圈罩5至少部分地由基于聚丙烯的泡沫制成。
其它如发泡聚丙烯的材料将被用于本发明中，只要密度小于120kg/m3并且具有低的压缩时残余变形。
为了估算这样的材料的残余变形，选择借助冲头对所述材料进行标记测试。图10是该标记测试的示意图。
端部具有半球面的直径d＝10mm的冲头301被安装在拉力仪(tractiomètre)(未示出)上。厚度e＝10mm的样品302被放置在冲头下面。样品的正面的面积大于200mm2。借助冲头向样品施加一个力使得样品的厚度缩减25％。在这种情况下，在第一阶段下降冲头直至其与样品的表面对齐。这就是冲头的基准位置。在第二阶段，冲头高度下降2.5mm。冲头在样品中压入2.5mm所需要的力被记录下来。该力的值指示了材料的刚性。优选地，选择冲头在样品中压入2.5mm所需要的力至少为20N的材料
在第三阶段中，通过将冲头逐步提起，由其施加的力被释放。在提起冲头的过程中，施加在样品上的力被精确地监测。当该力为零时，记录冲头的位置。该位置对应于25％压缩之后的残余变形。
选择用于制造本发明的轮圈罩的材料在该测试结束之后应该具有小于1.4mm的残余变形，也就是原始厚度的14％。由这样的材料制成的轮圈罩对微小震动敏感度低。另外，为了不使车轮变重，不使用体积质量大于120kg/m3的材料。
在待通过标记测试来评估的材料以厚度小于10mm的薄片的形式出现的情况下，若干薄片被组合起来直至获得厚度大于10mm的样品。
在本发明的框架内，所描述的不同实施方案可以至少部分地相互结合。

Claims (19)

1.自行车车轮(1；101；201)，该车轮具有轮胎(6)的接收装置(32.1，33.1)，该车轮(1)装配有安装在轮圈(3)上的一个轮圈罩(5；105；205)，其特征在于所述轮圈罩(5；105；205)至少部分地由体积质量(ρ)小于120kg/m3的材料制成。
2.根据权利要求1所述的车轮(1；101；201)，其特征在于构成轮圈罩的至少一部分的所述材料具有小于14％的原始厚度的、相对于原始厚度的厚度缩减25％的压缩下的残余变形(B)。
3.根据权利要求1或2所述的车轮(1；101；201)，其特征在于所述材料至少部分地构成所述轮圈罩的外表面。
4.根据权利要求1或2所述的车轮(1；101；201)，其特征在于所述材料的弹性模量(E)大于5MPa。
5.根据权利要求1或2所述的车轮(1；101；201)，其特征在于所述材料的断裂伸长率(A％)大于10％。
6.根据权利要求1或2所述的车轮(1；101；201)，其特征在于所述材料的抗拉强度大于500kPa。
7.根据权利要求1或2所述的车轮(1；101；201)，其特征在于所述材料的在相对于原始厚度的厚度缩减25％的压缩下的抗压强度大于150kPa。
8.根据权利要求1或2所述的车轮(1；101；201)，其特征在于所述材料为发泡聚丙烯泡沫。
9.根据权利要求8所述的车轮(1；101；201)，其特征在于所述聚丙烯为聚丙烯共聚物型。
10.根据权利要求1或2所述的车轮(1；101；201)，其特征在于在没有机械应力的情况下，轮圈罩(5；105；205)的在组装构型中与轮圈(3)的桥接部(34)相接触的外表面(S54)的直径(d54)大于桥接部(34)的直径(d34)。
11.根据权利要求1或2所述的车轮(101；201)，其特征在于所述轮圈罩(105)由彼此组装的两个部分(105a，105b；205a，205b)构成，所述两个部分至少部分地由一种体积质量(ρ)小于120kg/m3并且在相对于原始厚度的厚度缩减25％的压缩时的残余变形(B)小于14％的原始厚度的材料制成。
12.根据权利要求11所述的车轮(201)，其特征在于轮圈罩(105)的所述两个部分(205a，205b)的材料的密度是不同的。
13.根据权利要求1或2所述的车轮(1；101；201)，其特征在于所述轮圈罩(5；105；205)具有内部挖空部。
14.根据权利要求1或2所述的车轮(1；101；201)，其特征在于所述轮圈罩(5；105；205)具有用于使车轮(1；101；201)辐条(4)穿过的孔(5.1)。
15.根据权利要求1或2所述的车轮(1；101；201)，其特征在于所述轮圈罩(5；105；205)通过弹性变形是可拆卸的。
16.根据权利要求1或2所述的车轮(1；101；201)，其特征在于所述轮圈罩(5；105；205)具有至少一个结构加强件(52)。
17.根据权利要求1或2所述的车轮(1；101；201)，其特征在于在没有机械应力的情况下，轮圈罩(5；105；205)的在组装构型中与轮圈(3)的桥接部(34)相接触的外表面(S54)的直径(d54)比桥接部(34)的直径(d34)大1mm。
18.根据权利要求14所述的车轮(1；101；201)，其特征在于该孔通过热冲压或钻孔实现。
19.制造根据前述权利要求之一所述的车轮(1；101；201)的方法，其特征在于包括以下步骤：
a)分别制造轮圈(3)和轮圈罩(5；105；205)，和
b)所述轮圈罩(5；105；205)通过弹性变形被组装到所述轮圈(3)上。
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10279622B2 (en) * 2008-12-04 2019-05-07 Tomer Hendel Composite wheel with reinforced core
FR3001183B1 (fr) * 2013-01-18 2016-05-06 Diamant Wheels S R L Equipement pour une roue d'une bicyclette et jante correspondante.
FR3002880B1 (fr) 2013-03-08 2015-05-29 Mavic Sas Roue de cycle et son procede de fabrication
TWI627056B (zh) * 2015-02-20 2018-06-21 嘉寶費博萊特克有限公司 一種製作一輪圈的方法，以該方法製得的輪圈，包含該輪圈的運行輪，及具有該運行輪的自行車
DE102015102466A1 (de) * 2015-02-20 2016-08-25 Carbofibretec Gmbh Maschinell gefertigte Verstärkungsfaserfelge für ein Fahrzeug und Verfahren zum Fertigen einer solchen Felge
CN109017146B (zh) * 2017-06-12 2021-05-07 飞特立工业有限公司 用于自行车的轮圈及该轮圈的气嘴孔加工方法
TWI701129B (zh) * 2019-06-21 2020-08-11 英屬維爾京群島商龍台工業股份有限公司 複合輪圈製程

Family Cites Families (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2344411A1 (fr) 1976-03-18 1977-10-14 Lehanneur Claude Perfectionnements aux jantes des roues de bicyclettes
US4919490A (en) * 1988-10-12 1990-04-24 E. I. Du Pont De Nemours And Company Vehicle wheel
US5080444A (en) * 1988-10-12 1992-01-14 E. I. Du Pont De Nemours And Company Vehicle wheel
US5073444A (en) * 1990-01-11 1991-12-17 Shanelec Dennis A Molded polypropylene foam tire cores
FR2672251B1 (fr) * 1991-02-04 1995-09-29 Martin Pierre Jante de roue en materiaux composites pour cycles et analogues.
FR2701899B1 (fr) * 1993-02-24 1995-05-05 Mavic Sa Jante et roue pour cycle et leur procédé de fabrication.
FR2702707B1 (fr) 1993-03-18 1995-06-16 Martin Pierre Abel Jante en materiau composite pour roue de cycle et roue de cycle en faisant application.
US5490719A (en) * 1993-12-17 1996-02-13 Wear And Tear, Inc. Racing wheel
US5653510A (en) * 1996-02-21 1997-08-05 Syncros Applied Technology Incorporated Wheel rims
US5975645A (en) * 1996-09-09 1999-11-02 Compositech, Inc. Carbon bodied bicycle rim
US6398313B1 (en) * 2000-04-12 2002-06-04 The Polymeric Corporation Two component composite bicycle rim
US7258402B2 (en) * 2001-02-13 2007-08-21 Campagnolo S.R.L. Method for producing a bicycle wheel rim, apparatus for implementing the method and bicycle wheel rim obtained thereby
WO2003045710A1 (en) * 2001-11-29 2003-06-05 Compositech, Inc. Composite bicycle rim with seamless braking surface
US6991300B2 (en) * 2002-07-31 2006-01-31 James Colegrove Optimum compaction low void composite bicycle wheel rim
AT412546B (de) * 2003-05-21 2005-04-25 Xentis Composite Produktions & Felge für fahrräder und dergleichen
US8002362B2 (en) * 2004-02-17 2011-08-23 Trek Bicycle Corporation Optimal thermal properties in light weight and high performance braking composite clincher or tubular tire bicycle wheel rim
US7431404B2 (en) * 2005-08-05 2008-10-07 Shimano Inc. Bicycle having annular sealing member
DE102005043755A1 (de) * 2005-09-13 2007-03-15 Dt Swiss Ag Verfahren zur Herstellung einer Felge, sowie Felge
EP1795370B1 (en) * 2005-12-09 2009-03-25 Prince Sports, Inc. Wheel having multiple tube frame structure.
DE102006010445B4 (de) * 2006-03-03 2014-02-13 Denk Engineering Gmbh Felge
TWM317937U (en) * 2007-01-18 2007-09-01 Jr-Shiang Yang Wheel rim structure of bicycle
DE202007018487U1 (de) * 2007-04-24 2008-10-09 Dt Swiss Ag Felge und Vorrichtung zum Herstellen einer Felge
DE102007042198A1 (de) * 2007-08-29 2009-03-05 Carbonsports Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Felgenrings, Verfahren zur Befestigung von Speichen, ferner Felgenring, Drahtreifenfelge und Fahrrad
ITMI20072232A1 (it) * 2007-11-26 2009-05-27 Campagnolo Srl Cerchio per ruota di bicicletta e ruota di bicicletta comprendente tale cerchio
US8528991B2 (en) * 2009-03-12 2013-09-10 Raphael Schlanger Vehicle wheel rim
US8888195B1 (en) * 2009-06-09 2014-11-18 Hed Cycling Products, Inc. Aerodynamic bicycle rim and wheel
FR2948319B1 (fr) * 2009-07-22 2012-01-06 Salomon Sas Garniture d'interface pour roue de cycle et roue de cycle comportant une telle garniture
FR2951403B1 (fr) * 2009-10-15 2011-12-23 Salomon Sas Jante composite et roue comportant une telee jante
EP2325025A1 (fr) * 2009-11-19 2011-05-25 Salomon S.A.S. Roue pour cycle et méthodes de fabrication d'une telle roue
FR2952588B1 (fr) 2009-11-19 2012-01-20 Salomon Sas Roue pour cycle et methodes de fabrication d'une telle roue
FR2952587B1 (fr) * 2009-11-19 2013-12-27 Salomon Sas Roue pour cycle et methode de fabrication d'une telle roue
EP2560827B1 (en) * 2010-04-19 2018-08-01 ENVE Composites, LLC Multi-surface rim for enhanced efficiency
US8905491B2 (en) * 2010-07-27 2014-12-09 Shimano Inc. Bicycle rim
CA2819027C (en) * 2010-11-25 2020-04-14 Smart Aero Technology Limited Optimum aerodynamic bicycle wheel
US8882207B2 (en) * 2011-09-06 2014-11-11 Shimano Inc. Composite bicycle wheel
FR2985218B1 (fr) * 2012-01-04 2014-03-14 Mavic Sas Jante pour roue de cycle et son procede de fabrication
FR3002880B1 (fr) * 2013-03-08 2015-05-29 Mavic Sas Roue de cycle et son procede de fabrication

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