CN1354092A - 自行车轮 - Google Patents

Abstract

自行车轮有轮毂、从轮毂向外延伸的辐条和环形轮缘,轮缘结合在辐条外端上支承一轮胎。轮缘有一辐条固定部分,有许多辐条孔,在其中接纳辐条外端。轮缘的辐条孔有位于辐条与轮缘之间的增强构件。辐条外端有弯曲段和头部段,弯曲段位于增强构件的辐条洞中,头部段与增强构件内表面接合。轮缘在外环形部分中在大多数辐条孔附近没有进入口。增强构件的横向尺寸允许辐条外端和增强构件沿第一取向穿过孔并沿第二取向保持在孔中。

Description

自行车轮

本发明涉及授予Shimano公司的美国专利申请号No.09/222084，它于1998年12月29日登记，现在是美国专利No.6126243。

本发明一般地涉及一自行车轮，它具有一用于装在自行车架上的轮毂、一环形轮缘和很多从轮缘至轮毂向内延伸的辐条。更具体一些，本发明涉及自行车轮的辐条与轮缘之间的连接。

骑自行车成为越来越普遍的娱乐形式，同时用作运输工具。此外，骑自行车也成为非常普遍的业余的和职业的竞赛运动。自行车不管是用于娱乐、运输还是竞赛，自行车工业总是不断地改进自行车的各个零件。自行车在过去的年代中广泛重新设计的一个特殊的零件是自行车轮。自行车轮常常被重新设计成重量轻的和结构上更合乎空气动力学的，并且制造和装置都简单的。

目前在市场上可买到的自行车有很多种不同的形式。最基本的自行车轮有一毂部、多个辐条和一个环形的轮缘。毂部固定在自行车架的一部分上，以用于相对旋转。辐条的内端结合在轮毂上并从轮毂向外延伸。环形轮缘结合在辐条的外端上并有一在其上支承一气胎的外部。自行车轮的辐条通常是细的金属丝辐条。轮毂的两端做有法兰，该法兰用于将辐条结合在轮毂上。特别是，在轮毂法兰上做有许多孔。钢丝辐条通常在其内端弯曲并且做有一凸缘，该凸缘做形成钉头形。内端支承在一个轮毂法兰的一个孔中。辐条的外端通常都做有螺纹，以与辐条螺纹套管结合，该套管将钢丝辐条的外端固定在轮缘上。特别是，辐条螺纹套管有与轮缘的内表面接合的法兰。另一种方案为，可将辐条倒过来，使其外端有钉头而内端有与辐条螺纹套管接合的螺纹，该套管将钢丝辐条的内端固定在轮毂上。

采用如此构造的辐条，螺丝套管就可以装在轮缘或轮毂上形成的螺纹套管孔中。辐条穿过在轮毂法兰或轮缘上的孔插入，使辐条的凸缘与轮毂法兰或轮缘上的孔的周围的区域接合。辐条的端部的阳螺纹拧入装在轮毂法兰或轮缘的孔中的辐条螺纹套管中。在自行车工业中，希望有尽可能少的辐条。传统的辐条的一个问题是作用在轮缘上的集中的应力。此外，如果采用的辐条越来越少，则轮缘上的应力就越来越大。传统的辐条通常固定在轮缘的内缘上或侧面部分上。这样，由辐条作用在轮缘上的力的大小主要取决于轮缘的内缘或轮缘的侧面部分的厚度。为了调节来自辐条的应力，轮缘的内缘可以做得厚一些，不过，将轮缘做得厚一些，要加大轮缘的重量。还有，传统的辐条在结构上并不太合乎空气动力学。

近年来，轮子设计成具有增强构件，它们布置在辐条的外端上，以有助于分散集中在轮缘的某些部分上的应力。这种轮子已在Shimano的美国专利No.6126243中公开。此轮子(即轮缘，以及辐条连接)非常结实，重量轻，并且比较简单和制造费用不贵。不过，这种设计要求在轮缘的外周表面上钻许多进入孔。在装配时，辐条与增强构件要穿过这些孔插入轮缘的辐条孔中。以后就不得不密封这些孔，并安装以管式轮胎。如果需要更换辐条，就必须从轮缘上取下轮胎、管子和密封，以便能更换辐条。

鉴于如上所述，需要有能克服上述现有技术中的问题的自行车轮。本发明针对现有技术中的这一需要和其它需要，对于熟悉本技术的人，这些需要将从此公开内容中成为显而易见的。

本发明的一个目的为提供一具有重量轻的轮缘的自行车轮，该轮缘比较耐用，不必对轮缘的辐条接纳部分增加任何的厚度。

本发明的另一目的为提供一自行车轮，其中，可以去掉轮缘的外周表面上的许多孔，以致可以采用实心轮胎或管式轮胎。

本发明的另一目的为提供一自行车轮，它具有较少的在轮缘与轮毂之间延伸的辐条。

本发明的另一目的为提供一自行车轮，它可以用传统的制造技术比较简单而廉价地制造。

本发明的又一目的为提供一自行车轮，其中，在更换辐条时，不必取下轮胎。

本发明的又一目的为提供一自行车轮，其中，可以采用实心轮胎，并且在更换辐条时不必取下轮胎。

前述目的可基本通过提供一辐条和轮缘的组件而达到，该组件包括一环形轮缘、第一和第二环形辐条固定部分和一内环形部分，该环形轮缘有一空心的内部，它通过一用于在其上接纳轮胎的外环形部分形成，该辐条固定部分从外环形部分延伸并位于外环形部分的沿径向向内的位置，该内环形部分位于第一和第二环形辐条固定部分的沿径向向内的位置并在第一和第二环形辐条固定部分之间延伸。第一和第二环形辐条固定部分基本按相反的方向面对，在其中形成许多沿周向布置的辐条孔。辐条和轮缘的组件包括许多向内延伸的辐条，每根辐条有一外端部分，它至少部分地被接纳在一个辐条孔中。每根辐条有一中间部分和一内缘部分，该中间部分位于外端部分的沿径向向内的位置，该内端部分位于中间部分的沿径向向内的位置。辐条和轮缘的组件还包括许多增强构件，每个增强构件至少部分地位于辐条孔中并与一根辐条的外端部分结合。增强构件有第一和第二横向尺寸，它们相对于辐条孔的尺寸要做成使增强构件，连同结合在其上的辐条外端部分，沿增强构件与辐条孔之间的第一相对取向穿过辐条孔，并且沿增强构件与辐条孔之间的第二相对取向被保持在辐条孔中。

前述目的可基本通过提供一自行车轮缘而达到，该轮缘包括一外环形部分、第一和第二环形辐条固定部分、一内环形部分和许多增强构件。外环形部分用于在其上接纳一轮胎。第一和第二环形辐条固定部分从外环形部分延伸并位于外环形部分的沿径向向内的位置。第一和第二环形辐条固定部分基本按相反的方向面对，并且有许多在其中形成的沿周向布置的辐条孔。内环形部分位于第一和第二环形辐条固定部分的沿径向向内的位置，并在第一和第二环形辐条固定部分之间延伸。从多数上述辐条孔的每个中心测量，外环形部分在至少多数辐条孔的12mm以内或5度左右以内没有孔。

前述目的可进一步通过提供一增强构件而达到，该构件用于放置在辐条与轮缘之间，该轮缘具有一外环形部分、第一和第二环形辐条固定部分和一内环形部分，该第一和第二环形辐条固定部分从外环形部分延伸并位于外环形部分的沿径向向内的位置，该内环形部分位于第一和第二环形辐条固定部分的沿径向向内的位置，并在第一和第二环形辐条固定部分之间延伸。增强构件包括一第一部分、一第二部分和一辐条洞。第一部分有一第一最大宽度，它用于被接纳在轮缘的辐条孔中。第二部分有一第二最大宽度，它形成第一和第二部分之间的支承表面。辐条洞穿过第一和第二部分延伸，辐条洞的尺寸做成能在其中接纳一部分辐条。第一和第二部分有一横向尺寸，它相对于辐条孔的尺寸做成使增强构件，连同结合在其上的辐条的外端部分，沿增强构件与辐条孔之间的第一相对取向穿过辐条孔，并且沿增强构件与辐条孔之间的第二相对取向被支承表面保持在辐条孔中。

前述目的进一步通过提供一自行车辐条达到，该辐条包括一轮缘固定端、一长的居中部分、一轮毂固定端和一增强构件。轮缘固定端用于可取下地被接纳在轮缘的辐条孔中。长的居中部分从轮缘固定端延伸。轮毂固定端从居中部分延伸。增强构件位于轮缘固定端上，以使增强构件从居中部分的纵向轴线错开。增强构件包括一第一部分和一第二部分。第一部分有一第一最大宽度，它用于被接纳在轮缘的辐条孔中。第二部分有一第二最大宽度，它形成第一和第二部分之间的支承表面。增强构件有横向尺寸，它们相对于辐条孔的尺寸要做成使增强构件，连同结合在其上的辐条的轮缘固定端，沿增强构件与辐条孔之间的第一相对取向穿过辐条孔，并且沿增强构件与辐条孔之间的第二相对取向被支承表面保持在辐条孔中。

对于熟悉本技术的人，本发明的这些和其它目的、特色、形态和优点将从下列详细的说明立即变得明显，该说明联系附图公开了本发明的一个优选的实施例。

现在参看附图，它们形成此原始公开内容的一部分。

图1为按照本发明的第一实施例的自行车轮的立面侧视图，它具有前轮毂、十二根带增强构件的辐条和一轮缘；

图2为图1所示的自行车前轮毂的放大的立面侧视图，在其上结合有辐条的内端部分；

图3为自行车前轮的一部分的局部放大的立面侧视图，它示出图1所示的自行车轮的轮缘与两根辐条之间的连接；

图4为自行车前轮的一部分的局部放大的立面侧视图，它示出在辐条的外端和增强构件插入一个辐条孔之前，处于第一取向的辐条与增强构件；

图5为自行车前轮的一部分的局部放大的立面侧视图，它示出在开始将增强构件的辐条的外端插入轮缘的辐条孔中之后，处于第一取向的辐条与增强构件；

图6为图1～5所示的按照本发明的一根辐条的局部放大的立面侧视图；

图7为图6所示的辐条的局部侧缘立面图；

图8为自行车轮缘沿图3的8-8线的局部剖视图，一对辐条用立面示出，而轮缘与增强构件则用剖面示出；

图9为自行车轮缘沿图3的9-9线的局部剖视图；

图10为自行车轮缘沿图3的8-8线的局部剖视图，一对辐条从增强构件和轮缘中取下；

图11为自行车轮缘沿图3的9-9线的局部剖视图，辐条从增强构件和轮缘中取下；

图12为自行车轮缘沿图1的12-12线的局部放大剖视图，它示出在轮缘上形成的阀孔；

图13为按照本发明的一个增强构件或垫圈的放大的立面侧视图；

图14为图13所示的增强构件或垫圈的端部边缘立面图；

图15为图13和14所示的增强构件或垫圈的相反的立面侧视图；

图16为图13～15所示的增强构件或垫圈的侧缘立面图；

图17为图13～16所示的增强构件或垫圈沿图13的17-17线的纵向剖视图；

图18为图13～16所示的增强构件或垫圈沿图13的18-18线的纵向剖视图；

图19为按照本发明的第二实施例的改进的增强构件或垫圈的放大的立面侧视图；

图20为图19所示的增强构件或垫圈的端部边缘立面图；

图21为图19和20所示的增强构件或垫圈的相反的立面侧视图；

图22为图19～21所示的增强构件或垫圈的侧缘立面图；

图23为图19～22所示的增强构件或垫圈沿图19的23-23线的纵向剖视图；

图24为图19～22所示的增强构件或垫圈沿图19的24-24线的纵向剖视图；

图25为按照本发明的第三实施例的自行车轮缘的局部剖视图，改进的增强构件用剖面示出，而辐条则用立面示出；

图26为按照本发明的第四实施例的自行车轮缘的局部剖视图，改进的增强构件用剖面示出，而辐条则用立面示出；

图27为按照本发明的第五实施例的自行车轮缘的局部剖视图，改进的增强构件用剖面示出，而辐条则用立面示出；

图28为按照本发明的改进的箝入式自行车轮缘的局部剖视图，一对增强构件用剖面示出，而一对辐条则用立面示出；

图29为按照本发明的候选的辐条的局部放大的剖视图，增强构件与其一体地形成；

图30为按照本发明的候选的辐条的局部放大的剖视图，增强构件压铸在辐条的外端部上。

优选的实施例的详细说明

首先参看图1和2，按照本发明，它们示出了按照本发明的自行车轮12。自行车轮12可用作自行车前轮或自行车后轮。因此，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，与自行车轮12的结构有关的说明可用于自行车前轮或自行车后轮。

自行车轮12有一居中的轮毂20，多根向外延伸的辐条22和一环形轮缘24，在轮缘上按传统方式结合有气胎26。在此处所示的实施例中，自行车轮12有12根辐条22，它们沿径向在居中的轮毂20与环形轮缘24之间延伸。自然，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，自行车轮12可以按需要和/或要求有比所示的更少或更多的辐条22。

如图2所示，轮毂20有一管状体部段30，该段有6个辐条安装部分32，其上有用于在其上接合辐条22的孔34。管状体部段30有一轴向孔，它用于在其中接纳轮毂组件28。

辐条安装部分32的数目和形状取决于辐条的数目和它们的形状。因此，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，可以联系本发明采用其它类型和形状的轮毂。

如图2～7所示，每根辐条22有一外端部分40、一居中或中间部分42和一内端部分44。外端部分或辐条头40用增强构件或垫圈48与轮缘24结合，这将在下面讨论。增强构件或垫圈48设计成用于分散由辐条22作用在轮缘上的应力。

直的居中部分42位于外端部分40的沿径向向内的地方，而内端部分44则位于居中部分42的沿径向向内的地方。每个内端部分44最好在外部做有螺纹，以用于接纳辐条螺纹套管46。此外，每个内端部分44形成每个辐条22的轮毂固定端。内端部分44按比较传统的方式结合在轮毂20上。外端部分40、居中部分42和内端部分44最好构造成一件的整体构件，辐条螺纹套管46用螺纹与辐条22的每个内端部分结合，以便连至轮毂20上。

如同在图6和7中最清楚地看到的那样，在此实施例中，辐条22的外端部分40各自有一弯曲段50，在弯曲段50的自由端有一加大的头部52。弯曲段50有圆形横截面，它有预定的宽度或直径。头部52有一较大的宽度或直径，以通过增强构件或垫圈48将辐条22固定在轮缘24上。每个加大的头部的形状要做成在轮缘24上安装辐条22和增强构件48上时不与轮缘发生干涉，这将在下面详细讨论。每个加大的头部52和每个弯曲段50形成每根辐条22的轮缘固定端。居中部分42和内端部分44各自有圆形或椭圆形截面。自然，对于熟悉本技术的人，都会明白，辐条22的整个横截面可按需要或要求沿其整个长度是基本均匀的。对于熟悉本技术的人还会明白，可以按需要或要求采用等截面的辐条或具有变截面的辐条。

如图3、6和7所示，辐条22的外端部分40弯曲成在辐条22的自由端形成头部52，该头部与弯曲段50错开。自然，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，外端部分40可以弯曲或成形成具有与所示形状和截面不同的形状和/或截面。在任何情况下，每根辐条的弯曲段50和头部52的形状和截面应当做成在辐条处于安装好的位置时，防止辐条相对于轮缘24沿轴向移动。

辐条22的居中部分42作为基本是直的钢丝型辐条示出，它具有基本为椭圆的截面。不过，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，辐条22的居中部分42可以将形状做成具有其它类型的截面和/或形状。例如，居中部分42的截面可以是圆形或矩形，其形状沿居中部分42的整个长度是均匀的。另一种方案为，居中部分42的横截面可沿其长度变化，以使居中部分42的截面越接近轮毂20越大。换句话说，居中部分42的厚度和/或宽度可以按需要和/或要求是均匀的或变化的。

辐条22的内端部分44做有螺纹，以在其上接纳传统的辐条螺纹套管46。更具体一些，辐条22的内端部分44穿过轮毂20的孔34的一端插入，然后穿过孔34的另一端插入辐条螺纹套管46。辐条螺纹套管46的做成头部或凸缘的部分与孔34的内支承表面接合，以牢固地将辐条22的内端部分44固定在轮毂20上。因此，辐条22可以按基本传统的方式在轮毂20和轮缘24之间被上紧，以将辐条22的内端部分44固定在其上。

轮缘24是所谓的深轮缘，其中，轮缘高度大于轮缘宽度，并设计成有用轮胎胶固定在其上的气胎26。对于熟悉本技术的人，都会明白，轮缘24的形状可以被修改，以按需要和/或要求适应不同类型的轮胎如“箝入式”轮胎，这将在下面讨论。自然，轮缘24可以有其它形状，以按需要和/或要求适应其它类型的轮胎，而不脱离本发明的范围。轮缘24用基本为刚性的材料建造，例如那些在本技术中已经知道的材料。例如，轮缘24可以用任何合适的金属材料建造，如电镀钢、不锈钢、铝、镁或钛，以及其它非金属材料如可用于自行车的碳纤维复合材料。

轮缘24在立面侧视图(图1)中看去，基本是圆形的，并且有一外环形部分68、一对环形辐条固定部分70和一内环形部分72。外环形部分68用于在其上接纳气胎26。如图12所示，轮缘24的外环形部分68有一阀孔74a，以用于在其中接纳阀75的一部分。内环形部分72也包括一阀孔74b，以用于接纳阀75的一部分。外环形部分68最好除去阀孔74a外都没有孔。阀75是比较传统的，最好位于相邻的各对辐条22之间的中部。因此，阀75不拟在此详细讨论或示出。

环形辐条固定部分70位于外环形部分68的沿径向向内的地方，内环形部分72将辐条固定部分70连接在一起。换句话说，辐条固定部分70按基本相反的方向面对，并从外环形部分68沿径向向内延伸。因此，轮缘24为一管形构件，它具有由外环形部分68，辐条固定部分70和内环形部分72形成的空心内部区。在此实施例中，轮缘24的外环形部分68设计成与“管”式或“缝合”式轮胎一起作用，轮胎用胶粘在外环形部分68上。

每个辐条固定部分70有许多沿周向隔开的辐条孔76，以用于接纳在其上放有增强构件48的辐条22的外端部分40。在此实施例中，相对的辐条孔76都在同样的周向位置上形成，自然，辐条孔76的构形和位置可以按需要和/或要求修改。例如，相对的辐条孔76可以按交错的构形排列。

如上所述，外环形部分68最好做成没有任何的孔或进入口，除去阀孔74a。沿从轮毂20的中心至辐条孔76的中心延伸的径向直线的每个方向，在5度左右以内，外环形部分68最好至少没有孔。另一种方案为，从辐条孔76的轴线中心至外环形部分68上的进入口的中心测量，至少在大多数的辐条孔76的12mm左右以内，外环形部分68没有孔。换句话说，在外环形部分68上不需要提供进入口，以用于使带增强构件48的辐条22经过该口插入，这将在下面详细讨论。不过，阀孔74a可以位于一个或两个辐条孔76的附近，以使沿从轮毂20的中心至辐条孔76的中心延伸的径向直线的每个方向，在5度左右以内，至少大多数辐条孔76都没有孔。

辐条孔76最好沿辐条固定部分70的周长等距离地隔开。在此实施例中，许多辐条孔76最好是圆形的孔，它大于辐条22的外端部分40。本发明的辐条孔76大于传统的辐条孔。因此，增强构件48沿比普通圆辐条大的面积分布作用在轮缘24上的力，以致轮缘24的应力断裂和/或撕裂成最少。

辐条孔76最好有至少约为5.0mm的周向宽度。更具体一些，辐条孔76最好基本为圆形孔，它具有约为6.6mm(+或-0.05mm)的周向宽度或直径。自然，熟悉本技术的人都会明白，辐条孔76可以按需要和/或要求而有其它形状和/或尺寸，而不脱离本发明的范围。在任何情况下，辐条孔76的尺寸和形状要做成使在其上放有增强构件48的辐条22的外端部分40可以经过辐条孔76插入。此外，辐条孔76的尺寸和形状要做成在辐条22已经装在轮缘24和轮毂20上时，将在其上装有增强构件48的外端部分40保持在辐条孔76中。再有，辐条22的加大的头部52的形状要做成不妨碍在其上装有增强构件48的外端部分40插入辐条孔76中。因此，轮子12可容易地被装配，不需要在外环形部分68上形成附加的进入口。

参看图3～5、8～11和13～18，现在较详细地讨论增强构件48。增强构件48设计成分散由辐条22作用在轮缘24上的应力。如图4和5所示，增强构件48设计成沿增强构件48与辐条孔76之间的第一相对取向穿过辐条孔76。增强构件48还如图3所示设计成沿增强构件48与辐条孔76之间的第二相对取向被保持在辐条孔76中。增强构件48最好是长的盘形构件，每个增强构件或垫圈48有一(较小的)基本为圆形的第一台阶部分80、一(较大的)长形的第二台阶部分和一位于中间的辐条洞84。

每个增强构件或垫圈48最好构造成为一件的整体金属构件。用于增强构件48的合适的材料的一个例子为铝合金。自然，也可以采用其它材料。此外，增强构件48可以用与轮缘24相同的材料或与轮缘24不同的材料制造。对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会立即明白，增强构件48不一定必须像所示那样做成台阶形，而是可以做成能实现本发明的优点的其它形状。

增强构件48最好有一约为3.2mm的轴向厚度。第一和第二部分80和82的直径或宽度应当比较大，以分散由辐条22作用在轮缘24上的应力。(较小的)第一台阶部分80的轴向厚度约为1.4mm，而(较大的)第二台阶部分82的厚度则约为1.8mm。此处所用“约为”一词意指±0.1mm。

对于熟悉本技术的人，从此公开内容会很快明白，增强构件48可以做成比辐条固定部分70的厚度厚，或可以与辐条固定部分70的厚度一样厚。在任何情况下，增强构件48有第一和第二横向尺寸A和B(在图13和14中标出)，它们相对于辐条孔76要将尺寸做成使在其上结合有辐条22的外端部分40的增强构件48能沿第一相对取向穿过辐条孔76，并沿第二相对取向被保持在辐条孔76中。

每个增强构件48的基本圆形的第一台阶部分80可用摩擦力保持在轮缘24的一个辐条孔76中。由于辐条22是在张力的作用下放置在轮毂20与轮缘24之间的，故辐条22在对应于辐条孔76的沿周向隔开的位置上作用一向内的径向力。增强构件48分散由辐条22作用在轮缘24上的应力。更具体一些，每个增强构件48的基本圆形的第一台阶部分80加大辐条22的有效直径或宽度，以扩散作用在轮缘24上的应力。因此，轮缘24的强度得以提高，而不需要增加辐条固定部分70的壁厚。

参看图8，每个增强构件48的基本圆形的第一台阶部分80有一第一最大宽度C，而每个长形的第二台阶部分82则有一第二最大宽度D，该宽度D在第一和第二部分80和82之间形成一支承表面86。基本圆形的第一台阶部分80的尺寸和形状做成能位于轮缘24的辐条固定部分70的辐条孔76内，以使支承表面86与轮缘24的内部接触。在此实施例中，每个第二横向尺寸B(在图13中标出)基本等于长形的第二台阶部分82的最大宽度D(在图8中标出)。因此，支承表面86将增强构件48保持在辐条孔76中。

每个支承构件48的支承表面86最好由位于第一部分80的相反侧的两个支承段86a和86b(底部和顶部支承段86a和86b)形成。支承段86a和86b从第二部分82的一对端面87a和87b(底部和顶部端面87a和87b)延伸至第一部分80的外周。端面87a和87b是沿增强构件48的轴向延伸的部分圆柱形表面。换句话说，端面87a和87b位于一假想的圆柱体上，其直径对应于第二部分82的第二最大宽度D(在图8中标出)和增强构件48的第二横向尺寸B。这样，增强构件48就可以被保持在辐条孔76中。

每个增强构件48包括一对形状弯曲的侧面88，它大体沿增强构件48的纵向延伸。第一横向尺寸A(在图14中标出)在一对形状弯曲的侧面88之间测量。横向尺寸A最好与辐条孔76的尺寸相同或比其略小。更具体一些，横向尺寸A(在图14中标出)最好为6.5mm±0.05mm。形状弯曲的侧面88最好在一假想的圆或圆柱体上形成，其直径约为6.5mm±0.05mm。因此，横向尺寸A可以认为是此假想的圆或圆柱体的直径。由于这种结构，增强构件48可以如图4和5所示，连同结合在其上的辐条22的外端部分40被插入辐条孔76中。

如同在图14中清楚地看到的那样，形状弯曲的侧面88基本由一对形状弯曲的第一侧面段88a和一对形状弯曲的第二侧面段88b形成，该第一侧面段在第一部分80的外周上形成，该第二侧面段在第二部分82上形成。第一部分80的最大宽度C(在图8中标出)最好大致为6.5mm(+0.09mm或-0.01mm)。因此，第一部分80的最大宽度C可略大于第一横向尺寸A。因此，在所示实施例中，第一部分80不一定要有完整的圆柱形外周表面，而是有一对形状弯曲的第一侧面段88a。换句话说，第一部分80的外周表面，除去有一对形状弯曲的第一侧面段88a外，基本是圆柱形的。另一方面，辐条孔76最好是圆孔。自然，对于熟悉本技术的人，都会明白，辐条孔76和增强构件48可以采用各种形状和尺寸而不脱离本发明的范围。

形状弯曲的侧面88基本上是外凸的弯曲表面，它在增强构件48的第一和第二部分80和82的一对轴向表面90和92之间延伸，以形成几对平行的边缘。更具体一些，第一边缘91在端面90处形成，第二边缘93a和93b在支承段86a和86b处形成，而第三边缘则在端面92处形成。

每个增强构件48最好有一穿过它延伸的辐条洞84，并且如上所述在辐条洞84中接纳一个辐条22。在此实施例中，每个增强构件48的每个辐条洞的横截面是非圆形的。

增强垫圈48的辐条洞84要如此设计，以使辐条22能自由地从其穿过。在所示实施例中，辐条22的居中部分42的横截面是椭圆形。因此，辐条洞84有沿纵向延伸的槽94，它加大了辐条洞84的有效直径或宽度，以允许辐条22的居中部分42从其穿过。

在第一台阶部分80的轴向表面上形成一带斜坡的切口或缺口96。此缺口96容纳辐条22的外端部分的弯曲段50。缺口96的位置最好离开槽94约135°。这样，当辐条22的弯曲段50座落在缺口96中时，就限制了辐条22在辐条洞84中的移动。缺口96要布置成使居中部分42基本平行于形状弯曲的侧面88和边缘93a和93b。

在装配自行车轮12时，首先将增强构件48放在辐条22的外端部分40上。具体一些说，首先将辐条22的内端部分44插入增强构件48的辐条洞84中。然后，转动辐条22，以使椭圆形的居中部分的宽度较大部分与槽94对齐，以致辐条22的居中部分42可穿过增强构件48的辐条洞84。一旦辐条22的居中部分42穿过增强构件48的辐条洞84，辐条22就可进一步在辐条洞84中旋转，以使辐条22的弯曲段50座落在缺口96中，而辐条22的头部52则与增强构件48的第二台阶部分82的轴向表面接合。

现在，其上具有增强构件48的辐条22就可装在轮缘24中。具有增强构件48的辐条22的外端部分以这样一个角度(第一取向)插入轮缘24的辐条固定部分70的辐条孔76中，以致增强构件48可完全穿过辐条孔76。一旦辐条22的外端部分40和垫圈48全部进入轮缘24的内部，增强垫圈48的第一台阶部分80就座落在轮缘24的辐条孔76中(朝第二取向移动)。辐条孔76最好略大于台阶部分80的最大宽度C或与之相等，以使垫圈48或松松地被接纳在辐条孔76中或通过过盈配合被接纳在其中。

现在，辐条22的内端部分44被插入轮毂20的孔34中。辐条螺纹套管或螺母46也插入孔34中并拧在辐条22的内端部分44上。以后就调节辐条22中的张力，以使轮缘24正确地定位在轮毂20的外面。现在就可按传统的方式通过轮毂20将轮子12装在自行车的车架上。第二实施例

现在参考图19～24，它们示出了按照本发明的第二实施例的候选的增强构件148。增强构件148基本上设计成与第一实施例的轮缘24一起使用。更具体一些。增强构件148与第一实施例的增强构件48相同，只是增强构件148设计成与具有圆形截面(未示出)的辐条一起使用，而不是在第一实施例中见到的椭圆截面。考虑到增强构件48和148之间的相似性，增强构件148的下列说明将主要集中在其区别上。因此，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，增强构件48的多数说明适用于增强构件148的说明。

增强构件148基本与上面讨论的增强构件48相同，只是辐条洞184是专门为具有圆截面的辐条设计的。具体一些说，增强垫圈148有一(较小的)基本圆形的第一台阶部分180，和一(较大的)长形的第二台阶部分182，并具有沿轴向从其穿过的居中放置的辐条洞184。在第一和第二台阶部分180和182之间形成一支承表面186。在此实施例中，辐条洞184为基本圆柱形的孔，除去在轴向端在与第二台阶部分182相邻的地方和另一轴向端，在前一地方，洞184成为截锥形，在另一轴向端，有一带斜坡的切口或缺口196。换句话说，第一实施例的辐条洞84的纵向槽94在此实施例中已被取消。增强构件148在轮缘24上的安装方式基本上与上面对第一实施例的增强构件48所作的讨论相同。第三实施例

现在参看图25，它示出了具有按照本发明的第三实施例的增强构件248和辐条22的轮缘24的一部分。增强构件248与第一实施例的增强构件48基本相同，只是在此第三实施例中取消了第一实施例的支承表面86的下支承段86a。因此，在此实施例中，第二横向尺寸基本等于第二部分282的第二最大宽度，并小于第一实施例的最大宽度D。增强构件248基本有一(较小的)基本圆形的第一台阶部分280、一(较大的)长形的第二台阶部分282和一位于中间的辐条洞284。在此实施例中，第一台阶部分280与第一实施例的第一台阶部分80相同。还有，辐条孔284与第一实施例的辐条洞84相同。因此，第一台阶部分280和辐条洞284此处不拟详细讨论或示出。第四实施例

现在参看图26，它示出了具有按照本发明的第四实施例的增强构件348和辐条322的轮缘24的一部分。此实施例为第三实施例的改进异型。具体些说，辐条322与辐条22相同，只是辐条头部352比辐条22的辐条头部52沿横向错开更远的距离，以容纳增强构件348。因此，辐条322在此处不拟详细讨论或示出。更具体一些，增强构件348基本与增强构件248相同，只是增强构件348包括一第三台阶部分385，它从第一台阶部分380的底缘沿径向向外延伸。第三部分385形成一附加的支承表面385a，它沿基本相反的轴向朝向在第一和第二台阶部分380和382之间形成的支承表面386b。此附加的支承表面385a与轮缘24的辐条固定部分70的外表面接触。这样，支承表面386b和385a共同合作，以将增强构件348牢固地夹持在轮缘24中。第三部分385在增强构件348已经安装在轮缘24中时最好沿径向向内延伸。第五实施例

现在参看图27，它示出了具有按照本发明的第五实施例的增强构件448和辐条22的轮缘424的一部分。增强构件448为上面所讨论的第四实施例的增强构件348的进一步改进的异型。考虑到增强构件448与前面的增强构件之间的相似性，增强构件448不拟在此详细讨论或示出。与之相反，增强构件448的下列描述将集中在增强构件448与前面的增强构件之间的差别上。

增强构件448有一(较小的)基本圆形的第一台阶部分480、一(较大的)长形的第二台阶部分482、一位于中间的并经过第一和第二台阶部分480和482延伸的辐条洞484，和一从第一台阶部分沿径向向外延伸的第三部分485。在此实施例中，第三部分485位于在辐条固定部分470的外表面上形成的凹座471中。此第三部分485设计成齐平地安装在轮缘424的辐条固定部分470的外表面上。轮缘424基本与第一实施例的轮缘24相同，只是轮缘424有与辐条孔相邻的凹座471。更具体一些，第三部分485从第一部分480如此沿径向向外延伸，以致其外表面与第一台阶部分480的轴向端和轮缘424辐条固定部分470的外表面齐平。第三部分485在第三部分485与第一台阶部分480之间形成一附加的支承表面485a。此附加支承表面485a沿基本相反的轴向朝向在第一和第二台阶部分480和482之间形成的支承表面486b。第三部分最好在增强构件448已经安装在轮缘424中时沿径向向内延伸。箝入式轮缘

参看图28，它用剖面示出箝入式轮缘24′的一部分，它具有结合在其上的按照本发明的增强构件48和辐条22。箝入式轮缘24′与上面所讨论的轮缘24基本相同，只是轮缘24′有一对向上延伸的环形箝入凸缘69，以用于在其上固定箝入式轮胎。此外，箝入式轮缘24′有略作修改的横截面形状。不过，除去箝入凸缘69以外，箝入式轮缘24′基本与上面所讨论的轮缘24相同，并且设计成与上面所讨论的增强构件48和辐条22一起使用。因此，轮缘24′不拟在此详细讨论或示出。此轮缘24′专门用于实心轮胎。具体些说，轮缘24′基本有一外环形部分68′、一对环形辐条固定部分70′和一内环形部分72′。外环形部分68′没有任何的孔，除非有一设计成用于接纳传统的阀的孔。候选的辐条/增强构件

现在参看图29和30，它们示出了辐条22′和22″的外端部分40′和40″，增强构件48′和48″分别按照本发明永久地固定在外端部分40′和40″上。在图29中，增强构件48′与辐条22′一体地形成，从而形成一用整体材料构造的一件的整体构件。在图30中，增强构件48″压铸在辐条22″的外端部分40″上。增强构件48′和48″和辐条22′和22″与上面所讨论的增强构件48和辐条22基本相同，只是增强构件48′的辐条洞在图29中已经取消，而垫圈48″中的辐条洞则具有与辐条22″(图30)的外端部分40″相同的形状，而增强构件48′和48″则分别永久地固定在外端部分40′和40″上。换句话说，图29和30示出了两种建立辐条、使增强构件永久地固定在其上的途径。

此处所用的表示程度的词如“基本”、“大约”、“左右”指的是改进的项目的合理偏差量，以使最终结果不会有大的改变。这些词应当被解释为包括改进项目的至少±5％的偏差，如果该偏差不否定该词所改进的含义。

虽然只挑选了所选择的实施例，以说明本发明，但是，对于熟悉本技术的人，从此公开内容都会明白，在此可以作出各种改变与改进而不脱离本发明的如权利要求书所规定的范围。此外，按照本发明的实施例的前述描述仅仅是为了说明而提供的，并不限制如权利要求书所规定的本发明及其相当物。

Claims (42)

1.用于自行车的辐条和轮缘的组件，它包括：

一环形轮缘，它有一空心的内部、第一和第二环形辐条固定部分和一内环形部分，该空心的内部通过一用于在其上接纳轮胎的外环形部分形成，该辐条固定部分从上述外环形部分延伸并位于上述外环形部分的沿径向向内的位置，该内环形部分位于上述第一和第二环形辐条固定部分的沿径向向内的位置，并在上述第一和第二环形辐条固定部分之间延伸，上述第一和第二环形辐条固定部分基本按相反的方向面对，在其中形成许多沿周向布置的辐条孔；

许多向内延伸的辐条，每根上述辐条有一外端部分、一居中部分和一内端部分，该外端部分至少部分地被接纳在一个上述辐条孔中，该居中部分位于上述外端部分的沿径向向内的位置，该内端部分位于上述居中部分的沿径向向内的位置；

许多增强构件，每个上述增强构件至少部分地位于上述辐条孔中并与一根上述辐条的上述外端部分结合，

上述增强构件有第一和第二横向尺寸，它们相对于上述辐条孔的尺寸要做成使上述增强构件，连同结合在其上的辐条的上述外端部分，沿上述增强构件与上述辐条孔之间的第一相对取向穿过上述辐条孔，并且沿上述增强构件与上述辐条孔之间的第二相对取向被保持在上述辐条孔中。

2.如权利要求1的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述增强构件有一第一部分和一第二部分，第一部分有一第一最大宽度，第二部分有一第二最大宽度，它形成上述第一和第二部分之间的支承表面，上述第一部分位于上述环形轮缘的上述辐条孔内，而上述支承表面则与上述轮缘的上述内部接触。

3.如权利要求2的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述第二横向尺寸基本等于上述增强构件的每个上述第二最大宽度。

4.如权利要求3的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述增强构件包括一对形状弯曲的侧面，上述第一横向尺寸在上述形状弯曲的侧面之间测量。

5.如权利要求2的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述第二横向尺寸大于上述增强构件的每个上述第二最大宽度，以形成一附加的支承表面，该表面沿相反的方向朝向上述第一和第二部分之间的上述支承表面。

6.如权利要求5的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述增强构件包括一对形状弯曲的侧面，上述第一横向尺寸在上述形状弯曲的侧面之间测量。

7.如权利要求2的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述第一部分有基本为圆柱形的外周表面，每个上述辐条孔有相应的基本为圆柱形的内圆表面。

8.如权利要求2的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述增强构件的每个上述支承表面由位于上述第一部分的相反侧的两个支承部分形成。

9.如权利要求2的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述增强构件包括一第三部分，它从上述第一部分延伸，以在上述第一部分和上述第三部分之间形成一附加的支承表面，每个上述附加的支承表面沿相反的方向朝向上述第一和第二部分之间的上述支承表面。

10.如权利要求9的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述第一部分有轴向厚度，它基本相当于上述轮缘的轴向厚度，每个上述附加的支承表面在一个辐条孔的附近与上述轮缘的外表面接触。

11.如权利要求10的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述第三部分至少部分地被接纳在上述轮缘的一个凹座中，上述附加的支承表面与上述轮缘的上述凹座接触。

12.如权利要求1的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述增强构件有一穿过它延伸的辐条洞，在其中接纳一根上述辐条。

13.如权利要求12的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述增强构件的每个上述辐条洞的横截面是非圆形的。

14.如权利要求12的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述增强构件在上述辐条洞的附近有一沿径向延伸的缺口，一根上述辐条至少部分地位于其中。

15.如权利要求1的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述增强构件包括一对形状弯曲的侧面，上述第一横向尺寸在上述形状弯曲的侧面之间测量，以使在其上结合有上述辐条的上述外端部分的上述增强构件沿上述第一相对取向穿过上述辐条孔。

16.如权利要求15的辐条和轮缘的组件，其特征为，每个上述增强构件的上述形状弯曲的侧面位于一假想的圆上，该圆不大于上述辐条孔。

17.如权利要求16的辐条和轮缘的组件，其特征为，上述形状弯曲的侧面在上述增强构件的一对轴向表面之间延伸，以形成一对第一边缘和一对第二边缘。

18.如权利要求17的辐条和轮缘的组件，其特征为，上述第一和第二边缘基本是平行的。

19.如权利要求1的辐条和轮缘的组件，其特征为，上述轮缘的上述外环形部分没有孔，除去一用于在其中接纳阀的一部分的单个的孔。

20.如权利要求1的辐条和轮缘的组件，其特征为，上述增强构件与上述辐条的上述外端部分作为一件的整体构件一体地形成。

21.如权利要求1的辐条和轮缘的组件，其特征为，上述增强构件压铸在上述辐条的上述外端部分上。

22.如权利要求1的辐条和轮缘的组件，其特征为，上述外环形部分大致为具有一对箝入凸缘的U字形，该凸缘的尺寸做成将箝入式轮胎固定在其上。

23.如权利要求1的辐条和轮缘的组件，其特征为，它进一步包括一结合在上述辐条的上述内端部分上的轮毂。

24.一自行车轮缘，它包括：

一外环形部分，它用于在其上接纳一轮胎；

第一和第二环形辐条固定部分，它们从上述外环形部分延伸，并位于上述外环形部分的沿径向向内的位置，上述第一和第二环形辐条固定部分沿基本相反的方向面对，并具有许多在其中形成的沿周向布置的辐条孔；和

一内环形部分，它位于上述第一和第二环形辐条固定部分的沿径向向内的位置，并在上述第一和第二环形辐条固定部分之间延伸，从上述多数上述辐条孔的每个中心测量，上述外环形部分在至少多数上述辐条孔的12mm以内或5度左右以内没有孔。

25.如权利要求24的自行车轮缘，其特征为，上述外环形部分没有孔，除去一用于在其中接纳阀的一部分的单个的阀孔。

26.如权利要求24的自行车轮缘，其特征为，上述第一和第二环形辐条固定部分的上述辐条孔基本为圆形。

27.如权利要求24的自行车轮缘，其特征为，上述外环形部分大致为具有一对箝入凸缘的U字形，该凸缘的尺寸做成将箝入式轮胎固定在其上。

28.如权利要求27的自行车轮缘，其特征为，上述外环形部分没有孔，除去一用于在其中接纳阀的一部分的单个阀孔。

29.一增强构件，它放置在一辐条与轮缘之间，该轮缘具有一外环形部分、第一和第二环形辐条固定部分和一内环形部分，该环形辐条固定部分从上述外环形部分延伸并位于上述外环形部分的沿径向向内的位置，该内环形部分位于上述第一和第二环形辐条固定部分的沿径向向内的位置并在上述第一和第二环形辐条固定部分之间延伸。上述增强构件包括：

一第一部分，它有一用于被接纳在一轮缘的辐条孔中的第一最大宽度；

一第二部分，它有一在上述第一和第二部分之间形成支承表面的第二最大宽度；和

一辐条洞，它经过上述第一和第二部分延伸，上述辐条洞的尺寸做成在其中接纳辐条的一部分，

上述第一和第二部分有横向尺寸，该尺寸相对于辐条孔如此确定尺寸，以致上述增强构件，连同结合在其上的辐条的一部分，沿上述增强构件与辐条孔之间的第一相对取向穿过辐条孔，并沿上述增强构件与辐条孔之间的第二相对取向被上述支承表面保持在辐条孔中。

30.如权利要求29的增强构件，其特征为，上述第二部分包括一对端部表面，上述第二部分的上述最大宽度在上述端部表面之间测量。

31.如权利要求30的增强构件，其特征为，上述增强构件包括一对在上述端部表面之间延伸的侧面，上述横向尺寸在上述侧面之间测量。

32.如权利要求31的增强构件，其特征为，上述侧面是向外凸的形状弯曲的侧面，它们从上述第二部分的一个轴向表面至上述第一部分的一个轴向表面延伸，以形成至少一对第一边缘和一对第二边缘。

33.如权利要求32的增强构件，其特征征为，上述第一和第二边缘基本平行。

34.如权利要求32的增强构件，其特征为，上述形状弯曲的侧面位于一假想圆上。

35.如权利要求29的增强构件，其特征为，上述第一部分有一基本圆柱形的外周表面。

36.如权利要求29的增强构件，其特征为，上述支承表面由位于上述第一部分的相反侧的两个支承段形成。

37.如权利要求29的增强构件，其特征为，上述增强构件的上述辐条洞的横截面是非圆形的。

38.如权利要求29的增强构件，其特征为，上述增强构件包括一第三部分，它从上述第一部分延伸，以在上述第一部分和上述第三部分之间形成一附加的支承表面，上述附加的支承表面沿一相反的方向朝向上述第一和第二部分之间的上述支承表面。

39.自行车辐条，它包括：

一轮缘固定端，它用于可取下地被接纳在一轮缘的辐条孔中；

一长的居中部分，它从上述轮缘固定端延伸；

一轮毂固定端，它从上述居中部分延伸；和

一增强构件，它位于上述轮缘固定端上，以使上述增强构件从上述居中部分的纵向轴线错开，上述增强构件包括：

一第一部分，它有一用于被接纳在一轮缘的辐条孔中的第一最大宽度；

一第二部分，它有一在上述第一和第二部分间形成支承表面的第二最大宽度；和

上述第一和第二部分有横向尺寸，该尺寸相对于辐条孔如此确定尺寸，以致上述增强构件，连同结合在其上的辐条的外部，沿上述增强构件与辐条孔之间的第一相对取向穿过辐条孔，并沿上述增强构件与辐条孔之间的第二相对取向被上述支承表面保持在辐条孔中。

40.如权利要求39的自行车辐条，其特征为，上述第一和第二部分有从其穿过的辐条洞，以在其中接纳一辐条。

41.如权利要求39的自行车辐条，其特征为，上述增强构件与上述轮缘固定端作为一件的整体构件一体地形成。

42.如权利要求39的自行车辐条，其特征为，上述增强构件压铸在上述轮缘固定端上。

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