CN1708413A - 自行车车轮 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种自行车车轮(1)，尤其是用于赛车和登山车的自行车车轮(1)，该车轮(1)包括通过多个辐射元件(4)连接的花鼓(2)和轮圈(3)。所述辐射元件(4)分组成第一分布(7)和第二分布(8)，所述第一分布(7)中的辐射元件排列在车轮的一侧，所述第二分布(8)中的辐射元件排列在车轮的另一侧，所述第一分布和第二分布(7，8)将所述轮圈(3)连接到所述花鼓(2)的各个末端。所述第一分布(7)中的辐射元件(4)通过每个固定接头连接到所述轮圈(3)，这些固定接头与所述第二分布(8)中的辐射元件的固定接头沿着所述轮圈交替设置。

Description

自行车车轮
本发明涉及一种自行车车轮，尤其是一种用于赛车和登山车的自行车车轮。
在自行车制造领域，尤其是在赛车以及在崎岖和陡峭地形旅行用的自行车的制造领域，已知车轮内的花鼓借助多个辐条连接到轮圈，并且车轮具有各种各样的形状和尺寸以及各种各样的结构。
沿着这种车轮的轮圈设置有规则分布的辐条的固定零件，例如辐条帽，这些固定零件彼此以预设角度等距分布。在传统的车轮中，这些辐条帽选择性地连接到第一或第二毂缘(hub flange)，使得辐条彼此规则地交叉。
然而，最近已经生产出通过压力铸造整体形成的车轮，其中花鼓和轮圈制造成一体并通过辐射元件的分布来连接，例如具有各种外形和横截面的辐条或臂。辐条式车轮和整体车轮具有不同的功能特性(刚性，机械强度、使用寿命、流线型)，使用者可根据各自的需要、喜好和要求进行选择。事实上，辐条式车轮的最大优点是重量轻，但是就刚性、机械强度以及流线型方面来说性能不如整体车轮。
本发明的目的是提供一种车轮，尤其是用于赛车和登山车的车轮，该车轮具有整体车轮典型的机械和动力性能并且重量轻。
该目的可以通过本发明的车轮，尤其是赛车和登山车的车轮实现，该车轮包括花鼓和通过多个辐射元件连接到花鼓的轮圈，其中所述辐射元件被分组成第一分布和第二分布，第一分布中的所述辐射元件设置在车轮的一侧，第二分布中的所述辐射元件设置在车轮的另一侧，所述第一分布和第二分布将所述轮圈连接到所述花鼓的各个末端，所述第一分布中的辐射元件固定到所述轮圈的各自固定接头处，这些固定接头沿着所述轮圈与所述第二分布中的辐射元件的固定接头交替设置。
本发明的优选实施方式的特征在于从属权利要求。
本发明提供了一种多功能车轮，其机械和外观特征适合于各种需求和设计。本发明还实现了一种简单、实践中容易制造、使用安全、操作有效且成本相对适中的车轮。
下面将仅通过非限制性的实施例对附图中图示的自行车车轮，尤其是赛车和登山车车轮的优选但非限制性的实施方式进行描述，其中：
图1是根据本发明的车轮的侧视图；
图2是车轮的斜截面图；
图3是车轮的局部放大侧视图；
图4是车轮一种实施方式的侧视图；
图5，6，7是具有不同数量辐射元件的车轮的各种实施方式的侧视图；
图8是车轮的第一种可选择实施方式的侧视图；
图8a是图8中车轮的不同实施方式的侧视图；
图9，10，11是具有不同数量辐射元件的图8中车轮的不同实施方式的侧视图；
图12是车轮的第二种可选择实施方式的侧视图；
图13是图12中车轮的另一实施方式；
图14是车轮的第三种可选择实施方式的侧视图；
图15，16，17是具有不同数量辐射元件的图14中车轮的不同实施方式的侧视图。
具体参照上述附图，附图标记1通常代表本发明的尤其用于赛车和登山车的自行车车轮。
该车轮包括花鼓2和轮圈3，它们共轴并通过多个辐射元件4连接。如图2所示，花鼓2具有两个相反末端，这两个末端分别具有第一盘形凸缘5和第二盘形凸缘6。辐射元件4与盘形凸缘5，6接合。
根据本发明，辐射元件4分组成位于车轮一侧的第一分布7和位于车轮另一侧的第二分布8。第一分布7和第二分布8的设置方式是将花鼓2的第一和第二凸缘5、6分别连接至轮圈3。
第一分布7中的每个辐射元件4通过第一辐条9和第二辐条10构成，第一辐条9和第二辐条10的每个近端部分9a、10a与花鼓2的第一凸缘5接合，每个远端部分9b、10b与轮圈3的每对连续固定接头14接合。
第二分布8的每个辐射元件4相应地通过第一辐条9’和第二辐条10’构成，第一辐条9’和第二辐条10’的每个近端部分9a’、10a’与花鼓2的第二凸缘6接合，每个远端部分9b’、10b’与轮圈3的每对连续固定接头14’接合。
确切地讲，一个辐射元件4的辐条是指连接到同一个凸缘5或6的辐条。换言之，如果一个辐射元件4的一个辐条，例如辐条9，连接到凸缘5，则该辐射元件的另一辐条10不会连接到另一凸缘6。
每个辐条9、9’、10、10’的端部9a、9a’、10a、10a’都有一个接头11，该接头11与花鼓2的第一和第二凸缘5、6上的各个接孔12接合。优选地，为了使车轮具有更好的平衡性，这些接头11交替地连接至凸缘5、6的内、外表面。
优选地，第一分布7的辐射元件4和第二分布8的辐射元件4彼此以第一预设角度α等距分布。在图1、2、3中，第一和第二分布7、8中的每一个都具有例如六个辐射元件4，这意味着第一预设角度α是60°。
第一分布7的辐射元件4与第二分布8的辐射元件4之间间隔第二预设角度β。优选地，第二预设角度β是第一预设角度α的一半，因此第一和第二分布7、8中的连接到轮圈3的固定接头沿着轮圈的内侧规则地交替设置。第二预设角度β可以根据需要设定不同的值。
各个固定接头14、14’沿着轮圈彼此交替设置。一个辐射元件4中的固定接头14或14’之间的距离可以设定为不同的值，这将通过下面的实施方式进行说明。每对固定接头14或14’沿着轮圈3以第二预设角度β彼此等距离地设置。固定接头14、14’可以包括辐条帽，所述辐条帽刚性连接至轮圈3的内侧并朝着车轮轴径向突出，以分别将第一和第二分布7、8中的辐射元件或辐条9、10；9’、10’连接至花鼓2的第一和第二凸缘5、6。每个辐条帽可以具有内螺纹，辐条9、9’、10、10’的螺纹端部9b、9b’、10b、10b’接合在所述内螺纹内。
辐射元件4的第一和第二分布7、8的排列意味着模仿整体车轮的臂的动力性能。但是，一对辐条的接头间的距离和不同对辐条的接头间的距离可以变化以在保持车轮机械稳定性的同时获得各种各样的设计或外观效果。位于车轮两侧的通过接头14内的多对辐帽连接到轮圈的辐条9、9’、10、10’的分布7、8互相交替，使本发明的车轮在刚性和机械强度方面具有整体车轮所具备的动力性能，同时该车轮重量较轻。
使用时，包括多对辐条9、10的辐射元件4的特性在功能上与整体形车轮所特有的辐条的特性相似，通过辐条作用在轮圈上的力在辐射元件的一个分布(位于每个车轮的一侧)内以及在辐射元件的两个分布(从一侧到另一侧)之间平衡。此外，与整体车轮具有相同特性的辐射元件可以通过更加经济的过程获得且只需要更少量的材料。
如图1所示，每个辐射元件4中的第一和第二辐条9、10连接到各自的固定接头以彼此交叉，且在交叉点13处互相接触。
在图1、2、3所示的实施方式中，作为例子，表示了车轮的每个分布7、8中具有6个辐射元件4，有12个孔12沿着每个凸缘5、6的周围排列且互相等距离设置。辐射元件4中的辐条9、10铆接在孔12内，辐条9、10之间间隔4个孔，这从图3中可以看出。在辐射元件4中的一对辐条9、10的接头中，按照车轮的运动方向R来说，轮圈内的辐条9的接头位于轮圈内的辐条10的接头之后，而花鼓凸缘内的辐条9的铆接孔则位于花鼓凸缘内的辐条10的铆接孔之前。因此，辐条9、10在从凸缘5、6到轮圈2之间互相交叉。通常，对于具有很多数量的辐射元件的车轮来说，辐条9、10接合在孔12内，以使每第奇数个元件4(第1、3、5)中的第一辐条9与前一个第奇数个元件中的第二辐条10交叉；以相同的方式，每第偶数个元件4(第2、4、6)中的第一辐条9与前一个第偶数个元件中的第二辐条10交叉。
图4表示的实施方式中，形成辐射元件4的一对辐条9、10的接头之间的距离相对较大，使车轮具有特别不同的外观。作为例子，车轮中的每个分布7、8具有6个辐射元件4，有12个孔沿着每个凸缘5、6的周围排列且互相等距离设置。辐射元件4中的辐条9、10铆接在孔12内，辐条9、10之间间隔3个孔，这从图4中可以看出。对于辐射元件4中的一对辐条9、10的接头来说，按照车轮的运动方向R来说，轮圈内的辐条9的接头位于轮圈内的辐条10的接头之后，而花鼓凸缘内的辐条9的铆接孔则位于花鼓凸缘内的辐条10的铆接孔之前。因此，辐条9、10在从凸缘5、6到轮圈2之间相互交叉。
图5、6、7表示本发明的车轮的其他实施方式。在这些实施方式中，每个分布7、8中具有不同数量的辐射元件4。在图5的实施方式中，每个分布具有3个辐射元件(以120°的第一角度α彼此均匀间隔开)；在图6的实施方式中，每个分布具有4个以直角彼此均匀间隔开的辐射元件；在图7的实施方式中，车轮的每个分布具有5个辐射元件。
图8表示车轮的第一种可选择的实施方式，其中车轮的每个分布7、8具有6个辐射元件4，并且每个元件中的第一和第二辐条9、10朝着接头14的方向稍微聚拢。作为例子，车轮中的每个分布7、8具有6个辐射元件4，有12个孔沿着每个凸缘5、6的周围排列且互相等间隔设置。辐射元件4中的辐条9、10铆接在孔12内，辐条9、10之间间隔5个孔，这从图8中可以看出。对于辐射元件4中的一对辐条9、10的接头14来说，按照车轮的运动方向R来说，轮圈内的辐条9的接头位于轮圈内的辐条10的接头之后，花鼓凸缘内的辐条9的铆接孔也是位于花鼓凸缘内的辐条10的铆接孔之后。因此，辐条9、10在从凸缘5、6到轮圈2之间没有交叉。
在图8a的实施方式中，辐射元件4中的第一和第二辐条9、10稍微分散。作为例子，车轮中的每个分布7、8也具有6个辐射元件4，有12个孔沿着每个凸缘5、6的周围排列且互相等间隔设置。辐射元件4中的辐条9、10铆接在孔12内，辐条9、10之间间隔5个孔，这从图8a中可以看出。对于辐射元件4中的一对辐条9、10的接头14来说，按照车轮的运动方向R来说，轮圈内的辐条9的接头位于轮圈内的辐条10的接头之后，花鼓凸缘内的辐条9的铆接孔也是位于花鼓凸缘内的辐条10的铆接孔之后。因此，一个辐射元件4的辐条9、10在从凸缘5、6到轮圈2之间没有交叉。但是，由于一个辐射元件4中的辐条9、10的分散排列，所以车轮的外观从侧面看上去与图1中车轮的外观相似。
图9、10、11表示图8中车轮的其他实施方式。在这些实施方式中，车轮中的每个分布7、8分别具有3个(图9)、4个(图10)和5个(图11)辐射元件。
图12表示车轮的第二种可选择的实施方式，其中每个分布7、8具有6个辐射元件4，且辐条9、10稍微聚拢。该车轮的花鼓的凸缘5、6的直径较大。辐条接合在孔12内的方式是，对于每个分布7、8的辐射元件4来说，每个元件的第一辐条9与邻近元件的第二辐条10靠近凸缘5、6交叉。图12中车轮内的辐射元件的数量可以改变。
在图12的车轮中，每个分布7、8具有6个辐射元件4，有12个孔沿着每个凸缘5、6的周围排列且互相等间隔设置。辐射元件4的辐条9、10铆接在孔12内，辐条9、10之间间隔3个孔，这从图12中可以看出。对于辐射元件4中的一对辐条9、10的接头14来说，按照车轮的运动方向R来说，轮圈内的辐条9的接头位于轮圈内的辐条10的接头之后，花鼓凸缘内的辐条9的铆接孔也是位于花鼓凸缘内的辐条10的铆接孔之后。因此，一个辐射元件4中的辐条9、10在从凸缘5、6到轮圈2之间没有交叉。
图13的实施方式表示，如上所述，第二预设角度β可以不是第一预设角度α的一半。在示出的实施方式中，第二预设角度β小于第一预设角度α的一半。
在图8-13所示的实施方式中，每个辐射元件4的第一和第二辐条9、10可以大致平行，并通过铆接接头14(辐条帽)固定，铆接接头14不是成对设置，而是彼此等间隔设置，这同样能获得相同的技术效果。
图14表示车轮的第三种可选择的实施方式，其中每个分布7、8中的每个辐射元件4基本上呈Y-形构造，具有与凸缘5或6接合的末端15、15’(例如具有端头11)以及两个分支16、16’，该两个分支具有与每个接头14、14’接合的螺纹端部。图15、16、17分别表示图14中车轮的每个分布具有3、4、5个辐射元件的实施方式。上述车轮(图14、15、16、17)的第三种可选择的实施方式与前述实施方式相比具有特别轻的重量以及非常高的刚度。
因此，在本发明的范围内，容易对本发明的构思进行各种修改和变化。所以，应该注意，上述实施方式中的辐条9、10能够具有任意需要的形状、尺寸和几何构造。在实践中，车轮使用的材料以及形状和尺寸可以根据要求任意选择。在上述实施方式的实施例中，与特定实施例对应的独立特征实际上可以与其他实施方式中的特征互换。

Claims (10)

1、自行车车轮，尤其是用于赛车和登山车的自行车车轮，该车轮包括通过多个辐射元件连接的花鼓和轮圈，其中所述辐射元件分组成第一分布和第二分布，所述第一分布中的辐射元件排列在车轮的一侧，所述第二分布中的辐射元件排列在车轮的另一侧，所述第一分布和第二分布将所述轮圈连接到所述花鼓的各个末端，所述第一分布中的辐射元件通过各自的固定接头连接到所述轮圈，这些固定接头与所述第二分布中的辐射元件的固定接头沿着所述轮圈交替设置。
2、根据权利要求1所述的车轮，其中所述第一分布中的辐射元件和所述第二分布中的辐射元件在车轮的每一侧以第一预设角度α互相等间隔排列，并且其中所述第一分布中的辐射元件相对于所述第二分布偏离第二预设角度β。
3、根据权利要求2所述的车轮，其中所述第二预设角度β是所述第一预设角度α的一半。
4、根据前述权利要求中的任一项所述的车轮，其中所述辐射元件中的每一个辐射元件通过第一辐条和第二辐条构成，所述第一辐条和第二辐条各自的近端部分连接到所述花鼓，各自的远端部分通过每对所述固定接头连接到所述轮圈。
5、根据权利要求4所述的车轮，其中一个辐射元件中的所述第一辐条和第二辐条彼此交叉。
6、根据权利要求4所述的车轮，其中一个辐射元件中的所述第一辐条和第二辐条朝着所述每对固定接头稍微聚拢。
7、根据权利要求4所述的车轮，其中一个辐射元件中的所述第一辐条和第二辐条基本平行。
8、根据权利要求4所述的车轮，其中一个辐射元件中的所述第一辐条和第二辐条朝着所述每对固定接头稍微分散。
9、根据权利要求1所述的车轮，其中所述辐射元件中的每一个都基本呈Y-形，具有接合至所述花鼓内的一个末端以及分散开且与各对所述固定接头连接的两个分支。
10、根据权利要求1-9中的任一项所述的车轮，其中所述固定接头通过辐条帽构成，该辐条帽刚性接合至所述轮圈且具有内螺纹，所述辐条接合在该内螺纹内。
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