DE69822460T2 - Hochleistungsrad mit weitem anwendungsgebiet - Google Patents
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Description
- HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- Die Erfindung betrifft allgemein ein verbessertes Hochleistungsrad mit großem Anwendungsgebiet. Im Besonderen betrifft die Erfindung ein verbessertes Hochleistungsrad mit großem Anwendungsgebiet für Fahrräder.
- Das Streben nach besserer Leistung ist in jeder Industrie verbreitet, und die Industrie, die sich mit der Erzeugung von Hochleistungsrädern befasst, bildet hier keine Ausnahme. Insbesondere in der Fahrradindustrie hat sich eine ganze Reihe von Innovationen anscheinend jedem Aspekt des Rad-Designs gewidmet. So offenbart beispielsweise das US-Patent Nr. 5,549,360 (Lipeles) eine Felge mit minimalem Gewicht; das US-Patent Nr. 5,540,485 (Enders) offenbart ein Rad eines Fahrrads aus einem Verbundwerkstoff, mit gegenüberliegenden Speichen, die sich von einer mittigen Nabe erstrecken. Verschiedene andere Speichenrädervorrichtungen und Verfahren zur Erzeugung von Speichenrädern aus Verbundwerkstoffen sind beispielsweise in den US-Patenten Nr. 5,246,275 (entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1), 5,184,874, 5,104,199; 5,061,013; 4,995,675; 4,930,844; und 4,930,843 beschrieben. Räder nach dem Stand der Technik haben ausnahmslos zwei gemeinsame Merkmale. Das erste gemeinsame Merkmal bei den meisten Rädern nach dem Stand der Technik besteht darin, dass die Felgentiefe im Allgemeinen konstant ist. Das zweite allgemeine Merkmal der meisten Räder nach dem Stand der Technik besteht darin, dass die Speichen eine konstante Querschnittsform haben.
- Ein beträchtlicher Teil des Luftwiderstands eines sich bewegenden Fahrrades mit Fahrer wird durch die Räder erzeugt. Dieses Problem wurde schon vor langer Zeit erkannt und bildete den Gegenstand beträchtlicher technischer Forschung und Verbesserung. Der mit dem Rad zusammenhängende Luftwiderstand kann in zwei Teile aufgeteilt werden: den Speichen-Luftwiderstand und den Felgen-Luftwiderstand.
- Herkömmliche Speichenradkonstruktionen mit Spanndraht, die optimiert wurden, um einen minimalen Luftwiderstand zu erhalten, haben im Allgemeinen eine aerodynamisch profilierte Felge und so wenig Speichen wie möglich. Die Anzahl der Speichen ist durch die Strukturerfordernisse der Spannradkonstruktion begrenzt. Um den Speichen-Luftwiderstand weiter zu senken, haben diese Speichen oftmals einen nicht kreisförmigen (elliptischen), konstanten Querschnitt, mit Ausnahme des kreisförmigen Bereichs, der zur Befestigung der Speichenenden vorbehalten ist. Der Felgen-Luftwiderstand wird durch die Verwendung einer aerodynamisch profilierten Felge mit unterschiedlichen Konstruktionen auf ein Minimum beschränkt, bei welchen Tiefen von 2 bis 5 Reifendurchmessern Anwendung finden; die Tiefe ist jedoch bei jeder vorhandenen Konstruktion nach dem Stand der Technik allgemein konstant.
- Bei modernen „Aero"-Rädern wird eine geringere Anzahl (3, 4 oder 5) von nicht gespannten Speichen verwendet. Diese Speichen können abgesehen von Zugbelastungen auch Biege- und Druckbelastungen standhalten. Die größeren Querschnitte dieser Speichen sind im Allgemeinen ein aerodynamischer Umriss von konstanter Form und Proportion. Es sind auch einige Räder hergestellt worden, bei denen variierende Proportionen einer konstant geformten Speiche von der Nabe zur Felge eingesetzt wurden. Die Felgenabschnitte, die diese Felgen enthalten, haben einen konstanten aerodynamischen Querschnitt. Obwohl bei unterschiedlichen Konstruktionen Tiefen von 2 bis 5 Reifendurchmessern eingesetzt werden, ist die Tiefe bei jeder existierenden Konstruktion allgemein konstant.
- Mit den Konstruktionen all dieser Räder wird versucht, bei den Fähigkeiten eines bestimmten Radfahrers die maximale Leistung zu erreichen. Zu den direkt messbaren Parametern dieser Leistung zählen der offensichtliche Widerstand und der Widerstand durch Rotation, der Luftwiderstand durch den Seitenwind, das Rotations- Trägheitsmoment und die Masse. Weniger greifbare Leistungsparameter einer bestimmten Konstruktion sind der Komfort des Rades und wie es sich anfühlt.
- Die Erfinder haben festgestellt, dass die lokalen Geschwindigkeitsprofile für ein sich drehendes Rad einen signifikanten Bereich einer Strömungsumkehr in Bezug auf die vorgesehene Strömungsrichtung über die Speichen aufweisen. Außerdem haben die Erfinder festgestellt, dass die scharfe Hinterkante herkömmlicher Konstruktionen nach dem Stand der Technik zu einer Trennung und einem erhöhten Luftwiderstand in diesem Gebiet der Strömungsumkehr führt. Diese Effekte treten bei Seitenwind am deutlichsten hervor.
- Ein Nachteil der auf diesem Gebiet bekannten Räder besteht darin, dass solide Scheibenräder ohne Speichen zwar aerodynamisch und strukturell tadellos sind, aber bei Seitenwind einen nicht akzeptablen Windwiderstand bieten. In Fällen, in denen Seitenwind vorherrscht, ist daher ein Rad mit Speichen zu wählen. Unter den Rädern mit Speichen nach dem Stand der Technik wurde jedoch noch kein mit Speichen versehenes Rad geschaffen, das sowohl bei Gegenwind als auch bei Seitenwind aerodynamisch effizient ist. Somit besteht auf diesem Gebiet die Notwendigkeit, ein Hochleistungsrad mit großem Anwendungsgebiet zu schaffen, das sowohl bei Gegenwind als auch bei Seitenwind eine gleich gute Leistung bietet. Daher liegt dieser Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein verbessertes Hochleistungsrad mit großem Anwendungsgebiet zu schaffen, das bei jeder Windbedingung, also auch bei Gegenwind und bei Seitenwind, eine optimale Leistung bietet.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Demzufolge weist das Rad der vorliegenden Erfindung die Merkmale des Anspruchs 1 auf. Die Tiefe der Felge variiert entlang dem Umfang, und die Felge weist mindestens eine Speiche auf, deren erstes Ende mit der Felge und deren zweites Ende mit einer Radnabe verbunden ist, wobei der Querschnitt der Speiche vom ersten Ende zum zwei ten Ende hin variiert. Die Felgentiefe variiert entlang dem Umfang, so dass die Tiefe zwischen den Speichen größer und an der Speiche geringer ist. Der Querschnitt der Speiche ist am zweiten Ende symmetrisch und am ersten Ende asymmetrisch. Bei einer bevorzugten Ausführungsform hat das symmetrische zweite Ende die Form einer Ellipse. Das asymmetrische erste Ende enthält diese gleiche elliptische Form als Vorderkante, während die grundsätzliche geometrische Form die einer Standard-Tragfläche ist, welche so modifiziert ist, dass sie einen elliptischen Abschnitt als Hinterkante aufweist. Dieser elliptische Hinterkantenabschnitt des ersten Endes hat deutlich kleinere Abmessungen als die Ellipsen des symmetrischen zweiten Endes und der Vorderkante des ersten Endes.
- Die Speichen haben einen variablen Querschnitt, so dass das erste Ende nur um eine Rollebene des Rades symmetrisch ist und das zweite Ende um eine radiale Ebene und die Rollebene des Rades symmetrisch ist. Darüber hinaus variiert bei einer bevorzugten Ausführungsform die Felge entlang dem Umfang, so dass das Bereichs-Trägheitsmoment zwischen den Speichen größer ist als das Bereichs-Trägheitsmoment am ersten Ende der Speichen. Außerdem sind bei einer bevorzugten Ausführungsform die Felge und/oder die Speichen eine Hohlkonstruktion, die aus mehreren, ineinandergesetzten röhrenförmigen Geflechten hergestellt wird.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
- Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform, den beigefügten Ansprüchen und der anliegenden Zeichnung. In der Zeichnung zeigen:
-
1 eine Draufsicht auf eine bevorzugte Ausführungsform des Hochleistungsrades mit großem Anwendungsgebiet gemäß der vorliegenden Erfindung; -
2 eine perspektivische Darstellung der Erfindung in1 ; -
3 eine Seitenansicht, die den variierenden Umfang der Speichen der Erfindung veranschaulicht; -
4 einen Querschnitt einer Speichenform gemäß dem Stand der Technik; -
5 einen Querschnitt der Speichenform gemäß der Erfindung; -
6 einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der hohlen Felge der Erfindung in1 mit einer Bremszelle; -
7 einen Querschnitt einer bevorzugten Ausführungsform der Felge der Erfindung in1 , wobei ein Bereich der Bremszelle ausgeschnitten ist, wie gestrichelt dargestellt, um eine Wulstfelge zu bilden; und -
8 einen Querschnitt der hohlen Speiche der Erfindung in1 . - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
- Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in
1 –8 beispielhaft veranschaulicht. Wie insbesondere aus1 und2 ersichtlich, weist ein Hochleistungsrad10 für einen großen Anwendungsbereich gemäß der vorliegenden Erfindung eine Felge12 und Speichen14 auf. Die Speichen14 haben ein erstes Ende16 und ein zweites Ende18 . Das erste Ende16 ist mit der Felge12 verbunden und das zweite Ende18 ist mit einer Radnabe20 von beliebiger bekannter Konstruktion verbunden, die hier nicht weiter erörtert oder offenbart wird. Wie am besten in1 zu erkennen, variiert die Felge12 in ihrer Tiefe entlang dem Umfang. Wie in1 dargestellt, ist die Tiefe der Felge12 am Punkt22 deutlich größer als die Tiefe der Felge12 an den Punk ten24 , an welchen die ersten Enden16 der Speichen14 mit der Felge12 verbunden sind. - In
3 sind die Speichen14 so dargestellt, dass ersichtlich wird, dass die Speichen14 am Punkt26 (der Radnabe20 ) einen symmetrischen und am Punkt28 , an dem das erste Ende16 an der Felge12 befestigt ist, einen asymmetrischen Querschnitt haben. Es ist anzumerken, dass die meisten Räder nach dem Stand der Technik auch eine Speichen-Felgen-Ausbauchung und/oder eine Ausrundung am Punkt28 benötigen und aufweisen, so dass am Punkt28 ein großer Bereich erhöhten Windwiderstands vorliegt. Im Gegensatz hierzu haben die Speichen14 keinen derartigen vergrößerten Bereich, und somit wird der normale Windwiderstand durch die Speichen14 am Punkt28 verringert. -
4 zeigt eine Querschnittdarstellung einer Speiche nach dem Stand der Technik. Speichen nach dem Stand der Technik haben eine konstante geometrische Querschnittsform, die üblicherweise wie eine Tragfläche aussieht. Diese Tragflächenformen weisen im Allgemeinen eine elliptische Vorderkante30 , einen konisch zulaufenden Mittelkörper31 und eine scharfe Hinterkante32 auf. Die Erfinder haben festgestellt, dass die scharfe Hinterkante32 der Speichen nach dem Stand der Technik nicht hilfreich ist, sondern vielmehr zur Trennung und zum drastischen Anstieg des Luftwiderstands in dem Bereich der Strömungsumkehr führt. Die Erfinder haben festgestellt, dass dieser Bereich der Strömungsumkehr hauptsächlich zwischen der Radnabe und dem Punkt, an dem das Rad Bodenkontakt hat, auftritt. - Wie aus
5 ersichtlich, weist die Erfindung der Anmelderin in einer bevorzugten Ausführungsform eine elliptische Vorderkante30 in Kombination mit einer kleineren, elliptischen Hinterkante34 auf. Gemäß3 ist die elliptische Vorderkante30 vom zweiten Ende18 bis zum ersten Ende16 im Allgemeinen in ihrer Form konstant. Andererseits hat die kleinere, elliptische Hinterkante34 am Punkt26 der Radnabe20 die gleiche Abmessung wie die elliptische Vorderkante30 und hat aber einen viel kleineren elliptischen Abschnitt am ersten Ende16 , der sich über die Länge der Speiche14 vom Punkt26 zum Punkt28 verringert. Obwohl eine elliptische Form bevorzugt wird, ist dies nur eine von vielen geeigneten Formen, wie z. B. eine nahezu elliptische, eine spitzbogenartige, eine parabolische, die Form einer exponentiellen Spandrille, eine quadratische, eine kubische oder eine andere polynomische Form usw. - Aus den
1 ,2 ,3 und5 sollte klar hervorgehen, dass die Speichen14 einen variablen Querschnitt haben, wobei das erste Ende16 nur um die Rollebene des Hochleistungsrades10 mit großem Anwendungsgebiet symmetrisch ist. Andererseits ist das zweite Ende18 der Speiche14 sowohl um die Rollebene als auch um die radiale Ebene des Hochleistungsrades10 mit großem Anwendungsgebiet symmetrisch. Es ist anzumerken, dass die nahezu vorhandene Symmetrie und die nahezu konstanten Formen in dieser Erfindung eingeschlossen sind, solange der Querschnitt in der erforderlichen Weise variiert. - Darüber hinaus haben die Erfinder festgestellt, dass durch die Veränderlichkeit des Umfangs der Felge
12 die Felge12 so entlang dem Umfang variiert, dass das Bereichs-Trägheitsmoment zwischen den Speichen14 größer ist als das Bereichs-Trägheitsmoment am ersten Ende16 der Speichen14 . Bei einer bevorzugten Ausführungsform gemäß den1 und2 sind drei Speichen14 mit der Radnabe20 und der Felge12 verbunden. - Durch die vorliegende Erfindung maximiert also ein Hochleistungsrad
10 mit großem Anwendungsgebiet die aerodynamische Leistung. Außerdem haben die Erfinder festgestellt, dass mit dem Rad10 das Fahrgefühl ausgeglichen, Stöße auf der Straße gemildert und Masse eingespart wird. Tatsächlich haben die Erfinder festgestellt, dass das Hochleistungsrad10 mit großem Anwendungsgebiet im Gegensatz zu Rädern nach dem Stand der Technik, bei welchen die Leistung hauptsächlich in einer Kategorie maximiert wird, in allen unterschiedlichen Bedingungen, also bei Windstille, Gegenwind und Seitenwind das beste oder nahezu das beste Ergebnis erzielt. - Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Felge
12 eine hohle Struktur, die aus mehreren, ineinandergesetzten röhrenförmigen Geflechten besteht. Wie in dem Querschnittsdiagramm gemäß6 dargestellt, bildet das innerste Geflecht40 eine Zellenstruktur52 , die die Drucklasten aufnimmt, welche durch einen (nicht dargestellten) Bremssattel ausgeübt werden. Die Geflechtarchitektur dieses Geflechts ist so gewählt, dass ein offener Geflechtwinkel geschaffen wird, der für diese Lasten geeignet ist. Dieser „offene" Geflechtwinkel ist als eine Geflechtausführung definiert, bei der der Durchmesser des Geflechts am oder nahe des möglichen Maximums liegt, wodurch die Fäden auf den Umfang des Geflechts ausgerichtet werden. Ein optionales zweites, inneres Geflecht41 ist bei Anwendungsgebieten hinzugefügt, bei welchen die Felge12 mit gespannten Drahtspeichen zu verwenden ist. Ein äußeres Geflecht42 bildet die äußere Schicht der Felge12 . Das Geflecht42 hat eine Geflechtarchitektur, mit der ein geschlossener Geflechtwinkel geschaffen wird, der für die kombinierten Biege- und Torsionslasten geeignet ist, welche in der Felge12 auftreten. Dieser „geschlossene" Geflechtwinkel ist als eine Geflechtausführung definiert, bei der der Durchmesser des Geflechts am oder nahe des möglichen Minimums liegt, wodurch die Fäden zur Längsachse des Geflechts ausgerichtet werden. Diese Geflechte werden mit entlang dem Umfang vorliegenden Einsatzstoffen unidirektionaler Fasern43 verstärkt, um die Biegesteifigkeit und Festigkeit zu verbessern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform befinden sich diese Einsatzstoffe am extremen Innendurchmesser44 und am extremen Außendurchmesser45 . Bei Wulstfelgen muss die Position dieses äußeren unidirektionalen Einsatzstoffes43 nach innen verlagert werden, wie in7 dargestellt. Ein Teil des Geflechts40 für die Bremszelle52 und des äußeren Geflechts42 wird dann durch Zerspanen51 entfernt (dargestellt durch gestrichelte Linien), um die Radwülste49 der Wulstfelge zu bilden. Ein zusätzliches Füllmaterial50 kann in diesem Bereich verwendet werden, um das Ablösen struktureller Schichten40 und42 zu verhindern. - Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Speiche
14 eine hohle Struktur, die aus einem oder mehreren röhrenförmigen Geflechten besteht, wie in8 dargestellt. Das äußere Speichengeflecht46 hat eine Struktur, mit der ein geschlossener Geflechtwinkel geschaffen wird, der für die kombinierten Biege- und Torsionslasten geeignet ist, die in der Speiche14 vorhanden sind. Das äußere Geflecht46 kann durch optionale innere Geflechte47 ergänzt werden, um eine aus mehreren Zellen bestehende, torsionsfeste Struktur zu schaffen. Eine Verstärkung unidirektionaler Fasereinsatzstoffe48 kann auf den Seiten der Speiche14 hinzugefügt werden, um die seitliche Steifigkeit und Festigkeit zu verbessern. Es ist anzumerken, dass entweder bei der Felge12 oder bei der bzw. den Speiche(n)14 die einzelnen Geflechte40 ,41 ,42 jeweils einen unabhängigen Geflechtwinkel – von offen bis geschlossen – besitzen, der mit der beabsichtigten strukturellen Funktion des Geflechts in der Felge12 und/oder der bzw. den Speiche(n)14 übereinstimmt. - Bei einer bevorzugten Ausführungsform besteht die Felge
12 und/oder die Speiche14 gänzlich aus einem Kohlenstoff-Graphit-Verbundwerkstoff, doch es ist jedes bekannte Material geeignet, das fest und elastisch genug ist, um für die optimale Kombination aus geringem Gewicht und minimaler Rotationsträgheit zu sorgen, aber gleichzeitig die erforderliche Festigkeit und Steifigkeit bietet. - Obwohl das Rad nach der vorliegenden Erfindung hauptsächlich im Zusammenhang mit Fahrrädern offenbart wurde, ist anzumerken, dass das Hochleistungsrad mit großem Anwendungsgebiet bei jedem Rad verwendet werden kann, das Luftbedingungen ausgesetzt ist, welche von Windstille bis hin zu Seitenwinden reichen. Die vorliegende Erfindung schafft die beste oder nahezu die beste Leistung bei allen Arten von Situationen, wodurch sich die Notwendigkeit erübrigt, einen Lagerbestand von Rädern zu führen, die für Spitzenleistungen in jeweils nur einer Kategorie konstruiert sind.
- Obwohl die vorliegende Erfindung im Zusammenhang mit deren bevorzugter Ausführungsform offenbart wurde, versteht es sich, dass es auch andere Ausführungsformen geben kann, die in den Umfang der Erfindung fallen, wie er durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist.
Claims (19)
- Rad (
10 ) mit einer Felge (12 ), die mindestens eine Speiche (14 ) aufweist, deren erstes Ende (16 ) mit der Felge (12 ) verbunden ist und deren zweites Ende (18 ) mit einer Radnabe (20 ) verbunden ist, wobei der Querschnitt der Speiche (14 ) vom ersten Ende (16 ) bis zum zweiten Ende (18 ) variiert und wobei der Querschnitt der Speiche am ersten Ende (16 ) asymmetrisch um eine radiale Ebene ist, die senkrecht zur Rollebene des Rads (10 ) ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt der Speiche in seiner geometrischen Form vom ersten Ende (16 ) bis zum zweiten Ende (18 ) variiert und dass der Querschnitt der Speiche am zweiten Ende (18 ) um die radiale Ebene nahezu symmetrisch ist. - Rad nach Anspruch 1, bei dem die Speiche (
14 ) außerdem aus mindestens einer hohlen Speiche in Form einer Faserverbundwerkstoffkonstruktion aus einem oder mehreren röhrenförmigen Geflechten (46 ,47 ) besteht. - Rad nach Anspruch 2, bei dem die einzelnen Geflechte (
46 ,47 ) jeweils einen unabhängigen Geflechtwinkel besitzen, der mit der vorgesehenen strukturellen Funktion des Geflechts (46 ,47 ) innerhalb der Felge (12 ) übereinstimmt. - Rad nach Anspruch 3, bei dem unidirektionale Fasern (
43 ), die in einer radialen Richtung ausgerichtet sind, an oder nahe den äußersten Seiten des Querschnitts der Speiche (14 ) positioniert sind. - Rad nach Anspruch 1, bei dem das symmetrische zweite Ende (
18 ) in Form einer Ellipse vorliegt. - Rad nach Anspruch 5, bei dem die Speiche (
14 ) einen elliptischen Vorderkantenabschnitt (30 ) aufweist, der vom ersten Ende (16 ) bis zum zweiten Ende (18 ) konstant ist, und einen elliptischen Hinterkantenabschnitt (34 ), der in seiner Abmessung der Vorderkante (30 ) am zweiten Ende (18 ) entspricht und dann in seiner Abmessung vom zweiten Ende (18 ) zum ersten Ende (16 ) abnimmt. - Rad nach Anspruch 1, bei dem die Speiche (
14 ) einen variablen Querschnitt aufweist, so dass das erste Ende (16 ) nur um eine Rollebene des Rads (10 ) symmetrisch ist und das zweite Ende (18 ) sowohl um eine radiale Ebene als auch um die Rollebene des Rads (10 ) symmetrisch ist. - Rad nach Anspruch 5, bei dem die Formen der Vorder- und der Hinterkante aus einer Gruppe von Formen ausgewählt werden, zu welchen eine nahezu elliptische, eine spitzbogenartige, eine parabolische, die Form einer exponentiellen Spandrille, eine quadratische und eine kubische Form zählen.
- Rad nach Anspruch 1, anwendbar als Hochleistungsrad für ein Fahrrad mit breitem Anwendungsgebiet, das mindestens drei Speichen (
14 ) aufweist, wobei die Tiefe der Felge (12 ) entlang dem Umfang variiert. - Rad nach Anspruch 9, bei dem die Tiefe der Felge entlang dem Umfang so variiert, dass die Tiefe zwischen den Speichen (
14 ) größer ist und an den Speichen (14 ) geringer ist. - Rad nach Anspruch 9, bei dem die Speichen (
14 ) einen variablen Querschnitt haben, so dass das erste Ende (16 ) nur um die Rollebene des Rads (10 ) symmet risch ist und das zweite Ende (18 ) sowohl um die radiale Ebene als auch um die Rollebene des Rads (10 ) symmetrisch ist. - Rad nach Anspruch 9, bei dem die Felge (
12 ) entlang dem Umfang so variiert, dass das Bereichs-Trägheitsmoment zwischen den Speichen (14 ) größer ist als das Bereichs-Trägheitsmoment am ersten Ende (16 ) der Speichen (14 ). - Rad nach Anspruch 9, bei dem der Querschnitt der Speiche um eine radiale Ebene am ersten Ende (
16 ) asymmetrisch ist und um eine radiale Ebene am zweiten Ende (18 ) symmetrisch oder nahezu symmetrisch ist. - Rad nach Anspruch 11, bei dem der Querschnitt der Speiche sowohl in der geometrischen Form als auch in der Abmessung vom ersten Ende (
16 ) bis zum zweiten Ende (18 ) variiert. - Rad nach Anspruch 14, bei dem der Querschnitt der Speiche am zweiten Ende (
18 ) eine Ellipse ist. - Rad nach Anspruch 15, bei dem der Querschnitt der Speiche am ersten Ende (
16 ) der einer Standard-Tragfläche ist, abgeändert durch den Austausch einer elliptischen Hinterkante. - Rad nach Anspruch 16, bei dem die Felge (
12 ) außerdem aus einer hohlen Felge aus einer Faserverbundwerkstoffkonstruktion aus mehreren, ineinandergesetzten röhrenförmigen Geflechten besteht. - Rad nach Anspruch 17, bei dem die einzelnen Geflechte jeweils (
40 ,41 ,42 ) einen unabhängigen Geflechtwinkel besitzen, der mit der vorgesehenen strukturellen Funktion des Geflechts (40 ,41 ,42 ) innerhalb der Felge (12 ) übereinstimmt. - Rad nach Anspruch 18, bei dem unidirektionale Fasern (
43 ), die in einer Umfangsrichtung ausgerichtet sind, an oder nahe den äußersten Bereichen des Querschnitts der Felge positioniert sind.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3231631A1 (de) | 2016-04-08 | 2017-10-18 | Munich Composites GmbH | Drahtreifenfelge mit gewickelter innenhülse und flechtaussenhülse sowie verfahren zu deren herstellung |
Families Citing this family (47)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6464304B1 (en) * | 2000-05-16 | 2002-10-15 | Honeywell International Inc. | Wheel rim flange crown |
ITTO20010121A1 (it) * | 2001-02-13 | 2002-08-13 | Campagnolo Srl | Procedimento per la fabbricazione di un cerchio di ruota di bicicletta, dispositivo per l'attuazione del procedimento, e cerchio cosi' otten |
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 |
US7361296B2 (en) * | 2002-01-25 | 2008-04-22 | High-Flyer Investment 5 (Proprietary) Limited | Motor vehicle wheel frame |
US6896156B2 (en) * | 2002-07-03 | 2005-05-24 | The Sherwin-Williams Company | Plastic paint container having a cube-shaped body |
US7040714B2 (en) * | 2002-08-21 | 2006-05-09 | Daimlerchrysler Corporation | Composite wheel and method for manufacturing the same |
US20040066085A1 (en) * | 2002-10-05 | 2004-04-08 | Jason Schiers | One-piece composite rim |
PT1418064E (pt) * | 2002-11-08 | 2008-05-09 | Campagnolo Srl | Processo para fabricar uma roda com raios para bicicletas |
WO2004074010A2 (en) * | 2003-02-14 | 2004-09-02 | Trek Bicycle Corporation | Light weight and high performance braking composite bicycle wheel rim |
DE60320240T2 (de) * | 2003-06-26 | 2009-06-25 | Campagnolo S.R.L. | Leichter gemachte Fahrradfelge und Verfahren zur Herstellung einer solchen Felge |
EP1506882B1 (de) * | 2003-08-11 | 2008-07-09 | Campagnolo Srl | Fahrradfelge aus Verbundwerkstoff und Verfahren zu ihrer Herstellung |
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 |
US7727096B2 (en) * | 2005-07-18 | 2010-06-01 | Prince Sports, Inc. | Composite hockey stick system |
EP1790393B1 (de) | 2005-11-29 | 2008-08-06 | Prince Sports, Inc. | Sport Schläger mit Rahmen bestehend aus mehreren Sektionen |
EP1795370B1 (de) * | 2005-12-09 | 2009-03-25 | Prince Sports, Inc. | Rad mit Speichen- und Felgenstruktur aus mehreren Rohren |
FR2900869B1 (fr) * | 2006-05-12 | 2009-03-13 | Salomon Sa | Roue a rayons |
EP1859841B1 (de) * | 2006-05-22 | 2012-04-11 | Prince Sports, Inc. | Sportschläger mit Mehrfachrohrstruktur |
DE602006021724D1 (de) | 2006-05-29 | 2011-06-16 | Prince Sports Inc | Sportschläger mit einem einzigen Hohlprimärrohr |
FR2904581B1 (fr) * | 2006-08-03 | 2009-07-10 | Salomon Sa | Roue comprenant une jante, un moyeu, et un dispositif de raccordement de la jante au moyeu |
US7883434B2 (en) | 2006-08-26 | 2011-02-08 | Prince Sports, Inc. | Composite bat having a multiple tube structure |
US7575527B2 (en) * | 2006-09-20 | 2009-08-18 | Prince Sports, Inc. | Composite bat having a single, hollow primary tube structure |
US8056914B2 (en) | 2007-01-19 | 2011-11-15 | Russell John Kalil | Momentum management in a wheel such as a traction wheel under a changing load |
DE102007019612A1 (de) * | 2007-04-24 | 2008-10-30 | Dt Swiss Ag | Speiche, Rad und Verfahren zur Herstellung einer Speiche, insbesondere für Fahrräder |
DE102007019611A1 (de) * | 2007-04-24 | 2008-10-30 | Dt Swiss Ag | Rad, Felge und Verfahren zur Herstellung eines Rades |
US20090058180A1 (en) * | 2007-08-29 | 2009-03-05 | Compositech, Inc. | Reinforced Composite Rim |
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 |
ITMI20072231A1 (it) * | 2007-11-26 | 2009-05-27 | Campagnolo Srl | Cerchio per ruota di bicicletta e ruota di bicicletta comprendente tale cerchio |
EP2100751B1 (de) * | 2008-03-14 | 2011-05-18 | Campagnolo S.r.l. | Radfelge aus Verbundmaterial für ein schlauchloses Fahrradrad und ein mit einer solchen Radfelge ausgestattetes schlauchloses Fahrradrad |
US20090236902A1 (en) * | 2008-03-21 | 2009-09-24 | Mordecai Zibkoff | Spoked Bicycle Wheel |
MX2013002328A (es) * | 2010-09-01 | 2013-03-18 | Michelin & Cie | Geometria del borde del rayo para una llanta no neumatica. |
AU2011333536B9 (en) | 2010-11-25 | 2017-05-11 | Enve Composites, Llc | Optimum aerodynamic bicycle wheel |
GB201101417D0 (en) * | 2011-01-27 | 2011-03-16 | Katsanis Dimitrios | Improvements in bicycle wheels |
US8882207B2 (en) * | 2011-09-06 | 2014-11-11 | Shimano Inc. | Composite bicycle wheel |
FR2992721B1 (fr) * | 2012-06-29 | 2015-04-10 | Michelin & Cie | Procede pour determiner le moment resistant aerodynamique d'une roue |
GB2508664B (en) * | 2012-12-10 | 2015-06-24 | Jaguar Land Rover Ltd | Improvements relating to vehicle wheels |
US9878745B2 (en) | 2012-12-21 | 2018-01-30 | Garth L. Magee | Upper wheel fairing reducing critical vehicle drag |
US20140265538A1 (en) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Sram, Llc | Vehicle rim with print graphics and methods of making |
US9567016B2 (en) | 2014-06-25 | 2017-02-14 | Garth L. Magee | Wheel fairing deflecting wind onto lower wheel |
DE102015102466A1 (de) * | 2015-02-20 | 2016-08-25 | Carbofibretec Gmbh | Maschinell gefertigte Verstärkungsfaserfelge für ein Fahrzeug und Verfahren zum Fertigen einer solchen Felge |
US9770944B2 (en) * | 2015-02-27 | 2017-09-26 | ENVE Composities, LLC | Reflex rim for enhanced efficiency |
US11919601B2 (en) | 2016-04-13 | 2024-03-05 | Coefficient Cycling Llc | Ergonomic bicycle handlebar and cycling systems |
DE102016116260A1 (de) | 2016-08-31 | 2018-03-01 | Reinhold Krömker | Fahrradfelge mit decklageergänzenden Stehfäden einer Verstärkungslage und Fahrrad mit fahrradfelge-einsetzenden Laufrädern |
US11198323B2 (en) * | 2017-11-15 | 2021-12-14 | Coefficient Cycling Llc | Cycling aero foil system |
EP3934921A4 (de) * | 2019-03-07 | 2022-12-07 | Southall, Timothy | Felge für ein rad |
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 |
CN111806147B (zh) * | 2020-03-23 | 2022-08-05 | 同济大学 | 一种fsae赛车复合材料轮辋及其成型方法 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US697118A (en) * | 1900-12-03 | 1902-04-08 | Charles B Van Horn | Felly for vehicle-wheels. |
JPS598881Y2 (ja) * | 1976-10-13 | 1984-03-21 | ヤマハ発動機株式会社 | 自動二輪車用車輪 |
US4793659A (en) * | 1982-11-30 | 1988-12-27 | Werner Oleff | Spoked wheel of synthetic material and method of making therefor |
JPH0755601B2 (ja) * | 1984-10-15 | 1995-06-14 | ヤマハ発動機株式会社 | 二輪車用の鋳造車輪 |
US4995765A (en) * | 1986-12-22 | 1991-02-26 | Shimizu Construction Co., Ltd. | Method of collecting wastes and system therefor |
US5246275A (en) * | 1987-08-21 | 1993-09-21 | Arredondo Jr Rene N | Wheel for bicycles and method of producing |
US4919490A (en) * | 1988-10-12 | 1990-04-24 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Vehicle wheel |
US4930843A (en) * | 1988-10-14 | 1990-06-05 | Hamilton-Sattui | Hollow shell fiber reinforced resin impregnated bicycle wheel construction and method therefor |
JPH0269501U (de) * | 1988-11-16 | 1990-05-25 | ||
US4995675A (en) * | 1989-07-12 | 1991-02-26 | Carlos Tsai | Bicycle wheel and the manufacturing method |
US5246575A (en) * | 1990-05-11 | 1993-09-21 | Mobil Oil Corporation | Material extraction nozzle coupled with distillation tower and vapors separator |
US5350221A (en) * | 1991-07-11 | 1994-09-27 | Edo Sports Inc. | Fiber reinforced spoke for wheels of bicycles, wheelchairs and the like, and method of making same |
US5415463A (en) * | 1993-08-09 | 1995-05-16 | Olson; P. Douglas | Injection molded plastic bicycle wheel |
US5540485A (en) * | 1994-11-10 | 1996-07-30 | Enders; Mark L. | Composite bicycle wheel |
-
1997
- 1997-06-18 US US08/878,392 patent/US6086161A/en not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-06-17 WO PCT/US1998/012534 patent/WO1998057812A1/en active IP Right Grant
- 1998-06-17 EP EP98931309A patent/EP0988158B9/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-17 DE DE69822460T patent/DE69822460T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-17 AT AT98931309T patent/ATE261825T1/de not_active IP Right Cessation
- 1998-06-17 AU AU81466/98A patent/AU736828B2/en not_active Ceased
- 1998-06-17 JP JP50469499A patent/JP2001506206A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3231631A1 (de) | 2016-04-08 | 2017-10-18 | Munich Composites GmbH | Drahtreifenfelge mit gewickelter innenhülse und flechtaussenhülse sowie verfahren zu deren herstellung |
DE102016106529A1 (de) * | 2016-04-08 | 2017-10-26 | Munich Composites Gmbh | Drahtreifenfelge mit gewickelter Innenhülse und Flechtaußenhülse sowie Verfahren zu deren Herstellung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0988158B9 (de) | 2004-10-27 |
EP0988158B1 (de) | 2004-03-17 |
EP0988158A1 (de) | 2000-03-29 |
JP2001506206A (ja) | 2001-05-15 |
US6086161A (en) | 2000-07-11 |
EP0988158A4 (de) | 2001-08-08 |
AU736828B2 (en) | 2001-08-02 |
DE69822460D1 (de) | 2004-04-22 |
ATE261825T1 (de) | 2004-04-15 |
WO1998057812A1 (en) | 1998-12-23 |
AU8146698A (en) | 1999-01-04 |
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