TW201410498A - 自行車輪和相關製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及自行車輪和相關製造方法。公開了一種自行車盤狀輪或輻條型輪(10),其包括輪轂(12)、輪輞(14)和至少一個碟片型結構元件或輻條型結構元件(60),所述至少一個碟片型結構元件或輻條型結構元件與所述輪轂(12)和所述輪輞(14)成一體,其中所述至少一個結構元件(60)被預張緊。一種用於製造自行車盤狀輪或輻條輪的方法包括下列順序步驟:提供輪轂(12)和輪輞(14);朝所述輪轂(12)將壓縮施加在所述輪輞(14)上,從而使所述輪輞彈性變形;使至少一個碟片型結構元件或輻條型結構元件(60)與所述輪轂(12)和所述輪輞(14)成一體;和移除在步驟a)中施加到所述輪輞(14)上的壓縮。

Description

自行車輪和相關製造方法
本發明涉及自行車輪及其製造方法。具體地,本發明涉及一種還被簡稱為雙面凸輪或盤的自行車盤狀輪以及一種輻條輪。
已知具有通過注塑或壓塑、由複合材料製成的輻條的自行車輪。例如,US 5,540,485公開了一種複合自行車輻條輪的製造方法,其中在可膨脹心軸上纏繞纖維細絲,並且在模具中,在熱固或熱塑性樹脂基體凝固之前,心軸膨脹,以向纖維預加應力。
還已知包括輻條輪和施加在該輻條輪外側的一對碟片的自行車盤狀輪。機械應力由輻條負擔,而碟片排外地出於美學和氣動原因被設置,並且不具有結構性功能。
本發明的基本技術問題在於製作一種盤狀或輻條輪,其具有特別高的耐應力性,並且在輪轂和輪輞之間定心和輪輞的環狀方面保持正確的幾何形狀。
申請人已經認識到,能夠通過碟片或輻條的預張緊(pre-tensioning)解決該問題。
在一個態樣中,本發明涉及一種製造自行車盤狀輪或輻條輪的方法,其包括下列順序步驟:a)提供輪轂和輪輞,b)朝輪轂將壓縮施加在輪輞上,從而使輪輞彈性變形,c)使至少一個碟片型結構元件或輻條型結構元件與輪轂和輪輞成一體,和d)移除在步驟a)中施加到輪輞上的壓縮。
申請人相信,通過採取碟片型元件或輻條型元件與輪轂和輪輞成一體,當朝輪轂壓縮輪輞並且隨後釋放該壓縮時,碟片型元件或輻條型元件保持張應力,並且因此獲得代替常規輻條輪中的張緊輻條的結構功能的結構功能。
在步驟b)中,能夠通過從輪輞徑向內側的位置朝輪轂拉動輪輞,或通過從輪輞徑向外部的位置朝輪轂推動輪輞來在輪輞上施加壓縮。
較佳地,所述至少一個結構元件包括一對碟片型結構元件或輻條型結構元件,所述一對碟片型結構元件或輻條型結構元件中的每一個均與輪轂和輪輞成一體。
較佳地,步驟b)包括:使複數個張緊元件在輪轂和輪輞之間延伸,並且張緊所述複數個張緊元件。
在該情況下,較佳地,步驟d)包括:移除張緊元件。
更佳地,所述張緊元件包括自行車輻條。
較佳地,自行車輻條相對於包括所述輪轂和所述輪輞的自行車輻條輪超規格。這樣,張緊的輻條更堅固,並且在張緊期間經受更少的伸長率。
較佳地,步驟b)包括在施加壓縮期間控制車輪的定心和環狀性的步驟。
較佳地,步驟c)包括從軸向相對端將一對碟片型結構元件或輻條型結構元件插入到輪轂上。
較佳地,步驟c)包括將所述至少一個碟片型結構元件或輻條型結構元件粘合至輪轂和輪輞的步驟。
較佳地,步驟c)包括通過雙組份環氧樹脂粘合的步驟。
較佳地,步驟c)包括:壓力粘合所述至少一個結構元件,更佳地,在所述至少一個結構元件與相應的支撐施用器可移除地關聯的同時,壓力粘合所述至少一個結構元件。
較佳地,步驟b)包括在隨後的粘合步驟期間類比輪輞和/或輪轂上的應力的步驟。
較佳地,步驟d)包括:朝相對的法蘭從輪轂的法蘭中的相應的底座拆除張緊元件。
可替代地,步驟d)包括:通過輪轂的法蘭中的相應的底座鬆開張緊元件而移除該張緊元件。
較佳地,步驟d)包括:從輪輞中的輪胎聯接槽道中的開口移除張緊元件。
可替代地,當結構元件是開放輻條型時,步驟d)能夠包括:從兩個結構元件的兩個相對輻條之間的孔隙移除張 緊元件。
在其一態樣中,本發明涉及一種自行車盤狀輪或輻條型輪,其包括輪轂、輪輞和至少一個碟片型結構元件或輻條型結構元件,使所述至少一個碟片型結構元件或輻條型結構元件與輪轂和輪輞成一體,其中,所述至少一個結構元件被預張緊。
例如,能夠通過以下方式驗證輪中之該預張緊的存在,即在結構元件中做出切口,並且檢查該切口的邊緣是否移開和/或輪輞的幾何形狀是否不再成環狀和/或輪輞和輪轂是否變得彼此偏移。
較佳地,所述至少一個結構元件包括一對碟片型結構元件或輻條型結構元件,所述一對碟片型結構元件或輻條型結構元件中的每一個均被採取成與輪轂和輪輞成一體。
較佳地,輻條型結構元件的輻條處於相應的角度位置中,以便面對。
在根據本發明的盤狀輪或輻條輪中,較佳地,輪轂和/或輪輞包括複數個輻條附接底座,但是不存在於輪轂和輪輞之間延伸的輻條。
較佳地,輪轂包括具有面對表面的一對法蘭,並且在法蘭的面對表面中挖出所述複數個輻條附接底座。
通過該方式,法蘭的非面對表面,即在車輪的軸向外側的那些法蘭面有利地不具有底座,因此具有適於粘合結構元件的完整表面。此外,無論是否存在兩個結構元件,在法蘭的面對表面上製作底座都允許為移除輻條而將它們拆下 。
較佳地,輪轂和/或輪輞在與所述至少一個結構元件接觸的區域處包括突出的凸出部。該突出的凸出部確保了在輪轂和/或輪輞以及結構元件之間形成適當厚度的粘合物質膜。
較佳地,所述至少一個結構元件由複合材料製成。與由金屬製成相比,該實施例提供了車輪在強度相同的情況下更輕的優點。
較佳地,由複合材料製成的所述至少一個結構元件包括沿複數個徑向方向延伸的纖維和/或沿複數個弦長方向延伸的纖維,這賦予車輪高的強度。
較佳地,所述至少一個結構元件被粘合至輪輞和輪轂,更佳地通過雙組份環氧樹脂粘合至輪輞和輪轂。
10‧‧‧車輪
12‧‧‧輪轂
14‧‧‧輪輞
16‧‧‧張緊元件
18‧‧‧張緊元件
20‧‧‧張緊元件
22‧‧‧頭部
24‧‧‧底座
25‧‧‧減重凹進/減重孔
26‧‧‧法蘭
28‧‧‧第一凹進
30‧‧‧第二凹進
32‧‧‧扁平部
34‧‧‧圓柱形部
36‧‧‧中心部
38‧‧‧螺紋
40‧‧‧螺紋孔
42‧‧‧杆部
44‧‧‧頭部
46‧‧‧底座
47‧‧‧開口
48‧‧‧槽道
50‧‧‧側壁
52‧‧‧區域
53‧‧‧梯部
54‧‧‧區域
56‧‧‧下橋部
58‧‧‧中心肋狀體
59‧‧‧區域
60‧‧‧碟片
62‧‧‧中心孔
64‧‧‧粘合物質
66‧‧‧凸出部
67‧‧‧槽道
68‧‧‧凸出部
70a‧‧‧層
70b‧‧‧層
72‧‧‧補片
74‧‧‧施用器
76‧‧‧雙側膠帶
78‧‧‧壓環
80‧‧‧壓環
82‧‧‧開口
112‧‧‧輪轂
116‧‧‧輻條
122‧‧‧頭部
124‧‧‧底座
126‧‧‧法蘭
128‧‧‧第一部
130‧‧‧第二部
134‧‧‧第一部
135‧‧‧第二部
136‧‧‧扁平中心部
160‧‧‧碟片
162‧‧‧寬孔
163‧‧‧扁平環形蓋
212‧‧‧輪轂
224‧‧‧底座
226‧‧‧法蘭
228‧‧‧第一部
230‧‧‧第二部
360‧‧‧結構元件
361‧‧‧輻條
363‧‧‧間隙
460‧‧‧輻條型元件
461‧‧‧輻條
464‧‧‧邊緣
560‧‧‧輻條型結構元件
561‧‧‧輻條
566‧‧‧環形部
K‧‧‧纖維
W‧‧‧纖維
X‧‧‧張緊方向
Z‧‧‧軸線
通過參考附圖而進行的本發明的一些較佳實施例的說明,本發明的進一步特徵和優點將變得更明瞭,其中:圖1示意性地圖示根據本發明的實施例的盤狀輪,圖2-14示意性地圖示圖1的輪的製造方法的實施例的各種細節和步驟,圖15圖示本發明的其它實施例的細節,圖16圖示本發明的該其它實施例中的一個實施例的細節,圖17-18圖示本發明的該其它實施例中的另一個實 施例的細節,圖19圖示圖16或圖17-18的本發明的實施例的細節,圖20-22示意性地圖示本發明的另外三個實施例。
參考圖1-14,公開了根據本發明的實施例的盤狀輪或雙面凸輪10(圖1)的製造方法。
最初,提供輪轂12、輪輞14、複數個輻條16、和相應的複數個輻條帽18以及可能的定心墊圈20(圖2、7)。輻條16在輪轂12和輪輞14之間延伸,並且除了在下文中明確說明以外,分別以與製造輻條輪的情況類似的方式利用輻條帽18和可能的定心墊圈20將輻條16固定。輻條16、輻條帽18和墊圈20形成張緊元件。
更詳細地並且參考圖2-6,在其中所示的實施例中,每個輻條16都是直頭型,即沿與其張緊方向重合的直線方向X或縱軸X延伸,並且在與輪轂12關聯的端部處,該輻條16具有垂直與該輻條16的延伸方向X突出的頭部22,以便防止其從輪轂12的底座24松脫。
用於輻條16的底座24被製作在輪轂12的兩個法蘭26上,所述法蘭26間隔開並且具有根據各自的外傾角的稍微截頂圓錐形形狀。在所示實施例中,底座24均等地隔開。底座24被製作在法蘭26的面對表面上,而在已知的輪轂中,用於直頭輻條的底座被製作在與面對表面相對的法蘭的外表面上。法蘭26還能夠具有例如25處所示的減重凹進或減重孔。
每個底座24都具有:第一凹進28,所述第一凹進28的尺寸被設定成接收輻條16的頭部22;和第二凹進30,所述第二凹進30與第一凹進28連通,所述第二凹進30的尺寸被設定成接收輻條16的杆部而非頭部22,以便保持輻條16的頭部22不在方向X上松脫。
每個輻條16較佳地都設有防止旋轉裝置,其包括與頭部22相鄰的杆部的扁平部32。
每個輻條還具有杆部的圓柱形部34,所述圓柱形部34在關於頭部22的相反側上與扁平部32相鄰,且較佳地具有中心部36。
底座24的第二凹進30的尺寸被設定成僅在輻條16關於其縱向軸線X的成角度位置中接收杆部的扁平部32,並且因此一旦將輻條16插入底座24中,就防止輻條16繞其縱向軸線X旋轉。扁平部32的長度被適當的設定,以允許輻條16被安裝在輪轂12的底座24中。
通過以下步驟發生將輻條16安裝在輪轂12的底座24中,即首先使頭部22面對底座24的第一凹進28,和繞縱向軸線x定向輻條使得扁平部32關於第二凹進30正確對準(參見圖4)。因而,通過在垂直於張緊方向X的方向上沿輪轂12的軸線Z的方向(參見圖5)的運動,將輻條16插入底座24中。然後,遠離輪轂12的軸線Z地拉動輻條16,使得圓柱形部34進一步遠離第二凹進30,並且扁平部32在內側滑動,而頭部22保持在第一凹進28內側,並且直到頭部22抵靠鄰近第二凹進30(參見圖6)的第一凹進28的側壁部。
通過相反操作發生從輪轂12的底座24拆下輻條16,即沿著輻條16的軸向方向X朝輪轂12的軸線Z推動輻條;扁平部32在第二凹進30中滑動,同時頭部22進入到第二凹進30中,不再如上所述地抵靠(圖5),使得能夠沿輪轂12的軸線Z的方向朝與底座24位於其中的法蘭相對的法蘭26拔出輻條(圖4)。
輻條16的杆部的中心部36較佳是扁平的。更較佳地,輻條16的扁平中心部36相對於防止旋轉扁平部32關於輻條16的縱向軸線X以90°定向。佈置在兩個扁平部32、36之間的圓柱形部34在兩者間起連接部的作用。
如圖7中更清晰地所示,在與輪輞14相聯的端部處,每個輻條16都具有旨在聯接在輻條帽18的杆部42的螺紋孔40中的螺紋38(圖14)。輻條帽18具有頭部44,所述頭部44與輻條帽18的杆部42的縱向方向垂直地突出,以便防止輻條帽從輪輞14的光滑圓形孔形式的底座46鬆脫,所述輻條帽18的杆部42的縱向方向與輻條16的張緊方向X重合。如上所述,能夠在輻條帽18和輪輞14的底座46之間存在定心墊圈20,其允許輻條16以適當的外傾角自發地定向。
輻條16的扁平中心部36有利,這是因為其允許輻條16被加緊,以在擰入輻條帽18和張緊期間保持輻條不旋轉。此外,用於測量伸長率的應變計的應用是有利的,通過伸長率獲得輻條16的張緊指示。
輪輞14是由金屬、通常是鋁或由複合材料製成的中空環形元件,其在徑向外側上具有槽道形壁48,用於聯接輪 胎。圖示的輪輞14的槽道48用於管式輪胎,但是其能夠具有翼部,用以保持具有空氣腔和外胎的輪胎或無內胎輪胎。
在用於聯接輪胎的槽道48的徑向內側,輪輞14包括兩個側壁50,該兩個側壁50每個均具有徑向外部制動區域52和用於聯接下文描述的碟片的徑向內部區域54,該兩個區域形成梯部53,區域54比區域52更少地間隔開。通過所述底座46被製作在其中的徑向內壁或下橋部56結合所述兩個側壁50。
兩個側壁50稍微成截頂圓錐形,以便適於輪轂12的法蘭26和下文所述的碟片的外傾角。
如圖所示,取決於各種區域中預見的機械應力,兩個側壁50還能夠具有可變厚度。在碳輪輞14的情況下,各個區域能夠由不同數目的複合材料層板形成。
底座46較佳地如圖所示均等地隔開,並且交替地用於朝輪轂12的法蘭26中的一個法蘭26延伸的輻條16和用於朝其它法蘭26延伸的輻條。在形成輪胎聯接槽道的壁體48上,設有用於凹進到底座46的開口47,用以將輻條帽18插入其中並且將其旋緊,以固定輻條16。在無內胎輪胎的情況下,在隨後的加工步驟中,例如通過在槽道48的底部上粘合或澆鑄複合材料條(未圖示)來堵塞所述開口47。
較佳地,輪輞的下橋部56具有中心肋狀體58,所述中心肋狀體朝著輪轂12徑向向內突出並且具有形狀類似半圓周的橫截面,並且在肋狀體58側處的區域59以關於輪輞和輪轂的軸線Z的方向成約45°的角度α延伸的方式與肋狀體58分 叉開,從而以約135°的角度將肋狀體58和側壁50結合在一起。輪輞14的底座46被製作在肋狀體58的底部上。
肋狀體58與定心墊圈20一起具有增強輪輞14的功能,以防止起伏變形的趨勢,或由根據各自外傾角朝著輪轂12的兩個法蘭26張緊輻條16而產生的「波動」。
輪輞14能夠具有另外的加強壁和/或具有與所示形狀不同的形狀,例如非對稱形狀、更高或更低的輪廓等。
輪轂12較佳地設置成用於所示的徑向型裝輻,其中輻條在輪轂12和輪輞14之間沿徑向方向、而不是外傾地延伸。
能夠存在與所示和上述那些不同的用於將輻條16聯接至輪輞14和輪轂12的裝置。
返回製造方法,在安裝輻條16之前,較佳製備輪輞14以施加粘合物質和施加抗腐蝕底漆,例如在鋁輪輞的情況下,施加粘合物質是通過已知的FPL/PPA方法進行的,所述FPL/PPA方法包括鉻酸浴,所述鉻酸浴打開鋁的孔隙。
一旦輻條16被安裝成圖8所示在輪轂12和輪輞14之間延伸,根據本發明,它們就受張緊。
較佳地,相對於具有相同輪轂12和相同輪輞14的常規輻條輪施加至少5%,較佳至少20%更多的過張緊。詳細地,傳統上,自行車輻條輪的輻條被張緊至1000-1200N,但是根據本發明,它們被張緊至例如1500N。
值得強調的是,相對於常規輪輞,在輪轂12的法蘭26的面對表面上製作底座24減少外傾角,這有利地使得能夠 在輻條16的應力相同的情況下更好地在輪轂12和輪輞14之間施加張緊。
此外,輻條16較佳地相對於具有相同輪轂12和相同輪輞14的常規輻條輪在厚度方面超規格,以相對於常規輻條經受更少的伸長,並且因此能夠更好地在輪轂12和輪輞14之間施加張緊。此外,通過限制或避免伸長,能夠在如下文所述為了製造另外的車輪10而移除輻條之後再次使用所述輻條16。此外,通過具有更大的截面,輻條16的螺紋38和輻條帽18的螺紋孔40的螺紋具有更大的接觸表面,因此對輻條16張緊的耐受力更大。這還使得更易於使用扭矩計,以確定螺釘扭矩的數值。
在張緊輻條16期間,監控和確保車輪10的定心和環狀性,如果有必要,則重複個別輻條16的張緊。
較佳地,也沿輪轂12的軸線Z的方向在輪輞12和/或輪轂14上施加推力,例如0.5巴(bar)的推力,以在下文所述的隨後的碟片的粘合步驟期間刺激車輪上的應力,如果有必要,則重複個別輻條16的張緊。例如,能夠利用在所述粘合步驟(參見圖13)期間使用的氣動或液壓系統來施加刺激推力,或通過將正被製造的元件佈置在平面上,並且在輪輞12和/或輪轂14上擱置重量來施加刺激推力。
之後,如圖9中所示,配備有中心孔62的兩個碟片60被從輪轂12的軸向相對端擰到輪轂12上,並且擱置在輪轂12的法蘭26上,並且通過插入粘合物質64而在區域54處擱置在輪輞14上。在圖10和圖11的放大圖中,僅圖示一個碟片60。 此外,在圖9-11中,以及在下文所述的圖13中,為了清晰的目的而未圖示輻條16。
根據各自的外傾角,碟片60被構造成稍微截頂圓錐形。碟片60具有一定直徑,以盡可能精確地覆蓋輪輞14的側壁50的區域54,直到梯部53。
更詳細地,輪轂12的法蘭26的外表面和/或用於與碟片60聯接的輪輞14的側壁50的區域54較佳地具有凸出部66、68(也參見圖2和7),所述凸出部稍微突出以使碟片60的一些點擱置在其上,從而碟片60的表面的絕大部分都離法蘭26和側壁50的表面特定距離,以確保粘合物質64的適當厚度。例如,凸出部66、68能夠包括完全繞輪轂12的軸線Z和輪輞14延伸的圓周凸出部,和/或包括複數個小凸出部。例如,凸出部66、68能夠具有0.1-0.2mm的高度,以確保一定量的粘合材料的膜64。輪轂12的法蘭26還較佳地具有槽道67,其在徑向方向延伸,用於使過量的粘合物質64從該槽道流出。能夠在輪輞14中設置類似的槽道。
碟片60能夠是金屬的,但是,它們較佳由複合材料製成,即由結構纖維增強的聚合材料製成。所述結構纖維較佳是碳纖維,但是也能夠使用玻璃纖維、硼纖維、醯胺纖維(aramid fibre)、陶瓷纖維及其組合。所述聚合材料較佳是熱固型的,較佳是熱固環氧樹脂,但是能夠使用熱塑性聚合材料。
較佳地,如圖12中完全示意性所示,碟片60由複數個層70複合材料製成。在每一層中,結構纖維較佳是編織纖 維,其包括纖維w和纖維k,所述纖維w根據緯線方向延伸,所述纖維k根據大致垂直於緯線方向的經線方向延伸。較佳地,每個碟片60都具有兩個這樣層70a和70b,其中經線/緯線方向以較佳等於45°的角度6成角度地偏移。通過該方式,結構纖維在車輪10中根據複數個徑向/直徑方向以及根據複數個弦長延伸,其中所述複數個徑向/直徑方向包括能夠被識別為0°-45°-90°-135°-180°-225°-270°-315°的徑向方向,複數個弦長即一對在不直徑相對的輪輞的點之間延伸的方向。
此外,較佳地,每個碟片60也具有複數個複合材料層的補片72,其中結構纖維是單向性的,並且根據在車輪10中變為徑向方向的方向延伸。作為實例,圖示N個補片72,出於該原因,纖維根據徑向隔開360°/N的N個方向並且根據相鄰且平行於該N個方向的方向延伸。
在碟片60中各種其它的層板和補片構造是可能的。例如,在可選情況中,每個碟片60都能夠具有三個這樣的層板,其中緯線/經線方向以120°成角度地偏移。
如上所述較佳由複合材料製成的碟片60雖然已經經受硬化/聚合,但是仍非常薄,因此,為了在製造車輪10期間避免不適當應力,較佳地,最初以可移除方式例如通過雙側膠帶76(在圖13中以完全示意性方式和不成比例圖示)將碟片60施加和固定至各個施用器74。圖10-11和13圖示類似於碟片60的截頂圓錐體形狀的施用器74,其中碟片60粘附至施用器74的凹面。在其它實施例中,施用器74能夠是環形、扇狀、碗形的,具有由杆等製成的框架。
佈置在碟片60和輪轂12的法蘭26以及輪輞14的區域54之間的粘合物質64較佳是雙組份環氧樹脂。
如圖13中所示,正被加工的組件然後被放置在壓力機下,其中在設有粘合物質64的區域處具有例如2000N的合適壓縮力。例如,能夠在輪轂12處設置一對壓環78,並且在輪輞14處設置一對壓環80。
有利地,能夠獨立於壓環80所施加的壓縮力地調節壓環78所施加的壓縮力,以考慮輪轂12和輪輞14之間的可能失准。
維持該壓力適當時間,例如24小時。其後,從壓環78、80移除該組件,並且靜置該正被加工的組件適當時間直至粘合物質64完全固化,例如靜置2天。
之後,通過部分旋開輻條帽18而鬆開輻條16的張緊,然後移除施用器74,其中例如通過以鏟刀作用,提供雙側膠帶76的分離。最終,輻條16被完全拆除--通過上述運動以從輪轂12中的底座24移開頭部22--並且如圖14所示通過開口47從輪輞14抽出;此外,在兩個碟片60中的一個碟片中製作用於接近輪胎的閥的開口82(圖1),因此完成盤狀輪10。
應注意,由於底座24被製作在輪輞12的法蘭26的面對表面上,所以儘管存在碟片60也能夠將輻條16從輪轂12拆下。
申請人相信,通過在輪轂12和輪輞14之間存在受張緊輻條16時將碟片粘合至輪轂12和輪輞14,並且隨後釋放該 張緊,碟片60保存拉應力,並且因此獲得代替常規輻條輪中的受張緊輻條的結構作用的結構作用。
申請人還相信,如上所述根據徑向方向延伸的結構纖維顯著地有助於實施上述結構作用。
申請人還相信,根據徑向方向延伸的該結構纖維有助於抵抗車輪10的彎曲--即抵抗在離軸位置中沿軸向方向施加的負荷,諸如下列負荷,即當由於吸收地面的粗糙度或蹦起,輪輞和輪轂趨向於變得偏移,或者更簡單地做出彎曲,或者當自行車手站在踏板上,並且自行車左右傾斜地向前移動時的負荷。
申請人還相信,根據上述弦長方向延伸的結構纖維有助於抵抗車輪10的扭轉--即抵抗切線方向施加的負荷,諸如踩踏板期間,以及當輪輞趨於相對於輪轂具有相對旋轉時的盤式刹車和加速的制動條件下的負荷。
從輻條受張緊的中間條件到最終條件,對本發明的車輪10的彎曲的耐受力增加。申請人相信,該改進是由於下列事實,即每個預加負荷的碟片60都起到無限根以無限小的距離間隔開的輻條的作用,結果是將應力分佈在碟片的整個表面上。
圖15-19圖示兩個實施例的一些細節,該兩個實施例與上文所示和所述的實施例不同在於,在臨時張緊步驟中使用的輻條是帶彎曲頭部的輻條116。如圖15中所示,這樣的輻條116具有扁平中心部136,所述扁平中心部136沿直線張緊方向X延伸,並且在用於與輪輞14關聯的端部處,它們與上述輻 條16相同,因此包括螺紋38。在用於與輪轂112、212關聯的端部處,輻條116具有彎曲部和頭部122,所述彎曲部帶有圓柱形段,該圓柱形段限定其中圓柱形段沿張緊方向X延伸的第一部134和其中圓柱形段沿關於該張緊方向X成約90°的直線方向Y延伸的第二部135,所述頭部122垂直於方向Y突出,以防止輻條從輪轂112、212的底座124、224松脫。
用於輻條116的底座124、224被製作在輪轂112、212的兩個法蘭126、226上,所述兩個法蘭間隔開並且稍微成截頂圓錐形。在所示實施例中,兩個底座124、224均等隔開。
在圖16的輪轂112中,每個底座124都具有通孔,該通孔具有:第一部128,該第一部128的尺寸被設定成用以接收輻條116的頭部122;和第二部130,該第二部130與第一部128連通,該第二部130的尺寸被設定成用以接收輻條116的杆部而非輻條116的頭部122,以保持輻條防止沿方向X松脫。
通過下列方式發生將輻條116安裝在輪轂112的底座124中:在底座124或通孔的第一部128中擰入頭部122和杆部的第二圓柱形部135,並且然後遠離輪轂112的軸線Z地拉動輻條116,使得第二圓柱形部135坐落到底座124或通孔的第二部130中,頭部122不能穿過該第二部130,從而輻條116保持被固定。
通過相反操作發生從輪轂112的底座124拆除輻條116,即:沿軸向方向X朝輪轂112的軸線Z推動輻條,直到第二圓柱形部135從底座124或通孔的第二部130中出來,且插入到第一部128中,使得能夠通過底座124位於其中的法蘭126將 輻條拔出。替代地,為了使得更容易地拆下輻條,能夠銑除輻條116的頭部122。
在圖17的輪轂212中,每個底座224都具有通孔,該通孔具有:第一部228,該第一部228的尺寸被設定成用以接收輻條116的杆部;和第二部230,該第二部230與第一部228連通,該第二部230的尺寸被設定成用以接收輻條216的杆部並且保持輻條116的頭部222防止在方向X松脫。
通過下列方式發生將輻條116安裝在輪轂212的底座224中:通過第一部228擰入輻條116的用於與輪輞關聯的端部,抽出其全部長度直到該輻條旋轉約90°,使得杆部的第二圓柱形部135進入底座224或通孔的第一部228中,並且然後遠離輪轂212的軸線Z地拉動輻條116,使得第二圓柱形部135坐落到底座224或通孔的第二部230中,頭部122不能穿過該第二部230,所以輻條116保持被固定。
通過相反操作發生從輪轂212的底座224拆除輻條116,即:沿軸向方向X朝輪轂212的軸線Z推動輻條直至第二圓柱形部135從底座224或通孔的第二部230中出來並且插入到第一部228中,使得能夠使輻條的用於與輪轂關聯的端部旋轉約90°,同時通過底座224位於其中的法蘭226將輻條116拔出。如圖18中所示意,輻條116足夠柔韌,以允許這樣的旋轉。
在輻條116都具有彎曲頭部的該兩個實施例中,由於輻條116的安裝和拆除發生的方式不同,所以製造方法與上述方法不同。此外,如僅作為相對於輪轂112的實例的圖19中所 示,由於底座124、224必須保持可接近以移除輻條116,所以碟片160具有相應的寬孔162,並且因此可能在拆除和拔出輻條116的步驟之後提供在輪轂112、212的兩個法蘭126、226的外表面處粘合兩個大致扁平環形蓋163的另外的步驟,用以覆蓋底座124、224。
圖20圖示相對於其中每個碟片均被輻條型結構元件360代替的實施例的方法的步驟。輻條型元件360根據稍微截頂圓錐形表面部分、根據適當的外傾角構造,但是在別的方面它們是大致二維的。該製造方法與上述方法相同,但是要注意的是,在輻條361處於相應的徑向位置中的情況下施加兩個輻條狀元件360,以便面對。然而,也可能使兩個輻條型元件360的輻條361偏移,以使車輪中的輻條的數目加倍。
此外,如能夠從圖20所見,僅在其中將施加輻條型元件360的輻條361的位置處設置輻條組。
輻條16、116的移除不僅能夠從用於接近輪輞14的底座46的開口47發生,而且還能夠通過形成在輻條型元件360的兩個相對的輻條之間的間隙363。
圖21圖示相對於這樣的實施例的方法步驟,該實施例與圖20的實施例不同之處在於,每個輻條型結構元件460都不是大致二維的,而是具有邊緣464,所述邊緣464朝著截頂圓錐形形狀的凹面彎曲,並且其被構造且尺寸被設定成使得當兩個輻條型元件460的輻條461被佈置成在相應的徑向位置中彼此面對時,邊緣464結合在一起,並且作為整體限定封閉的輻條。
在該情況下,輻條16、116的移除僅能夠從用於接近輪輞14的底座46的開口47發生,但是避免了輻條狀元件460的尖銳邊緣,這能夠是銳利的。
圖22圖示相對於如下實施例的方法步驟,該實施例與圖20的實施例不同之處在於,每個輻條型結構元件560都在輻條561的端部處具有環形部566,用以增加到輪輞14的粘合表面。代替環形部566,能夠在每個輻條561的端部處存在沒有結合在一起的加寬部。
也能夠在圖21的封閉輻條實施例中設置這樣的環形部。
圖20-22的實施例圖示五根輻條,但是它們的數目能夠不同。
圖20-22的實施例圖示直頭輻條16以及因此這樣的輪轂12,但是可替代地,在輻條型輪的情況下,也能夠使用彎頭輻條116和輪轂112、212中的一種。
值得強調的是,輪轂、輪輞和輻條也能夠與所示的實施例大致不同。
在其它實施例中,可以使用與輻條16、116、輻條帽18和墊圈20不同的張緊元件。例如,可能使用這樣的設備,其能夠沿輪輞14的圓周在徑向方向上從外側朝輪轂12的軸線壓縮輪輞14。在該情況下,有利地,可以在輪輞14中和輪轂12、112、212中避免用於輻條的底座24、124、224和46,以及輪輞14中的開口47,從而直接允許應用無內胎輪胎。
具體地,在該情況下,可以使用沿輪轂的軸線Z安裝 在中心位置的單碟片或輻條型結構元件,而可能地在輪轂和/或輪輞上提供適當的法蘭。
反之亦然,能夠應用超過兩個這樣的結構元件。
同樣在碟片型結構元件中,可能的是,替代沿輪轂12、112、212和輪輞14的整個圓周佈置輻條,僅在沿圓周隔開的位置處提供輻條組。
反之亦然,在輻條型結構元件的情況下,也可以沿輪轂12、112、212和輪輞14的整個圓周佈置輻條。
10‧‧‧車輪
12‧‧‧輪轂
14‧‧‧輪輞
24‧‧‧底座
26‧‧‧法蘭
47‧‧‧開口
60‧‧‧碟片
82‧‧‧開口

Claims (15)

  1. 一種用於製造自行車盤狀輪或輻條輪(10)的方法,所述方法包括以下順序步驟:a)提供一輪轂(12、112、212)和一輪輞(14),b)朝向該輪轂(12、112、212)將一壓縮施加到該輪輞(14)上,從而使該輪輞(14)彈性變形,c)使至少一個碟片型結構元件或輻條型結構元件(60、160、360、460、560)與該輪轂(12、112、212)和該輪輞(14)成一體,和d)移除在步驟a)中施加到該輪輞(14)上的該壓縮。
  2. 如請求項1所述的方法,其中,步驟b)包括:使複數個張緊元件(16、116、18、20)在該輪轂(12、112、212)和該輪輞(14)之間延伸,並且張緊該複數個張緊元件(16、116、18、20),並且,步驟d)包括:移除該等張緊元件(16、116、18、20)。
  3. 如請求項2所述的方法,其中,該等張緊元件包括自行車輻條(16、116)。
  4. 如請求項1-3中的任一項所述的方法,其中,步驟c)包括:從軸向相對端將一對碟片型結構元件或輻條型結構元件(60、160、360、460、560)插到該輪轂(12、112、212)上,並且將每個碟片型結構元件或輻條型結構元件(60、160 、360、460、560)粘合至該輪轂(12、112、212)和該輪輞(14)。
  5. 如請求項1所述的方法,其中,步驟c)包括:在該至少一個結構元件(60、160、360、460、560)與相應的支撐施用器(74)可移除地相聯的同時,壓力粘合該至少一個結構元件(60、160、360、460、560)。
  6. 如請求項4所述的方法,其中,步驟b)包括以下步驟:在隨後的粘合步驟期間,類比在該輪輞(14)上和/或在該輪轂(12、112、212)上的應力。
  7. 一種自行車盤狀輪或輻條型輪(10),該盤狀輪或輻條型輪(10)包括一輪轂(12、112、212)、一輪輞(14)和至少一個碟片型結構元件或輻條型結構元件(60、160、360、460、560),使該至少一個碟片型結構元件或輻條型結構元件(60、160、360、460、560)與該輪轂(12、112、212)和該輪輞(14)成一體,其中,該至少一個結構元件(60、160、360、460、560)被預張緊。
  8. 如請求項7所述的自行車盤狀輪或輻條型輪(10),其中,該至少一個結構元件(60、160、360、460、560)包括一對碟片型結構元件或輻條型結構元件(60、160、360、460、560),使該一對碟片型結構元件或輻條型結構元件(60、160 、360、460、560)中的每一個均與該輪轂(12、112、212)和該輪輞(14)成一體。
  9. 如請求項7或8所述的自行車盤狀輪或輻條型輪(10),其中,該輪轂(12、112、212)和/或該輪輞包括複數個輻條附接底座(24、124、224、46),但是沒有在該輪轂(12、112、212)和該輪輞(14)之間延伸的輻條。
  10. 如請求項7所述的自行車盤狀輪或輻條型輪(10),其中,該輪轂(12)包括具有面對表面的一對法蘭(26),並且,在該法蘭(26)的面對表面中挖出該複數個輻條附接底座(24)。
  11. 如請求項7所述的自行車盤狀輪或輻條型輪(10),其中,該輪轂(12、112、212)和/或該輪輞(14)在與該至少一個結構元件(60、160、360、460、560)接觸的區域處包括突出的凸出部(66、68)。
  12. 如請求項7所述的自行車盤狀輪或輻條型輪(10),其中,該至少一個結構元件(60、160、360、460、560)由複合材料製成,該複合材料包括沿複數個徑向方向延伸的纖維。
  13. 如請求項7所述的自行車盤狀輪或輻條型輪(10),其中,該至少一個結構元件(60、160、360、460、560)由複合 材料製成,該複合材料包括沿複數個弦長方向延伸的纖維。
  14. 如請求項7所述的自行車盤狀輪或輻條型輪(10),其中,該至少一個結構元件(60、160)為碟片型的。
  15. 如請求項7所述的自行車盤狀輪或輻條型輪(10),其中,該至少一個結構元件(360、460、560)為輻條型的。
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