TW202110665A - 交通工具輪子及其生產方法 - Google Patents

交通工具輪子及其生產方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202110665A
TW202110665A TW109125571A TW109125571A TW202110665A TW 202110665 A TW202110665 A TW 202110665A TW 109125571 A TW109125571 A TW 109125571A TW 109125571 A TW109125571 A TW 109125571A TW 202110665 A TW202110665 A TW 202110665A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
hub
spokes
vehicle wheel
middle leg
rim
Prior art date
Application number
TW109125571A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI794627B (zh
Inventor
崔斯坦 提梅爾
沃夫岡 內德爾
米爾柯 斯皮勒
賽巴斯欽 伊旺
托斯滕 沃格爾
Original Assignee
德商希普摩騎出行有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 德商希普摩騎出行有限公司 filed Critical 德商希普摩騎出行有限公司
Publication of TW202110665A publication Critical patent/TW202110665A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI794627B publication Critical patent/TWI794627B/zh

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B5/00—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B5/00—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material
    • B60B5/02—Wheels, spokes, disc bodies, rims, hubs, wholly or predominantly made of non-metallic material made of synthetic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B1/00—Spoked wheels; Spokes thereof
    • B60B1/06—Wheels with compression spokes
    • B60B1/08—Wheels with compression spokes formed by casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C69/00—Combinations of shaping techniques not provided for in a single one of main groups B29C39/00 - B29C67/00, e.g. associations of moulding and joining techniques; Apparatus therefore
    • B29C69/02—Combinations of shaping techniques not provided for in a single one of main groups B29C39/00 - B29C67/00, e.g. associations of moulding and joining techniques; Apparatus therefore of moulding techniques only
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B1/00—Spoked wheels; Spokes thereof
    • B60B1/003—Spoked wheels; Spokes thereof specially adapted for bicycles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B1/00—Spoked wheels; Spokes thereof
    • B60B1/02—Wheels with wire or other tension spokes
    • B60B1/0246—Wheels with wire or other tension spokes characterised by cross-section of the spoke, e.g. polygon or elliptic shape
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B1/00—Spoked wheels; Spokes thereof
    • B60B1/06—Wheels with compression spokes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/0015—Hubs for driven wheels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B27/00—Hubs
    • B60B27/02—Hubs adapted to be rotatably arranged on axle
    • B60B27/04—Hubs adapted to be rotatably arranged on axle housing driving means, e.g. sprockets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B9/00—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces
    • B60B9/26—Wheels of high resiliency, e.g. with conical interacting pressure-surfaces comprising resilient spokes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14311—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles using means for bonding the coating to the articles
    • B29C2045/14327—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles using means for bonding the coating to the articles anchoring by forcing the material to pass through a hole in the article
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/14—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
    • B29C45/14311—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles using means for bonding the coating to the articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2077/00—Use of PA, i.e. polyamides, e.g. polyesteramides or derivatives thereof, as moulding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2309/00—Use of inorganic materials not provided for in groups B29K2303/00 - B29K2307/00, as reinforcement
    • B29K2309/08—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2705/00—Use of metals, their alloys or their compounds, for preformed parts, e.g. for inserts
    • B29K2705/08—Transition metals
    • B29K2705/12—Iron
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29L—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00—Other particular articles
    • B29L2031/32—Wheels, pinions, pulleys, castors or rollers, Rims
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2310/00—Manufacturing methods
    • B60B2310/20—Shaping
    • B60B2310/204—Shaping by moulding, e.g. injection moulding, i.e. casting of plastics material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2360/00—Materials; Physical forms thereof
    • B60B2360/30—Synthetic materials
    • B60B2360/34—Reinforced plastics
    • B60B2360/341—Reinforced plastics with fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60B—VEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B2360/00—Materials; Physical forms thereof
    • B60B2360/30—Synthetic materials
    • B60B2360/34—Reinforced plastics
    • B60B2360/341—Reinforced plastics with fibres
    • B60B2360/3416—Carbone fibres
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/80—Technologies aiming to reduce greenhouse gasses emissions common to all road transportation technologies
    • Y02T10/86—Optimisation of rolling resistance, e.g. weight reduction 

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

本申請涉及交通工具輪子及其生產方法。本發明涉及一種穩定的一件式輪子，其特別適合於具有增加的系統重量的自行車，例如電動腳踏車或貨運單車，並且本發明涉及一種生產所述交通工具輪子的方法。所述交通工具輪子包括環形部分（110）、多個輻條（120）和輪轂部分（130），它們通過模製注射包含熱塑性塑料的纖維增強管或碳奈米管而一體地形成，其中，多個輻條（120）中的每一個包括具有中間支腿（122）和一對外部支腿（121、123）的大致Z形橫截面，其中由該對外部支腿中的每一個和中間支腿圍成的角度（γ）大於直角，並且其中從環形部分（110）朝向輪轂部分（130），中間支腿（122）的長度增加。

Description

交通工具輪子及其生產方法
本公開涉及用於交通工具的輪子的領域，並且更具體地說，涉及一種一件式熱塑性輪子和生產所述輪子的方法。所述輪子包括在輪轂和環形部分之間的多個輻條，並且特別適合於承受增加的負載的自行車，例如電動腳踏車或貨運單車（cargo bikes）。
鑒於城市中人口不斷增長，有必要最佳化城市地區的物流系統。從環境的角度來看，需要進一步減少二氧化碳的產生，並朝向可持續發展的方向開發運輸解決方案。改善城市機動性的一種可能性是提供自行車共享、便捷單車（fleet bikes）、貨運單車、助力式單車或電動單車。尤其是如果交通工具輪子被配置成承載貨物或使用例如由馬達和電池產生的電力，則相對於常規的自行車，系統的負載增加。
已知，交通工具輪子，尤其是用於自行車的交通工具輪子，應該是輕量化的。然而，施加到交通工具輪子的力可能非常大。因此，需要提供一種負擔得起的技術解決方案，該解決方案同時提供足夠剛性和穩定的交通工具輪子，更具體地說是自行車輪子。通常，增加材料且因此增加重量有利於更好的材料強度。
在腳踏車輪子的情況下，輻條通常用於在環形輪輞部分和輪轂之間傳遞力。通常，輻條數量越多，輪子強度越大，而輻條數量越少，輪子組件越輕。然而，具有較低輻條數的自行車輪子仍然必須被構造成支撐與自行車操作相關的負載，以防止損壞，特別是考慮到當使用具有電力牽引的交通工具或承載負載的單車時的高速或高負載。
本發明的目的是克服現有技術中的前述問題，並提供機械性能優異的樹脂輪子，並且同時提供輕質產品。本發明的另一個目的是提供一種能夠提高機械強度和柔性以抵抗過載峰值的系統。
另一個目的是解決熱塑性材料鬆弛和蠕變（creep）的問題，並在輪轂和另一個部件（如軸、電動馬達、輪轂發電機（hub dynamo）、飛輪或內齒輪輪轂）之間提供牢固和穩定的連接。特別是對於電動自行車的輪子，其中，馬達位於輪子的輪轂中，還需要改善電子馬達（electronic motor）的散熱或絕緣。
最後，除了在減輕重量和加強結構方面具有其顯著的銷售點之外，還應確保輪子大規模生產的可能性。這一特點有利於成本的降低以及便捷單車的生產。輪子還應該耐用，且易於維護。
上述目的通過下面所述的交通工具輪子來解決，該交通工具輪子特別適合於自行車、電動自行車和貨運單車，並且該交通工具輪子包括環形部分、多個輻條和輪轂部分，環形部分、多個輻條和輪轂部分通過模製注射包含熱塑性塑料的纖維增強管或碳奈米管而一體地形成，其中，多個輻條中的每一個包括具有中間支腿和一對外部支腿的大致Z形橫截面，其中由該對外部支腿中的每一個和該中間支腿圍成的角度（γ）大於直角，並且其中從環形部分朝向輪轂部分，該中間支腿的長度增加。本發明還提供了一種生產交通工具輪子的方法。在附屬請求項中指定了交通工具輪子及其生產的其它特徵和有利實施例。從下面的描述和圖式中，將更容易理解本發明。
交通工具輪子的性能特徵在於，多個輻條中的每一個都包括具有中間支腿和一對外部支腿或側支腿的大致Z形的橫截面，其中由這對外部支腿中的每一個和中間支腿圍成的角度（γ）大於直角，並且其中從環形部分朝向輪轂部分，中間支腿的長度增加。每個輻條的傾斜的Z形輪廓允許輻條的低重量設計，並有助於輪子的穩定性。
使用Z形輪廓允許增加輻條到環形部分的連接線的長度，力沿著該連接線在輪轂和環形部分的輪輞之間傳遞。輪輞是輪子的安裝有輪胎（如管狀輪胎或鉗入式輪胎）的部分。此外，Z形輪廓的中間支腿的寬度朝向輪轂增加進一步增加了穩定性。以這種方式，可以承受例如與輻條縱向軸線指向相同方向的高的垂直衝擊負載，例如在經過凹坑時所經歷的。
根據所使用的材料和期望的穩定性，24英寸輪子的重量在900g至2000g的範圍內，優選在900g或1000g和1250g的最大重量之間。給出的重量範圍是沒有任何可能的附加插入件（如金屬插入件或類似物）的增強熱塑性塑料的重量。
與具有超過30根輻條的普通金屬單車相比，根據本發明的使用增強熱塑性塑料的技術解決方案顯著減少了零件和部件的數量，並允許很大的款式自由度。通過使用熱塑性塑料，可以改善設計性能（如著色），並且例如可以將反射材料添加到碳或玻璃纖維增強材料中。由熱塑性材料（如聚合物）製造的交通工具輪子允許通過注射成型工藝澆注到注射工具中，從而提供可回收的交通工具輪子的有效生產。
根據本發明的另一方面，Z形橫截面的中間支腿相對於輪子的旋轉軸線成角度（α）。
根據本發明的另一方面，外部支腿中的每一個包括指向中間支腿的至少一個彎曲部分。
通過具有一個或更多個彎曲部分，相鄰輻條的兩個外部支腿中的外部支腿可以在輪轂部分處至少部分地正弦地彼此連接，從而在輻條之間提供平滑過渡。此外，彎曲部分可以設置在外部支腿和中間支腿的交點處，從而形成圓化拐角。這種連續接合在隨後的使用中減少了應力峰值（如缺口應力）。此外，由於避免了銳邊和底切，因此使用注射工具注射成型的交通工具輪子的生產得以簡化。
根據本發明的另一方面，彎曲部分的半徑朝向環形部分增加。以這種方式，彎曲支腿的曲率變平，使得在所述變平的外部支腿的端部部分處可以接近環形部分的中間軸線。因此，Z形橫截面不僅可以提供高的垂直穩定性，而且還可以提供高的側向穩定性。當在彎曲路徑上行進並與來自側面的不移動或移動的物體碰撞（如在事故期間）時，這種側向力（見圖3b中的箭頭154）通常出現在環形部分附近或輪輞的邊緣處。
模擬結果表明，利用本發明的交通工具輪子和輻條幾何形狀可以滿足根據標準規範DIN EN ISO 4210.6:2012-11的具有370N側向負載的腳踏車的安全要求。此外，溫度為80℃時的模擬結果表明，雙側懸架腳踏車可吸收高達4000N的垂直衝擊負載。因此，根據本發明的輪子滿足高安全要求。
根據本發明的另一方面，外部支腿的彎曲部分具有在3mm至20mm之間的範圍內的半徑（r1），並且每個Z形橫截面具有壁厚（S），壁厚（S）在1.5mm至5mm之間的範圍內，優選地在2.5mm至3mm之間的範圍內。
利用上述相對較小的輻條壁厚範圍，可以實現在垂直和側向方向上的上述優異穩定性性能，並且還包括對由制動或使自行車加速產生的扭矩的吸收。
根據本發明的另一方面，外部支腿的長度朝向用於連接到環形部分的區域連續增加，以便加寬線，沿著該線，Z形輪廓連接到環形部分。以這種方式，輪子的穩定性可以再次得以提高。
根據本發明的另一方面，每個輻條的Z形橫截面被配置成扭轉彈性的，用於補償負載，該負載在兩個相鄰輻條之間的部分中大致垂直於環形部分的外周邊定向。
當談到具有低於正常輻條數量的輪子的操作並且發生垂直負載衝擊時，關鍵之一在於環形部分的一些部分沒有輻條連接，並且因此在該區域存在局部負載峰值。本發明通過Z形輻條解決了這個問題，該Z形輻條被配置成當力相對於環形部分的無輻條部分垂直指向時彈性地響應。換句話說，根據本發明的交通工具輪子依賴於構件（即，一對相鄰的Z形輻條的每個外部支腿）的彈性撓曲，使得其可以有效地消散由垂直負載衝擊引入環形部分的無輻條部分中的能量。
根據本發明的另一方面，每個Z形橫截面的外部支腿被配置成允許偏轉至彎曲方向。
在垂直衝擊在兩個輻條之間的情況下，其中力以距相鄰的輻條中的每一個輻條相同的距離引入，彼此面對的外部支腿類似於扭杆彈簧偏轉，並且將垂直衝擊的負載均等地分配到兩個輻條。
根據本發明的另一方面，輪子包括至少四個輻條，並且每個輻條的支腿的端部在輪轂處互連，以便形成界定在環形部分和成對相鄰輻條之間的半圓形或至少部分橢圓形的窗口。
輪子包括至少四個輻條，優選6個輻條。以這種方式，兩個輻條之間的窗口的幾何形狀是半圓形或至少部分橢圓形，從而可以避免缺口應力。特別是在輪轂部分幾何形狀被配置成可以容納較大部件（如電動馬達）的情況下，窗口將是大致橢圓形的，具有平行於穿過環形部分處的頂點的切線的縱向軸線。
根據本發明的另一方面，輪轂部分包括金屬插入件或塑料插入件，該金屬插入件或塑料插入件利用注射成型來連接或通過利用注射成型的輪轂部分的餘熱來連接，該注射成型的輪轂部分被配置成保持軸、電動馬達、輪轂發電機、內齒輪輪轂、飛輪或輪軸承中的至少一個，其中輪子懸架可以被配置成單側或雙側的。
以這種方式，交通工具輪子可以牢固地連接到各種部件。注意，帶有插入件的交通工具輪子的重量仍然是輕的。對於用於24英寸輪胎的輪子的情況，帶有金屬插入件的輪子重量在1200g和1450g之間的範圍內。比如可以使用金屬，例如鋼。
根據本發明的另一方面，金屬插入件包括用於注射成型和形狀配合連接的孔。
以這種方式，金屬插入件的連接得到了改善。這些孔可以具有各種形式，例如水滴形狀。
根據本發明的另一方面，輪轂部分是偽五邊形或偽六邊形的，帶有圓化拐角，在一側具有徑向向內延伸的邊沿或凸緣，用於安裝電動馬達，其中所述拐角中的每一個包括垂直延伸的成對肋，用於在安裝電動馬達時引導連接元件並形成空氣間隙。
通過提供空氣間隙，提供了對可能由所安裝的電動馬達產生的熱的隔離。
根據本發明的另一方面，纖維增強熱塑性塑料具有按重量計20%至65%的玻璃纖維含量，並且所述熱塑性塑料選自PA6、PA6.6或其混合物。
所述聚合物以及PA6和PA6.6的混合物具有良好的流動性質，並且可以容易地加工，使得其可以很好地應用于受應力的功能零件，例如交通工具輪子。所生產的輪子的材料在-20℃和80℃的溫度範圍內是穩定的。發明人進行了研究並通過實驗發現，尤其是包含30%玻璃纖維的PA6和PA6.6的混合物適用於交通工具輪子。合適的玻璃纖維增強熱塑性塑料可以從市場上買到，例如，瑞士EMS化學股份有限公司EMS-Grivory的商標名Grivory®。
由Grilon TSG-30（TS=PA66+PA6;G=玻璃纖維增強）的EMS-Grivory®提供的具有含有30%玻璃纖維的PA6和PA6.6的混合物的交通工具輪子的性質模擬表明，即使材料溫度為80℃，並且假定根據EN ISO 4210-6；2012-11，引入的力包括4000N的垂直衝擊、305N的制動扭矩和370N的側向負載之一，材料仍未發生永久變形。輪子的任何觀察到的微小變形都發生在材料的彈性極限內。
根據本發明的另一方面，包含熱塑性塑料的優選玻璃纖維增強管或碳奈米管具有100MPa至300MPa的斷裂拉伸應力，以及至少6000MPa直到30Gpa、優選15GPa至25GPa的彈性模量。拉伸強度和彈性模量符合歐洲標準EN ISO 527。
根據另一方面，環形部分包括具有對稱輪廓的輪輞，該輪輞具有兩個徑向向外指向的分叉支腿（diverging legs），其中每個端部部分具有朝向輪廓的對稱軸線向內突出的一體形成的輪輞凸緣。
基於這種輪輞設計，輪輞在向外的徑向方向上形成開口中空輪廓，其可以被配置為V形、U形、梯形或彎曲形，其中在每個支腿處具有多個彎曲部分。通過突出的輪輞凸緣，可以保持鉗入式輪胎（clincher tires）。這些輪胎有絲（wire）或芳綸纖維珠（aramid fiber bead），其與輪輞中的凸緣互鎖。
根據本發明的另一方面，提供了一種用於生產交通工具輪子的方法，其中該方法包括以下步驟：注射成型包含熱塑性塑料的纖維增強管或碳奈米管，以一體地形成包括環形部分、多個輻條和輪轂部分的一件式主體，其中多個輻條形成具有中間支腿和一對外部支腿的大致Z形橫截面，其中由該對外部支腿中的每一個和中間支腿圍成的角度（γ）大於直角；並且其中從環形部分朝向輪轂部分，中間支腿的長度增加。
根據本發明的另一方面，該方法進一步包括：通過經過所述入口的孔注射成型和背面成型（backmolding）插入件的至少一部分以力配合和/或形狀配合的方式將金屬或塑料插入件連接到輪轂部分。
以這種方式，插入件可以剛性地固定到輪轂部分。
根據本發明的另一方面，該方法進一步包括：在注射工具中提供和取出具有可縮陷的芯的多個徑向佈置的滑動件，以形成包括具有對稱輪廓的輪輞的環形部分，該輪輞具有徑向向外指向的兩個分叉支腿，其中每個端部部分具有向內突出的一體形成的輪輞凸緣。
根據本發明的輪子的生產方法的另一個優點是，該生產可擴展到例如由ETRTO（歐洲輪胎和輪輞技術組織）指定的腳踏車和貨運單車的任何常規尺寸和輪輞尺寸。優選的標稱輪子直徑是那些適用於16至28英寸，更優選18至26英寸，進一步優選20至26英寸，最優選20或24英寸的輪胎尺寸的直徑。輪輞寬度（中空輪廓的寬度）優選為14至35mm，更優選為25至32mm。在鉗入式輪胎的情況下，外輪胎寬度優選為2.3英寸，並且可以例如與24英寸的外輪胎直徑組合。
圖1示出了根據本發明的實施例的交通工具輪子100的平面圖。交通工具輪子僅由一個件組成，其可細分為三個主要部分： 環形部分110、多個輻條120和輪轂部分130。
圖1a中所示的交通工具輪子的視圖圖示了側面，其中輪轂部分130被配置成容納軸（未示出）和可選的其它部件160，例如電動馬達、輪轂發電機、內齒輪輪轂、飛輪或輪軸承。因此，交通工具可以用於不同的目的，例如用於具有位於輪子中心的電動馬達的自行車，以及用於承載貨物的雙輪車或三輪車。
交通工具輪子的一個性能特徵是，多個輻條中的每一個都包括具有中間支腿122和一對外部支腿121和123的大致Z形橫截面。此外，中間支腿122的寬度從環形部分向輪轂部分130增加。以這種方式，輻條在朝向環形部分或輪輞的方向上逐漸變細。該幾何形狀由圖1b中的點劃曲線圖示，其示出了交通工具輪子100的輻條120的截面。此外，在圖1c中，白色點劃線圖示了由輻條120的Z形輪廓實現的延伸橫截面，這使得輻條能夠將高負載從輪輞110傳遞到輪轂130，並且反之亦然。
圖2a示出了交通工具輪子100的相對於圖1a所示視圖的相對側的圖示。每對相鄰輻條125、126和環形部分110的相應部分（該部分在每根輻條與輪輞的交點（參見參考標號128和116）之間延伸）界定了窗口140。所述窗口大致形成具有長度b3和寬度h3的橢圓形，如圖2b所示。該窗口140還形成由半徑r3表示的大致半圓形截面，該截面由一對相鄰輻條125、126的外側支腿123、121界定。所述外部支腿123、121在輪轂部分130附近處彼此接合。
圖2a所示的實施例具有6根輻條和偽六邊形輪轂部分130，該偽六邊形輪轂部分130的半徑131從交通工具輪子的旋轉軸線137延伸到偽六邊形的圓化拐角132的外邊緣。因此，輻條優選地與相鄰輻條具有相同的距離。具有3至5根輻條的替代設計也是可能的。輪轂部分130的幾何形狀被配置成使得可以容納諸如電動馬達的較大部件。基於輪轂部分130的這種幾何形狀，窗口140的橢圓形將是具有平行於通過環形部分130處的頂點的切線的縱向軸線的大致橢圓形。
此外，圖2a用虛線表示輻條125的4個截面A-A、B-B、C-C和D-D，該4個截面可以例如相互間隔30mm。所述橫截面分別在圖2c和圖2d中示出。其示出了所有四個Z形橫截面都是點對稱的，其中對稱中心P位於垂直軸線（虛線）和中間支腿122的縱向軸線的交點處。
每個橫截面的虛線平行於輪子的旋轉軸線。也就是說，中間支腿122相對於交通工具輪子的旋轉軸線成角度（α）。相對於輪盤的中間平面，這種傾斜的Z形輪廓形成了比具有平行於旋轉軸線137延伸並且垂直於輪盤的中間平面的中間支腿的Z形輪廓更扁平化的輻條。在本文中，“輪盤”是指輪子的部分，該部分包括在軸或輪轂部分和輪輞之間的支撐構件。通過傾斜中間支腿122以及朝向中間支腿122彎曲外部支腿121、123來使Z形橫截面扁平化在環形部分的連接線處尤其有利，該連接線僅具有有限的寬度。
外部支腿121、123中的每一個包括指向中間支腿122的至少一個彎曲部分，其中彎曲部分的半徑（r1，也參見圖2d）朝向環形部分增加。優選地，彎曲部分的半徑（r1）在3mm至20mm的範圍內。此外，從外部支腿或外側支腿到中間支腿的過渡是圓化的，以便減小缺口應力。
截面C-C和截面B-B代表輻條120的中間部分，並且它們具有比截面A-A和截面D-D更短的Z形輪廓長度。此外，從環形部分向輪轂部分（從截面D-D到截面A-A），中間支腿的長度增加。
圖2d示出了分別靠近輪轂部分和環形部分的截面A-A和截面D-D的細節。由一對外部支腿121、123中的每一個和中間支腿122圍成的角度γ大於直角，其中從環形部分向輪轂部分，中間支腿的長度增加。
圖2d進一步顯示了中間支腿122的壁的厚度S。每條支腿的厚度沿輻條保持恒定。可以看出，Z形輪廓形成實心輻條（solid-body spokes），而不是形成中空輻條。因此，通過提供相對較薄的壁可以節省重量。優選地，每個Z形橫截面的壁厚S在1.5mm至5mm的範圍內，優選在2.5mm至3mm的範圍內。
圖2d在靠近環形部分110的截面D-D中示出了平行於輪輞寬度的延伸部分t1和截面D-D處的每個外部支腿的延伸部分b1（其平行於輪輞的縱向軸線）。t1在靠近輪轂的截面A-A中顯著增加，而靠近輪轂部分130處的b1比靠近環形部分110處的b1短。
沿著輪轂部分130的外圓周，輻條120的外部支腿121、123形成至少部分正弦的連接線136，因為輻條的每個外部支腿連接到相鄰輻條的支腿。這在輻條120之間提供了平滑過渡，其中波形形式限於相鄰中間支腿之間的部分。
圖3a示出了輻條的另一橫截面，其垂直於輪盤平面並沿著輻條，具有高度h1。圖3a示出了在與輪轂部分的接合處所圖示輻條的外部支腿123和相鄰輻條（未示出）之間的部分正弦連接線136。輻條的寬度t1被圖示，並且示出了輪轂部分130處的最大延伸部分t1max和靠近環形部分110的底部113的最小延伸部分t1min，其中t1max和t1min之間的過渡是連續的，並且導致形成錐形輻條120，該錐形輻條120具有半徑為r2（未示出其全長）的凹形外部線（concave outer line）。
寬度t1小於輪轂部分的寬度t3。寬度t1min小於環形部分的輪輞的最大寬度。環形部分110形成輪輞，其中輪輞在向外徑向方向上具有開口中空輪廓，該輪輞是在每個支腿111和112處具有彎曲形狀的改進的V形，其在每個支腿處具有彎曲部分。此外，箭頭156和157表示在垂直力152（如圖3b中箭頭152所示）施加在兩個相鄰輻條之間的情況下輻條可以扭曲。
圖3b示出了如施加到輻條的縱向軸線的垂直力（箭頭151）和側向力154的另外的力。當在彎曲路徑上行進時，以及在事故碰撞的情況下，側向力（見圖3b中的箭頭154）被施加在環形部分附近或輪輞的邊緣處。
存在可以被引入輪子的進一步的扭矩。當輪子加速或旋轉時，包括啟動扭矩、驅動扭矩或加速扭矩之一的力153沿著輪輞的圓周產生。借助於如盤式制動器135的用於制動的裝置，可以在箭頭155的方向上產生進一步相反的扭矩。
圖4a和圖4b更詳細地示出了垂直力F（見箭頭152）在兩個相鄰輻條125和126之間的部分中大致垂直於環形部分的外周邊定向的情況。虛線橢圓形142和相應的箭頭圖示了（輻條125的）外部支腿123和（輻條126的）外部支腿121的彈性響應，該外部支腿123和外部支腿121彼此面對並且至少部分包圍窗口140。圖4b示意性圖示了輻條126的彈性扭轉，其中上側支腿121相對於輪盤平面（見點劃線129）向上扭曲。
引入的能量（F，152）可以通過使所涉及的輻條構件撓曲和扭曲而被有效地耗散。也就是說，每個Z形橫截面的外部支腿被配置成允許偏轉至彎曲方向，以便吸收高負載。因此，彼此面對的外部支腿中的每個外部支腿類似於扭杆彈簧偏轉，並且將垂直衝擊的負載均等地分配給兩個輻條。眾所周知，高度h、長度l和寬度b的板彈簧的撓曲應力σb （扭矩M/功W）可以如下計算： σb =M/W=（6*F*l）/（b*h2 ） 可以使用這樣的通用公式和從中導出的公式來估計最大容許應力σbmax ，其中類似於扭杆彈簧，彈簧的長度l對應於Z形輪廓的撓曲構件的長度。
圖5b示意性地示出了環形部分110的生產。圖5a圖示了環形部分包括中空輪廓，該中空輪廓具有兩個徑向向外指向的分叉支腿111和112，其中所述輪廓是對稱的。分叉支腿111、112的每個端部部分具有一體形成的輪輞凸緣114，輪輞凸緣114朝向輪廓的對稱軸線向內突出。例如，通過突出的輪輞凸緣114，可以保持鉗入式輪胎119（見圖5c）。
此外，所述中空輪廓包括將所述中空輪廓分成多個段的橫向肋115。圖5a中的交通工具輪子的環形部分被分成12個段（見虛線曲線部分），每個段包括多個肋115，肋115具有與在每個段的中間的徑向向外定向的軸線相同的定向。
為了生產這種複雜的肋115和輪輞凸緣114結構，需要使用徑向佈置的滑動件（見箭頭118），該滑動件具有可縮陷的芯。
圖6a-圖6c示出了具有多個肋115的中空輪廓的平面圖和閥門轉接器117的詳細視圖。閥門轉接器117被配置成裝配在由肋結構形成的3個相鄰腔室中。閥門轉接器117的底部形狀被配置成能夠裝配到兩個腔室中，這兩個腔室具有在中間的一個腔室。在中間的所述中間腔室在其底部處具有通孔，以便引入閥門。
圖7示出了被插入後輪轂或前輪轂的外殼中的部件160的示意性截面圖，該部件至少包括軸和可選的飛輪機構、齒輪、輪轂馬達和圍繞的殼體。可選地，對於所示實施例，當輪轂部分130被配置成至少部分用作可安裝部件的殼體時，輪轂馬達、齒輪或可由輪轂部分130容納的任何其它部件可以在沒有殼體的情況下至少部分地插入。優選驅動後輪轂的電動輪轂馬達160具有例如大約140mm的安裝寬度E。
此外，參考標號F示出了貫穿軸直徑（前/後）的延伸部分。前貫穿軸的直徑可以包括在9mm和20mm之間的範圍，並且優選包括10mm、12mm或15mm。後軸通常具有10mm或12mm的直徑。貫穿軸例如從山地自行車（mountain bikes）已知。所述貫穿軸還可以與盤式制動自行車相結合，並且不僅適用於山地自行車，也適用於公路單車和電驅動的單車。
圖8示出了側面的交通工具輪子和輪轂部分130的透視圖，其圍成了被配置成容納電動輪轂馬達160的腔。輪轂部分是具有最寬內徑DHUB 的偽六邊形。在偽六邊形的每個圓化拐角中，提供了一對肋134。所述肋134可以加強輪轂外殼，並用於引導連接元件，例如螺釘（參見圖11a或圖12a中的參考標號161），以將電動馬達固定到輪轂部分130中。
圖9a至圖9d示出了包括插入件139的交通工具輪子和輪轂部分130的橫截面以及截面圖M-M和截面圖N-N。插入件139固定在輪轂部分130中，並且更具體地，固定在從輪子的偽六邊形輪轂部分130徑向向內延伸的凸緣133的頂部。金屬插入件用於保持可安裝部件，該可安裝部件至少包括輪軸。在本示例性實施例中，平行於旋轉軸線（點劃線）延伸的輪轂部分130的壁與插入件139接觸（見圖9b）。
圖10a和圖10b示出了金屬插入件139的側視圖和平面圖。所述金屬插入件139在偽六邊形的圓化拐角132的每一側處具有孔138，用於更好地將插入件139錨定到凸緣133。孔在遠離螺釘孔166的方向上逐漸變細，並且大致形成為水滴形狀。通過經過孔138注射成型（見截面M-M中的孔138中的陰影區域）和背面成型（見截面N-N中的參考標號163和陰影區域）插入件139的至少一部分以實現力配合和形狀配合，插入件139連接到輪轂部分130。
圖11a至圖11b示出了多個輪子部件的示意性透視圖和分解圖。提供了如螺釘161的附接裝置，用於附接盤式制動器135。提供另外的螺釘161來附接包括電動輪轂馬達的可插入部件160。
關於輪子的環形部分110，圖11a示出了輪輞帶165，當鉗入式輪胎附接到輪輞時，輪輞帶165特別有用。輪輞帶優選置於中空輪廓的橫向肋115上，並抵抗輪胎壓力來支撐內管（inner tube）（未示出）。為了給輪胎充氣，提供了閥門轉接器117（也參見圖6b和圖6c）。
圖11b示出了處於安裝狀態的交通工具輪子，其中輪輞帶165和閥門轉接器117被插入環形部分110或輪輞的中空輪廓中。在輪轂部分130中，插入包括軸和電動輪轂馬達的部件160，其中在輪子的另一側已經附接了盤式制動器135。
圖12a至圖12c示出了在交通工具輪子100的安裝或組裝狀態下輪轂部分130的橫截面。在每個圓化拐角132（見圖12c）中，可以引入螺釘或其它附接裝置161，以在部件160和輪轂部分130之間形成剛性連接。通過螺釘161穿過插入件的孔166和輪轂部分130的相應孔的軸向扭曲，每個螺釘161可以壓靠在金屬插入件139上。因此，軸向螺釘預張力（axial screw pretension）可以永久保持。特別有利的是，通過連接到金屬插入件139，可以避免熱塑性材料的缺點（如鬆弛和蠕變），並且可以提供輪轂和另一部件（例如軸、電動馬達、輪轂發電機、內齒輪輪轂）之間的牢固、長期和穩定的連接。
此外，內輪轂部分130的設計並且尤其是肋134的使用不僅加強了輪轂外殼，而且還可以將可插入部件160的突出對應物（counterparts）127引導到安裝位置。此外，所述肋134允許在偽六邊形輪轂部分的圓化拐角132之間（見截面B-B）在部件160的外殼體和輪轂部分130的內壁之間提供空氣間隙164。如果部件160包括熱源（如電動馬達）使得該空氣體積可以用作隔離，則這尤其有利。
圖13a和圖13b示意性地示出了運行中的交通工具輪子的空氣動力學流動。箭頭167表示交通工具輪子的旋轉運動。當具有其Z形輻條的輪子旋轉時，氣流168開始形成。例如，有氣流168經過加熱的制動盤（brake disk）或電動馬達。因此，通過將空氣從熱源中排出，可以有效地減少熱源（如在輪子中心的輪轂馬達）可能產生的熱量。
圖13b通過虛線箭頭示出了對於旋轉輪子（見圍繞箭頭149所示軸線的旋轉方向）的情況，空氣沿著示例性輻條120的Z形橫截面流動。以這種方式，熱源（如電動馬達）的熱輻射169（用白色箭頭表示）可以從熱源中被傳送出去。
圖14a至圖14c示出了單側懸架171和172以及雙側懸架170。如圖14a所示的雙側懸架能夠例如將輪子用於腳踏車。如果所述雙側懸架170與圖14b和圖14c的單側懸架組合，則可以形成三輪車（tricyle）。此外，單側懸架能夠例如提供四輪驅動交通工具，其中可選地，輪轂馬達可以設置在一個、兩個或每個輪轂中。因此，本發明的輪子可以與多種交通工具結合。使用根據本發明的輪子的這些交通工具可以根據各自的需要由中置發動機（mid-engines）或輪轂發動機提供動力。
總之，根據本發明的交通工具輪子具有優異的穩定性特性，並可用于廣泛的應用領域，包括貨運自行車和電操作腳踏車，例如助力式單車和電動單車。由於根據本發明的輪子滿足高安全要求，因此腳踏車可以用作公路自行車。特別是，該輪子適合用於便捷單車，因為它們可以在一個工藝步驟中快速生產，並且可以大量生產，並且在操作中易於維護。
100:交通工具輪子 110:環形部分 111:輪輞的中空輪廓的支腿 112:面向支腿111的支腿 113:環形部分的中空輪廓的底部 114:向內突出的輪輞凸緣 115:肋 116:輻條126與輪輞的交點 117:閥門轉接器 118:滑動件 119:鉗入式輪胎 120:輻條 121:外部支腿 122:中間支腿 123:相對的外部支腿 125:另一輻條 126:相鄰輻條 127:用於肋134的突出元件 128:輻條125與輪輞的交點 129:沿輪盤中部的平面 130:輪轂部分 131:偽六邊形的最大半徑 132:圓化拐角 133:凸緣 134:成對的肋 135:盤式制動器 136:輻條和輪轂部分之間的部分正弦連接線 137:旋轉軸線 138:孔 139:金屬插入件 140:輪盤中的窗口 142:橢圓形 143:凸緣133中的孔 149:旋轉軸線 151:施加到輻條軸線的垂直力 152:施加在輻條之間的垂直力 153:啟動扭矩、驅動扭矩和加速扭矩 154:側向力 155:制動扭矩 156:外部支腿的扭曲 157:相對外部支腿的扭曲 160:可插入部件，如，舉例來說具有軸的電動馬達 161:螺釘 163:圍繞插入件139部分地成型的圓周部分 164:空氣間隙 165:輪輞帶 166:插入件的孔 167:旋轉運動 168:閥門轉接器 169:熱輻射 170:雙側懸架 171:右側的單側懸架 172:左側的單側懸架
圖式顯示了本公開的示例性實施例，並且用於以示例的方式解釋本公開的原理，並且不意圖按比例繪製。附圖被包括是為了提供對各個方面和實施例的說明和進一步理解，但並不旨在將本公開限制於附圖所示的實施例，並且也不一定按比例繪製。在附圖或詳細描述中的技術特徵附有參考標記時，參考標記被包括在內的唯一目的是增加附圖和描述的可理解性。為了清楚的目的，不是每個部件在每個附圖中都可以被標出。 [圖1a]示出了根據本發明的實施例的交通工具輪子的平面圖； [圖1b]示出了交通工具輪子的輻條的截面圖； [圖1c]示意性地示出了單個輻條； [圖2a]示出了交通工具輪子的另一視圖； [圖2b]示出了圖2a的細節； [圖2c]示出了如圖2a所示的輻條的四個橫截面； [圖2d]示出了輻條的兩個橫截面的細節； [圖3a]示出了沿著輻條的垂直於輪盤（wheel disk）的截面； [圖3b]示意性示出了施加到輪子的力； [圖4a]示意性地示出了施加在兩個輻條之間的垂直力； [圖4b]示意性地示出了輻條的Z形橫截面的扭轉； [圖5a]示意性地示出了環形部分的生產； [圖5b]示出了圖5a所示的環形部分的兩個橫截面； [圖5c]示出了環形部分，其中輪胎插入輪輞的中空輪廓中； [圖6a]至[圖6c]示出了輪輞的中空輪廓的平面圖和閥門轉接器（valve adapter）的詳細視圖； [圖7]示意性地示出了帶有殼體的要插入輪轂部分中的軸； [圖8]示出了交通工具輪子的透視圖； [圖9a]至[圖9d]示出了包括插入件的交通工具輪子和輪轂部分的橫截面和細節； [圖10a]和[圖10b]示出了插入件的平面圖和側視圖； [圖11a]和[圖11b]示出了示意性透視圖和分解圖； [圖12a]至[圖12c]示出了輪轂部分的橫截面； [圖13a]和[圖13b]示意性地示出了旋轉輪子的空氣動力學流動；以及 [圖14a]至[圖14c]示出了單側和雙側懸架。
110:環形部分
130:輪轂部分
133:凸緣
134:成對的肋
139:金屬插入件

Claims (18)

  1. 一種交通工具輪子，包括： 環形部分（110）、多個輻條（120）和輪轂部分（130），所述環形部分（110）、所述多個輻條（120）和所述輪轂部分（130）通過模製注射包含熱塑性塑料的纖維增強管或碳奈米管而一體形成， 其中，所述多個輻條（120）中的每一個包括具有中間支腿（122）和一對外部支腿（121、123）的大致Z形橫截面，其中，由所述一對外部支腿（121、123）中的每一個和所述中間支腿（122）圍成的角度（γ）大於直角；並且 其中，從所述環形部分朝向所述輪轂部分，所述中間支腿的長度增加。
  2. 根據請求項1所述的交通工具輪子，其中，所述中間支腿相對於所述輪子的旋轉軸線成角度（α）。
  3. 根據請求項1或2所述   的交通工具輪子，其中，所述外部支腿（121、123）中的每一個包括指向所述中間支腿（122）的至少一個彎曲部分。
  4. 根據請求項3所述的交通工具輪子， 其中，所述彎曲部分的半徑（r1）朝向所述環形部分增加。
  5. 根據請求項3或4所述的交通工具輪子， 其中，所述彎曲部分具有在3mm至20mm之間的範圍內的半徑（r1），並且每個Z形橫截面具有壁厚（S），所述壁厚（S）在1.5mm至5mm之間的範圍內，優選地在2.5mm至3mm之間的範圍內。
  6. 根據請求項1至5中任一項所述的交通工具輪子， 其中，所述外部支腿（121、123）的長度朝向用於連接到所述環形部分的區域連續地增加，以便加寬線，所述Z形輪廓沿著所述線連接到所述環形部分（110）。
  7. 根據請求項1至6中任一項所述的交通工具輪子， 其中，每個輻條（120）的所述Z形橫截面被配置成扭轉彈性的，用於補償負載，所述負載在兩個相鄰輻條（125、126）之間的部分中大致垂直於所述環形部分的外周邊定向。
  8. 根據請求項3至7中任一項所述的交通工具輪子， 其中，每個Z形橫截面的所述外部支腿（121、123）被配置成允許偏轉至彎曲方向。
  9. 根據請求項1至8中任一項所述的交通工具輪子， 其中，所述輪子包括至少四個輻條（120），並且每個輻條（120）的所述支腿的端部在所述輪轂處互連，以便形成界定在所述環形部分（110）和成對相鄰輻條（125、126）之間的半圓形或至少部分橢圓形窗口（140）。
  10. 根據請求項1至9中任一項所述的交通工具輪子， 其中，所述輪轂部分（130）包括金屬插入件或塑料插入件，所述金屬插入件或所述塑料插入件利用注射模製連接或通過利用注射成型的輪轂部分的餘熱連接，所述注射成型的輪轂部分配置成保持軸、電動馬達（160）、輪轂發電機、內齒輪輪轂或輪軸承中的至少一個， 其中，所述輪子懸架能夠被配置成單側或雙側的。
  11. 根據請求項10所述的交通工具輪子， 其中，所述金屬插入件包括用於注射成型和形狀配合連接的孔（138）。
  12. 根據請求項11所述的交通工具輪子， 其中，所述輪轂部分（130）是偽五邊形或偽六邊形的，具有圓化拐角（132），在一側具有徑向向內延伸的邊沿，用於安裝電動馬達， 其中，所述拐角中的每一個包括垂直延伸的成對肋，用於在安裝所述電動馬達時引導連接元件並形成空氣間隙。
  13. 根據請求項1至12中任一項所述的交通工具輪子， 其中，所述纖維增強熱塑性塑料具有按重量計20%至65%的玻璃纖維含量；並且 其中，所述熱塑性塑料選自PA6、PA6.6或其混合物。
  14. 根據請求項13所述的輪子，其中，包含熱塑性塑料的所述玻璃纖維增強管或碳奈米管具有100MPa至300MPa的斷裂拉伸應力和至少6000MPa的彈性模量。
  15. 根據請求項1至15中任一項所述的輪子， 其中，所述環形部分包括具有對稱輪廓的輪輞，所述輪輞具有兩個徑向向外指向的分叉支腿，其中，每個端部部分具有朝向所述輪廓的對稱軸線向內突出的一體形成的輪輞凸緣。
  16. 一種用於生產交通工具輪子的方法，所述方法包括以下步驟： 注射成型包含熱塑性塑料的纖維增強管或碳奈米管，以一體地形成包括環形部分、多個輻條和輪轂部分的一件式主體， 其中，所述多個輻條形成具有中間支腿和一對外部支腿的大致Z形橫截面，其中，由所述一對外部支腿中的每一個和所述中間支腿圍成的角度（γ）大於直角；並且 其中，從所述環形部分朝向所述輪轂部分，所述中間支腿的長度增加。
  17. 根據請求項16所述的方法，進一步包括： 通過經過所述入口的孔注射成型和背面成型插入件的至少一部分以力配合和/或形狀配合的方式將金屬或塑料插入件連接到所述輪轂部分。
  18. 根據請求項16或17所述的方法，進一步包括： 在注射工具中提供和取出具有可縮陷的芯的多個徑向佈置的滑動件，以形成包括具有對稱輪廓的輪輞的環形部分，所述輪輞具有兩個徑向向外指向的分叉支腿，其中，每個端部部分具有向內突出的一體形成的輪輞凸緣（114）。
TW109125571A 2019-09-09 2020-07-29 交通工具輪子及其生產方法 TWI794627B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019124145.6A DE102019124145B4 (de) 2019-09-09 2019-09-09 Fahrzeugrad und verfahren zur herstellung davon
DE102019124145.6 2019-09-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202110665A true TW202110665A (zh) 2021-03-16
TWI794627B TWI794627B (zh) 2023-03-01

Family

ID=72432869

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109125571A TWI794627B (zh) 2019-09-09 2020-07-29 交通工具輪子及其生產方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20230264513A1 (zh)
EP (1) EP4028268A1 (zh)
JP (1) JP7366233B2 (zh)
KR (1) KR20220058594A (zh)
CN (2) CN213441887U (zh)
DE (1) DE102019124145B4 (zh)
MX (1) MX2022001036A (zh)
TW (1) TWI794627B (zh)
WO (1) WO2021047963A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7368244B2 (ja) * 2020-01-20 2023-10-24 中央精機株式会社 車両用ホイール
DE202022102924U1 (de) 2022-05-25 2023-08-26 DutchFiets B.V. Laufrad sowie Antriebswelle für ein Fahrrad

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2042160A (en) 1933-02-10 1936-05-26 Gen Steel Castings Corp Wheel
JPH0710881Y2 (ja) * 1986-09-12 1995-03-15 本田技研工業株式会社 鋳造された車輪
US4930844A (en) 1988-10-17 1990-06-05 Giroux Edward J Wheel
US5184874A (en) * 1990-04-10 1993-02-09 Olson Paul D Injection molded plastic bicycle wheel
DE29915952U1 (de) 1999-09-10 1999-12-09 Bassano Grimeca S P A Laufrad für Zweiradfahrzeuge
JP4723318B2 (ja) 2005-06-22 2011-07-13 不二商事株式会社 ホイール
US20090236902A1 (en) * 2008-03-21 2009-09-24 Mordecai Zibkoff Spoked Bicycle Wheel
CN104339971A (zh) * 2013-08-08 2015-02-11 重庆春辉科技有限公司 注塑工艺在机动车轮毂加工工艺中的应用
DE102016110280A1 (de) 2016-06-03 2017-12-07 Cip Services Ag Einstückig spritzgegossenes Laufrad mit hoher Stabilität
DE102017219061B4 (de) * 2017-10-25 2019-06-27 Ford Global Technologies, Llc Radbauteil und Verfahren zum Herstellen eines Radbauteils
WO2019133026A1 (en) * 2017-12-31 2019-07-04 Compagnie Generale Des Etablissements Michelin Resilient composite structure

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021047963A1 (en) 2021-03-18
DE102019124145B4 (de) 2023-03-02
US20230264513A1 (en) 2023-08-24
MX2022001036A (es) 2022-04-01
DE102019124145A1 (de) 2021-03-11
CN112455150A (zh) 2021-03-09
CN213441887U (zh) 2021-06-15
TWI794627B (zh) 2023-03-01
KR20220058594A (ko) 2022-05-09
JP2022546918A (ja) 2022-11-10
EP4028268A1 (en) 2022-07-20
JP7366233B2 (ja) 2023-10-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW202110665A (zh) 交通工具輪子及其生產方法
US9604499B2 (en) Compression molded hub shell
US20130221731A1 (en) Wheel for a motor vehicle
JP7252889B2 (ja) ストラドルドビークル用変動荷重伝達部品、ストラドルドビークル及びクラッチハブの射出成形方法
CN105346668B (zh) 无链自行车及其后轴组件
WO2007137375A1 (en) Improvements applied to band for protection of vehicular wheels and tires
TWI682860B (zh) 具有高穩定性之一體射出成型車輪
EP2712742A1 (en) Motor housing integrated-type spoke for electric bicycle, manufacturing method thereof, wheel assembly having the same and manufacturing method thereof
AU2012392936B2 (en) Fiber compound material felly
TWI820366B (zh) 用於自行車輪緣之輪胎夾持形貌體
CN104002918A (zh) 跨骑式混合动力车辆的动力传动装置
US20110297287A1 (en) Applied to band for protection of vehicular wheels and tires
CN205186464U (zh) 两轮车、三轮车及其车架、非驱动轮组件、车轮用的轮叉
CN205186465U (zh) 两轮车、三轮车及其轮毂、轮组
EP2098382B1 (en) Motor bicycle rim and method of making the same
US20240131861A1 (en) Spoke-star unit made of a fibre-reinforced plastic
US20240227432A9 (en) Spoke-star unit made of a fibre-reinforced plastic
KR102546832B1 (ko) 비공기입 타이어
JPWO2021047963A5 (zh)
JP2015202721A (ja) 車両用ホイール
WO2019097857A1 (ja) 車両用樹脂外装部品及びそれを備えた車両
TW202138213A (zh) 用於車輪之懸吊技術
CN202863682U (zh) 安装结构
ZA201003975B (en) Improvements applied to band for protection of vehicular wheels and tires
CN105346669A (zh) 无链自行车及其轮组