TWI492860B - 自行車車輪輪緣結構 - Google Patents

Description

自行車車輪輪緣結構

本發明概括而言相關於自行車車輪輪緣結構。更明確地說，本發明相關於一種自行車車輪輪緣結構，其中於自行車車輪輪緣的外橋接部份的開口被覆蓋成使得無內胎充氣輪胎(tubeless pneumatic tire)可被使用。

目前有許多不同類型的自行車車輪在市面上被販售。大部份的自行車車輪包含輪轂、多個輻條、及環狀輪緣。輪轂被可旋轉地安裝於自行車車架的一部份。每一個輻條的內端部被連接於輪轂，且輻條從輪轂向外延伸。環狀輪緣被連接於輻條的外端部，且包含支撐充氣輪胎的外圓周部份。典型上，自行車車輪的輻條為細金屬線材輻條(thin metal wire spoke)。輪轂的兩端部各自設置有用來將輻條耦接於輪轂的凸緣。特別是，孔被設置於輪轂凸緣。線材輻條的內端部通常設置有形成為釘頭(nail head)的形狀的凸緣。內端部被支撐於輪轂凸緣中的一個的孔之一內。輻條的外端部典型上設置有螺紋，用來接合將線材輻條的外端部緊固於輪緣的輻條螺紋接管(spoke nipple)。特別是，輻條螺紋接管具有接合輪緣的內部表面的凸緣。或者，輻條可顛倒成形，使得外端部具有釘頭，而內端部具有螺紋，以用來接合將線材輻條的內端部緊固於輪轂的輻條螺紋接管。無論如何，輪緣的外橋接部份典型上設置有多個輻 條進出開口(spoke access opening)，用來將輻條安裝於輪緣。在某些情況中，輻條進出開口具有可能會刺穿充氣輪胎內胎的尖銳邊緣。因此，有時會於輻條進出開口的每一個設置孔栓(hole stopper)，以用來保護充氣輪胎內胎。此種用來覆蓋輻條進出開口的尖銳邊緣的孔栓的兩個例子被揭示在美國專利申請案公開第2004/0262982 A1號及德國新型專利DE 20 2007 010 082 U1中。

近年來，一些車輪已被設計成與無內胎輪胎一起使用。上述專利公開案的孔栓無法完全密封輻條進出開口。因此，這些孔栓不適合用於無內胎車輪。相反的，這些無內胎車輪使用輪緣帶件(rim tape)來密封於外橋接部份的輻條進出開口，且因而防止空氣經由輻條進出開口滲漏。使用輪緣帶件的無內胎車輪的一個例子被揭示在美國專利申請案公開第2007/0029869 A1號中。

此處的揭示所呈現的一個方面為提供一種自行車車輪輪緣結構，其密封於外橋接部份的一或多個開口，使得輪緣可與無內胎輪胎一起使用。

此處的揭示所呈現的另一方面為提供一種自行車輪緣，其具有有製造及組裝相對地簡單且不昂貴的密封配置的自行車車輪輪緣結構。

鑑於已知技術的狀態，本發明提供一種自行車車輪輪緣結構，其包含輪緣、帽蓋、及帶件。輪緣包含第一環狀 側部、第二環狀側部、及在第一環狀側部與第二環狀側部之間延伸的環狀橋接部份。橋接部份具有至少一個開口。帽蓋包含底座板件及凸出部。底座板件疊覆於環狀橋接部份的外輪緣表面上。凸出部從底座板件延伸至上述的至少一個開口內。帶件附著於環狀橋接部份的外輪緣表面且疊覆於帽蓋的底座板件上。帶件被定尺寸成覆蓋帽蓋的底座板件的周邊邊緣與環狀橋接部份的外輪緣表面之間的界面。

以下會參考所附的形成此原始揭示的一部份的圖式。

以下參考圖式說明選定的實施例。對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，以下的實施例的敘述只是被提供來舉例說明，而非要限制由附隨的申請專利範圍及其等效物所界定的發明。

首先參考圖1，圖中顯示根據第一舉例說明的實施例的張緊輻條自行車車輪10。自行車車輪10基本上包含中心輪轂12、自行車輪緣14、多個輻條16、及無內胎充氣輪胎18。輪轂12藉著被置於張力之下的輻條16而被連接於輪緣14。無內胎充氣輪胎18附著於輪緣14的外周邊。因此，自行車車輪10繞輪轂12的中心旋轉軸線C旋轉。輪轂12、輪緣14、輻條16、及無內胎充氣輪胎18均為傳統零件，因而此處將只會簡要地說明輪轂12、輪緣14、輻條16、及無內胎充氣輪胎18。自行車車輪10為緊箝輪 胎(clincher tire)車輪，其中氣密容室形成在輪緣14的外表面與無內胎充氣輪胎18之間。

現在參考圖2，自行車車輪輪緣結構20基本上是藉著輪緣14與多個帽蓋22及帶件24相連地使用而形成，以在輪緣14與無內胎充氣輪胎18之間提供密封的中空區域A。更明確地說，輪緣14基本上包含第一環狀側部26、第二環狀側部28、及環狀橋接部份30。環狀橋接部份30在第一環狀側部26與第二環狀側部28之間延伸。環狀橋接部份30具有用來安裝輻條16的多個輻條進出開口32。帽蓋22被插入至環狀橋接部份30的輻條進出開口32內，且帶件24被施加成覆於帽蓋22及環狀橋接部份30的外輪緣表面34之上。帽蓋22在舉例說明的實施例中形成為形狀均相同。但是，如果需要及/或想要，帽蓋22可被不同地建構。另外，在一些情況中，例如在輪緣於環狀橋接部份只具有一個開口的情況中，可能只有單一個帽蓋22與輪緣一起使用。

在舉例說明的實施例中，輪緣14形成為相對於通過環狀橋接部份30的中心的中心平面P對稱的形狀。輪緣14是由重量輕的剛性材料建構。舉例而言，輪緣14可由任何合適的金屬材料例如鍍鋼(plated steel)、不鏽鋼、鋁、鎂、鈦、或其他合適的金屬合金(特別是此技術領域中已知者)以及其他非金屬材料例如碳纖維複合材料(carbon fiber composite)建構。輪緣14係較佳地使用傳統製造技術而被建構。舉例而言，輪緣14可藉著首先擠製具有圖2 所示的橫截面形狀的一段長度的材料、將該段長度的材料彎折成環狀形狀、且然後藉著熔接或類似者而將經彎折的該段長度的材料的末端附著在一起以形成輪緣14而被建構。

如在圖2及3中所見的，輪緣14另外包含在第一環狀側部26與第二環狀側部28之間延伸的輻條附著部份36。輻條附著部份36包含多個輻條附著開口38，用來使用輻條螺紋接管40而附著輻條16的外端部。並且，第一環狀側部26包含第一輪胎扣持肋部26a，而第二環狀側部28包含第二輪胎扣持肋部28a。第一及第二輪胎扣持肋部26a及28a被建構及配置成用以將無內胎充氣輪胎18的第一及第二環狀圓緣部(annular bead)18a及18b扣持抵靠環狀橋接部份30。特別是，在舉例說明的實施例中，環狀橋接部份30為起伏狀的管狀構件，使得外輪緣表面34包含第一環狀輪胎支撐表面34a、第二環狀輪胎支撐表面34b、及凹入狀中心表面34c。凹入狀中心表面34c被配置在第一環狀輪胎支撐表面34a與第二環狀輪胎支撐表面34b之間。凹入狀中心表面34c為形成接收帽蓋22的環狀凹部的凹入表面。第一及第二輪胎支撐表面34a及34b接觸無內胎充氣輪胎18的第一及第二環狀圓緣部18a及18b以在二者之間產生密封。

在舉例說明的實施例中，第一及第二環狀側部26及28、環狀橋接部份30、與輻條附著部份36係由合適的金屬例如鋁合金形成為單件式的單元構件。但是，如上所述 ，輪緣14可由數個部件及由多種不同材料製成。輻條安裝部份從環狀輪胎安裝部份延伸以界定具有預定的內部形狀的內部空間。環狀橋接部份30及輻條附著部份36的每一個具有單一空氣閥安裝開口(未顯示)，用來以傳統方式附著空氣充填閥42(見圖1)。依所需要及/或所想要的，空氣充填閥42可延伸通過於帶件24的開口，或是帶件24可在空氣充填閥42的區域被省略。

在舉例說明的實施例中，帶件24於環狀橋接部份30的外輪緣表面34的圓周方向連續地延伸至少360度。但是，帶件24並非必須連續地延伸至少360度才能覆蓋於環狀橋接部份30的所有的帽蓋22。舉例而言，於環狀橋接部份30的外輪緣表面34的圓周方向連續地延伸至少340度的單一帶件可被用來覆蓋被安裝於環狀橋接部份30的所有的帽蓋22。並且，取決於輪緣的輻條的數目及配置(例如，有十六對輻條的輪緣)，連續地延伸大約320度的單一帶件可覆蓋所有的帽蓋。並且，替代性地，如以下會討論的，數個個別的帶件24可被設置成具有可覆蓋於環狀橋接部份30的兩個或多於兩個的帽蓋22的圓周長度。

現在參考圖6至10更詳細地討論帽蓋22。雖然帽蓋22中只有一個被顯示在圖6至10中，但是其他或另外的帽蓋22具有相同的構造。因為所有的帽蓋22均相同，所以此處只會舉例說明一個帽蓋。帽蓋22的每一個包含底座板件50及凸出部52。底座板件50與凸出部52對於帽蓋22的每一個被成整體地形成為單件式的單元構件。帽 蓋22較佳地由塑膠或彈性體材料形成。如在圖8中所見的，在沿著輪緣14的徑向方向在平面中觀看時，底座板件50具有橢圓形形狀。

底座板件50被定尺寸成使得底座板件50疊覆於環狀橋接部份30的外輪緣表面34上而完全地覆蓋輻條進出開口32中的相應的一個。帽蓋22的底座板件50具有與圍繞於環狀橋接部份30的輻條進出開口32的環狀橋接部份30的外輪緣表面34的部份配合的互補輪廓。在舉例說明的實施例中，凹入狀中心表面34c為形成接收帽蓋22的底座板件50的環狀凹部的凹入表面。因此，在舉例說明的實施例中，帽蓋22的底座板件50如在圖2中所見的在橫向上成曲線狀，以與凹入狀中心表面34c的環狀凹部的橫向曲率配合。另外，帽蓋22的底座板件50如在圖3中所見的在縱向上成曲線狀，以與凹入狀中心表面34c的環狀凹部的圓周曲率配合。

如在圖2及3中所見的，凸出部52從底座板件50延伸至輻條進出開口32中相應的一個內。在舉例說明的實施例中，凸出部52包含從底座板件50的下表面延伸的多個突出部份54及56。突出部份54及56為弧形片段或凸緣，其具有與輻條進出開口32的曲率實質上配合的外部曲線狀表面。突出部份56的每一個設置有肋部56a。肋部56a的每一個較佳地具有實質上半圓形的圓柱形狀，用來接合輻條進出開口32的周邊邊緣。

帶件24附著於環狀橋接部份30的外輪緣表面34，且 完全地疊覆於帽蓋22的底座板件50上。突出部份56的肋部56a與輻條進出開口32相對於彼此被定尺寸成使得帽蓋22被扣持在於環狀橋接部份30的輻條進出開口32中。特別是，突出部份56的肋部56a與輻條進出開口32相對於彼此被定尺寸成使得突出部份56的肋部56a會由於突出部份56的變形(例如向內偏斜)而對環狀橋接部份30施力。換句話說，突出部份56的肋部56a在帽蓋22的插入至輻條進出開口32內的期間與輻條進出開口32的周邊邊緣發生干涉(interfere)，使得突出部份56朝向輻條進出開口32的中心向內偏斜。或者，取決於帽蓋22的材料，突出部份56的肋部56a可彈性地或塑性地變形，以將帽蓋22扣持在輻條進出開口32中。並且，替代性地，突出部份56的肋部56a可被去除，且突出部份54及/或56可各自被建構成具有抵靠部，以用來與輻條進出開口32的周邊邊緣產生速扣配合(snap-fit)。

帶件24被定尺寸成覆蓋及密封帽蓋22的底座板件50的周邊邊緣與環狀橋接部份30的外輪緣表面34之間的界面。較佳地，帶件24具有使得帶件24如在圖2及4中所見的至少部份地延伸覆於第一及第二輪胎支撐表面34a及34b上的橫向寬度。帶件24可為例如黏著性帶件，例如Scotch^® 品牌5901黏著膠帶。因此，在舉例說明的實施例中，帶件24被黏著性地緊固於所有的帽蓋22及環狀橋接部份30的外輪緣表面34。當然，可依需要及/或所想要的使用其他類型的帶件於帶件24。

現在參考圖11，圖中顯示根據第二實施例的自行車車輪輪緣結構20A的部份立體圖。除了自行車車輪輪緣結構20A對於輪緣14的環狀橋接部份30的輻條進出開口32的每一個使用分開的一片帶件24A之外，自行車車輪輪緣結構20A與第一實施例的自行車車輪輪緣結構20相同。因此，在此舉例說明的實施例中，輪緣14使用十六片疊覆於在環狀橋接部份30的輻條進出開口32中的帽蓋22上的帶件24A。每一片帶件24A於環狀橋接部份30的外輪緣表面34的圓周方向連續地延伸至少十度。因為自行車車輪輪緣結構20A使用第一實施例的輪緣14及帽蓋22，所以將不再重複輪緣14及帽蓋22的敘述。並且，因為各片帶件24A除了圓周尺寸之外與第一實施例的帶件24相同，所以此處將不進一步詳細地討論各片帶件24A的敘述。

當然，帶件24A的片數會取決於特定的輪緣。舉例而言，在具有成對輻條(paired spokes)的十六輻條輪緣的情況中，只需要八片帶件24A。然而，如果需要及/或想要，則每一片帶件24A可較長，以覆蓋於環狀橋接部份30的帽蓋22中的兩個或多於兩個。因此，帶件24或24A的圓周長度可根據特定輪緣及/或依所需要的在尺寸上被改變。

在瞭解本發明的範圍時，此處所用的術語「包含」及其衍生字是指明確界定所述的特徵、元件、組件、群類、整數、及/或步驟的存在但是不排除其他未述及的特徵、 元件、組件、群類、整數、及/或步驟的存在的開放式術語。此也適用於具有類似意義的字眼，例如術語「包括」、「具有」、及其衍生字。並且，術語「零件」、「區段」、「部份」、「構件」、或「元件」在以單數使用時可具有單一部件或多個部件的雙重意義。此處所用來敘述以上實施例的以下方向性術語「向前」、「向後」、「上方」、「向下」、「直立」、「水平」、「下方」、及「橫向」以及任何其他類似的方向性術語指的是配備有自行車車輪輪緣結構的自行車在水平面上的該些方向。因此，這些術語在被用來敘述自行車車輪輪緣結構時應相對於配備有自行車車輪輪緣結構的自行車在處於在水平面上的常態騎行位置時所使用者被解讀。最後，此處所用的程度術語例如「大致或實質上」、「大約或大概」、及「近似或幾近」表示其所修飾的術語具有使得最終結果不會大幅改變的合理偏差量。

雖然只選擇選定的實施例來舉例說明本發明，但是對於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，在不離開附隨的申請專利範圍中所界定的本發明的範圍下，可實施各種不同的改變及修正。例如，各種不同組件的尺寸、形狀、位置、或定向可依需要及/或所想要的被改變。顯示成為互相直接連接或接觸的組件可有設置在其間的中間結構。一個元件的功能可由二個元件來實施，反之亦然。一個實施例的結構及功能可被採用在另一個實施例中。所有的有利點不須同時呈現在一特別的實施例中。與習知技術不同的 每一獨特特徵不論是單獨或與其他特徵組合也應被視為申請人的另外發明的分開敘述，包含由此種特徵所具體實施的結構及/或功能概念。因此，以上根據本發明的實施例的敘述只是舉例說明用，而非以限制由附隨的申請專利範圍及其等效物所界定的本發明為目的。

10‧‧‧自行車車輪

12‧‧‧中心輪轂

14‧‧‧自行車輪緣

16‧‧‧輻條

18‧‧‧無內胎充氣輪胎

18a‧‧‧第一環狀圓緣部

18b‧‧‧第二環狀圓緣部

20‧‧‧自行車車輪輪緣結構

20A‧‧‧自行車車輪輪緣結構

22‧‧‧帽蓋

24‧‧‧帶件

24A‧‧‧帶件

26‧‧‧第一環狀側部

26a‧‧‧第一輪胎扣持肋部

28‧‧‧第二環狀側部

28a‧‧‧第二輪胎扣持肋部

30‧‧‧環狀橋接部份

32‧‧‧輻條進出開口

34‧‧‧外輪緣表面

34a‧‧‧第一環狀輪胎支撐表面

34b‧‧‧第二環狀輪胎支撐表面

34c‧‧‧凹入狀中心表面

36‧‧‧輻條附著部份

38‧‧‧輻條附著開口

40‧‧‧輻條螺紋接管

42‧‧‧空氣充填閥

50‧‧‧底座板件

52‧‧‧凸出部

54‧‧‧突出部份

56‧‧‧突出部份

56a‧‧‧肋部

A‧‧‧密封的中空區域

C‧‧‧中心旋轉軸線

P‧‧‧中心平面

圖1為包含根據第一舉例說明的實施例的自行車車輪輪緣結構的自行車前車輪的側視圖。

圖2為沿圖1中的剖切線2-2所見的圖1所示的自行車前車輪的一部份的放大橫向剖面圖。

圖3為沿圖2中的剖切線3-3所見的圖1所示的自行車前車輪的一部份的部份圓周剖面圖，其中輪胎被移去。

圖4為圖1至3所示的自行車車輪輪緣結構的部份立體圖，其中輪胎被移去。

圖5為圖4所示的自行車車輪輪緣結構的部份立體圖，其中帶件被移去以較佳地顯示帽蓋中的兩個。

圖6為圖2至5所示的自行車車輪輪緣結構的帽蓋中的一個的放大端視圖。

圖7為圖6所示的帽蓋的放大側視圖。

圖8為圖6及7所示的帽蓋的放大底部平面圖。

圖9為沿圖6中的剖切線9-9所見的圖6至8所示的帽蓋的圓周剖面圖。

圖10為沿圖7中的剖切線10-10所見的圖6至9所 示的帽蓋的橫向剖面圖。

圖11為根據第二舉例說明的實施例的自行車車輪輪緣結構的部份立體圖。

14‧‧‧自行車輪緣

20‧‧‧自行車車輪輪緣結構

22‧‧‧帽蓋

24‧‧‧帶件

26‧‧‧第一環狀側部

28‧‧‧第二環狀側部

30‧‧‧環狀橋接部份

34a‧‧‧第一環狀輪胎支撐表面

34b‧‧‧第二環狀輪胎支撐表面

34c‧‧‧凹入狀中心表面

36‧‧‧輻條附著部份

38‧‧‧輻條附著開口

Claims (13)

1. 一種自行車車輪輪緣結構，包含：輪緣，包含第一環狀側部、第二環狀側部、及在該第一環狀側部與該第二環狀側部之間延伸的環狀橋接部份，該環狀橋接部份包含具有至少一個開口的外輪緣表面；至少一個帽蓋，沿著插入方向插入至該至少一個開口內，該至少一個帽蓋中之各者包含具有疊覆於該外輪緣表面的下表面的底座板件、及從該下表面沿著該插入方向延伸至該開口內的多個突出部份，其中，該多個突出部份及開口相對於彼此被定尺寸成使得該帽蓋是藉著該突出部份由於該突出部份以該突出部份設有沿著該插入方向延伸插入至該開口內並抵觸該開口的內緣的肋部的方式來變形而對該環狀橋接部份施力而被扣持在該開口內；及帶件，附著於該外輪緣表面且疊覆於該底座板件，該帶件被定尺寸成覆蓋該底座板件的周邊邊緣與該外輪緣表面之間的界面。
2. 如申請專利範圍第1項所述的自行車車輪輪緣結構，其中，該外輪緣表面包含第一環狀輪胎支撐表面、第二環狀輪胎支撐表面、及被配置在該第一環狀輪胎支撐表面與該第二環狀輪胎支撐表面之間以形成接收該底座板件的環狀凹部的凹入狀中心表面。
3. 如申請專利範圍第2項所述的自行車車輪輪緣結構，其中，該帶件具有使得該帶件至少部份地延伸覆於該第一及第二環狀輪胎支撐表面上的橫向寬度。
4. 如申請專利範圍第2項所述的自行車車輪輪緣結構，其中，該底座板件在橫向上成曲線狀，以與該環狀凹部的橫向曲率配合。
5. 如申請專利範圍第1項所述的自行車車輪輪緣結構，其中，該底座板件具有與圍繞於該開口的該外輪緣表面的部份配合的互補輪廓。
6. 如申請專利範圍第1項所述的自行車車輪輪緣結構，其中，該肋部具有半圓形的圓柱形狀，以抵觸該內緣。
7. 如申請專利範圍第1項所述的自行車車輪輪緣結構，其中，該底座板件與該多個突出部份成整體地形成為單件式的單元構件。
8. 如申請專利範圍第1項所述的自行車車輪輪緣結構，其中，在沿著該輪緣的徑向方向在平面中觀看時，該底座板件具有橢圓形形狀。
9. 如申請專利範圍第1項所述的自行車車輪輪緣結構，其中，該至少一個帽蓋為多個帽蓋，且該至少一個開口為多個開口，該多個開口中之各者設有該多個帽蓋中之各者。
10. 如申請專利範圍第9項所述的自行車車輪輪緣結構，其中，該多個帽蓋的形狀均相同。
11. 如申請專利範圍第1項所述的自行車車輪輪緣結構，其中，該帶件於該外輪緣表面的圓周方向連續地延伸至少十度。
12. 如申請專利範圍第11項所述的自行車車輪輪緣結構，其中，該帶件於該外輪緣表面的圓周方向連續地延伸至少360度。
13. 如申請專利範圍第1項所述的自行車車輪輪緣結構，其中，該帶件密封該底座板件的周邊邊緣與該外輪緣表面之間的界面。