TWI767068B - 自行車車輪的輪圈 - Google Patents

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Abstract

自行車車輪的輪圈（10），其包括：壁（24），其由複合材料製成，所述複合材料包括結合在熱固性聚合材料中的結構纖維（28、29）；和在所述壁（24）中形成的多個輻條附接底座（22），其中壁（24）的複合材料包括編織的雙向纖維（28、29）的至少一個層（26），所述雙向纖維包括第一纖維（28）和第二纖維（29），第一纖維（28）的標稱方向基本平行於輪圈（10）的周向方向（C），第二纖維（29）的標稱方向基本正交於第一纖維（28）的標稱方向。

Description

自行車車輪的輪圈
本發明涉及一種自行車車輪的輪圈。特別地，該輪圈至少部分地由複合材料製成，該複合材料包括結合在熱固性聚合材料中的結構纖維。
由這種複合材料製成的自行車輪圈是已知的，其典型地通過壓縮模製製造，並且具有各種截面形狀。
因為輪圈典型地通過輻條與輪轂相關聯以形成自行車車輪-順便提及，輻條僅能夠在透鏡狀或盤狀車輪或者星形車輪的製造步驟中使用，如通過引用併入本文的EP 2674304 A1 和等同的US 9724959 中描述的-所以在輪圈中必需製造多個輻條附接底座。
在本說明書和所附申請專利範圍中，術語「輻條附接底座」在廣義上使用，以便包括：輻條直接插入其中的底座，例如輻條設有擴大頭部或設有螺紋；及螺紋接套（nipple）或其它輻條附接元件插入其中的底座；為簡潔起見，下文中也將使用表述「孔」。
也可以在輪圈中設置多個開口，以供固定螺紋接套穿過。
孔和可能的開口在特定車輪的輻條模式所要求的位置中製成，即根據輻條的數目、根據輻條沿輪圈的周邊的分佈、根據輻條在輪圈的橫截面中的位置並且根據每個輻條例如由於其到輪轂的徑向附接或切向附接及/或外傾角引起的所採用的方向製成。通常，孔製成在輪圈的位於輪圈的徑向內部區域中的壁上。
在本說明書和所附申請專利範圍中，術語「內」和「外」是指自行車輪圈的徑向方向，分別用以指示關於輪圈的旋轉軸線的近側和遠側。
為了製成輻條附接底座，在大多數已知的製程中，輪圈首先模製，然後被轉移到删餘站，在删餘站處，用删餘資料對機器適當地程式設計。
EP 2422959 A1 揭示一種用於製造至少部分地由複合材料製成的輻條式自行車車輪輪圈的程序，包括步驟：將包括結合在聚合材料中的結構纖維的複合材料模製成自行車輪圈的至少一部分的形狀；及在自行車輪圈的所述至少一部分中形成至少一個輻條附接低座，其中所述形成至少一個底座的步驟在所述模製步驟之前通過結構纖維的移置來執行。該文件還揭示一種自行車輪圈，其包括由複合材料製成的壁和多個輻條附接底座，該複合材料包括結合在聚合材料中的結構纖維，其中至少一個底座包括在所述壁中的孔和在該孔附近的至少一個結構纖維聚積體（amassment）。由於通過移置結構纖維且因此基本不移除結構纖維地製成底座，這些孔基本不含剪切的纖維，輪圈更強固。
上述文件中使用的複合材料的結構纖維優選是編織的，該材料佈置為使得緯向和經向與輪圈的周向方向形成±45°的角度；可替代地，所述複合材料的結構纖維能夠是單向的，其中不同的層佈置為使得纖維的方向與輪圈的周向方向形成方向相反的且優選為+45°和-45°的角度。
US 8313155 也揭示一種在模製期間在輪圈中製成孔的程序，以及由包括由層壓熱塑性或熱固性材料製成的結構纖維的複合材料製成的輪圈，其中不同纖維層中的纖維能夠具有不同的取向，以便為輪圈提供各個方向上所需的強度和剛度特徵。特別地，該文件揭示基本沿著輪圈的周向方向延伸的單向纖維層負責環向強度，而沿徑向方向或相對於周向方向成銳角地延伸的纖維對輪圈增加剛性和結構完整性。
申請人觀察到，輪圈的徑向方向從輪圈的中心-即從車輪的輪轂的軸線-穿越輪圈的沿其厚度方向的最徑向內壁而延伸到輪圈的外周，並且申請人認為沿徑向方向延伸的纖維不是特別有效的。
本發明基於的技術問題包括提供一種適當維持標稱幾何形狀並且特別強固的自行車車輪輪圈。
在本發明的一個態樣，本發明涉及一種自行車車輪的輪圈，該自行車車輪的輪圈包括：由複合材料製成的壁，該複合材料包括結合在熱固性聚合材料中的結構纖維；和形成在所述壁中的多個輻條附接底座，其中壁的複合材料包括至少一個編織雙向纖維層，所述雙向纖維包括第一纖維和第二纖維，第一纖維的標稱方向基本平行於輪圈的周向方向，第二纖維的標稱方向基本正交於第一纖維的標稱方向。
在本說明書和所附申請專利範圍中，術語「壁」在廣義上意味著包括柱形壁-即在輪圈的徑向截面中是平坦的-以及非柱形壁，但通常在回轉表面上延伸；這種表述在廣義上也意味著包括：通過突然的曲率變化或根據尖銳角度與輪圈的其它壁接合的壁，所述壁由此可區別於所述其它壁；和不通過突然的曲率變化或在不形成尖銳角度的情況下與其它壁接合的壁，所述壁由此不能與其它壁清楚區分開。
在本說明書和所附請求項中，表述「標稱方向」旨在指示一種方向，纖維設計為在起始複合材料中依據該方向延伸，並且如由此設計地那樣延伸的纖維被仔細地依據該方向佈置在模具中；此外，在實用實施例中，纖維將由於在編織起始材料中的偏差、由於在模具中的不期望的定位偏差以及由於模製程序中的移動，而偏離該標稱方向。大約10°的相對於標稱方向的偏差被認為可完全忽略，並且落入請求項的措辭內。
在本說明書和所附申請專利範圍中，「徑向截面」旨在指示通過以旋轉軸線為原點的半平面實現的截面。
由於輻條附接壁通常至少在輻條附接壁的中央分區中、即跨越輪圈的中間平面具有基本平坦且沿軸向方向延伸的徑向截面，因此至少在這種區域中，第二纖維沿著軸向方向延伸。
迄今為止，在自行車輪圈的領域中，總是避免將複合材料佈置成使其纖維沿著上述的方向延伸，可能是因為這加劇了每單位面積的纖維密度的不均勻性問題。在徑向截面中取向的第二纖維的密度具有很差的恆定性，因為兩根相鄰的纖維在最徑向內部位置中沿著周向方向測量在彼此之間具有最小距離，而在最徑向外部位置中彼此之間具有最大距離。在另一方面，通過以關於周向方向的兩個相等且相反的銳角、諸如以例如在上述先前技術文件中描述的±45°來佈置纖維，則在兩個方向上的密度差異彼此補償。
本案人相反地認識到，根據本發明取向的雙向纖維層為輪圈提供了顯著的強度，這是因為第一纖維提供了對於例如因各種輻條的不同張力以及因地形的不平整度引起的偏離圓形形狀的變形的抵抗性，同時第二纖維提供了對於橫向衝擊的抵抗性。
此外，與第一纖維交錯的第二纖維使第一纖維在其標稱周向方向上穩定並且在與輪圈的中間平面平行的各種平面中的相應的位置中-即在沿著徑向截面的相應的位置中穩定，從而避免在輪圈的任一側上在複合材料層的側面處、即的最軸向外部的第一纖維處的分層問題。
在本說明書和所附申請專利範圍中，輪圈的「中間平面」旨在指示與輪圈的旋轉軸線正交並且穿過輪圈的徑向外表面的軸向中間點的平面。
特別是，與第一纖維交錯的第二纖維對於第一纖維本身的穩定效果允許相對於具有已知取向的纖維，使相關的壁製成為在徑向截面中更寬，即複合材料層可以沿著輪圈的側壁更多地攀升，而在模製期間或之後不會發生材料的分層或捲曲，這就輪圈的強度而言是有利的。
優選地，在輪圈的徑向截面中，第二纖維的標稱方向基本沿著壁延伸。
有利地，在雙向纖維的所述至少一個層中，第一纖維和第二纖維形成基本均勻的網路（mesh）。
優選地，在雙向纖維的所述至少一個層中，第一纖維的剛度大於或等於第二纖維的剛度。
有利地，結構纖維的剛度被表示為結構纖維的基重（grammage）、結構纖維的拉伸強度和結構纖維的密度的乘積。
申請人確實認識到，在第一纖維的位置穩定方面的有利效果已經第二纖維的低剛度（例如，由其較低的密度決定）獲得，這不會導致高成本和重量。
優選地，所述至少一個層的第一纖維的剛度和第二纖維的剛度之間的比率在大約90:10和大約50:50之間且包括端點、更優選在大約70:30和大約60:40之間且包括端點。
在逐漸地從範圍端點90:10前進到範圍端點50:50時，第一纖維的位置穩定的效果和對橫向衝擊的抵抗性這兩者增強，但是代價是價格、重量增加，加工效能變差。
優選地，雙向纖維選自由碳纖維、玻璃纖維、硼纖維、合成纖維、陶瓷纖維及其組合構成的組，但第一纖維的材料的選擇獨立於第二纖維的材料。
優選地，合成纖維包括：聚惡唑啉纖維（polyoxazoline fiber），例如Zylon®；超高分子量聚乙烯纖維，例如Dyneema®；芳族聚醯胺纖維（aramid fiber），例如Kevlar纖維；及它們的組合。
優選地，第一纖維是碳纖維。
此外，優選地，第二纖維是不同於碳纖維的纖維，更優選地，它們是玻璃纖維。
優選地，第一和第二纖維根據平紋編織或斜紋編織來編織。
有利地，這兩種類型編織中的每一種使與第一纖維交錯的第二纖維的前述效果最大化。其它類型的編織也是可以的。
優選地，第一和第二纖維具有的基重在80和800g/m2 之間、更優選在100和300g/m2 之間、進而更優選在100和200g/m2 之間的範圍中。各種範圍旨在包括端點。此外，第一纖維的值的選擇旨在獨立於第二纖維的值。最後，以上指示的各種值參考尚未用熱固性聚合材料浸漬的乾纖維。
在特別優選方式中，第一纖維具有大約200g/m2 的基重，第二纖維具有大約100g/m2 的基重。
優選地，第一和第二纖維具有的絲束大小（tow size）例如在1k、3k、6k、12k、24k、50k中選擇，即每根絲束具有在1千、3千、6千、12千、24千和50千根絲，更優選為24K，即每根絲束具有大約24000根絲。同樣在這種情況下，第一纖維的值的選擇旨在獨立於第二纖維的值。
優選地，第一和第二纖維具有的拉伸強度在6600MPa和2500MPa之間、更優選在6400MPa和3500MPa之間、更優選在6000MPa和4500MPa之間的範圍中。同樣在這種情況下，各種範圍旨在包括端點。此外，第一纖維的值的選擇旨在獨立於第二纖維的值。最後，以上指示的各種值參考尚未用熱固性聚合材料浸漬的乾纖維。
優選地，第一和第二纖維具有的密度在0.9g/cm3 和3.5g/cm3 之間、更優選在1.7和2.7g/cm3 之間、進而更優選在1.8和2.3g/cm3 之間的範圍中，並且包括端點。同樣，各種範圍旨在包括端點。此外，第一纖維的值的選擇旨在獨立於第二纖維的值。最後，以上指示的各種值參考尚未用熱固性聚合材料浸漬的乾纖維。
特別優選的材料是由日本東京的Toray Industries公司生產的商品名為T300、T700、T800、T1000的纖維。
典型地，所述壁在輪圈的徑向內部區域中界定輪圈。
這種壁在本領域通常指示為下橋。
然而，這裡相關的壁也能夠是徑向外壁（上橋）。
優選地，每個底座包括在所述壁中的孔，和在該孔附近的結構纖維的和可能地聚合材料的至少一個聚積體。
以此方式，一些雙向纖維圍繞該孔採取基本曲線的、特別是基本半圓形的累進（progression）。
在本說明書和所附申請專利範圍中，孔的「附近」旨在指示圍繞孔延伸的區域，該區域的尺寸與孔本身的尺寸相當或甚至小於孔的尺寸。
在本說明書和所附申請專利範圍中，術語「結構纖維的聚積體」旨在指示其中纖維的局部密度大於複合材料中的纖維的標稱密度的區域。因此，如果複合材料具有決定的標稱纖維密度，則它將在壁的遠離孔的每個區域中、特別是在孔的附近之外具有在標稱密度的公差範圍內的纖維密度，並且它將在孔附近的至少一個區域中具有比該公差範圍的上端點大的纖維密度。
例如，底座能夠根據通過引用併入本文的、以上引用的文件EP 2422959 A1 的教導製成。
特別是，能夠通過將尖的但非切割的工具通過由優選以熱固性聚合材料預浸漬但原則上也處於乾燥條件中的結構纖維形成的網插入在執行輪圈模製的模具的孔中，使得模具的孔明確限定底座的位置和方向，由此執行形成每個底座的步驟。由於複合材料尚未通過模製固化並且因此纖維能夠在聚合材料的基質內移動的事實，纖維逐漸地被工具的尖端移置；即使在模製步驟之後，纖維的這種累進仍保留在成品輪圈中。
預浸漬的複合材料在本領域中通常已知為片狀模製化合物（SMC）或「預浸料」。
代替於使用預浸漬的複合材料地，可以在該程序的初始步驟期間使用乾纖維材料，使得特別地删餘步驟可以僅對纖維材料進行。隨後注入聚合材料以結合纖維材料，優選在幾個點處進行注入，之後施加固化複合材料必需的溫度和壓力分佈。
通過在模製之前的删餘，避免了隨後的删餘加工步驟和相關的加工站，因此節省了與這個删餘加工步驟和與對機器進行程式設計的操作相關聯的製造時間和成本。此外，通過使結構纖維移置並因此基本不移除結構纖維來製成底座，獲得了基本無激生軌跡和剪切的纖維的孔，而相反地，利用通常的材料去除加工會引起激生軌跡和剪切的纖維，這表明操作員受傷的危險，因此提高了生產線的安全性。此外，圍繞孔的邊緣聚集的纖維引起在該區域中的有利的局部增強，這從應力的觀點看是至關重要的。
應該理解，在通過結構纖維的移置而製成的孔中，也可能發生剪切，但僅發生對恰好位於工具的尖端處的少量纖維的剪切。
同時，可以進行稍微加熱聚合材料的步驟，以便降低它的黏度，增加結構纖維在聚合材料內移動的能力。當然，對於熱固型複合材料的聚合材料，工具的溫度必須低於聚合材料的交聯溫度。此外，加熱必須在使得避免聚合材料滴入孔中的這種溫度下進行。
作為替代或作為補充，製造程序可以包括步驟：在所述模製步驟期間密封底座，更優選地通過具有柄部和頭部的輔助元件密封底座，該輔助元件的柄部插入到模具的孔中。在模製之後，輔助元件被移除。輔助元件能夠用作所述工具，從而删餘和密封一起發生。製成輔助元件的材料具有可變形性、對複合材料的模製溫度和壓力的抵抗性及/或對複合材料的不黏附性的特徵。特別優選的材料是膠乳橡膠（latex rubber）或軟矽橡膠，例如是肖氏A硬度為50的矽氧烷。
典型地，輪圈可以包括具有通孔的插入件，該插入件在所述至少一個座位處被約束到所述複合材料，優選與所述複合材料共同模製。
插入件有利地增加了輪圈對來自車輪的輻條的拉伸應力的抵抗性。將插入件約束到複合材料的可選措施防止由於插入件在複合材料上滑動而導致摩擦磨損。
如果使用上述的製造程序，則輔助元件也在模製期間插入到插入件的孔中。
當壁在輪圈的徑向內部區域中界定輪圈時，編織的雙向纖維的層的在徑向截面中測量的尺寸優選大於或等於10mm，進而更優選地大於或等於15mm。
在另一個態樣，本發明涉及一種包括上述的輪圈的自行車車輪。
圖1示出根據本發明第一實施例的自行車車輪的輪圈10的一部分，特別是圓形區段，其中突出了徑向截面。圖1指示了軸向方向A、周向方向C、徑向方向R、輪圈10的中間平面M，和徑向截面P的半平面。
當安裝在自行車車輪中時，輪圈10通過輻條（未示出）連接到輪轂（未示出），輪胎（未示出）通常安裝在輪圈10上。典型地，輪圈10具有用於插入輪胎或內胎的充氣閥（未示出）的孔（未示出）。
特別地，在所示意的情形中，輪胎安裝於在輪圈10的徑向外部區域14中限定的輪胎聯接通道12中。輻條具有相應的徑向外端，該徑向外端安置在形成於輪圈10的徑向內部區域20中的相應的輻條附接底座22中。
輪胎聯接通道12由基本柱形的底部16和兩個橫向凸緣18界定，兩個橫向凸緣18從通道12的底部16向外沿大體徑向方向突出並且朝向彼此折疊，以便形成用於保持鉗入式輪胎的胎圈（或鋼絲圈）的底切區域。
輻條附接底座22形成在輪圈10的徑向內部區域20的壁24中，壁24在本領域中有時稱為「下橋」。如在介紹部分中所述的，這樣的壁能夠具有近乎柱形的形狀。在所示的具體實例中，壁24具有以徑向向外的凹面而略彎曲的橫截面形狀。在任何情形中，壁24的中央分區均沿大致軸向方向A延伸。側壁25將通道12聯接到壁24。
輪圈10由複合材料製成。可替代地，輪圈10能夠包括由金屬材料製成的徑向外部輪圈構件，而僅徑向內部區域20由複合材料製成。出於本發明的目的，甚至僅僅壁24由複合材料製成是足夠的。
壁24的複合材料包括結合在熱固性聚合材料中的結構纖維。
特別地，壁24的複合材料包括結合在熱固性複合材料中的編織雙向纖維28、29的一或多個層26。
圖1示出包括第一纖維28和第二纖維29的編織雙向纖維的層26，第一纖維28的標稱方向基本平行於輪圈10的周向方向C，第二纖維29的標稱方向基本正交於第一纖維28並且優選地沿著壁24在輪圈10的徑向截面中延伸。
因此，至少在壁24的中央分區中，第二纖維29沿著基本軸向方向A延伸。
每個層26具有的厚度在0.1mm和0.3mm之間的範圍（包括端點）中。例如，層26具有的厚度等於大約0.25mm。
典型地，規定層26的數目在1和4之間的範圍中。例如，層26的數目可以是3個。
如在介紹部分中詳細描述的，第一纖維28提供對由沿著徑向方向R局部地作用的力引起的偏離圓形形狀的變形的抵抗性，該力例如因各種輻條的不同張力引起或者因地形的不平整度引起。
第二纖維29提供對基本沿著軸向方向A作用的橫向衝擊的抵抗性。
此外，與第一纖維28交錯的第二纖維29使第一纖維28穩定，從而趨於將它們保持在它們的標稱方向、基本周向方向C中並且將它們保持在相應的軸向位置、或更好地保持在沿著徑向截面的相應的位置中。換句話說，也是在模製之後，第一纖維28趨於形成在良好分佈且彼此平行的平面中延伸的周邊。結果，第一纖維28的密度也保持為基本恆定。
此外，該位置穩定的效果允許使得：當在徑向截面P的半平面中觀察時，由第一纖維28和第二纖維29的上述至少一個層26形成的壁24相對於用已知的纖維取向製成的壁更寬。如圖3示意的，其中左側的輪圈100代表先前技術，右側的輪圈10代表本發明，相對於先前技術，本發明的編織雙向纖維28、29的層26可以沿著輪圈10的兩個側壁25更多地攀升。特別是，層26沿著側壁的「高度」H3和H4大於在先前技術的情形中可能的複合材料的層126的相應「高度」H1和H2。優選地，H3和H4具有相當的大小。
優選地，在徑向截面中測量的層的尺寸大於或等於10mm，更優選地大於或等於15mm。
實際上，在根據先前技術的纖維取向的情形中，特別是在沿著周向方向延伸的單向纖維的情形中，如果所述「高度」H1和H2太大，則存在層的分層現象，這在圖4中以完全示意的方式示出。圖4示出在輪圈100的任一側上在複合材料的層126的側面處、即在（沿軸向方向A的）最外部纖維處的兩個分離部102。
回到本發明的輪圈，第一纖維28和第二纖維29優選以雙向纖維的層26形成基本均勻的網。
僅作為實例，圖1圖示平紋編織型的編織物，圖2圖示斜紋編織型的編織物。
雖然圖1和2示出「平衡」的編織物，但是第一纖維28的密度能夠不同於且優選地大於第二纖維29的密度。僅作為實例，在圖5中示意性地圖示非平衡的平紋編織物。
由於在第一纖維28和第二纖維29之間的不同密度及/或不同基重及/或不同拉伸強度，有利地可以形成層26以使得在第一纖維28和第二纖維29之間的剛度比率具有在大約90:10和大約50:50之間（包括端點）；優選地在大約70:30和60:40之間（包括端點）選擇的值，大約70:30的剛度比率是優選的。
在圖1和2所示的「平衡」織物的情形中，其中纖維28、29在層26中形成基本正方形的網，第一纖維28的密度等於第二纖維29的密度。
如果第一纖維28和第二纖維29的基重和拉伸強度也相等，則在層26的第一纖維28和第二纖維29之間的剛度比率是大約50:50。
關於構成纖維的材料、纖維的可能克數、拉伸強度和密度，參考本說明書的介紹部分。還應注意，在特別有利的織物中，第一纖維28是碳纖維，第二纖維29是不同於碳纖維的纖維，例如它們是玻璃纖維。
圖6示意性地圖示在採用平衡平紋編織的實施中舉例表示的壁24和根據如上概述的已知纖維移置製程（與它們的剪切相反）在壁24中形成的輻條附接底座22的孔23的區域的平面圖。
能夠觀察到第一纖維28和第二纖維29在孔23周圍的累進。值得強調的是，第一纖維28和第二纖維29的這種累進在模製步驟之後仍保留在成品的輪圈10中。
在圖6中，能夠觀察到孔23左側的第一結構纖維28的聚積體30、孔23右側的第一結構纖維28的聚積體31、孔23上方的第二結構纖維29的聚積體32和孔23下方的第二結構纖維29的聚積體33。以此方式，一些雙向纖維28、29圍繞孔23呈現基本曲線的累進，特別是呈現基本半圓形的累進。當然，在實際情形中，纖維28、29的累進和聚積體30-33的累進能夠偏離圖6中所示的理想累進。
因此，圍繞孔23的邊緣聚集的第一纖維28和第二纖維29在這樣的區域中產生有利的局部增強，從應力的觀點來看這是至關重要的。
除平紋編織和斜紋編織之外，層26的第一纖維28和第二纖維29還能夠依據其它類型編織來編織。
當存在多於一個層26時，這些層能夠在上述特徵、即材料、編織類型、尺寸（「高度」H3、H4）、第一纖維28和第二纖維29之間的剛度比率中的一或多個方面不同。
此外規定，在輪圈10中，除了雙向纖維28、29的層26之外，典型地還設置複合材料的其它層，其中纖維能夠是單向的或被編織，但是它們相對於第一纖維28的標稱周向方向C且相對於與第一纖維28正交的第二纖維29的標稱方向依據其它方向延伸。典型地，這些其它層具有標稱方向相對於周向方向C成±45°或±60°的纖維。
在各種圖中示出的輪圈10的徑向截面中的形狀純粹是指示性的，並且在實踐中它甚至能夠與所示的顯著不同。僅僅作為實例，應該注意到，所示的輪圈10構造用以與無內胎或有內胎的鉗入式輪胎聯接。然而，應該理解，本發明也適於用於具有管狀(tubular)輪胎或縫合式(sew-up)輪胎的車輪的輪圈，其中輪圈的徑向外部區域在截面中具有形成淺環形通道的向外的凹面。此外，雖然圖示「具有高輪廓」的輪圈，但是本發明也適於具有中等輪廓或低輪廓的輪圈；儘管圖示對稱的輪圈，但是本發明也適於不對稱的輪圈。
輪圈10能夠用在輻條式車輪中，或者用在透鏡狀或盤狀車輪中，或者用在星形車輪中，在這種情形中，在輻條附接底座22中延伸的輻條能夠被保持在最終的車輪中，在圓盤或星形支腿的內側或者被圓盤或星形支腿隱藏，或者，它們可以僅在製造步驟中使用，如上述EP 2674304 A1 和等同的US 9724959 中所述的。
當然，本領域技藝人士能夠對上述發明中的各種構件做出另外的改變、替換和省略，以便滿足具體和特定的應用需要，這些另外的改變、替換和省略在任何情形中均被如所附申請專利範圍限定的保護範圍所涵蓋。
10‧‧‧輪圈12‧‧‧輪胎聯接通道14‧‧‧徑向外部區域16‧‧‧底部18‧‧‧橫向凸緣20‧‧‧徑向內部區域22‧‧‧輻條附接底座23‧‧‧孔24‧‧‧壁25‧‧‧側壁26‧‧‧至少一個層28‧‧‧結構纖維29‧‧‧結構纖維30‧‧‧聚積體31‧‧‧聚積體32‧‧‧聚積體33‧‧‧聚積體100‧‧‧輪圈102‧‧‧分離部126‧‧‧層
通過參考附圖對本發明的優選實施例的描述，本發明的其它特徵和優點將變得更加清楚，其中：
- 圖1示意性地示出根據本發明的自行車車輪輪圈的第一實施例的一部分的透視圖，突出了其徑向截面；
- 圖2示意性地示出根據本發明的自行車車輪輪圈的第二實施例的一部分的透視圖，突出了其徑向截面；
- 圖3示意性地示出相互比較的、根據先前技術的自行車車輪輪圈的徑向截面和根據本發明的自行車車輪輪圈的徑向截面；
- 圖4示意性地示出根據先前技術的有缺陷的自行車車輪輪圈的徑向截面；
- 圖5示意性地示出根據本發明的實施例的自行車車輪輪圈的細節的平面圖；並且
- 圖6示意性地示出根據本發明的實施例的自行車車輪輪圈的另一細節的平面圖。
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10‧‧‧輪圈
12‧‧‧輪胎聯接通道
14‧‧‧徑向外部區域
16‧‧‧底部
18‧‧‧橫向凸緣
20‧‧‧徑向內部區域
22‧‧‧輻條附接底座
24‧‧‧壁
25‧‧‧側壁
26‧‧‧至少一個層
28‧‧‧結構纖維
29‧‧‧結構纖維

Claims (15)

  1. 一種自行車車輪的輪圈(10)，該輪圈(10)包括：一壁(24)，該壁(24)由複合材料製成，該複合材料包括結合在一熱固性聚合材料中的結構纖維(28、29)；和在該壁(24)中形成的多個輻條附接底座(22)，其中該壁(24)的複合材料包括編織的雙向纖維(28、29)的至少一個層(26)，該雙向纖維(28、29)包括第一纖維(28)和第二纖維(29)，該第一纖維(28)的標稱方向基本平行於該輪圈(10)的周向方向(C)，該第二纖維(29)與該第一纖維交錯並且具有基本正交於該第一纖維(28)的一標稱方向。
  2. 根據請求項1之輪圈(10)，其中在該輪圈(10)的徑向截面中，該第二纖維的標稱方向基本沿著該壁(24)延伸。
  3. 根據請求項1之輪圈(10)，其中在雙向纖維(28、29)的該至少一個層(26)中，該第一纖維(28)的剛度大於或等於該第二纖維(29)的剛度。
  4. 根據請求項3之輪圈(10)，其中該纖維的剛度定義該結構纖維的基重、該結構纖維的拉伸強度和該結構纖維的密度的乘積。
  5. 根據請求項3之輪圈(10)，其中該至少一 個層(26)的該第一纖維(28)的剛度和該第二纖維(29)的剛度之間的比率在大約90：10和大約50：50之間且包括端點。
  6. 根據請求項1之輪圈(10)，其中該第一纖維(28)是碳纖維。
  7. 根據請求項1之輪圈(10)，其中該第二纖維(29)是不同於碳纖維的纖維。
  8. 根據請求項1之輪圈(10)，其中該第一纖維(28)和該第二纖維(29)根據一平紋編織或一斜紋編織來編織。
  9. 根據請求項1之輪圈(10)，其中該第一纖維(28)和該第二纖維(29)具有的一基重在80和800g/m2之間且包括端點，該第一纖維(28)的值的選擇獨立於該第二纖維(29)的值，該值參考尚未用熱固性聚合材料浸漬的乾纖維。
  10. 根據請求項1之輪圈(10)，其中該第一纖維(28)和該第二纖維(29)具有的一拉伸強度在6600MPa和2500MPa之間，該第一纖維(28)的值的選擇獨立於該第二纖維(29)的值，該值參考尚未用熱固性聚合材料浸漬的乾纖維。
  11. 根據請求項1之輪圈(10)，其中該第一纖維(28)和該第二纖維(29)具有的一密度在 0.9g/cm3和3.5g/cm3之間且包括端點，該第一纖維(28)的值的選擇獨立於該第二纖維(29)的值，該值參考尚未用熱固性聚合材料浸漬的乾纖維。
  12. 根據請求項1之輪圈(10)，其中該壁(24)在該輪圈(10)的徑向內部區域中界定該輪圈(10)。
  13. 根據請求項12之輪圈(10)，其中編織的雙向纖維(28、29)的該層(26)的在該徑向截面中測量的一尺寸大於或等於10mm。
  14. 根據請求項1之輪圈(10)，其中每個底座(22)包括在該壁(24)中的一孔(23)，以及在該孔(23)附近的該結構纖維(28、29)的至少一個聚積體(30、31、32、33)。
  15. 一種自行車車輪，包括根據請求項1至14中的任一項所述的一輪圈(10)。
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