專利名稱：自行車輪輞的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種自行車輪輞。更特別而言，本發(fā)明涉及一種增強(qiáng)型自行車輪輞，其包含具有繞著輻條附連開口設(shè)置的增強(qiáng)樹脂材料的環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件。
背景技術(shù)：
騎自行車正在成為日益流行的一種娛樂形式及運(yùn)輸方式。而且，騎自行車已經(jīng)成為一種在業(yè)余愛好者和職業(yè)運(yùn)動(dòng)員中都非常流行的競技體育運(yùn)動(dòng)。不管自行車用于娛樂、運(yùn)輸或競技，自行車工業(yè)都在不斷改進(jìn)自行車的各種組件。一種被大量重新設(shè)計(jì)的組件就是自行車車輪。自行車車輪通常在設(shè)計(jì)中被重新設(shè)計(jì)成堅(jiān)固、重量輕且更具空氣動(dòng)力性，以及使制造與裝配簡單。
目前，從市場(chǎng)上可買到各種類型的自行車車輪。多數(shù)自行車車輪具有輪轂、多根輻條以及環(huán)形輪輞。輪轂附連于自行車車架的一部分上以便于相對(duì)旋轉(zhuǎn)。所述輻條的內(nèi)端聯(lián)接于輪轂上并且從該輪轂向外延伸。環(huán)形輪輞聯(lián)接至所述輻條的外端并且具有用于支承其上的充氣輪胎的外部部分。通常，自行車車輪的輻條為細(xì)金屬絲輻條。輪轂的端部通常帶有用于將這些輻條聯(lián)接至該輪轂的凸緣。尤其是，所述輪轂凸緣中設(shè)有孔。這些金屬絲輻條通常在其內(nèi)端彎曲，并且?guī)в行纬蔀獒旑^形狀的凸緣。內(nèi)端支承于輪轂凸緣之一中的孔之一中。通常，這些輻條的外端設(shè)有螺紋以便與輻條螺紋接頭接合，所述輻條螺紋接頭將金屬絲輻條的外端固定于輪輞中的孔中。
近年來，自行車車輪已經(jīng)設(shè)計(jì)成在輪輞與輪轂之間使用較高張力的輻條以便提供更具剛性的車輪。當(dāng)所述輻條中的張力變得極高時(shí)，就需要非常堅(jiān)固的輪輞。如果輪輞的整個(gè)圓周被制得較厚或使用鋼輪輞，那么輪輞就會(huì)變得相當(dāng)重。因此，已經(jīng)多次嘗試生產(chǎn)重量輕且能夠適應(yīng)高張力輻條的輪輞。可適應(yīng)高張力輻條的自行車輪輞的一個(gè)實(shí)例公開于轉(zhuǎn)讓給Shimano公司的美國專利No.6,283,557中。該專利的自行車輪輞使用通過使用專用墊圈而附連于輪輞側(cè)面上的輻條。盡管該輪輞工作情況很好，但是其需要附連于輻條的端部上的專用墊圈，其中輻條具有彎曲的端部。已經(jīng)研制出多種使用直輻條的自行車車輪。這些直輻條非常堅(jiān)固并且允許較高的張力應(yīng)用于輻條上。然而，當(dāng)直輻條中的張力變得很高時(shí)，那么又需要輪輞非常堅(jiān)固。因此，當(dāng)在高張力下使用直輻條時(shí)，就需要較厚的和/或增強(qiáng)的輪輞。某些增強(qiáng)件焊接或釬焊于輪輞上，這樣就可能由于焊接或釬焊過程中的熱而導(dǎo)致輪輞的物理性能改變。因此，這些較厚的或增強(qiáng)的輪輞通常很重，難以制造并且/或者制造成本昂貴。
鑒于以上內(nèi)容，通過閱讀本公開內(nèi)容，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，就需要一種改進(jìn)的增強(qiáng)型輪輞。通過閱讀本公開內(nèi)容，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，本發(fā)明能夠適應(yīng)現(xiàn)有技術(shù)的這種要求及其它要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一在于提供一種用于自行車車輪的輪輞，其既比較堅(jiān)固、重量又比較輕。
本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種輪輞，其制造與裝配比較簡單且成本低廉。
上述目的通過提供一種自行車輪輞就可基本上實(shí)現(xiàn)，該自行車輪輞包括環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件和至少一種增強(qiáng)樹脂材料。環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件包括適于使輪胎安裝于其上的環(huán)形輪胎附連部分；第一環(huán)形側(cè)壁部分；第二環(huán)形側(cè)壁部分；以及內(nèi)部環(huán)形壁部分，將所述第一、第二環(huán)形側(cè)壁部分連接起來，以及多個(gè)形成于該內(nèi)部環(huán)形壁部分中的輻條附連開口。至少一種增強(qiáng)樹脂材料附連于該環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件上，以便使得所述增強(qiáng)樹脂材料從第一環(huán)形側(cè)壁部分跨過內(nèi)部環(huán)形壁部分向第二環(huán)形側(cè)壁部分連續(xù)延伸，從而覆蓋著第一、第二環(huán)形側(cè)壁部分的外表面區(qū)域與繞著輻條附連開口的該內(nèi)部環(huán)形壁部分的外表面區(qū)域。
對(duì)于本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，通過閱讀結(jié)合附圖公開了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的以下詳細(xì)描述，可以清楚了解本發(fā)明的這些及其它目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)。


現(xiàn)在請(qǐng)參閱附圖，這些附圖構(gòu)成了本原始公開內(nèi)容的一部分圖1為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的帶有前自行車輪和后自行車輪的自行車的側(cè)視圖；
圖2為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的、圖1所示的前車輪的局部側(cè)視圖；圖3為圖1和2中所示的前輪的局部后端視圖，其中自行車輪轂以正視圖示出而輪輞以橫向剖面圖示出；圖4為沿圖2的剖面線4-4剖開的、圖1-3中所示的前車輪的輪輞的放大剖視圖；圖5為沿圖3的剖面線5-5剖開的、圖1-4中所示的前車輪的輪輞的放大剖視圖；圖6為一組剖視圖，示出了制造根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖1-5中所示的輪輞的優(yōu)選方法；圖7為根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的、圖1所示的前車輪的局部側(cè)視圖；圖8為圖7中所示的前輪的局部后端視圖，其中自行車輪轂以正視圖示出而輪輞以橫向剖面圖示出；圖9為沿圖7的剖面線9-9剖開的、圖7和8中所示的前車輪的輪輞的放大剖視圖；以及圖10為沿圖8的剖面線10-10剖開的、圖7-9中所示的前車輪的輪輞的放大剖視圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明的選定實(shí)施例進(jìn)行說明。通過閱讀本公開內(nèi)容，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)清楚，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的以下描述僅供示例說明，而非用于對(duì)由附屬權(quán)利要求及其等同內(nèi)容所限定的本發(fā)明進(jìn)行限制。
首先參看圖1，示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的帶有前自行車輪12和后自行車輪14的自行車10。自行車輪12和14以常規(guī)型方式附連于自行車車架16上。由于自行車10的這些零件在本領(lǐng)域中眾所周知，所以除了涉及本發(fā)明的零件之外，本文中將不再對(duì)自行車10的這些零件進(jìn)行詳細(xì)地討論或示出。換句話說，本文中僅對(duì)與自行車輪12和14相關(guān)的零件進(jìn)行詳細(xì)討論與示出。而且，本文中或許示出、或許未示出的各種常規(guī)自行車零件如制動(dòng)器、附加鏈輪、撥鏈器等也可與本發(fā)明結(jié)合使用。
通常，本發(fā)明以同樣方式應(yīng)用于兩個(gè)自行車車輪12和14。另外，自行車車輪12和14的某些零件相同或具有相同的功能。因此，對(duì)于自行車車輪12和14中相同的零件將會(huì)給出相同的附圖標(biāo)記。參看圖2至5，前自行車車輪12基本上包括帶有充氣輪胎19的環(huán)形輪輞18、中心輪轂20以及多根輻條21，其中墊圈22設(shè)置于輻條21與環(huán)形輪輞18之間。
仍參看圖2和3，輪輞18為環(huán)形構(gòu)件，其設(shè)計(jì)成繞著前自行車車輪12的中心軸線C旋轉(zhuǎn)。換句話說，輪輞18基本上為圓形，如側(cè)視圖(圖1)中所示。輪輞18基本上包括環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23，其中增強(qiáng)樹脂材料24在繞著環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23周邊的多個(gè)單獨(dú)的離散點(diǎn)處施加于環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23上。在所示的實(shí)施例中，如圖6所示，增強(qiáng)樹脂材料24由多個(gè)熔化在一起的樹脂片25形成。優(yōu)選地，樹脂片25為纖維增強(qiáng)型塑料板，如以下所述。因此，輪輞18為由金屬與非金屬材料兩者制成的復(fù)合式輪輞。增強(qiáng)樹脂材料24直接結(jié)合于環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23上。當(dāng)使用熱來施加樹脂片25時(shí)，熱低于一定溫度，該溫度將會(huì)從物理上改變構(gòu)成環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的金屬材料。
環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23由大致剛性的材料構(gòu)造成，例如在本領(lǐng)域內(nèi)眾所周知的那些材料。舉例來說，環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23可由任何適用的金屬材料如被鍍覆的鋼、不銹鋼、鋁、鎂或鈦構(gòu)造成。環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23基本上包括適于使輪胎19安裝于其上的環(huán)形輪胎附連部分26；第一環(huán)形側(cè)壁部分27；第二環(huán)形側(cè)壁部分28；以及內(nèi)部環(huán)形壁部分29，其將所述第一、第二環(huán)形側(cè)壁部分27和28連接起來，以及多個(gè)形成于該內(nèi)部環(huán)形壁部分29中的輻條附連開口30?；旧希吮诓糠?7、28和29制作得較薄，將材料除去以便形成用于空氣填充閥(未示出)的、位于環(huán)形輪胎附連部分26中的孔，并且將材料除去以便形成輻條附連開口30之外，環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23具有均一的截面型面。優(yōu)選地，環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23為擠壓管，其初始壁厚約為2毫米，其中環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的壁部分27、28和29的厚度變薄以便優(yōu)選地位于約0.5毫米至約0.8毫米的范圍內(nèi)。由于使用施加于環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23上的增強(qiáng)樹脂材料24，所以壁部分27、28和29的壁厚可以較薄。如果增強(qiáng)樹脂材料24沒有施加于環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23上，那么在輻條附連開口30處的內(nèi)部環(huán)形壁部分29的壁厚將約為2毫米以便獲得相同的強(qiáng)度。
如圖2和4所示，環(huán)形輪胎附連部分26為環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的外部環(huán)形部分，其配置成使輪胎19以常規(guī)方式安裝于其上。環(huán)形輪胎附連部分26基本上包括一對(duì)環(huán)形側(cè)段26a和環(huán)形外部橋接或連接段26b。環(huán)形連接段26b在環(huán)形側(cè)段26a之間延伸，以便形成大致為U形的輪胎容放凹槽，如圖2的剖面圖中所示。環(huán)形側(cè)段26a為環(huán)形板形狀的構(gòu)件，其以常規(guī)方式形成一對(duì)環(huán)形輪胎支承面和一對(duì)環(huán)形制動(dòng)面。環(huán)形側(cè)段26a的輪胎支承面為彼此朝向中心面P的、相對(duì)的環(huán)形表面。輪胎支承面具有形成于其自由端處的環(huán)形肋以便以常規(guī)方式保持輪胎18的胎圈。環(huán)形側(cè)段26a的環(huán)形制動(dòng)面背離中心面P朝外以便與常規(guī)型輪輞制動(dòng)器接合。
環(huán)形連接段26b為彎曲的管狀構(gòu)件，其包括以常規(guī)方式形成于其中的、用于聯(lián)接空氣閥的單獨(dú)閥孔。因此，優(yōu)選地，除單獨(dú)閥孔之外，環(huán)形連接段26b無開口，以使輪胎19可成為無內(nèi)胎輪胎。然而，通過閱讀公開內(nèi)容，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)清楚輪胎19可以是有內(nèi)胎輪胎，并且閥孔可以以常規(guī)方式容放內(nèi)胎的閥。
壁部分27、28和29的截面大致為U形，其中環(huán)形側(cè)壁部分27和28的上端聯(lián)接于環(huán)形輪胎附連部分26的環(huán)形連接段26b上以便形成中空的內(nèi)部。因此，環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23為管狀構(gòu)件。從圖1中得到最好的理解，輻條附連開口30繞著內(nèi)部環(huán)形壁部分29的圓周的最內(nèi)部均勻地隔開，以便將輻條21容放于其中。在所示的實(shí)施例中，內(nèi)部環(huán)形壁部分29具有二十四個(gè)輻條附連開口30，以便附連總共二十四根輻條21。輻條附連開口30的替代方案可優(yōu)選地相對(duì)于輪輞中心面沿相反的軸向略微成角度，以便使得聯(lián)接于其上的輻條21延伸至輪轂20的相對(duì)兩端。優(yōu)選地，輻條21聯(lián)接于輪轂20與內(nèi)部環(huán)形壁部分29之間，以便使得車輪12為盤形，即，輪輞18朝向一端偏離輪轂20的中心。
增強(qiáng)樹脂材料24附連于環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23上，以便使得所述增強(qiáng)樹脂材料從第一環(huán)形側(cè)壁部分27跨過內(nèi)部環(huán)形壁部分29向第二環(huán)形側(cè)壁部分28連續(xù)延伸，從而覆蓋著第一、第二環(huán)形側(cè)壁部分27和28的外表面區(qū)域與繞著輻條附連開口30的內(nèi)部環(huán)形壁部分29的外表面區(qū)域。增強(qiáng)樹脂材料24有效地增加了在輻條附連開口30處的內(nèi)部環(huán)形壁部分29的厚度，從而為輪輞18提供剛性增強(qiáng)。
如上所述，增強(qiáng)樹脂材料24包括多個(gè)單獨(dú)或離散的段，所述段繞著環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23沿圓周方向間隔開，并與輻條附連開口30相對(duì)應(yīng)。優(yōu)選地，增強(qiáng)樹脂材料24的各個(gè)段的形狀與構(gòu)造相同。當(dāng)然，在需要和/或所需的情況下，用于特定應(yīng)用中的增強(qiáng)樹脂材料24的各個(gè)段可以略微不同。在所示的實(shí)施例中，如圖6所示，增強(qiáng)樹脂材料24由熔化在一起的多個(gè)樹脂片25形成，以便形成多個(gè)一體的單件式增強(qiáng)件。優(yōu)選地，樹脂片25為纖維增強(qiáng)型塑料板，其包括帶有一個(gè)或多個(gè)碳浸漬層(carbon impregnated layer)的環(huán)氧樹脂。優(yōu)選地，增強(qiáng)樹脂材料24的各個(gè)段大致為細(xì)長的卵形構(gòu)件，其具有位于輻條附連開口30中的相應(yīng)一個(gè)上的中心部分24a和圍繞著該中心部分24a的周邊部分24b。中心部分24a的總體最大厚度介于約1毫米至約2毫米的范圍內(nèi)，而周邊部分24b從中心部分24a逐漸變薄直至其外側(cè)邊緣的厚度約為0.5毫米。因此，樹脂片25配置成多個(gè)粘附在一起的增強(qiáng)層，以使增強(qiáng)樹脂材料24的外周邊緣比增強(qiáng)樹脂材料24的圍繞輻條附連開口30的區(qū)域更薄。
在本第一實(shí)施例中，樹脂片25優(yōu)選地為由浸漬以熱固性樹脂或熱塑性樹脂的連續(xù)強(qiáng)化纖維構(gòu)成的薄板，其通常被稱作預(yù)浸料板(prepregsheet)。樹脂片25(預(yù)浸料板)在室溫下為柔軟的材料。然而，當(dāng)樹脂片25(預(yù)浸料板)受熱時(shí)，樹脂一度變成低粘度。然而，其后，樹脂片25的樹脂例如在130℃-150℃下變得非常硬，例如變?yōu)楣腆w。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，樹脂片25(預(yù)浸料板)包括浸漬以環(huán)氧樹脂的碳纖維或玻璃纖維。在其它優(yōu)選實(shí)施例中，樹脂片25(預(yù)浸料板)實(shí)際上可以包括所有的增強(qiáng)纖維，其帶有實(shí)際上所有的可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的基質(zhì)樹脂。樹脂片25(預(yù)浸料板)的厚度與表面光潔度可以改變以便適合車輪的理想要求。在本實(shí)施例中，其示出了七個(gè)樹脂片25，其用來覆蓋包括所有增強(qiáng)構(gòu)件24的內(nèi)環(huán)形壁部分29的整個(gè)圓周段。然而，樹脂片25的數(shù)量取決于多種因素。因此，剛好示出了七個(gè)樹脂片25以便于示例說明(即板的實(shí)際數(shù)量可以根據(jù)多種因素而多于或少于所示的數(shù)量)。
參看圖2和3，現(xiàn)在將對(duì)輪轂20進(jìn)行更詳細(xì)地討論。輪轂20基本上包括軸31，其中輪轂殼體或主體32按照常規(guī)方式通過一對(duì)軸承而以可旋轉(zhuǎn)的方式繞著軸31設(shè)置。輪轂20還包括多個(gè)輻條固定元件33以便固定輻條21。除了輪轂殼體或主體32和輻條固定元件33以外，輪轂20的其它零件相對(duì)常規(guī)以便用于本發(fā)明。因此，本文中將不對(duì)輪轂20的這些其它部分進(jìn)行詳細(xì)地討論或示出。
軸31為硬的剛性構(gòu)件，其具有一對(duì)從輪轂殼體32向外延伸的相反的自由端31a和31b。軸31的自由端31a和31b通過速開裝置34而以常規(guī)方式固定聯(lián)接于車架16上。軸31具有限定了車輪12的中心軸線的中心軸線C。
在圖2中看得最為清楚，輪轂殼體32為硬的剛性管狀構(gòu)件，其可旋轉(zhuǎn)地支承于軸31上。輪轂殼體32包括第一輻條安裝部分32a；第二輻條安裝部分32b；以及管狀中心部分32c，其設(shè)置于安裝部分32a和32b之間。因此，輻條安裝部分32a以及32b設(shè)置于輪轂殼體32的相對(duì)兩端。輻條安裝部分32a和32b配置成將輻條21牢固地固定于其上。如所示，除了輻條安裝部分32a沿圓周方向偏離輻條安裝部分32b以外，輻條安裝部分32a以及32b優(yōu)選地互為鏡像。當(dāng)然，在需要和/或所需的情況下，輻條安裝部分32a和32b不需要互為鏡像。任選地，輪轂殼體32還帶有制動(dòng)器安裝部分32d以便連接盤式制動(dòng)器轉(zhuǎn)子(未示出)。任選的盤式制動(dòng)器轉(zhuǎn)子(未示出)可以通過擰入到輪轂殼體32的端部中的保持或鎖緊環(huán)而附連于輪轂殼體32上，如Kanehisa的美國專利No.6,371,252(轉(zhuǎn)讓給Shimano公司)中所公開。
輻條安裝部分32a包括多個(gè)(六個(gè))單獨(dú)輻條固定零件或突起41，其從輪轂殼體32的一端沿徑向向外延伸。輻條固定件41繞著輻條安裝部分32a的主體沿圓周方向等距隔開。各輻條固定件41配置成使用兩個(gè)輻條固定元件33而將一對(duì)輻條21固定于其上。優(yōu)選地，各輻條固定件41相同，如所示。當(dāng)然，在需要和/或所需的情況下，輻條固定件41不需要相同。
同樣，安裝部分32b包括多個(gè)(六個(gè))單獨(dú)輻條固定零件或突起42，其從輪轂殼體32的一端沿徑向向外延伸。輻條固定件42繞著輻條安裝部分32b的主體沿圓周方向等距隔開。輻條固定件42優(yōu)選地偏離輻條固定件41的鏡像。換句話說，輻條固定件42沿圓周方向從輻條固定件41偏離一個(gè)如15°的銳角，并且朝向與輻條固定件41相反的軸向，如圖2和3中所示。
各輻條固定件42配置成使用輻條固定元件33之一而將一對(duì)輻條21固定于其上。優(yōu)選地，各輻條固定件42相同，如所示。當(dāng)然，在需要和/或所需的情況下，輻條固定件42不需要相同。因此，輪轂殼體32的輻條固定件或突起41和42為獨(dú)立的徑向突起，其繞著輪轂殼體32的相對(duì)兩端而沿圓周方向隔開。
輻條21為張緊輻條，其使輪轂20和輪輞18互相連接在一起，如下文所述。在所示的實(shí)施例中，前自行車車輪12包括二十四根輻條21，所述輻條從輪轂20大致沿切向延伸到輪輞18。另外，在所示的實(shí)施例中，輻條21在等距隔開的圓周位置處聯(lián)接至輪輞18，如圖1中所示。當(dāng)然，通過閱讀公開內(nèi)容，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)清楚在不背離本發(fā)明的范圍的情況下，前自行車車輪12可以使用改進(jìn)型輪輞和/或輪轂以便適應(yīng)不同的輻條設(shè)置結(jié)構(gòu)。而且，通過閱讀公開內(nèi)容，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)清楚在需要和/或所需的情況下，前自行車車輪12可以使用改進(jìn)型輪輞和/或輪轂以便適應(yīng)更少或更多的輻條21。在任何情況下，在沿圓周方向隔開的設(shè)置結(jié)構(gòu)中，輻條21優(yōu)選地聯(lián)接至環(huán)形輪輞18。
現(xiàn)在參看圖2和3，輻條21優(yōu)選地為彼此相同的直輻條。各輻條21基本上包括帶螺紋的內(nèi)端部21a、直中心或中間部分21b以及外部帶頭端部分(outer headed end portion)21c。各輻條21的部分21a、21b和21c優(yōu)選地一體形成為單件的整體式構(gòu)件。輻條16的帶螺紋的內(nèi)端部21a聯(lián)接至輪轂20，而輻條21的外端部分21c通過適配器29與增強(qiáng)構(gòu)件24配合而聯(lián)接至輪輞18。輻條21優(yōu)選地為相對(duì)常規(guī)的線型輻條。因此，除了與本發(fā)明的輪轂20相關(guān)的內(nèi)容之外，本文中將不對(duì)輻條21進(jìn)行詳細(xì)地討論和/或示出。盡管使用與墊圈22接合的外部帶頭端部21c，但是本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)清楚外部帶頭端部21c可以是帶有附連于其上的輻條螺紋接頭的螺紋端部。在這種情況下，輻條附連開口30的直徑將會(huì)略微變大以便容放輻條螺紋接頭。
現(xiàn)在參看圖6，現(xiàn)在將對(duì)制造輪輞18的優(yōu)選的方法進(jìn)行討論。首先，利用常規(guī)型輪輞制造工藝來形成環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23。舉例來說，環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23可以通過擠壓一段具有截面形狀的鋁來構(gòu)造，其包括環(huán)形輪胎附連部分26、環(huán)形側(cè)壁部分27和28以及內(nèi)部環(huán)形壁部分29。接著，使環(huán)形側(cè)壁部分27和28以及內(nèi)部環(huán)形壁部分29變薄，以便降低環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的總重量。隨后，將鋁擠制的輪輞構(gòu)件切成適當(dāng)?shù)拈L度并且將其彎成圓形。隨后將鋁擠制的輪輞構(gòu)件的端部焊合。
一旦環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23形成有圖3和5所示的截面形狀，就在多個(gè)將會(huì)形成輻條附連開口30的離散的位置處將增強(qiáng)樹脂材料24施加于環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23上。在本實(shí)施例中，使用七個(gè)單獨(dú)的樹脂片25以便在繞著環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的多個(gè)離散的位置處形成增強(qiáng)樹脂材料24。
通過將熱收縮包裹材料50施加于樹脂片25之上而實(shí)現(xiàn)樹脂片25的施加。優(yōu)選地，熱收縮包裹材料50為繞著環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的整個(gè)周邊螺旋纏繞的帶，其中相鄰的圈之間略微重疊。隨后，將熱施加于熱收縮包裹材料50上，以便使得熱收縮包裹材料50將樹脂片25緊緊地壓靠著壁部分27、28和29。這樣對(duì)熱收縮包裹材料50施加熱還使得構(gòu)成樹脂片25的樹脂熔化，從而粘附于壁部分27、28和29上。
現(xiàn)在，將熱收縮包裹材料50去除以便露出增強(qiáng)樹脂材料24，所述增強(qiáng)樹脂材料24已經(jīng)在繞著環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的多個(gè)離散的位置處與環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23結(jié)合。接著，在各輻條附連開口30處，孔形成于增強(qiáng)樹脂材料24中。如所示，使用鉆孔機(jī)。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)清楚其它在增強(qiáng)樹脂材料24中形成與各輻條附連開口30相對(duì)應(yīng)的孔的方法。一旦在增強(qiáng)樹脂材料24中形成孔之后，輪輞18就準(zhǔn)備通過輻條21和輻條固定元件33而以上述方式附連于輪轂20上。
第二實(shí)施例現(xiàn)在參看圖7-10，示出了根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的改進(jìn)型前輪112的一部分。鑒于第一實(shí)施例與第二實(shí)施例之間的相似性，所以對(duì)于與第一實(shí)施例的零件相同的第二實(shí)施例的零件，將會(huì)給出與第一實(shí)施例的零件相同的附圖標(biāo)記。而且，為簡潔起見，可以省略對(duì)與第一實(shí)施例的零件相同的第二實(shí)施例的零件的描述。換句話說，除非另作說明，第二實(shí)施例的輪輞118的構(gòu)型與第一實(shí)施例的輪輞的構(gòu)型相同。而且，除非另作說明，第二實(shí)施例的輪輞118的制造方法與第一實(shí)施例的輪輞的制造方法相同。
基本上，第一、第二實(shí)施例之間的唯一區(qū)別在于將增強(qiáng)樹脂材料124應(yīng)用于環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23上。在本第二實(shí)施例中，將增強(qiáng)樹脂材料124施加于環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23上，以便覆蓋壁部分27、28和29的整個(gè)圓周段。因此，增強(qiáng)樹脂材料124繞著環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的整個(gè)圓周區(qū)域連續(xù)地延伸。增強(qiáng)樹脂材料124基本上具有置于內(nèi)部環(huán)形壁部分29上的環(huán)形中心部分124a和一對(duì)置于環(huán)形側(cè)壁部分27、28上的周邊部分124b、124c。中心部分124a的總體最大厚度介于約1毫米至約2毫米的范圍內(nèi)，而周邊部分124b、124c從中心部分124a逐漸變薄直至其外側(cè)邊緣的厚度約為0.5毫米。因此，增強(qiáng)樹脂材料124優(yōu)選地由多個(gè)樹脂片(其與樹脂片25相同但是更長與更寬以便完全覆蓋環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的壁部分27、28和29)形成。換句話說，增強(qiáng)樹脂材料124配置成多個(gè)粘附在一起的增強(qiáng)層，以便形成集成的單件式增強(qiáng)件，其中增強(qiáng)樹脂材料124的周邊部分124b和124c比增強(qiáng)樹脂材料124的圍繞輻條附連開口30的環(huán)形中心部份124a更薄。
在圖9和10中看得最為清楚，在這些樹脂片(類似于圖6所示的樹脂片)熔化在一起之后，增強(qiáng)樹脂材料124為連續(xù)的環(huán)形增強(qiáng)構(gòu)件，其被結(jié)合以便完全覆蓋由環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的壁部分27、28和29限定的整個(gè)圓周區(qū)域。優(yōu)選地，樹脂片為纖維增強(qiáng)型塑料板，其包括帶有一個(gè)或多個(gè)碳浸漬層的環(huán)氧樹脂(即與第一實(shí)施例的樹脂片相同)。
在制造改進(jìn)型前車輪112的過程中，增強(qiáng)樹脂材料124按照與以上討論與圖6所示相同的方式而形成并結(jié)合于環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23上。因此，熱收縮包裹材料50繞著多個(gè)增強(qiáng)層或樹脂片以及環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的整個(gè)圓周螺旋地纏繞，其中相鄰的圈之間略微重疊。因此，熱收縮包裹材料50將會(huì)保持增強(qiáng)層或樹脂片緊靠環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的壁部分27、28和29。接著，如第一實(shí)施例中，對(duì)熱收縮包裹材料50施加熱，以使熱收縮包裹材料50將增強(qiáng)層或樹脂片緊緊地壓靠在環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的壁部分27、28和29上。對(duì)熱收縮包裹材料50施加熱還使得構(gòu)成增強(qiáng)層或樹脂片的樹脂熔化，從而粘附于環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件23的壁部分27、28和29上。
通用術(shù)語的說明在理解本發(fā)明的范圍的過程中，在本文中使用時(shí)，術(shù)語“包括”及其派生詞為開放性術(shù)語，其對(duì)提出的所述的特征、元件、組件、群、整數(shù)和/或步驟進(jìn)行具體說明，但是并不排除存在其它未述及的特征、元件、組件、群、整數(shù)和/或步驟。前述內(nèi)容還適用于具有類似意義的詞，如術(shù)語“包含”“具有”及其派生詞。另外，當(dāng)以單數(shù)形式使用術(shù)語“零件”、“段”、“部分”、“構(gòu)件”或“元件”時(shí)，則可能具有單獨(dú)零件或多個(gè)零件的雙重意義。當(dāng)在本文中用于描述本發(fā)明時(shí)，下述方向性詞“向前、向后、上方、向下、垂直、水平、下方和橫向”以及其它類似的方向性詞是指相對(duì)于配備有本發(fā)明的自行車的那些方向而言。相應(yīng)地，這些術(shù)語在用于描述本發(fā)明時(shí)應(yīng)當(dāng)被理解成相對(duì)于在正常騎行位置使用的、配備有本發(fā)明的自行車而言。最后，本文中所用的程度副詞例如“基本上”、“大約”和“近似”等是指變動(dòng)的項(xiàng)具有合理的偏差量以便保證最終結(jié)果不會(huì)發(fā)生顯著改變。例如，如果該偏差不會(huì)否定其所改動(dòng)的詞的意思，這些詞應(yīng)當(dāng)被解釋為包括所改動(dòng)項(xiàng)的至少±5％的偏差。
盡管僅選擇了選定的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了示例說明，但通過閱讀本公開內(nèi)容，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，在不背離附屬權(quán)利要求中所限定的本發(fā)明的范圍的情況下，在此可以做出各種變動(dòng)和改型。例如，各種部件的尺寸、形狀、位置或取向可以根據(jù)需要和/或所需而變化。所示為直接連接或互相接觸的部件之間可以設(shè)置有中間結(jié)構(gòu)。一個(gè)元件的構(gòu)能可以通過兩個(gè)元件來執(zhí)行，反之亦然。一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)與功能可以在另一個(gè)實(shí)施例中被采用。并不需要所有的優(yōu)點(diǎn)都同時(shí)存在于特定的實(shí)施例中。每個(gè)單獨(dú)或與其它特征相結(jié)合的、相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)特有的特征也應(yīng)當(dāng)被理解為申請(qǐng)人對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步的具體描述，包括由這些特征所體現(xiàn)的結(jié)構(gòu)和/或功能性概念。因此，以上對(duì)根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的描述僅用于示例說明，而并非用于對(duì)如附屬權(quán)利要求及其等同內(nèi)容所限定的本發(fā)明進(jìn)行限制。
權(quán)利要求
1.一種自行車輪輞，包括環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件，包括適于使輪胎安裝于其上的環(huán)形輪胎附連部分；第一環(huán)形側(cè)壁部分；第二環(huán)形側(cè)壁部分；以及內(nèi)部環(huán)形壁部分，將所述第一、第二環(huán)形側(cè)壁部分連接起來，以及多個(gè)形成于該內(nèi)部環(huán)形壁部分中的輻條附連開口；以及至少一種增強(qiáng)樹脂材料，附連于所述環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件上，以便使得所述增強(qiáng)樹脂材料從第一環(huán)形側(cè)壁部分跨過內(nèi)部環(huán)形壁部分向第二環(huán)形側(cè)壁部分連續(xù)延伸，從而覆蓋著第一、第二環(huán)形側(cè)壁部分的外表面區(qū)域與繞著輻條附連開口的該內(nèi)部環(huán)形壁部分的外表面區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車輪輞，其中增強(qiáng)樹脂材料包括多個(gè)單獨(dú)的段，所述段繞著環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件沿圓周方向間隔開并與所述輻條附連開口相對(duì)應(yīng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行車輪輞，其中各單獨(dú)段的增強(qiáng)樹脂材料包括帶有一個(gè)或多個(gè)碳浸漬層的環(huán)氧樹脂。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的自行車輪輞，其中增強(qiáng)樹脂材料的各單獨(dú)段的總體最大厚度介于約1毫米至約2毫米的范圍內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車輪輞，其中增強(qiáng)樹脂材料由多個(gè)粘附在一起的增強(qiáng)層形成，以使增強(qiáng)樹脂材料的外周邊緣比增強(qiáng)樹脂材料的圍繞輻條附連開口的區(qū)域更薄。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自行車輪輞，其中所述增強(qiáng)樹脂材料包括多個(gè)繞著環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件沿圓周方向隔開的、與輻條附連開口相對(duì)應(yīng)的單獨(dú)段。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自行車輪輞，其中所述增強(qiáng)樹脂材料繞著環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件的整個(gè)圓周區(qū)域連續(xù)地延伸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自行車輪輞，其中所述增強(qiáng)樹脂材料繞著環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件的整個(gè)圓周區(qū)域連續(xù)地延伸。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自行車輪輞，其中增強(qiáng)樹脂材料包括帶有一個(gè)或多個(gè)碳浸漬層的環(huán)氧樹脂。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的自行車輪輞，其中增強(qiáng)樹脂材料的總體最大厚度介于約1毫米至約2毫米的范圍內(nèi)。
11.一種自行車輪輞，包括環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件，包括適于使輪胎安裝于其上的環(huán)形輪胎附連部分；第一環(huán)形側(cè)壁部分；第二環(huán)形側(cè)壁部分；以及內(nèi)部環(huán)形壁部分，將所述第一、第二環(huán)形側(cè)壁部分連接起來，以及多個(gè)形成于該內(nèi)部環(huán)形壁部分中的輻條附連開口；以及至少一種增強(qiáng)樹脂材料，附連于所述環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件上，以便覆蓋繞著輻條附連開口的該內(nèi)部環(huán)形壁部分的外表面區(qū)域，從而使得所述增強(qiáng)樹脂材料的外周邊緣比增強(qiáng)樹脂材料的圍繞所述輻條附連開口的區(qū)域更薄。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的自行車輪輞，其中所述增強(qiáng)樹脂材料包括多個(gè)繞著環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件沿圓周方向隔開的、與輻條附連開口相對(duì)應(yīng)的單獨(dú)段。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的自行車輪輞，其中各單獨(dú)段的增強(qiáng)樹脂材料包括帶有一個(gè)或多個(gè)碳浸漬層的環(huán)氧樹脂。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的自行車輪輞，其中增強(qiáng)樹脂材料的各單獨(dú)段的總體最大厚度介于約1毫米至約2毫米的范圍內(nèi)。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的自行車輪輞，其中增強(qiáng)樹脂材料繞著環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件的整個(gè)圓周區(qū)域連續(xù)地延伸。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的自行車輪輞，其中增強(qiáng)樹脂材料包括帶有一個(gè)或多個(gè)碳浸漬層的環(huán)氧樹脂。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的自行車輪輞，其中增強(qiáng)樹脂材料的總體最大厚度介于約1毫米至約2毫米的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種自行車輪輞設(shè)置有環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件和至少一種增強(qiáng)樹脂材料。環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件包括環(huán)形輪胎附連部分，適于使輪胎安裝于其上；第一環(huán)形側(cè)壁部分；第二環(huán)形側(cè)壁部分；以及內(nèi)部環(huán)形壁部分，將所述第一、第二環(huán)形側(cè)壁部分連接起來，以及多個(gè)形成于該內(nèi)部環(huán)形壁部分中的輻條附連開口。至少一種增強(qiáng)樹脂材料附連于所述環(huán)形金屬輪輞構(gòu)件上，以便使得所述增強(qiáng)樹脂材料從第一環(huán)形側(cè)壁部分跨過內(nèi)部環(huán)形壁部分向第二環(huán)形側(cè)壁部分連續(xù)延伸，從而覆蓋著第一、第二環(huán)形側(cè)壁部分的外表面區(qū)域與繞著輻條附連開口的該內(nèi)部環(huán)形壁部分的外部表面區(qū)域。
文檔編號(hào)B60B21/06GK101028784SQ20071008541
公開日2007年9月5日 申請(qǐng)日期2007年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年3月3日
發(fā)明者岡島伸平, 八重樫崇, 村岡勉 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野