[发明专利]带有具有补偿波动的翼的轮圈和自行车车轮

说明书

技术领域

本发明涉及用于自行车轮的轮圈，涉及包括这种轮圈的车轮，且涉及用于制作这种轮圈和这种车轮的过程。

背景技术

在普遍的使用中，术语轮圈一般用于指不带轮胎的车轮(自行车或者其他的)。然而，在下面的说明中，术语轮圈的意思更精确地表示轮胎所配合到的自行车车轮的外围部分。因此，正常地，车轮包括通过多个辐条或臂连接到毂的轮圈。

自行车轮圈的横截面的典型构造是U形或倒A形。在U形轮圈中，存在着两个侧壁和径向内周壁，还被称为“下桥接件”或甚至简称为“桥接件”(在没有其他桥接件的情况下)。另一方面，在倒A形轮圈中，存在着“下桥接件”和“上桥接件”两者；更具体而言，存在着由上桥接件(径向方向向外)、由两个侧壁和由下桥接件(径向方向向内)限定的腔室所形成的轮圈的横截面的径向内部。

轮圈的侧壁径向地向外延伸，在U形轮圈的情况下延伸超出下桥接件，而在倒A形轮圈的情况下延伸超出上桥接件，从而限定用于配合轮胎的周翼。周翼具有相对于轮圈的中平面大致平行(并且大致彼此平行)的外环形表面形式的外侧面。在该外侧面上通常形成有制动滚道，这些制动滚道提供制动表面，两个制动块在这些制动表面上闭合。

由金属特别是铝制作轮圈涉及：挤压出具有与期望用于最终轮圈的截面大致相同的截面的轮廓；切削该轮廓的毛坯，对该毛坯进行砑光以获得圆形元件；以及最后例如通过嵌入胶粘到腔室的内壁上的接头、或者通过嵌入胶粘或以任何方式固定在轮圈的腔室内的一个或多个接头进行焊接、或者通过销或类似物来端对端接缝。然后将圆形元件穿孔，以制作用于在预定的辐条连接区域中安装辐条的孔，这些辐条连接区域与中间区域彼此周向交替；还对翼的外侧面执行机加工(车削)，以形成具有彼此平行的制动表面的制动滚道，制动滚道因此在轮圈的整个周边上分开恒定的距离。

应该注意的是，辐条连接区域一般而言是指在轮圈上周向延伸的部分，其中紧固有单个辐条或者靠近在一起的分组辐条组。

然后，将辐条连接到轮圈孔和中心毂，然后拧紧辐条，从而制成车轮。

最后，安装轮胎和内胎(如果设置的话)，然后，根据期望的压力(正常地在6到10atm之间)进行充气。

在由复合材料制成的轮圈中，在轮圈自身的模制步骤期间获得具有平行制动表面的制动滚道。与由金属材料制成的轮圈不同，由于它们从开始就已经是环形的，因此由复合材料制成的轮圈没有接缝。

已经发现的是，在实践中，使用上述轮圈的已知车轮具有如下缺陷：在轮胎膨胀时，用于配合轮胎的周翼在轮胎的压力作用下向外变形；这样的结果是，存在翼的张开效应，该张开效应导致翼之间的距离和因此制动滚道之间的距离都沿着整个周边增大，并且最重要地导致翼平行度的损失和因此制动滚道的平行度的损失，当制动块停止在制动滚道上时，减小了制动块的制动效率，并且对于无内胎轮胎的车轮产生了空气密封的问题。这种张开效应分别在用于U形轮圈和倒A形轮圈的图1a和1b中和在图2a和2b中示出。在图1a和2a中，安装在轮圈上的轮胎被放气，而在图1b和2b中，轮胎被充气。

还已经发现的是，在实践中，使用上述轮圈的已知车轮具有如下缺陷：翼之间的距离沿着车轮的周边不是恒定的(波动效应)，具有在制动期间由推压在翼上的制动块引起的振动和噪声的问题，并且具有对于无内胎轮胎的车轮的空气密封的问题。

在车轮的装配期间，在轮圈上诱发了在翼之间和由此在制动滚道之间的距离的波动。波动的程度取决于所使用的材料的类型且取决于轮圈的截面的几何形状的类型(侧壁的形状、长度等)。

由于因辐条被拧紧而引起的在辐条连接区域朝着轮圈的中心取向的牵引力致使翼之间的距离变化，因而致使制动滚道之间的距离变化，因此，当辐条被拧紧的时候，在辐条集合在一起的轮圈内，分布在车轮的整个周边上的第一种类型的波动达到特别明显的程度。

在具有U形构造的轮圈的情况下(图8a-8c是示意图，其中这些视图表示从外侧沿着轮圈毛坯的延伸部分观察到的轮圈毛坯)，桥接件被辐条大致朝着轮圈的中心拉动，并且翼彼此相向移动；因此，在辐条连接区域内翼之间的距离最终小于在中间区域内翼之间的距离(图8b)。当轮胎被安装在车轮上并且被充气时，由于翼被轮胎的压力沿着轮圈的整个周边侧向向外推动，因此，翼还经历上述的张开效应；并且因此翼移动分开(图8c)。除了张开效应外，辐条连接区域的分布式波动效应因此再次在轮胎充气的车轮上出现。