[发明专利]用于自行车车轮的轮辋、轮辋部件和轮辋组件及其制造方法

说明书

公开了用于自行车车轮的轮辋组件。该轮辋组件包括：轮辋，轮辋构造成在轮辋的外表面中接纳轮辋部件；以及轮辋部件，该轮辋部件位于轮辋的外表面中，其中，轮辋部件形成轮辋的外表面的一部分，以及其中，与轮辋相比，轮辋部件具有较低的密度。还公开了轮辋、可插入的轮辋部件以及制造这种轮辋组件的方法。

技术领域

本发明涉及用于自行车车轮的轮辋和轮辋组件以及相关的制造方法。本发明还涉及用于自行车的车轮。

背景技术

常规的自行车车轮包括轮辋、轮毂和多个辐条，其中，辐条将轮毂连接至轮辋。使用开口胎构型、管胎构型或真空胎构型将自行车轮胎安装至轮辋。车轮在轮毂处安装至自行车框架。

车轮轮辋技术的最新焦点涉及空气动力学效率，其中，轮辋的形状影响轮辋表面上方的空气流动。更具体地，焦点已经指向轮辋与所安装轮胎的组合，并且正在努力减小由轮辋与轮胎的组合引起的气动阻力，从而允许骑行者保持较高的速度。

图1是用于自行车车轮的常规轮辋的示意性截面图。轮辋1被示出为具有使用开口胎构型安装在该轮辋1上的轮胎200。轮辋1包括：相对的第一侧壁3和第二侧壁5；轮胎安装部分10和辐条附接部分7。辐条附接部分7包括多个贯通孔(未示出)，使得辐条可以附接至轮辋。辐条附接部分7位于轮辋的径向内部部分，并且轮胎安装部分位于轮辋的径向外部部分。介于相对的第一侧壁与第二侧壁之间的空间通常是中空的。

轮胎安装部分10包括围绕轮辋的外周向延伸的相对的第一壁部段11和第二壁部段12。第一壁部段和第二壁部段形成轮辋的第一侧壁和第二侧壁的一部分。第一壁部段11和第二壁部段12各自包括面向内的钩状部11a、12a，所述钩状部11a、12a构造成对开口胎式轮胎200(或真空胎式轮胎)的轮胎胎圈201进行保持。

在已安装的开口胎式轮胎200内安置有内胎210，并且使用空气对该内胎210进行充气以将轮胎充气至所需压力。在安装轮胎并对轮胎充气时，轮胎的标称宽度由图1中的尺寸T表示。

公路自行车轮胎的滚动阻力测试表明，在开阔的道路上在非理想的“真实世界”条件下使用较宽的轮胎(即较大的“T”)时，该轮胎通常具有较低的滚动阻力。用于这种“较宽”的轮胎的典型轮胎宽度值可以介于25mm与40mm之间。这种较宽的轮胎对于骑行者而言通常还更舒适。相比于更传统的轮胎宽度为19mm至23mm的公路自行车，对于公路自行车而言使用较宽的轮胎是相对较新的趋势。

然而，当将这种较宽的轮胎安装至自行车轮辋时(如图1中所示)，轮胎趋向于相对于轮辋的外部宽度(以W表示)向外延伸(“凸出”)。所安装的轮胎采用的这种“灯泡”形状会引起空气动力学和操纵问题。首先，由于轮胎的宽度T实质上大于轮辋的外部宽度W，因此这导致空气阻力的增加，空气阻力的增加使通过使用较宽的轮胎而获得的对滚动阻力的任何改进被否定。其次，轮胎相对于轮辋的“凸出”可能在使用期间、特别是在转弯期间引起轮胎的侧向运动，从而导致不利的操纵性能。

为了克服这些问题，自行车轮辋制造商已经开始制造“较宽”的轮辋，其中，响应于更常用的较宽的轮胎宽度T，外轮辋宽度W增大。然而，在制造轮辋时必须考虑到的进一步的考虑因素是轮辋的内部宽度(“I”)，轮辋的内部宽度是轮胎安装部分10的第一壁部段11与第二壁部段12之间的距离。

轮辋的内部宽度在安装时通过将轮胎胎圈“挤压”在一起而限定轮胎形状。因此，通常，为了获得经充气的轮胎的宽度T不从轮辋大致向外凸出的期望情形(对于空气动力学效率的期望情形是所安装轮胎的宽度大致等于或小于轮辋的外部宽度)，相比于常规的轮辋形状，期望的是增加轮辋的外部宽度W与内部宽度I之间的差。

然而，这必然需要轮辋的较厚的壁部段，特别是在轮辋的轮胎安装部分中需要较厚的壁部段。在制造轮辋时，较厚的壁部段需要使用增加的材料量，从而导致轮辋较重。由于最终自行车车轮的旋转运动的惯性的增加，因此轮辋较重是特别不期望的，这可能导致加速缓慢和性能下降。

发明内容