[发明专利]自行车辐条轮轮圈、适于制造它的方法和相关辐条轮

说明书

技术领域

本发明涉及用于自行车辐条轮的轮圈、适于制造它的方法以及包括这种轮圈的自行车辐条轮。

背景技术

众所周知，自行车辐条轮由外围的轮周或轮圈、中心轮毂和多个将所述轮毂连接至所述轮圈的辐条连接区域的辐条形成。传统的轮圈具有径向截面，该径向截面相对于中间平面是对称的，在所述辐条连接区域中也是对称的。所述辐条在一侧连接至所述轮圈并且在另一侧连接至所述轮毂的端部限定了辐条本身相对于所述中间平面倾斜一角度的布置，该角度表示为车轮的外倾角。

在上述传统的轮圈中，当辐条到轮毂的连接点是从所述中间平面等距布置时，将轮圈连接至轮毂第一端的辐条的第一族，和将轮圈连接至所述轮毂另一端的辐条的第二族，可以相对于所述中间平面对称地布置，并因此具有相同的外倾角。

车轮的力和刚度的传递的量和效率取决于所述外倾角的尺寸和两辐条族之间的外倾角之间的平衡。较大的外倾角和较好的两辐条族之间的外倾角的平衡(如果完全平衡更好)意味着更高效且刚性的车轮被制成。

由于安装在所述轮毂上的元件的存在，例如与自行车后轮毂轴向联接的链轮支承体、或与车轮盘式制动系统相关的元件(通常在越野自行车(山地自行车)中)的存在，有时需要向车轮的中间平面靠近的位置、也就是向较低结构效率的位置移动第一族辐条的连接点。此外，所述安装在轮毂上的元件导致不对称，所述不对称在所述两族的辐条的布置中相当明显。第一族辐条的辐条连接点向所述车轮中间平面的偏移实际上导致对应辐条族外倾角的减少和关于相对于所述中间平面布置在另一侧的另一辐条族的的曲度不平衡。这将导致车轮的横向的刚度损失和作用在所述辐条上的高拉紧力。所述在辐条上增加的张力增加了车轮元件(辐条和轮圈)承受的应力，这就增加了疲劳断裂的可能性。

为了较好地平衡所述外倾角，在美国专利5,228，756中描述的轮圈具有不对称的径向截面，并且至轮圈的辐条、辐条的第一族辐条和第二族辐条的连接点相对于所述轮圈的中间平面向相同侧偏移。

如果在一方面这一文献的轮圈改善了外倾角的平衡，另一方面它们导致轮圈沿整个圆周的径向截面不对称，不对称在操作期间从车轮刚度的观点来看导致不对称的状态。由于所述不对称的轮圈，而且，当脚蹬时骑车人传递的力在车轮部件(轮圈、轮毂、辐条接头等等)上不对称地分布使得它们的尺寸更关键，且要求它们的尺寸过大以便能在最大临界状态满足保持的要求。

轮圈的刚度对所谓的“菊花效应”特别重要，“菊花效应”存在于当所述辐条被拉紧以形成车轮时，车轮在所述辐条或辐条组接近的空间，会发生直径局部减少的轮圈变形。在没有辐条或辐条组的部分，称为次辐条区域，这样的直径减少很少发生，或根本不发生，或甚至发生直径增大。结果就是可以看到车轮在所述次辐条区域中径向“膨胀”。在这样的次辐条区域中，没有辐条保持的所述轮圈必须具有它自己的满足车轮刚度必须的特征，以便不会过度变形。

上述的菊花效应对具有辐条组的辐条来说更加突出，因为存在辐条张力的集中且所述次辐条区域的长度增加。

为了抵消所述菊花效应，EP1 316 442 B2提出了一种轮圈，这种轮圈在所述辐条连接区域中具有的初始直径比在所述次辐条区域中的大，这样的轮圈安装于车轮上时就具有较少的菊花效应。

发明内容 

本发明的目的是提供一种用于自行车车轮的轮圈，其允许至少部分地避免现有技术中所述轮圈的上述缺陷中的一个或多个。

本发明的目的还在于提供一种用于制造自行车车轮的轮圈的方法，该方法特别允许获得这样的轮圈。

在本发明的第一方面中，本发明涉及用于自行车辐条轮的轮圈，包括两相对的侧壁，其特征在于具有所述侧壁的径向截面的变化。通过相对于中间平面的对称性/不对称性的变化和/或径向长度的变化，其有可能以平衡、外倾角和/或强度的形式改善所述轮圈的性能。

在本说明书和所附的权利要求中，表达“相对的侧壁”不应当看作是仅限于相对于中间平面对称的侧壁。

通常，所述轮圈还包括下面桥接部分，和可能的上面桥接部分，所述上面桥接部分在所述两相对侧壁之间延伸。

优选地，除辐条连接孔和可能的用于接头通道的开口之外，所述径向截面具有沿所述圆周的恒定面积。由于径向截面的恒定面积，本发明轮圈的重量沿其圆周均匀分布。

优选地，所述径向截面沿所述圆周逐渐地变化，即没有截面的突然变化，截面的突然变化会产生弱点且会形成裂纹。