[发明专利]用于自行车轮的轮圈及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于自行车轮的轮圈以及制造该轮圈的方法。

背景技术

常规地，自行车轮的轮圈为环形并且具有一个U形的径向截面，其具有两个大体上垂直于车轮旋转轴线的侧部和一个连接侧部并且朝向车轮旋转轴线的桥部。对于具有辐条的车轮，辐条通常固定于轮圈的桥部。

为了制造自行车轮的轮圈，已知通过挤出或拉伸金属合金例如铝合金制造线型材，随后弯曲该型材以赋予其环形。然后，轮圈的端部被连接，例如通过焊接。

为了优化骑行者的表现，获得一个轻轮圈是有利的，并且同时保持足以避免损坏的硬度和强度。

挤出程序规定有最小壁厚，这是因为，当厚度减小以及合金性能和拉伸速度提高时，流动应力显著地提高了。因此，对于那些一般用于制造轮圈的合金来说，很难将厚度减到0.85mm以下，因为拉伸模有快速断裂的危险。

另外，型材的弯曲会诱发大的塑性变形，特别在离截面重心远的区域。这些大的塑性变形诱发材料晶粒错位，这会引发一种称为“橘皮(peau d’orange)”的表面状况，通常被认为很不雅观。

另外，相当薄的侧壁在弯曲时在过高的压缩变形下也会形成型材的壁的局部挠曲。

为了解决这些缺点，文献FR-A-2 727 355提出通过挤出一种线型材制造轮圈，该线型材的厚度足以使得挤出不产生材料缺陷。随后，型材被弯曲并且其厚度使得其不变质且不受压弯折。为了减轻轮圈的重量，它随后浸入一个腐蚀性化学浴中，该化学浴腐蚀材料并使其厚度减小。该制造方法实施起来较困难，并且表面的状况的确变得均匀但十分粗糙。

相似地，文献US-A-6 961 999提出了挤出和弯曲足够厚的型材以不 产生制造缺陷。轮圈的侧部随后被加工以减小其厚度并减轻轮圈的重量。文献EP-A-0 579 525同样提出在挤出和弯曲型材后加工轮圈的侧部。轮圈的重量的减轻不是最理想的，因为轮圈的桥部保持了最初的厚度。

另外，已知文献EP-A-1 084 868和EP-A-1 491 362在弯曲型材后，同时在轮圈的桥部和侧部处并且仅在轮圈圆周的特定部分上加工型材。因为需要使用五轴机床，该加工耗时相对较长并且实施较复杂。当想要制造具有不同几何参数——例如涉及辐条的数量、辐条钩挂区域的位置或轮圈的厚度——的多个轮圈时，所有这些步骤都需要改变制造参数，特别是材料切削加工和/或化学加工。因此，这带来了额外的开发成本并且使得制造过程不能标准化。

另外，已知的自行车轮——设计用于与垫块制动系统(système de freinage à patin)一起使用——不能使用户检查出垫块的磨损。如果自行车使用磨损的垫块，则不能有效制动，这可能是危险的，并且安装垫块的支持件有自身损坏并且损坏轮圈的风险。

发明内容

本发明正是为了解决这些缺点，提供一种用于结合了垫块制动系统的自行车轮的轮圈、以及一种制造这样的轮圈的方法，使得用户在使用自行车时可检查出制动垫块的磨损。

轮圈的使用寿命通常受到辐条钩挂区域的裂缝出现的限制。一旦裂缝出现，它们就会在拉伸方向上快速蔓延，从而诱发桥部的快速断裂。该已知的疲劳现象一方面归因于辐条在车轮的每圈转动中所承受的多循环次数的负载，另一方面又由于表面的小缺陷而加速，这些小缺陷通常是在拉伸操作中由金属在拉伸模中的摩擦所诱发的纵向条痕。因此，本发明的又一个目的是优化轮圈的耐疲劳性，并且同时局部加强辐条的钩挂，但也同时改变表面的状况以消除或延迟疲劳裂缝的引发。

为此，本发明提供一种用于自行车轮的轮圈，以及一种车轮，该轮圈在径向剖面上具有U形，该U形有两个侧部以及一个桥部，该桥部连接所述侧部并且位于车轮旋转轴线的对面(situé en regard d’un axe de rotation de la roue)。侧部各自限定一个平的制动表面，设计用于与制动垫块配合，并且特征在于，至少一个制动表面的径向测量的高度在 轮圈圆周上不是恒定的，并且具有至少一个高度变化。制动表面的高度变化产生所述制动表面的小的额外部分。该朝向轮圈内部径向延伸的额外部分被称为“磨损指示(témoin d’usure)”。

优选地，在每个制动表面上，于每个辐条连接区域处均具有一个磨损指示。

借助于本发明，当垫块未磨损时，由垫块摩擦产生的声音在整个制动过程中是连续的。相反，当垫块已被磨损时，由摩擦产生的声音在垫块于具有高度变化的每个制动表面区域处摩擦时发生改变。这样的声音差别使得用户在制动时可以获知垫块是否被磨损。