专利名称：无张力辐条车轮的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种无张力辐条车轮，尤其涉及一种用于自行车的无张力辐条车轮。
无张力辐条车轮在本领域是已知的，这种无张力辐条车轮从许多制造商那里可以买到。在无张力辐条车轮中，轮辋由辐条从毂支撑，所述辐条大体上是刚性的并且承受压力和弯曲力。这与传统的辐条车轮不同，在传统的辐条车轮中，轮辋由许多辐条在张力作用下从毂支撑。每一辐条的网状拉伸将车轮拉成精确的圆形，绕毂为中心支撑所述轮辋。
无张力辐条车轮比起传统的有张力辐条车轮具有许多优点。无张力辐条车轮允许使用空气动力学形状的辐条和车轮设计，这种设计与传统的有张力辐条车轮相比向着毂具有更大的质量密度，从而减小移动车轮所需的力。进一步，无张力辐条车轮比传统的有张力辐条车轮更刚硬，由此改善了从骑车人到车轮的力的传输。
可是，无张力辐条车轮的生产相对昂贵。目前制造这种无张力辐条车轮的方法包括通过如铸造或锻造将车轮形成一个包括毂、辐条和轮辋的单一件。这种制造方法劳动强度大并要求精湛的工艺技术。此外，这种现有技术中的无张力辐条车轮通常包括昂贵材料如碳纤维或其它复合物的使用。因此，无张力辐条车轮比起传统的有张力辐条车轮具有较高的制造成本。
进一步，因为将整个车轮制造成一个单一件，所以不通过重新编制整个轮的生产工艺车轮的单个组件不能被改变。因此，改变这种车轮的设计(例如通过改变辐条的形状或轮辋的尺寸)是昂贵的。
此外，因为轮以一个单一件形成，所以难于生产这样的车轮，即，车轮的个别件如轮辋或辐条材料不同于车轮其它件的材料。
这样，就需要提供一种无张力辐条车轮，其能够以相对便宜的制造方法生产。进一步，需要提供这样一种无张力辐条车轮，其中在不需要重新设计整个车轮生产工艺的前提下可以改变车轮单个件的设计。最后，还需要提供这样一种无张力辐条车轮，即比较容易制造使用不同材料的车轮的各个零件。
本发明满足了上述这些需要以及其它的要求，其包括由单独形成的轮辋、毂和至少一个无张力辐条和连接轮缘组装的无张力辐条车轮。所述轮辋具有一个外周边和一个内周边，该外周边适合于接受轮胎和内周边面向毂。连接轮缘具有第一表面和第二表面，第一表面与轮辋的内周边相符合，第二表面与所述无张力辐条相啮合。所述无张力辐条车轮具有第一端和第二端，第一端与连接轮缘的第二表面啮合，第二端与毂的表面相符合。
所述无张力辐条车轮的各零件通过焊接连接在一起。在一个替换实施例中，连接轮缘通过铆钉连接到轮辋上，同时其余件通过焊接连接在一起。
图1是本发明无张力辐条车轮的侧视图，其具有的连接轮缘通过点焊方法连接到轮辋上；图2是部分剖开的图1所示无张力辐条车轮的正视图；图3A是图1所示无张力辐条车轮的分解侧视图；图3B是图3A所示连接轮缘的顶视图；图3C是图3A所示的反射镜架透视图；图4是本发明无张力辐条车轮的侧视图，其具有的连接轮缘通过铆接方法连接到轮辋上；
图5是部分剖开的图4所示无张力辐条车轮的正视图；图6A是图4所示无张力辐条车轮的分解侧视图；图6B是图6A所示连接轮缘的顶视图；图6C是图6A所示的连接轮缘垫圈的顶视图；图6D是图6A所示的反射镜架透视图；图6E是图6A所示的反射镜架垫圈的顶视图。
按照本发明，由单独形成的轮辋、毂和连接轮缘制造一个无张力辐条车轮。以这种方式制造的车轮比现有技术的以一个单一件形成(例如通过铸造或锻造)的无张力辐条车轮具有独特的优点。
如图1所示，本发明的无张力辐条车轮10包括毂12，通过辐条16和连接轮缘18连接到轮辋14。毂12、轮辋14、辐条16和连接轮缘18均单独形成。最好，无张力辐条车轮10的零件由金属制成，如钢或铝合金。
通常，毂12、轮辋14、辐条16和连接轮缘18具有相对简单的形状，易于通过通用的方法例如冲压、弯曲和切割制造。利用通用方法如焊接或铆接将这些单个零件连接起来而组装无张力辐条车轮10。
毂12具有通常的圆形外表面20并包含有一根轮轴22。毂12和轮轴22的设计和构造是通用的并且在现有技术中是公知的。当在自行车中使用时，毂12内的轮轴22的设计在前后轮之间可改变，以适应后轮上的链轮。
轮辋14具有一个内周边24和一个外周边26。外周边26被制成接受轮胎(未示)的形状并通常在横截面上呈带有卷边28的U-形，如现有技术中已知的那样。此外，轮辋14可具有一个孔29以容纳一个通用的内管杆阀(未示出)。
所述车轮包括一根或多根用来承受压缩力和弯曲力的无张力辐条16，不像传统的有张力辐条那样。在一个优选实施例中，辐条16是具有一个外壁直径和一个内壁直径的空金属管，并且如图3和图6所示绕毂12平衡设置。
辐条16具有端部30和32，它们分别与毂12和轮辋14连接。辐条16的端部30成形为与毂12的外表面20相符合，并通过焊接直接连接到毂12的外表面20。
辐条16的端部32通过连接轮缘18连接到轮辋14上。在一个优选实施例中，连接轮缘18具有一个基部34和一对突舌36，如图3和图6所示。基部34具有一个顶面38和一个底面40，所述的每一个面的面积大于辐条16在端部32的外壁直径区域。突舌36从顶面38通常垂直于基部34向外延伸。底面40被成形为与轮辋14的内周边24相符合。
连接轮缘18的基部34在突舌36的两侧延伸而形成耳状物42。连接轮缘18通过在耳状物42处点焊而连接到轮辋14的内表面24，如图1和图3所示。在一个替换实施例中，连接轮缘18可通过穿过耳状物42的铆钉44而连接到轮辋14的内周边24，如图4、5和6所示。耳状物42具有容纳铆钉44的孔46。
如图6A和6C所示，垫圈43被插入铆钉44和轮辋14的外周边26之间，以减小通过安装连接轮缘18而在轮辋14上产生的应力。在一个优选实施例中，垫圈43被成形为符合轮辋14的外周边26，并具有一对容纳铆钉44的孔45。孔45对应于连接轮缘18上的孔46。
辐条16通过连接轮缘18连接到轮辋14。突舌36略有弹性，并且其尺寸和间距稍大于辐条16在端部32的内壁直径，以有摩擦地和紧配合于辐条16的端部32处的内壁。通过将突舌36插入辐条16的端部32内而将辐条16连接到连接轮缘18，然后将端部32焊接到基部34的顶面38。由于辐条16通过连接轮缘18被连接到轮缘14，所以，当从毂的外周边到轮辋的内表面之间测量时，辐条16比毂12和轮缘14之间的径向距离短。
无张力辐条车轮10还可提供一个支撑在L型反射镜架50上的反射镜48，所述反射镜架50安装在轮辋14的内表面24上。反射镜架50包括第一支腿52和第二支腿54，它们一起形成一个大约成90度的角。第一支腿52的形状与轮辋14的内表面24相符合。第二支腿54提供有一个孔56，以便于使用一个螺钉、螺母和螺栓、铆钉或类似连接件，将反射镜48安装到反射镜架50上。
通过将第一支腿52焊接到内表面24而将反射镜架50安装到轮辋14上，以便第二支腿54向着毂12取向。在一个替换实施例中，如图6所示，通过铆接将第一支腿52连接到轮辋14的内表面24。第一支腿52具有一个容纳铆钉60的孔58。如图6A和6D所示，垫圈62被插在铆钉60和轮辋14的外周边26之间，以减小安装反射镜架50在轮辋14上产生的应力。
最好用化学溶液处理本发明无张力辐条车轮的内外表面，以去除油脂、油污和锈，以便为进行各种涂敷(例如防锈涂料、底漆、喷漆、印刷(printing)和其它的表面涂层)准备车轮表面。如图3B，6B，和6C所示，在连接轮缘18和垫圈43上分别提供有孔64和66。此外，如图2和图5所示，轮缘14的周边具有孔68，辐条16安装在其每一部位上。当组装车轮10，在连接轮缘18和垫圈43上的孔64和66与轮辋14上的孔68对齐，允许化学溶液流入中空辐条16的内部，并允许处理辐条16的内壁表面。
通过分别形成车轮零件，而不是整体形成车轮件，本发明的无张力辐条车轮可以使用相对便宜、通用的制造工艺和材料组装，这比作为一个整体形成的现有技术的无张力辐条车轮的制造需要较少的技术和较小的劳动强度。此外，由于毂、轮辋、辐条和连接轮缘单独制成，所以不需要像制造作为一个整体而成的现有技术无张力辐条车轮那样改变整个车轮的制造工艺，而是可以对这些件的设计进行个别修改。所以，一个车轮厂根据客户的要求可以混合和匹配或交换不同的辐条和轮辋。
应当清楚，在不超出本发明宗旨和范围的前提下，本领域技术人员可以对所描述的实施例进行修改和改进。这样，本发明并不限于这里所描述的具体形式，其保护范围由附加的权利要求书限定。
权利要求
1.一种车轮，包括一个轮辋、一个毂和至少一个无张力辐条，其中所述轮辋、毂和无张力辐条均分别制造；所述轮辋具有一个外周边和一个内周边，所述外周边远离所述毂，所述内周边面向所述毂；所述无张力辐条具有第一端和第二端，所述第一端连接到所述轮辋的内周边，所述第二端连接到所述毂。
2.如权利要求1所述的车轮，进一步包括一个连接轮缘，其中，所述连接轮缘具有第一表面和第二表面，所述第一表面连接到所述轮辋的内周边，所述第二表面与所述无张力辐条的第一端相接合；以及所述无张力辐条的第一端通过所述连接轮缘与轮辋的内周边连接。
3.如权利要求2所述的车轮，其中，所述连接轮缘通过焊接连接到所述轮辋的内周边。
4.如权利要求2所述的车轮，其中，所述连接轮缘通过铆接连接到所述轮辋的内周边。
5.如权利要求1所述的车轮，其中，所述无张力辐条是一个中空管，在所述第一端具有一个开口，并且所述连接轮缘通过所述无张力辐条第一端处的所述开口延伸。
6.如权利要求1所述的车轮，进一步包括一个连接到所述轮辋内周边的反射镜架。
7.一种自行车车轮，包括一个轮辋；一个毂；至少一个从所述毂向着所述轮辋但不是直到轮辋径向地延伸的一根辐条；以及每一根辐条的轮缘，所述轮缘在所述连接轮辋和至少一根辐条之间延伸和连接。
8.如权利要求7所述的自行车轮，其中，所述轮缘包括一个基部和一对从所述基部向外延伸的突舌，所述突舌之间隔开。
9.如权利要求8所述的自行车轮，其中，所述辐条具有一个限定一内径的内壁，并且所述突舌的间隔距离大于所述内径。
10.如权利要求7所述的自行车轮，其中，所述轮辋、毂和至少一根辐条是分别形成。
11.如权利要求7所述的自行车轮，进一步包括一个单独形成的连接到所述轮辋的反射镜架。
12.一种自行车车轮，包括一个轮辋；一个毂；至少一个具有内壁和第一和第二端的中空辐条，所述辐条在所述第二端连接到所述毂，并且向着所述轮辋径向地延伸，所述第一端与所述轮辋间隔开；以及每一根辐条的轮缘，所述轮缘在辐条的第一端带摩擦地与所述辐条的内壁相配合，所述轮缘还连接到所述轮辋。
13.如权利要求12所述的自行车轮，其中，所述轮辋、毂、辐条和轮缘是分别形成，并且所述辐条永久地连接到所述毂，所述轮缘永久地连接到所述轮辋。
14.如权利要求12所述的自行车轮，进一步包括一个单独形成的连接到所述轮辋的反射镜架。
全文摘要
本发明涉及一种无张力辐条车轮,其由单独形成的毂、轮辋和至少一根无张力辐条和连接轮缘组装而成。所述的至少一根无张力辐条通过连接轮缘连接到轮辋上。以这种方式构成的车轮允许相对容易并便宜地制造,通过互换组件可生产多种车轮。
文档编号B60B1/04GK1350936SQ0110412
公开日2002年5月29日 申请日期2001年2月21日 优先权日2000年10月27日
发明者汤伟立 申请人:迪纳克拉夫特工业有限公司