轮圈、车轮以及单车的制作方法

本公开的实施例涉及车辆设备技术，尤其涉及一种轮圈、车轮以及单车。

背景技术：

车轮是单车不可缺少的一部分，通过在地面上旋转与滚动以使单车快速前进，进而驱动单车行驶到目的地。

常见的，车轮包括轮圈和轮胎，轮圈包括轮毂、轮辋和轮辐，轮辐的里端与轮毂连接，轮辐的外端与轮辋连接。其中，轮辋沿其直径方向的截面大致为u形，轮胎的一部分容纳在轮辋的u形槽内并与u形槽的槽壁过盈配合。

在实现本实用新型的过程中，发明人发现传统技术中至少存在如下问题：u形轮辋的侧壁容易发生变形，从而导致轮胎的拆卸困难，而且即使将轮胎安装到了轮辋的u形槽内，二者也存在不贴合的问题，导致轮胎容易从轮辋内脱落。

技术实现要素：

本公开的实施例提供一种轮圈、车轮以及单车，用以解决轮胎的拆卸困难以及轮胎容易从轮辋内脱落的问题。

一方面，本公开的实施例提供一种轮圈，包括：轮辋、轮毂以及连接所述轮辋和所述轮毂的轮辐；所述轮辋包括连接部和嵌合部，所述连接部为绕所述轮圈的轴线旋转形成的旋转体，并且所述连接部的内表面与所述轮辐的外端固定，所述嵌合部用于与塑料实心轮胎的内表面所形成的嵌合孔卡接配合；所述嵌合部包括第一段和第二段，所述第一段自环形连接部的外表面沿所述轮圈的半径方向往外延伸，所述第二段安装于所述第一段并倾斜于所述第一段。

另一方面，本公开的实施例提供一种轮圈，包括：轮辋、轮毂以及连接所述轮辋和所述轮毂的轮辐；所述轮辋的外表面沿所述轮圈的径向方向形成有往外延伸的嵌合部，所述嵌合部用于嵌装于塑料实心轮胎的嵌合孔内、并与所述嵌合孔紧固连接在一起。

又一方面，本公开的实施例提供一种车轮，包括：塑料实心轮胎以及本公开的实施例提供的轮圈。

再一方面，本公开的实施例提供一种单车，包括：车架、车把以及本公开的实施例提供的车轮。

本公开的实施例提供的轮圈、车轮及单车，其中，该轮圈包括外表面设置有嵌合部的轮辋，嵌合部与塑料实心轮胎的内表面的嵌合孔卡接配合；嵌合部包括第一段和第二段，第一段自环形连接部的外表面沿轮圈的半径方向往外延伸，第二段安装于第一段并倾斜于第一段。通过在连接部的外表面设置与轮胎卡接的嵌合部，轮胎嵌装在轮辋的嵌合部外，起到保护嵌合部的作用，进而有利于降低嵌合部发生变形的风险从而有利于避免轮胎拆卸困难或后续换胎困难。同时，嵌装在一起的嵌合部与嵌合孔可以完全贴合，进而有利于避免轮胎从轮辋内脱落。

本公开的各种可行实施例及其技术优势将在下文详述。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1为相关技术中车轮部分结构的剖面图；

图2为本公开实施例中单车的整体示意图；

图3为本公开实施例中车轮的结构示意图；

图4为本公开实施例中车轮的结构剖视图；

图5为本公开实施例中轮圈的结构示意图；

图6为本公开实施例中轮圈的结构剖视图；

图7为图5中a处的局部放大图。

附图标记：

100：单车；

1：车架；

2：车轮；21：轮胎；22：轮圈；221：轮毂；222：轮辐；223：轮辋；2231：连接部；2232：第一段；2233：第二段；224：第一加强筋；23：肋板；231：第二加强筋；

3：车把；

4：脚踏装置。

通过上述附图，已示出本公开明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

图1为相关技术中车轮部分结构的剖面图。如图1所示，相关技术中，轮圈包括轮毂、轮辋223以及轮辐，轮辐的两端分别与轮毂和轮辋223连接。其中，轮辋223的截面呈u形，轮胎21的一部分容纳在轮辋223的u形槽内并与u形槽的槽壁过盈配合。

轮胎安装到u形槽内，u形槽的槽壁位于轮胎的外侧。车轮行驶时，若轮圈沿其轴线方向受到冲击力时，位于轮胎外侧的槽壁容易弯折进而挤压轮胎，此时u形槽发生变形，从而导致轮胎21拆卸困难、后续换胎困难。

由于轮胎21与轮辋223过盈配合，且轮胎21通常为橡胶轮胎，橡胶轮胎具有良好的弹性，安装到轮辋223上的橡胶轮胎会向外膨胀，进而对u形槽的槽壁与轮胎21接触的一侧施加作用力，u形槽的槽壁因两侧受力不均而容易发生变形，使得轮胎21容易从轮辋223内脱落。

另外，如图1所示，轮胎21的截面通常呈圆形或者椭圆形，也即轮胎21与轮辋223连接的部分为弧形。轮胎21安装在轮辋223的u形槽内时，轮胎21的弧形部分与u形槽的槽壁过盈配合，u形槽的槽底与轮胎21的弧形部分之间具有间隙，使得轮胎21与轮辋223之间存在不贴合的问题，导致轮胎21容易从轮辋223内脱落。

有鉴于此，本公开的实施例提供了一种轮圈，该轮圈包括外表面设置有嵌合部的轮辋，嵌合部与轮胎的嵌合孔嵌合在一起，例如，可以是卡合连接、过盈配合抑或二者兼备，从而实现轮胎与轮辋的紧固连接。通过这种方式在轮辋上装配轮胎，轮辋的嵌合部的大部分被轮胎包裹，可以减少其发生变形的可能，继而避免轮胎从轮辋脱落、或者避免轮辋变形过大而使得二者拆装困难。

下面以具体地实施例对本公开的实施例的技术方案以及本申请的技术方案如何解决上述技术问题进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本公开的实施例的实施例进行描述。

需要理解的是，术语“中心”、“宽度”、“厚度”、“轴向”、“径向”、“里”、“外”、“半径方向”、“直径方向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本公开的实施例的限制。

图2为本公开实施例中单车的整体示意图。如图2所示，本公开的实施例提供了一种单车100，该单车100应当作广义理解，也即可以理解为电动单车，也可以理解为人力脚踏车。或者，该单车100还可以为共享单车，以为用户提供单车100共享服务，使得用户出行便利。

具体的，单车100包括车架1、车把3、车轮2以及驱动装置。其中，车架1与车把3、车轮2以及驱动装置均具有连接关系，以为车把3、车轮2和驱动装置提供支撑；车把3可转动的安装在车架1上，供用户握持，且用户还可以通过操纵车把3转动来驱使车轮2转动，以改变单车100的行驶方向；车轮2与驱动装置传动连接，驱动装置为车轮2提供动力，以使车轮2在地面上旋转与滚动，进而使得单车100快速行驶到目的地。

可以理解的是，当单车100为电动单车时，驱动装置可以为电机；当单车100为人力脚踏车，驱动装置可以为脚踏装置4。车轮2作为单车100不可缺少的一部分，可以设置有两个、三个、四个等，只要多个车轮2能够在脚踏装置4或者电机的驱动下同步转动即可。为了描述更加简便，下面各实施例仅以两个车轮2为例进行说明，但这不应视为是对保护范围的具体限制。如图2所示，车轮2包括前车轮和后车轮，前车轮和后车轮沿着单车100行驶的方向间隔的设置。

图3为本公开实施例中车轮的结构示意图；图4为本公开实施例中车轮的结构剖视图。如图3和图4所示，车轮2包括轮圈22和轮胎21，其中，轮圈22包括轮毂221、轮辋223和轮辐222，轮辐222的里端与轮毂221连接，轮辐222的外端与轮辋223连接。

具体来说，轮毂221为中空结构，其中心的空腔用于安装轮轴，从而使得车轮2可以绕轮轴转动。在具体实现时，轮轴可以通过安装有轴承的花鼓安装于轮毂221的空腔内，或者，轮轴也可以通过轴承直接安装于轮毂221的空腔内。

轮辐222为杆状结构或者板状结构，用于连接轮毂221与轮辋223。其中，轮辐222可以为多个，且多个轮辐222环绕轮圈22的轴线均匀分布，进而提高了轮毂221与轮辋223连接的稳定性。轮辐222可以与轮毂221和/或轮辋223采用一体加工工艺形成为一体结构。例如，图3示出了轮辐222、轮毂221和轮辋223为一体成型工艺制成的一体结构。

轮辋223包括连接部2231，连接部2231为绕轮圈22的轴线旋转形成的旋转体，也即连接部2231为环状结构，环形的连接部2231的内表面与轮辐222的外端固定。

可选的，轮胎21为塑料实心轮胎。需要指出的是，本实施例的塑料实心轮胎是指该轮胎21由塑料材质制成，并且其大部分是实心的，但其内部需要具有用于与下述轮辋223上的嵌合部相配合的嵌合孔。此外，上述塑料实心轮胎也不排除在其内部设有若干用于减震的气囊。应当理解，塑料实心轮胎的重量较轻，对于具有两个车轮2的单车100而言，单车100的重量可以随之降低，进而便于用户推动单车100或者在遇到台阶时抬起单车100，使用起来更轻便，用户的体验更佳。

轮圈22也可以采用轻质材料通过一体成型工艺制成。如此设置，一方面，可以降低车轮2的整体重量，进而降低单车100的重量，便于用户推动单车100或者在遇到台阶时抬起单车100，改善了用户体验；另一方面，还可以提高加工效率，省去了各部件之间的装配工序；再一方面，由于轮圈22为一体式轮圈，在不提高成本的前提下，还可以提高轮圈22的强度。简言之，采用轻质材料通过一体成型工艺制成一体式轮圈，在降低轮圈22的重量的同时，还可以提高轮圈22的强度。

示意性地，轮圈22可以由碳钎维材料制成，也可以由聚丙烯、聚氯乙烯或者聚苯乙烯等发泡材质制成。当然，在本公开的一些实施例中，轮圈22可以采用注塑工艺进行制造。通过注塑工艺制作轮圈22，有利于降低轮圈22的生产成本，进而有利于降低单车100的制造成本。

图5为本公开实施例中轮圈的结构示意图；图6为本公开实施例中轮圈的结构剖视图。结合图2至图6，本公开的实施例中轮辋223还包括嵌合部，塑料实心轮胎的内表面上形成有嵌合孔，嵌合部嵌装于该嵌合孔内。需要指出的是，嵌合部和嵌合孔之间可以完全是通过卡合连接紧固在一起的，也可以是仅仅通过过盈配合紧固在一起的，或者，二者也可以既卡合连接又过盈配合，也即是说，二者既具有卡紧作用又具有过盈配合的作用。

可选地，在一些示例中，嵌合部沿轮圈22的轴向方向轴线方向的截面为倒锥形、倒梯形、t字形或者7字形，相应的，嵌合孔的形状与嵌合部相配。

图4至图6所示的示例中，嵌合部包括第一段2232和第二段2233，第一段2232自环形连接部2231的外表面沿轮圈22的半径方向往外延伸，第二段2233安装于第一段2232并倾斜于第一段2232。这里，也可以理解为，第一段2232由连接部2231的外表面往外延伸并垂直于连接部2231，第二段2233与第一段2232连接，且第二段2233与第一段2232之间具有预设夹角。

相应的，轮胎21的嵌合孔包括第一嵌入孔和第二嵌入孔，第一嵌入孔与第一段2232卡接配合，第二嵌入孔与第二段2233卡接配合。

由此，相较于u形轮辋，轮胎21安装在轮辋223上后，轮辋223的嵌合部嵌入到轮胎21的嵌合孔内，轮胎21可以保护嵌合部，使其免受外力的冲击，从而该嵌合部也就不易发生变形，进而有利于避免因轮辋223发生变形而导致的轮胎21拆卸困难或换胎困难。

需要指出的是，嵌合部和嵌合孔的结构尤其适用于轮圈22为轻质材料制成的一体式轮圈(例如塑料轮圈)。具体来说，相关技术中，轮圈22通常是由铝合金等金属材质制成的，则由铝合金等金属材质制成的u形槽的槽壁具有较高的强度。但是，当轮圈22为塑料轮圈时，受到冲击后，塑料的u形槽的槽壁容易变形，进而导致轮胎21拆卸困难或者后续换胎困难。而本公开的实施例中，塑料的嵌合部与轮胎21的嵌合孔嵌装在一起，轮胎21起到缓冲作用，以避免作用在轮辋223上的冲击力直接传递给嵌合部而导致嵌合部发生变形，故塑料嵌合部不易发生变形，因此有助于避免轮胎21的拆卸难度增加。

另外，安装完毕后，嵌合部与嵌合孔通过卡接或者过盈配合使得轮胎21与轮辋223可以完全贴合在一起，进而有利于避免轮胎21从轮辋223内脱落。

在本公开的一个可选的示例中，如图5和图6所示，第一段2232和第二段2233均为绕轮圈22的轴线旋转形成的旋转体，并且第二段2233沿平行于轮圈22的轴线方向延伸，也即第二段2233平行于地面。

由此，车轮2旋转至任一位置时，嵌合部对轮胎21的相应位置均提供有支撑作用，使得车轮2的受力更均匀，则行驶时车轮2与地面接触的各位置的变形程度大体相当，单车100行驶更稳定，颠簸程度小。

并且，本实施例中第二段2233垂直于第一段2232，第二段2233与第一段2232之间的预设夹角为90度。这样，利用模具注塑成型嵌合部时，模具容易脱出。其中，第二段2233沿轮圈22的轴线方向的宽度可以与轮辋223的外表面的宽度相同，也可以小于轮辋223的外表面的宽度。

在本公开的另一个可选的示例中，第一段2232为绕轮圈22的轴线旋转形成的旋转体，第二段2233包括多个在第一段2232的外周间隔设置的水平子段。

在本公开的再一个可选的示例中，第一段2232包括多个环绕轮圈22的轴线间隔分布的竖直子段，第二段2233为绕轮圈22的轴线旋转形成的旋转体。

在本公开的又一个可选的示例中，第一段2232包括多个环绕轮圈22的轴线间隔分布的竖直子段，第二段2233包括多个间隔设置的的水平子段，且每个竖直子段与一个水平子段相连接。

其中，竖直子段可以为块状结构，例如倒锥形体，或者倒梯形体。当然，竖直子段也可以为柱状结构，或者为板状结构，本实施例对此不做限制。

值得说明的是，上述实施例中，第二段2233也可以用与水平面倾斜的板状结构进行替换。也即，第二段2233与第一段2232可以倾斜连接。相应的，第二段2233与第一段2232之间的预设夹角在0度～90度之间，只要轮胎21能够安装到轮辋223上即可。例如，该预设夹角可以为45度，也可以60度。由此，第二段2233与第一段2232之间的夹角为锐角，与第二段2233与第一段2232之间的夹角为90度相比，第一段2232与第二段2233共同形成的锐角区域能够更牢固的勾持住轮胎21的一部分，则轮胎21与轮辋223的结合强度高，提高了轮胎21与轮辋223连接的可靠性，有利于避免轮胎21从轮辋223内脱落。

另外，第二段2233与第一段2232连接可以分为以下几种情形：

第一种情形为第二段2233的一端与第一段2232的外端连接。例如，第一段2232和第二段2233均为绕轮圈22的轴线旋转形成的旋转体时，嵌合部沿轮圈22的轴线方向的截面呈7字形。

第二种情形为第二段2233沿轮圈22的轴线方向的两端之间的任意位置与第一段2232背离连接部2231的外端连接。

图4和图6所示的示例中，第二段2233两端之间的中间位置与第一段2232连接，也就是说，第二段2233关于第一段2232的中心线对称设置。此时，嵌合部沿轮圈22的轴线方向的截面呈t字形。由此，第二段2233的两端均能够勾持住轮胎21的一部分，进一步提高了轮胎21与轮辋223连接的可靠性，使得轮胎21不易从轮辋223内脱落。

进一步地，由第一段2232和第二段2233共同构成的嵌合部可以设置在连接部2231的外表面的中间位置。由此，当嵌合孔设置在轮胎21的中间位置时，嵌合在轮辋223上的轮胎21对第一段2232两侧的挤压力相当，也即嵌合部的两侧受力均匀，有利于避免轮辋223发生变形。

尤其是当轮圈22为轻质材料制成的一体式轮圈(例如塑料轮圈)时，相关技术中，轮胎21安装到了塑料轮辋223的u形槽内后，轮胎21对塑料的u形槽的槽壁的一侧进行挤压，导致塑料轮圈22容易发生变形；而本公开的实施例中，轮胎21安装到塑料轮辋上后，塑料嵌合部的两侧受力均匀，塑料嵌合部不易发生变形，故有利于避免塑料轮辋223发生变形。

此外，第一段2232与第二段2233可以通过焊接的方式连接，也可以通过螺接的方式连接。或者，第一段2232与第二段2233通过铸造或者塑造的方式一体成型。由此，在不提高成本的前提下，可以进一步提高嵌合部的强度，进而有利于降低轮辋223发生变形的风险。

需要说明的是，除非另有明确的规定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸的连接，或一体成型，可以是机械连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒体间接连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图7为图5中a处的局部放大图。参照图5至图7，第一段2232环绕轮圈22的轴线设置有多个第一加强筋224，第一加强筋224的两端分别与连接部2231和第二段2233紧固连接。通过设置第一加强筋224，第一加强筋224可以支撑悬空的第二段2233，嵌合部的结构稳定性增强，使得轮辋223不易受轮胎21的挤压而变形。

尤其是当轮圈22为轻质材料制成的轮圈22时，如此设置，可以提高轻质材料的轮圈22的强度，使得轻质材料的轮圈22的结构稳定，也即在降低轮圈22的重量、减小轮圈22的生产成本的前提下，还尽可能的确保轮圈22的强度。

另外，相邻的两个第一加强筋224之间形成有凹槽，塑料实心轮胎安装到轮辋223上后，轮胎21的一部分可以嵌入到凹槽内，进而有利于提高轮胎21与轮辋223的结合强度，从而有利于避免轮胎21脱落。

其中，第一加强筋224还可以与第一段2232相连。由此，第一加强筋224能够稳定的安装在轮辋223上，进而能够稳定的支撑嵌合部，有利于提高轮辋223的结构稳定性。

另外，可以理解的是，第一段2232沿轮圈22的轴线方向的两侧均可以设置有第一加强筋224，两侧的第一加强筋224分别用于支撑第一段2232的两侧，使得嵌合部的两侧均可以承受较高的作用力，嵌合部的受力均匀，有利于避免嵌合部发生变形。

本实施例中，第一加强筋224的形状、厚度均不受限制，例如，第一加强筋224呈矩形状，厚度为2.5mm。

在上述实施例的基础上，如图3、图4和图5所示，相邻两个轮辐222之间设置有与连接部2231的内表面固定的肋板23，肋板23的延伸面与轮圈22的轴线相交。通过上述设置，设置有肋板23的轮辋223的强度提高，进而提高了轮圈22的强度，有利于避免轮圈22发生变形。尤其是在轮圈22为轻质材料制成的轮圈22时，轮圈22的重量减轻的同时，还可以尽可能的确保轮圈22的强度。

其中，肋板23的延伸面与轮圈22的轴线之间的夹角为预设阈值，该预设阈值大于0度、小于等于90度。较佳地，预设阈值等于90度，此时，肋板23的延伸面垂直于轮圈22的轴线。由此，轮圈22沿其半径方向上可承受的作用力增强，同时，肋板23不倾斜于轮圈22的轴线设置，则肋板23不会凸出于轮圈22的侧面设置，使得轮圈22的整体更美观。

如图7所示，本公开的实施例中进一步地还在肋板23上设有第二加强筋231，第二加强筋231沿轮圈22半径方向延伸并与连接部2231固定。由此，进一步地提高了轮圈22的强度，使得轮圈22的结构稳定性增强。可以理解的是，当轮圈22为轻质材料制成的轮圈22时，轻质材料的轮圈22的强度提高，进而有利于确保轻质材料的轮圈22能够在各种环境下正常使用。

其中，第二加强筋231可以为多个，多个第二加强筋231环绕轮圈22的轴线均匀分布。通过设置多个第二加强筋231，轮圈22的强度可以进一步的得到提高，可以在一定程度上延长轮圈22的使用寿命。示例性地，相邻的两个轮辐222之间的肋板23上可以设置有一个或者多个第二加强筋231。

图3和图5所示的示例中，当相邻的两个轮辐222之间的肋板23上设置有一个第二加强筋231时，相邻两个轮辐222之间的第二加强筋231与该相邻两个轮辐222的距离相等。也就是说，第二加强筋231设置在相邻两个轮辐222的中间位置。由此，设置在中间的第二加强筋231可以均匀、有效地分担肋板23上的载荷，以增加轮圈22的结构强度。

当相邻的两个轮辐222之间的肋板23上设置有多个第二加强筋231时，多个第二加强筋231等间隔、均匀的分布在相邻的两个轮辐222之间，且两端的第二加强筋231与轮辐222之间的距离和相邻两个第二加强筋231之间的距离相等。由此，多个间隔设置的第二加强筋231可以均匀、有效地分担肋板23上的载荷，以增加轮圈22的结构强度。

另外，和第一加强筋224类似的，肋板23沿轮圈22的轴线方向的两侧均可以设置有第二加强筋231，两侧的第二加强筋231分别对轮圈22的两侧起到支撑作用，使得轮圈22的两侧均可以承受较高的作用力。

本实施例中，第二加强筋231的形状、厚度均不受限制，例如，第二加强筋231呈弧形状，厚度为2.8mm。

需要说明的是，在本公开的实施例的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开的实施例旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求书来限制。