用于自行车车轮的设备以及相应的轮缘的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于自行车车轮的设备，并且涉及一种相应的轮缘，所述轮缘包括至少一个上述设备。
【背景技术】
[0002]众所周知，骑车人的表现取决于以下多个因素:
[0003]1、由在蹬车期间的力矩以及由骑车人的能力产生的功率，所述功率用于使用平均传输比率产生高旋转运动；
[0004]2、骑车人的空气动力位置，该空气动力位置减少摩擦力并且允许更好地在空气中穿过；以及
[0005]3、构成自行车的不同机械部件；这些部件必须具有良好的质量，以促进其运动和刹车。
[0006]在山上，由于重力作用在由自行车和骑车人构成的组合上，所以重量起着重要作用。尤其对于长距离骑行来说感到舒适是重要的，因为舒适会使得体力更加能够承受。由结构提供的良好刚度允许以良率将能量从骑车人传输至自行车车轮。然而，众所周知，太坚硬会不利地影响骑车人的体能。
[0007]因此，骑车人的表现由所有以上因素的巧妙混合而得来。
[0008]此外，重量和支撑分布决定车轮的保持及其稳定性。
[0009]现代自行车的效率非常高，也就是说，由骑车人产生的功率的97%都用于脚踏车的推动上。然而，目前可能可用的自行车不允许骑车人使用其具有的所有能量来推动自行车。
[0010]例如，考虑到通过曲柄圆盘的旋转(即，由骑车人的腿部的交替运动产生的旋转)经由链条将运动传输给后轮，问题不在于增大传输效率(如上所述，该效率已经大约是97% )，而在于防止由于路线条件的变化造成这个性能的大幅降低。
[0011 ] 两个研究路线目前似乎可行:
[0012]1、设计充分利用在骑车人蹬车期间产生的能量的踏板。例如，这是椭圆形踏板的目标。这种踏板被设计为帮助通过在蹬车期间遇见的两个死点。这取决于与齿轮的不同定向相关的曲柄之间的角度；
[0013]2、避免车轮在旋转期间具有太低的惯性，以使得效率不会过多下降。实际上，轻型车轮具有较低的初始旋转惯性，并且在较大启动加速度的情况下可以立即提供容易蹬车的感觉。然而，源自轻型车轮的初始积极效应可以快速地使骑车人得到适得其反的效果，骑车人必须延长其体力以便保持最初容易达到的速度。换言之，轻型车轮不能储存足够的动能，用于随后恢复(势能)，并且如果骑车人不能完全适应，那么这可以造成极为消极的后果。
[0014]本发明正好基于这个第二研究路线。
[0015]因此，本发明基于以下观察:虽然自行车/骑车人系统的过重总体重量确实通常是不利因素(尤其在上坡时)，但是如果还具有一定重量适当地分布在自行车上(尤其分布在轮缘上)，那么这个重量可以在特定条件下大幅提高蹬车收益。
[0016]本发明基本上基于附接至自行车的轮缘的离心质量的使用。从静态的观点来看，这些离心质量可以造成自行车的重量增大，每个车轮增加60与80克之间。
[0017]从动态的观点来看，如果作为轮廓翼状突出部分的这些离心质量固定在具有低惯性的轻型车轮上，那么这些质量(由于产生的离心力)在轮缘轴上(从里到外)施加力量。因此，这种质量有助于减少由于施加在轮毂上的不同横向力而造成的张力损失。
[0018]通过保持有效增大的半径(竖直偏转通过刚度增大而减小)，轮毂的低速运动大幅增大。凹凸不平的山路不再是个问题，并且自行车的舒适度大幅增大。自行车对快速启动反应良好，并且在速度增大时，车轮坚硬，从而允许更好的下坡道路处理。
[0019]动态质量的形状及其重量是有助于提高在对称轴线上保持车轮的因素，因此，由踏板提供的性能的质量最佳，并且横向变形减少。
[0020]容易实现通过(上部和下部)死点，并且骑车人使用更少的能量来保持蹬车。
[0021]而且，众所周知，在比赛(例如，用于计时赛(称为“对抗时钟的比赛”))时使用具有超硬复合结构的实心轮，提高了自行车的总体性能。尽管如此，车轮的侧风敏感性是主要障碍，并且如果天气条件不好，那么其使用可能是危险的。
[0022]对于这种比赛，能够继续使用具有辐条的传统车轮，这种传统车轮不太容易受到风的影响，具有更低但是更重的离心质量，给车轮提供所需要的刚度。
[0023]根据比赛的类型(在山上、在平原上、或者计时赛(称为“对抗时钟的比赛”))，能够通过模块化方式改变离心质量的形状及其重量。
[0024]所使用的材料可以是复合碳/凯夫拉? (Kevlar?)、或者显示了具有良好的拉伸强度的其他纤维。
[0025]一些塑料(例如，ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯))允许降低成本并且有助于这种装置的扩散。
[0026]对于那些应用，需要特别设计的轮缘，这是因为本发明还涉及离心质量的锚固系统。
[0027]离心质量的滑轨可以形成在轮缘的厚度(负轨道)内，或者可以采用轨道系统(正轨道)。
[0028]在所有情况下，离心质量粘合至轮缘，但是通过滑动推动。由于允许该系统适当地分布施加在轮缘的内表面上的压力，所以这较为重要。
【发明内容】
[0029]因此，本发明的目标在于，提供一种用于自行车车轮的设备以及一种相应的轮缘，该轮缘包括至少如上所述的设备，该设备和轮缘没有上述缺点，同时，能够容易地且通过更低的成本实现。
[0030]因此，本发明的目标在于一种用于自行车车轮的设备，所述设备包括至少一个轮廓翼状突出部分，所述突出部分适合于固定至所述车轮的轮缘的内表面。另一目标在于用于自行车车轮的轮缘，该轮缘包括至少根据本发明的设备。
【附图说明】
[0031]为了更好地理解本发明，下面仅仅作为一个非限制性实例并且参照附图描述了一个优选实施方式，其中:
[0032]图1示意性示出了包括根据本发明的设备的第一实施方式的自行车轮缘的前视图；
[0033]图2示出了包括根据本发明的设备的第二实施方式的自行车轮缘的三维图；
[0034]图3示出了图2的轮缘的前视图；以及
[0035]图4示出了设有图2和图3中示出的设备的至少一部分的轮缘的一些放大细节的三维图。
【具体实施方式】
[0036]在图1中，设有根据本发明教导内容的设备20的自行车轮缘总体上由数字10表不O
[0037]众所周知，轮缘10是车轮(WL)(未显示)的一部分，该车轮又包括由轮胎(未显示)覆盖的内胎。车轮(WL)还可选地设有已知类型的多个辐条(并且未显示)，这些辐条使轮缘10与轮毂(未显示)物理地连接。
[0038]在图1中显示的第一实施方式中，设备20包括4个轮廓翼状突出部分25A、25B、25C以及25D，每个突出部分占据轮缘10的相应象限1、I1、III以及IV。
[0039]每个轮廓翼状突出部分25A、25B、25C以及2?均为平面状的，并且可以有利地通过切割金属板来制成。
[0040]每个轮廓翼状突出部分25A、25B、25C以及2?的内部轮廓可以有利地但并非必须具有以下根据所述轮缘10的内半径(Rl)的几何特征:
[0041](R2) = 0.6 + 0.8(R1);
[0042](H) = 0.1 + 0.2 (Rl);
[0043](α)=20。+45。；
[0044](β ) = 20。+45。。
[0045]通过由计算机电子地理的数值模型获得这些最佳值，并且这些第一值进一步通过试验确认。
[0046]现在参考由在轮缘10的圆周上绘制的点(Wl)和(Zl)限制的第一象限角I。
[0047]现在，通过将轮缘10的中心沿着垂线(PP)从点(