用于自行车轮的轮圈及其制造方法
【技术领域】
[0001] 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】
[0002] 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翼和一个连接侧翼并且相对于车轮旋转轴线转动一周的桥部。对 于具有辐条的车轮，辐条通常围绕轮圈固定。
[0003] 20世纪初，人们开始使用装有充气轮胎的自行车轮。自行车轮胎有两种:一种是管 式轮胎，常被称作"内胎(boyau)"，还有一种是杆式轮胎(pneumatique a tringle)或"外胎 (pneu)"，叫做"开放式外胎"。
[0004] EP-A-0893280公开了一种挂钩型轮圈，是为一种叫做"无内胎(tubeless)"的装配 准备的，也就是与没有气腔的杆式轮胎装配。轮圈轮廓的侧翼的上部具有一个弯曲的或者 具有挂钩的边缘，起到固定轮胎杆的作用，轮胎杆是不可延伸的。
[0005] 常规地，这些不可延伸的杆被分为硬杆(例如钢制）和软杆(例如kal var制），后者 能使轮胎折叠，方便运输。
[0006] 用来容纳不可延伸杆式轮胎的轮圈会受到来自轮胎充气导致的压应力。例如，对 于IObar的充气来说，平行于车轮轴线的应力的分力是非常大的，一般是在约28kN。最小机 械强度由于侧翼和挂钩直接受到压力而限定。因此，对于一个金属轮圈，轮圈的上部的结 构，即挂钩、侧翼和上桥，应该有一个相对较大的壁厚，来抵抗产生于轮胎压力的机械应力。
[0007] 此外，为了使杆穿过挂钩安装轮胎，必须要使轮圈轮廓的上部具有特殊的几何形 状。事实上，为了在轮圈的一点上可以使杆经过挂钩，必须要在完全相反的点上使挂钩和上 桥的共同组成具有深度足够大的中空形状。
[0008] 为了便于各种轮胎在各种轮圈上的安装，欧洲轮胎与轮圈技术组织（ETRT0: European Tire and Rime Technical Organisation)提出一个标准，限定一个轮圈轮廓的 上郃的最小深度是7.7 mm。深度，特别是侧翼的深度越大，侧翼和上桥的强度应该越好，这是 由于侧翼比上桥突出，且因此受到弯曲力和拉伸力相结合的应力。
[0009] 此外，为了简单且相对经济地生产金属轮圈，已知运用挤出方法来得到一种直线 型材，其随后弯曲以赋予轮圈的环形。在这种方法中，轮圈壁的最小厚度受挤出方法的限 制，对于强度相对较大的金属合金，它需要的厚度至少是〇.8mm.而且，在弯曲期间，轮圈壁 应该足够厚，这样才不会变形。最后，为了使型材首尾相接焊接，必须提供的最小厚度约为 0.8-0.9mm〇
[0010] 为了在不产生生产缺陷的情况下减轻轮圈，已知在弯曲并且组装轮圈毛坯的端部 之后去除材料。EP-A-715001提出通过化学侵蚀去除材料。作为变形，EP-A-1084868提出通 过机械加工去除材料。这些方案在于只缩小轮圈的下桥和/或侧翼处的厚度，尤其是分隔两 个连续的辐条的区域处。因此，限制了轮圈的质量减轻。此外，对于化学侵蚀，以均一的方式 在整个轮圈壁去除材料，因此轮圈的所有区域受到的影响相同，尤其是一些受到强烈的机 械应力的区域。这样，必须设计具有厚的上桥和侧翼的轮圈毛坯，从而使这些部分在化学侵 蚀后充分保持强度。此外，化学侵蚀具有许多缺陷，由于产生"橘皮"和不连续的晶界，使材 料的耐劳性减弱，以及侵蚀造成的氧化铝残渣，需要进行再处理。
【发明内容】
[0011] 本发明提出了一种能够克服这些缺陷的新型的轻质金属轮圈。
[0012] 为此，本发明的目的为一种适于接收开放式轮胎的自行车车轮的轮圈，所述轮圈 在径向截面上为U形，其具有两个位于轮圈中央平面两侧的侧壁，以及一个连接所述侧壁以 形成闭合曲线的上桥，所述上桥具有一个在中央平面两侧延伸的中央区域，其特征在于在 所述中央区域中并且在轮圈的大于或等于其圆周的50%的圆周部分上，上桥的减薄的厚度 为小于0.75mm，优选小于0.65mm。
[0013] 由于本发明之故，上桥的中央部分的厚度明显地减小，这减少了所述轮圈相对于 已知轮圈的不利之处。
[0014] 根据本发明的有利但非必要的方面，所述轮圈可引入一个或多个以下特征，包括 所有在技术上可接受的组合：
[0015]-上桥的中央区域的宽度为大于10mm，优选大于16mm;
[0016] -所述轮圈具有位于中央平面两侧的两个凹槽(gouttiere)且这两个凹槽适用于 接收轮胎锁扣，并且所述凹槽的最大深度小于7mm，优选小于5mm，尤其是约3.5mm;
[0017] -所述侧壁通过侧翼相对于下桥延长，所述侧翼每个限定了接收轮胎锁扣的凹槽 的一边，并且在平行于中央平面上测量的所述侧翼的高度为小于5mm，优选小于3.6mm;
[0018] -所述轮圈由包含至少0.6 %的镁和0.6 %的硅的铝合金制成；
[0019] -上桥的厚度至少在辐条连接区域不减薄，所述辐条连接区域分别位于安装辐条 的孔的周围，并且每个连接区域的长度，沿所述轮圈的圆周测量，为10至30mm，优选14至 20mm；
[0020]-所述轮圈的直径大于或等于550mm，优选地大于或等于620mm。
[0021]本发明的另一方面涉及一种制造方法，包括以下步骤：
[0022]-挤出步骤，其中通过挤出（extrusion)或挤压(filage)金属合金制造直线型材； [0023]-弯曲步骤，其中弯曲型材以形成至少一个螺旋管；
[0024]-任选的切割步骤，其中将所述螺旋管切割以获得圆环；
[0025] -组装步骤，其中将圆环的端部头对头相接以进行联结；
[0026] -减薄步骤，其中在整个中央区域上去除上桥的材料，以赋予上桥减薄的厚度。
[0027] 有利地，所述减薄步骤为铣削操作且所述材料通过单独一轮被去除。
【附图说明】
[0028] 参考本发明的轮圈的描述，本发明可被更好地理解并且其其它特征将会更清楚， 其仅以实例的方式给出并且参考了附图，附图中：
[0029] -图1为本发明的车轮的侧视图，所述车轮包括一个轮圈和一个轮胎；
[0030] -图2为图1的轮圈的一段的透视图；
[0031] -图3为根据图1的平面R的剖面图；
[0032] -图4为在制造过程中轮圈毛坯的与图3相似的视图；
[0033] -图5为根据图4的平面M的剖面图；
[0034] -图6为制造过程中轮圈的与图3相似的剖面图；
[0035]-图7为本发明第二实施方案的轮圈的与图3相似的剖面图；
[0036] -图8为根据图7的平面M的剖面图；
[0037] -图9为本发明第三实施方案的轮圈毛坯的与图3相似的剖面图；
[0038] -图10为根据本发明的第四实施方案的车轮的剖面图。
【具体实施方式】
[0039] 图1示出了包含轮胎2和轮圈3、以及轮毂(moyeu)4和辐条5的车轮1。本发明不限于 装配有紧绷的福条的车轮并且同样包括例如棒状轮（roue abMonS )或透镜状轮(roue lenticulaire)〇
[0040] 车轮1为自行车的车轮。与机动车的车轮明显不同，该自行车车轮的特征为重量更 轻及轮胎充气压力可以大很多。结果，自行车一个车轮的质量鲜有超过几千克的，其通常为 1至4Kg，然而机动车的一个车轮的最小质量大约为10至15Kg。
[0041 ]本发明尤其适合于竞赛用自行车的车轮领域，并且尤其用于公路赛车的自行车的 车轮。在该框架内，为了更好的效果，一个整车轮的质量为小于2Kg或小于lKg，并且充气压 力可以达到10巴。本发明主要涉及赛车自行车，也就是说轮圈的正常直径为622mm，也可能 为584mm或559mm的自行车车轮。这样的车轮的特征在于很好的刚性以及很小的重量，且尤 其具有重量小于700克、优选小于500克的轮圈。
[0042]轮圈3具有沿轴线A的封闭的管环的形状，其中轴线A为车轮1的旋转轴线。该管环 相对于中央平面M对称，所述中央平面M将轮圈3的剖面切割成两个圆形半管环。在径向截 面，该管环具有由下桥38、上桥31以及两个侧壁33A和33B限定的中空箱体形状。
[0043]在该管环上面设置有与轮胎2的接触区域。该接触区域包括两个侧翼32A和32B以 及一个中央铺面36，所述两个侧翼与下桥38相对地延长侧壁33A和33B，所述中央铺面36由 上桥31的中央部分构成，其相对于上桥31的侧部分向上凸出。
[0044]在下面的说明中，方向概念"向上"和"向下"参考图3示出的车轮的径向截面。从 而，"向上"指的是远离车轮1的轴线A的径向方向，而"向下"指的是靠近车轮1的轴线A的径 向方向。同样地，方向"向内"和术语"中央"对应于靠近中央平面M的轴向方向，而"向外"和 "侧"对应于远离中央平面M的轴向方向。轴向方向指的是平行于轴线A的方向。
[0045] 径向截面为根据一个垂直于轴线A且通过该轴线的平面，例如平面R。
[0046]在径向剖面，轮圈3具有一个U形形状，其具有两个由两个侧壁33A和33B限定的大 致平行的分支，以及连接所述侧壁的下桥38。下桥38位于相对于上桥31的车轮1的旋转轴线 A的一侧。上桥31连接侧壁33A和33B的上端部以形成形状为箱体的封闭截面，限定了一个内 部体积V。
[0047]左凹槽34A被限定在铺面36和左侧翼32A之间。相对于中央平面M对称地，右凹槽 34B被限定在铺面36和右侧翼32B之间。
[0048] 每个凹槽34A