專利名稱：自行車輪圈的制作方法
技術領域：
本發明一般涉及自行車車輪。更具體來說，本發明涉及自行車車輪的加強輪圈。
背景技術：
騎自行車正日益變成娛樂及交通手段的更流行的形式。另外，騎自行車已變成很流行的業余及專業的競賽性體育活動。無論自行車用于娛樂、交通或是競賽，自行車工業都一直在改進自行車的各種零件及自行車車架。一直被廣泛反復設計的一種零件是自行車車輪。自行車車輪一直被反復設計以便牢固、重量輕和設計更為符合霧氣動力學，以及使制造和組裝簡單。
目前在市場上有許多不同類型的自行車車輪。大多數自行車車輪具有一個轂部、許多輪輻和一個環形輪圈。轂部安裝在自行車車架的一部分上作相對轉動。輪輻的內端連接于轂部并從轂部向外延伸。輪圈連接于輪輻的外端，并具有一個外部，用于在其上支承充氣輪胎。一般自行車車輪的輪輻是細金屬絲輪輻。轂部兩端通常設有用于將輪輻連接于轂部的凸緣。具體來說，在轂部凸緣上設有孔。金屬絲輪輻通常在其內端彎曲，并設有形成釘子頭部形狀的凸緣。上述內端支承在轂部凸緣之一上的一個孔中。輪輻的外端一般設有用于嚙合輪輻螺紋接套的螺紋，從而將金屬絲輪輻的外端固定在輪圈上的孔中。
上述類型的車輪已經設計成用于有內胎輪胎和實心輪胎。一般來說，實心輪胎的車輪具有環形密封件，用于密封輪圈的輪輻連接孔。用于有內胎輪胎的輪圈也往往具有一個覆蓋輪輻附件的環形構件。在任何情形中，這些典型的車輪都可能是昂貴的，制造和組裝起來很復雜。另外，這些典型的車輪并非總是象希望的那樣牢固且重量輕。另外，采用這些典型的車輪時，更換一根或多根輪輻時可能難、復雜和/或成本高。
因此，本專業技術人員顯然理解，存在對于自行車的改進的自行車輪圈的需求。專業技術人員根據本說明書可以理解，本發明可滿足本專業領域中的這種需求及其它需求。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種自行車車輪的輪圈，這種輪圈相對較為牢固而重量又相對較輕。
本發明的另一個目的是提供一種制造和組裝相對較為簡單、成本低的輪圈。
為實現上述目的，按照本發明提供一種自行車輪圈，它包括一個環形輪胎安裝部分，適于將一輪胎安裝在其上；一個與輪胎安裝部分固定地相連的環形輪輻安裝部分，所述輪輻安裝部分包括多個周向上間隔開來的安裝孔，每個安裝孔具有從中穿過的一中心軸線；以及多個加強構件，在安裝孔處固定地連接于輪輻安裝部分，以便有效地增加輪圈的輪輻安裝部分在安裝孔處的厚度，每個加強構件焊接在輪輻安裝部分上，每個加強構件包括一個面對輪圈的表面，接觸輪圈的輪輻安裝部分的外表面，一個朝外的表面，該表面面對與所述面對輪圈的表面相反的方向，以及一個在所述面對輪圈的表面和所述朝外的表面之間延伸的通孔，該通孔與一個安裝孔對準。
為了實現上述目的，按照本發明提供一種自行車輪圈，它包括一個環形輪胎安裝部分，適于將輪胎安裝在其上；一個固定地安裝在輪胎安裝部分上的環形輪輻安裝部分，所述輪輻安裝部分包括多個周向間隔開來的安裝孔，每個安裝孔具有從其中穿過的中心軸線；以及多個加強構件，所述加強構件在安裝孔處固定地連接于輪輻安裝部分，以便有效地增加輪輻安裝部分在安裝孔處的厚度，每個加強構件具有一個重疊環形輪輻安裝部分的最大重疊尺寸，該最大重疊尺寸是從外周緣至有關一個安裝孔測量的，最大重疊尺寸為安裝孔最大橫向尺寸的至少一半，每個加強構件包括一個面對輪圈的表面，該表面接觸輪圈的輪輻安裝部分，一個朝外的表面，該表面面對與面對輪圈的表面相反的方向，以及一個在面對輪圈的表面和朝外的表面之間延伸的通孔，該通孔與一個安裝孔對準。
本專業技術人員通過下面對照附圖對本發明優選實施例的詳細描述，可進一步理解本發明的上述的和其它的目的、特征、方面和優點。
現在請參閱構成原始公開內容的附圖圖1是按照本發明第一優選實施例的帶有加強輪圈的自行車車輪的側視圖；圖2(a)是圖1所示的自行車車輪的沿圖1中剖開線2(a)-2(a)看去的放大的局部剖視圖，圖中為了圖示的目的未畫輪胎；圖2(b)是圖1所示的自行車車輪的沿圖1中剖開線2(b)-2(b)看去的放大的局部剖視圖，圖中為了圖示的目的未畫輪胎；圖3是圖1，圖2(a)和圖2(b)所示的自行車車輪的沿圖1中剖開線2(a)-2(a)看去的放大的局部剖視圖，圖中為了圖示的目的未畫輪胎和輪輻；圖4是圖1-3所示的自行車車輪的沿圖1中剖開線4-4看去的放大的局部剖視圖，圖中為了圖示的目的未畫輪胎；圖5是圖1-4所示的自行車輪圈的加強構件之一的放大的外部正視圖(即，外部徑向視圖)；圖6是圖5所示的加強構件的內部正視圖(即，內部徑向視圖)；圖7是圖5和6所示的加強構件的側(軸向)視圖；圖8是圖5-7所示加強構件的相反的側(軸向)視圖；圖9是圖5-8所示的加強構件的端(周向)視圖；圖10是圖5-9所示的加強構件的沿圖5中剖開線10-10看去的剖視圖；圖11是圖1所示自行車車輪的轂部的放大的頂視平面圖，圖中為了圖示的目的部分以剖視圖表示；圖12是圖11所示的轂部的轂體的放大的頂視平面圖；圖13是圖11和12所示的轂體的一部分的局部放大的剖視圖，圖中輪輻的螺紋接套布置在輪輻孔內；
圖14是圖13所示的轂體一部分和輪輻螺紋接套的右側視圖；圖15是按照本發明第二優選實施例的帶有加強輪圈的自行車車輪的側視圖；圖16(a)是圖15所示的自行車車輪的沿圖15中剖開線16(a)-16(a)看去的放大的局部剖視圖，圖中為了圖示的目的未畫輪胎；圖16(b)是圖15所示自行車車輪的沿圖15中剖開線16(b)-16(b)看去的放大的局部剖視圖，圖中為了圖示的目的未畫輪胎；圖17是圖15，16(a)和16(b)所示的自行車車輪的沿圖15中剖開線16(a)-16(a)看去的放大的局部剖視圖，圖中為了圖示的目的未畫輪胎和輪輻；圖18是圖15-17所示的自行車輪圈的加強構件之一的外部正視圖(即，外部徑向視圖)；圖19是圖18所示的加強構件的內部正視圖(即，內部徑向視圖)；圖20是圖18和19所示的加強構件的側(軸向)視圖；圖21是圖18-20所示的加強構件的相反的側(軸向)視圖；圖22是圖18-21所示的加強構件的端(周向)視圖；圖23是圖18-22所示的加強構件的沿圖18中剖開線23-23看去的剖視圖；圖24是圖15和16所示的輪輻的適配器的側(軸向)視圖；圖25是圖24所示的適配器的外部正視圖(即，外部徑向視圖)；圖26是圖24和25所示的適配器的內部正視圖(即，內部徑向視圖)；圖27是圖24-26所示的適配器的沿圖25中剖開線27-27看去的剖視圖；圖28是按照本發明第三優選實施例的帶有加強輪圈的自行車車輪的側視圖；圖29(a)是圖28所示的自行車車輪的沿圖28中剖開線29(a)-29(a)看去的放大的局部剖視圖；圖中為了圖示的目的未畫輪胎；圖29(b)是圖28所示的自行車車輪的沿圖28中剖開線29(b)-29(b)看去的放大的局部剖視圖，圖中為了圖示的目的未畫輪胎；
圖30是圖28，29(a)和29(b)所示的自行車車輪的沿圖28中剖開線29(a)-29(a)看去的放大的局部剖視圖，圖中為了圖示的目的未畫輪胎和輪輻；圖31是圖28-30所示的加強構件之一的放大的外部(軸向)視圖；圖32是圖31所示的加強構件的內部(軸向)視圖；圖33是圖31和32所示的加強構件的沿圖31中剖開線33-33看去的剖視圖；圖34是圖28-30所示自行車車輪的輪圈的放大的局部側(軸向)視圖，圖中輪輻之一連接于輪圈；圖35是圖28-30和34所示的自行車車輪的輪圈的局部側(軸向)視圖，圖中輪輻之一的外端尚未插入輪圈的輪輻安裝孔之一；圖36是圖28-30和34所示的自行車車輪的輪圈的側(軸向)視圖，圖中輪輻之一的外端部分地插入輪圈的輪輻安裝孔之一；圖37是按照本發明第四優選實施例的自行車車輪的側視圖；圖38(a)是圖37所示的自行車車輪的沿圖37中剖開線38(a)-38(a)看去的放大的局部剖視圖，圖中為了圖示的目的未畫輪胎；圖38(b)是圖37所示的自行車車輪的沿圖37中剖開線38(b)-38(b)看去的放大的局部剖視圖，圖中為了圖示的目的未畫輪胎；圖39是圖37，38(a)和38(b)所示的自行車車輪的沿圖37中剖開線38(a)-38(a)看去的放大的局部剖視圖，圖中為了圖示的目的未畫輪胎和輪輻；圖40是圖37-39所示的加強構件之一的放大的外部正視圖；圖41是圖40所示的加強構件的內部正視圖；以及圖42是圖40和41所示加強構件的沿圖40中剖開線42-42看去的剖視圖。
具體實施例方式
現在對照附圖描述本發明的選擇的實施例。本專業技術人員從公開的內容能夠理解，對本發明實施例的下面的描述只是為了說明而并不是為了對本發明進行限定，本發明是由權利要求書及其等同物限定的。
現在首先參閱圖1，自行車車輪10是按照本發明的第一實施例表示的。自行車車輪10采用一個加強輪圈12，按照本發明，該輪圈具有多個固定連接在其上的加強構件14。當加強構件14固定地連接在輪圈12上時，加強構件14構成輪圈12的一部分。因此，自行車車輪10基本上包括帶有加強構件14的輪圈12、多個輪輻16、一個充氣輪胎18和一個中央轂部20。輪胎18可以包括一內胎和一分離的輪胎，或者可以是實心輪胎，下文中將要詳述。
在圖示實施例中，輪輻16是將轂部20連接于輪圈12的徑向輪輻。另外，在圖示實施例中，轂部是前轂(即，轂部20不包括一個或多個鏈輪)，前轂利用16個徑向輪輻連接于輪圈12，這些輪輻處于等距間隔開來的圓周位置上，如圖1所示。本專業技術人員從公開內容顯然知道，自行車車輪10可以使用改變的輪圈和/或轂部，以便適應不同的輪輻布置(例如，全部切向輪輻、一些切向輪輻和一些徑向輪輻等)，而并不超出本發明的范圍。本專業技術人員從公開內容顯然知道，自行車車輪可以使用改變的輪圈和/或轂部，以便根據需要和愿望來適應一個或多個鏈輪。另外，本專業技術人員從公開內容顯然知道，如果需要和/或希望的話，自行車車輪10可以使用改變的輪圈和/或轂部，以便適應或多或少的輪輻16。在任何情形中，輪輻16最好以周向間隔開來的布置連接于環形輪圈12。
輪圈12是環形構件，設計成繞中心軸線X轉動。輪圈12是由基本剛性的材料如在本專業中公知的那些材料構制的。例如，輪圈12可以用適當的金屬材料如電鍍鋼、不銹鋼、鋁、錳或鈦，以及其它非金屬材料如碳纖維復合材料制成。輪圈12最好用鋁制成。輪圈12的結構將在下文中詳述。
現在參閱圖1-4，輪圈12在側視圖(圖1)中基本呈圓形，基本上包括一個外環部分24、一個帶有多個安裝孔28a和28b的內環部分26和多個加強構件14，所述加強構件固定地在安裝孔28a和28b上連接于內環部分26以加強輪圈12。外環部分24是輪胎安裝部分，而內環部分26是輪輻安裝部分。輪圈12基本上具有一個均勻一致的橫截面形狀，如圖2(a)和2(b)所示，只是在輪圈12的各個孔中沒有材料。
內環部分26固定地連接于外環部分上以形成一個環形中空區域A。內環部分26最好具有U形橫截面，U形內環部分26的端部連接于外環部分24的相對的軸向側以形成環形中空區域A。外環部分24最好也具有基本呈U形的橫截面，基本呈U形的外環部分的自由端被設計來保持輪胎18。
外環部分24和內環部分26最好整體地形成為一件式的整體鋁構件，以便以相對較為方便的方式圍繞外、內環形部分24和26形成不變的橫截面形狀。例如，外、內環部分24和26可以通過下述方式制成擠壓一段具有圖2-4所示橫截面形狀的鋁材，然后，將這段鋁材彎成圓形，然后將這段鋁材的兩端焊接在一起。安裝孔28a和28b可以在焊接這段鋁材的自由端之前或之后沖成或鉆成。
加強構件14最好通過鑄造、機加工和/或其它適當的制造技術制成與外、內環部分24和26分離的鋁構件。加強構件14最好通過焊接固定地連接于輪圈12的內環部分26，以便加強輪圈12，這將在下文中詳述。外、內環部分24和26每個都具有關于中央平面P對稱的橫截面形狀，中央平面P垂直于車輪10的中心軸線X。但是，由于設置有安裝孔28a和28b和加強構件14，因而輪圈12并不完全(即，并不嚴格或完美地)關于中央平面P對稱，這將在下文中詳述。因此，輪圈12最好具有關于車輪10的中央平面P基本對稱的形狀。
現在仍對照圖1-4，外環部分24基本上包括一對環形側部30和一個環形外部橋接或連接部分32。環形連接部分32在環形側部30之間延伸以形成在橫截面(圖2(a)-4)中基本是U形的接納凹槽。環形側部30為環形板狀構件，最好大約1.1毫米厚，以傳統方式形成一對環形輪胎支承表面和一對環形制動表面。輪胎支承表面是朝向中央平面P的彼此面對的環形表面。輪胎支承表面具有在其自由端形成的肋，以便按照傳統方式保持輪胎18的邊緣。環形制動表面向外背離中央平面P，以便接合傳統的輪圈制動器。環形側部30在一對環形加強緣B上固定地連接于內環部分26。加強緣B比內環部分26和環形側部30厚。另外，加強緣B使內環部分26與環形側部30分開。
環形連接部分32是彎曲的管狀構件，最好大約0.9毫米厚，包括在其上形成的一個閥孔34，以便按照傳統方式連接其內的一個閥36，如圖1和4所示。環形連接部分32在環形側部30的內、外端之間的一個徑向位置上固定地連接于環形側部30。連接部分32除了一個閥孔34外最好沒有孔，因而使輪胎18可以是無管輪胎。但是，本專業技術人員從公開的內容顯然知道，輪胎18可以是有內胎輪胎，閥孔34可以按照傳統方式接納內胎的閥門。因此，閥孔34和/或閥36可以按照傳統方式為無管輪胎設計，和/或按照傳統方式為有內胎輪胎設計。在任何情形中，由于閥36是傳統的，因而在本申請中不再對閥36進行詳細描述和圖示。
現在仍參閱圖1-4，內環部分26是具有U形橫截面的管狀構件。內環部分26最好具有大約0.9毫米的不變的厚度。內環部分26基本上包括一對環狀斜部40和固定地連接于斜部40上的內環部42。多個安裝孔28a和28b形成在內環部42內，并設計成使輪輻16安裝在其上，這將在下文中描述。因此，內環部42是輪圈12的輪輻安裝部。內環部42最好也包括一個閥孔44，以便將閥36連接在其上，如圖1和4所示。斜部40的徑向外端在加強緣B上固定地連接于外環部分24的環狀側部30的徑向內端。斜部40的徑向內端固定地連接于內環部42的徑向外端。
內環部42與環狀斜部40一起限定內環部分26的內、外表面46和48。加強構件14最好通過焊接固定地連接于外表面48，使加強構件14接觸內環部分26的外表面48。對于全部16個安裝孔28a和28b來說，內環部分26最好具有以交錯方式圍繞輪圈12的整個圓周設置的8個安裝孔28a和8個安裝孔28b，以便安裝全部16個輪輻16。如圖1，2(a)和2(b)所示，安裝孔28a和28b最好在周向上彼此等圓周間隔地布置。
安裝孔28a和28b在內環部分26的內、外表面46和48之間延伸。安裝孔28a最好相對于中央平面P在一個方向上稍許傾斜，從而使連接于其上的輪輻16延伸至轂部20的相對端。換言之，安裝孔28a最好成形為安裝孔28b關于中央平面P的鏡象。如圖1，2(a)和2(b)所示。因此，每個安裝孔28a或28b被構制成在其中接納一個加強構件14的一部分。
本專業技術人員從公開內容顯然知道，如果需要和/或希望的話，安裝孔28a和28b可以彼此相同。如果安裝孔28a和28b被形成得彼此相同，那么，安裝孔就應當足夠地寬，使加強構件14能夠按照交錯傾斜的布置方式設置在其中，從而使輪輻16延伸至轂部20的相對端。另外，本專業技術人員從公開內容顯然知道，由于采用了上述布置如果采用較大的安裝孔，那么，加強構件就能夠被構制成對稱的、相同的構件，這將在下文中描述。
現在對照圖1-10更詳細地描述加強構件14。如上所述，加強構件14最好是相同的構件，焊接在內環部分26的外表面48上，以便將加強構件14永久地固定在其上。每個加強構件14最好用重量輕的、剛性金屬材料構制成一件式整體構件。具體來說，如上所述，每個加強構件14最好用鋁制成。在任何情形中，加強構件14最好用與外、內環形部分24和26相同的材料構制，并永久地與其結合以加強輪圈12。加強構件14在安裝孔28a和28b處有效地增加了內環部分26的厚度，從而增強了輪圈12的剛性。
在這個實施例中，每個加強構件14基本呈倒置的蘑菇形，如圖5-10所示。所有的加強構件14最好彼此相同。因此，這里將只詳述一個加強構件14。但是，加強構件14最好以交錯的取向安裝在各安裝孔28a和28b中，從而使輪輻16延伸至轂部20的適當端部，如圖1，2(a)和2(b)所示。
每個加強構件14基本上包括一個底部50、一個從底部50延伸的管狀部52和一個穿過底部50和管狀部52的通孔54。輪輻16之一的一端連接在通孔54內，以便將輪圈12連接于轂部20。具體來說，通孔54最好是螺孔，以便通過螺紋將一輪輻16連接于其上。因此，通過加強構件14，輪輻16之一可以被可調節地、可拆卸地和固定地連接于輪圈12。
底部50是一長板，最好具有一個面對輪圈的表面56a和一個朝外的表面56b。底部50在徑向剖面中看去是彎曲的，如圖9和10所示。在徑向上看去，底部50最好具有關于中央縱向平面L和中央橫向平面W對稱的形狀，如圖5和6所示。底部50基本呈橢圓形。面對輪圈的表面56a是一個成形表面，它相應于內環部分26的外表面48的形狀。朝外的表面56b具有基本上與面對輪圈的表面56a相同的形狀，只是朝外的表面56b在底部的外周上向著面對輪圈的表面54a傾斜。
底部50最好具有比輪圈12的內環部分26的厚度稍小的厚度。具體來說，底部50最好具有大約0.7毫米的厚度，該厚度在外周緣上減小至一個減小的厚度，如圖7-10所示。除了底部50的外周以外，底部50的厚度基本上是一致的。雖然底部50的外周具有減小的厚度，它也包括從其延伸的多個焊接凸起58，這樣就在將加強構件14焊接在內環部分26上之前有效地增加外周的厚度。
在將每個加強構件14安裝在內環部分26的過程中，焊接凸起58被熔化，以便將加強構件14的外周結合在內環部分26的外表面48上。因此，在焊接之后，焊接凸起58有效地消失，即，熔化成與內環部分26和底部50的外周熔接在一起的薄的結合層。在任何情形中，在將加強構件14焊接在內環部分26上之前，焊接凸起58從底部50的面對輪圈的表面56a大約0.2毫米。每個焊接凸起58最好是直徑約為0.5毫米的圓形凸起。每個加強構件14最好通過電弧對接焊或激光焊來進行焊接。
每個加強構件14的管狀部52從底部50伸入一個安裝孔28a或28b。每個加強構件14的管狀部52在安裝在一個安裝孔28a或28b中時最好相對于中央平面P傾斜，從而使輪輻16延伸至轂部20的適當端部。但是，當管狀部52被接納在安裝孔28a或28b中時，底部50的相對的軸向兩端最好布置在相同的徑向位置上。因此，每個加強構件14并不是完美地或嚴格地關于中央平面P對稱的，中央平面P與加強構件14的中央縱向平面L重合，如圖3和5-10所示。
本專業技術人員從公開內容顯然知道，如果安裝孔28a和28b被構制成相同的、稍大的孔，那么，加強構件就能夠被構制成使其關于縱向平面L完全對稱。在這種布置中，加強構件可以在加大了的安裝孔中相對于輪圈的中央平面稍許傾斜，從而使輪輻16延伸至轂部20的相對端部。換言之，在這種布置中，每個加強構件的管狀部稍小于安裝孔，以便適應輪輻16以及加強構件的管狀部的交錯傾斜的布置。
如圖3，5和6所示，每個加強構件14具有相應于加強構件14與內環部分26的最小和最大重疊量的第一重疊尺寸D1和第二重疊尺寸D2。第一和第二重疊尺寸D1和D2是在垂直于每個安裝孔28a和28b的中央軸線C的方向上測量的。更具體來說，第一和第二重疊尺寸D1和D2最好在分別相對于輪圈12的軸向和周向上測量的。因此，加強構件14與內環部分26的實際重疊尺寸介于第一和第二重疊尺寸D1和D2之間變化。中央軸線C相應于管狀部52的中心，如圖5和6所示。加強構件14與內環部分26的這種重疊布置有助于彌散來自輪輻16的在輪圈12上的應力。
每個安裝孔28a和28b具有相應于每個安裝孔28a或28b的直徑的最大橫向尺寸T。第一重疊尺寸D1最好大于最大橫向尺寸T的一半，而第二重疊尺寸D2最好大于最大橫向尺寸T。在任何情形中，第二(最大)重疊尺寸D2都大于最大橫向尺寸T的一半。
現在參閱圖1-4，13和14詳述輪輻16。輪輻16最好彼此相同。每個輪輻16基本上包括一個外端部分60、一個中央或中間部分62、一個內端部分64和一個輪輻螺紋接套66。每個輪輻16的外端部分60、中間部分62和內端部分64最好整體地形成一件式整體構件。輪輻螺紋接套66最好形成單獨的構件。
每個輪輻16的外端部分具有外螺紋，以便接合一個加強構件14的一個螺紋通孔54，而每個輪輻16的內端部分最好具有外螺紋，使一個輪輻螺紋接套66與其螺紋連接。每個輪輻的外端也具有方形截面以便轉動輪輻16。通過以較為傳統的方式轉動輪輻螺紋接套66和/或輪輻16，輪輻16在拉力下設置在轂部20和環形輪圈12之間。輪輻16最好是傳統的金屬絲式輪輻。因此，除了涉及到本發明的輪圈12時以外，本文中將不再贅述或圖示輪輻16。
現在詳述輪輻16與轂部20的連接。除了下文中的描述以外，輪輻16與轂部20的連接基本上與美國專利第6,431,658號所公開的連接相同。具體來說，轂部20是美國專利第6,431,658號所公開的前轂的稍許變型，它設計成用于具有等圓周間距的輪輻安裝點的輪圈12。當然，本專業技術人員理解，本發明的輪圈12可連接于包括后鏈輪的變型轂部，即，類似于美國專利第6,431,658號公開的后轂，但是有改變以適應本文中公開的等圓周間距的輪輻布置。另外，本專業技術人員從公開內容顯然知道，帶有加強構件14的輪圈12可以變化，以便按照需要和/或希望來適應這種輪輻布置或其它輪輻布置。
現在參閱圖1和11-14詳述輪輻16和輪圈12與轂部20的連接。轂部20基本上包括一個管狀轂體部分84、第一及第二軸承組件85a及85b和一個借助軸承組件85a和85b可轉動地支承在管狀轂體部分84中的轂軸86。轂部20的零件是相對較為傳統的。因此，這里將不再贅述和圖示轂部20的零件。
管狀轂體部分84具有一個管狀中部87和一對在中部87相對兩端上用于安裝輪輻16的管狀安裝部88a和88b。每個管狀安裝部88a和88b具有多個輪輻孔89a和89b，以便在其中分別連接輪輻16。每個安裝部88a和88b內分別形成有8個輪輻孔89a和89b。
第二安裝部88b最好是第一安裝部88a的偏置的鏡象。因此，輪輻孔89b最好在周向上與輪輻孔89a偏置，從而使輪輻16的外端部分64在輪圈12上彼此圓周等矩地隔開。管狀安裝部88a和88b將輪輻16支承在帶有輪輻螺紋接套66的輪輻孔89a和89b中。
第二實施例現在參閱圖15-27描述按照第二優選實施例的自行車車輪210。自行車車輪210與第一實施例的自行車車輪10相同，只是自行車車輪210使用變型的輪圈212，這種輪圈具有變型的加強構件214，變型的輪輻216連接于該加強構件。鑒于第一和第二實施例的類似性，第二實施例的與第一實施例相同的零件將使用與第一實施例的零件相同的附圖標記。另外，第二實施例的與第一實施例相同的零件將不在這里贅述。另外，鑒于第二實施例和第一實施例的類似性，對第二實施例的描述和證明將主要集中在第二實施例和第一實施例之間的差別上。但是，本專業技術人員從公開內容顯然知道，除了這里的描述和說明以外，對第一實施例的描述和說明也適用于第二實施例。
第二實施例的自行車車輪210基本上包括具有加強構件214的輪圈212、輪輻216、輪胎18和轂部20。換言之，第二實施例的變型的輪圈212和輪輻216被設計成用于第一實施例的輪胎18和轂部20。輪圈212基本上包括一個變型的內環部分226(即，輪輻安裝部分)，該部分具有多個變型的安裝孔228a和228b，變型的加強構件214最好通過與第一實施例相同方式的焊接而在安裝孔228a和228b上固定地連接于內環部分226。安裝孔228a和228b分別與第一實施例的安裝孔28a和28b相同，只是安裝孔228a和228b較大。
加強構件214也與第一實施例的加強構件14相同，只是加強構件214包括較大的管狀部252和較大的內螺紋通孔254，所述螺紋通孔構制成使一個變型的輪輻216連接于其上。由于加強構件214的部分的這種加大，在加強構件214和內環部分226之間可提供較小的重疊尺寸。具體來說，在這個實施例中，每個加強構件214具有相應于加強構件214與內環部分226重疊的最小和最大量的第一重疊尺寸2D1和第二重疊尺寸2D2。第一和第二重疊尺寸2D1和2D2是在與每個安裝孔228a和228b的中心軸線2C垂直的方向上測量的。更具體來說，第一和第二重疊尺寸2D1和2D2相對于輪圈212來說，分別是在軸向和周向上測量的。因此，加強構件214與內環部分226的實際重疊尺寸在第一和第二重疊尺寸2D1和2D2之間變化。中心軸線2C相應于管狀部252的中心，如圖18和19所示。加強構件214與內環部分226的這種重疊布置有助于彌散輪圈212上來自輪輻216的應力。
每個安裝孔228a和228b具有相應于每個安裝孔228a或228b的直徑的最大橫向尺寸2T。第一重疊尺寸2D1最好等于最大橫向尺寸2T的大約一半，而第二重疊尺寸2D2最好等于大約最大橫向尺寸2T。在任何情形中，第二(最大)重疊尺寸2D2大于最大橫向尺寸2T的一半。
現在詳述輪輻216。輪輻216與第一實施例的輪輻16相同，只是輪輻216包括一個變型的外端部260。每個輪輻216的外端部260包括一個軸261a、一個布置在軸261a自由端上的加大頭部261b和一個安裝在軸261a上的適配器268。適配器268具有一個通孔，該通孔帶有一個用于接合頭部261b的座，以及用于與一個加強構件214的螺紋通孔254配合的外螺紋。每個適配器還包括一個六方形部分269，用于轉動適配器268。
第三實施例現在對照圖28-36描述按照第三優選實施例的自行車車輪310。自行車車輪310與第一實施例的自行車車輪10相同，只是自行車車輪310采用變型的輪圈312，該輪圈具有變型的加強構件314，變型的輪輻316與該加強構件相連。鑒于第一和第三實施例之間的類似性，第三實施例的與第一實施例相同的零件使用與第一實施例相同的附圖標記。另外，第三實施例的與第一實施例相同的零件這里不再贅述。另外，鑒于第三實施例與第一實施例之間的類似性，第三實施例的描述和證明將主要集中在第三實施例與第一實施例之間的差別上。但是，本專業技術人員從公開的內容顯然知道，除了這里所描述和說明的以外，對第一實施例的描述和說明也適用于第三實施例。
第三實施例的自行車車輪310基本上包括具有加強構件314的輪圈312、輪輻316、輪胎18和轂部20。換言之，第三實施例的變型的輪圈312和輪輻316被設計成用于第一實施例的輪胎18和轂部20。輪圈312基本上包括一個變型的內環部分326(即，輪輻安裝部分)，該部分具有多個變型的安裝孔328a和328b，變型的加強構件314最好通過與第一實施例相同的方式的焊接在安裝孔328a和328b上固定地連接于內環部分326。
在第三實施例中，內環部分326包括一對環形斜部340a和340b，以及固定地連接于斜部340a和340b上的內環部342。斜部340a和340b及內環部342除安裝孔328a和328b的位置以外與第一實施例的斜部40及內環部42相同。具體來說，多個安裝孔328a和328b在第三實施例中分別在斜部340a和340b中形成，而不是在內環部342中形成。內環部342沒有安裝孔。安裝孔328a和328b是交錯地等圓周間距布置的圓形孔。
加強構件314類似于第一實施例的加強構件14，只是每個加強構件314包括一個變型的底部350和一個變型的通孔354。在第三實施例中沒有第一實施例的管狀部52。底部350具有與第一實施例的底部350不同的形狀、尺寸和輪廓；以便接觸內環部分326的斜部340a和340b。通孔354具有相應于安裝孔328a和328b的尺寸和形狀。通孔354米設螺紋。由于加強構件314的變型的尺寸/形狀，在加強構件314和內環部分326之間提供了改變的重疊尺寸。
具體來說，在這個實施例中，每個加強構件314具有相應于加強構件314與內環部分326的最小和最大重疊量的第一重疊尺寸3D1和第二重疊尺寸3D2。第一和第二重疊尺寸3D1和3D2是在與每個安裝孔328a和328b的中心軸線3C垂直的方向上測量的。更具體來說，第一和第二重疊尺寸3D1和3D2相對于輪圈312來說，分別基本在徑向上和基本在周向上測量。因此，每個加強構件314的實際重疊尺寸在第一和第二重疊尺寸3D1和3D2之間變化。中心軸線3C相應于通孔354的中心，如圖31-33所示。加強構件314與內環部分326的這種重疊布置有助于彌散輪圈312上的來自輪輻316的應力。
每個安裝孔328a和328b具有相應于安裝孔328a或328b的直徑的最大橫向尺寸3T。第一重疊尺寸3D1最好等于最大橫向尺寸3T的大約一半，而第二重疊尺寸3D2最好大約等于最大橫向尺寸3T的兩倍。在任何情形中，第二(最大)重疊尺寸大于最大橫向尺寸3T的一半。
現在詳述輪輻316。輪輻316與第一實施例的輪輻16相同，只是每個輪輻316包括一個變型的外端部360，一個單獨的加強墊圈368安裝在該外端部上。每個輪輻316的外端部360包括一個彎曲軸361a、一個布置在軸361a的自由端上的加大頭部361b和安裝在軸361a上的加強墊圈368。加強墊圈368具有一個通孔，該通孔帶有用于接合頭部361b的座。外端部是按照美國專利第6,536,849號構制的，因而輪輻316的外端部360可在第一取向上穿過孔328a，328b和354，但是，在第二取向上被保持在孔328a，328b和354中，如圖34-36所示。因此，輪輻316將不在這里進一步詳述。
第四實施例現在參閱圖37-42描述按照第四優選實施例的自行車車輪410。自行車車輪410與第一實施例的自行車車輪10相同，只是自行車車輪410采用一種改變的輪圈412，該輪圈具有變型的加強構件414，變型的輪輻416與該加強構件相連。鑒于第一和第四實施例之間的類似性，第四實施例的與第一實施例相同的零件使用與第一實施例相同的附圖標記。另外，第四實施例的與第一實施例相同的零件這里不再贅述。另外，鑒于第四實施例和第一實施例之間的類似性，對第四實施例的描述和說明將主要集中在第四實施例和第一實施例之間的差別上。但是，本專業技術人員從公開內容顯然知道，除了這里所描述和說明的以外，對第一實施例的描述和說明也適用于第四實施例。
第四實施例的自行車車輪410基本上包括具有加強構件414的輪圈412、輪輻416、輪胎18和轂部20。換言之，這個實施例的變型的輪圈412和輪輻416被設計成用于第一實施例的輪胎18和轂部20。輪圈412基本上包括一個變型的外端部424(即，輪胎安裝部分)和一個變型的內環部分426(即，輪輻安裝部分)，該部分具有多個變型的安裝孔428a和428b，變型的加強構件414最好通過與第一實施例相同方式的焊接在安裝孔428a和428b上固定地連接于內環部分426。
在第四實施例中，外環部分424與第一實施例的外環部分24相同，只是外環部分424包括多個與安裝孔428a和428b相鄰布置的、等圓周間距的檢查孔425，從而使輪輻416可穿過一個檢查孔425插入一個安裝孔428a或428b。
內環部分426具有分別與第一和第三實施例的內環部分26，226和326不同的橫截面形狀。具體來說，內環部分326具有改變的形狀，使輪輻416能夠穿過檢查孔425插入帶有加強構件414的安裝孔428a和428b。在其它方面，內環部分426與第三實施例的內環部分326相同。因此，內環部分426包括一對環形斜部440a和440b，以及固定地連接于斜部440a和440b的內環部442。
斜部440a和440b及內環部442在功能上與第三實施例的斜部340a和340b及內環部342相同。具體來說，在第四實施例中，多個安裝孔428a和428b分別在斜部440a和440b中形成。內環部442沒有安裝孔。安裝孔428a和428b是交錯地、等圓周間距布置的圓形孔。安裝孔428a和428b最好是尺寸和形狀與安裝孔328a和328b相同的圓孔。
加強構件414類似于第一實施例的加強構件14，只是每個加強構件414包括一個變型的底部450、一個變型的管狀部452和一個穿過底部450和管狀部452的變型的通孔454。具體來說，加強構件414與第三實施例的加強構件314相同，只是加強構件414包括管狀部452和直徑小于第三實施例的通孔354的直徑的通孔454。底部450具有與第一實施例的底部50不同的形狀、尺寸和輪廓，以便接觸內環部分426的斜部440a和440b。管狀部452的尺寸可被接納在通孔428a和428b內，而通孔454具有相應于輪輻416的一部分的尺寸和形狀，這將在下文中描述。通孔454是沒有螺紋的。
在這個實施例中，每個加強構件414具有相應于加強構件414與內環部分426的最小和最大重疊量的第一重疊尺寸4D1和第二重疊尺寸4D2。第一和第二重疊尺寸4D1和4D2是在與每個安裝孔428a和428b的中心軸線4C垂直的方向上測量的。更具體來說，第一和第二重疊尺寸4D1和4D2相對于輪圈412來說，是分別基本在徑向上和基本在周向上測量的。因此，每個加強構件414與內環部分426的實際重疊尺寸在第一和第二重疊尺寸4D1和4D2之間變化。中心軸線4C相應于通孔454的中心，如圖40-42所示。加強構件414與內環部分426的這種重疊布置有助于彌散在輪圈412上來自輪輻416的應力。
每個安裝孔428a和428b具有相應于每個安裝孔428a或428b的直徑的最大橫向尺寸4T。第一重疊尺寸4D1最好等于最大橫向尺寸4T的大約一半，而第二重疊尺寸4D2最好大約等于最大橫向尺寸4T的兩倍。在任何情形中，第二(最大)重疊尺寸4D2大于最大橫向尺寸4T的一半。
現在詳述輪輻416。輪輻416與第一實施例的輪輻16相同，只是每個輪輻416包括一個變型的外端部460。每個輪輻416的外端部460包括一個彎曲軸461a、一個布置在軸461a的自由端上的加大頭部461b。因此，輪輻416可穿過檢查孔425插入通孔454，直至每個輪輻416的彎曲軸461a和加大頭部461b適當地放置在一個加強構件414的通孔454內。輪輻416是相對較為傳統的。因此，輪輻416在這里將不再贅述。
在本文中，下述的方向性術語“前、后、上、下、垂直、水平、下面和橫向”以及其它類似的方向性術語涉及到設有本發明的自行車的那些方向。因此，這些術語當用于描述本發明時應當相關于設有本發明的自行車而作出解釋。本文中所使用的程度的術語“基本”、“大約”和“大致”的意思是指偏離所修飾術語一個合理的量，而最終的結果并無顯著改變。這些術語應解釋為包括與可修飾的術語至少±5％的偏離，如果這種偏離不否定所修飾的該詞的意義的話。
雖然只是選擇了若干實施例來描述本發明，但是，本專業技術人員從公開的內容顯然知道，可以作出各種修改和變化而并不超出權利要求書限定的本發明的范圍。另外，前面對本發明實施例的描述只是說明性的，而并非是為了限定本發明，本發明是由權利要求書及其等同物限定的。
權利要求
1.一種自行車輪圈，它包括一個環形輪胎安裝部分，適于將一輪胎安裝在其上；一個與輪胎安裝部分固定地相連的環形輪輻安裝部分，所述輪輻安裝部分包括多個周向上間隔開來的安裝孔，每個安裝孔具有從中穿過的一中心軸線；以及多個加強構件，在安裝孔處固定地連接于輪輻安裝部分，以便有效地增加輪圈的輪輻安裝部分在安裝孔處的厚度，每個加強構件焊接在輪輻安裝部分上，每個加強構件包括一個面對輪圈的表面，接觸輪圈的輪輻安裝部分的外表面，一個朝外的表面，該表面面對與所述面對輪圈的表面相反的方向，以及一個在所述面對輪圈的表面和所述朝外的表面之間延伸的通孔，該通孔與一個安裝孔對準。
2.如權利要求1所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件包括一個穿過輪輻安裝部分的一個安裝孔的管狀部。
3.如權利要求1所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件在輪圈的周向上是狹長的。
4.如權利要求1所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件的面對輪圈的表面具有相應于輪輻安裝部分的外表面的形狀。
5.如權利要求1所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件圍繞與所述通孔間隔開來的加強構件外周被焊接。
6.如權利要求1所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件整體地形成為一個一件式整體構件。
7.如權利要求1所述的自行車輪圈，其特征在于輪輻安裝部分包括一對環狀側部和一個內環部以形成一個帶有環形中空區域的基本呈U形的橫截面形狀。
8.如權利要求7所述的自行車輪圈，其特征在于安裝孔是在環形側部內形成的，因而使安裝孔的中心軸線在與輪圈的徑向垂直的方向上延伸。
9.如權利要求8所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件包括一個穿過輪輻安裝部分的一個相關安裝孔的管狀部。
10.如權利要求8所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件在周向上是狹長的。
11.如權利要求10所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件關于一條在輪圈徑向上延伸的中心線對稱。
12.如權利要求10所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件具有一個大約為最大總徑向尺寸1.5倍的最大總周向尺寸。
13.如權利要求8所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件具有一個從通孔內緣徑向向內測量的徑向內部尺寸，該內部徑向尺寸大于從通孔外緣徑向向外測量的徑向外部尺寸。
14.如權利要求7所述的自行車輪圈，其特征在于安裝孔是在內環部內形成的，因而使安裝孔的中心軸線在輪圈的基本徑向上延伸。
15.如權利要求14所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件包括一個穿過輪輻安裝部分的一個相關安裝孔的管狀部。
16.如權利要求15所述的自行車輪圈，其特征在于每個管狀部在其內形成有內螺紋。
17.如權利要求1所述的自行車輪圈，其特征在于所述輪胎安裝部分包括一個環形橋接部，在一對環形輪胎支承部之間延伸，構成基本呈U形的橫截面形狀，輪輻安裝部分固定地連接于輪胎安裝部分以在其間形成一個環形中空區域。
18.如權利要求17所述的自行車輪圈，其特征在于所述環形橋接部除在其上只形成一個閥孔外，沒有孔。
19.一種自行車輪圈，它包括一個環形輪胎安裝部分，適于將輪胎安裝在其上；一個固定地安裝在輪胎安裝部分上的環形輪輻安裝部分，所述輪輻安裝部分包括多個周向間隔開來的安裝孔，每個安裝孔具有從其中穿過的中心軸線；以及多個加強構件，所述加強構件在安裝孔處固定地連接于輪輻安裝部分，以便有效地增加輪輻安裝部分在安裝孔處的厚度，每個加強構件具有一個重疊環形輪輻安裝部分的最大重疊尺寸，該最大重疊尺寸是從外周緣至有關一個安裝孔測量的，最大重疊尺寸為安裝孔最大橫向尺寸的至少一半，每個加強構件包括一個面對輪圈的表面，該表面接觸輪圈的輪輻安裝部分，一個朝外的表面，該表面面對與面對輪圈的表面相反的方向，以及一個在面對輪圈的表面和朝外的表面之間延伸的通孔，該通孔與一個安裝孔對準。
20.如權利要求19所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件包括一個穿過輪輻安裝部分的一個安裝孔的管狀部。
21.如權利要求19所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件在輪圈的周向上是狹長的。
22.如權利要求19所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件的面對輪圈的表面具有相應于輪輻安裝部分的外表面的形狀。
23.如權利要求19所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件焊接在輪輻安裝部分上。
24.如權利要求19所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件圍繞其外周焊接在輪輻安裝部分上。
25.如權利要求19所述的自行車輪圈，其特征在于輪輻安裝部分包括一對環形側部和一個內環部以形成帶有一個環形中空區域的基本呈U形的橫截面形狀。
26.如權利要求25所述的自行車輪圈，其特征在于所述安裝孔在環形側部中形成，使安裝孔的中心軸線在與輪圈的徑向垂直的方向上延伸。
27.如權利要求26所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件包括一個穿過輪輻安裝部分的一個有關安裝孔的管狀部。
28.如權利要求26所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件在周向上是狹長的。
29.如權利要求28所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件關于在輪圈徑向上延伸的一條中心線對稱。
30.如權利要求28所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件具有大約為最大總徑向尺寸1.5倍的一個最大總周向尺寸。
31.如權利要求26所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件具有一個從通孔內緣徑向向內測量的徑向內部尺寸，該尺寸大于從通孔外緣徑向向外測量的徑向外部尺寸。
32.如權利要求25所述的自行車輪圈，其特征在于所述安裝孔在所述內環部中形成，使安裝孔的中心軸線基本在輪圈的徑向上延伸。
33.如權利要求32所述的自行車輪圈，其特征在于每個加強構件包括穿過輪輻安裝部分的一個有關安裝孔的一管狀部。
34.如權利要求33所述的自行車輪圈，其特征在于每個管狀部具有在其上形成的螺紋。
35.如權利要求19所述的自行車輪圈，其特征在于所述輪胎安裝部分包括一個環形橋接部，該環形橋接部在一對環形輪胎支承部之間延伸，形成一個基本呈U形的橫截面形狀，所述輪輻安裝部分固定地連接于輪胎安裝部分以在其間形成一個環形中空區域。
36.如權利要求35所述的自行車輪圈，其特征在于環形橋接部除了一個在其上形成的閥孔以外，沒有孔。
全文摘要
一種自行車輪圈包括一個輪胎安裝部分、一個輪輻安裝部分和多個加強構件，所述加強構件固定在安裝孔處地連接于輪輻安裝部分，以便有效地增加輪輻安裝部分在安裝孔處的厚度。每個加強構件包括一個接觸輪圈的面對輪圈的表面、一個朝外的表面和一個在面對輪圈的表面和朝外的表面之間延伸的通孔，該通孔與一個安裝孔對準。每個加強構件最好焊接在輪輻安裝部分上。每個加強構件最好具有重疊輪輻安裝部分的最大重疊尺寸，該最大重疊尺寸是從外周緣至一個有關安裝孔測量的，所述最大重疊尺寸至少為安裝孔的最大橫向尺寸的一半。
文檔編號B60B21/00GK1590135SQ20041003250
公開日2005年3月9日 申請日期2004年4月7日 優先權日2003年5月7日
發明者岡島伸平 申請人:株式會社島野