具有内部突起的自行车轮辋和车轮制造技术

本发明专利技术涉及具有内部突起的自行车轮辋和车轮。用于自行车车轮的轮辋包括径向外轮胎接合部分、第一侧壁和与所述第一侧壁间隔开的第二侧壁。所述第一侧壁和所述第二侧壁可以在所述径向外轮胎接合部分的内侧径向延伸。该轮辋包括具有至少一个不对称突起的径向内部。

Bicycle rims and wheels with internal projections

The invention relates to a bicycle rim and wheel with an internal projection. A wheel rim for a bicycle wheel includes a radially outward tire engagement portion, a first sidewall and a second sidewall spaced apart from the first side wall. The first side wall and the second side wall may extend radially in the inner side of the diameter outward tire engagement portion. The rim includes a radially inwardly having at least one asymmetric protrusion.

【技术实现步骤摘要】
具有内部突起的自行车轮辋和车轮
本专利技术涉及具有内部突起的自行车轮辋和车轮。
技术介绍
传统的自行车车轮可以包括轮辋(或车圈)，车轮由被弯曲并结合成具有一致形状横截面的圆形形状的挤出金属或其它材料形成。近来，在自行车轮辋的制造中已经使用诸如纤维增强塑料之类的其它材料，这种材料可以通过基于非挤出的过程而形成为圆形形状。车轮轮辋在自行车的使用过程中通常可能经历空气动力学问题。例如，自行车车轮轮辋的传统横截面形状可能在笔直向前方向上移动时在车轮上导致大量阻力，这将抑制自行车的向前运动。此外，当空气相对于自行车向前方向成角度地(即，非零角度或横向风偏航或接近角度)接近车轮时穿过车轮的周围空气的运动会在车轮上导致横向合力。如果该力被施加在车轮转向轴线之前或之后的位置，则可能会产生以自行车转向轴线为中心的力矩。以横向角度穿过自行车轮辋的气流被认为导致相对于自行车的向前运动方向以一定风偏航角度围绕车轮的附着流产生损失。这种附着流的横向合力导致自行车操纵问题并且增加阻力。围绕车轮的流变脱离的偏航角度为失速点。减少零偏航角度空气动力阻力以及改变失速点以减少作用在车轮上的非偏航角度空气动力学阻力和横向力能够提供更可控和更好性能的自行车。
技术实现思路
在一个实施方式中，一种用于自行车车轮的轮辋包括：径向外轮胎接合部分；第一侧壁；与所述第一侧壁间隔开的第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁在所述径向外轮胎接合部分的内侧径向延伸。该轮辋还包括径向内部，该径向内部包括沿着所述轮辋的内周面布置的辐条接收表面，其中至少一个突起在所述轮辋的周向方向上关于该至少一个突起的径向中心线不对称地形成在所述辐条接收表面中。在一个实施方式中，一种用于自行车的车轮包括：被构造成旋转附接至所述自行车的中央毂和附接至所述中央毂并从该中央毂径向向外延伸的多个辐条，所述多个辐条由一定数量的辐条构成。所述车轮还包括轮辋，该轮辋具有：径向外轮胎接合部分；第一侧壁；与所述第一侧壁间隔开的第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁在所述径向外轮胎接合部分的内侧径向延伸；以及沿着所述轮辋的内周面布置的径向内部，该径向内部包括多个不对称突起，所述不对称突起在所述轮辋的内侧突出并且形成在所述径向内部的径向内表面中，其中所述多个不对称突起的数量等于或大于所述辐条的数量。附图说明图1是自行车的侧视图，该自行车可以用来采用具有突起的轮辋；图2示出了用于自行车诸如图1的自行车的车轮的侧视图；图3A是具有突起的轮辋的立体图；图3B至图3C示出了图3A的轮辋的剖视图；图4示出了图3A至图3C的轮辋的侧视图；图5A至图5C示出了图4的轮辋的扩展图；图5D至图5E示出了用于图4的轮辋的突起的实施方式；图6A至图6B示出了图4的轮辋的剖视图；图6C示出了具有轴向不对称突起的轮辋的剖视图；图7A至图7B示出了突起的几何形状；图8示出了轮辋的一个实施方式的侧视图，该轮辋对于车轮的每个辐条都具有多个突起；以及图9示出了图8的轮辋的剖视图。在考虑如下详细描述时，这里公开的实施方式的其它方面和优点将变得清楚，其中类似或相同的结构具有类似或相同的附图标记。具体实施方式自行车车轮可以具有这样的轮辋，该轮辋具有沿着该轮辋的内周面分布的特别构造的突起。这些突起被具体成形为减少车轮的空气动力学阻力和横向力。这些突起可以相对于自行车车轮的一个或多个轮轴不对称。例如，这些突起可以沿着车轮的周向方向不对称地形成。风洞测试表明，沿着内周面具有不对称突起的轮辋相比于没有突起的类似尺寸的轮辋经历的阻力减少10％。在具有对称突起的轮辋上也已经证明了类似结果。不对称突起可以是改变机翼或其它物体周围的流场的结节或圆形隆起或凸起。结节(首先在座头鲸鳍上研究的空气动力学特征的图案)被认为可以增加失速角并且减轻在可变流动条件下操作的机翼的后迎角性能损失。采用对称突起机翼横截面的流线型自行车轮辋的风洞测试已经表明在改变失速角或减少纵向阻力(对于空气动力学自行车车轮来说这是两个主要的性能标准)方面它们都是无效的。这些对称突起车轮设计都没能解释在骑车时除了车轮平移穿过空间之外的车轮旋转的原因，并且采用了幅度、波长和对称形状和/或取向可能都是次佳的突起。适当幅度、波长、形状和/或取向的不对称结节图案能够解释在旋转和平移的机翼上经历的复杂流动图案，如自行车车轮在使用中经历的那些复杂流动图案。如这里描述的，不对称结节型廓可以用来在轮辋上特别是在车轮的下游半部上形成更强大的顺流方向涡流。这些顺流方向涡流被认为是结节改型机翼中的附着流以接近失速点的角度操作的原因。这种附着流是可以限定具有期望性能特性的有效机翼的流。此外，除了形成顺流方向涡流之外，不对称结节可能致使顺翼展方向的涡流以规则的间隔在轮辋的尾迹中流出。这种脱流的频率是空气动力学物体穿过空间运动时的斯特鲁哈尔数。结节的间隔、数目、形状和/或取向可以在轮辋的尾迹中引发有益的斯特鲁哈尔数，并且这些因素可以用来创建使尾迹涡流的幅度和对车轮操纵特征的影响最小化的期望脱流频率。一般来说，更高的斯特鲁哈尔数表示每个单独涡流的幅度和冲量相对较低。图1总体上示出了自行车100，具有包括非对称结节的内周面的自行车车轮122、124可以与该自行车100一起使用。自行车100包括车架110、可旋转地附装至框架110的前轮122和后轮124以及驱动系130。车架110包括分别用于附装前轮122和后轮124的车轮安装部分112、114。前制动器142用来制动前轮122，并且后制动器144用来制动后轮124。自行车100的前和/或向前取向由箭头A的方向表示。这样，自行车的运动的向前方向由箭头A的方向表示。尽管图示的自行车100是具有赛车式手柄150的公路自行车，但是本专利技术可应用于任何类型的自行车，包括全避震或部分避震山地自行车等等以及具有机械控制(例如，线缆、液压、气动)和非机械控制(例如，有线、无线)驱动系统的自行车。自行车100可以包括安装在手把150上的一个或多个自行车控制装置160。自行车控制装置160可以包括一种或多种类型的自行车控制和/或致动系统。例如，自行车控制装置160可以包括用于控制前和/或后制动器142、144的制动器致动系统170和/或控制驱动系130的齿轮变换系统180。还可以包括其它控制系统。例如，在一些实施方式中，该系统可以应用于其中仅仅使用前齿轮变换器或后齿轮变换器的自行车。此外，一个或多个自行车控制装置160还可以包括用于自行车100的悬挂和/或其它控制系统。如能够在图1和图2中看到的，自行车100的前轮122和/或后轮124可以包括附装至轮辋210的径向外轮胎接合部分的轮胎201。多个辐条202直接附装至轮辋210。另选地，辐条202可以利用其它结构部分附装和/或固定至轮辋210。辐条202从轮辋210延伸并附装至中央毂205。辐条202以张力维持在轮辋210和毂205之间以给车轮122、124提供操作刚性以在自行车100上使用。毂205被构造成旋转附装至自行车车架110。车轮122、124的轮辋210可以包括沿着内周面的一个或多个突起220，这些突起220被构造成在自行车100上使用时给车轮122、124提供空气动力学好处。图2至图8提供了自行车的图示，该自行车包括轮辋210，该本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于自行车车轮的轮辋，该轮辋包括：径向外轮胎接合部分；第一侧壁；与所述第一侧壁间隔开的第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁在所述径向外轮胎接合部分的内侧径向延伸；以及径向内部，该径向内部包括沿着所述轮辋的内周面布置的辐条接收表面，其中至少一个突起在所述轮辋的周向方向上关于该至少一个突起的径向中心线不对称地形成在所述辐条接收表面中。

【技术特征摘要】
2016.02.12 US 15/042,7681.一种用于自行车车轮的轮辋，该轮辋包括：径向外轮胎接合部分；第一侧壁；与所述第一侧壁间隔开的第二侧壁，所述第一侧壁和所述第二侧壁在所述径向外轮胎接合部分的内侧径向延伸；以及径向内部，该径向内部包括沿着所述轮辋的内周面布置的辐条接收表面，其中至少一个突起在所述轮辋的周向方向上关于该至少一个突起的径向中心线不对称地形成在所述辐条接收表面中。2.根据权利要求1所述的轮辋，其中所述至少一个突起是结节。3.根据权利要求1所述的轮辋，其中包括所述至少一个突起的所述辐条接收表面形成横跨所述辐条接收表面的宽度的凸曲线。4.根据权利要求1所述的轮辋，其中所述辐条接收表面包括被构造成接收多个辐条的多个孔。5.根据权利要求4所述的轮辋，其中所述至少一个突起包括所述多个孔中的被构造成接收所述多个辐条中的一个辐条的孔。6.根据权利要求5所述的轮辋，其中所述至少一个突起包括所述多个孔中的至多一个孔。7.根据权利要求1所述的轮辋，其中所述至少一个突起在所述轮辋的所述内周面上的第一位置和所述轮辋的所述内周面上的第二位置之间延伸，并且具有布置在所述第一位置和所述第二位置之间的峰顶位置。8.根据权利要求7所述的轮辋，其中所述内周面的内径在所述第一位置处具有第一径向值，在所述第二位置处具有第二径向值，并且在所述峰顶位置处具有第三径向值，所述第三径向值小于所述第一径向值和所述第二径向值。9.根据权利要求8所述的轮辋，其中在所述第一位置和所述第二位置之间，所述第三径向值是所述轮辋的所述内周面的所述内径中的最小径向值。10.根据权利要求7所述的轮辋，其中所述峰顶位置不对称地布置在所述第一位置和所述第二位置之间。11.根据权利要求10所述的轮辋，其中所述第一位置和所述峰顶位置之间的周向距离是第一周向距离，所述第二位置和所述峰顶位置之间的周向距离是第二周向距离，并且所述峰顶位置被布置成使得所述第一周向距离是所述第二周向距离的百分之八十以下。12.根据权利要求1所述的轮辋，其中所述轮辋具有轴向宽度，并且在所述辐条接...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·霍尔，D·莫尔斯，R·特罗，
申请(专利权)人：什拉姆有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US