用于自行車車輪的設(shè)備以及相應(yīng)的輪緣的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于自行車車輪的設(shè)備，并且涉及一種相應(yīng)的輪緣，所述輪緣包括至少一個上述設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，騎車人的表現(xiàn)取決于以下多個因素:
[0003]1、由在蹬車期間的力矩以及由騎車人的能力產(chǎn)生的功率，所述功率用于使用平均傳輸比率產(chǎn)生高旋轉(zhuǎn)運(yùn)動；
[0004]2、騎車人的空氣動力位置，該空氣動力位置減少摩擦力并且允許更好地在空氣中穿過；以及
[0005]3、構(gòu)成自行車的不同機(jī)械部件；這些部件必須具有良好的質(zhì)量，以促進(jìn)其運(yùn)動和剎車。
[0006]在山上，由于重力作用在由自行車和騎車人構(gòu)成的組合上，所以重量起著重要作用。尤其對于長距離騎行來說感到舒適是重要的，因為舒適會使得體力更加能夠承受。由結(jié)構(gòu)提供的良好剛度允許以良率將能量從騎車人傳輸至自行車車輪。然而，眾所周知，太堅硬會不利地影響騎車人的體能。
[0007]因此，騎車人的表現(xiàn)由所有以上因素的巧妙混合而得來。
[0008]此外，重量和支撐分布決定車輪的保持及其穩(wěn)定性。
[0009]現(xiàn)代自行車的效率非常高，也就是說，由騎車人產(chǎn)生的功率的97%都用于腳踏車的推動上。然而，目前可能可用的自行車不允許騎車人使用其具有的所有能量來推動自行車。
[0010]例如，考慮到通過曲柄圓盤的旋轉(zhuǎn)(即，由騎車人的腿部的交替運(yùn)動產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn))經(jīng)由鏈條將運(yùn)動傳輸給后輪，問題不在于增大傳輸效率(如上所述，該效率已經(jīng)大約是97% )，而在于防止由于路線條件的變化造成這個性能的大幅降低。
[0011 ] 兩個研究路線目前似乎可行:
[0012]1、設(shè)計充分利用在騎車人蹬車期間產(chǎn)生的能量的踏板。例如，這是橢圓形踏板的目標(biāo)。這種踏板被設(shè)計為幫助通過在蹬車期間遇見的兩個死點(diǎn)。這取決于與齒輪的不同定向相關(guān)的曲柄之間的角度；
[0013]2、避免車輪在旋轉(zhuǎn)期間具有太低的慣性，以使得效率不會過多下降。實際上，輕型車輪具有較低的初始旋轉(zhuǎn)慣性，并且在較大啟動加速度的情況下可以立即提供容易蹬車的感覺。然而，源自輕型車輪的初始積極效應(yīng)可以快速地使騎車人得到適得其反的效果，騎車人必須延長其體力以便保持最初容易達(dá)到的速度。換言之，輕型車輪不能儲存足夠的動能，用于隨后恢復(fù)(勢能)，并且如果騎車人不能完全適應(yīng)，那么這可以造成極為消極的后果。
[0014]本發(fā)明正好基于這個第二研究路線。
[0015]因此，本發(fā)明基于以下觀察:雖然自行車/騎車人系統(tǒng)的過重總體重量確實通常是不利因素(尤其在上坡時)，但是如果還具有一定重量適當(dāng)?shù)胤植荚谧孕熊嚿?尤其分布在輪緣上)，那么這個重量可以在特定條件下大幅提高蹬車收益。
[0016]本發(fā)明基本上基于附接至自行車的輪緣的離心質(zhì)量的使用。從靜態(tài)的觀點(diǎn)來看，這些離心質(zhì)量可以造成自行車的重量增大，每個車輪增加60與80克之間。
[0017]從動態(tài)的觀點(diǎn)來看，如果作為輪廓翼狀突出部分的這些離心質(zhì)量固定在具有低慣性的輕型車輪上，那么這些質(zhì)量(由于產(chǎn)生的離心力)在輪緣軸上(從里到外)施加力量。因此，這種質(zhì)量有助于減少由于施加在輪轂上的不同橫向力而造成的張力損失。
[0018]通過保持有效增大的半徑(豎直偏轉(zhuǎn)通過剛度增大而減小)，輪轂的低速運(yùn)動大幅增大。凹凸不平的山路不再是個問題，并且自行車的舒適度大幅增大。自行車對快速啟動反應(yīng)良好，并且在速度增大時，車輪堅硬，從而允許更好的下坡道路處理。
[0019]動態(tài)質(zhì)量的形狀及其重量是有助于提高在對稱軸線上保持車輪的因素，因此，由踏板提供的性能的質(zhì)量最佳，并且橫向變形減少。
[0020]容易實現(xiàn)通過(上部和下部)死點(diǎn)，并且騎車人使用更少的能量來保持蹬車。
[0021]而且，眾所周知，在比賽(例如，用于計時賽(稱為“對抗時鐘的比賽”))時使用具有超硬復(fù)合結(jié)構(gòu)的實心輪，提高了自行車的總體性能。盡管如此，車輪的側(cè)風(fēng)敏感性是主要障礙，并且如果天氣條件不好，那么其使用可能是危險的。
[0022]對于這種比賽，能夠繼續(xù)使用具有輻條的傳統(tǒng)車輪，這種傳統(tǒng)車輪不太容易受到風(fēng)的影響，具有更低但是更重的離心質(zhì)量，給車輪提供所需要的剛度。
[0023]根據(jù)比賽的類型(在山上、在平原上、或者計時賽(稱為“對抗時鐘的比賽”))，能夠通過模塊化方式改變離心質(zhì)量的形狀及其重量。
[0024]所使用的材料可以是復(fù)合碳/凱夫拉? (Kevlar?)、或者顯示了具有良好的拉伸強(qiáng)度的其他纖維。
[0025]一些塑料(例如，ABS (丙烯腈-丁二烯-苯乙烯))允許降低成本并且有助于這種裝置的擴(kuò)散。
[0026]對于那些應(yīng)用，需要特別設(shè)計的輪緣，這是因為本發(fā)明還涉及離心質(zhì)量的錨固系統(tǒng)。
[0027]離心質(zhì)量的滑軌可以形成在輪緣的厚度(負(fù)軌道)內(nèi)，或者可以采用軌道系統(tǒng)(正軌道)。
[0028]在所有情況下，離心質(zhì)量粘合至輪緣，但是通過滑動推動。由于允許該系統(tǒng)適當(dāng)?shù)胤植际┘釉谳喚壍膬?nèi)表面上的壓力，所以這較為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0029]因此，本發(fā)明的目標(biāo)在于，提供一種用于自行車車輪的設(shè)備以及一種相應(yīng)的輪緣，該輪緣包括至少如上所述的設(shè)備，該設(shè)備和輪緣沒有上述缺點(diǎn)，同時，能夠容易地且通過更低的成本實現(xiàn)。
[0030]因此，本發(fā)明的目標(biāo)在于一種用于自行車車輪的設(shè)備，所述設(shè)備包括至少一個輪廓翼狀突出部分，所述突出部分適合于固定至所述車輪的輪緣的內(nèi)表面。另一目標(biāo)在于用于自行車車輪的輪緣，該輪緣包括至少根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備。
【附圖說明】
[0031]為了更好地理解本發(fā)明，下面僅僅作為一個非限制性實例并且參照附圖描述了一個優(yōu)選實施方式，其中:
[0032]圖1示意性示出了包括根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第一實施方式的自行車輪緣的前視圖；
[0033]圖2示出了包括根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第二實施方式的自行車輪緣的三維圖；
[0034]圖3示出了圖2的輪緣的前視圖；以及
[0035]圖4示出了設(shè)有圖2和圖3中示出的設(shè)備的至少一部分的輪緣的一些放大細(xì)節(jié)的三維圖。
【具體實施方式】
[0036]在圖1中，設(shè)有根據(jù)本發(fā)明教導(dǎo)內(nèi)容的設(shè)備20的自行車輪緣總體上由數(shù)字10表不O
[0037]眾所周知，輪緣10是車輪(WL)(未顯示)的一部分，該車輪又包括由輪胎(未顯示)覆蓋的內(nèi)胎。車輪(WL)還可選地設(shè)有已知類型的多個輻條(并且未顯示)，這些輻條使輪緣10與輪轂(未顯示)物理地連接。
[0038]在圖1中顯示的第一實施方式中，設(shè)備20包括4個輪廓翼狀突出部分25A、25B、25C以及25D，每個突出部分占據(jù)輪緣10的相應(yīng)象限1、I1、III以及IV。
[0039]每個輪廓翼狀突出部分25A、25B、25C以及2?均為平面狀的，并且可以有利地通過切割金屬板來制成。
[0040]每個輪廓翼狀突出部分25A、25B、25C以及2?的內(nèi)部輪廓可以有利地但并非必須具有以下根據(jù)所述輪緣10的內(nèi)半徑(Rl)的幾何特征:
[0041](R2) = 0.6 + 0.8(R1);
[0042](H) = 0.1 + 0.2 (Rl);
[0043](α)=20。+45。；
[0044](β ) = 20。+45。。
[0045]通過由計算機(jī)電子地理的數(shù)值模型獲得這些最佳值，并且這些第一值進(jìn)一步通過試驗確認(rèn)。
[0046]現(xiàn)在參考由在輪緣10的圓周上繪制的點(diǎn)(Wl)和(Zl)限制的第一象限角I。
[0047]現(xiàn)在，通過將輪緣10的中心沿著垂線(PP)從點(diǎn)(