一體式輪輻結(jié)構(gòu)及其制造方法、具有該輪輻結(jié)構(gòu)的自行車車輪總成及其制造方法
【專利摘要】一種一體式輪輻結(jié)構(gòu)及其制造方法、具有該輪輻結(jié)構(gòu)的自行車車輪總成及其制造方法,該輪輻的一體式輪輻結(jié)構(gòu)聯(lián)接至輪輞,該輪輻包括增強(qiáng)部件以及輪轂,該增強(qiáng)部件設(shè)置在由塑料制成的該輪輻的端部,且該輪轂設(shè)置在該輪輻的中心,其中,該增強(qiáng)部件和該輪轂由具有比所述輪輻的硬度更大硬度的材料制成,且通過(guò)注塑成型彼此形成一個(gè)整體。
【專利說(shuō)明】一體式輪輻結(jié)構(gòu)及其制造方法、具有該輪輻結(jié)構(gòu)的自行車車輪總成及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的各實(shí)施例涉及一種一體式輪輻結(jié)構(gòu)及其制造方法、具有該輪輻結(jié)構(gòu)的自行車車輪總成及其制造方法,并且更特別地,涉及這樣一種一體式輪輻結(jié)構(gòu)及其制造方法、具有該輪輻結(jié)構(gòu)的自行車車輪總成及其制造方法:該輪輻結(jié)構(gòu)能夠使馬達(dá)易于安裝在由該馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的自行車上并確保簡(jiǎn)易的制造以及裝配過(guò)程。
【背景技術(shù)】
[0002]通常,自行車是一種短距離交通工具,且廣泛用于強(qiáng)身健體或作為業(yè)余愛(ài)好。
[0003]這樣的自行車包括形成該自行車的車體的車架、車把、車座以及分別安裝在該車架的前側(cè)和后側(cè)的前輪和后輪(下文統(tǒng)稱為車輪)。
[0004]該車輪設(shè)置有預(yù)定硬度,以支撐該自行車的重量、用戶的重量或用戶攜帶的負(fù)載的重量。例如,該車輪包括輪輞、輪轂以及輪輻,該輪輞由金屬制成且具有安裝在其外表面的輪胎,該車輪的旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接至該輪轂,該輪輻將該輪轂連接至該輪輞。為了制造過(guò)程的便利,該車輪可形成為一體式車輪。
[0005]但是,需要使用將該輪輞連接至輪轂且具有預(yù)定張力的多根鋼絲來(lái)形成將該輪轂連接至該輪輞的該輪輻,這導(dǎo)致安裝困難且增加了制造時(shí)間。如果該輪輻由金屬制成,提供了期望的硬度但也增加了材料成本。
[0006]此外,由塑料形成的該一體式車輪具有較低的硬度且易于因外部沖擊受損。
[0007]進(jìn)一步地,該一體式車輪需要設(shè)置有聯(lián)接至該旋轉(zhuǎn)軸的輪轂。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]因此,本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種一體式輪輻結(jié)構(gòu)及其制造方法、具有該輪輻結(jié)構(gòu)的自行車車輪總成及其制造方法,其能夠減少重量和制造成本并提高硬度。
[0009]本發(fā)明的另一方面是提供一種一體式輪輻結(jié)構(gòu)及其制造方法、具有該輪輻結(jié)構(gòu)的自行車車輪總成及其制造方法,其能夠確保易于制造,并且如果需要,其能夠容易地更換車輪。
[0010]將在隨后的描述中部分地說(shuō)明本發(fā)明的其它各方面,并且本發(fā)明的其它各方面將通過(guò)該說(shuō)明而在某種程度上顯而易見(jiàn),或可通過(guò)實(shí)施本發(fā)明而習(xí)得本發(fā)明的其它各方面。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種聯(lián)接至輪輞的輪輻的一體式輪輻結(jié)構(gòu),該一體式輪輻結(jié)構(gòu)包括增強(qiáng)部件以及輪轂。該增強(qiáng)部件可設(shè)置在由塑料制成的該輪輻的端部。該輪轂可設(shè)置在該輪輻的中心。該增強(qiáng)部件與該輪轂可由具有比該輪輻的硬度更大的硬度的材料制成,且該增強(qiáng)部件與該輪轂可通過(guò)注塑成型與該輪輻形成一個(gè)整體。
[0012]該輪輻可設(shè)置有多個(gè)支撐部件,該多個(gè)支撐部件從輪輻中心以輻射狀延伸,并且通過(guò)嵌件注塑,該支撐部件、該輪轂以及該增強(qiáng)部件可彼此形成一個(gè)整體。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種電動(dòng)自行車的車輪總成,該車輪總成包括輪輞和輪輻。該輪輞可設(shè)置為環(huán)形且具有安裝在其外圓周表面的橡膠輪。該輪輻可形成為設(shè)置有多個(gè)支撐部件的整體,該多個(gè)支撐部件由塑料制成且從輪輻中心以輻射狀延伸,該輪輻在其中心處設(shè)置有輪轂,該輪轂由具有比該支撐部件的硬度更大的硬度的材料制成,且該橡膠輪的旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接至該輪轂。該多個(gè)支撐部件中的每個(gè)支撐部件的端部可聯(lián)接至該輪輞的內(nèi)圓周表面。
[0014]由具有比該支撐部件的硬度更大的硬度的材料制成的增強(qiáng)部件可設(shè)置在聯(lián)接至該輪輞的該支撐部件的端部,以提高該橡膠輪的硬度。
[0015]通過(guò)嵌件注塑,該增強(qiáng)部件可與該支撐部件形成一個(gè)整體。
[0016]該增強(qiáng)部件面向該輪輞,且可設(shè)置有緊固槽,該緊固槽具有螺紋,且該輪輞在對(duì)應(yīng)于該緊固槽的位置處設(shè)置有通孔,以通過(guò)將緊固螺栓擰至該緊固槽并穿過(guò)該通孔而將該輪輞連接至該輪輻。
[0017]該車輪總成可進(jìn)一步包括輪轂帽,該輪轂帽安裝于該輪轂,以包圍聯(lián)接至該橡膠輪的旋轉(zhuǎn)軸的該輪轂的端部。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種一體式輪輻結(jié)構(gòu)的制造方法包括步驟(al)和(bl)。在該步驟(al)中,成型輪轂和增強(qiáng)部件,該輪轂和增強(qiáng)部件中的每個(gè)具有預(yù)定硬度。在該步驟(al)中,將該輪轂和該增強(qiáng)部件插入模具中,并且通過(guò)注塑成型工藝,成型與該輪轂和該增強(qiáng)部件形成一個(gè)整體的輪輻。該輪轂和該增強(qiáng)部件中的每個(gè)可具有比該輪輻的硬度更大的硬度。
[0019]在該步驟(bl)中,該輪輻可設(shè)置有多個(gè)支撐部件,該多個(gè)支撐部件從輪輻中心以輻射狀延伸。通過(guò)將該輪轂置于該輪輻的中心并將該增強(qiáng)部件置于該支撐部件的端部,成型該輪輻。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一方面,一種電動(dòng)自行車的車輪總成的制造方法包括步驟(a2)和(b2)??尚纬删哂蓄A(yù)定硬度且設(shè)置為環(huán)形的輪輞??蓪⑼ㄟ^(guò)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9制造的輪輻結(jié)構(gòu)安裝在該輪輞上。
[0021]如上所述,通過(guò)注塑成型,將由塑料制成的支撐部件與輪轂和增強(qiáng)部件形成為一個(gè)整體,該輪轂和增強(qiáng)部件具有比該支撐部件的硬度更大的硬度,以降低成本和重量,同時(shí)提高硬度。
[0022]此外,由于提供了具有與支撐部件形成一個(gè)整體的輪轂的輪輻,可更容易地相對(duì)于輪輞更換輪輻。由于嵌件注塑可用于制造該輪輻,可實(shí)施并采用各種設(shè)計(jì)。
[0023]同時(shí),在聯(lián)接至輪輞的支撐部件的端部處選擇性地設(shè)置增強(qiáng)部件,使得硬度可根據(jù)用戶的需要得到進(jìn)一步提高。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0024]從以下結(jié)合各附圖的各實(shí)施例的描述,本發(fā)明的這些和/或其它各方面將更清楚且更易于理解,附圖中:
[0025]圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電動(dòng)自行車的透視圖;
[0026]圖2為圖1的俯視圖;
[0027]圖3為圖1的側(cè)視圖;
[0028]圖4為示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電動(dòng)自行車的車輪總成的分解透視圖;[0029]圖5為圖4的裝配透視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]現(xiàn)將詳細(xì)參照本發(fā)明的各實(shí)施例,這些實(shí)施例的示例在附圖中示出,其中,同樣的參考標(biāo)記自始至終指的是的同樣的元件。
[0031]本發(fā)明的特征在于電動(dòng)自行車的車輪總成、設(shè)置在車輪上的輪輻及其制造方法。在對(duì)本發(fā)明的各特征進(jìn)行描述之前,將簡(jiǎn)單描述隨本發(fā)明一起采用的電動(dòng)自行車。
[0032]圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電動(dòng)自行車的透視圖,圖2為圖1的俯視圖,并且圖3為圖1的側(cè)視圖。
[0033]參照?qǐng)D1至圖3,根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的電動(dòng)自行車包括前車架100、中間車架200以及后車架300,該前車架100設(shè)置有前輪10和車把部分20,該中間車架200設(shè)置有腳踏30和車座40,該后車架300設(shè)置有后輪50。該前車架100、該中間車架200以及該后車架300彼此聯(lián)接,以便在該中間車架200的鉸鏈聯(lián)接部分400上轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0034]該前車架100設(shè)置為具有內(nèi)部空間的桿狀。車把管110設(shè)置在該前車架100的一端,并且該中間車架200可轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接至該前車架100的另一端。該車把管110設(shè)置為中空,以使車把豎管21可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接至該車把管110。該車把豎管21在車把管110的下側(cè)設(shè)置有前輪固定架22,且在車把管110的上側(cè)設(shè)置有車把固定架23。通過(guò)從中心向側(cè)邊部分地彎折該豎管21來(lái)設(shè)置該前輪固定架22,以使該前輪10與該后輪50位于同一條線(圖2的‘A’)上。該車把固定架23支撐把手24的中心,該把手24設(shè)置為桿狀。該把手24的每個(gè)端部設(shè)置有把套25以及用于制動(dòng)該前輪10和該后輪50的剎車握把26。顯示設(shè)備27可拆卸安裝在該把手24的一側(cè),以顯示該電動(dòng)自行車的信息,例如該電動(dòng)自行車的速度變化或電池,并且用于變速的控制桿28安裝在該把手24的另一側(cè)。
[0035]該中間車架200具有內(nèi)部空間,且設(shè)置為桿狀。腳踏30設(shè)置在該中間車架200的一端,且該前車架100和該后車架300可轉(zhuǎn)動(dòng)地聯(lián)接至該中間車架200的另一端。設(shè)置該對(duì)腳踏30以使其在腳踏聯(lián)接部分210上轉(zhuǎn)動(dòng),該腳踏聯(lián)接部分210設(shè)置在該中間車架200上。在該腳踏聯(lián)接部分210的內(nèi)部設(shè)置有發(fā)電機(jī)(未顯示),以將該腳踏30的旋轉(zhuǎn)動(dòng)力轉(zhuǎn)化為電能,并且該電能充入電連接至該發(fā)電機(jī)的電池60中。在該中間車架200的內(nèi)部空間中設(shè)置有電子控制單元(ECU) 70,以用于該發(fā)電機(jī)和其它電子元件之間的電氣連接和控制。
[0036]此外,該中間車架200可包括車座架220,車座40安裝在該車座架220上。該車座架220在其后側(cè)設(shè)置有座管42,該車座40安裝在該座管42上。座桿(未顯示)聯(lián)接至該座管42,以調(diào)整該車座40的高度。
[0037]后車架300具有內(nèi)部空間,且設(shè)置為桿狀。后輪50可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在后車架300的一端,并且中間車架200可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在后車架300的另一端。
[0038]在后車架300的內(nèi)部空間中設(shè)置有電源60以及電源管理系統(tǒng)(未顯示),該電源60以及電源管理系統(tǒng)電連接至設(shè)置在該中間車架200上的E⑶70。安裝在后車架300上的該馬達(dá)置于該后輪50上。該馬達(dá)(未顯示)容納于安裝在該后輪50上的輪轂13中,且被配置為根據(jù)該E⑶70的控制、通過(guò)接收來(lái)自電池60的動(dòng)力而轉(zhuǎn)動(dòng)后輪50。
[0039]這種情況下,使用外部轉(zhuǎn)子方案實(shí)施該馬達(dá)。該外部轉(zhuǎn)子方案是這樣一種類型的馬達(dá)驅(qū)動(dòng)方案:其具有固定的中心軸以及位于該中心軸外緣上的轉(zhuǎn)子,并且該轉(zhuǎn)子連接至旋轉(zhuǎn)體(例如車輪),以與該旋轉(zhuǎn)體一起轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0040]如上所述,該前車架100、該中間車架200以及該后車架300設(shè)置為可折疊結(jié)構(gòu),該可折疊結(jié)構(gòu)使得該前車架100和該后車架300可通過(guò)該鉸鏈聯(lián)接部分400而在該中間車架200上轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0041]在下文中將詳細(xì)描述馬達(dá)外殼一體式輪輻結(jié)構(gòu)及具有該輪輻的車輪總成。該車輪總成可用作上面所描述的電動(dòng)自行車的該前輪10或該后輪50。盡管關(guān)于這種具有可折疊結(jié)構(gòu)且使用馬達(dá)、電池、以及ECU進(jìn)行電操作的電動(dòng)自行車進(jìn)行了描述,但是本發(fā)明不限于此。選擇性地,除了電動(dòng)自行車,根據(jù)本發(fā)明的該車輪總成可應(yīng)用于一般的自行車的前輪或后輪。
[0042]圖4為示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的電動(dòng)自行車的車輪總成的分解透視圖,并且圖5為圖4的裝配透視圖。
[0043]參照?qǐng)D4和圖5,該車輪總成設(shè)置有環(huán)形的輪輞11以及聯(lián)接至該輪輞11的輪輻15。
[0044]該輪輞11由金屬(例如鋁合金)制成,以提高該輪輞11的硬度。輪胎(圖1中‘12’)安裝在該輪輞11的外圓周表面。
[0045]根據(jù)本發(fā)明的輪輻結(jié)構(gòu)可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在該前輪固定架(圖1中22)上。該輪輻結(jié)構(gòu)設(shè)置有多個(gè)支撐部件14以及輪轂13,該多個(gè)支撐部件14從輪輻中心以輻射狀延伸,該輪轂13聯(lián)接至該車輪10的旋轉(zhuǎn)軸(未顯示)。
[0046]更詳細(xì)地,通過(guò)注塑成型,通過(guò)一體式形成該輪轂13,該輪輻結(jié)構(gòu)形成為整體,該輪輻15的中心具有由塑料制成的多個(gè)支撐部件14,該輪轂13具有比該支撐部件14更大的硬度。在這種情況下,該輪轂13可由具有比該支撐部件14的硬度更大的硬度的金屬(例如鋁合金)制成。具有比該支撐部件14的硬度更大的硬度的其它材料可作為該輪轂13的材料。
[0047]該輪輻15使每個(gè)支撐部件14的端部安裝在該輪輞11的內(nèi)圓周表面。為了提高該輪輻15的硬度,增強(qiáng)部件16可設(shè)置在每個(gè)支撐部件14的端部處。該增強(qiáng)部件16可由具有比該支撐部件14的硬度更大的硬度的材料制成,例如鋁合金、鎢、以及不銹鋼。
[0048]類似于該輪轂13,可通過(guò)注塑成型將該增強(qiáng)部件16與該支撐部件14形成為一體。換句話說(shuō),通過(guò)注塑成型,該輪輻結(jié)構(gòu)成型為一個(gè)整體,該整體包括該多個(gè)支撐部件14、輪轂13以及增強(qiáng)部件16??墒褂们都尚凸に噷?shí)施該注塑成型。
[0049]一種制造該輪輻結(jié)構(gòu)的方法如下。首先,形成輪轂13和增強(qiáng)部件16,該輪轂13和該增強(qiáng)部件16中的每個(gè)具有預(yù)定硬度。然后,將該輪轂13和該增強(qiáng)部件16嵌入模具中,通過(guò)注塑成型工藝成型具有多個(gè)支撐部件14且由塑料制成的輪輻15,且該輪輻15與該輪轂13和該增強(qiáng)部件16形成為一個(gè)整體。在這種情況下,成型該輪輻結(jié)構(gòu),以使該輪轂13置于該輪輻15的中心,而增強(qiáng)部件16置于該支撐部件4的每個(gè)端部,如圖4中所示的整體。
[0050]在制造該輪輻結(jié)構(gòu)之前制造環(huán)形的輪輞11,并且同樣地制造聯(lián)接至該輪輞11的該輪輻結(jié)構(gòu),由此完成該車輪總成的制造。
[0051]該輪輻結(jié)構(gòu)以這樣的方式聯(lián)接至該輪輞11:通過(guò)緊固螺栓18將該輪輻結(jié)構(gòu)聯(lián)接至該輪輞11的內(nèi)圓周表面。換句話說(shuō),設(shè)置在聯(lián)接至輪輞11的支撐部件14的每個(gè)端部處的增強(qiáng)部件16設(shè)置有緊固槽16a,該緊固槽16a的內(nèi)圓周表面形成有螺紋,且該輪輞11的對(duì)應(yīng)于該緊固槽16a的位置處設(shè)置有通孔11a。因此,通過(guò)將緊固螺栓18穿過(guò)該通孔Ila擰至該緊固槽16a,該輪輻結(jié)構(gòu)聯(lián)接至該輪輞11。
[0052]同時(shí),參考標(biāo)記‘17’表示輪轂帽,該輪轂帽安裝在輪轂13上以覆蓋該輪轂13的聯(lián)接至車輪10的旋轉(zhuǎn)軸(未顯示)的端部,以防止外來(lái)雜質(zhì)進(jìn)入該輪轂13和該旋轉(zhuǎn)軸之間。
[0053]如上所述,通過(guò)在單獨(dú)準(zhǔn)備該輪轂結(jié)構(gòu)和該輪輞后形成該輪轂結(jié)構(gòu)來(lái)制造這樣的該車輪總成,通過(guò)嵌件注塑,該輪轂結(jié)構(gòu)與不同材料的該支撐部件14以及該輪轂13形成為一個(gè)整體,由此減少成本和重量。此外,不需要安裝構(gòu)件來(lái)安裝該馬達(dá),由此確保了簡(jiǎn)易的裝配過(guò)程。
[0054]盡管已進(jìn)行了關(guān)于具有該一體式輪輻結(jié)構(gòu)的該車輪總成被配置為用于前輪50的描述,但是本發(fā)明不限于此。該后輪可具有與該前輪同樣的配置。
[0055]盡管已顯示并描述了本發(fā)明的幾個(gè)實(shí)施例,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解,可在不脫離本發(fā)明的原則和精神的前提下對(duì)這些實(shí)施例作出各種變化,本發(fā)明的范圍由各權(quán)利要求及其等同方案限定。
【權(quán)利要求】
1.一種連接至輪輞的輪輻的一體式輪輻結(jié)構(gòu),所述一體式輪輻結(jié)構(gòu)包括: 增強(qiáng)部件,其設(shè)置在由塑料制成的所述輪輻的端部;以及 輪轂,其設(shè)置在所述輪輻的中心, 其中,所述增強(qiáng)部件以及所述輪轂由具有比所述輪輻的硬度更大的硬度的材料制成,且通過(guò)注塑成型與所述輪輻形成一個(gè)整體。
2.如權(quán)利要求1所述的一體式輪輻結(jié)構(gòu),其中,所述輪輻設(shè)置有多個(gè)支撐部件,所述多個(gè)支撐部件從所述輪輻中心以輻射狀延伸,并且通過(guò)嵌件注塑,所述支撐部件、所述輪轂以及所述增強(qiáng)部件彼此形成一個(gè)整體。
3.—種電動(dòng)自行車的車輪總成,所述車輪總成包括: 輪輞,其設(shè)置為環(huán)形,且具有安裝在其外圓周表面的橡膠輪;以及輪輻,其形成為設(shè)置有多個(gè)支撐部件的整體,所述輪輻由塑料制成且從中心以輻射狀延伸,并且所述輪輻在其中心設(shè)置有輪轂,所述輪轂由具有比所述支撐部件的硬度更大的硬度的材料制成,且所述橡膠輪的旋轉(zhuǎn)軸聯(lián)接至所述輪轂, 其中,所述多個(gè)支撐部件中的每個(gè)支撐部件的端部聯(lián)接至所述輪輞的內(nèi)圓周表面。
4.如權(quán)利要求3所述的車輪總成,其中,由具有比所述支撐部件的硬度更大的硬度的材料制成的增強(qiáng)部件設(shè)置在聯(lián)接至所述輪輞的所述支撐部件的所述端部,以提高所述橡膠輪的硬度。
5.如權(quán)利要求4所述的車輪總成,其中,通過(guò)嵌件注塑,所述增強(qiáng)部件與所述支撐部件形成一個(gè)整體。
6.如權(quán)利要求4所述的車輪總成,其中,所述增強(qiáng)部件面向所述輪輞且設(shè)置有緊固槽,所述緊固槽具有螺紋,且所述輪輞在對(duì)應(yīng)于所述緊固槽的位置處設(shè)置有通孔,以通過(guò)將緊固螺栓擰至所述緊固槽并穿過(guò)所述通孔而將所述輪輞聯(lián)接至所述輪輻。
7.如權(quán)利要求3所述的車輪總成,進(jìn)一步包括安裝于所述輪轂的輪轂帽,所述輪轂帽包圍著聯(lián)接至所述橡膠輪的所述旋轉(zhuǎn)軸的所述輪轂的端部。
8.一種一體式輪輻結(jié)構(gòu)的制造方法,所述方法包括: (al)成型輪轂和增強(qiáng)部件,所述輪轂和增強(qiáng)部件中的每個(gè)具有預(yù)定硬度;以及(bl)將所述輪轂和所述增強(qiáng)部件嵌入模具中,并且通過(guò)注塑成型工藝,成型與所述輪轂和所述增強(qiáng)部件形成為一個(gè)整體的輪輻, 其中,所述輪轂和所述增強(qiáng)部件中的每個(gè)具有比所述輪輻的硬度更大的硬度。
9.權(quán)利要求8的所述方法,其中,在所述步驟(bl)中, 所述輪輻設(shè)置有多個(gè)支撐部件,所述多個(gè)支撐部件從輪輻中心以輻射狀延伸,并且其中,通過(guò)將所述輪轂置于所述輪輻的中心并將所述增強(qiáng)部件置于所述支撐部件的端部,成型所述輪輻。
10.一種電動(dòng)自行車的車輪總成的制造方法,所述方法包括: (a2)形成具有預(yù)定硬度并設(shè)置為環(huán)形的輪輞;以及 (b2)將通過(guò)權(quán)利要求8或權(quán)利要求9制造的所述輪輻結(jié)構(gòu)安裝在所述輪輞上。
【文檔編號(hào)】B29C45/14GK103660775SQ201210553137
【公開(kāi)日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月19日
【發(fā)明者】高昌福, 金正來(lái) 申請(qǐng)人:株式會(huì)社萬(wàn)都