[发明专利]交通工具轮子及其生产方法

说明书

本申请涉及交通工具轮子及其生产方法。本发明涉及一种稳定的一件式轮子，其特别适合于具有增加的系统重量的自行车，例如电动脚踏车或货运单车，并且本发明涉及一种生产所述交通工具轮子的方法。所述交通工具轮子包括环形部分(110)、多个辐条(120)和轮毂部分(130)，它们通过模制注射包含热塑性塑料的纤维增强管或碳纳米管而一体地形成，其中，多个辐条(120)中的每一个包括具有中间支腿(122)和一对外部支腿(121、123)的大致Z形横截面，其中由该对外部支腿中的每一个和中间支腿围成的角度(γ)大于直角，并且其中从环形部分(110)朝向轮毂部分(130)，中间支腿(122)的长度增加。

技术领域

本公开涉及用于交通工具的轮子的领域，并且更具体地说，涉及一种一件式热塑性轮子和生产所述轮子的方法。所述轮子包括在轮毂和环形部分之间的多个辐条，并且特别适合于承受增加的负载的自行车，例如电动脚踏车或货运单车(cargo bikes)。

背景

鉴于城市中人口不断增长，有必要优化城市地区的物流系统。从环境的角度来看，需要进一步减少二氧化碳的产生，并朝向可持续发展的方向开发运输解决方案。改善城市机动性的一种可能性是提供自行车共享、便捷单车(fleet bikes)、货运单车、助力式单车或电动单车。尤其是如果交通工具轮子被配置成承载货物或使用例如由马达和电池产生的电力，则相对于常规的自行车，系统的负载增加。

已知，交通工具轮子，尤其是用于自行车的交通工具轮子，应该是轻量化的。然而，施加到交通工具轮子的力可能非常大。因此，需要提供一种负担得起的技术解决方案，该解决方案同时提供足够刚性和稳定的交通工具轮子，更具体地说是自行车轮子。通常，增加材料且因此增加重量有利于更好的材料强度。

在脚踏车轮子的情况下，辐条通常用于在环形轮辋部分和轮毂之间传递力。通常，辐条数量越多，轮子强度越大，而辐条数量越少，轮子组件越轻。然而，具有较低辐条数的自行车轮子仍然必须被构造成支撑与自行车操作相关的负载，以防止损坏，特别是考虑到当使用具有电力牵引的交通工具或承载负载的单车时的高速或高负载。

发明概述

本发明的目的是克服现有技术中的前述问题，并提供机械性能优异的树脂轮子，并且同时提供轻质产品。本发明的另一个目的是提供一种能够提高机械强度和柔性以抵抗过载峰值的系统。

另一个目的是解决热塑性材料松弛和蠕变(creep)的问题，并在轮毂和另一个部件(如轴、电动马达、轮毂发电机(hub dynamo)、飞轮或内齿轮轮毂)之间提供牢固和稳定的连接。特别是对于电动自行车的轮子，其中，马达位于轮子的轮毂中，还需要改善电子马达(electronic motor)的散热或绝缘。

最后，除了在减轻重量和加强结构方面具有其显著的销售点之外，还应确保轮子大规模生产的可能性。这一特点有利于成本的降低以及便捷单车的生产。轮子还应该耐用，且易于维护。

上述目的通过下面所述的交通工具轮子来解决，该交通工具轮子特别适合于自行车、电动自行车和货运单车，并且该交通工具轮子包括环形部分、多个辐条和轮毂部分，环形部分、多个辐条和轮毂部分通过模制注射包含热塑性塑料的纤维增强管或碳纳米管而一体地形成，其中，多个辐条中的每一个包括具有中间支腿和一对外部支腿的大致Z形横截面，其中由该对外部支腿中的每一个和该中间支腿围成的角度(γ)大于直角，并且其中从环形部分朝向轮毂部分，该中间支腿的长度增加。本发明还提供了一种生产交通工具轮子的方法。在从属权利要求中指定了交通工具轮子及其生产的其它特征和有利实施例。从下面的描述和附图中，将更容易理解本发明。

交通工具轮子的性能特征在于，多个辐条中的每一个都包括具有中间支腿和一对外部支腿或侧支腿的大致Z形的横截面，其中由这对外部支腿中的每一个和中间支腿围成的角度(γ)大于直角，并且其中从环形部分朝向轮毂部分，中间支腿的长度增加。每个辐条的倾斜的Z形轮廓允许辐条的低重量设计，并有助于轮子的稳定性。