一种自行车及其车轮的制作方法

1.本实用新型涉及自行车技术领域，尤其涉及一种自行车及其车轮。


背景技术：

2.自行车以其使用便利性得到广泛应用，例如但不限于，脚踏自行车和电动自行车等。随着人们生活需要的不断提高，除轻便出行功能外，对于自行车的多样化功能提出了更多期待。
3.有鉴于此，亟待针对现有自行车进行结构优化，以适应不同的差异化应用场景。


技术实现要素：

4.针对上述缺陷，本实用新型解决的技术问题在于提供一种自行车及其车轮，以适应不同差异化应用场景的使用需要，为满足用户的个性化需求提供了技术保障。
5.本实用新型提供的车轮，包括用于与转轴适配的轮毂、多个弹性支撑件和轮圈；所述多个弹性支撑件周向均布于所述轮毂的外周表面，且所述弹性支撑件的本体包括回转盘绕形成的回转孔，至少一个所述弹性支撑件的所述回转孔内设置有可受压变形件；所述轮圈位于所述多个弹性支撑件的外部，且与所述弹性支撑件的外端部相适配。
6.优选地，还包括两个盖板，所述可受压变形件为橡胶件，且所述两个盖板分别位于所述橡胶件的两侧，且可通过相适配的第一螺钉调节所述两个盖板之间的间距。
7.优选地，在所述弹性支撑件的自所述回转孔延伸的本体段上开设有容纳槽，所述容纳槽内设置有填充件。
8.优选地，所述本体段的两个相对表面分别开设有所述容纳槽，每个所述容纳槽内分别设置所述填充件。
9.优选地，所述容纳槽的槽壁由内向外呈渐扩状，所述容纳槽的侧表面配置为与所述容纳槽的槽壁适配的斜面，且两个所述填充件可通过第二螺钉相连，以调节两个所述填充件之间的间距。
10.优选地，所述轮圈与所述弹性支撑件一体成型，且所述轮圈的外周覆有耐磨防滑层。
11.优选地，所述轮圈与所述弹性支撑件为分体加工后组装，且所述轮圈的外周覆有耐磨防滑层。
12.优选地，所述弹性支撑件的外端部与所述轮圈之间接触适配；或者，所述弹性支撑件的外端部与所述轮圈之间通过耐磨片层接触适配；或者，所述弹性支撑件的外端部与所述轮圈之间通过滚轮接触适配。
13.优选地，所述轮圈的内壁面设置有径向延伸形成的两个周向止动部，所述两个周向止动部沿所述轮圈的周向间隔设置，且分别与所述弹性支撑件的外端部的两侧相抵，以形成限制两者周向相对转动的止动限位副。
14.本实用新型还一种自行车，包括车架和设置在所述车架上的至少两个如前所述的
车轮。
15.针对现有自行车的车轮，本方案创新性地提出了根据用户需要调节车轮刚度、强度的结构优化方案，该车轮包括多个本体具有弹性的弹性支撑件，基于弹性支撑件的弹性能力，在轮圈的外部取消了传统外部充气轮胎；同时在其回转盘绕形成的回转孔内设置有可受压变形件。例如但不限于该可受压变形件为橡胶件，橡胶件可在挤压过程中可以形成径向支撑阻尼，以提高弹性支撑件的刚性。在实际应用场景下，可受压变形件可以作为自行车的选配件，由用户根据需要将该橡胶件插装在回转孔中，提高弹性支撑件的承载刚度；或者，根据需要将橡胶件自回转孔中取出，以适当减小弹性支撑件的承载刚度，满足不同应用场景的使用需要。
16.在本实用新型的可选方案中，在橡胶件的两侧分别配置有盖板，并可通过插装在橡胶件的第一螺钉与两个盖板适配，通过该第一螺钉可调节两个盖板之间的间距，进而可通过两个盖板的夹紧力调节橡胶件的形变；具体地，第一螺钉穿过一个盖板上的通孔，与另一个盖板上的螺纹孔螺纹适配，随着第一螺钉锁紧两个盖板，两者可相应挤压橡胶件并在回转孔内径向膨胀，并可根据实际应用场景的使用需要进行调整，进而获得相应刚度的弹性支撑件。整体上，具有较好的可适应性。
17.在本用新型的另一可选方案中，在弹性支撑件的自回转孔延伸的本体段上开设有容纳槽，该容纳槽内可设置有填充件；如此设置，基于填充件的设置，可进一步根据用户需要提高结构刚度和强度，获得更好的调节能力。
18.在本实用新型的又一可选方案中，在弹性支撑件的自回转孔延伸的本体段的两侧，均开设有容纳槽，该本体段的截面呈工字型，且每个容纳槽均具有由内向外渐扩状槽壁；相应地，填充件的侧表面配置为与该容纳槽的槽壁适配的斜面，且两个填充件至少部分内置于相应的容纳槽中，并通过第二螺钉相连调节两个填充件之间的间距。基于第二螺钉旋紧程度的不同，形成相应吻合梯度的预压应力，以调节获得不同的阻尼，可快速调整并提高弹性支撑件的本体刚度，适用于车体适应差异化较大的应用场景，例如但不限于包括载荷和/或路况的较大变化等。另外，相应的调节操作可根据用户需要随时进行，具有较好的可操作性，这样，在提升产品个性化设计的基础上，可进一步有效提升可适应性。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为具体实施方式所述自行车的整体构成示意图；
21.图2为图1的a-a剖面图；
22.图3为图1的b-b剖面图；
23.图4为图3中所示填充件与弹性支撑件的组装关系示意图；
24.图5为图1的i部放大示意图；
25.图6为图1的ii部放大示意图；
26.图7示出了具体实施方式中所述轮圈与弹性支撑件之间的另一种接触式配合结构
示意图；
27.图8示出了具体实施方式中所述轮毂与轮轴的另一种组装关系示意图；
28.图9为图1的iii部放大示意图；
29.图10为图1中的iv部放大示意图；
30.图11为图1的v部放大示意图；
31.图12为图1的d-d剖面图；
32.图13为图1中所示的c-c剖面图；
33.图14为图1中所示的e-e剖面图。
34.图1-图14中：
35.前轮10-1、后轮10-2、轮轴20a；
36.轮毂1、弹性支撑件2、回转孔2-1、容纳槽2-2、外端部2-3、外端部2-3a、径向止动部2-3-1a、滚轮2-4、耐磨片层2-5、轮圈3、安装槽3-1、安装槽3-1a、限位部3-2a、周向止动部3-3、橡胶件4、盖板5、第一螺钉6、填充件7、第二螺钉8、耐磨防滑层9。
具体实施方式
37.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
38.本实用新型实施例的核心在于提供一种可快速调节应用不同应用场景的车轮，该车轮包括主要包括用于与装备的轮轴(图中未示出)适配的轮毂1、弹性支撑件2和轮圈3，请参见图1，该图为本实施方式所述自行车的整体构成示意图。多个弹性支撑件2周向依次间隔均布于轮毂1和轮圈3之间，轮圈3具有一定的承载刚性并形成承载外周表面。其中，弹性支撑件的具有刚性可调节功能，以适应不同应用场景下实际功能需要。
39.应当理解，该自行车的驱动方式(脚踏驱动或电动驱动)及车架各部分构成的尺寸比例非本技术的核心发明点所在，并对本技术请求保护的车架未构成实质性限制。该自行车的前轮和后轮可以均为驱动轮，具体可以基于动力源与相应传动控制系统适配实现；另外，前轮和后轮可以配置为一者为驱动轮、另一者从动轮，例如但不限于图1中所示的前轮为从动轮、后轮为驱动轮，反之亦可。
40.本实施方案中，基于弹性支撑件2的弹性能力，在轮圈3的外部取消了传统外部充气轮胎。具体如图1所示，该弹性支撑件2的受力形变区域可以由其本体回转盘绕形成，类似于穿越式弹簧结构，其弹性达到一定的阀值时，可在行进过程中具有弹性避震和抗冲击能力。这里，驱动轮(本视图为后轮)与从动轮的弹性支撑件2的外端部结构指向顺时针方向，以便于在运动过程的释放所储备的弹性变形能，对整个车轮或者轮圈逆时针旋转作功进行助力。在其他具体实现中，该弹性支撑件2还可以采用本体迂回折弯的方式形成受力形变区域(图中未示出)。这里，弹性支撑件的形变承载结构非本技术的核心发明点所在，故本文不再赘述。
41.为了调节弹性支撑件2的刚性，本实施方案中，在弹性支撑件2的本体回转盘绕形成的回转孔2-1中，可插装设置有橡胶件4。当弹性支撑件2受压形变时，橡胶件4可在挤压过
程中形成径向支撑阻尼，以提高弹性支撑件2的刚性。这里，橡胶件4可以作为自行车的选配件，根据实际应用场景的需要将该橡胶件4插装在回转孔2-1中，提高弹性支撑件2的承载刚度；或者，根据需要将橡胶件4自回转孔2-1中取出，以适当减小弹性支撑件2的承载刚度。
42.请一并参见图2，该图为图1的a-a剖面图。在具体实现中，在橡胶件4的两侧分别配置有盖板5，并可通过插装在橡胶件4的第一螺钉6与两个盖板5适配，通过该第一螺钉6可调节两个盖板5之间的间距，进而可通过对两个盖板5施加的夹紧力调节橡胶件4的形变；具体地，第一螺钉6穿过一个盖板5上的通孔，与另一个盖板5上的螺纹孔螺纹适配，随着第一螺钉6锁紧两个盖板5，两者可相应挤压橡胶件4并在回转孔2-1内径向膨胀，并可根据实际应用场景的使用需要进行调整，进而获得相应刚度的弹性支撑件2。具有较好的可适应性。
43.在其他具体实现中，作为可受压变形件的橡胶件4，还可以采用其他结构形式，例如但不限于微型气囊结构，同样可在两侧受压时在回转孔2-1内径向膨胀。
44.为了进一步提高刚性可调节能力，该弹性支撑件2自回转孔延伸的本体段可以根据需要嵌装设置填充件7。请参见图3和图4，其中，图3为图1的b-b剖面图，图4为本实施方式所述弹性支撑件2上填充件7的组装关系示意图。
45.图中所示，在弹性支撑件2的自回转孔延伸的本体段的两侧，均开设有容纳槽2-2，该本体段的截面呈工字型，且每个容纳槽2-2均具有由内向外渐扩状槽壁；相应地，填充件7的侧表面配置为与该容纳槽2-2的槽壁适配的斜面，且两个填充件7至少部分内置于相应的容纳槽2-2中，并通过第二螺钉8相连以调节两个填充件之间的间距。基于第二螺钉8旋紧程度的不同，形成相应吻合梯度的预压应力，以调节获得不同的阻尼，可快速调整并提高弹性支撑件2的本体刚度，适用于车体适应差异化较大的应用场景，例如但不限于包括载荷和/或路况的较大变化等。另外，相应的调节操作可根据用户需要随时进行，具有较好的可操作性。
46.需要说明的是，填充件7可以配置为不同尺寸系列，例如但不限于，长度系列化配置，或者厚度系列化配置，或者长度与厚度组合系列化配置，以便使用者根据需要选择性安装。在提升产品个性化设计的基础上，可有效提升可适应性。
47.在其他具体实现中，在该弹性支撑件2的自回转孔延伸形成的本体段上，也可以仅一侧开设容纳槽(图中未示出)，并相应配置一个填充件。如此设置，同样能够达成调节提高弹性支撑件2刚度的可适应性。
48.本实施方案提供的弹性支撑件2与轮圈3，可以分体加工再进行组装，也可以为一体成型。应当理解，对于作为从动轮的前轮10-1，以及作为驱动轮的后轮10-2来说，可以根据具体功能需要进行选择。
49.其中，对于作为从动轮的前轮10-1，可以采用两种不同的动作作功方式。
50.一种实现方式是，轮毂1套装在具备滚动能力的轮轴20a上，弹性支撑件2的内端部固定在轮毂1上，并可围绕轴心转动，同时轮圈3套装在与弹性支撑件2的外端部上，两者之间非固定连接。这里，内端部和外端部是以车轮的轴心为描述基准定义的，也即，弹性支撑件2的内端部为接近轮毂1的端侧，弹性支撑件2的外端部为接近轮圈3的端侧。
51.请参见图5，该图为图1的i部放大示意图，该图示出了一种轮毂1a与轮轴20a的组装关系示意图。也就是说，弹性支撑件2与轮圈3分体加工再进行组装，轮圈3仅“套”在弹性支撑件2的外端，形成仅接触式配合。在从动轮的运动过程中，基于轮圈3对弹性支撑件2的
摩擦力，轮圈3与弹性支撑件2的转动角速度可以相同，也可以不同。
52.请参见图6，该图为图1的ii部放大示意图，具体轮圈3与弹性支撑件2之间的一种接触式配合结构示意图。如图6所示，弹性支撑件2的外端部2-3与轮圈3内表面接触适配，例如但不限于与安装槽3-1槽底接触适配，两者之间相对转动时，摩擦系数相对较大。
53.请参见图7，该图示出了轮圈3与弹性支撑件2之间的另一种接触式配合结构示意图。如图7所示，弹性支撑件2的外端部2-3与轮圈3之间设置有耐磨片层2-5，以降低弹性支撑件2的外端部2-3与轮圈3内表面的磨擦损耗，一方面可提高作功效率，另一方面可降低轮圈3与弹性支撑件2的材料成本，兼具良好的作动性能。
54.当然，该实现方式下也可以选择弹性支撑件2与轮圈3一体成型的结构。
55.另一种实现方式是，轮毂1固定套装在轮轴20b上，弹性支撑件2的内端部固定在轮毂1上，不产生围绕轴心的转动。请参见图8和图9，其中，图8示出了轮毂1b与轮轴20b的另一种组装关系示意图，图9为图1的iii部放大示意图。
56.这里，图8中以轮毂1与轮轴20b之间通过方形适配截面作为示例，示意两者之间形成的周向转动限制。如图9所示，该图示出了轮圈与弹性支撑件之间的又一种接触式配合结构示意图，在弹性支撑件2的外端部2-3上设置有滚轮2-4，弹性支撑件2可通过滚轮2-4沿轮圈3内表面滚动适配，例如但不限于滚动适配于安装槽3-1槽底，车体运动时仅轮圈旋转，摩擦系数相对较小。
57.另外，对于作为驱动轮的后轮10-2来说，弹性支撑件2与轮圈3也可以分体加工再进行组装，也可以为一体成型。
58.对于分体加工组装的驱动轮，为了避免在车轮转动过程中，轮圈3与弹性支撑件2具有不同的角速度而影响传动效率，进一步地，可以在轮圈3与弹性支撑件2之间设置止动限位副，请一并参见图10，该图为图1中的iv部放大示意图。
59.如图所示，与弹性支撑件2的外端部2-3相对应地，在轮圈3的内壁面设置有径向延伸形成的两个周向止动部3-3，两个周向止动部3-3沿周向间隔设置，且分别与弹性支撑件2的外端部2-3两侧相抵，以形成可限制两者周向相对转动的止动限位副。
60.当然，对于一体成型的驱动轮来说，请一并参见图11和图12，其中，图11为图1的v部放大示意图，图12为图1的d-d剖面图。该剖面图示出了一体成型的实现方式，图中所示的轮圈3与弹性支撑件2一体成型。
61.可以理解的是，该轮圈3与弹性支撑件2一体成型的结构实现方式，轮圈3将随弹性支撑件2同步转动，也可以根据设计需要应用于从动轮。
62.另外，该轮圈3与弹性支撑件2分体加工组装的结构实现方式，轮圈3可设计为随弹性支撑件2同步转动，也可设计为两者之间具有相对转动。进一步地，本实施方式提供了两种不同的实现方式。
63.请参见图13，该图为图1的c-c剖面图。该剖面图示出了一种分体加工组装的实现方式，该轮圈3与弹性支撑件2相适配的表面开设有安装槽3-1，弹性支撑件2的外端部2-3内置于安装槽3-1中。
64.请参见图14，该图为图1的e-e剖面图。该剖面图示出了另一种分体加工组装的实现方式，该轮圈3与弹性支撑件2相适配的表面开设有安装槽3-1a，该安装槽3-1a的两侧槽口具有相向延伸的限位部3-2a，相应地，弹性支撑件2的外端部2-3a具有相背延伸的径向止
动部2-3-1a，该弹性支撑件2的外端部2-3a内置于安装槽3-1a中，且其上的径向止动部2-3-1a位于限位部3-2a的内侧，以避免弹性支撑件2的外端部自安装槽内非常态脱出。
65.此外，为了避免在特殊路面上出现打滑，可以在轮圈3外周配置有耐磨防滑层9。具体如图10、图11、图12、图13和图14，该耐磨防滑层9可以仅覆于轮圈3的外周表面；或者也可以采用这样的设计，自该耐磨防滑层9的两侧沿径向向内延伸包覆在轮圈3周缘区域(图中未示出)。
66.综上，本实施方式提供的车轮弹性支撑件具有自体弹性能力，无需打气轮胎，其弹性阀值随时可通过阻尼调节而进行改变，且对于以位移方式传递弾性能力的结构部位，其本体刚性及强度随时根据用户需要进行调节，由此可在较大适用范围满足不同作功要求。
67.除前述轮子外，本实施方式还提供一种采用前述车轮的自行车，包括车架和设置在车架上的至少两个如前所述的车轮。在具体实现中，可以根据自行车的前、后轮功能配置进行组合应用，这里不再赘述。
68.该自行车可以为脚踏驱动或者动力驱动，例如但不限于，通过电力、压缩空气、风力、燃气或者油提供的能源实现动力驱动。应当理解，该自行车的其他功能构成非本技术的核心发明点所在，且本领域普通技术人员能够基于现有技术实现，故本不再赘述。
69.需要说明的是，在本文中使用的术语"包括'\"包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个
…
"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
70.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种车轮，其特征在于，包括：轮毂，用于与转轴适配；多个弹性支撑件，周向均布于所述轮毂的外周表面，且所述弹性支撑件的本体包括回转盘绕形成的回转孔，至少一个所述弹性支撑件的所述回转孔内设置有可受压变形件；和轮圈，位于所述多个弹性支撑件的外部，且与所述弹性支撑件的外端部相适配。2.根据权利要求1所述的车轮，其特征在于，还包括两个盖板，所述可受压变形件为橡胶件，且所述两个盖板分别位于所述橡胶件的两侧，且可通过相适配的第一螺钉调节所述两个盖板之间的间距。3.根据权利要求1或2所述的车轮，其特征在于，在所述弹性支撑件的自所述回转孔延伸的本体段上开设有容纳槽，所述容纳槽内设置有填充件。4.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，所述本体段的两个相对表面分别开设有所述容纳槽，每个所述容纳槽内分别设置所述填充件。5.根据权利要求4所述的车轮，其特征在于，所述容纳槽的槽壁由内向外呈渐扩状，所述容纳槽的侧表面配置为与所述容纳槽的槽壁适配的斜面，且两个所述填充件可通过第二螺钉相连，以调节两个所述填充件之间的间距。6.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，所述轮圈与所述弹性支撑件一体成型，且所述轮圈的外周覆有耐磨防滑层。7.根据权利要求3所述的车轮，其特征在于，所述轮圈与所述弹性支撑件为分体加工后组装，且所述轮圈的外周覆有耐磨防滑层。8.根据权利要求7所述的车轮，其特征在于，所述弹性支撑件的外端部与所述轮圈之间接触适配；或者，所述弹性支撑件的外端部与所述轮圈之间通过耐磨片层接触适配；或者，所述弹性支撑件的外端部与所述轮圈之间通过滚轮接触适配。9.根据权利要求7所述的车轮，其特征在于，所述轮圈的内壁面设置有径向延伸形成的两个周向止动部，所述两个周向止动部沿所述轮圈的周向间隔设置，且分别与所述弹性支撑件的外端部的两侧相抵，以形成限制两者周向相对转动的止动限位副。10.一种自行车，包括车架和设置在所述车架上的至少两个车轮，其特征在于，所述车轮采用权利要求1至9中任一项所述的车轮。

技术总结
本实用新型提供了一种自行车及其车轮，该车轮包括用于与转轴适配的轮毂、多个弹性支撑件和轮圈；多个弹性支撑件周向均布于轮毂的外周表面，且弹性支撑件的本体包括回转盘绕形成的回转孔，回转孔内设置有可受压变形件；所述轮圈位于多个弹性支撑件的外部，且与弹性支撑件的外端部相适配。基于可受压变形件的配置，可适应不同差异化应用场景的使用需要。进一步地，在弹性支撑件的自回转孔延伸的本体段上开设有容纳槽，该容纳槽内可设置有填充件；基于填充件的设置，可进一步根据用户需要提高结构刚度和强度，获得更好的调节能力。整体上，应用本方案为满足用户的个性化需求提供了技术保障。障。障。


技术研发人员：苏冀
受保护的技术使用者：苏冀
技术研发日：2023.04.21
技术公布日：2023/6/20