дисковое колесо для шоссейного велосипеда

Формула изобретения

ДИСКОВОЕ КОЛЕСО ДЛЯ ШОССЕЙНОГО ВЕЛОСИПЕДА, состоящее из ступицы-втулки, металлического обода с шиной и промежуточных элементов - композиционных мембран, приклеенных к ободу, растянутых вдоль оси вращения колеса внутренними фланцами втулки, отличающееся тем, что на втулке закреплен блок шестерен, а мембрана со стороны блока шестерен имеет большую жесткость, чем противоположная мембрана, и закреплена на фланце с большим диаметром и большим углом наклона к оси втулки, при этом углы наклона мембран к плоскости колеса выбираются из соотношения ₁ : ₂= 0,5 , углы наклона внутренних фланцев к оси втулки выбираются из соотношения ₁ : ₂= 1,02-1,06 , а диаметры фланцев выбираются из соотношения D₁ : D₂ = 1,1 - 1,4.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области транспортной техники, в частности к дисковым колесам для шоссейных велосипедов.

Известно велосипедное дисковое колесо, состоящее из ступицы-втулки, металлического обода с шиной и промежуточных элементов - композиционных мембран, приклеенных к ободу, растянуты вдоль оси вращения колеса внутренними фланцами втулки с целью обеспечения жесткости колеса, его аэродинамических свойств и минимального веса.

Известное колесо применяется как переднее на трековых велосипедах. Возможно применение данного колеса и как переднего колеса шоссейного велосипеда. Для использования такого колеса в качестве заднего необходимы изменения: необходима установка на втулке блока шестерен для смены передач, что конструктивно потребует уменьшения базы растяжки А мембран вдоль оси вращения или увеличения расстояния между перьями вилки В рамы велосипеда. Уменьшение базы растяжки мембран значительно уменьшит прочность, жесткость колеса, ухудшит его аэродинамические свойства. Применение же более жестких мембран приведет к резкому увеличению веса конструкции. Этот размер является стандартным для всех известных видов велосипедов.

Изобретение позволит создать дисковое колесо (заднее) для шоссейного велосипеда, сочленяемое со стандартными узлами и деталями велосипеда (задняя вилка, блок шестерен), при обеспечении максимально возможной базы растяжки мембран, полного использования прочности (жесткости) применяемого материала, сохранении аэродинамических качеств колеса и его минимального веса.

На чертеже показано заднее колесо шоссейного велосипеда.

Колесо состоит из обода 1 с шиной 2, боковых мембран 3 и 4, фланцев 5 и 6, корпуса 7 втулки, оси 8. Боковые мембраны 3 и 4 растянуты в процессе сборки фланцами 5 и 6 известными способами. Корпус втулки 7 шарнирно опирается на ось 8, которая монтируется на вилке 9 велосипеда с размером между перьями B. На корпусе втулки закреплен блок шестерен 10 (обычно 6-8 шестерен).

Выбор оптимальной базы растяжки А и соответственно длины корпуса втулки производится исходя из следующих соображений: колесо должно встать между перьями вилки в размере В, на втулке должен размещаться блок шестерен 10, ось обода должна совпадать с осью велосипеда (рамы).

С учетом геометрии обода (обычно ширина обода находится в пределах 18-22 мм) подбираются оптимальные углы ₁ и ₂ -растяжки мембран на размер S₁ и S₂, диаметры D₁ и D₂ внутренних фланцев и их углы наклона ₁ и ₂ к оси втулки. Жесткость мембраны 4 является также варьируемой величиной.

Мембрана 3 выбирается как для трекового велосипеда, следовательно величина растяжки S₂ является известной величиной. Размер растяжки S₁мембраны 4 зависит от диаметра фланца 6, угла наклона ₁, жесткости.

Увеличивая диаметр D₁ фланца 6, мы увеличиваем опорную поверхность растяжки и уменьшаем S₁. Увеличивая угол ₁, также уменьшаем S₁. Увеличивая жесткость мембраны, способствуем уменьшению S₁.

В велосипедах с использованием элементов (вилки, блок шестерен и пр.) определены оптимальные значения и соотношения указанных параметров ₁ : ₂ = 0,5; ₁ : ₂ = 1,02-1,06; D₁:D₂ = 1,1:1,4.

Жесткость мембраны обычно связана с ее толщиной. При изменении толщины меняется размер S₁ (при прочих равных условиях). Определено, что оптимальным вариантом является вариант, при котором мембрана 4 имеет толщину на 20-30% больше, чем мембрана 3.

Указанные соотношения элементов позволяют обеспечить несимметричную растяжку мембран при полном использовании прочности (жесткости) применяемого материала и установку на колесе блока шестерен для смены передач.