Ruedas de bicicleta de fibras compuestas.

Una rueda de bicicleta de fibra de carbono (10, 40) que comprende:

una llanta (12) que tiene un canal central y un primer y un segundo lado;

una primera y una segunda pared lateral (14, 16) unidas a dichos primer y segundo lado de dicha llanta; una pluralidad de radios planos (18, 42) unidos a cada una de dichas paredes laterales y extendiéndose hacia dentro hacia las primeras y segundas bridas (20, 44, 52), estando dichas bridas (20, 44, 52) separadas lateralmente la una de la otra;

teniendo dichas primera y segunda bridas (20, 44, 52) al menos una porción que se extiende radialmente hacia fuera, dichos radios (18, 42) unidos a dicha al menos una porción,

caracterizada por que dichas primera y segunda pared lateral (14, 16) están formadas a partir de segmentos arqueados (24) de tela de fibra de carbono tejida;

solapándose dichos segmentos arqueados (24) parcialmente el uno al otro para formar una pared lateral circular (14, 16).

Ruedas de bicicleta de fibras compuestas Antecedentes

Se conocen ruedas de bicicleta compuestas, pero típicamente se realizan moldeando la rueda como una única pieza o moldeando partes de la misma y luego ensamblando mecánicamente las piezas moldeadas para formar una rueda. Tales ruedas y el método de producción se conocen por ejemplo a partir del documento DE 1 27 36 65 A1. Se conocen ruedas de dos piezas en las que cada una comprende una llanta, unos radios y un buje, estando la las dos mitades unidades entre sí. También se conocen ruedas formadas de porciones compuestas y porciones metálicas. Se conocen ruedas que tienen radios formados por arrollamientos de fibras compuestas. En la mayoría de los casos los radios de las ruedas compuestas tienen un diámetro mayor mientras que en algunos casos toda la porción central de la rueda está formada como una única pieza. Todos los procedimientos conocidos para formar ruedas compuestas son complejos y costosos y producen ruedas que son más pesadas que las ruedas producidas de conformidad con la presente invención.

Sumario

Se proporciona este sumario para introducir (de manera simplificada) una selección de conceptos que se describen con más detalle a continuación en la Descripción Detallada. Este Sumario no tiene por objeto identificar características clave de la materia-objeto reivindicada, ni pretende usarse como ayuda para determinar el alcance de la materia-objeto reivindicada.

En vista de la dificultad para realizar las ruedas de bicicleta compuestas ya conocidas, su coste de producción y su peso, los Inventores de la presente solicitud han diseñado un método mejorado, de acuerdo con la reivindicación 1, para realizar unas novedosas ruedas de bicicleta de fibra de carbono. El método produce de manera económica ruedas de bicicleta de fibra de carbono que son más ligeras y más aerodinámicas que las ruedas conocidas, a la par que son fuertes y duraderas. Otro objeto de la Invención consiste en proporcionar una rueda de bicicleta de fibra de carbono, que pueda producirse más fácilmente y de manera más flexible a costes reducidos. Este problema se solventa mediante una rueda de bicicleta de fibra de carbono de acuerdo con la reivindicación 1.

De conformidad con un modo de realización de la invención, todas las piezas de la rueda están formadas con fibra de carbono. Comprendiendo las distintas piezas de la rueda de bicicleta, una llanta, unas paredes laterales, unos radios, unas bridas centrales a las que se sujetan los radios, y un túnel central sobre el que se montan las bridas, todos están formados a partir de piezas que se cortan de una tela o cinta de fibra de carbono. Las piezas cortadas se disponen juntas y se curan para formar las distintas partes de la rueda y luego las piezas se unen entre sí en un orden determinado y se curan para formar una rueda. Se añade tensión a los radios deslizando las bridas montadas sobre el túnel central hacia fuera y luego uniéndolas en su sitio. El añadido de tensión a los radios le da rigidez y resistencia a la rueda.

Formar todas las piezas de la rueda a partir de formas simples elimina la necesidad de recurrir a técnicas costosas y complejas de moldeado como las utilizadas en la técnica anterior. Además, el presente procedimiento permite que cada una de las piezas se forme de manera que las fuerzas que las piezas se encuentran en la rueda en uso las soporten fibras de carbono alienadas longitudinalmente. La resistencia a la tensión de las fibras de carbono se usa pues para contrarrestar las cargas experimentadas por las ruedas en uso.

El procedimiento descrito permite la realización de múltiples variedades de llantas y paredes laterales y de unirlas en combinaciones únicas para realizar diferentes ruedas a fin de satisfacer las necesidades de los ciclistas de varios tamaños y niveles de rendimiento. Por lo tanto ruedas es posible realizar ruedas con distintos grados de rigidez, peso y durabilidad con el mismo utillaje.

Descripción de los dibujos

Los aspectos anteriores y muchas de las consiguientes ventajas de esta invención se apreciarán más claramente a medida que las mismas se entiendan mejor con referencia a la siguiente descripción detallada, contemplada en conjunto con los dibujos adjuntos, en los que:

La FIGURA 1 es una vista en perspectiva de una rueda frontal de bicicleta realizada de conformidad con la presente invención;

La FIGURA 2 es una vista lateral en alzado del modo de realización de la FIGURA 1;

La FIGURA 3 es una vista despiezada de la rueda de bicicleta de la FIGURA 1;

La FIGURA 4 es una vista en perspectiva de una pared lateral de la rueda de bicicleta de la FIGURA 1 que muestra el montaje de los radios sobre la pared lateral;

La FIGURA 5 es una vista en sección de la pared lateral de la FIGURA 4 que muestra la unión del radio de la pared lateral;

La FIGURA 6 es una vista despiezada de las piezas de la tela de fibra de carbono que se sobreponen para formar una pared lateral;

La FIGURA 7 es una vista de sección trasversal de la llanta de una rueda de bicicleta realizada de conformidad con la presente Invención;

La FIGURA 8 es una vista en perspectiva del lado derecho de una rueda posterior de bicicleta realizada de conformidad con la presente invención;

La FIGURA 9 es una vista en perspectiva del lado izquierdo de la rueda de bicicleta de la FIGURA 8;

La FIGURA 1 es una vista en alzado del lado derecho de la rueda de bicicleta de la FIGURA 8;

La FIGURA 11 es una vista despiezada del lado derecho de la rueda de bicicleta de la FIGURA 8;

La FIGURA 12 es una vista despiezada del lado izquierdo de la rueda de bicicleta de la FIGURA 8;

La FIGURA 13 es una vista despiezada de los radios del lado derecho de la rueda posterior de bicicleta de la FIGURA 8 que muestra la manera en la que se unen los radios entre si;

La FIGURA 14 es una vista en sección tomada a lo largo de las lineas 14 -14 de la FIGURA 1;

La FIGURA 15A es una vista ampliada de la porción del buje de la rueda de bicicleta de la FIGURA 14 que muestra la brida del lado izquierdo en su ubicación inicial; y

La FIGURA 15B es una vista en perspectiva ampliada del buje de la FIGURA 14 que muestra la brida del lado izquierdo movida hacia fuera para tensar los radios de la rueda.

Descripción detallada

De conformidad con un primer modo de realización de la presente invención, en la FIGURA 1, se ilustra una rueda frontal de bicicleta 1 de fibra de carbono realizada de conformidad con la presente invención. Deberá entenderse que las ruedas frontal y posterior que se divulgan en este documento comparten el mismo diseño fundamental, una estructura unida realizada a partir de componentes de fibra de carbono con una forma simple. Sin embargo, se van a explicar algunas diferencias con respecto a la necesidad de que la rueda posterior soporte el par de fuerzas generadas por el pedaleo.

Volviendo a las FIGURAS 1-3, se observará que la rueda de bicicleta 1 se forma a partir de una pluralidad de piezas independientes incluyendo una llanta 12, unas paredes laterales 14 y 16 del lado derecho y del lado izquierdo, unos radios 18, unas bridas 2 a las que están unidos los extremos interiores de los radios, y un túnel central 22. Cada una de estas piezas independientes está formadas a partir de piezas cortadas de una tela de fibra de carbono. En algunos casos también se usan piezas de cinta unidireccional de fibra de carbono, rigiéndose la elección por la forma de la pieza y para evitar malgastar el caro material de fibra de carbono. Por ejemplo, se pueden cortar los radios de una cinta unidireccional de fibra de carbono, aunque debe entenderse que los radios pueden cortarse como alternativa de una tela de fibra de carbono tejida. En algunos casos, las piezas pueden realizarse a partir de una combinación de tela y de cinta unidireccional, encontrándose la selección de materiales apropiados dentro del marco de pericia del experto en la materia en cuanto a la formación de piezas de fibra de carbono y, por tanto, conocedor de la gran resistencia a la de tensión de la fibra de carbono.

Volviendo a la FIGURA 6, se divulga un método para formar las paredes laterales de manera que comprenda secciones arqueadas reunidas de tela de fibra de carbono. Para reforzar la rueda, las secciones arqueadas se cortan de la tela de fibra de carbono de manera que un número máximo de fibras de carbono discurran totalmente en la dirección de extremo a extremo. Tangencial al centro de cada arco, estas fibras forman tendones que bloquean cada sección arqueada contra el flexionado desde una forma arqueada hacia una forma rectangular cuando está en uso. En consecuencia, tal colocación de las fibras... [Seguir leyendo]

1. Una rueda de bicicleta de fibra de carbono (1, 4) que comprende:

una llanta (12) que tiene un canal central y un primer y un segundo lado;

una primera y una segunda pared lateral (14, 16) unidas a dichos primer y segundo lado de dicha llanta; una pluralidad de radios planos (18, 42) unidos a cada una de dichas paredes laterales y extendiéndose hacia dentro hacia las primeras y segundas bridas (2, 44, 52), estando dichas bridas (2, 44, 52) separadas lateralmente la una de la otra;

teniendo dichas primera y segunda bridas (2, 44, 52) al menos una porción que se extiende radlalmente hacia fuera, dichos radios (18, 42) unidos a dicha al menos una porción,

caracterizada por que dichas primera y segunda pared lateral (14, 16) están formadas a partir de segmentos arqueados (24) de tela de fibra de carbono tejida;

solapándose dichos segmentos arqueados (24) parcialmente el uno al otro para formar una pared lateral circular (14, 16).

2. La rueda de bicicleta (1, 4) de la Reivindicación 1, en la que dichas paredes laterales (14, 16) son capas formadas por segmentos arqueados (24) de tela de fibra de carbono tejida, estando dichas capas clrcunferenclalmente desfasadas la una con respecto a la otra.

3. La rueda de bicicleta de la Reivindicación 1, en la que al menos una de dichas bridas (2, 44, 52) está montada de manera lateralmente amovible con respecto a la otra de manera que el movimiento lateral hacia fuera de dichas bridas tense dichos radios.

4. La rueda de bicicleta (1, 4) de la Reivindicación 1, en la que dichos radios (18, 42) están unidos a dichas paredes laterales (14, 16) en puntos en los que al menos dos de dichos segmentos arqueados de dicha pared lateral (14,16) se solapan entre sí.

5. La rueda de bicicleta (1, 4) de la Reivindicación 1, en la que dicha pared lateral (14, 16) está formada con al menos una capa de segmentos arqueados (24) solapados y unos radios (18, 42) están unidos a la misma en dichas zonas de solapamlento (26).

6. La rueda de bicicleta (1, 4) de la Reivindicación 1, en la que dichas primera y segunda pared lateral (14, 16) incluyen un cambio de perfil circunferencial, extendiéndose dichos radios planos (18, 42) hacia dentro hacia dichas bridas, (2, 44, 52) a través de ranuras en dichas paredes laterales (14, 16), estando dichas ranuras situadas en dicho cambio de perfil circunferencial.

7. Una rueda de bicicleta de fibra de carbono (4) de la Reivindicación 1 para la parte posterior de una bicicleta,

en la que la llanta (12) es circular, en la que un primer conjunto de radios (18) está unido al menos a una de dichas paredes laterales (14, 16) y se extiende hacia dentro para sujetarse a la primera brida (52), en la que un segundo conjunto de radios (42) está unido al menos a una de dichas paredes laterales (14,16) y se extiende hacia dentro para sujetarse a la segunda brida (44), difiriendo la forma de dicha primera brida (52) y primeros radios (18) de la forma de dicha segunda brida (44) y segundos radios (42).

8. La rueda de bicicleta (4) posterior de la Reivindicación 7, en la que dicho segundo conjunto de radios (42) está bifurcado a lo largo de su longitud adyacente al extremo de la brida de dichos radios (42).

9. La rueda de bicicleta (4) posterior de la Reivindicación 8, en la que los extremos bifurcados de dicho segundo conjunto de radios (42) se superponen el uno al otro y están unidos entre sí.

1. Un método para realizar una rueda de bicicleta (1, 4) que comprende los pasos de:

disponer formas patrón para formarlas piezas de la rueda de bicicleta incluyendo una llanta (12), un par de paredes laterales (14, 16), un par de bridas (2, 44, 52), y una pluralidad de radios (18); curar dicha disposición de piezas de rueda de bicicleta;

unir dichas piezas curadas entre sí con un adhesivo para formar una rueda (1, 4) y curar dichas piezas unidas; y reunir dichas bridas (2, 44, 52) en una relación espaciada lateralmente; caracterizado por que el método además comprende los pasos de:

seleccionar una pieza de tela de fibra de carbono tejida;

cortar dichas formas patrón de dicha tela; alejar dichas bridas (2, 52) lateralmente para creartensión en dichos radios (18) y unir dichas bridas (2, 44, 52) para mantener dicha tensión en dichos radios (18).

11. El método de la Reivindicación 1, en el que el paso de reunir dichas bridas (2, 44, 52) en una relación espaciada lateralmente incluye el paso de montar dichas bridas (2, 44, 52) en un túnel tubular (22).

12. El método de la Reivindicación 11, en el que el paso de alejar dichas bridas (44, 52) lateralmente y unirlas en su sitio, incluye las etapas de formar una de dichas bridas (44) para que incluya un tubo que se extiende lateralmente y montar la segunda de dichas bridas (52) sobre dicho tubo (22); mover dicha segunda brida (52) lateralmente hacia fuera sobre dicho túnel tubular (22), y unir dicha segunda brida (52) en su sitio.

13. El método de la Reivindicación 12, en el que el paso de cortar formas patrón a partir de dicha tela de fibra de carbono tejida para formar dicho par de paredes laterales (14, 16) incluye el paso de cortar dichas formas patrón en un arco para que un número máximo de fibras de carbono se extiendan de extremo a extremo de dicha forma patrón arqueada.

14. El método de la Reivindicación 12, en el que los pasos de cortar y disponer dichas formas patrón para formar una pared lateral (14, 16) incluyen los pasos de cortar segmentos arqueados (24) y disponer dichos segmentos (24) extremo con extremo de manera que sus extremos (26) se solapen.