具体实施方式

自行车运动的创新一直遵循教条式的思维，即自行车骑手以及自行车和轮的制造商的目标，是使轮、自行车和自行车骑手在风中变得尽可能不可见，尤其是减少空气阻力。

各个制造商已经试图减少空气阻力，正如以下美国专利描述所例示的。

美国专利第8,888,195号公开的空气动力学自行车轮辋描述了一种比轮胎更宽的深轮辋轮—该轮辋在径向向外朝向轮辋和轮胎的边缘一点处最宽，然后随着径向靠近中央轴而变窄。深轮辋轮，诸如在美国专利第8,888,195号中公开的轮辋，提供了在某些风力(诸如表观横风)下一些空气动力学益处以及轮的感知稳定性和实际稳定性。然而，与全盘式轮相比，这种轮辋轮由于空气阻力较大而损害了所述空气动力学益处。

美国专利第7,114,785号公开了一种具有刚性承重表皮的实心盘式轮，所述刚性承重表皮被纹理化以创建湍流空气动力学边界层，并且减少气动阻力。美国专利第7,114,785号描述了一种可被认为是传统盘式轮的轮。然而，在美国专利第7,114,785号中公开的轮具有相对于传统的辐条轮来说，重量大且在某些风力下不稳定的缺点。

美国专利第4,978,174号公开的盘式轮描述了具有平滑表面的传统辐条轮，其中平滑地拉伸的薄膜盘表皮粘结在轮辋和轮毂上。该盘罩是平滑地拉伸的，这意味着轮不能够适应风。作为结果，该盘式轮具有在某些风条件下(诸如表观横风)不稳定的缺点。

从对上文描述的美国专利的总结中可以看出，现有技术的自行车轮已试图通过使用深盘轮辋、实心面、盘式轮罩或刚性轮罩来减少空气阻力。

为了减少与传统辐条轮相关的空气阻力，已经开发了具有显著深度的轮辋的轮和盘式轮，与深盘轮辋轮相比实心盘式轮具有空气动力学优势。深盘轮通常更轻并且在横风中更稳定，但不能像实心盘式轮那样提供同样的空气动力学优势以及减小的空气阻力。在盘式轮中，轮毂和轮辋不再通过辐条连接，而是通过盘或通过一对平坦的或弯曲的壁(透镜式轮)连接。在该类型的轮中，用于实现相关的空气动力学益处的材料和结构导致轮的重量显著地更重。通常在空气动力学和重量之间进行权衡——轮一般随着空气动力学的改善而变得更重。

尽管现有的盘式轮显著地减少或消除了由于空气在辐条上和辐条周围运动以及空气在轮的轮辋上和轮辋周围运动所引起的空气阻力，但与辐条轮相比，所述盘式轮要重得多，并且在横风中更加不稳定。与普通辐条轮相比，传统盘式轮的增大的重量使得传统盘式轮完全不能满足正常使用或日常使用，甚至不能满足一般竞赛者人群的使用，更不能满足一般自行车运动员人群的使用。

选择盘式轮的空气动力学优势的自行车骑手，也必须接受和克服该附加的重量和在横风中的不稳定性。虽然测量横风中的不稳定性具有挑战性，但自行车骑手经常报告当在表观横风中骑行传统盘式轮时感受到的不稳定性。

因此，可以说，在对用于车辆(诸如自行车)的轮的研究和开发中，存在由进行用于这种车辆的轮的研究和开发的制造商和设计者当前待解决的多个问题。这些问题还待为诸如手踏车、躺式自行车和轮椅的其他车辆而解决。

待解决的第一个问题是制造一种坚固并且轻的轮。待解决的第二个问题是制造一种低空气阻力的轮，该轮在横风中也是稳定的。

到目前为止，这些问题已经分别地用常规手段解决了。通过使用典型的辐条轮结构，以及通过利用可用的改进材料的属性和更先进的生产技术来在生产过程中简单地制造这种轮，已经解决了第一个问题。通过在低空气阻力和稳定性之间寻找妥协——具有较小空气阻力的轮在横风中的稳定性始终较差，而在横风中获得较大稳定性的轮则具有较大的空气阻力，已经解决了第二个问题。在解决该第二个问题时，也经常对轮的强度和重量要求进行妥协从而实现较低的空气阻力，

制造商和消费者都面对的另一个问题是，由于传统盘式轮的许多缺点(重量提高、在横风中不稳定、加速较慢、只适合于某些竞赛场地轮廓、只适合于具有特定力量和重量的运动员)，其市场非常小。使用这种轮的自行车骑手必须足够强壮和沉重以克服传统盘式轮的重量和不稳定性缺点。由于体重轻的自行车骑手往往不愿意骑行传统盘式轮，这往往会排除很大比例的消费人群。此外，尽管所述传统盘式轮更符合空气动力学，但取决于场地轮廓和风力条件，传统盘式轮也不一定会更快。对于自行车骑手来说，要在传统盘式轮的优点和缺点之间进行不断的权衡。

因此，需要一种用于车辆(诸如自行车)的轮，该轮提供传统盘式轮的所有空气动力学优点，而没有传统盘式轮的任何缺点，诸如重量提高和在横风中的不稳定性。所述车辆可以具有多个这样的轮。在一个实施方案中，所述轮是用于自行车的轮。如果有这样的轮可用，则该轮将被自行车骑手在所有水平的运动中、在各种场地和各种水平的骑行条件下更普遍地使用。

在本发明之前，出于至少以下原因，传统思维会使技术人员远离本文所描述的轮。根据传统思维：

1.轮不可能吸收和消解横风力。传统的推论是，风力与盘式轮的表面积相同，因此自行车骑手将经历相同的风力冲击。但是，这样的分析没有考虑到轮本身的形状和材料特性。

2.轮的轴向表面的柔性不会影响轮在横风中的稳定能力。

3.空气动力学盘式轮不可能被制造成显著地比辐条轮轻。

4.盘式轮通常被理解为，并且被接受为，不适合在丘陵或多山地形上使用，不适合在极端的风力条件下使用，也不适合被较轻或较不强壮的骑手使用。

5.空气动力学和重量之间总会有一个权衡。空气动力学增益总是以增加旋转重量为代价。业内的教条思维是，这种权衡是无法避免的。

根据至少一些实施方案，本文所描述的轮利用和借助外力(如风)。

应理解的是，为了例示的简单性和明确性，在认为适当的情况下，标号可以在附图中重复以指示对应或类似的元件。此外，阐述了许多具体细节以便对本文描述的本申请的示例性方面提供透彻的理解。然而，本领域的普通技术人员应理解的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施本文描述的示例性方面。在其他情况下，未对公知的方法、程序和组件进行详细描述以避免本文描述的示例性方面模糊难懂。而且，该描述不应被认为是对本文描述的示例性方面的范围的限制。本文中以单数形式描述的任何系统、方法、组件、组件的部分等均应被解释为也包括对所述系统、方法、组件、组件的部分等的复数形式的描述，反之亦然。

转至图1A和图1B，本发明的示例实施方案是用于车辆(诸如自行车)的轮1，至少根据某些实施方案，该轮是轻的、空气动力学的，并且在如横风的外力中是稳定的。根据某些实施方案，配置为将轮辋15联结到内轮毂3的附接组件可以被优化，以创建用于轮1的坚固内部结构。根据某些实施方案，由于与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的柔性和适应性性质，轮1在如横风的外力中是空气动力学的和稳定的。根据至少某些实施方案，所描述的轮1的使用(特别是在竞赛期间)将通过减少自行车骑手的疲劳并且确保自行车骑手的安全来使自行车骑手获益。根据至少某些实施方案，通过满足车辆(诸如为运动用途、特别是比赛中而设计的自行车)对空气动力学和轻质轮的需求，所描述的轮1为之前在行业中发现的问题提供了全面的解决方案。根据某些实施方案，轮1的重量小于800克。根据某些实施方案，轮1可以作为自行车的前轮1或后轮1使用。

在继续之前，将对相关领域中在讨论轮的空气动力学和风力(包括自行车和自行车骑手经常遇到的外力)时所使用的几个概念进行描述。将注意力引至图12，该图例示了下文提到的某些概念。“背风”是从一个参考点出发的下风方向。移动物体25(诸如自行车骑手、自行车骑手的自行车和自行车轮)可以经受与静止物体不同的风角。为了清楚起见，风角可以参照行进方向23(作为可能的0°参考点)来确定。静止物体经受大气风角21，该大气风角是指风自然吹过的方向。移动物体25经受表观风角22，该表观风角由大气风角21和移动物体25的行进方向23决定。表观风角22是风相对于运动物体25的角。移动物体25所承受的推力方向24出现在相对于表观风角22的90°角处。

继续参考图12，对于运动物体25来说，表观风角22将等于在风洞中直接测量的偏航角32。偏航角32是行进方向23与表观风角22之间的角度。运动物体25上的气流被称为层流气流，在所述气流中空气以与运动物体25相同的速度和相同的方向运动。随着偏航角32变大，在一定的偏航角32处物体上的气流不再是层流。在一定的偏航角32处，气流变成非层流和湍流，与层流气流时运动物体25上的空气阻力相比，这增加了运动物体25的空气阻力。气流从层流变为非层流处的偏航角32被称为“失速角”。通过增加移动物体25的失速角，移动物体25可以经受更大的偏航角32，且同时保持正的空气动力学和较低的空气阻力，这可以用较大的负值来表示。

现在将注意力指向图8A和图8B、图9、图10、图11以及图14，其中，描述了轮1的实施方案的空气动力学益处。

根据某些实施方案，图8A和图8B描绘了与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2如何在经受外力时适应外力并且改变形状。图8A描绘了根据本发明的实施方案的没有外力的轮1。图8B描绘了当经受外力(表观风力22)时的根据本发明的实施方案的轮1。在图8A和图8B之间与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的形状的改变展示了与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2对如风这样的外力的适应。通过这种适应，空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1和空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2创建了由此导致的翼面的高边，从而产生升力和由此导致的推力。

图9以图形示出了各种轮在横风中的行为。所进行的测试展示了根据本发明的实施方案的与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2会吸收和抑制风。将带有数字读数的应变仪融合在轴上，随后将硬侧面盘式轮和本发明的实施方案的轮1交替地放置在轴上，由将风从高输出的工业风扇以控制的角度吹到轮上，从而产生数据点。用较低强度的多速风扇进行的类似的测试展示了本发明的实施方案能抑制风的影响。GM8908风速计提供了在每个测试中不同轮所感受到的精确风速。绘制测试的数据点，并为每一个轮(传统硬侧面盘式轮以及本发明的实施方案)覆盖趋势线。上部趋势线(与下部趋势线相比，具有始终较高的力值)是传统硬侧面盘式轮的趋势线。下部趋势线(与上部趋势线相比，具有始终较低的力值)是本发明的实施方案的趋势线。

由于本发明的实施方案的与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2具有柔性性质，因此钝化了横风对盘式轮所增加的表面积(相对于开放的辐条轮)的影响，从而提高了自行车骑手的稳定性。由于与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2是柔性的，它们对风起着冲击吸收器的作用，减少了自行车骑手感受到的冲击。作为结果，低速的横风将不会被注意到，而高速的横风将由于与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2对风等外力的适应而被极大地吸收。

将注意力指向图10，该图显示了传统(硬侧面)盘式轮以及根据本发明的实施方案的轮1的冲击吸收测试结果。购买了几打蛋(相同批号，相同包装日期，相同尺寸)，并且从传统硬侧面盘式轮开始每次从每1”增量便坠落蛋，从12”开始，每次下降1”便坠落蛋，直至当蛋在撞击盘式轮表面时不会破裂为止。接着，将蛋从增加的距离(以1”增量增加)坠落到根据本发明的实施方案的轮1。该测试在30”处结束(比传统硬侧面盘式轮的结果提高了20倍)，这不是因为蛋破裂了，而是因为在30”处要使蛋准确地以直线坠落，并且控制在蛋弹跳时面向与空气接合的柔性和空气动力学表面2向上有多远变得过于困难。该测试的结果例示了与空气接合的柔性和空气动力学表面2的柔性和冲击吸收性质。

现在将注意力指向图11，图11根据非限制性实施方案以图形说明了重量(克)和空气动力学轮廓(轴向表面深度mm)之间的比较。图11例示了根据本发明的实施方案的轮1不仅与市售的最轻轮一样轻，而且具有与市售的传统盘式轮一样的空气动力学。如图11所例示，具有较低的轴向表面深度(空气动力学较差)的市售的“轻”轮的范围从略低于600克到略高于1000克。相比之下，市售的“空气动力学”轮(那些具有较高轴向表面深度的轮)通常比具有较低的轴向表面深度(空气动力学较差)的轮重。然而，根据本发明的实施方案的轮1是唯一具有300mm轴向表面深度的轮，其具有在横风情况下转变成翼面形状的独特能力，并且是唯一有能力吸收和消散强阵风和横风影响的轮。这两个益处是由于根据本发明的实施方案的与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2具有柔性性质。

现在将注意力指向图14，该图以图形展示了与其它市售轮相比，根据本发明的实施方案的轮1在更显著地风力条件下所提供的优选空气动力学。图14中所描绘的数据是在美国风洞中收集的，本发明的实施方案和其它市售轮(非柔性透镜盘式轮、非柔性平坦盘式轮、传统辐条深盘轮)在该美国风洞中通过风洞测试。如上所述，提高的失速角在更大范围的条件下提供了更大的空气动力学效率。如图14所例示，为本发明的实施方案的轮1在更大的偏航角范围内具有为负值的气动阻力值，该偏航角范围包括当前市场上的轮的气动阻力开始增加的偏航角。用于当前市场上的轮的图形线开始增加的点代表了每个轮对应的失速角以及气流从层流已变为非层流的点。相比之下，随着偏航角的增大，本发明的实施方案的气动阻力持续减小(成为较大的负值)，这意味着为本发明的实施方案的轮1不会通过图14中所例示的偏航角而失速，气流在本发明的实施方案的轮1上保持为层流，有助于提高自行车骑手的感知稳定性。如上所述，气流从层流变为非层流的偏航角被称为“失速角”。传统盘式轮表现出偏航8至10度的失速角，而根据本发明的实施方案的轮1表现出偏航15至25度的失速角。如先前所提及的，通过增加运动物体25的失速角，本发明的实施方案的轮1允许运动物体25经受更大的偏航角32，同时保持了正的空气动力学和较低的空气阻力。

现在将注意力指向图12。通过增加图12中移动物体25的失速角，移动物体25可以经受更大的偏航角32，同时保持了较低的空气阻力和更优选的空气动力学。通过减少移动物体25将经受失速角的条件，当由于气流不再是层流的，在失速角处力是突变且湍流时该移动物体25(根据一些实施方案是自行车)保持更稳定和更可控。通过在到达失速角之前增大偏航角32，在该时间期间运动物体25上空气的力，也会在对应的推力方向24上产生推力，这有效地推动运动物体25向前。这种向前推力的力可以增加高达10％的自行车骑手总功率输出。

正如本领域技术人员所理解的，风洞测试是用于确定车辆设备(包括用于自行车和其他车辆的轮)的空气动力学的“黄金标准”。通过阵风模拟，在风洞中测试和观察根据本发明的实施方案的轮1对阵风的吸收。这些模拟是在美国的风洞中进行的，但对于本领域技术人员来说已知的是，这些模拟可以在任何位置的风洞中进行。比轮1本身的尺寸大的板被迅速从平坦位置抬升至直立位置。该板以垂直于轮1的偏转角定位，从而模拟强烈的突发性横风阵风。拍摄了视频和照片静止图片以记录轮1的反应。在阵风的作用下，与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2向背风侧横向地移动了多达45mm。

在道路测试中，当使用本发明的实施方案与常规辐条轮(通常已知辐条轮是稳定和舒适的)对比时，自行车骑手不能在稳定性或舒适性上辨别出任何差异。在提供与常规辐条轮类似的舒适性和稳定性的同时，为本发明的实施方案的轮1相对于这种常规辐条轮提供了显著的空气动力学优势。该测试包括了那些身材矮、体重轻的自行车骑手以及由于前文公开的非柔性传统盘式轮的种种限制而通常不会考虑使用盘式轮的自行车骑手。这种道路测试展示了根据本发明的实施方案的轮1提供了显著的空气动力学优点，而没有当前被商业化的并且为本领域技术人员可得的轮的所有缺点。

作为自行车骑手的进一步测试的一部分，请求退休的专业铁人三项运动员和几名大师级运动员就与其他传统轮相比根据本发明的实施方案的轮1的加速、速度、在大风条件下的稳定性和动力传递提供反馈。在所有情况下，运动员评论说，与传统轮相比根据本发明的实施方案的轮1显著地提高了他们的速度和稳定性。尽管在使用传统轮时风力通常会阻碍向前的运动，自行车骑手报告了由根据本发明的实施方案的轮1推动或推进向前的感觉。

进一步的测试涉及15名专业自行车骑手，他们全年在世界范围内比赛。请求这些自行车骑手就加速速度、在大风条件下的稳定性和动力传递方面，将本发明的实施方案的轮1与他们曾使用过的任何其他传统盘式轮进行对比。在回答测试和问题时，从统计学来看显著比例的专业自行车骑手回答说，为本发明的实施方案的轮1是轻的、柔性的、在横风中稳定的。

现在将注意力引至图1至图8，图1至图8描绘了轮1的非限制实施方案。轮1包括内轮毂3(图1A和图1B；图2；图3A、图4A和图4B；图7；图8A和图8B)、轮辋15(图3A和图3B；图8A和图8B)、被配置为将轮辋15联结至内轮毂3的附接组件、与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1(图1A和图1B；图2；图8A和图8B)以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2(图1A和图1B；图2)，每个与空气接合的柔性和空气动力表面2覆盖配置成将轮辋15联结至内轮毂3的附接组件，使得两个表面轴向相对。内轮毂3位于从轮辋15径向向内的位置。将与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向内侧边缘可操作地连接靠近内轮毂3，并且将与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向远端周缘边缘可操作地连接靠近轮辋15，从而创建了轮1的两个相对的轴向表面。

根据某些实施方案，内轮毂3(图1A和图1B；图2；图3A和图3B；图4A和图4B)包括具有中心孔(图4A和图4B)的基本圆柱形主体(具有肋状外表面19和带花键的外表面20)，其使得轮1能够以已知的方式固定到自行车的后脱扣(rear dropout)或前轮叉的末端。例如，根据一些实施方案，内轮毂3通过滚珠轴承可旋转地安装到销轴上；然而，安装内轮毂3以围绕销轴旋转的任何合适的方法都是可以考虑的。

根据一些实施方案，敞开结构轮辋15(图3B)由复合材料(诸如碳纤维、玻璃纤维或)构成，并且设置在树脂(诸如环氧树脂、热塑性塑料、尼龙或陶瓷)中。轮辋15的外圆周表面可以开槽以使轮胎4就位(图1A和图1B；图2)，并且根据一些实施方案，在轮辋15的每个轴向相对的径向远端横向周缘上存在凸起的制动轨道5(图1A和图1B；图3A和图3B)，从而帮助保护与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的边缘不与错误调整的制动片意外接触。

如本领域技术人员所知的，制动机构可以被改变或被完全省略。变体可以包括在轮辋15的每个轴向相对的径向远端横向周缘上的凸起的制动轨道5(图1A和图1B)(如上所述)，或者替代地包括位于靠近内轮毂3处的制动盘机构。如果不需要凸起的制动轨道5，则可以将与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2可操作地连接更靠近轮辋15的径向远端周缘。

如本领域技术人员已知的，所使用的内轮毂3可以基于制动机构或出于其他原因而变化。可能的内轮毂3变体包括后轮盘式制动轮毂、前轮盘式制动轮毂、后轮非盘式制动轮毂、前轮非盘式制动轮毂或自由轮毂，或以上各项的组合。

如本领域技术人员所知的，轮辋15的形状也可以是变化的。变体可以包括敞开的结构形状(如上所述)，所述敞开的结构形状具有使与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2安装更容易和更快的优点，从而允许材料从轮辋15到内轮毂3完全平放。替代地，轮辋15可以是其所有壁均被连接的封闭结构。如本领域技术人员所知的，轮辋15的形状的不同变体允许各种类型的轮胎4(包括夹紧轮胎、无内胎轮胎和有内胎轮胎)被安装在轮辋15上。类似地，轮辋15的形状可以是单壁的或双壁的。

根据某些实施方案，被配置为将轮辋15联结至内轮毂3的附接组件可以包括多臂中央驱动板7(图1B；图2；图5；图7)，该多臂中央驱动板7可选择地包括横向定向的互锁横肋9、10(图1B；图3A；图6；图7)。多臂中央驱动板7可以具有用于接合内轮毂3的径向内侧孔。图3A和图6例示了横向定向的互锁横肋9、10，根据某些实施方案，所述横肋9、10由前述复合材料，即碳纤维、玻璃纤维或构成，并且设置在树脂(如环氧树脂、热塑性塑料、尼龙或陶瓷)中。横向定向的互锁横肋9、10可以从平坦的材料片材/板上切割，并且每个部件可具有接收狭缝(在图6中描绘为狭缝17)。狭缝17允许所有的部件互锁，形成大体上“+”字形(图7)，这趋向于产出更坚固的整体结构。根据一些实施方案，横向定向的互锁横肋9、10可以使用高强度的环氧树脂粘胶剂粘结，以进一步提高强度。

根据某些实施方案，被配置为将轮辋15联结至内轮毂3的附接组件可以由多臂中央驱动板7(图7)构成，其可以：(i)通过将凸台16(图5)与内轮毂3的花键/凹槽19、20(作为中心基石，将整个结构互锁在一起)联结，从而将其联结到内轮毂3，并且(ii)通过将多臂中央驱动板7(图5)上的突起18(图5)与轮辋15的接受槽8(图3A和图3B)联结，从而将其联结到轮辋15。这些相互作用点可以利用环氧树脂粘胶剂进一步加强。上文描述的结构包括被配置为将轮辋15联结至轮1的这个实施方案中的内轮毂3的附接组件(图3A)。根据某些实施方案，通过改变多臂中央驱动板7的臂11的数量来适应制造商和自行车骑手的要求，被配置为将轮辋15联结至内轮毂3的附接组件的定向可以进一步调整以适应自行车骑手的重量/功率输出。

如本领域技术人员所知的，与本文所描述的结构相比，被配置为将轮辋15联结至内轮毂3的附接组件可以是变化的。被配置为将轮辋15联结至内轮毂3的附接组件可以由传统的金属辐条(其中多个辐条从内轮毂3径向延伸至轮辋15)或类似于三辐条、四辐条、五辐条、六辐条或八辐条碳轮的复合臂构成。变体可以包括使用几个互锁部件(如上所述)。也可以用单个或多个(即两个或更多个)模具、或制造技术的适当组合来实现该结构。利用本发明，本领域技术人员不需要关注被配置为将轮辋15联结至内轮毂3的附接组件(因为与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的柔性创建了空气动力学轮廓)，因此，可以利用被配置为将轮辋15联结至内轮毂3的各种附接组件来优化轻质性、坚固性和效率，在将旋转力从内轮毂3传递到轮辋15过程中，而不损害空气动力学。

为了完成轮1的该实施方案，按照每一侧相同的步骤，以轮1的每个轴向侧面一个的方式，安装与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2，以使得与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1形成轮1的一个轴向表面，与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2形成轮1的第二表面。

根据某些实施方案，可在内轮毂3的每个轴向侧面上，围绕内轮毂3放置具有接合装配的内轮毂垫圈6(图1B)。通过可操作的连接至内轮毂垫圈6，可以将与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向内侧边缘可操作地连接靠近内轮毂3(图1B)。通过可操作的连接至轮辋12的横向周缘表面，可以将与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向远端周缘边缘可操作地连接靠近轮辋15(图1B)。

与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2可以被切割以定尺寸以从内轮毂3延伸正好至轮辋15的圆周周缘，根据一些实施方案所述与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及所述与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的表面包括收缩包裹膜。可以在与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的中心附近提供开口，以形成与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向内侧边缘，从而容纳内轮毂3。粘着促进剂可应用于轮辋12的横向周缘表面(不包括位于轮辋15的径向远端的横向周缘边缘处的任何制动轨道5，如果制动轨道包括在该实施方案中的话)。所述粘着促进剂可作为临时附着剂，该临时附着剂将与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2围绕轮辋12的横向周缘表面临时附着，使得与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2在熨烫到轮辋15上的期间可根据需要重新定位。

根据某些实施方案，每个与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2均由具有一个塑料外层和一个压敏粘胶剂内层的收缩包裹膜构成。所述收缩包裹膜的径向内侧边缘可粘着在内垫圈6上，然后使用业余熨斗(hobby iron)、热枪或类似装置将收缩包裹膜的径向远端周缘边缘粘着在轮辋12的横向周缘表面。可以使用任何方法来粘着收缩包裹膜。所述压敏粘胶剂内层可以是热激活的，其具有的附着温度点刚好低于其收缩温度点。

优选地，在轮1的一个轴向侧上，第二垫圈14可以被热施加到收缩包裹膜上，包括与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1，所述第二垫圈14位于轮胎阀13开口的正上方，靠近轮辋15，从而为自行车轮胎泵创建了接入点，以便将轮胎4泵送至所需的气压(图1A和1B)。

根据某些实施方案，一旦粘着，可对与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2施加热(利用业余熨斗或热枪)，致使它们收缩，从而在轮辋12的横向周缘表面和在轮1的轴向两侧上内轮毂垫圈6之间形成连续的表面。收紧的/热收缩的薄膜自由地设置在横向定向的互锁横肋9、10的上方，这允许与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2在风等外力的作用下向背风迁移，创建有利的翼面形状，并且由此导致的对车辆的推力。与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2不会以使得表面变得不具柔性且无法向背风迁移的程度的张力而固定。“张力”在此被定义为对材料的拉力。

将注意力指向图8A和图8B，图8A和图8B例示了当经受外力如表观风力22时，与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的适应(根据某些实施方案，该适应可以是背风迁移)和形状变化。图8A例示了根据本发明的实施方案的轮1，该轮1不经受外力。图8B例示了根据本发明的实施方案的轮1，该轮1经受外力(表观风力22)。根据非限制性实施方案，在图8A和图8B之间与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的形状变化展示了与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2对如风这样的外力的适应。

(i)将与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向内侧边缘可操作地连接靠近内轮毂3，以及(ii)将与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向远端周缘边缘可操作地连接靠近轮辋15的手段和方法也可以是变化的。根据非限制性实施方案，与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向远端周缘边缘可以通过包括水泥、胶带或位于与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向远端周缘边缘上的双面胶带的手段粘着到适用的轮辋12的横向周缘表面。

根据非限制性实施方案，可以使用机械手段来将与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向内侧边缘可操作地连接靠近内轮毂3，或使用机械手段来将可操作地连接与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向远端周缘边缘可操作地连接靠近轮辋15。例如，为了将与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向远端周缘边缘可操作地连接靠近轮辋15，可以围绕与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向远端周缘边缘的圆周粘着弹性物，该弹性物接合在轮1的每个轴向侧的周向脊状物上，该周向脊状物位于轮辋12的每个横向周缘表面或在轮辋15的径向远端周缘的每个轴向侧面周围。

现在将注意力指向图15A和图15B，图15A和图15B描绘了将与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向远端周缘边缘可操作地连接靠近轮辋15的机械手段的非限制性实施方案。图15A描绘了根据非限制性实施方案在组装轮之前，平铺的与空气接合的柔性和空气动力学表面2。花键29被描绘为粘着在与空气接合的柔性和空气动力学表面2的径向远端周缘边缘的圆周周围。根据某些实施方案，花键29可以被粘着在与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向远端周缘边缘的圆周周围。根据某些实施方案，为了组装轮1，花键29(图15B)可以与轮辋15中的周向凹槽30联结。图15B描绘了实施方案，其中花键29在与轮辋15中的凹槽30接合之前，粘着在与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1的径向远端周缘边缘上。根据非限制性实施方案，与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2被描绘成将花键29与凹槽30接合(使得凹槽30不再可见)，从而形成轮1的组装的轴向表面。花键29可以由现有技术中已知的各种材料组成，包括挤压尼龙。凹槽30在轮辋15中的位置也可以是变化的。当轮1的实施方案包括制动轨道5时(图1A和图1B)，凹槽30可以定位在轮辋12的横向周缘表面中(图1B)。当轮1的实施方案不需要制动轨道5时，凹槽30可以更靠近轮辋15的径向远端周缘定位。

对本领域技术人员来说已知的是，可以使用各种制造手段来构造轮1。可以使用之前制造并且联结的内轮毂3、轮辋15以及被配置为将轮辋15联结至内轮毂3的附接组件，并在预先存在的结构上安装与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2。与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的安装也不需要手动完成。可以使用机器来安装与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2。

对本领域技术人员来说已知的是，可以使用各种材料来构造与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2，例如在收缩包装薄膜本身的背面没有内置粘合剂的那些材料，或者其他材料，诸如乳胶、橡胶、拉伸膜、硅胶或其组合。可以使用具有一定程度的弹性，允许在外力诸如风的作用下发生变形，并且有能力恢复到中性位置的材料。

与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的柔度程度也可以是变化的。在经受低偏航角的情况下，与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的柔性可以较低。在风向变化并且经受的偏航角较大的情况下，与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2可以更柔性。柔度程度的变化可以通过不同的手段来实现，包括：为与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2使用不同的材料，或者在保持一定柔性的前提下，以不同于与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的张力程度安装与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1。与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1所使用的材料可以与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2所使用的材料相同或不同。同样，与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1可以可选地以与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2相同的张力或不同的张力安装。

现在转移注意力指向图16，该图16描绘了根据非限制实施方案，将与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2安装到轮1。根据图16中描绘的实施方案，与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的柔性可以通过在与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2中包括柔性关节31来进一步增加。柔性关节31可以从与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向内侧边缘(靠近内轮毂3)径向延伸至与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向远端周缘边缘(靠近轮辋15)。柔性关节31的数量和相对位置可以是变化的。柔性关节31也可以包括在与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1上，正如安装在轮1的与与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2轴向相对的侧上。

本领域技术人员将使用对他们来说可用的手段来测试建议使用的材料的柔性和弹性。例如，已知乳胶和橡胶材料通常具有较低的弹性，而已知收缩包裹膜和其他材料具有更多的弹性。

本文使用了术语“柔性”和“柔度”。为明确起见，“柔性”用于描述暂时可变形的材料/表面。“柔度”被理解为描述适应和符合施加到材料/表面的力的能力，其中这种适应是暂时的，并且一旦不再施加这种力，该材料/表面就返回到中性位置。

根据某些实施方案，与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2能够同时地并且横向地在背风方向上移动。

将注意力指向图13A和图13B，图13A和图13B描绘了手段的实施方案，借助于所述手段，与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2能够同时地并且横向地在背风方向上移动。根据某些实施方案，在背风方向上的同时和横向移动是通过在靠近内轮毂3的位置将内部滑动机构26(图13A和图13B)附接至附接组件来实现的，该附接组件被配置为将轮辋15联结至内轮毂3(根据某些实施方案，所述附接组件可以包括多臂中央驱动板17)。根据某些实施方案，内部滑动机构26可以由线性轴承28构成，该直线轴承可以在靠近内轮毂3处以轴向垂直于多臂中央驱动板7的位置与多臂中央驱动板7可操作地连接。圆形面板27可以可操作地附接至线性轴承28轴向相对的每个端部。与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向内侧边缘可以可操作地附接至两个轴向相对的圆形面板27的相应轴向外表面。内部滑动机构26在图13A和图13B之间的相对位置示出了内部滑动机构26，并且示出了内部滑动机构26独立于内轮毂3、轮辋15和被配置成将轮辋15联结至内轮毂3的附接组件(根据某些实施例，所述附接组件可以包括多臂中央驱动板7)的横向移动能力。当将与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向内侧边缘可操作地附接至圆形面板27的相应轴向外表面时，内部滑动机构26的横向移动使得与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2能够独立于内轮毂3、轮辋15和被配置成将轮辋15联结至内轮毂3的附接组件而同时和横向移动。

可以使用各种内部滑动机构来使与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2在背风方向上同时和横向移动。根据某些实施方案，所述内部滑动机构可以由围绕内轮毂3定位的自由浮动圆柱体构成，使得自由浮动圆柱体的圆形端部表面面向轮1的轴向外侧。可以将与空气接合的第一柔性和空气动力学表面2-1以及与空气接合的第二柔性和空气动力学表面2-2的径向内侧边缘可操作地附接至自由浮动圆柱体结构的轴向端部表面。

上文的描述集中于空气动力学轮1的实施例，即自行车轮。如本领域技术人员所理解的那样，诸如手踏车、躺式自行车和轮椅的其他车辆也将受益于本发明的轮1。将受益于这种轮1的各种车辆可以是自推进式的、非机动式的(包括由人力驱动的车辆)或由本领域已知的其它手段驱动的车辆。

本领域技术人员将理解的，还有更多可能的替代实施方式和改型，并且上述实施例只是一个或多个实施方式的说明。因此，其保护范围仅由所附的权利要求限定。

解释

还将理解的是，出于本申请的目的，语言“X、Y和Z中的至少一个”或“X、Y和Z中的一个或多个”可以被解释为仅X、仅Y、仅Z，或X、Y和Z中的两个或更多个项目的任意组合(例如，XYZ、XYY、YZ、ZZ)。

在本申请中，组件可以被描述为“被配置为”或“使能够”执行一个或多个功能。一般而言，可以理解为，被配置为或能够执行一个功能的组件被配置为或能够执行该功能，或组件适合于执行该功能，或组件适应于执行该功能，或组件是可操作的以执行该功能，或组件以其他方式能够执行该功能。

此外，本申请中的组件可以被描述为“可操作地连接至”其他组件、“可操作地联结至”其他组件等等。应理解的是，这种组件以执行一定功能的方式相互连接或联结。还应理解的是，本申请中所叙述的“连接”、“联结”等包括组件之间的直接连接和间接连接。

本申请中提及的“一个实施方案”、“实施方案”、“实施方式”、“变体”等，是指所描述的实施方案、实施方式或变体可包括特定的方面、特征、结构或特性，但并非每个实施方案、实施方式或变体都一定包括该方面、特征、结构或特性。此外，这种短语可以(但不一定)指在说明书的其他部分中提及的相同实施方案。还有，当特定的方面、特征、结构或特性被描述为与实施方案相关时，无论是否被明确描述，用其他实施方案影响或连接该模块、方面、特征、结构或特性是在本领域技术人员的知识范围内的。换句话说，任何模块、元素或特征都可以在不同的实施方案中与任何其他元素或特征相结合，除非存在明显或固有的不兼容性，或者被明确地排除了。

还应注意的是，权利要求书可以被撰写为排除任何可选的要素。这样，该陈述旨在作为与权利要求要素的叙述相关的排他性术语，诸如“仅仅”、“仅”等，的使用或“否定”限制的使用的先行基础。术语“优选地”、“优选的”、“优选”、“可选地”，“可以”和类似的术语用于指出其所参考的项目、条件或步骤是本发明的可选的(非必需)特征。

除非上下文另有明确规定，否则单数形式“一”、“一个”和“所述”包括复数参考。除非上下文另有明确规定，否则单数形式“轮”包括复数个“轮”，反之亦然。术语“和/或”是指与该术语相关的项目中的任何一个、项目的任何组合、或所有项目。本领域技术人员很容易理解短语“一个或多个”，特别是在其用法的上下文中阅读时。

术语“约”可以指规定值的±5％、±10％、±20％或±25％的变化。例如，“约50％”在一些实施方案中可以带有从45％至55％的变化。对于整数范围，术语“约”可以包括大于和/或小于范围的每个端点处的叙述整数的一个或两个整数。除非本文另有说明，术语“约”旨在包括靠近所叙述范围的值和范围，这些值和范围就组合体的功能或实施方案而言是等同的。

如本领域技术人员将理解的那样，对于任何目的以及所有目的来说，特别是在提供书面描述方面，本文所叙述的所有范围也包含任何可能的和所有可能的子范围，以及其子范围的组合，以及构成范围的单个值，特别是整数值。所叙述的范围包括该范围内的每个具体值、整数、小数或标识。任何所列举的范围都可以简单地被识别为充分地描述，并且使该同一范围被分解成至少相等的两份、三份、四份、五份或十份。作为非限制性实施例，本文讨论的每个范围可以很容易地被分解成下三分之一、中间三分之一和上三分之一等。

如本领域技术人员将理解的那样，所有语言，诸如“直到”、“至少”、“大于”、“少于”、“多于”、“或更多”等，包括叙述的数字以及这种术语指的是可以被后续分解为如上文讨论的子范围的范围。以同样的方式，本文中所叙述的所有比值也包括属于更广泛比值的所有子比值。