纖維復(fù)合材料輪框的制作方法
【專利摘要】一種纖維復(fù)合材料輪框，包含有數(shù)個(gè)弧形框條，各個(gè)弧形框條具有一由發(fā)泡材料制成的發(fā)泡體，以及一包覆于該發(fā)泡體外且由纖維復(fù)合材料制成的纖維復(fù)合材料外層并且各個(gè)弧形框條的兩端各形成一連接面，這些弧形框條以其纖維復(fù)合材料外層的連接面連接成環(huán)形，二相鄰弧形框條連接面的連接處形成一支撐面；借此，該纖維復(fù)合材料輪框不但重量輕且不易斷裂。
【專利說(shuō)明】纖維復(fù)合材料輪框
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是與用以裝設(shè)輪胎的輪框有關(guān)，特別是關(guān)于一種纖維復(fù)合材料輪框。
【背景技術(shù)】
[0002]請(qǐng)參閱中國(guó)臺(tái)灣第1329080號(hào)發(fā)明專利案，現(xiàn)有的自行車的輪框呈中空狀，輪框的外側(cè)具有一胎槽，用以黏結(jié)或塞設(shè)輪胎，輪框的內(nèi)側(cè)則用以接設(shè)多數(shù)輻絲，以借由這些輻絲與自行車的花轂連接，進(jìn)而受花轂帶動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0003]傳統(tǒng)自行車的輪框的材質(zhì)為鐵，其結(jié)構(gòu)較為堅(jiān)固但重量大，為了減輕輪框重量，后來(lái)輪框的材質(zhì)大多改為鋁。而傳統(tǒng)鋁合金輪框在制造50mm高以上的慣性輪框及刀輪或碟輪時(shí)有其生產(chǎn)方法的困難，又現(xiàn)今，自行車的設(shè)計(jì)日趨輕量化，除了車身改用堅(jiān)硬且比重較鋁小的碳纖維復(fù)合材料制成，有些輪框的材質(zhì)也改為碳纖維復(fù)合材料，例如前述專利所提供者。
[0004]然而，碳纖維復(fù)合材料都是以吹氣成型，內(nèi)部是中空的，所以若厚度過(guò)小則相當(dāng)容易斷裂，若將厚度增大則又無(wú)法兼顧輕量化的目的，再者由于吹氣成型的輪框較軟所以并無(wú)法完整且有效的將騎車者的施力或扭力傳達(dá)到輪胎，并且也容易因扭轉(zhuǎn)而破裂。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]有鑒于上述缺失，本發(fā)明的主要目的在于提供一種纖維復(fù)合材料輪框，不但重量輕且不易斷裂。
[0006]為達(dá)成上述目的，本發(fā)明所提供的纖維復(fù)合材料輪框包含有數(shù)個(gè)弧形框條，各個(gè)弧形框條具有一由發(fā)泡材料制成的發(fā)泡體，以及一包覆于該發(fā)泡體外且由纖維復(fù)合材料制成的纖維復(fù)合材料外層，這些弧形框條以其纖維復(fù)合材料外層連接成環(huán)形。借此，該纖維復(fù)合材料輪框即使具有相當(dāng)薄的纖維復(fù)合材料外層，亦可借由這些發(fā)泡體的緩沖作用而具有不易斷裂的特性，且更有重量相當(dāng)輕的優(yōu)點(diǎn)。此外，該纖維復(fù)合材料輪框雖非一體成型，但其框條皆以纖維復(fù)合材料外層相互連接而具有良好的接合效果，因此該纖維復(fù)合材料輪框可避免不同材料因受熱而相互分離的問(wèn)題。
[0007]有關(guān)本發(fā)明所提供的纖維復(fù)合材料輪框的詳細(xì)構(gòu)造、特點(diǎn)、組裝或使用方式，將于后續(xù)的實(shí)施方式詳細(xì)說(shuō)明中予以描述。然而，在本發(fā)明領(lǐng)域中具有通常知識(shí)者應(yīng)能了解，這些詳細(xì)說(shuō)明以及實(shí)施本發(fā)明所列舉的特定實(shí)施例，僅是用于說(shuō)明本發(fā)明，并非用以限制本發(fā)明的專利申請(qǐng)范圍。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0008]圖1為本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的纖維復(fù)合材料輪框的平面示意圖；
[0009]圖2為本發(fā)明該第一較佳實(shí)施例所提供的纖維復(fù)合材料輪框的一弧形框條的立體示意圖；
[0010]圖3為圖2沿剖線3-3的剖視圖；[0011]圖4為本發(fā)明該第一較佳實(shí)施例所提供的纖維復(fù)合材料輪框應(yīng)用于自行車的示意圖；
[0012]圖5為本發(fā)明第二較佳實(shí)施例所提供的纖維復(fù)合材料輪框的弧形框條的剖視圖；
[0013]圖6為本發(fā)明第三較佳實(shí)施例所提供的纖維復(fù)合材料輪框的一弧形框條的立體示意圖；
[0014]圖7為圖6沿剖線7-7的剖視圖；
[0015]圖8為圖6沿剖線8-8的剖視圖；
[0016]圖9為圖6沿剖線9-9的剖視圖；
[0017]圖10為圖6沿剖線10-10的剖視圖；以及
[0018]圖11為圖1沿剖線11-11的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下將借由所列舉的實(shí)施例配合隨附的附圖，詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及特征，其中:
[0020] 申請(qǐng)人:首先在此說(shuō)明，在以下將要介紹的實(shí)施例以及附圖中，相同的參考號(hào)碼，表示相同或類似的元件或其結(jié)構(gòu)特征。
[0021]請(qǐng)先參閱圖1，本發(fā)明第一較佳實(shí)施例所提供的纖維復(fù)合材料輪框10包含有十二個(gè)弧形框條20。請(qǐng)參閱圖2及圖3，各個(gè)弧形框條20具有一發(fā)泡體30，以及一包覆于該發(fā)泡體30外的纖維復(fù)合材料外層40。
[0022]該發(fā)泡體30由發(fā)泡材料制成,例如聚脲酯(Polyurethane ;簡(jiǎn)稱PU)或聚碳酸酯(Polycarbonate ;簡(jiǎn)稱PC)等等,具有高韌性及耐沖撞等特性。
[0023]該纖維復(fù)合材料外層40是由碳纖維、玻璃纖維或其它聚酯纖維等復(fù)合材料制成，具有堅(jiān)硬、比重小、耐高溫及耐腐蝕等特性，在本實(shí)施例中以碳纖維作為說(shuō)明例。由于該發(fā)泡體30是制成特定的形狀，該纖維復(fù)合材料外層40包覆于該發(fā)泡體30之后，會(huì)形成一呈凹陷狀的外側(cè)部42、一呈凸出狀的內(nèi)側(cè)部44，以及銜接于該外側(cè)部42及該內(nèi)側(cè)部44之間的二連接面46及二側(cè)表面48，各個(gè)連接面46與另一弧形框條20的連接面46借由熱壓的方式而相互固接，借此，這些弧形框條20以其纖維復(fù)合材料外層40的連接面46連接成圓環(huán)形的輪框10，而二相鄰弧形框條的連接面46在連接后會(huì)形成一支撐面，該支撐面連結(jié)二相鄰弧形框條的外側(cè)部42、內(nèi)側(cè)部44以及二側(cè)表面48，可以為輪框提供如工字梁般的支撐。
[0024]請(qǐng)參閱圖4，該輪框10用以將一輪胎50設(shè)置于這些弧形框條20的纖維復(fù)合材料外層40的外側(cè)部42，并借由多數(shù)輻絲60而與自行車的一可受騎乘者驅(qū)轉(zhuǎn)的花轂70連接，此時(shí)，各個(gè)弧形框條20的纖維復(fù)合材料外層40的內(nèi)側(cè)部44是朝向該花轂70。
[0025]纖維復(fù)合材料纖維復(fù)合材料值得一提的是，本發(fā)明的重點(diǎn)在于該輪框10是由具有緩沖作用的發(fā)泡體30及包覆于發(fā)泡體30外的纖維復(fù)合材料外層40所構(gòu)成，且是由數(shù)個(gè)弧形框條20以相同材料(纖維復(fù)合材料)連接而成，使得該輪框10不但重量相當(dāng)輕，且借由發(fā)泡體的設(shè)置使整體的輪框成為一實(shí)心的結(jié)構(gòu)而可以使纖維復(fù)合材料外層40相當(dāng)薄亦不易斷裂。另外，該纖維復(fù)合材料輪框10的弧形框條20的數(shù)量并無(wú)任何限制，可以是三個(gè)、五個(gè)、八個(gè)或十個(gè)等等，只要弧形框條的數(shù)量可連接成圓環(huán)狀即可。[0026]在前述實(shí)施例中，該輪胎50借由黏貼的方式固定于這些弧形框條20的纖維復(fù)合材料外層40的外側(cè)部42。請(qǐng)參閱圖5，本發(fā)明第二較佳實(shí)施例更提供另一種纖維復(fù)合材料輪框，其弧形框條80與前述弧形框條20的差異在于，該弧形框條80的纖維復(fù)合材料外層90更具有二自外側(cè)部92延伸而出的勾部94，借此，這些勾部94可與輪胎卡接，使得輪胎與輪框結(jié)合得更為穩(wěn)固。
[0027]請(qǐng)參閱圖6至圖10，本發(fā)明第三較佳實(shí)施例更提供另一種纖維復(fù)合材料輪框，其弧形框條20’與前述的弧形框條20的差異在于，該弧形框條20’的發(fā)泡體30’具有二溝槽32’，且該弧形框條20’的纖維復(fù)合材料外層40’包覆于該發(fā)泡體30’時(shí)，該纖維復(fù)合材料外層40’的一部分填充于該這些溝槽32’內(nèi)，進(jìn)而形成補(bǔ)強(qiáng)肋42’，如此不但使輪框的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度更佳，更讓纖維復(fù)合材料外層40’與發(fā)泡體30’的結(jié)合效果更好。在該第三較佳實(shí)施例中，各個(gè)溝槽32’及補(bǔ)強(qiáng)肋42’實(shí)質(zhì)上沿該弧形框條20’的長(zhǎng)軸向延伸，意即，自接近該纖維復(fù)合材料外層40’的一連接面46’的位置朝向另一連接面46’延伸并且該連接面處也延伸設(shè)有溝槽如圖8所示，如此可以增加二連接面在連接時(shí)的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。然而，各個(gè)弧形框條20’的溝槽32’及補(bǔ)強(qiáng)肋42’的數(shù)量及型態(tài)并不以橫向的補(bǔ)強(qiáng)肋為限，亦可如圖6及圖9與圖10所示的弧形框條20’，其發(fā)泡體30’的溝槽32”及纖維復(fù)合材料外層40’的補(bǔ)強(qiáng)肋42”是環(huán)繞該發(fā)泡體30’設(shè)置。
[0028]本發(fā)明的特點(diǎn)在于:
[0029]以發(fā)泡材料為心材并且在該發(fā)泡材上設(shè)置溝槽以形成補(bǔ)強(qiáng)肋，這是吹氣成型的纖維復(fù)合材料輪框所無(wú)法做到的結(jié)構(gòu)。在組裝輪胎時(shí)輪框與輪鼓是以輻絲的鋼絲施加一定的拉力組合在一起，福線與輪框會(huì)呈現(xiàn)一夾角，此一夾角會(huì)讓輪框產(chǎn)生一側(cè)向的內(nèi)應(yīng)力，此時(shí)發(fā)泡材料間的補(bǔ)強(qiáng)肋會(huì)產(chǎn)生優(yōu)于空心輪框的高抗張強(qiáng)度，讓輪框的側(cè)向內(nèi)應(yīng)力減到最小，輻絲的張力可以更容易提高及保持。
[0030]輪框在剎車時(shí)會(huì)因?yàn)榕c剎車皮磨擦而發(fā)熱，傳統(tǒng)空心的碳纖維輪框因?yàn)闆](méi)有支撐所以會(huì)因?yàn)榘l(fā)熱而變形，可是本案中的輪框因?yàn)橛邪l(fā)泡材料的支撐所以可以避免輪框發(fā)生變形的狀況。
[0031]加肋的發(fā)泡材料輪框在騎乘時(shí)較空心輪框更能分散及吸收應(yīng)力與振動(dòng)，使騎乘更舒適。
[0032]加肋的發(fā)泡材料輪框在各個(gè)方向的剛性及扭力都較空心輪框好，所以可以使踩踏的力量傳遞更為完整，踩踏的效率更容易發(fā)揮。
[0033]最后，必須再次說(shuō)明，本發(fā)明于前揭實(shí)施例中所揭露的構(gòu)成元件，僅為舉例說(shuō)明，并非用來(lái)限制本案的范圍，以本發(fā)明的結(jié)構(gòu)也可以應(yīng)用于刀輪或碟輪上或其它等效元件的替代或變化，亦應(yīng)為本案的專利權(quán)利要求范圍所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種纖維復(fù)合材料輪框，其特征在于，包含有: 數(shù)個(gè)弧形框條，各個(gè)弧形框條具有一由發(fā)泡材料制成的發(fā)泡體，以及一包覆于該發(fā)泡體外且由纖維復(fù)合材料制成的纖維復(fù)合材料外層，這些弧形框條以其纖維復(fù)合材料外層連接成環(huán)形以構(gòu)成一輪框，而二二相鄰弧形框條的連接面在連接后會(huì)形成一支撐面，該支撐面可以為輪框提供如肋條般的支撐。
2.如專利權(quán)利要求1所述的纖維復(fù)合材料輪框，其特征在于:各個(gè)弧形框條的發(fā)泡體具有至少一溝槽，各個(gè)弧形框條的纖維復(fù)合材料外層的一部分填充于發(fā)泡體的溝槽內(nèi)。
3.如專利權(quán)利要求2所述的纖維復(fù)合材料輪框，其特征在于:各個(gè)弧形框條的發(fā)泡體的溝槽實(shí)質(zhì)上沿該弧形框條的長(zhǎng)軸向延伸并環(huán)繞該發(fā)泡體。
4.如專利權(quán)利要求2所述的纖維復(fù)合材料輪框，其特征在于:各個(gè)弧形框條的發(fā)泡體的溝槽沿該弧形框條的短軸向延伸并環(huán)繞該發(fā)泡體。
5.如專利權(quán)利要求1所述的纖維復(fù)合材料輪框，其特征在于:各個(gè)弧形框條的纖維復(fù)合材料外層具有一用以設(shè)置輪胎的外側(cè)部、一與該外側(cè)部相對(duì)的內(nèi)側(cè)部，以及銜接于該外側(cè)部及該內(nèi)側(cè)部之間的二連接面及二側(cè)表面，各個(gè)連接面與另一該弧形框條的連接面連接纖維復(fù)合材料。
6.如專利權(quán)利要求5所述的纖維復(fù)合材料輪框，其特征在于:該弧形框條的連接面亦設(shè)有溝槽。
7.如專利權(quán)利要求5所述的纖維復(fù)合材料輪框，其特征在于:各個(gè)弧形框條的纖維復(fù)合材料外層更具有二自該外側(cè)部延伸而出的勾部。
8.如專利權(quán)利要求1所述的纖維復(fù)合材料輪框，其特征在于:該纖維復(fù)合材料為碳纖維復(fù)合材料。
【文檔編號(hào)】B60B5/02GK103770563SQ201210421193
【公開(kāi)日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月23日
【發(fā)明者】許秀政 申請(qǐng)人:中山市富達(dá)運(yùn)動(dòng)器材有限公司