自行車復(fù)合輪緣的制作方法
【專利摘要】一種自行車復(fù)合輪緣，包括：第一環(huán)形側(cè)壁、第二環(huán)形側(cè)壁以及環(huán)形橋。第一環(huán)形側(cè)壁具有第一制動(dòng)接觸部分。第二環(huán)形側(cè)壁具有第二制動(dòng)接觸部分。環(huán)形橋在第一環(huán)形側(cè)壁和第二環(huán)形側(cè)壁之間延伸。第一制動(dòng)接觸部分和第二制動(dòng)接觸部分中的至少一個(gè)具有部分地嵌入到非金屬層中的多個(gè)暴露在外的硬質(zhì)顆粒。暴露在外的硬質(zhì)顆粒在第一制動(dòng)接觸部分和第二制動(dòng)接觸部分中的所述至少一個(gè)的最外表面上部分地暴露。
【專利說(shuō)明】自行車復(fù)合輪緣
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總體上涉及一種自行車復(fù)合輪緣。更具體地，本發(fā)明涉及一種具有改進(jìn)的制動(dòng)面的自行車復(fù)合輪緣。
【背景技術(shù)】
[0002]目前市場(chǎng)上能夠獲得多種不同類型的自行車輪。大多數(shù)自行車輪都具有輪轂部分、多根輻條以及環(huán)狀輪緣。輪轂部分附接至自行車車架的一部分以用于相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。輻條的內(nèi)端連接至輪轂部分并從輪轂部分向外延伸。環(huán)狀輪緣連接至輻條的外端并且具有用于將充氣輪胎支撐在環(huán)狀輪緣上的外部部分。典型地，自行車輪的輻條是細(xì)金屬絲輻條。
[0003]在過去，大多數(shù)常規(guī)的自行車輪緣由各種金屬材料制成。然而，近年來(lái)，已經(jīng)使用復(fù)合材料制造自行車輪緣以使其重量更輕。例如，在專利號(hào)為N0.7，464，994的美國(guó)專利中，已經(jīng)提出了一種具有覆蓋環(huán)狀金屬輪緣部件的一部分的連續(xù)延伸樹脂材料的自行車復(fù)合輪緣。在專利號(hào)為N0.5，104，199的美國(guó)專利中，已經(jīng)提出了一種具有附接至輪緣箍的模制本體的自行車復(fù)合輪緣。還已經(jīng)提出了主要由用熱固性樹脂浸潰的織造碳纖維制成的自行車復(fù)合輪緣。主要由織造碳纖維制成的自行車復(fù)合輪緣的一個(gè)實(shí)例公開在專利號(hào)為N0.7,614, 706的美國(guó)專利中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]總的來(lái)說(shuō)，本發(fā)明涉及具有改進(jìn)的制動(dòng)面的自行車復(fù)合輪緣的各種結(jié)構(gòu)。
[0005]在一個(gè)實(shí)施例中，所提供的自行車復(fù)合輪緣包括:第一環(huán)形側(cè)壁、第二環(huán)形側(cè)壁以及環(huán)形橋。第一環(huán)形側(cè)壁包括第一制動(dòng)接觸部分。第二環(huán)形側(cè)壁包括第二制動(dòng)接觸部分。環(huán)形橋在第一環(huán)形側(cè)壁和第二環(huán)形側(cè)壁之間延伸。第一制動(dòng)接觸部分和第二制動(dòng)接觸部分中的至少一個(gè)具有部分地嵌入到非金屬層中的多個(gè)暴露在外的硬質(zhì)顆粒。所述暴露在外的硬質(zhì)顆粒在第一制動(dòng)接觸部分和第二制動(dòng)接觸部分中的所述至少一個(gè)的最外表面上至少部分地暴露在外。
[0006]從結(jié)合附圖公開了優(yōu)選的實(shí)施例的下面的詳細(xì)描述中，所公開的自行車復(fù)合輪緣的其它目的、特征、方面和優(yōu)點(diǎn)對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]現(xiàn)參照構(gòu)成了本發(fā)明原始公開的一部分的附圖:
[0008]圖1是復(fù)合自行車輪的側(cè)視圖，所述復(fù)合自行車輪配備有根據(jù)所示的第一實(shí)施例的、由復(fù)合材料制成的自行車復(fù)合輪緣；
[0009]圖2是圖1中所示的自行車復(fù)合輪緣沿圖1中剖面線2 - 2所視的局部放大剖視圖；
[0010]圖3是圖2中所示的自行車輪緣的第一制動(dòng)接觸部分的局部放大剖視圖；
[0011]圖4是圖1中所示的自行車輪緣的第一制動(dòng)接觸部分的局部放大側(cè)視圖；[0012]圖5示出了用于形成自行車復(fù)合輪緣的第一制動(dòng)接觸部分的工藝的流程圖；
[0013]圖6是部分玻璃纖維復(fù)合層和部分碳復(fù)合層的局部放大剖視圖，所述的部分玻璃纖維復(fù)合層和所述的部分碳復(fù)合層在進(jìn)行用于形成圖1所示的自行車復(fù)合輪緣的模制之前的時(shí)段被放置在模具中；
[0014]圖7是在進(jìn)行用于形成圖1所示的自行車復(fù)合輪緣的模制之后且在移除一部分環(huán)氧樹脂層之前的時(shí)段，部分環(huán)氧樹脂層、部分玻璃纖維復(fù)合層和部分碳復(fù)合層的局部放大剖視圖；
[0015]圖8是在移除一部分環(huán)氧樹脂層以使硬質(zhì)顆粒部分暴露在外之后，圖1中所示的自行車復(fù)合輪緣的部分第一制動(dòng)接觸部分的局部放大剖視圖；以及
[0016]圖9是根據(jù)第二實(shí)施例的自行車復(fù)合輪緣的局部放大剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]現(xiàn)將參照附圖對(duì)所選的實(shí)施例進(jìn)行闡釋。本領(lǐng)域技術(shù)人員從本發(fā)明公開的內(nèi)容顯而易見的是，所提供的實(shí)施例的下述描述僅用于解釋而并不是為了對(duì)由所附權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā)明作出限制。
[0018]首先參照?qǐng)D1，根據(jù)第一實(shí)施例對(duì)自行車輪10進(jìn)行描述。自行車輪10基本上包括自行車復(fù)合輪緣12、中心輪轂14以及多根輻條16。參見圖1，自行車復(fù)合輪緣12是環(huán)狀部件，其被設(shè)計(jì)為用于繞由中心輪轂14的輪轂軸14b形成的中心旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。輻條16以常規(guī)方式將自行車復(fù)合輪緣12和中心輪轂14連接到一起。充氣輪胎(未示出)以常規(guī)方式固定至自行車復(fù)合輪緣12的外表面。
[0019]首先，將簡(jiǎn)要描述中心輪轂14。中心輪轂14包括輪轂外殼14a，所述輪轂外殼14a通過一對(duì)軸承單元(未示出)可旋轉(zhuǎn)地安裝在輪轂軸14b上。中心輪轂14可以是能和自行車復(fù)合輪緣12 —起使用的任何類型的自行車輪轂。換言之，中心輪轂14的精確構(gòu)造對(duì)于自行車輪10的構(gòu)造并不重要。因此，在此將不再對(duì)中心輪轂14進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)的描述和/或解釋。另外，雖然示出了前輪轂，但是如需要和/或要求的話，自行車復(fù)合輪緣12也可以與后輪轂一起使用以形成后輪。
[0020]同樣地，輻條16的精確的構(gòu)造對(duì)于復(fù)合自行車輪10的構(gòu)造并不重要。輻條16可以是任何類型的輻條或是任何類型的連接裝置(例如，金屬輻條、復(fù)合輻條、盤形連接部件等)。因此，在此將不對(duì)輻條16進(jìn)行詳細(xì)的描述和/或解釋。在所示的第一實(shí)施例中，輻條16是徑向張緊的金屬輻條。輻條16使中心輪轂14與自行車復(fù)合輪緣12連接，各輻條16的一端或兩端均設(shè)置有輻條螺母。在所示的第一實(shí)施例中，例如，參見圖1，十六根徑向輻條16在周向等間隔的位置處連接至自行車復(fù)合輪緣12。作為選擇，其中八根輻條16可從自行車復(fù)合輪緣12的中心延伸至中心輪轂14的一側(cè)，而另外八根輻條16可從自行車復(fù)合輪緣12的中心延伸至中心輪轂14的另一側(cè)。當(dāng)然，本領(lǐng)域技術(shù)人員從本發(fā)明公開的內(nèi)容顯而易見的是，在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下，可以對(duì)自行車復(fù)合輪緣12進(jìn)行改變以適應(yīng)不同的輻條布置(例如，全切向輻條、一些是切向輻條而一些是徑向輻條，等等)。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員從本發(fā)明公開的內(nèi)容中同樣顯而易見的是，如果需要和/或要求的話，可以對(duì)自行車復(fù)合輪緣12進(jìn)行改變以容納少于或者多于十六根輻條。在任何情況下，輻條16都優(yōu)選以在周向上隔開間隔地布置的方式連接至自行車復(fù)合輪緣12。[0021]現(xiàn)轉(zhuǎn)到圖2，現(xiàn)將更詳細(xì)地描述自行車復(fù)合輪緣12的構(gòu)造。在所示的第一實(shí)施例中，自行車復(fù)合輪緣12是完全非金屬的復(fù)合部件。自行車復(fù)合輪緣12基本上包括主體18，所述主體18具有第一環(huán)形側(cè)壁20、第二環(huán)形側(cè)壁22和環(huán)形橋24。參見圖2，在所示的第一實(shí)施例中，第一環(huán)形側(cè)壁20、第二環(huán)形側(cè)壁22和環(huán)形橋24基本上是通過對(duì)環(huán)氧樹脂層26、玻璃纖維復(fù)合層28和碳復(fù)合層30進(jìn)行層壓而形成的。玻璃纖維復(fù)合層28和碳復(fù)合層30是非金屬層的示例。本領(lǐng)域技術(shù)人員從本發(fā)明公開的內(nèi)容顯而易見的是，自行車復(fù)合輪緣12的層28和層30不限于這些非金屬材料。另外，如果需要和/或要求的話，自行車復(fù)合輪緣12不需要是完全非金屬的復(fù)合部件。
[0022]環(huán)氧樹脂層26限定了主體18的最外表面。環(huán)氧樹脂層26之下緊接著設(shè)置玻璃纖維復(fù)合層28。換言之，環(huán)氧樹脂層26直接設(shè)置在玻璃纖維復(fù)合層28上。在所示的第一實(shí)施例中，玻璃纖維復(fù)合層28包括第一玻璃纖維層28a和第二玻璃纖維層28b。第一玻璃纖維層28a和第二玻璃纖維層28b中的每層均包括用環(huán)氧樹脂浸潰的單向加強(qiáng)玻璃纖維。對(duì)第一玻璃纖維層28a和第二玻璃纖維層28b進(jìn)行層壓處理以使得第一玻璃纖維層28a和第二玻璃纖維層28b的單向加強(qiáng)玻璃纖維的方向彼此不同。例如，對(duì)第一玻璃纖維層28a和第二玻璃纖維層28b進(jìn)行層壓以便形成彼此交叉的單向纖維層。本領(lǐng)域技術(shù)人員從本發(fā)明公開的內(nèi)容顯而易見的是，玻璃纖維復(fù)合層28不限于僅由兩層玻璃纖維層形成。相反，如果需要和/或要求的話，可以使用更少或更多的玻璃纖維層來(lái)形成玻璃纖維復(fù)合層28。另夕卜，可以去掉玻璃纖維復(fù)合層28從而使得主體18或自行車復(fù)合輪緣12主要由碳復(fù)合層30和形成在碳復(fù)合層30最外表面的環(huán)氧樹脂層26構(gòu)成。如下文所解釋的那樣，在模制過程中，來(lái)自第一玻璃纖維層28a的環(huán)氧樹脂形成了環(huán)氧樹脂層26從而使得環(huán)氧樹脂層26和玻璃纖維復(fù)合層28形成了碳復(fù)合層30的非金屬層。
[0023]玻璃纖維復(fù)合層28之下緊接著設(shè)置碳復(fù)合層30。換言之，玻璃纖維復(fù)合層28直接設(shè)置在碳復(fù)合層30上。另外，碳復(fù)合層30的內(nèi)表面限定了環(huán)形內(nèi)部空間或環(huán)形內(nèi)部區(qū)域36，所述環(huán)形內(nèi)部空間或環(huán)形內(nèi)部區(qū)域36可以是空的或者填充有泡沫材料或類似物。碳復(fù)合層30包括第一碳纖維層30a、第二碳纖維層30b、第三碳纖維層30c和第四碳纖維層30d。第一碳纖維層30a、第二碳纖維層30b、第三碳纖維層30c和第四碳纖維層30d中的每一個(gè)均包括用環(huán)氧樹脂浸潰的單向加強(qiáng)碳纖維。對(duì)第一碳纖維層30a、第二碳纖維層30b、第三碳纖維層30c和第四碳纖維層30d進(jìn)行層壓處理以使得第一碳纖維層30a、第二碳纖維層30b、第三碳纖維層30c和第四碳纖維層30d中相鄰的兩層中的單向加強(qiáng)碳纖維的方向彼此不同。例如，對(duì)第一碳纖維層30a、第二碳纖維層30b、第三碳纖維層30c和第四碳纖維層30d進(jìn)行層壓處理以使得第一碳纖維層30a、第二碳纖維層30b、第三碳纖維層30c和第四碳纖維層30d中的相鄰的兩層中的單向碳纖維的方向彼此交叉。本領(lǐng)域技術(shù)人員從本發(fā)明公開的內(nèi)容顯而易見的是，碳復(fù)合層30不限于由四層碳纖維層構(gòu)成。相反，如果需要和/或要求的話，可使用更少或更多的碳纖維層來(lái)形成碳復(fù)合層30。
[0024]第一環(huán)形側(cè)壁20具有與環(huán)形橋24的第一端部毗鄰的第一制動(dòng)接觸部分32。第二環(huán)形側(cè)壁22具有與環(huán)形橋24的第二端部毗鄰的第二制動(dòng)接觸部分34。第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34包括背對(duì)的外表面，如下文更詳細(xì)的解釋的那樣，在制動(dòng)操作期間，制動(dòng)塊接觸所述背對(duì)的外表面。
[0025]環(huán)形橋24在第一環(huán)形側(cè)壁20和第二環(huán)形側(cè)壁22之間延伸。環(huán)形橋24具有在第一環(huán)形側(cè)壁20和第二環(huán)形側(cè)壁22之間延伸的環(huán)形外表面24a(S卩，管狀輪胎的接合曲面)。環(huán)形外表面24a是凹陷的且橫向彎曲以形成用于在其上附接充氣輪胎(未示出)的環(huán)形的輪胎接合結(jié)構(gòu)。
[0026]參照?qǐng)D2 —圖4，將更詳細(xì)地對(duì)第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34進(jìn)行描述。第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34之間的唯一區(qū)別是第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34的設(shè)置位置。因此，在圖3 —圖4中將僅描述和圖示第一制動(dòng)接觸部分32。由于第二制動(dòng)接觸部分34基本上與第一制動(dòng)接觸部分32相同，因此為簡(jiǎn)潔起見，省略了對(duì)第二制動(dòng)接觸部分34的描述。本領(lǐng)域技術(shù)人員從本發(fā)明公開的內(nèi)容顯而易見的是，在此描述和圖示的第一制動(dòng)接觸部分32的構(gòu)造適用于第二制動(dòng)接觸部分34的構(gòu)造。
[0027]參見圖2 —圖4，第一制動(dòng)接觸部分32具有由環(huán)氧樹脂層26限定的最外表面38。第一制動(dòng)接觸部分32還具有部分地嵌入到非金屬層(例如，環(huán)氧樹脂層26和玻璃纖維復(fù)合層28)中的多個(gè)暴露在外的硬質(zhì)顆粒40。如上文解釋的那樣，環(huán)氧樹脂層26直接設(shè)置在玻璃纖維復(fù)合層28上。在所示的第一實(shí)施例中，暴露在外的硬質(zhì)顆粒40部分地嵌入到作為非金屬層的環(huán)氧樹脂層26和第一玻璃纖維層28a中。雖然大多數(shù)暴露在外的硬質(zhì)顆粒40基本上部分地嵌入到環(huán)氧樹脂層26和第一玻璃纖維層28a中，但是某些暴露在外的硬質(zhì)顆粒40可部分地僅嵌入到環(huán)氧樹脂層26中。
[0028]各暴露在外的硬質(zhì)顆粒40均在第一制動(dòng)接觸部分32的最外表面38上僅部分地暴露在外以便在制動(dòng)操作期間使上述暴露在外的硬質(zhì)顆粒40不會(huì)從最外表面38脫離。參見圖3 —圖4，各暴露在外的硬質(zhì)顆粒40均具有暴露在外的表面40a。優(yōu)選地，參見圖3 —圖4,各暴露在外的表面40a的表面積均小于各自的暴露在外的硬質(zhì)顆粒40總表面積的50%。更優(yōu)選地，各暴露在外的表面40a的表面積均小于各自的暴露在外的硬質(zhì)顆粒40總表面積的20%。另外,各暴露在外的表面40a的表面積優(yōu)選均超過各自的暴露在外的硬質(zhì)顆粒40總表面積的10%。如果暴露在外的表面40a的表面積超過暴露在外的硬質(zhì)顆粒40總表面積的50%，那么暴露在外的硬質(zhì)顆粒40在制動(dòng)操作期間發(fā)生脫離的可能性增加。如果暴露在外的表面40a的表面積小于暴露在外的硬質(zhì)顆粒40總表面積的10%，那么暴露在外的硬質(zhì)顆粒40使第一制動(dòng)接觸部分32的最外表面38的摩擦系數(shù)增加的效力最小。因此，暴露在外的表面40a的暴露在外的表面積的優(yōu)選范圍在總表面積的10%和總表面積的50%之間。當(dāng)然，取決于制造技術(shù)和公差，自行車復(fù)合輪緣12可能會(huì)包括暴露在外的表面積處于上述優(yōu)選范圍之外的一定比例的暴露在外的硬質(zhì)顆粒40。
[0029]在圖3中，為了對(duì)暴露在外的硬質(zhì)顆粒40進(jìn)行解釋，示出了十個(gè)硬質(zhì)微小顆粒42。在上述硬質(zhì)微小顆粒42之中，部分地嵌入到環(huán)氧樹脂層26和第一玻璃纖維層28a中并且在最外表面38上部分地暴露在外的其中八個(gè)硬質(zhì)微小顆粒42是暴露在外的硬質(zhì)顆粒40。另一方面，硬質(zhì)微小顆粒42有時(shí)包括未在最外表面38上露出的、作為未暴露在外的硬質(zhì)顆粒44被示出的顆粒。由于未暴露在外的硬質(zhì)顆粒44無(wú)助于增加第一制動(dòng)接觸部分32的摩擦，因此自行車復(fù)合輪緣12優(yōu)選不包括任何未暴露在外的硬質(zhì)顆粒44。
[0030]下面將詳細(xì)地描述硬質(zhì)微小顆粒42。硬質(zhì)微小顆粒42優(yōu)選僅位于第一制動(dòng)接觸部分32的區(qū)域中以及第二制動(dòng)接觸部分34的區(qū)域中，這是由于在其它區(qū)域中包含硬質(zhì)微小顆粒42沒有用處并且增加了自行車復(fù)合輪緣12的重量和制造成本。各暴露在外的硬質(zhì)顆粒40均優(yōu)選包括陶瓷材料或適用于輪緣制動(dòng)面的其它合適的硬質(zhì)材料。例如，暴露在外的硬質(zhì)顆粒40的陶瓷材料是碳化硅(SiC)或三氧化二鉻(Cr203)。
[0031]現(xiàn)將參照?qǐng)D5所示的流程圖對(duì)用于形成第一制動(dòng)接觸部分32的過程進(jìn)行描述。
[0032]使用玻璃纖維復(fù)合層28和碳復(fù)合層30來(lái)形成第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34。如上文所解釋的那樣，第一玻璃纖維層28a和第二玻璃纖維層28b優(yōu)選是用環(huán)氧樹脂浸潰的連續(xù)的加強(qiáng)玻璃纖維薄層，其通常被稱作玻璃纖維預(yù)浸層。同樣地，第一碳纖維層30a、第二碳纖維層30b、第三碳纖維層30c和第四碳纖維層30d優(yōu)選是用環(huán)氧樹脂浸潰的連續(xù)的加強(qiáng)碳纖維薄層，其通常被稱作碳預(yù)浸層。作為選擇，環(huán)氧樹脂可以作為與纖維層分離的組分而被添加。
[0033]另外，用來(lái)形成第一制動(dòng)接觸部分32的第一玻璃纖維層28a和第二玻璃纖維層28b中的每層均包括多個(gè)硬質(zhì)微小顆粒(其在上文中作為圖3中的硬質(zhì)微小顆粒42而被描述)。在模制后，這些硬質(zhì)微小顆粒中的某些顆粒成為如圖3和圖4中所示的暴露在外的硬質(zhì)顆粒40。各硬質(zhì)微小顆粒均包括陶瓷材料，所述陶瓷材料例如為碳化硅(SiC)或三氧化二鉻(Cr203)。
[0034]在步驟SlO中，將玻璃纖維復(fù)合層28的玻璃纖維層28a和玻璃纖維層28b以及碳復(fù)合層30的第一碳纖維層30a、第二碳纖維層30b、第三碳纖維層30c和第四碳纖維層30放置到模具中。特別是，形成玻璃纖維復(fù)合層28和碳復(fù)合層30的各纖維層在模具中累積使得玻璃纖維復(fù)合層28布置在碳復(fù)合層30上。優(yōu)選地，玻璃纖維層28a包括沿玻璃纖維層28a的、將形成第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34的區(qū)域附著的硬質(zhì)微小顆粒42。作為選擇，硬質(zhì)微小顆粒42可以與玻璃纖維層28a分離地被放置在模具中。圖6示出了第一玻璃纖維層28a、第二玻璃纖維層28b和第一碳纖維層30a被放置到模具(未不出)中，而為了簡(jiǎn)潔起見，第二碳纖維層30b、第三碳纖維層30c和第四碳纖維層30未被示出。
[0035]當(dāng)玻璃纖維復(fù)合層28被放置到模具中時(shí)，第一玻璃纖維層28a和第二玻璃纖維層28b累積以形成彼此交叉的單向玻璃纖維的層。特別是，第一玻璃纖維層28a在第二玻璃纖維層28b上累積以使得第一玻璃纖維層28a的單向加強(qiáng)玻璃纖維的方向大體上垂直于第二玻璃纖維層28b的單向加強(qiáng)玻璃纖維的方向。類似地，當(dāng)碳復(fù)合層30被放置到模具中時(shí)，第一碳纖維層30a、第二碳纖維層30b、第三碳纖維層30c和第四碳纖維層30d累積使得第一碳纖維層30a、第二碳纖維層30b、第三碳纖維層30c和第四碳纖維層30d中相鄰的兩層具有彼此交叉的單向碳纖維。例如，碳纖維層30a被層壓到碳纖維層30b上使得碳纖維層30a的單向加強(qiáng)碳纖維的方向大體上垂直于碳纖維層30b的單向加強(qiáng)碳纖維方向。另外，碳纖維層30b設(shè)置在碳纖維層30c上使得碳纖維層30b的單向加強(qiáng)碳纖維的方向大體上垂直于碳纖維層30c的單向加強(qiáng)碳纖維的方向。另外，碳纖維層30c設(shè)置在碳纖維層30d上使得碳纖維層30c的單向加強(qiáng)碳纖維的方向大體上垂直于碳纖維層30d的單向加強(qiáng)碳纖維的方向。
[0036]在步驟S20中，對(duì)模具中的玻璃纖維復(fù)合層28和碳復(fù)合層30施壓和加熱。特別是，當(dāng)將玻璃纖維復(fù)合層28的、與和碳復(fù)合層30接觸的表面相反的外表面壓靠在模具(未示出)的平坦部分上時(shí)，從碳復(fù)合層30的一側(cè)向玻璃纖維復(fù)合層28的一側(cè)施加壓力和熱量。所述壓力和熱量導(dǎo)致在玻璃纖維復(fù)合層28的玻璃纖維層28a和玻璃纖維層28b以及碳復(fù)合層30的第一碳纖維層30a、第二碳纖維層30b、第三碳纖維層30c和第四碳纖維層30d中包含的環(huán)氧樹脂熔化并且導(dǎo)致玻璃纖維復(fù)合層28和碳復(fù)合層30結(jié)合在一起作為一件一體的部件。另外，所述壓力和熱量導(dǎo)致環(huán)氧樹脂朝玻璃纖維復(fù)合層28的外表面運(yùn)動(dòng)并包覆玻璃纖維復(fù)合層28的玻璃纖維層28a中包含的硬質(zhì)微小顆粒42。結(jié)果，參見圖7，形成了覆置玻璃纖維復(fù)合層28的環(huán)氧樹脂層26，從而使得硬質(zhì)微小顆粒42完全嵌入到環(huán)氧樹脂層26和/或第一玻璃纖維層28a中。此時(shí)，參見圖7，由于存在來(lái)自模具平坦部分的壓力，因此多個(gè)硬質(zhì)微小顆粒42的各表面均基本上未從環(huán)氧樹脂層26露出。隨后，模具中的環(huán)氧樹脂層26、玻璃纖維復(fù)合層28和碳復(fù)合層30被冷卻和脫模。此步驟中得到的環(huán)氧樹脂層26的厚度例如大約為100毫米。
[0037]接下來(lái)，在步驟S30中，一部分環(huán)氧樹脂層26被去除以形成暴露在外的硬質(zhì)顆粒40。特別是，暴露在外的硬質(zhì)顆粒40通過物理加工過程而形成，所述物理加工過程是通過加工工具在該部分環(huán)氧樹脂層26上的物理操作而進(jìn)行的。在此使用的術(shù)語(yǔ)“物理加工”包括例如激光加工、機(jī)械刨削等。作為選擇，可通過化學(xué)溶解工藝將該部分環(huán)氧樹脂層26去除。參見圖8，在去除該部分環(huán)氧樹脂層26之后，與該部分環(huán)氧樹脂層26被去除之前(如圖7中所示)相比，環(huán)氧樹脂層26更薄，并且形成了暴露在外的硬質(zhì)顆粒40。在該部分環(huán)氧樹脂層26被移除之后，環(huán)氧樹脂層26的厚度例如大約為90毫米一 95毫米。
[0038]在附圖中，為了進(jìn)行解釋，僅示意性地示出了環(huán)氧樹脂層26、玻璃纖維復(fù)合層28、碳復(fù)合層30以及暴露在外的硬質(zhì)顆粒40。因此，環(huán)氧樹脂層26、玻璃纖維復(fù)合層28、碳復(fù)合層30的厚度相對(duì)于暴露在外的硬質(zhì)顆粒40未必相對(duì)于彼此按比例繪制。
[0039]如上面解釋的那樣，該自行車復(fù)合輪緣12具有第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34，所述第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34具有多個(gè)暴露在外的硬質(zhì)顆粒40，所述多個(gè)暴露在外的硬質(zhì)顆粒40部分地嵌入到環(huán)氧樹脂層26和玻璃纖維復(fù)合層28中并且在最外表面38上部分地暴露。通過這種布置，在制動(dòng)操作期間，當(dāng)制動(dòng)裝置的制動(dòng)塊接觸第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34時(shí)，暴露在外的硬質(zhì)顆粒40使第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34與制動(dòng)裝置的制動(dòng)塊之間的摩擦作用力增大。因此，利用這種自行車復(fù)合輪緣12，可以改進(jìn)制動(dòng)性能。
[0040]在上面所示的該實(shí)施例中，第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34中的每個(gè)均具有在外暴露的硬質(zhì)顆粒40。然而，作為選擇，暴露在外的硬質(zhì)顆粒40可以僅在第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34之一的最外表面38上部分地暴露。
[0041]在上面所示的該實(shí)施例中，玻璃纖維復(fù)合層28由兩層玻璃纖維層(即，第一玻璃纖維層28a和第二玻璃纖維層28b)形成。然而，作為選擇，如果需要和/或要求的話，玻璃纖維復(fù)合層28可以僅由一層玻璃纖維層形成。另外，作為選擇，玻璃纖維復(fù)合層28可以由三層以上的玻璃纖維層形成。
[0042]在上面所示的該實(shí)施例中，碳復(fù)合層30由四層碳纖維層(即，第一碳纖維層30a、第二碳纖維層30b、第三碳纖維層30c和第四碳纖維層30d)形成。然而，作為選擇，如果需要和/或要求的話，碳復(fù)合層30可以僅由一層碳纖維層或者任意數(shù)量的碳纖維層形成。
[0043]在上面所示的該實(shí)施例中，如圖1和圖2中所示，暴露在外的硬質(zhì)顆粒40以基本上均勻并且基本上連續(xù)的方式圍繞構(gòu)成了第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34的最外表面38設(shè)置。然而，作為選擇，暴露在外的硬質(zhì)顆粒40可僅設(shè)置在構(gòu)成了第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34的各最外表面38的選定區(qū)域以使得第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34的外周區(qū)域沒有任何暴露在外的硬質(zhì)顆粒40。在這種情況下，在最外表面38的那些選定區(qū)域中每平方米優(yōu)選設(shè)置比上述第一實(shí)施例中更多的暴露在外的硬質(zhì)顆粒。
[0044]在上面所示的該實(shí)施例中，自行車復(fù)合輪緣12是完全非金屬的復(fù)合部件。然而，作為選擇，自行車復(fù)合輪緣12可以是包括金屬部件和非金屬層(其中暴露在外的硬質(zhì)顆粒40嵌入到該非金屬層中)的復(fù)合部件。
[0045]第二實(shí)施例
[0046]現(xiàn)參照?qǐng)D9，現(xiàn)將解釋根據(jù)第二實(shí)施例的自行車復(fù)合輪緣112。自行車復(fù)合輪緣112與中心輪轂14和輻條16 —起使用以形成自行車輪。第二實(shí)施例中的自行車復(fù)合輪緣112基本上與第一實(shí)施例中的相同,第一實(shí)施例和第二實(shí)施例之間的唯一區(qū)別是:自行車復(fù)合輪緣112所具有的第一環(huán)形側(cè)壁120和第二環(huán)形側(cè)壁122分別具有緊鉗部(clincherportion) 120a和緊鉗部122a。特別是，第一環(huán)形側(cè)壁120具有沿著外周緣120b用于保持輪胎(未示出)的緊鉗部120a。同樣地，第二環(huán)形側(cè)壁122具有沿著外周緣122b用于保持輪胎(未示出)的緊鉗部122a。鑒于第一實(shí)施例和第二實(shí)施例的相似性，第二實(shí)施例的與第一實(shí)施例的部件相同的部件以及在功能上相同(但不完全相同)的部件將以與第一實(shí)施例的所述部件相同的附圖標(biāo)記給出。另外，第二實(shí)施例與第一實(shí)施例相同之處在于:第一環(huán)形側(cè)壁120包括第一制動(dòng)接觸部分32，第二環(huán)形側(cè)壁122包括第二制動(dòng)接觸部分34，并且第一制動(dòng)接觸部分32和第二制動(dòng)接觸部分34中的至少一個(gè)具有暴露在外的硬質(zhì)顆粒40。因此，為簡(jiǎn)潔起見，可省略對(duì)第二實(shí)施例的與第一實(shí)施例的部件相同的部件以及在功能上相同(但并不完全相同)的部件的描述。
[0047]在理解本發(fā)明的范圍時(shí)，此處所使用的術(shù)語(yǔ)“包括”及其衍生詞意為表示所述的特征、元件、部件、組、整體和/或步驟的存在的開放性術(shù)語(yǔ)，但其并未排除未述及的其它特征、元件、部件、組、整體和/或步驟的存在。還應(yīng)理解，雖然此處可能使用術(shù)語(yǔ)“第一”和“第二”來(lái)描述各種部件，但是這些部件不應(yīng)受這些術(shù)語(yǔ)的限制。這些術(shù)語(yǔ)僅用于使部件彼此區(qū)分。因此，例如，在不偏離本發(fā)明的教導(dǎo)的情況下，上面描述的第一部件可以用第二部件表示，反之亦然。前面所述也適用于具有類似意思的詞語(yǔ)(例如術(shù)語(yǔ)“包含”，“具有”及其衍生詞)中。另外，當(dāng)“部件”、“段”、“部分”、“部件”或者“元件”以單數(shù)使用時(shí)，其可以具有單個(gè)部分或多個(gè)部分的雙重含義。最后，表程度的術(shù)語(yǔ)，例如此處使用的“基本上”、“大致”和“近似”是指所修飾的術(shù)語(yǔ)的使最終結(jié)果無(wú)顯著改變的合理偏差量。
[0048]雖然僅選擇了所選的實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行解釋，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員從本發(fā)明公開的內(nèi)容中將顯而易見的是，在不偏離如所附的權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的范圍的情況下，此處可進(jìn)行各種改變和改進(jìn)。例如，可以根據(jù)需要和/或要求改變各種部件的尺寸、形狀、位置或方向，只要這種改變沒有實(shí)質(zhì)上改變其所要得到的功能。除非有相反的特別指定，以直接連接或彼此連接示出的部件可具有設(shè)置在它們之間的中間結(jié)構(gòu)。除非有相反的特別指定，一個(gè)元件的功能可以由兩個(gè)元件來(lái)實(shí)施，反之亦然。一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和功能可在另一個(gè)實(shí)施例中被采用。在具體實(shí)施例中不必同時(shí)展示所有優(yōu)點(diǎn)。獨(dú)特于現(xiàn)有技術(shù)的每個(gè)特征，包括由這樣的特征實(shí)施的結(jié)構(gòu)上和/或功能上的概念，其單獨(dú)或與其它特征結(jié)合，也應(yīng)當(dāng)視為由 申請(qǐng)人:作出了另外的發(fā)明的單獨(dú)的描述。因此，所提供的根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的前述描述僅用于解釋，而并不是為了對(duì)由所附的權(quán)利要求和其等同物限定的本發(fā)明進(jìn)行限制。
【權(quán)利要求】
1.一種自行車復(fù)合輪緣，包括: 包括第一制動(dòng)接觸部分的第一環(huán)形側(cè)壁； 包括第二制動(dòng)接觸部分的第二環(huán)形側(cè)壁；以及 在第一環(huán)形側(cè)壁和第二環(huán)形側(cè)壁之間延伸的環(huán)形橋； 第一制動(dòng)接觸部分和第二制動(dòng)接觸部分中的至少一個(gè)具有部分地嵌入到非金屬層中的多個(gè)暴露在外的硬質(zhì)顆粒，所述暴露在外的硬質(zhì)顆粒在第一制動(dòng)接觸部分和第二制動(dòng)接觸部分中的所述至少一個(gè)的最外表面上至少部分地暴露。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的自行車復(fù)合輪緣，其中: 暴露在外的硬質(zhì)顆粒通過物理加工處理而在第一制動(dòng)接觸部分和第二制動(dòng)接觸部分中的所述至少一個(gè)的所述最外表面上暴露。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的自行車復(fù)合輪緣，其中: 所述物理加工處理包括激光加工處理。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的自行車復(fù)合輪緣，其中: 所述物理加工處理包 括機(jī)械刨削處理。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的自行車復(fù)合輪緣，其中: 暴露在外的硬質(zhì)顆粒通過化學(xué)溶解處理而在第一制動(dòng)接觸部分和第二制動(dòng)接觸部分中的所述至少一個(gè)的所述最外表面上暴露。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的自行車復(fù)合輪緣，其中: 第一制動(dòng)接觸部分和第二制動(dòng)接觸部分二者都具有暴露在外的硬質(zhì)顆粒。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的自行車復(fù)合輪緣，其中: 各暴露在外的硬質(zhì)顆粒均具有暴露在外的表面，每個(gè)所述暴露在外的表面的表面積均小于各自暴露在外的硬質(zhì)顆?？偙砻娣e的50%。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的自行車復(fù)合輪緣，其中: 每個(gè)所述暴露在外的表面的表面積均小于各自暴露在外的硬質(zhì)顆粒總表面積的20%。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的自行車復(fù)合輪緣，其中: 各暴露在外的硬質(zhì)顆粒均包括陶瓷材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的自行車復(fù)合輪緣，其中: 所述陶瓷材料是碳化硅。
11.根據(jù)權(quán)利要求9的自行車復(fù)合輪緣，其中: 所述陶瓷材料是三氧化二鉻。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的自行車復(fù)合輪緣，其中: 第一制動(dòng)接觸部分和第二制動(dòng)接觸部分中的所述至少一個(gè)的所述非金屬層包括限定了第一制動(dòng)接觸部分和第二制動(dòng)接觸部分中的所述至少一個(gè)的所述最外表面的環(huán)氧樹脂層。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的自行車復(fù)合輪緣，其中: 各暴露在外的硬質(zhì)顆粒均部分地設(shè)置在環(huán)氧樹脂層中。
14.根據(jù)權(quán)利要求12的自行車復(fù)合輪緣，其中: 所述非金屬層還包括玻璃纖維層，所述環(huán)氧樹脂層直接設(shè)置在所述玻璃纖維層上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的自行車復(fù)合輪緣，其中:各暴露在外的硬質(zhì)顆粒均部分地設(shè)置在環(huán)氧樹脂層中。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的自行車復(fù)合輪緣，其中:暴露在外的硬質(zhì)顆粒還部分地設(shè)置在所述玻璃纖維層中。
17.根據(jù)權(quán)利要求1的自行車復(fù)合輪緣，其中:環(huán)形橋具有在第一環(huán)形側(cè)壁和第二環(huán)形側(cè)壁之間延伸的、管狀輪胎的接合曲面。
18.根據(jù)權(quán)利要求1的自行車復(fù)合輪緣，其中:第一環(huán)形側(cè)壁和第二環(huán)形側(cè)壁中`的每一個(gè)均具有沿外周緣的緊鉗部。
【文檔編號(hào)】B60B21/06GK103568703SQ201310009029
【公開日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月9日
【發(fā)明者】巖井亨, 樫本祥和 申請(qǐng)人:株式會(huì)社島野