纖維復合材料輪框的制作方法
【專利摘要】一種纖維復合材料輪框，包含有數個弧形框條，各個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)泡體外且由纖維復合材料制成的纖維復合材料外層并且各個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，該纖維復合材料輪框不但重量輕且不易斷裂。
【專利說明】纖維復合材料輪框
【技術領域】
[0001]本發(fā)明是與用以裝設輪胎的輪框有關，特別是關于一種纖維復合材料輪框。
【背景技術】
[0002]請參閱中國臺灣第1329080號發(fā)明專利案，現有的自行車的輪框呈中空狀，輪框的外側具有一胎槽，用以黏結或塞設輪胎，輪框的內側則用以接設多數輻絲，以借由這些輻絲與自行車的花轂連接，進而受花轂帶動而轉動。
[0003]傳統(tǒng)自行車的輪框的材質為鐵，其結構較為堅固但重量大，為了減輕輪框重量，后來輪框的材質大多改為鋁。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有其生產方法的困難，又現今，自行車的設計日趨輕量化，除了車身改用堅硬且比重較鋁小的碳纖維復合材料制成，有些輪框的材質也改為碳纖維復合材料，例如前述專利所提供者。
[0004]然而，碳纖維復合材料都是以吹氣成型，內部是中空的，所以若厚度過小則相當容易斷裂，若將厚度增大則又無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法完整且有效的將騎車者的施力或扭力傳達到輪胎，并且也容易因扭轉而破裂。

【發(fā)明內容】

[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合材料輪框，不但重量輕且不易斷裂。
[0006]為達成上述目的，本發(fā)明所提供的纖維復合材料輪框包含有數個弧形框條，各個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)泡體外且由纖維復合材料制成的纖維復合材料外層，這些弧形框條以其纖維復合材料外層連接成環(huán)形。借此，該纖維復合材料輪框即使具有相當薄的纖維復合材料外層，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，且更有重量相當輕的優(yōu)點。此外，該纖維復合材料輪框雖非一體成型，但其框條皆以纖維復合材料外層相互連接而具有良好的接合效果，因此該纖維復合材料輪框可避免不同材料因受熱而相互分離的問題。
[0007]有關本發(fā)明所提供的纖維復合材料輪框的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將于后續(xù)的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發(fā)明領域中具有通常知識者應能了解，這些詳細說明以及實施本發(fā)明所列舉的特定實施例，僅是用于說明本發(fā)明，并非用以限制本發(fā)明的專利申請范圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本發(fā)明第一較佳實施例所提供的纖維復合材料輪框的平面示意圖；
[0009]圖2為本發(fā)明該第一較佳實施例所提供的纖維復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)明該第一較佳實施例所提供的纖維復合材料輪框應用于自行車的示意圖；
[0012]圖5為本發(fā)明第二較佳實施例所提供的纖維復合材料輪框的弧形框條的剖視圖；
[0013]圖6為本發(fā)明第三較佳實施例所提供的纖維復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。
【具體實施方式】
[0019]以下將借由所列舉的實施例配合隨附的附圖，詳細說明本發(fā)明的技術內容及特征，其中:
[0020] 申請人:首先在此說明，在以下將要介紹的實施例以及附圖中，相同的參考號碼，表示相同或類似的元件或其結構特征。
[0021]請先參閱圖1，本發(fā)明第一較佳實施例所提供的纖維復合材料輪框10包含有十二個弧形框條20。請參閱圖2及圖3，各個弧形框條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 ;簡稱PU)或聚碳酸酯(Polycarbonate ;簡稱PC)等等,具有高韌性及耐沖撞等特性。
[0023]該纖維復合材料外層40是由碳纖維、玻璃纖維或其它聚酯纖維等復合材料制成，具有堅硬、比重小、耐高溫及耐腐蝕等特性，在本實施例中以碳纖維作為說明例。由于該發(fā)泡體30是制成特定的形狀，該纖維復合材料外層40包覆于該發(fā)泡體30之后，會形成一呈凹陷狀的外側部42、一呈凸出狀的內側部44，以及銜接于該外側部42及該內側部44之間的二連接面46及二側表面48，各個連接面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在連接后會形成一支撐面，該支撐面連結二相鄰弧形框條的外側部42、內側部44以及二側表面48，可以為輪框提供如工字梁般的支撐。
[0024]請參閱圖4，該輪框10用以將一輪胎50設置于這些弧形框條20的纖維復合材料外層40的外側部42，并借由多數輻絲60而與自行車的一可受騎乘者驅轉的花轂70連接，此時，各個弧形框條20的纖維復合材料外層40的內側部44是朝向該花轂70。
[0025]纖維復合材料纖維復合材料值得一提的是，本發(fā)明的重點在于該輪框10是由具有緩沖作用的發(fā)泡體30及包覆于發(fā)泡體30外的纖維復合材料外層40所構成，且是由數個弧形框條20以相同材料(纖維復合材料)連接而成，使得該輪框10不但重量相當輕，且借由發(fā)泡體的設置使整體的輪框成為一實心的結構而可以使纖維復合材料外層40相當薄亦不易斷裂。另外，該纖維復合材料輪框10的弧形框條20的數量并無任何限制，可以是三個、五個、八個或十個等等，只要弧形框條的數量可連接成圓環(huán)狀即可。[0026]在前述實施例中，該輪胎50借由黏貼的方式固定于這些弧形框條20的纖維復合材料外層40的外側部42。請參閱圖5，本發(fā)明第二較佳實施例更提供另一種纖維復合材料輪框，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的纖維復合材料外層90更具有二自外側部92延伸而出的勾部94，借此，這些勾部94可與輪胎卡接，使得輪胎與輪框結合得更為穩(wěn)固。
[0027]請參閱圖6至圖10，本發(fā)明第三較佳實施例更提供另一種纖維復合材料輪框，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’的纖維復合材料外層40’包覆于該發(fā)泡體30’時，該纖維復合材料外層40’的一部分填充于該這些溝槽32’內，進而形成補強肋42’，如此不但使輪框的結構強度更佳，更讓纖維復合材料外層40’與發(fā)泡體30’的結合效果更好。在該第三較佳實施例中，各個溝槽32’及補強肋42’實質上沿該弧形框條20’的長軸向延伸，意即，自接近該纖維復合材料外層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有溝槽如圖8所示，如此可以增加二連接面在連接時的結構強度。然而，各個弧形框條20’的溝槽32’及補強肋42’的數量及型態(tài)并不以橫向的補強肋為限，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”及纖維復合材料外層40’的補強肋42”是環(huán)繞該發(fā)泡體30’設置。
[0028]本發(fā)明的特點在于:
[0029]以發(fā)泡材料為心材并且在該發(fā)泡材上設置溝槽以形成補強肋，這是吹氣成型的纖維復合材料輪框所無法做到的結構。在組裝輪胎時輪框與輪鼓是以輻絲的鋼絲施加一定的拉力組合在一起，福線與輪框會呈現一夾角，此一夾角會讓輪框產生一側向的內應力，此時發(fā)泡材料間的補強肋會產生優(yōu)于空心輪框的高抗張強度，讓輪框的側向內應力減到最小，輻絲的張力可以更容易提高及保持。
[0030]輪框在剎車時會因為與剎車皮磨擦而發(fā)熱，傳統(tǒng)空心的碳纖維輪框因為沒有支撐所以會因為發(fā)熱而變形，可是本案中的輪框因為有發(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較空心輪框更能分散及吸收應力與振動，使騎乘更舒適。
[0032]加肋的發(fā)泡材料輪框在各個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，必須再次說明，本發(fā)明于前揭實施例中所揭露的構成元件，僅為舉例說明，并非用來限制本案的范圍，以本發(fā)明的結構也可以應用于刀輪或碟輪上或其它等效元件的替代或變化，亦應為本案的專利權利要求范圍所涵蓋。
【權利要求】
1.一種纖維復合材料輪框，其特征在于，包含有: 數個弧形框條，各個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)泡體外且由纖維復合材料制成的纖維復合材料外層，這些弧形框條以其纖維復合材料外層連接成環(huán)形以構成一輪框，而二二相鄰弧形框條的連接面在連接后會形成一支撐面，該支撐面可以為輪框提供如肋條般的支撐。
2.如專利權利要求1所述的纖維復合材料輪框，其特征在于:各個弧形框條的發(fā)泡體具有至少一溝槽，各個弧形框條的纖維復合材料外層的一部分填充于發(fā)泡體的溝槽內。
3.如專利權利要求2所述的纖維復合材料輪框，其特征在于:各個弧形框條的發(fā)泡體的溝槽實質上沿該弧形框條的長軸向延伸并環(huán)繞該發(fā)泡體。
4.如專利權利要求2所述的纖維復合材料輪框，其特征在于:各個弧形框條的發(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.如專利權利要求1所述的纖維復合材料輪框，其特征在于:各個弧形框條的纖維復合材料外層具有一用以設置輪胎的外側部、一與該外側部相對的內側部，以及銜接于該外側部及該內側部之間的二連接面及二側表面，各個連接面與另一該弧形框條的連接面連接纖維復合材料。
6.如專利權利要求5所述的纖維復合材料輪框，其特征在于:該弧形框條的連接面亦設有溝槽。
7.如專利權利要求5所述的纖維復合材料輪框，其特征在于:各個弧形框條的纖維復合材料外層更具有二自該外側部延伸而出的勾部。
8.如專利權利要求1所述的纖維復合材料輪框，其特征在于:該纖維復合材料為碳纖維復合材料。
【文檔編號】B60B5/02GK103770563SQ201210421193
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年10月23日 優(yōu)先權日:2012年10月23日
【發(fā)明者】許秀政 申請人:中山市富達運動器材有限公司