TWI421175B - 自行車輪圈之製造方法 - Google Patents

Description

自行車輪圈之製造方法

本發明係有關於一種自行車輪圈之製造方法。

習知之複合材輪圈通常以碳纖維布排疊製成，其中該碳纖維布通常以同一排列方式之單層結構為主，例如全以90度、60度、45度、30度、0度或編織排列等，然，不同之排列方式必然會造成應力方向不同、強度不同，且適宜的受力方向不同，因此，結構強度與張力無法兼顧。

然而，若將多種不同排列方向之碳纖維布疊合一同成型，則會因為不同排列方向之碳纖維布層間易滑動、無法確實定位等，使成型之輪圈根本不具結構強度而不堪使用。

此外，若為加強結構強度而設有條狀件時，多層碳纖維布與條狀件難以緊密疊合一同成型，而容易滑動、分散。

本發明之主要目的在於提供一種自行車輪圈之製造方法，以提供結構強度更佳且張力亦佳之輪圈。

為達成上述目的，本發明提供一種自行車輪圈之製造方法，包含以下步驟：疊合複合材：將至少二複合材料層依序疊合，其中該二複合材料層之排疊方向彼此相異，該些複合材料疊合後形成一原料層，該原料層具有相對之一第一面與一第二面，該原料層並 具有相對之一第一端與一第二端；置放條狀件：將二條狀件間隔置放於該原料層之第一面之預定位置上，且各該條狀件之延伸方向與該第一端及該第二端連線垂直；預成型：將該原料層之第一端與第二端分別朝該原料層之同一側於一第一彎折處彎折並延伸一預定距離後，再於一第二彎折處反向朝該第一面彎折並延伸一預定距離而將該二條狀件包覆夾持，並進一步貼合該原料層之第一面延伸，進而形成一概呈U形之預成型體，其中，該原料層之第一端與第二端於該第二彎折處反折後沿該原料層之第一面延伸，並分別進一步經過該第一彎折處延伸至該二第一彎折處之間；縫合：對該預成型體進行縫合而形成至少四縫合處而將重疊的原料層彼此固定；成型：將縫合完成之預成型體置於一模具，施以加溫加壓處理，使該原料層硬化成型為一輪圈，其中該輪圈具有一底邊與二側邊，該二側邊分別自該底邊之相對兩側延伸且彼此相對。

其中二縫合處分別鄰近該二條狀件，另二縫合處分別位於該輪圈底邊近其中一側邊處。

藉此，本發明提供之輪圈藉多層排列方向不同之複合材料層彼此疊合形成強度與張力兼具之輪圈，且縫合處理更加強了結構強度與條狀件的定位效果。

以下僅以實施例說明本發明可能之實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。

請參考圖1至圖4，本發明提供一種複合材輪圈之製造方法，包含以下步驟：

疊合複合材：將至少二複合材料層1a、1b、1c、1d依序疊合，其中該些複合材料層1a、1b、1c、1d之排列方向彼此相異，該些複合材料層1a、1b、1c、1d疊合後形成一原料層1，如圖1與圖2所示，該原料層1具有相對之一第一面與一第二面，該原料層並具有相對之一第一端11與一第二端12。於本發明之主要實施例中，各該複合材料層1a、1b、1c、1d為一碳纖維布，該原料層1係以超過二複合材料層1a、1b、1c、1d疊合形成，如圖1與圖2所示，而至少相鄰之二複合材料層1a、1b、1c、1d具有不同之排列方向，例如90°、60°、45°、30°、0°或編織排列者，藉以加強層與層之間的應力作用，並能兼顧結構強度與張力強度。

置放條狀件：將二條狀件2間隔置放於該原料層1之第一面之預定位置上，且各該條狀件2之延伸方向與該第一端11及該第二端12之連線垂直，如圖2所示。

預成型：將該原料層1之第一端11與第二端12分別朝該原料層1之同一側於一第一彎折處彎折並延伸一預定距離後，再反向於一第二彎折處朝該第一面彎折並延伸一預定距離 以包覆夾持該條狀件2，並進一步貼合該原料層1之第一面延伸，且進而形成一概呈U形之預成型體A，如圖3所示，其中，該原料層1之第一端11與第二端12於該第二彎折處反摺後沿該原料層1之第一面延伸，並分別進一步經過該第一彎折處延伸至該二第一彎折處之間。

縫合：對該預成型體A進行縫合而形成至少四縫合處3，施以加溫加壓處理，使該原料層1硬化成型為一輪圈B，如圖4所示。於本發明之主要實施例中，對該預成型體A進行縫合而形成有四縫合處3，係沿各該條狀件2之內側緊貼車縫，藉此確實將條狀件2定位，並有助於各複合材料層1a、1b、1c、1d間的結合而避免其滑動脫離，較佳者，該縫合處之延伸方向平行於各該條狀件的延伸方向。

其中，該輪圈B具有一底邊41與二側邊42，該二側邊42分別自該底邊41之相對兩側延伸且彼此相對，該二條狀件2分別位於該底邊41與該二側邊42鄰近之二端，各該側邊42背向另一側邊42的一面形成一煞車邊421，各該側邊42遠離該底邊41之一端朝另一側邊42彎折凸出形成一框唇422，該框唇422供固定一輪胎，該底邊41與該二側邊42共同圍構一胎槽，簡而言之，該輪圈B為一外框而能供與一輪胎結合。

特別的是，於本發明主要實施例中，該二條狀件2分別位於該輪圈之其中一框唇422，其中二縫合處3位於該第二彎折處與該條狀件2之間而鄰近該條狀件2，以提供結構強度較佳 的框唇以提高與輪胎結合之強度，另二縫合處3分別位於該輪圈之底邊41近其中一側邊42處，藉以維持U形輪框之形狀而提高強度。

綜上所述，本發明提供之複合材輪圈之製造方法能供製造兼具良好結構強度與張力強度之輪圈，且能確實定位條狀件，更能避免多層複合材之間的滑動或脫離，實為具有進步之功效，符合本國專利法規定之專利要件，爰依法提起專利申請，鑑請 鈞局早日核予專利，實感德便。

1‧‧‧原料層

41‧‧‧底邊

11‧‧‧第一端

42‧‧‧側邊

12‧‧‧第二端

421‧‧‧煞車邊

1a、1b、1c、1d‧‧‧複合材料層

422‧‧‧框唇

2‧‧‧條狀件

A‧‧‧預成型體

3‧‧‧縫合處

B‧‧‧輪圈

圖1為本發明之組成示意剖面圖。

圖2為本發明疊合複合材之示意圖。

圖3為本發明預成型之示意圖。

圖4為本發明成型之示意圖。

2‧‧‧條狀件

3‧‧‧縫合處

41‧‧‧底邊

42‧‧‧側邊

421‧‧‧煞車邊

422‧‧‧框唇

B‧‧‧輪圈

Claims (5)

1. 一種自行車輪圈之製造方法，包含以下步驟：疊合複合材：將至少二複合材料層依序疊合，其中該二複合材料層之排列方向彼此相異，該些複合材料層疊合後形成一原料層，該原料層具有相對之一第一面與一第二面，該原料層並具有相對之一第一端與一第二端；置放條狀件：將至少二條狀件間隔置放於該原料層之第一面之預定位置上，且各該條狀件之延伸方向與該第一端及該第二端連線垂直；預成型：將該原料層之第一端與第二端分別朝該原料層之同一側於一第一彎折處彎折並延伸一預定距離後，再於一第二彎折處反向朝該第一面彎折並延伸一預定距離而將該二條狀件包覆夾持，並進一步貼合該原料層之第一面延伸，進而形成一概呈U形之預成型體，其中，該原料層之第一端與第二端於該第二彎折處反摺後沿該原料層之第一面延伸，並分別進一步經過該第一彎折處延伸至該二第一彎折處之間；縫合：對該預成型體進行縫合而形成至少四縫合處而將重疊的原料層彼此固定；成型：將縫合完成之預成型體置於一模具，施以加溫加壓處理，使該原料層硬化成型為一輪圈，其中該輪圈具有一底邊與二側邊，該二側邊分別自該底邊之相對兩側延伸且彼此相對；其中二縫合處分別鄰近該二條狀件，另二縫合處分別位於該輪 圈底邊近其中一側邊處。
2. 如請求項1所述之自行車輪圈之製造方法，其中該縫合處之延伸方向平行於各該條狀件的延伸方向。
3. 如請求項1所述之自行車輪圈之製造方法，其中各該複合材料層為一碳纖維布。
4. 如請求項1至3中任一項所述之自行車輪圈之製造方法，其中該輪圈各該側邊背向另一側邊的一面形成一煞車邊，各該側邊遠離該底邊之一端朝另一側邊彎折凸出形成一框唇，該框唇供固定一輪胎，該底邊與該二側邊共同圍構一胎槽。
5. 如請求項4所述之自行車輪圈之製造方法，其中該二條狀件分別位於該輪圈之其中一框唇，該縫合處位於該第二彎折處與該條狀件之間而鄰近該條狀件。