CN102009563B - 复合材轮圈及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种复合材轮圈及其制造方法，该轮圈由纤维复合材料所制成，该轮圈具有一对煞车边，于煞车边处一体成型有一酚醛树脂层，藉此提升其煞车性能。该轮圈的制造方法包括：排叠：将片状纤维复合材料依序多层排叠于一成型模具内，使该些纤维复合材料概呈一自行车轮圈的外观；贴附：于该些纤维复合材料对应煞车边处贴设一酚醛树脂半成品；以及成型：于加热加压条件下，令该些纤维复合材料及酚醛树脂半成品一体成型，制得一煞车边处具有酚醛树脂层的复合材轮圈。本发明的复合材轮圈具有优良的续航性能，制程简便、结合强度佳。

Description

复合材轮圈及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种复合材轮圈及其制造方法，特别是在煞车边处一体成型有酚醛树脂层。

背景技术

目前常用的自行车煞车系统可分为夹煞及碟煞两种，其中，夹煞因其重量轻便且单价较低而被广为使用。夹煞是通过煞车片与轮圈的煞车边摩擦而达到减速的功效。在长陡连续下坡路段时，夹煞系统易因煞车片与轮圈(特别是由纤维复合材料制成的)的煞车边摩擦产生高温致使轮圈刮伤、损裂，严重者甚至可能会造成内胎爆裂或煞车失灵等风险。

因此，遂有人将异材质的煞车贴纸贴附于煞车边上，使该轮圈的纤维复合材料不致直接与煞车片摩擦。然而，此种作法易会因煞车产生的高温，使得煞车贴纸的黏胶融化导致贴纸脱落，并无法完全解决上述问题。

另外，如TWI256921号专利所揭，其于轮圈侧缘设槽，并于槽内利用喷涂手段填入一树脂与金属粉的复合材，藉此达成耐热耐磨的效果。然而，利用上述喷涂手段所填入的复合材与碳纤维轮圈之间的结合强度不佳，尚须通过轮圈表面粗糙化的额外处理，以增强复合材与轮圈之间的摩擦力，然却无法完全根治结合强度不足的问题，且表面粗糙化的制程繁琐，更使其成本提升、不易量产。

鉴于此，如何提供一种耐高温的复合材轮圈，乃为本业界人士亟待努力的方向。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种避免煞车边过度升温的复合材轮圈。

本发明的另一目的在于提供一种避免煞车边过度升温的复合材轮圈制造方法。

为了达成上述目的，本发明采取以下技术方案：

一种复合材轮圈，由纤维复合材料所制成，该轮圈具有一对煞车边，于煞车边处一体成型有一酚醛树脂层。

所述酚醛树脂层主要由酚醛树脂所制成。

一种复合材轮圈制造方法，该方法包括：

排叠：将片状纤维复合材料依序多层排叠于一成型模具内，使该些纤维复合材料概呈一自行车轮圈的外观；

贴附：于该些纤维复合材料对应煞车边处贴设一酚醛树脂半成品；以及

成型：于加热加压条件下，令该些纤维复合材料及酚醛树脂半成品一体成型，制得一煞车边处具有酚醛树脂层的复合材轮圈。

所述酚醛树脂半成品预先贴设于一片状纤维复合材料上，该贴设有酚醛树脂半成品的片状纤维复合材料再排叠设置于该些纤维复合材料的最外侧。

所述酚醛树脂半成品主要由酚醛树脂所制成。

一种复合材轮圈制造方法，该方法包括：

初胚：利用纤维复合材料制成一轮圈初胚，该轮圈初胚具有一对煞车边；

贴附：于该煞车边处环状贴设有一酚醛树脂半成品；以及

成型：于加热加压条件下，令该酚醛树脂半成品一体成型于轮圈初胚，制得一煞车边处具有酚醛树脂层的复合材轮圈。

所述酚醛树脂半成品主要由酚醛树脂所制成。

本发明的优点为：

本发明的于煞车边一体设置有酚醛树脂层的复合材轮圈具有较低煞车边温度，可避免习用复合材轮圈于连续煞车时因煞车边产生高温所带来的诸多不便，本发明的复合材轮圈具有优良的续航性能。

另外，本发明通过一体设置该酚醛树脂层，除可提升复合材轮圈的煞车性能之外，更具有制程简便的优点，同时因其经过加热加压手段而在酚醛树脂半成品与纤维复合材料之间产生稳固键结，可达成较佳结合强度。

附图说明

图1为本发明制造方法第一实施例的贴附步骤。

图2为本发明复合材轮圈的示意图。

图3为本发明制造方法第二实施例的贴附步骤。

图4、图4A为本发明制造方法第三实施例的贴附步骤。

附图标记：

1  轮圈   2  酚醛树脂层  3  煞车边       10、10’纤维复合材料

11  外框  12  内框       20  酚醛树脂半成品  30  轮圈初胚

具体实施方式

请参考图1。在本发明的一实施例中，一复合材轮圈的制造方法包括：

排叠：将片状纤维复合材料10依序多层排叠于一成型模具(未绘示)内，使该些纤维复合材料10概呈一自行车轮圈的外观，其中上述片状纤维复合材料10可为碳纤维、玻璃纤维或克维拉纤维预浸环氧树脂或酚醛树脂所组成的干式或湿式片状复合材料，且该片状纤维复合材料10内的纤维可为已编织或未编织的纤维，而上述成型模具则具有模穴而供该些片状纤维复合材10排叠；

贴附：于该些纤维复合材料10对应煞车边处，即概于其两侧边处贴设一酚醛树脂半成品20，该酚醛树脂半成品20于常温下呈固态且主要由酚醛树脂所制成，于实际制造时，可将该酚醛树脂半成品20层状设置于一离型纸上，而后更可经由裁切而对应轮圈的外型，于使用时则将该离型纸撕去即可贴设于纤维复合材料10的外层表面；以及

成型：于加热加压条件下，令该些纤维复合材料10及酚醛树脂半成品20于成型模具内一体成型，以制得一煞车边3处具有酚醛树脂层2的复合材轮圈1，即如图2所示。

其中，该酚醛树脂半成品20也可如图3所示而预先贴设于其中一片状纤维复合材料10’上，然后该贴设有酚醛树脂半成品20的片状纤维复合材料10’再排叠设置于其他纤维复合材料10的最外侧，即该酚醛树脂半成品20设于最外层，而后并利用如同上述的成型步骤制得复合材轮圈。

除此之外，也可如图4及图4A所示，在本发明的另一实施例中，该复合材轮圈制造方法包括：

初胚：利用纤维复合材料制成一轮圈初胚30，该轮圈初胚30具有一对煞车边3；

贴附：于该煞车边3处环状贴设有一酚醛树脂半成品20；以及

成型：于加热加压条件下，令该酚醛树脂半成品20一体成型于轮圈初胚30最外侧，制得一煞车边3处具有酚醛树脂层2的复合材轮圈1。

由上可知，本发明的复合材轮圈1由纤维复合材料所制成，该轮圈1具有一对煞车边3，于煞车边3处一体成型有一酚醛树脂层2，其中该一体成型为于加温加压条件下使酚醛树脂半成品与纤维复合材料形成键结而相互紧密结合，由于该酚醛树脂半成品主要由酚醛树脂所制成，故酚醛树脂层2也主要由酚醛树脂所制成。其中，于上述实施例中，该轮圈1皆包括一外框11及一内框12，然本发明也可适用于无内框的轮圈。另外，上述成型步骤后，该复合材轮圈1另可额外进行后续加工处理，例如钻孔或涂装等，以符合客制化的需求。

再来，本发明的发明人分别针对(1)不具有酚醛树脂层煞车边的轮圈及(2)具有本发明酚醛树脂层煞车边的轮圈进行煞车测试。其中，在相同的环境条件下，每组轮圈皆在测试机台上连续煞车三千次，而后测量煞车边的表面温度，测试单位为℃。测试结果如表1所示：

表1

	煞车边温度
		不具有酚醛树脂层煞车边的轮圈	140-160
具有酚醛树脂层煞车边的轮圈	90-100

由表1可知，于煞车边一体设置有酚醛树脂层的复合材轮圈明显地具有较低煞车边温度，即可避免习用复合材轮圈于连续煞车时因煞车边产生高温所带来的诸多不便情形，则本发明的复合材轮圈具有优良的续航性能乃不言可喻。

又，本发明通过一体设置该酚醛树脂层，除可提升复合材轮圈的煞车性能之外，更具有制程简便的优点，同时又可达成较佳结合强度，因其经过加热加压手段而在酚醛树脂半成品与纤维复合材料之间产生稳固键结所致，可知本案极具新颖性及进步性的突破性发明。

Claims (5)

1.一种复合材轮圈制造方法，其特征在于，该方法包括：

排叠：将片状纤维复合材料依序多层排叠于一成型模具内，使该些纤维复合材料概呈一自行车轮圈的外观；

贴附：于该些纤维复合材料对应煞车边处贴设一酚醛树脂半成品；以及

成型：于加热加压条件下，令该些纤维复合材料及酚醛树脂半成品一体成型，制得一煞车边处具有酚醛树脂层的复合材轮圈。

2.如权利要求1所述的复合材轮圈制造方法，其特征在于，所述酚醛树脂半成品预先贴设于一片状纤维复合材料上，该贴设有酚醛树脂半成品的片状纤维复合材料再排叠设置于该些纤维复合材料的最外侧。

3.如权利要求1或2所述的复合材轮圈制造方法，其特征在于，所述酚醛树脂半成品主要由酚醛树脂所制成。

4.一种复合材轮圈制造方法，其特征在于，该方法包括：

初胚：利用纤维复合材料制成一轮圈初胚，该轮圈初胚具有一对煞车边；

贴附：于该煞车边处环状贴设有一酚醛树脂半成品；以及

成型：于加热加压条件下，令该酚醛树脂半成品一体成型于轮圈初胚，制得一煞车边处具有酚醛树脂层的复合材轮圈。

5.如权利要求4所述的复合材轮圈制造方法，其特征在于，所述酚醛树脂半成品主要由酚醛树脂所制成。

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