TW201348025A - 碳纖維自行車輪之結構改良 - Google Patents

Abstract

本發明碳纖維自行車輪之結構改良，其包括兩個輪體，每一輪體穿設一個軸孔，每一輪體相異的兩端沿該軸孔延伸方向分別形成一個輪輻部與一個結合部，該輪輻部一體形成數個輻條，該數個輻條另一端與一個輪圈連接，該兩輪體之結合部彼此面對並卡掣嵌合；以及一個輪軸裝置，其穿設於該兩輪體之軸孔。

Description

碳纖維自行車輪之結構改良

本發明主要係揭示一種碳纖維自行車輪之結構改良，尤指一種對嵌式碳纖維自行車輪結構改良。

伴隨著地球暖化、氣候變遷，人們對於節能減碳的環保意識日漸抬頭，環保運動已成為了地球公民的共同責任。而自行車是目前與其他交通工具相比最輕便、低花費，並且保養維修便宜又符合環保需求之交通工具。因此，以自行車做為代步或通勤中途替換的交通工具，或是用以休閒、健身，已廣被人們接受，並且蔚為風尚。所以，在使用者大幅增加的狀況下，對於騎乘自行車時的安全性也越來越重視。

而自行車套件大致包括輪組、傳動系統與煞車系統。其中輪組包含輪轂(hub)、輻條(spoke)與輪圈(rim)。現在市面上最常見的輻條式輪組，是1860年英國發展出採用數根鋼絲將輪鼓及輪圈結合而成，用以取代木製厚重車輪。而一般驅動自行車行進之輪組，其係完全仰賴踩動踏板而施加於輪轂扭力，藉連接在輪轂與輪圈間之輻條傳遞扭力而帶動輪圈進行圓周轉動使自行車前進。而習用輪組之輪轂、輪圈及輻條三者間之結合關係，係輪轂上通常設有一輪轂盤，該輪轂盤表面環設數個導孔，而輻條頭部之倒鉤端穿過輪轂盤之導孔，該輻條之螺紋部則透過一自行車之 輻條螺帽(spoke nipple)螺合於輪圈內緣，藉以組成一可驅動自行車之輪組。

如美國專利號第7,484,812號「Wheel hub for bicycle」之專利案，其揭露一自行車輪轂，該輪轂包括一本體(body)，該本體由一管狀中央部(tubular central portion)與一對側蓋(side caps)所組成，側蓋形成於管狀中央部的兩端，且每一側蓋設有一組穿孔(holes)，該穿孔分別卡固輻條之頭部，令輻條定位於輪轂與輪圈之間。

又如美國專利號第5,947,565號「Tensioned spoked bicycle wheel assembly and hub therefor」之專利案，其揭露一自行車輪轂，其包括兩個輪緣(hub flange)，每一輪緣皆設有輻條孔(spoke bore)，該輻條孔分別卡固輻條之頭部，令輻條定位於輪轂與輪圈之間。

上述習知的輻條式輪組，其中之輪轂皆必須穿設孔洞供固定輻條之用，難以達到目前自行車急需達成之輕量化目標。且每一輻條與輪轂之間的接點多，容易造成輻條從輪轂鬆脫，以致輪圈受力不均而損壞。

有鑑於上述先前技術的問題無法有效的解決與克服，因此本申請人提出本專利申請，以解決前述問題點。

本發明的目的是提供一種碳纖維自行車輪之結構改良。

為此，本發明所提供的一種碳纖維自行車輪之結構改 良，其包括有：兩個輪體，其為碳纖維材質製成，該每一輪體穿設一個軸孔，每一輪體相異的兩端沿該軸孔延伸方向分別形成一個輪輻部與一個結合部，該輪輻部一體形成數個輻條，該數個輻條另一端與一個輪圈連接，該兩輪體之結合部彼此面對並卡掣嵌合；以及一個輪軸裝置，其穿設於該兩輪體之軸孔。

本發明碳纖維自行車輪之結構改良之主要特徵在於：該兩輪體之齒部彼此面對並卡掣嵌合，令該兩輪體彼此連接結合並藉由該兩齒部的對嵌卡合承受更大扭力。

本發明碳纖維自行車輪之結構改良之次要特徵在於：該輪體之輪輻部徑向一體形成輻射狀延伸之數個輻條，可使碳纖維自行車輪之結構整體輕量化、結構強度佳，且少接點，令輻條無法由輪體鬆脫解體。

其他目的、優點和本發明的新穎特性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加顯明。

有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉一較佳實施例並配合圖式詳述如後，此僅供說明之用，在專利申請上並不受此種結構之限制。

參照圖一至圖五，為本發明碳纖維自行車輪之結構改良之使用狀態圖與剖面圖。本發明碳纖維自行車輪之結構改良，其包括有：兩個輪體10與一個輪軸裝置20，該輪軸裝置20穿設於該兩輪體10之間。

該輪體10為一中空圓柱結構體，且該輪體10由碳纖維材質製成，其軸向延伸穿設一個軸孔11，該輪體10相異的兩端沿該軸孔11延伸方向分別形成一個輪輻部12與一個結合部13，該軸孔11貫穿該輪輻部12與該結合部13，該輪輻部12外周面定義一個第一外徑D1，該結合部13外周面定義一個第二外徑D2，該第二外徑D2小於該第一外徑D1。該輪輻部12徑向一體形成輻射狀延伸之數個輻條121，該數個輻條121另一端與一個輪圈30連接，藉由連接在輪體10與輪圈30間之輻條121傳遞扭力而帶動輪圈30進行圓周轉動使自行車前進。於本實施例中，該數個輻條121設有八個。該結合部13之端面環設數個鋸齒狀的齒部131，該兩輪體10之齒部131彼此面對並卡掣嵌合，令該兩輪體10彼此連接結合並藉由該兩齒部131的對嵌卡合承受更大扭力。該兩輪體10之軸孔11彼此連通並沿同一軸線延伸。

本發明碳纖維自行車輪之結構改良用於自行車前輪時，前輪不需大幅承受騎乘者踩踏產生之扭力，因此該兩輪體10之齒部131彼此面對並卡掣嵌合即可；本發明碳纖維自行車輪之結構改良用於自行車後輪時，後輪大幅承受騎乘者踩踏產生之扭力且受煞車制動力影響，因此該兩輪體10之齒部131彼此面對並卡掣嵌合後膠合。

該輪軸裝置20穿設於該兩輪體10之軸孔11，該輪軸裝置20包括一個殼體21、一個軸件22、兩個軸承23與兩個蓋件24，該殼體21由金屬材質製成，該殼體21呈中空 圓柱狀並穿設於該兩輪體10之軸孔11，該軸件22由金屬材質製成並穿設於該殼體21，該軸件22呈中空圓柱狀且相異的兩端分別環設一凸緣221，該兩軸承23分別套設於該軸件22兩端並分別抵靠該軸件22之兩凸緣221，於本實施例中，該軸承23為滾珠軸承，該兩蓋件24分別套設於該軸件22兩端並分別抵靠該兩軸承23，令該軸承23定位於該軸件22之凸緣221與該蓋件24之間。

就以上所述可以歸納出本發明碳纖維自行車輪之結構改良具有以下之優點：

1.本發明碳纖維自行車輪之結構改良，該兩輪體之齒部彼此面對並卡掣嵌合，令該兩輪體彼此連接結合並藉由該兩齒部的對嵌卡合承受更大扭力。

2.本發明碳纖維自行車輪之結構改良，該輪體之輪輻部徑向一體形成輻射狀延伸之數個輻條，可使碳纖維自行車輪之結構整體輕量化、結構強度佳，且少接點，令輻條無法由輪體鬆脫解體。

綜上所述，本發明碳纖維自行車輪之結構改良，並未見於先前被公開技術，故具有專利之新穎性與進步性，及對產業的利用價值；申請人爰依專利法之規定，向 鈞局提起發明專利之申請。

10‧‧‧輪體

11‧‧‧軸孔

12‧‧‧輪輻部

131‧‧‧齒部

20‧‧‧輪軸裝置

21‧‧‧殼體

22‧‧‧軸件

221‧‧‧凸緣

23‧‧‧軸承

24‧‧‧蓋件

30‧‧‧輪圈

D1‧‧‧第一外徑

D2‧‧‧第二外徑

圖一：為本發明碳纖維自行車輪之結構改良之使用狀態圖。

圖二：為圖一之部份分解圖。

圖三：為圖一之剖視圖。

圖四：為圖三之部份放大圖。

圖五：為圖四之剖視圖。

10‧‧‧輪體

11‧‧‧軸孔

12‧‧‧輪輻部

121‧‧‧輻條

13‧‧‧結合部

20‧‧‧輪軸裝置

21‧‧‧殼體

22‧‧‧軸件

221‧‧‧凸緣

23‧‧‧軸承

24‧‧‧蓋件

Claims (10)

1. 一種碳纖維自行車輪之結構改良，其包括有：兩個輪體，其為碳纖維材質製成，該每一輪體穿設一個軸孔，每一輪體相異的兩端沿該軸孔延伸方向分別形成一個輪輻部與一個結合部，該輪輻部一體形成數個輻條，該數個輻條另一端與一個輪圈連接，該兩輪體之結合部彼此面對並卡掣嵌合；以及一個輪軸裝置，其穿設於該兩輪體之軸孔。
2. 如請求項1所述之碳纖維自行車輪之結構改良，其中該輪輻部外周面定義一個第一外徑，該結合部外周面定義一個第二外徑，該第二外徑小於該第一外徑。
3. 如請求項1所述之碳纖維自行車輪之結構改良，其中該結合部之端面環設數個鋸齒狀的齒部，該兩輪體之齒部彼此面對並卡掣嵌合。
4. 如請求項3所述之碳纖維自行車輪之結構改良，其中該兩輪體之齒部彼此卡掣並膠合。
5. 如請求項1所述之碳纖維自行車輪之結構改良，其中該兩輪體之軸孔彼此連通並沿同一軸線延伸。
6. 如請求項1所述之碳纖維自行車輪之結構改良，其中該輪輻部徑向一體形成輻射狀延伸之該數個輻條。
7. 如請求項1所述之碳纖維自行車輪之結構改良，其中該輪軸裝置包括一個殼體、一個軸件、兩個軸承與兩個蓋件，該殼體呈中空圓柱狀並穿設於該兩輪體之軸孔，該軸件穿設於該殼體，該兩軸承分別套設於該軸件兩端，該 兩蓋件分別套設於該軸件兩端並分別抵靠該兩軸承。
8. 如請求項7所述之碳纖維自行車輪之結構改良，其中該軸件相異的兩端分別環設一凸緣，該兩軸承分別抵靠該軸件之兩凸緣，令該軸承定位於該軸件之凸緣與該蓋件之間。
9. 如請求項1所述之碳纖維自行車輪之結構改良，其中該殼體與軸件為金屬材質。
10. 如請求項1所述之碳纖維自行車輪之結構改良，其中該兩輪體之結合部彼此膠合。