TW201418061A - 輪圈與輪輻之組合 - Google Patents

Abstract

本發明輪圈與輪輻之組合包括有一個輪圈及兩個輪輻，輪圈沿滾動方向的兩側凹設有數個容置槽，所述的兩個輪輻具有數個輻部，所述的數個輻部分別插設於所述的數個容置槽中，輪輻以卡固方式固定於輪圈能夠提高輪圈的結構強度，增加輪圈的使用壽命，並且輪輻卡固於輪圈後能夠再以環氧樹脂將兩者黏合，而輪輻與輪圈接合部位的裂解溫度低於輪圈本身的裂解溫度，使輪圈與輪輻之組合其中之一損壞時，能夠利用裂解溫度不同將輪圈與輪輻分離，僅對損壞部位進行更換，節省維修成本。

Description

輪圈與輪輻之組合

本發明主要係揭示一種輪圈與輪輻之組合，尤指輪輻設於輪圈兩面的輪圈與輪輻之組合。

請參照美國專利號第7562942號之「Bicycle wheel and release mechanism」專利案，其為一種自行車輪及其釋放機構，自行車車輪(wheel 100)包括有一個輪輞(wheel rim 110)、兩個輪緣(flange 130、140)及數個輻條(spokes 150)，輻條的一端連接於輪緣，輻條呈放射狀平均分布於輪緣的周圍，輻條相反於輪緣的一端穿設於輪輞上的穿孔，車輪整體能夠裝設於自行車輪軸，使車輪沿自行車輪軸軸心轉動。

然而，習知車輪欲將輻條連接於輪輞時，必須在輪輞上穿設數個穿孔，才能夠將輻條穿設於穿孔中，以達成連接的效果，在輪輞上穿設穿孔的做法會破壞輪輞的結構強度，使輪輞容易由穿孔處開始崩裂損壞，減低輪輞的使用壽命，並且輪輞越是在受力時越容易損壞，亦即輪輞損壞時通常是騎乘者正在騎乘自行車當中，若此時自行車輪輞損壞將危及騎乘者的安全。

並且，輪輞皆呈圓環空心管狀，輪輞上的穿孔是穿設於輪輞的內側面或由內向外貫穿輪輞的內外兩側，而輻條連接於輪輞時，則是將輻條連接於輪輞的內側或外側其中 之一，輻條無法提供輪輞的內側與外側之間的支撐效果，輪輞中的支撐效果不足時，容易造成輪輞的損壞。

有鑑於上述習知結構之缺失，本發明人乃發明出一種輪圈與輪輻之組合，其係可克服上述習知結構之所有缺點。

本發明輪圈與輪輻之組合其主要目的在於，提供一種輪輻的輻部是插設於沿輪軸的中心軸方向設於輪圈的容置槽中的設計，使輪圈的外形結構完整，能夠有效提高輪圈的結構強度，且輪輻能夠透過輻部以卡掣方式帶動輪圈轉動，連接強度高且帶動效果確實，同時能夠減低輪圈轉動時所受到的風阻，增加輪圈以慣性滾動時所能夠前進的距離，有效減低自行車騎乘者體力的消耗。

本發明輪圈與輪輻之組合其次要目的在於，提供一種輪圈本體與輪輻連接於輪圈的部位具有不同的裂解溫度的設計，且輪圈本體的裂解溫度大於輪輻連接於輪圈的部位的裂解溫度，當輪圈與輪輻之組合的溫度提高至高於輪輻連接於輪圈的部位的裂解溫度而低於輪圈本體的裂解溫度時，能夠使輪圈與輪輻分離，當元件損壞時，能夠對單一元件進行更換，有效降低維修成本。

其他目的、優點和本發明之新穎性將從以下詳細的描述與相關的附圖更加明顯。

有關本發明所採用之技術、手段及其功效，茲舉二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。

參照圖一至圖五所示，為本發明輪圈與輪輻之組合第一個實施例之立體外觀圖、側視圖、立體分解圖、局部放大立體外觀圖及局部放大立體分解圖。本發明輪圈與輪輻之組合包括有一個輪圈10及至少一個輪輻20；其中：請繼續參照圖六及圖七所示，為本發明輪圈與輪輻之組合第一個實施例之剖面結構示意圖及局部放大剖面結構示意圖。該輪圈10由碳纖維複合材料與環氧樹脂經加熱硬化後所製成，使該輪圈10具有一個第一裂解溫度T1。該輪圈10能夠沿輪軸90中心軸轉動，該輪圈10沿軸心線徑向包括有一個內側11及一個外側12，該輪圈10包括有一個第一面13及一個第二面14，該第一面13及該第二面14沿軸心線相反方向設於該輪圈10。

請繼續參照圖八所示，為本發明輪圈與輪輻之組合第一個實施例容置槽與容置端之剖面結構示意圖。該第一面13及該第二面14分別凹設有數個容置槽15，所述的數個容置槽15在本實施例中數量為八個，該容置槽15呈梯形截面長條狀，該容置槽15沿直線往軸心線方向延伸並且延伸線與軸心線保持一定距離，該輪圈10於該內側11與該容置槽15之間形成一個內周緣111，該輪圈10於該外側12與該容置槽15之間形成一個外周緣121，該容置槽15連通該輪圈10的內周緣111及外周緣121，該容置槽15 形成一個第一長度L1及一個第一寬度W1。該容置槽15沿該輪圈10的軸心線方向相反於該輪圈10的一側形成一個卡掣槽16，該卡掣槽16呈長條方塊狀，該卡掣槽16形成一個第二長度L2及一個第二寬度W2，該第二長度L2小於該第一長度L1，該第二寬度W2大於該第一寬度W1。

該輪輻20沿輪軸90中心軸的軸向設於該輪圈10的一側，所述的至少一個輪輻20在本實施例中數量為兩個，所述的兩個輪輻20分別沿輪軸90中心軸的軸向設於該輪圈10的兩側，所述的兩個輪輻20設於該輪圈10時以輪軸90中心軸為軸心彼此以偏轉方式保持一定角度，該輪輻20包括有一個轂部21及數個輻部22。該轂部21設於該輪輻20的中心，該轂部21穿設有一個穿孔23，該穿孔23能夠套設於輪軸90，使該輪輻20能夠沿輪軸90的中心軸旋轉。

所述的數個輻部22在本實施例中數量為八個，該輻部22呈長條狀，所述八個輻部22中每一個的一端連接於該轂部21，所述八個輻部22中每一個沿輪軸90中心軸徑向以放射狀平均分布而包圍該轂部21，該輻部22相反於該轂部21的一端形成一個容置端221，該輪輻20的轂部21與容置端221分別位於該輪圈10的兩側，該容置端221插設於該輪圈10的容置槽15中，使該輪輻20沿輪軸90的中心軸轉動時，該輪輻20能夠透過該輻部22帶動該輪圈10轉動，該輻部22設於該輪圈10的容置槽15中時，該輻部22的容置端221位於該第一面13與該第二面14之間的範圍內，該容置槽15穩固包覆該輻部22，避免該 輻部22在該容置槽15中因受力而扭轉翹曲變形。

該輪輻20另具有數個卡掣片24，所述的數個卡掣片24在本實施例中數量為八個，該輻部22設於該輪圈10的容置槽15中時，該卡掣片24設於該卡掣槽16中，因該第二寬度W2大於該第一寬度W1，使該卡掣片24能夠確實將該輻部22卡固於該容置槽15中，該卡掣片24設於該卡掣槽16中時，該卡掣片24與該第一面13或該第二面14在該輪圈10外形成平坦的外表面。同時該輻部22與該卡掣片24能夠透過環氧樹脂分別黏設於該容置槽15與該卡掣槽16中，增加該輪輻20與該輪圈10之間的結合強度，使該輪輻20連接於該輪圈10的部位具有一個第二裂解溫度T2，該第二裂解溫度T2低於該第一裂解溫度T1。該輻部22沿該輪輻20前進旋轉方向的兩側形成一個迎風側25及一個背風側26，該輪輻20沿前進旋轉方向轉動時是以該輻部22的迎風側25面向前進旋轉方向前方而背風側26面向前進旋轉方向後方的方式轉動，該輻部22於該迎風側25沿輪軸90中心軸軸向形成一個第一厚度D1，該輻部22於該背風側26沿輪軸90中心軸軸向形成一個第二厚度D2，該第一厚度D1小於該第二厚度D2。

因在製造該輪圈10時，該輪圈10的容置槽15能夠與該輪圈10同時成型，具有節省加工時間的效果。該輻部22是插設於該輪圈10沿輪軸90中心軸軸向的兩側的容置槽15中，使該輪圈10結構完整，能夠有效提高該輪圈10的結構強度，且該輪輻20能夠透過該輻部22以卡掣方式 帶動該輪圈10轉動，連接強度高且帶動效果確實。該容置槽15沿直線往軸心線方向延伸並且延伸線與軸心線保持一定距離，能夠提供該輪輻20以高扭力帶動該輪圈10轉動。所述的兩個輪輻20設於該輪圈10時彼此沿輪軸90中心軸保持一定角度，具有平衡該輪圈10各處結構強度的效果。該輪輻20的轂部21與容置端221分別位於該輪圈10的兩側，能夠有效減少所述兩個輪輻20的轂部21之間的距離，能夠有效降低該輪圈10與該輪輻20之組合轉動時的風阻。

並且該容置槽15連通該輪圈10的內周緣111及外周緣121，能夠提供該輪圈10內側11及外側12之間的支撐力，增加該輪圈10抵抗受到外力導致變形的能力。並且因該容置槽15是凹設於該輪圈10，使該輻部22設於該輪圈10的容置槽15中時，該輻部22位於該第一面13與該第二面14之間的範圍內，能夠有效降低該輪圈10轉動時所受到的風阻。另該卡掣片24能夠實施為不同的重量，使該卡掣片24具有調整該輪圈10與該輪輻20之組合的重心的效果，若該輪圈10與該輪輻20之組合之重心不在輪軸90的中心軸上時，能夠透過該卡掣片24調整該輪圈10與該輪輻20之組合的重心，使該輪圈10與該輪輻20之組合轉動順暢。同時該卡掣片24具有使該輪圈10與該輪輻20之組合的質量分部向該輪圈10外側12集中的效果，使該輪圈10與該輪輻20之組合能夠同時具有重量輕及轉動慣量高的特性，使自行車的騎乘者輕踩自行車踏板即能夠使 自行車前進，並且在騎乘者停止踩踏板時，自行車仍能夠維持長時間的慣性前進，有效減少騎乘者體力的消耗。

請繼續參照圖九至圖十一所示，為本發明輪圈與輪輻之組合第一個實施例之分解示意圖。又因該輪輻20連接於該輪圈10部位的第二裂解溫度T2低於該輪圈10的第一裂解溫度T1，使該輪圈10與該輪輻20之組合若因兩者的其中之一損壞而無法繼續使用時，能夠將該輪圈10與該輪輻20之組合加熱至該第一裂解溫度T1與該第二裂解溫度T2之間的溫度，使該輪輻20能夠脫離該輪圈10而不破壞該輪圈10，能夠僅對損壞的部位進行更換的動作，有效節省該輪圈10與該輪輻20之組合的維修成本。再者該輪輻20轉動時是以該輻部22的迎風側25在前而背風側26在後的方式轉動，因該第一厚度D1小於該第二厚度D2，能夠有效降低該輪圈10與該輪輻20之組合轉動時的風阻。

請參照圖十二及圖十三所示，為本發明輪圈與輪輻之組合第二個實施例之局部立體外觀圖及剖面結構示意圖。第二個實施例與第一個實施例的差異僅在於第二個實施例的該第二長度L2等於該第一長度L1，透過改變該卡掣片24的長度藉以調整該卡掣片24的重量，進而增進該卡掣片24的配重調整及提高轉動慣量的功效。

就以上所述可以歸納出本發明具有以下優點：

1.為本發明輪圈與輪輻之組合，其中輪輻的輻部是插設於沿輪軸的中心軸軸向兩側設於輪圈的容置槽中的設計，使輪圈的外形結構完整，能夠有效提高輪圈的結構強 度，且輪輻能夠透過輻部以卡掣方式帶動輪圈轉動，連接強度高且帶動效果確實，同時能夠減低輪圈轉動時所受到的風阻，增加輪圈以慣性滾動時所能夠前進的距離，有效減低自行車騎乘者體力的消耗。

2.為本發明輪圈與輪輻之組合，其中輪圈本體與輪輻連接於輪圈的部位具有不同的裂解溫度的設計，且輪圈本體的裂解溫度大於輪輻連接於輪圈的部位的裂解溫度，當輪圈與輪輻之組合的溫度提高至高於輪輻連接於輪圈的部位的裂解溫度而低於輪圈本體的裂解溫度時，能夠使輪圈與輪輻分離，當元件損壞時，能夠對單一元件進行更換，有效降低維修成本。

惟上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以之限定本發明實施之範圍，故舉凡數值之變更或等效元件之置換，或依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範疇。

10‧‧‧輪圈

11‧‧‧內側

111‧‧‧內周緣

12‧‧‧外側

121‧‧‧外周緣

13‧‧‧第一面

14‧‧‧第二面

15‧‧‧容置槽

16‧‧‧卡掣槽

20‧‧‧輪輻

21‧‧‧轂部

22‧‧‧輻部

221‧‧‧容置端

23‧‧‧穿孔

24‧‧‧卡掣片

25‧‧‧迎風側

26‧‧‧背風側

90‧‧‧輪軸

D1‧‧‧第一厚度

D2‧‧‧第二厚度

L1‧‧‧第一長度

L2‧‧‧第二長度

T1‧‧‧第一裂解溫度

T2‧‧‧第二裂解溫度

W1‧‧‧第一寬度

W2‧‧‧第二寬度

圖一：為本發明輪圈與輪輻之組合第一個實施例之立體外觀圖。

圖二：為本發明輪圈與輪輻之組合第一個實施例之側視圖。

圖三：為本發明輪圈與輪輻之組合第一個實施例之立體分解圖。

圖四：為本發明輪圈與輪輻之組合第一個實施例之局部放大立體外觀圖。

圖五：為本發明輪圈與輪輻之組合第一個實施例之局部放大立體分解圖。

圖六：為本發明沿圖一6-6線所取之剖面圖。

圖七：為本發明沿圖六所取之局部放大剖面結構示意圖。

圖八：為本發明輪圈與輪輻之組合第一個實施例容置槽與容置端之剖面結構示意圖。

圖九：為本發明輪圈與輪輻之組合第一個實施例之分解示意圖。

圖十：為本發明輪圈與輪輻之組合第一個實施例另一視角之分解示意圖。

圖十一：為本發明輪圈與輪輻之組合第一個實施例另一視角之分解示意圖。

圖十二：為本發明輪圈與輪輻之組合第二個實施例之局部立體外觀圖。

圖十三：為本發明輪圈與輪輻之組合第二個實施例之剖面結構示意圖。

10‧‧‧輪圈

11‧‧‧內側

12‧‧‧外側

13‧‧‧第一面

20‧‧‧輪輻

21‧‧‧轂部

22‧‧‧輻部

24‧‧‧卡掣片

T1‧‧‧第一裂解溫度

T2‧‧‧第二裂解溫度

Claims (14)

1. 一種輪圈與輪輻之組合，其包括有：一個輪圈，該輪圈包括有一個第一面及一個第二面，該第一面及該第二面沿軸心線相反方向設於該輪圈的兩側，該第一面凹設有數個容置槽；至少一個輪輻，該輪輻沿輪軸中心軸的軸向設於該輪圈的一側，該輪輻包括有一個轂部及數個輻部，該轂部設於該輪輻的中心，該輻部的一端連接於該轂部，該輻部相反於該轂部的一端插設於該輪圈的容置槽中。
2. 如請求項1所述之輪圈與輪輻之組合，其中該第二面凹設有數個容置槽，所述的至少一個輪輻數量為兩個，所述的兩個輪輻分別沿輪軸中心軸的軸向設於該輪圈的兩側。
3. 如請求項2所述之輪圈與輪輻之組合，其中該輪圈具有一個第一裂解溫度，該輪輻連接於該輪圈的部位具有一個第二裂解溫度，該第二裂解溫度低於該第一裂解溫度。
4. 如請求項2所述之輪圈與輪輻之組合，其中該輪圈沿軸心線徑向包括有一個內側及一個外側，該輪圈於該內側與該容置槽之間形成一個內周緣，該輪圈於該外側與該容置槽之間形成一個外周緣，該容置槽連通該輪圈的內周緣及外周緣。
5. 如請求項2至4中任一項所述之輪圈與輪輻之組合，其中該容置槽沿該輪圈軸心線方向相反於該輪圈的一側形成一個卡掣槽，該輪輻另具有數個卡掣片，該卡掣片 設於該卡掣槽中，該輻部相反於該轂部的一端形成一個容置端，該輻部的容置端位於該第一面與該第二面之間的範圍內，該卡掣片與該第一面或該第二面在該輪圈外形成平坦的外表面。
6. 如請求項2至4中任一項所述之輪圈與輪輻之組合，其中該容置槽沿直線往軸心線方向延伸並與軸心線保持一定距離。
7. 如請求項2至4中任一項所述之輪圈與輪輻之組合，其中該輻部相反於該轂部的一端形成一個容置端，該輪輻的轂部與容置端分別位於該輪圈的兩側。
8. 如請求項2至4中任一項所述之輪圈與輪輻之組合，其中所述的兩個輪輻設於該輪圈時以輪軸中心軸為軸心彼此以偏轉方式保持一定角度。
9. 如請求項5所述之輪圈與輪輻之組合，其中該輻部沿該輪輻前進旋轉方向的兩側形成一個迎風側及一個背風側，該輻部於該迎風側形成一個第一厚度，該輻部於該背風側形成一個第二厚度，該第一厚度小於該第二厚度。
10. 如請求項9所述之輪圈與輪輻之組合，其中該容置槽形成一個第一寬度，該卡掣槽形成一個第二寬度，該第二寬度大於該第一寬度。
11. 如請求項10所述之輪圈與輪輻之組合，其中該容置槽形成一個第一長度，該卡掣槽形成一個第二長度，該第二長度小於該第一長度。
12. 如請求項10所述之輪圈與輪輻之組合，其中該容 置槽形成一個第一長度，該卡掣槽形成一個第二長度，該第二長度等於該第一長度。
13. 如請求項5所述之輪圈與輪輻之組合，其中該輪圈由碳纖維複合材料與環氧樹脂經加熱硬化後所製成，該輻部與該卡掣片能夠透過環氧樹脂分別黏設於該容置槽與該卡掣槽中。
14. 如請求項13所述之輪圈與輪輻之組合，其中所述該第一面與該第二面的數個容置槽數量分別為八個，該容置槽呈梯形截面長條狀，該卡掣槽呈長條方塊狀，所述的數個輻部數量為八個，該輻部呈長條狀，所述八個輻部中每一個沿輪軸中心軸徑向以放射狀平均分布而包圍該轂部，所述的數個卡掣片數量為八個，該轂部穿設有一個穿孔，該穿孔套設於輪軸。