TW201615449A - 自行車低風阻輻條 - Google Patents

Abstract

一種自行車低風阻輻條，包含一主結構體及一外殼單元。該主結構體包括一圓形截面且沿軸向延伸並材質具有複合材料的桿件，及分別連接於該桿件兩相反端的一第一連結件與一第二連結件。該外殼單元裝設於該主結構體，且包括複數沿軸向延伸且相連接並圍繞設置於該桿件的外周側的外殼件、一由該等外殼件的外殼面相配合界定出之一具有至少一呈非圓形的低風阻段的外周面，及一由該等外殼件的內殼面相配合界定出的內周面。該輻條不僅具有可調整張力、低風阻等特性，且利用主結構體的組件與該外殼件的連接組合，簡化該輻條的製程。

Description

自行車低風阻輻條

本發明是有關於一種輻條，特別是指一種用於自行車且具低風阻的輻條。

現有具低風阻性的輻條，依組成構件的多寡概可分為一件式及多件式兩種。

一件式的輻條是指該輻條以一體成型方式製成，例如美國專利第7926885 B2號案。該輻條以複合材料塑形成能降低風阻的外型，並以其兩端分別嵌夾在一輪框的夾槽及一花轂的夾槽內，再以膠合方式進行固定，雖具高強度及質輕的特性，但具有張力無法調整，及必須與該輪框及花轂一同裝配調整而降低組配靈活度的缺點。另外，由於該輻條的中段截面是低風阻的翼型，而兩端截面需扭變成其它形狀，以分別嵌夾該輪框及該花轂兩者的夾槽，所以該輻條外形曲面複雜，進而造成製程繁瑣困難。

而多件式的輻條至少包括一外型為低風阻性的輻條本體，及二分別連接於該輻條本體兩端且分別連接一輪框與一花轂的連接件，如美國專利第5350221號案及中華民國專利第M358066號案。前述輻條藉由其中一以鎖固 方式連接於該輪框上的連接件來調整輻條張力，且在組配程序上更具靈活度。不過，該輻條本體還是用一體成形的方式來製造成實心或空心狀，由於該輻條本體的中間段截面是低風阻的翼型，而連接該等連接件使兩端截面需扭變成圓形，所以該輻條本體外形曲面複雜，進而造成製程繁瑣困難。

另外一種如歐洲專利第1930146 A1專利案所揭露的多件式輻條，相較於前述的多件式輻條更包含一圍繞在該輻條本體上的捲繞件。捲繞包覆在該輻條本體上的捲繞件的外型，隨著該輻條本體的外型變化，從而具備低風阻特性。不過，捲繞包覆該輻條本體意味該輻條整體為實心結構，雖具結構強度，但具有無法輕量化及使得輻條的製程繁複化的缺點。另外，該捲繞件經捲繞多層後會使該輻條的風切側緣產生圓弧狀，喪失低風阻的效用。

因此，本發明之目的，即在提供一種可簡化製程，並兼具輕量化及組配簡易的自行車低風阻輻條。

於是，本發明自行車低風阻輻條，包含一主結構體，及一裝設於該主結構體上的外殼單元。

該主結構體包括一圓形截面且沿軸向延伸並材質具有複合材料的桿件，及分別連接於該桿件兩相反端的一第一連結件與一第二連結件。該外殼單元包括複數沿軸向延伸且相連接並圍繞設置於該桿件的外周側的外殼件、一由該等外殼件的外殼面相配合界定出之一具有至少一截 面呈非圓形的低風阻段的外周面，及一由該等外殼件的內殼面相配合界定出的內周面。

本發明之功效在於：藉由該主結構體的組件與該等外殼件的連接組合，不僅使該輻條輕量化，且讓該輻條製程得以簡化，在組配上更為靈活方便。

1‧‧‧主結構體

11‧‧‧桿件

12‧‧‧第一連結件

121‧‧‧第一軸孔

122‧‧‧第一固定部

123‧‧‧第一結合部

124‧‧‧球形端

13‧‧‧第二連結件

131‧‧‧第二軸孔

132‧‧‧第二固定部

133‧‧‧第二結合部

134‧‧‧切削平面

2‧‧‧外殼單元

21‧‧‧外殼件

211‧‧‧殼連接部

212‧‧‧外弧段

213‧‧‧內弧段

22‧‧‧外周面

221‧‧‧低風阻段

23‧‧‧內周面

231‧‧‧桿件連接部

232‧‧‧第一端連接部

233‧‧‧第二端連接部

24‧‧‧空腔

E1‧‧‧第一假想平面

E2‧‧‧第二假想平面

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體分解圖，說明本發明自行車低風阻輻條的一第一實施例；圖2是一立體圖，說明該第一實施例；圖3是沿圖2中之線III-III的一局部剖面圖；圖4是沿圖2中之線IV-IV的一局部剖面圖；及圖5是沿圖2中之線V-V的一局部剖面圖。

參閱圖1及圖2，本發明自行車低風阻輻條的一第一實施例包含一主結構體1，及一裝設於該主結構體1上的外殼單元2。

該主結構體1包括一圓形截面且沿軸向延伸並材質具有複合材料的桿件11，及分別連接於該桿件11兩相反端的一第一連結件12與一第二連結件13。該第一連結件12具有一供該桿件11的其中一端部嵌設的第一軸孔121、一遠離該桿件11的第一固定部122，及一位於該第一固定 部122內側的第一結合部123。該第一固定部122外側形成有一球形端124，該球形端124可卡嵌在一花轂(圖未示)的輻條孔上，而該第一結合部123呈截頭圓錐狀，且供該外殼單元2一端黏固。該第二連結件13具有一供該桿件11的另一端部嵌設的第二軸孔131、一遠離該桿件11的第二固定部132，及一位於該第二固定部132內側的第二結合部133。該第二固定部132外周面形成有一螺紋，以供一螺栓(圖未示)鎖固限位於一輪框(圖未示)上，而該第二結合部133具有二相反設置的切削平面134，供該外殼單元2另一端黏固。

因為該桿件11是一材質具有複合材料的圓桿，不僅製程簡易，且具高強度支撐性。而藉由嵌設的方式連接該第一連結件12與該第二連結件13，有效簡化該主結構體1的組配程序。該複合材料可為碳纖維補強塑膠，若採用長纖類纖維布預浸，可以捲繞成型為實心圓桿，若採用中短纖預拌入塑膠原料，可以射出或灌注成型為實心圓桿。

配合參閱圖3，定義彼此正交且通過該桿件11軸心的一第一假想平面E1及一第二假想平面E2，則該外殼單元2包括二沿軸向延伸且互相對稱於該第一假想平面E1並材質具有複合材料的外殼件21。每一外殼件21具有二位於該第一假想平面E1且對稱於該第二假想平面E2的殼連接部211。該複合材料可為碳纖維補強塑膠，值得一提的是，該等外殼件的材質不以上述為限，也可為塑膠材質。

該等外殼件21利用膠合方式連接彼此相對應的該等殼連接部211。值得一提的是，該等外殼件21的彼此相對應的該等殼連接部211也可以嵌合方式相連接，也就是說彼此相對應的該等殼連接部211分別具有可相互嵌合的嵌合結構。每一外殼件21的外殼面具有一外弧段212，該等外弧段212對稱於該第一假想平面E1且共同形成一截面呈非圓形而符合空氣導流外型的低風阻段221。每一外殼件21的內殼面具有一相背於自身外弧段212且中央通過該第二假想平面E2的內弧段213。各內弧段213的中央通過該第二假想平面E2且形成一與該桿件11外周面接觸的桿件連接部231，且各內弧段213由中央以大於該桿件11半徑的曲率分別朝該等殼連接部211延伸。該等桿件連接部231與該桿件11以膠合方式連接。

該外殼單元2還包括一由該等外殼件21的外殼面共同形成的外周面22，及一由該等外殼件21的內殼面共同形成的內周面23。該外殼單元2的內周面與該桿件11的外周面間形成二空腔24，也就是說該外殼單元2非完全圍繞貼覆於該桿件11的外周面，不僅降低材料成本，且可達成輕量化的目的。該外殼單元2的內周面23還具有一接觸於該第一結合部123的第一端連接部232(見圖4)，及一接觸於該第二結合部133的第二端連接部233(見圖5)。

參閱圖2及圖4，該外殼單元2的外周面22鄰近該第一結合部123處為一半徑概等於該第一固定部122半徑的圓曲面，從而與該第一固定部122的外周面呈連續 銜接。

參閱圖2及圖5，該外殼單元2的第二端連接部233是二平行於該第一假想平面E1的平面，且該等平面分別與該第二結合部133上的二切削平面134膠合連接。該外殼單元2的外周面22鄰近該第二結合部133及該第二固定部132處與該第二結合部133及該第二固定部132的外周面呈連續銜接。

值得一提的是，該外殼單元2與該主結構體1間也可僅於該等桿件連接部231與該桿件11的外周面進行膠合連接，而該外殼單元2與該主結構體1間其餘接觸部位可選擇性進行膠合連接，從而提高組配的靈活性。

然而本發明自行車低風阻幅條的該主結構體1與該外殼單元2的組配設計，相較於習知幅條的優點在於：由圓桿狀的桿件11提供本輻條的支撐強度，不僅製程簡易、具高張性，且與該第一、二連結件12、13相配合能有效簡化該主結構體1的組配程序。而該外殼單元2主要用於形成低風阻的外型，不須強調其強度，材質可為塑膠或複合材料，且所包括的二相同外殼件21為弓形薄殼狀開放結構，不論以模造、積層或射出成型均較習知製程簡易。並且，由該主結構體1與該等外殼件21的連接具組合彈性，提高組配靈活性，且組合後的輻條包含二空腔24，相較習知的實心結構不僅展現輕量化且材料成本得以下降，故確實能達成本發明之目的。此外，即使該主結構體1已先與輪框、花轂組配，該外殼單元2仍可以事後再裝設於該主結構體1， 毋需在輻條製造廠即裝設完成本發明，提供輪組廠、組車廠，或消費者更靈活的選擇。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

1‧‧‧主結構體

11‧‧‧桿件

12‧‧‧第一連結件

121‧‧‧第一軸孔

122‧‧‧第一固定部

123‧‧‧第一結合部

124‧‧‧球形端

13‧‧‧第二連結件

131‧‧‧第二軸孔

132‧‧‧第二固定部

133‧‧‧第二結合部

134‧‧‧切削平面

2‧‧‧外殼單元

21‧‧‧外殼件

211‧‧‧殼連接部

212‧‧‧外弧段

213‧‧‧內弧段

Claims (8)

1. 一種自行車低風阻輻條，包含：一主結構體，包括一圓形截面且沿軸向延伸並材質具有複合材料的桿件，及分別連接於該桿件兩相反端的一第一連結件與一第二連結件；及一外殼單元，裝設於該主結構體，且包括複數沿軸向延伸且相連接並圍繞設置於該桿件的外周側的外殼件、一由該等外殼件的外殼面相配合界定出的外周面，及一由該等外殼件的內殼面相配合界定出的內周面，該外周面具有一截面呈非圓形的低風阻段。
2. 如請求項1所述的自行車低風阻輻條，其中，每一外殼件具有二沿著軸向延伸且用以連接其他外殼件的殼連接部，相鄰的外殼件以膠合方式連接彼此相對應的該等殼連接部。
3. 如請求項2所述的自行車低風阻輻條，其中，該內周面具有至少一沿著軸向延伸且與該桿件相接觸的桿件連接部。
4. 如請求項3所述的自行車低風阻輻條，其中，該外殼單元包括兩個外殼件，定義彼此正交且通過該桿件軸心的一第一假想平面及一第二假想平面，每一外殼件的該等殼連接部位於該第一假想平面且對稱於該第二假想平面，該等外殼件的外殼面各具有一外弧段，該等外弧段對稱於該第一假想平面且共同形成該低風阻段，該等外殼件的內殼面各具有一相背於自身外弧段的內弧段，該 內弧段的中央通過該第二假想平面且形成該桿件連接部，且該內弧段由中央以大於該桿件半徑的曲率分別朝該等殼連接部延伸，該外殼單元的內周面與該桿件的外周面間形成二空腔。
5. 如請求項1所述的自行車低風阻輻條，其中，該第一連結件具有一供該桿件嵌設的第一軸孔，及一遠離該桿件的第一固定部，該第二連結件具有一供該桿件嵌設的第二軸孔及一遠離該桿件的第二固定部。
6. 如請求項5所述的自行車低風阻輻條，其中，該第一連結件還具有一位於該第一固定部內側的第一結合部，該第二連結件還具有一位於該第二固定部內側的第二結合部，該外殼單元的內周面還具有二分別接觸於該第一結合部及該第二結合部的端連接部。
7. 如請求項6所述的自行車低風阻輻條，其中，該內周面的該等端連接部分別與該第一結合部、該第二結合部以膠合方式相連接。
8. 如請求項1所述的自行車低風阻輻條，其中，該等外殼件的材質具有複合材料。