TW201803741A - 碳纖維輪框幅條 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種碳纖維輪框幅條，其基本結構係包括一碳纖條及組合固定於碳纖條端部之接頭，該接頭設有一穿套孔以供套組於該碳纖條之端部；其特點主要在於該碳纖條端部設有一擴徑段，該接頭的穿套孔則相對應處配合設有一擴孔段；藉此，俾可利用該碳纖條端部所設擴徑段嵌卡於接頭穿套孔所設擴孔段，令碳纖條與接頭之間達到更加堅固耐用的固定防脫效果。

Description

碳纖維輪框幅條
本發明係涉及一種輪框幅條；特別是指一種碳纖維輪框幅條之創新組合定位結構型態揭示者。
有鑑於傳統輪框幅條係採用金屬條製成而重量較重的問題點，為因應目前自行車產品輕量化發展趨勢，近來遂有相關業界嘗試研發出一種碳纖維輪框幅條，以期藉由碳纖維所具備的高硬度、高強度、重量輕、高耐化學性、耐高溫及低熱膨脹等諸多優異特性，創造出更加理想實用的新式輪框幅條。
所謂碳纖維輪框幅條，顧名思義就是採用碳纖維製成的輪框幅條結構，目前常見的碳纖維輪框幅條結構設計上，係利用碳纖維製成一管條(下稱碳纖條)，再於該碳纖條的兩端分別組接結合一接頭，據以構成一完整的碳纖維輪框幅條。
然而，綜觀目前可見的習知碳纖維輪框幅條，仍舊存在不容忽視的問題與缺弊，舉例而言，因為習知碳纖維輪框幅條結構設計上，其接頭與碳纖條端部之間，通常是讓碳纖條的端部插入接頭所設插孔中，並配合塗佈膠劑的方式讓兩者達成結合固定狀態，然而，此種習知結構於實際應用經驗中發現，其接頭與碳纖條端部之間所塗佈的膠劑在日後容易因質變、脆化等因素而產生鬆脫現象，一旦此種現象發生後，接頭與碳纖條端部之間的結合牢固性即弱化甚至喪失，造成習知碳纖維輪框幅條耐用性不佳、使用壽命短暫等嚴重問題，由於碳纖維製品價格較一般製品昂貴許多，因此若無法克服前述問題，消費者顯然很難接受這樣的產品。
是以，針對上述習知碳纖維輪框幅條技術所存在之問題點，如何研發出一種能夠更具理想實用性之創新構造，實有待相關業界再加以思索突破之目標及方向者；有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。
本發明之主要目的，係在提供一種碳纖維幅條組合定位結構，其所欲解決之技術問題，係針對如何研發出一種更具理想實用性之新式碳纖維輪框幅條產品結構為目標加以思索創新突破。
本發明解決問題之技術特點，主要在於該碳纖維輪框幅條係包括一碳纖條以及組合固定於該碳纖條端部之接頭，該接頭具一組接定位部並設有一穿套孔以供套組於該碳纖條之端部；且其中，該碳纖條之端部設有一擴徑段，以使該接頭的穿套孔相對應處配合設有一擴孔段。
本發明之主要效果與優點，係能夠利用該碳纖條端部所設擴徑段嵌卡於該接頭穿套孔所設擴孔段之技術特徵，令該碳纖條與接頭之間達到更加堅固耐用的固定防脫效果而特具實用進步性。
本發明之另一主要目的，係藉由該碳纖條端部設有擴 徑段該處的內部更緊塞置入一支撐構件，以將該處剛性支撐之另一技術特徵，而能藉由該支撐構件形成一種內部剛性支撐作用，以確實防止該碳纖條端部的擴徑段管壁內縮變形，達到定位牢固性及防脫效果更佳之優點。
本發明之又一目的，係藉由該支撐構件外端更設有錐縮部，且碳纖條端部所設擴徑段外端與錐縮部末端之間留設有間距，而於擴徑段內壁形成防脫區段，該防脫區段係設成直壁型態或凸弧壁型態之又一技術特徵，而能更加有效地防止支撐構件輕易脫出外部。
本發明之再一目的，係更藉由該接頭所設擴孔段端部周壁設有縮口狀限位緣之再一技術特徵，藉此對於碳纖條端部的限位能夠產生極佳效果，有效防止碳纖條端部脫出接頭所設擴孔段之外端向。
本發明之再一目的，係更藉由該碳纖條的擴徑段所設防脫區段對應內部空間中填入固化材料之再一技術特徵，俾可將支撐構件塞入時所形成的隙縫加以填實封閉，達到再強化防脫結構牢固性之優點。
本發明之再一目的，係更藉由該支撐構件外端對應支撐構件最大外徑處設有鈍化端面，且碳纖條端部所設擴徑段外端與鈍化端面之間設有間距，而於擴徑段形成凸弧壁型態防脫區段之再一技術特徵，俾可獲得較佳防脫定位效果，且於支撐構件塞入碳纖條端部過程中，對於碳纖條之熱加工軟化製程而言，鈍化端面的型態更可有效避免碳纖條硬化前支撐構件反向退出的風險。
請參閱第1至5圖所示，係本發明碳纖維輪框幅條之 較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制；所述碳纖維輪框幅條A係包括一碳纖條10以及組合固定於該碳纖條10端部之接頭20A、20B，該接頭20A、20B具有一組接定位部(容後詳述)，並且設有一穿套孔21以供套組於該碳纖條10之端部；且其中該碳纖條10之端部設有一擴徑段11，以使該接頭20A、20B的穿套孔21相對應處配合設有一擴孔段22；藉此以利用該擴徑段11嵌卡於該擴孔段22，令該碳纖條10與接頭20A、20B之間達到固定防脫效果。
其中，該接頭20A、20B之組接定位部可為擴徑擋緣23或螺合段24任一種組接定位型態；此部份請參第1、2圖中上端所示之接頭20A，其外周係為設有擴徑擋緣23之型態；另如第1、2圖中下端所示之接頭20B，其外周則為設有螺合段24之型態者。
如第6圖所示，該碳纖條10的外徑增厚擴大的方式可以藉由碳纖維層包覆加厚的方式來達成，也可以是透過該碳纖條10端部所設擴徑段11B的碳纖維層末端直接向外反折增厚等方式來達成，此部份並無侷限。
其中，所述擴徑段11相對於該碳纖條10之端部斷面係設成環周狀擴大外徑之型態(如第3、4圖所示)。
藉由上揭結構組成型態與技術特徵，本發明所揭碳纖維輪框幅條A其實際應用裝設在一輪轂41與一輪圈42之間的實施型態可參第12圖所示；本發明主要藉由該碳纖條10端部設有擴徑段11，以及接頭20A、20B的穿套孔21相對應處配合設有擴孔段22之技術特徵，以利用該擴徑段11嵌卡於該擴孔段22，令該碳纖條10與接頭20A、20B之間達到一種嵌卡固定式之防脫定位效果，相較於習知結構採膠劑黏合固定型態而言，本發明確實能夠讓碳纖條10與接頭20A、20B之間的組接防脫狀態達到更加堅固耐用，使用壽命大幅延長的優點。
如第5圖所示，該碳纖條10端部設有擴徑段11處的內部更可緊塞置入一支撐構件30，以剛性支撐該擴徑段11。
其中，該支撐構件30可選用鋁、塑料、水袋體或注液硬化成型物任一者所構成之型態；由本例所揭支撐構件30的設置亦可推得：該碳纖條10的外徑增厚擴大的方式亦可以藉由該支撐構件30插入碳纖條10端部使其外徑被撐大的方式而形成該擴徑段11，且此種實施例架構下，該擴徑段11一旦成型後，支撐構件30縱使移除不續用，擴徑段11仍舊可維持其擴徑型態。
如第7圖所示，本例中，該支撐構件30B的外端係更設有一錐縮部31，以使該碳纖條10端部的擴徑段11內部對應該錐縮部31設有一內縮擋緣12。
如第8圖所示，本例中，該接頭20B所設擴孔段22的端部周壁係更設有一縮口狀限位緣225，用以限位該碳纖條10端部，此限位功能主要是能夠防止該碳纖條10端部朝圖中下方脫出接頭20B所設擴孔段22。本例中所揭支撐構件30B係概呈一子彈形狀。
如第9圖所示，本例中，該支撐構件30C的外端係更設有一錐縮部31C，且該碳纖條10端部所設擴徑段11的外端與該錐縮部31C的末端之間留設有一間距H，從而於該擴徑段11內壁形成一防脫區段13，該防脫區段13係設成直壁型態，或者如第10圖所示之防脫區段13B係設成凸弧壁型態者。本例中藉由該防脫區段13、13B的型態設計，主要功用是能夠更加有效地防止該支撐構件30C輕易脫出外部，因為碳纖維輪框幅條A在使用過程中，其接頭20B 與碳纖條10之間的組合狀態會面臨其軸線方向的壓力與拉力，因此，塞入碳纖條10擴徑段11內部的支撐構件30C可能在受力過程中產生位移鬆動甚至脫出等現象，而透過本例實施型態設計，使得支撐構件30C若要往脫出方向位移時，必須面臨該防脫區段13、13B所產生的磨擦或擋阻作用力，藉此而獲得較佳防脫效果。
如第11圖所示，本例中，該接頭20B所設擴孔段22的端部周壁更設有一縮口狀限位緣225，用以限位該碳纖條10端部。其中該縮口狀限位緣225的具體成型方式係可透過滾壓方式形成者，本例中因為該縮口狀限位緣225是由接頭20B端部本身加工成型的剛性結構，因此對於該碳纖條10端部的限位能夠產生極佳效果，有效防止該碳纖條10端部朝圖中下方脫出接頭20B所設擴孔段22。
如第12圖所示，本例中，該碳纖條10的擴徑段11所設防脫區段13B對應之內部空間中係更填入一固化材料14。該固化材料14具體實現上可採用任何便於注入隙縫中且快速硬化成剛性體的材料來達成，藉由所述固化材料14的設置，俾可將該支撐構件30C塞入時所形成的隙縫加以填實封閉，進一步再強化整體防脫結構的牢固性。
如第13圖所示，本例中所揭支撐構件30D的外端對應該支撐構件30D的最大外徑處設有一鈍化端面32 (可為平切面或微幅凸弧面形狀)，且該碳纖條10端部所設擴徑段11的外端與該鈍化端面32之間留設有一間距，從而於該擴徑段11內壁形成一防脫區段13B，該防脫區段13B係設成凸弧壁型態。本例中藉由所述鈍化端面32的型態設計，因其平切面或微幅凸弧面等鈍化形狀相較於錐縮形狀而言，可於向外脫出時產生更大阻力，加上該防脫區段13B呈凸弧壁型態對該鈍化端面32所形成的擋阻作用，俾可獲得較佳防脫定位效果，且於該支撐構件30D塞入碳纖條10端部過程中，對於碳纖條10之熱加工軟化製程而言，前述鈍化端面32的型態更可有效避免碳纖條10硬化前支撐構件30D反向退出的風險。
值得一提的是：前述第7、8、10、11、12、13圖中所揭防脫區段13B之凸弧壁型態，其具體實現上可在支撐構件30B、30C、30D塞入碳纖條10端部過程中，透過碳纖條10處於熱加工軟化狀態的材料復原特性直接形成，亦可另外透過填料硬化手段形成者。
如第14圖所示，該碳纖條10之端部所設擴徑段11與該接頭20B的穿套孔21所設擴孔段22係更設有相互嚙合的定位增益齒緣51、52；本例中，當該支撐構件30緊塞置入碳纖條10端部內而致擴徑段11外擴成型時，會促使所述定位增益齒緣51、52相互嚙合咬緊，使得碳纖條10與接頭20B之間的組合定位狀態更加牢固。
本發明之優點： 本發明所揭「碳纖維輪框幅條」主要藉由所述碳纖條端部設有擴徑段，接頭的穿套孔相對應處則配合設有擴孔段等創新獨特結構型態與技術特徵，使本發明對照[先前技術]所提習知結構而言，俾可利用該碳纖條端部所設擴徑段嵌卡於該接頭穿套孔所設擴孔段之技術特徵，令該碳纖條與接頭之間達到更加堅固耐用的固定防脫效果而特具實用進步性。
Ａ‧‧‧ 碳纖維輪框幅條
１０‧‧‧碳纖條
１１、１１Ｂ‧‧‧擴徑段
１２‧‧‧內縮擋緣
１３、１３Ｂ‧‧‧防脫區段
１４‧‧‧固化材料
２０Ａ、２０Ｂ‧‧‧接頭
２１‧‧‧穿套孔
２２‧‧‧擴孔段
２２５‧‧‧縮口狀限位緣
２３‧‧‧擴徑擋緣
２４‧‧‧螺合段
３０、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ‧‧‧支撐構件
３１、３１Ｃ、３１Ｄ‧‧‧錐縮部
３２‧‧‧鈍化端面
４１‧‧‧輪轂
４２‧‧‧輪圈
５１、５２‧‧‧定位增益齒緣
Ｈ‧‧‧間距
第1圖係本發明碳纖維輪框幅條較佳實施例之組合立體圖。 第2圖係本發明碳纖維輪框幅條較佳實施例之組合剖視圖。 第3圖係本發明碳纖維輪框幅條較佳實施例之局部分解立體圖。 第4圖係本發明碳纖維輪框幅條較佳實施例之局部分解剖視圖。 第5圖係本發明之局部組合剖視放大圖。 第6圖係本發明之碳纖條端部所設擴徑段型態另一實施例圖。 第7圖係本發明之支撐構件外端設有錐縮部，又碳纖條擴徑段內部 對應設有內縮擋緣之實施例圖。 第8圖係本發明之接頭所設擴孔段端部周壁設有縮口狀限位緣之實 施例圖。 第9圖係本發明之擴徑段內壁形成防脫區段之實施例圖。 第10圖係本發明之防脫區段設成凸弧壁型態之實施例圖。 第11圖係承第10圖所揭實施例，該接頭所設擴孔段端部周壁更設有 縮口狀限位緣之變化實施例圖。 第12圖係本發明之防脫區段內部空間更填入固化材料之實施例圖。 第13圖係本發明之支撐構件型態另一實施例圖。 第14圖係本發明之碳纖條所設擴徑段與接頭穿套孔所設擴孔段設有 相互嚙合的定位增益齒緣實施例圖。 第15圖係本發明碳纖維輪框幅條應用設置型態實施例示意圖。
A‧‧‧碳纖維輪框幅條
10‧‧‧碳纖條
11‧‧‧擴徑段
20A、20B‧‧‧接頭
21‧‧‧穿套孔
22‧‧‧擴孔段
23‧‧‧擴徑擋緣
24‧‧‧螺合段
30‧‧‧支撐構件

Claims (10)

  1. 一種碳纖維輪框幅條，包括一碳纖條以及組合固定於該碳纖條端部之接頭，該接頭具有一組接定位部並且設有一穿套孔以供套組於該碳纖條之端部；且其中，該碳纖條之端部設有一擴徑段，以使該接頭的穿套孔相對應處配合設有一擴孔段；藉此以利用該擴徑段嵌卡於該擴孔段，令該碳纖條與接頭之間達到固定防脫效果。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之碳纖維輪框幅條，其中所述擴徑段相對於該碳纖條之端部斷面係設成環周狀擴大外徑之型態。
  3. 一種碳纖維輪框幅條，包括一碳纖條以及組合固定於該碳纖條端部之接頭，該接頭具有一組接定位部並且設有一穿套孔以供套組於該碳纖條之端部；且其中，該碳纖條之端部設有一擴徑段，以使該接頭的穿套孔相對應處配合設有一擴孔段；又其中，該碳纖條端部設有擴徑段該處的內部更緊塞置入一支撐構件，以剛性支撐該擴徑段；藉此以利用該擴徑段嵌卡於該擴孔段，令該碳纖條與接頭之間達到固定防脫效果。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之碳纖維輪框幅條，其中該支撐構件的外端係更設有一錐縮部，以使該碳纖條端部的擴徑段內部對應該錐縮部設有一內縮擋緣。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之碳纖維輪框幅條，其中該接頭所設擴 孔段的端部周壁更設有一縮口狀限位緣，用以限位該碳纖條端部。
  6. 如申請專利範圍第3項所述之碳纖維輪框幅條，其中該支撐構件的外端係更設有一錐縮部，且該碳纖條端部所設擴徑段的外端與該錐縮部的末端之間留設有一間距，從而於該擴徑段內壁形成一防脫區段，該防脫區段係設成直壁或凸弧壁任一型態。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之碳纖維輪框幅條，其中該接頭所設擴孔段的端部周壁更設有一縮口狀限位緣，用以限位該碳纖條端部。
  8. 如申請專利範圍第5或7項所述之碳纖維輪框幅條，其中該碳纖條的擴徑段所設防脫區段對應之內部空間中係更填入一固化材料。
  9. 如申請專利範圍第3項所述之碳纖維輪框幅條，其中該支撐構件的外端對應該支撐構件的最大外徑處設有一鈍化端面，且該碳纖條端部所設擴徑段的外端與該鈍化端面之間留設有一間距，從而於該擴徑段內壁形成一防脫區段，該防脫區段係設成凸弧壁型態。
  10. 如申請專利範圍第3項所述之碳纖維輪框幅條，其中該碳纖條之端部所設擴徑段與該接頭的穿套孔所設擴孔段係更設有相互嚙合的定位增益齒緣。
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