TW201836869A - 無內胎之自行車輪圈結構 - Google Patents

Abstract

本發明主要係提供一種無內胎之自行車輪圈結構，其包含；一輪框組，其具有呈中空座體狀之一內框，及以一體方式與該內框組相接設之一外框，並使該外框呈徑向朝外之開口槽狀座體狀；一輪胎組設組，形成於該外框之槽內，其具有位於該外框槽底處之一承座，及與該承座相鄰接且位於該外框槽側壁處之一邊牆，該承座距離該邊牆一預設距離處設有呈凸緣狀之一卡制部，該邊牆為一外緣壁、一內緣壁及一頂緣所共同組成，該內緣壁呈平整的平面狀，各該邊牆、承座及卡制部三者共同形成該自行車輪胎其胎唇部可穩固接設之空間；藉此，該邊牆內緣壁呈平整狀且未具有勾邊凸緣之結構設計，可有效簡化結構及製程以降低製造成本及產品不良率，此外，邊牆內緣壁呈平整狀，可增加輪圈的鋼性及使用壽命，同時與特殊結構設計之輪胎相互組裝，可達到較佳之嵌合性及密合性，具有長時間維持胎壓效果，加上無凸緣之設計可使胎邊撓曲降低，具有減少風阻之效果。

Description

無內胎之自行車輪圈結構

本發明係有關於自行車用之輪圈結構，尤其是指使用於自行車且不使用內胎，能具有長期維持胎壓，降低胎邊撓曲及風阻，且可增加胎體容積並降低滾阻，且提升耐衝擊性之輪圈結構者。

車輪為交通工具的腳，沒有車輪無法使交通工具移動，除必需沿軌道式移動之交通工具外，市面上常見的交通工具多具有車輪，即利用車輪之滾動使交通工具產生前進或後退者。

車輪結構大致由一輪圈，其外徑裝設有橡膠之輪胎，以自行車車輪而言，輪圈與輪胎間尚會因是否組設有一內胎，而有「有內胎」及「無內胎」之分；另一方面，車輪亦會因自行車輪胎型式為「管胎」(Tubular)或「開口胎」(Clincher)，其中「管胎」指輪胎以斷面觀之，係呈封閉之管狀所延伸之環型，「開口胎」則呈開放U形狀所延伸之環型，係為於兩側胎邊朝外延伸一預設高度後，於延伸端具有胎唇結構設計，並以胎唇部位組設於輪圈上者，而「開口胎」通常又為「有內胎」(Tube Type)及「無內胎」(Tubeless)之車輪結構所使用。

以自行車輪圈而言，大致上以一圓框體及位於中央一輪轂座，兩者間再以放射狀環設有若干輪輻組件，所共同組成自行車輪圈之整體結構；材質之應用上，常見有鋁合金或碳纖維等材質應用。由於車輪有前述「管胎」、「有內胎」及「無內胎」之分，所搭配的輪圈結構亦有所差異。分析「管胎」所使用之輪圈多呈中空環狀的框體，其框座外徑設有凹槽以組設輪胎，此類輪圈結構如國內第104203135號新型專利所揭露之「自行車管胎用之輪圈」；與「開口胎」配合的輪圈框體，則除具有中空環狀的框體外，尚會於框體徑向朝外延伸一U型框，於延伸之兩側邊框端緣則形成一勾邊結構，藉以提供具胎唇之開口胎可卡設於勾邊之設計。

進一步分析「無內胎」所使用之輪圈結構，因輪圈與輪胎間不組設內胎，空氣直接打入輪圈與輪胎所形成之空間內，因此輪圈與輪胎兩者間之密合精度要求較高，以降低空氣由兩者結合處之縫隙中流失，故胎唇與勾邊之結構設計即為相當重要。

此類具有勾邊設計之自行車無內胎輪圈結構，如國內第097143704號發明專利所揭露之「自行車車輪之輪圈與包含該輪圈之自行車車輪」，該輪圈包括帶有大體上環形延伸的一主體，該主體具有成形為與輪胎耦接的徑向外部分，所述徑向外部分包括環形底壁，所述的環形底壁設置有用於充氣閥的孔，所述環形底壁包括中心環形凹陷和兩個佈置在相對於所述中心環形凹陷的軸向相對側上的側環形部分，所述凹陷相對於輪圈的橫截面至少在其一側上且至少在周向地遠離所述孔的區域內包括徑向內表面和徑向外表面，其特徵在於，所述徑向外表面具有與所述徑向內表面的彎曲半徑不同的彎曲半徑。

另一種具有勾邊設計之自行車無內胎輪圈結構，如國內第101117393號發明專利所揭露之「自行車車輪輪緣結構」，包含：輪緣，包含第一環狀側部、第二環狀側部、及在該第一環狀側部與該第二環狀側部之間延伸的環狀橋接部份，該環狀橋接部份包含具有至少一個開口的外輪緣表面；至少一個帽蓋，沿著插入方向插入至該至少一個開口內，該至少一個帽蓋中之各者包含具有疊覆於該外輪緣表面的下表面的底座板件、及從該下表面沿著該插入方向延伸至該開口內的多個突出部份，其中，該多個突出部份及開口相對於彼此被定尺寸成使得該帽蓋是藉著該突出部份由於該突出部份以該突出部份設有沿著該插入方向延伸插入至該開口內並抵觸該開口的內緣的肋部的方式來變形而對該環狀橋接部份施力而被扣持在該開口內；及帶件，附著於該外輪緣表面且疊覆於該底座板件，該帶件被定尺寸成覆蓋該底座板件的周邊邊緣與該外輪緣表面之間的界面。

更有一種具有勾邊設計之自行車無內胎輪圈結構，如國內第094210506號新型專利所揭露之「自行車輪圈內緣卡固結構」，其輪圈外框緣形成有供輪胎嵌置定位的凹槽狀之一胎槽，內框緣形成有供輪輻鋼絲穿設結合之一環肋緣者，其中，該胎槽兩側延伸壁上方分別形成有朝內凸狀之一嵌部；其特徵在於：該嵌部兩邊相對之內側緣上，設有具預定間距之若 干卡固部，使該嵌部內側緣略呈不平整之凹狀輪廓；藉由上述結構，當輪胎嵌置定位於該胎槽內並充氣至飽和時，輪胎嵌置部位之邊緣則充份緊迫於各該卡固部及嵌部兩邊相對之內側緣，俾能達到卡固之功效。

上述結構中，均為「開口胎」(Clincher)且為「無內胎」所使用之自行車輪圈結構，於輪圈徑向朝外之開放槽內，主要為提供輪胎設置的部位，於開放槽兩側緣之延伸端則均分別形成有倒勾凸緣狀之勾邊，以與輪胎之胎唇相互貼抵卡設，為前述習知無內胎輪圈結構之技術特徵。

惟，此類無內胎之自行車輪圈結構，其勾邊設計於製造輪圈時需要較高的技術應用，製造困難度高；另一方面，於使用上，組設輪胎時因胎唇需繞過輪圈勾邊，使得胎邊的撓曲大，造成其騎乘的風阻較大。此外，勾邊設計使其輪圈強度減弱，如受衝擊容易造成輪圈的損傷，使其產生間隙而有漏氣的現象，無法再繼續使用，以增加維修成本。

有鑑於此，本發明所揭露無內胎之自行車輪圈結構，其包含有：一輪框組，其具有呈中空座體狀之一內框，及以一體方式與該內框組相接設之一外框，並使該外框呈徑向朝外之開口槽狀座體狀；一輪胎組設組，形成於該外框之槽內，其具有位於該外框槽底處之一承座，及與該承座相鄰接且位於該外框槽側壁處之一邊牆，該承座距離該邊牆一預設距離處設有呈凸緣狀之一卡制部，該邊牆為一外緣壁、一內緣壁及一頂緣所共同組成，該內緣壁呈平整的平面狀，各該邊牆、承座及卡制部三者共同形成該自行車輪胎其胎唇部可穩固接設之空間；藉由上述構件，該邊牆內緣壁呈平整狀且未具有勾邊凸緣之結構設計，可有效簡化結構及製程以降低製造成本及產品不良率，此外，邊牆內緣壁呈平整狀，可增加輪圈的鋼性及使用壽命，並降低維修成本，同時與特殊結構設計之輪胎相互組裝，可達到較佳之嵌合性及密合性，具有長時間維持胎壓效果，加上無邊凸緣之設計可使胎邊撓曲小，具有減少風阻之效果。

本發明之主要目的即在提供一種無內胎之自行車輪圈結構，其輪圈徑向朝外之開放槽兩側邊牆內壁緣均呈平整之平面狀，於邊牆延伸端部位未有勾邊結構，而可有效簡化結構，於製造上可較為簡單容易，減少製程及相關機具的使用，並降低製造成本，且同時可降低胎邊的撓曲及風阻。

本發明之次一目的即在提供一種無內胎之自行車輪圈結構，其未有勾邊之結構減少胎邊的撓曲程度，並降低風阻。

本發明之再一目的即在提供一種無內胎之自行車輪圈結構，其未有勾邊之結構可增強輪圈的剛性及使用壽命，又可提升耐衝擊性並降低損壞的機率。

本發明之更一目的即在提供一種無內胎之自行車輪圈結構，與特殊結構設計之輪胎相互組裝，並使輪圈與胎唇貼觸面積大，可達到較佳之密合性，可長時間維持胎壓，降低空氣外漏的情形發生。

[本發明]

(10)‧‧‧輪框組

(11)‧‧‧內框

(12)‧‧‧外框

(20)‧‧‧輪胎組設組

(21)‧‧‧承座

(22)‧‧‧邊牆

(221)‧‧‧外緣壁

(222)‧‧‧內緣壁

(223)‧‧‧頂緣

(23)‧‧‧卡制部

(α)‧‧‧角度

(β)‧‧‧高度差

(γ)‧‧‧距離

(δ)‧‧‧間距

(ε)‧‧‧高度

(μ)‧‧‧倒圓角

(ν)‧‧‧倒圓弧

(ο)‧‧‧弧凸緣

(ω)‧‧‧厚度

(50)‧‧‧自行車輪胎

(51)‧‧‧胎唇

(52)‧‧‧卡制緣

(53)‧‧‧卡抵部

第一圖為本發明一較佳實施例之立體示意圖。

第二圖為本發明一較佳實施例之立體放大示意圖。

第三圖為本發明一較佳實施例之斷面示意圖一。

第四圖為本發明一較佳實施例之斷面示意圖二。

第五圖為本發明一較佳實施例之組設狀態示意圖一。

第六圖為本發明一較佳實施例之組設狀態示意圖二。

第七圖為本發明一較佳實施例之組設狀態示意圖三。

第八圖為本發明另一較佳實施例之組設狀態示意圖。

首先請參照第一圖至第三圖，本發明所提供之一種無內胎之自行車輪圈結構，係與一自行車輪胎(50)相接設，其包含有：一輪框組(10)，及與該輪框組(10)以一體方式相互接設之一輪胎組設組(20)。

該輪框組(10)，其具有呈中空座體狀之一內框(11)，及以一體方式與該內框(11)組相接設之一外框(12)，並使該外框(12)呈徑向朝外之開口槽狀座體狀。

該輪胎組設組(20)，形成於該外框(12)之槽內，其具有位於該外框(12)槽底處之一承座(21)，及與該承座(21)相鄰接且位於該外框(12)槽側壁處之一邊牆(22)；該承座(21)距離該邊牆(22)一預設距離處設有呈凸緣狀之一卡制部(23)；該邊牆(22)為一外緣壁(221)、一內緣壁(222)及一頂緣(223)所共同組成，並使該內緣壁(222)呈平整的平面狀；各該內緣壁(222)及頂緣(223)相鄰接之部位呈圓角狀；該邊牆(22)呈垂直狀；相鄰接之各該承座(21)與邊牆(22)兩者相互間呈一夾角(α)，於本實施例該夾角之角度(α)為90°；各該邊牆(22)、承座(21)及卡制部(23)三者共同形成該自行車輪胎(50)其胎唇(51)部可穩固接設之空間。

藉由上述構件，利用該邊牆(22)內緣壁呈平整狀且未具有勾邊凸緣之結構設計，可有效簡化結構及製程以降低製造成本及產品不良率，此外，邊牆內緣壁呈平整狀，可增加輪圈的鋼性及輪胎的使用壽命，並降低維修成本，同時與特殊結構設計之輪胎相互組裝，可達到較佳之嵌合性及密合性，具有長時間維持胎壓效果，故具有極佳之實用性及經濟效益。

為供進一步瞭解本發明構造特徵、運用技術手段及所預期達成之功效，茲將本發明使用方式加以敘述如下：

請參照第四圖，本發明以一體方式形成各該外框(12)及內框(11)，且同時於該外框(12)之槽內一體形成各該邊牆(22)、承座(21)及卡制部(23)，並使各該邊牆(22)及承座(21)兩者以該角度(α)相互鄰接；其中該角度(α)之數值範圍為70°~150°；各該邊牆(22)其徑向朝外延伸一高度(ε)，其高度(ε)尺寸數值範圍為2mm~8mm；位於該外框(12)兩側之各該邊牆(22)，兩者間距有一間距(δ)，其距離尺寸數值範圍為10mm~35mm；該邊牆(22)具有一厚度(ω)，其尺寸數值範圍為1mm~2.5mm；各該承座(21)與邊牆(22)兩者相互鄰接之部位呈弧狀之一倒圓角(μ)，其圓弧數值範圍為0mm~2mm；該卡制部(23)高於該承座(21)平面之一高度差(β)，其高度尺寸數值範 圍為0.1mm~1.0mm；該卡制部(23)呈弧狀之一弧凸緣(ο)，其弧形尺寸數值範圍為0.3mm~2mm；該卡制部(23)之弧凸緣(ο)與該承座(21)相互鄰接之部位，係呈凹狀圓弧之一倒圓弧(ν)，其圓角尺寸數值範圍為0.3mm~2mm；該邊牆(22)之內緣壁(222)至該卡制部(23)兩者間距有一距離(γ)，為該承座(21)之寬度，其尺寸數值範圍為1mm~(δ-5)/2mm。

本發明配合使用之該自行車輪胎(50)，請參照第五圖，該自行車輪胎(50)(虛線部份)於兩側該胎唇(51)上方之胎邊預設部位，分別設有凸狀之一卡制緣(52)；該胎唇(51)與輪胎內側壁鄰接部位則設為一卡抵部(53)。

本發明與該自行車輪胎(50)相互組設時，將該自行車輪胎(50)其一側胎邊放置於該外框(12)內部，該自行車輪胎(50)另一側胎邊則施壓使其變形而可容設置放於該外框(12)內部；請參照第六圖，開始對該自行車輪胎(50)打氣，兩側胎邊則開始朝外部膨脹，並逐漸朝兩側各該邊牆(22)移動；請參照第七圖，當充氣打到飽和時，該自行車輪胎(50)將穩固地卡設於該外框(12)內部，此時該卡抵部(53)將抵貼卡制於該卡制部(2)上，該卡制緣(52)則卡制於該頂緣(223)處，該胎唇(51)之兩側緣面則分別完整貼抵於該邊牆(22)及該承座(21)所共同形成相鄰接之L形壁面上。

本發明之各該邊牆(22)，其朝內之側壁緣上呈平整之平面狀態，未設有任何倒勾狀或朝內凸緣狀之任何勾邊結構，結合各該邊牆(22)、承座(21)及卡制部(23)所共同形成的L容置空間，除提供該自行車輪胎之胎唇(51)可容設及卡制之空間外，尚具有下列功效：

一、該外框兩側之邊牆(22)未具有倒勾狀之勾邊結構，相較習知具有倒勾邊者，本發明之輪圈整體結構簡單，而具有簡化結構之功效。

二、因本發明兩側各該邊牆(22)未具有倒勾狀之勾邊結構，有效降低技術難度，使得於製造上可較為簡單容易，減少製程及相關機具的使用，並降低製造成本，解決習知勾邊製造困難的問題。

三、本發明於組設該自行車輪胎(50)時，各該胎唇(51)放組設於該外框(12)內不會如習知結構容易受到習知倒勾邊的阻礙，故此胎邊撓曲較小，且可增加胎體容積並降低滾阻。

四、該外框兩側之邊牆(22)未具有倒勾狀之勾邊結構，於 騎乘中可增強輪圈之剛性，並可同時增加輪圈及輪胎的使用壽命，並降低燒框的機率與維修成本。

五、本發明配合具特殊結構之該自行車輪胎(50)相互組裝，該胎唇(51)下方相鄰接之兩側面，可完整抵貼於各該邊牆(22)及承座(21)相鄰接之內側壁面上，因此各該胎唇(51)與外框(12)兩者貼觸面積大，可達到較佳之密合性；進而可長時間維持胎壓，降低空氣外漏的情形發生，解決習知無內胎輪圈與輪胎容易漏氣的問題。

請參照第八圖，係為本創作之另一實施例，其中該承座(21)及邊牆(22)兩者相鄰接之夾角α，係呈鈍角狀；組設該自行車輪胎(50)時，該胎唇(51)下方相鄰接之兩側面，同樣可完整抵貼於各該邊牆(22)及承座(21)相鄰接之內側壁面上。本實施例其他製造方法、組設方式、組裝與拆卸作動狀態及預期達到之功效，均與前述第一實施例完全相同。

綜合上述，本發明所揭露之「無內胎之自行車輪圈結構」，係提供一種密合性及耐衝擊性較優，且可長時間維持胎壓，降低空氣外漏的情形之無內胎輪圈結構，利用該邊牆內緣壁呈平整狀且未具有勾邊凸緣之結構設計，結合各該邊牆、承座及卡制部所共同形成的L容置空間，使得該胎唇組設後與該外框之貼觸面積大，又無勾邊設計，可有效降低胎邊撓曲及風阻，且可增加胎體容積並降低滾阻，又可有效簡化輪圈結構及製程以降低製造成本，並提升輪圈之剛性，此設計可同時增加輪圈及輪胎的使用壽命，並降低維修成本。而獲致一實用性高之自行車無內胎輪圈結構，俾使整體確具產業實用性及成本效益，且其構成結構又未曾見於諸書刊或公開使用，誠符合發明專利申請要件，懇請 鈞局明鑑，早日准予專利，至為感禱。

需陳明者，以上所述乃是本發明之具體實施例及所運用之技術原理，若依本發明之構想所作之改變，其所產生之功能作用仍未超出說明書及圖式所涵蓋之精神時，均應在本發明之範圍內，合予陳明。

Claims (11)

1. 一種無內胎之自行車輪圈結構，係與一自行車輪胎相接設，其包含有：一輪框組，其具有呈中空座體狀之一內框，及以一體方式與該內框組相接設之一外框，並使該外框呈徑向朝外之開口槽狀座體狀；一輪胎組設組，形成於該外框之槽內，其具有位於該外框槽底處之一承座，及與該承座相鄰接且位於該外框槽側壁處之一邊牆，該承座距離該邊牆一預設距離處設有呈凸緣狀之一卡制部，該邊牆為一外緣壁、一內緣壁及一頂緣所共同組成，該內緣壁呈平整的平面狀，各該邊牆、承座及卡制部三者共同形成該自行車輪胎其胎唇部可穩固接設之空間。
2. 依據申請專利範圍第1項所述無內胎之自行車輪圈結構，其中各該內緣壁及頂緣相鄰接之部位呈圓角狀。
3. 依據申請專利範圍第1項所述無內胎之自行車輪圈結構，其中該邊牆呈垂直狀；相鄰接之各該承座與邊牆兩者相互間呈一夾角，其角度數值範圍為70°~150°。
4. 依據申請專利範圍第1項所述無內胎之自行車輪圈結構，其中各該邊牆其徑向朝外延伸一高度，其高度尺寸數值範圍為2mm~8mm。
5. 依據申請專利範圍第1項所述無內胎之自行車輪圈結構，其中位於該外框兩側之各該邊牆，兩者間距有一間距，其距離尺寸數值範圍為10mm~35mm。
6. 依據申請專利範圍第1項所述無內胎之自行車輪圈結構，其中該邊牆具有一厚度，其尺寸數值範圍為1mm~2.5mm。
7. 依據申請專利範圍第1項所述無內胎之自行車輪圈結構，其中各該承座與邊牆兩者相互鄰接之部位呈弧狀之一倒圓角，其圓弧數值範圍為0mm~2mm。
8. 依據申請專利範圍第1項所述無內胎之自行車輪圈結構，其中該卡制部高於該承座平面之一高度差，其高度尺寸數值範圍為0.1mm~1.0mm。
9. 依據申請專利範圍第1項所述無內胎之自行車輪圈結構，其中該卡制部呈弧狀之一弧凸緣，其弧形尺寸數值範圍為0.3mm~2mm。
10. 依據申請專利範圍第9項所述無內胎之自行車輪圈結構，其中該卡制部其弧凸緣與該承座相互鄰接之部位，係呈凹狀圓弧之一倒圓弧，其圓角尺寸數值範圍為0.3mm~2mm。
11. 依據申請專利範圍第1項所述無內胎之自行車輪圈結構，其中位於該外框兩側之各該邊牆，兩者間距有一間距δ，其距離尺寸數值範圍為10mm~35mm；該邊牆之內緣壁至該卡制部兩者間距有一距離，為該承座之寬度，其尺寸數值範圍為1mm~(δ-5)/2mm。