TW202333963A - 輻條及其製造方法 - Google Patents
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Abstract
本發明為一種輻條其包含一中空管以及分別局部結合於該中空管兩端的一螺紋件、一大頭件，該螺紋件為短桿狀，其一螺紋面設於自由端，該大頭件為短桿狀，其一大頭部設於自由端；以及一包覆材，該包覆材為至少包含一軸向的連續纖維，其固化結合附著於該大頭件、該中空管、該螺紋件表面，該連續纖維的該軸向以一角度延伸附著於該輻條之長度方向。
Description
一種輻條以及其製造方法。
輻條是輪胎的必要組件，其必須符合足夠的結構強度。
特定的應用，例如自行車輻條，其為了維持一定強度需求及輕量化，可能使用碳纖維製造的輻條。然而，碳纖維製造的輻條雖有重量輕的優點，卻損失了側向衝擊強度，經常於受到飛石衝擊時而斷裂。
為了解決現有輻條無法顧及輕、強之缺點，本發明提供一種輻條，解決現有技術缺陷。
本發明提出一種輻條，其包含一中空管以及分別局部結合於該中空管兩端的一螺紋件、一大頭件，該螺紋件為短桿狀，其一螺紋面設於自由端，該大頭件為短桿狀，其一大頭部設於自由端；以及一包覆材，該包覆材為至少包含一軸向的連續纖維，其固化結合附著於該大頭件、該中空管、該螺紋件表面，該連續纖維的該軸向以一角度延伸附著於該輻條之長度方向。
其中，該螺紋件之一螺紋件結合段與該大頭件之一大頭件結合段分別局部插設於該中空管的兩端。
其中，該包覆材為一單向碳纖維布係多層裹附於該大頭件、該中空管、該螺紋件之表面，其中該單向碳纖維布之該連續纖維之該軸向與該輻條之長度方向夾角小於10度。
其中，該螺紋件之該螺紋件結合段與該螺紋面之間的長度大於10mm。
其中，該大頭件結合段與該大頭部之間長度大於10mm。
本發明又提供一種輻條的製造方法，其步驟包含：插設一大頭件與一螺紋件之局部段落於一中空管內；以一包覆材裹附該大頭件、該螺紋件、該中空管外部表面，使該包覆材分別緊密固定結合於該大頭件、該螺紋件、該中空管外部表面；及提供一外壓力與一溫度，使該包覆材內之一樹酯固化及一纖維組織緊密貼合於該大頭件、該螺紋件、該中空管外部表面。
其中，該外壓力為一熱收縮薄膜。
由前述說明可知，本發明之輻條及其製造方法同時解決側向衝擊強度與輕量化的訴求。
請參考圖1-4，其為本發明輻條的較佳實施例，其包含一中空管10以及分別局部結合於該中空管10兩端的一螺紋件20、一大頭件30，該螺紋件20為短桿狀，其一螺紋面21設於自由端，該大頭件30為短桿狀，其一大頭部31設於自由端；該輻條另包含一包覆材40，該包覆材40為至少包含一軸向的連續纖維，其固化結合附著於該大頭件30、該中空管10、該螺紋件20表面，該連續纖維的該軸向以一角度延伸附著於該輻條之長度方向。
較佳地，本實施例之該螺紋件20之一螺紋件結合段23與該大頭件30之一大頭件結合段33分別局部插設於該中空管10的兩端。舉例而言，該中空管10可為內徑1.8mm之金屬管體，該螺紋件20與該大頭件30為金屬製品，該螺紋件結合段23與該大頭件結合段33為外徑與該中空管10內徑對應，且緊配插入該中空管之兩端；其中，該螺紋件結合段23與該大頭件結合段33與該中空管10之結合可利用一膠體補強其結合強度。
該包覆材40為一單向碳纖維布係多層裹附於該大頭件30、該中空管10、該螺紋件20之表面，其中該單向碳纖維布之該連續纖維之該軸向與該輻條之長度方向夾角小於10度。較佳地，該連續纖維可為單向預浸碳纖維布，其纏繞包裹於該大頭件30、該中空管10、該螺紋件20之表面。較佳地，單向纖維布內的纖維與該中空管10之軸向一致。
該螺紋件20之該螺紋件結合段23與該螺紋面21之間的長度大於10mm。該大頭件結合段33與該大頭部31之間長度大於10mm。較佳地，該螺紋件20之該螺紋件結合段23與該螺紋面21之間的長度為15mm~30mm左右，可以提供與該包覆材40足夠結合強度；該大頭件結合段33與該大頭部31之間長度為15mm~30mm左右，可以提供與該包覆材40足夠結合強度。
請配合參考圖5、6、7為了妥善製造本實施例，其可利用一種輻條的製造方法完成具有足夠抗拉強度與側向衝擊的輻條，其步驟包含：
STEP 1：插設該大頭件30與該螺紋件20之局部段落於一中空管10內；
STEP 2：以一包覆材40裹附該大頭件30、該螺紋件20、該中空管10外部表面，使該包覆材40分別緊密固定結合於該大頭件30、該螺紋件20、該中空管10外部表面；及
STEP 3：提供一外壓力與一溫度，使該包覆材40內之一樹酯固化及一纖維組織緊密貼合於該大頭件30、該螺紋件20、該中空管10外部表面，其中，該外壓力為一熱收縮薄膜50，其於提供該溫度後，對該包覆材40提供足夠的壓力與溫度，使該包覆材40樹酯固化且提供該包覆材40完整且具有質感的平滑表面。
如圖7所述，本發明所提之輻條，其強度已經完全符合甚至超越規範之標準，且其重量大幅降低50％左右，對於如自行車之整體總重量降低有顯著效果，解決現有技術無法同時滿足輕量化與側向衝擊的技術問題。由前述說明可知，本發明之輻條及其製造方法同時解決側向衝擊強度與輕量化的訴求。
10:中空管
20:螺紋件
21:螺紋面
23:螺紋件結合段
30:大頭件
31:大頭部
33:大頭件結合段
40:包覆材
50:熱收縮薄膜
圖1為本發明較佳實施例之局部分解圖。
圖2為本發明較佳實施例之局部組合圖。
圖3為本發明較佳實施例之局部剖面圖。
圖4為本發明較佳實施例之剖面圖。
圖5為本發明較佳實施例之半成品剖面圖。
圖6為本發明較佳實施例之半成品局部放大剖面圖。
圖7為本發明較佳實施例之測試結果圖。
10:中空管
20:螺紋件
21:螺紋面
23:螺紋件結合段
30:大頭件
31:大頭部
33:大頭件結合段
Claims (7)
- 一種輻條，其包含： 一中空管以及分別局部結合於該中空管兩端的一螺紋件、一大頭件，該螺紋件為短桿狀，該大頭件為短桿狀，其一大頭部設於自由端；以及 一包覆材，該包覆材為至少包含一軸向的連續纖維，其固化結合附著於該大頭件、該中空管、該螺紋件表面，該連續纖維的該軸向以一角度延伸附著於該輻條之長度方向。
- 如請求項1所述之的輻條，該螺紋件之一螺紋件結合段與該大頭件之一大頭件結合段分別局部插設於該中空管的兩端，該螺紋件之一螺紋面設於自由端。
- 如請求項1或2所述的輻條，該包覆材為一單向碳纖維布係多層裹附於該大頭件、該中空管、該螺紋件之表面，其中該單向碳纖維布之該連續纖維之該軸向與該輻條之長度方向夾角小於10度。
- 如請求項3所述的輻條，該螺紋件之該螺紋件結合段與該螺紋面之間的長度大於10mm。
- 如請求項3所述的輻條，該大頭件結合段與該大頭部之間長度大於10mm。
- 一種輻條的製造方法，其步驟包含： 插設一大頭件與一螺紋件之局部段落於一中空管內； 以一包覆材裹附該大頭件、該螺紋件、該中空管外部表面，使該包覆材分別緊密固定結合於該大頭件、該螺紋件、該中空管外部表面；及 提供一外壓力與一溫度，使該包覆材內之一樹酯固化及一纖維組織緊密貼合於該大頭件、該螺紋件、該中空管外部表面。
- 如請求項6所述的輻條的製造方法，該外壓力為一熱收縮薄膜。
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