TW202337716A - 製造輪緣之方法、輪緣及工具裝置 - Google Patents
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Abstract
由纖維複合材製造用於自行車(100)之一輪緣(1)之方法及包含二模製裝置(51、61)及一圓形裝置(80)之一工具裝置(50)。該等二模製裝置(51、61)各包含用於形成一橫向輪緣側腹(2)之一側腹接觸表面(52)。選擇一模製裝置且連接一匹配輔助模製部件及該模製裝置，使得該選擇模製裝置與該輔助模製部件一起形成環繞該輪緣之對稱軸的用於該輪緣基底之一模表面，該模表面係在該選擇模製裝置上形成多段且在該輔助模製部件上形成多段。施加該纖維複合材之一第一纖維層(21)至該選擇模製裝置及該輔助模製部件以便在該輪緣基底之該區域中形成一連續第一纖維層。該第一纖維層(21)作為該相關輪緣側腹(2)之一可見層。用該纖維複合材之一第一纖維層(22)覆蓋另一模製裝置(61)，藉此形成另一輪緣側腹(3)之可見層。一圓形裝置(80)係由環形段(81至83)形成。該環形單元(80)包含一圓周輪緣槽接觸表面(84)且被一第一纖維層(23)覆蓋，藉此形成該輪緣槽(5)。將該圓形裝置(80)放置成抵靠其中一模製裝置(51)，將另一模製裝置(52)放置成抵靠它且該互相連接該圓形裝置(80)及該等模製裝置(51、61)。容許該纖維複合材(20)凝固，移除該等環形段(81至83)及該等模製裝置(51、61)且取出該輪緣(1)。在由該工具裝置(50)移除該輪緣(1)後，製成輪輻孔(16)。
Description
本發明係有關於由纖維複合材製造用於車輛之輪緣之方法、藉由依據本發明之方法製成之輪緣及可實施該方法之工具裝置，該車輛一般在預期使用時至少部份地用人力驅動且特別是自行車。
習知技術揭露容許減少輪緣之重量的纖維強化塑膠輪緣。同時，假定總重量較小，這些輪緣達成相當於或甚至高於金屬輪緣之一穩定性。但是，這些輪緣之一缺點係，因為許多製造步驟大部份需要人力工作，所以製造繁雜，因此成本高。此外，許多人力程序步驟容易產生錯誤而增加不合格率，因此進一步增加生產成本。另一方面，高品質自行車輪緣之生產量未大到足以使得發展及建立完全自動生產帶來好處。
因此本發明之目的係提供一種由一纖維複合材製造一輪緣之方法，其容許製造更好且較佳地具有一較小不合格率之輪緣。此外，提供一適當工具。
這目的係藉由具有請求項1之特徵之一方法、藉由具有請求項11之特徵之一輪緣及藉由具有請求項12之特徵之一工具裝置來達成。本發明之較佳特定實施例及組態係相關依附項之標的物。本發明之其他優點及特徵可由一般性說明及示範實施例之說明來理解。
依據本發明之方法係用於由一纖維複合材製造用於車輛且特別是自行車之一輪緣且使用一工具裝置來實施，該工具裝置具有二模製裝置。該工具裝置包含二模製裝置，例如一左側模製裝置及一右側模製裝置。該工具裝置更包含一圓形裝置(環裝置)。
該方法係依照這或另一有用順序藉由以下程序步驟來實行：
選擇及提供該等二模製裝置中之一模製裝置。該模製裝置包含用於形成一橫向(例如左側或右側)輪緣側腹(側壁)之一側腹接觸表面。
連接匹配該選擇模製裝置的該工具裝置之一輔助模製部件及該選擇模製裝置，使得該選擇模製裝置與該輔助模製部件一起形成圍繞(環繞)該輪緣之對稱軸的用於該輪緣基底之一模表面，該模表面在該選擇模製裝置上形成多數段且在該輔助模製部件上形成多數段。
施加該至少一纖維複合材之(至少)一第一纖維層至該選擇模製裝置之該側腹接觸表面，藉此形成該相關(例如左側)輪緣側腹之該可見表面之至少一較大部份或主要部份，且特別是幾乎整個或整個可見表面的可見層，其中該第一纖維層不僅施加至該選擇模製裝置之該側腹接觸表面，而且施加至該輔助模製部件之該輪緣基底區域以便在該輪緣基底之該區域中形成一連續第一纖維層。(特佳且有利的是該第一纖維層在該選擇模製裝置及該輔助模製部件上產生在該輪緣基底之該區域中的該輪緣之橫截面形狀。該第一纖維層因此預成形且即使在移除該輔助模製部件後亦保持形成之橫截面形狀)。
提供包含用於形成該另一(且相對)橫向輪緣側腹之一側腹接觸表面的另一模製裝置。這輪緣側腹可例如形成右側輪緣側腹或反之，對應地形成該左側輪緣側腹。
施加該至少一纖維複合材之(至少)一第一纖維層至該另一模製裝置之該側腹接觸表面，藉此形成該另一輪緣側腹之該可見表面之至少該較大部份或主要部份且特別是幾乎整個或整個可見表面作為一可見層。
連接複數環形段以形成具有一(徑向向內)圓周輪緣槽接觸表面之一圓形裝置，該纖維複合材之至少一第一纖維層施加在該圓周輪緣槽接觸表面上，藉此形成該輪緣槽。
將該圓形裝置放置成抵靠其中一模製裝置(例如該左側或該右側模製裝置)。將另一模製裝置(該對應右側或左側模製裝置)放置成抵靠它，且該圓形裝置及該等模製裝置互相連接。
容許該纖維複合材凝固且特別地硬化，且移除該等環形段及該等模製裝置並取出該輪緣。
因此實質地完成該輪緣。然後，如果有的話，可製成輪輻孔。
依據本發明之方法具有許多優點。依據本發明之方法的一重大優點係在預期操作中位於外部之可見表面藉由施加第一纖維層之該等模製裝置(直接地)成形且形成。這可確保該等纖維層均質、可重現地全表面放置在該工具裝置之模製裝置上。
因為事實上該完成輪緣之整個可見外表面藉由直接地靠抵該工具裝置之模製裝置的表面產生，所以可大幅地改善該等輪緣側腹(側壁)之表面品質。可明顯地減少氣泡及其他瑕疵以顯著地減少不合格率。該程序比較不容易產生錯誤。亦可減少且大幅避免該纖維層中之一纖維變形，使得如此製成之該輪緣之品質及穩定性增加。該等外纖維層中之纖維的位置及方位一直被界定，因此改善穩定性及視覺外觀。
該製成輪緣之較佳視覺外觀因此提供製造「來自該模」之該輪緣的機會。該等纖維層及包含在其中之纖維的清楚界定形狀及位置容許大幅減少該硬化輪緣中之瑕疵。
相對於此，習知技術揭露先將纖維層插入一輔助工具中之方法。接著將如此預模製之一群纖維層轉移至且插入適當工具。在轉移該等纖維層時，某些纖維及纖維層會移動使得各纖維層之位置及形狀並非一直可重現。但是，因為該適當工具很重使得它無法輕易地被一人(或數人)手動地運送，所以迄今該方法特別依此方式實行。但是，藉由本發明，一個人可輕易地分別運送該工具裝置之各部份。這是至少該等可見層及該等強化層都可以直接地放在該模中的原因。
該等二模製裝置一起特別地形成該等輪緣側腹及該輪緣基底之整個外形。特佳地，該等二模製裝置係接合在定向成與該輪緣之對稱軸垂直的一平面中。該等二模製裝置特別地在該輪緣基底之最深位置相接。該輪緣基底之最深位置係徑向向內突出最遠之位置。該輪緣特別地形成凸形。該輪緣可顯示一V或U形。較佳地，該輪緣之最寬位置位在該輪緣之徑向向外端(在該等輪緣凸緣)與在該輪緣槽之一徑向向內端之間。
較佳地，將該等纖維層插入該等工具單元，且將可在該完成輪緣上看見之外層直接壓抵該等工具單元。較佳地，各模製裝置形成該等輪緣側腹之整個可見區域。該圓形裝置較佳地形成該輪緣槽之可見區域。
在一較佳特定實施例中，將該等纖維層壓抵該工具裝置之模製裝置以確保該等纖維層與該等側腹接觸表面(側壁接觸表面)間之全表面接觸。這可避免氣泡及瑕疵，且因此提升品質。
在特佳特定實施例中，將在預期使用時形成該等可見外表面作為可見層之全部纖維層壓抵該工具裝置之該等模製裝置及該圓形裝置以確保該等纖維層與該等側腹接觸表面間之全表面接觸。這可改善結構及品質。
可避免對該等可見表面之再加工工作及對該外表面特別地再塗布清漆以掩蓋氣泡及其他瑕疵。這產生一特別有利之方法。事實上該等可見表面不需要再塗布清漆且可省去另一方法步驟，因此減少成本。另一個重要優點是因為省略一層之重量，所以該輪緣之總重量減少。
在特別有利之組態中，使用該工具裝置之一輔助模製部件。連接與該選擇模製裝置匹配的該工具裝置之一輔助模製部件及該先前選擇模製裝置，使得該(選擇)模製裝置與該輔助模製部件一起形成環繞該輪緣之對稱軸的用於該輪緣基底之一(共用)模表面。用於該輪緣基底之模表面係在該選擇模製裝置上形成多段且在該輔助模製部件上形成多段。
在這組態中，不僅將該第一纖維層施加至該選擇模製裝置之側腹接觸表面，而且將該第一纖維層(一體地)施加至該輔助模製部件之輪緣基底區域，以便在該輪緣基底之區域中形成一連續第一纖維層。這連續第一纖維層不僅延伸在該(選擇)模製裝置之輪緣基底區域上，而且延伸在該輔助模製部件之輪緣基底區域或輪緣基底模區域上。因此，宜將該第一纖維層連續地施加至該選擇模製裝置之該側腹接觸表面及至該輔助模製部件之輪緣基底區域，以便在該輪緣基底之區域中提供一連續且一體之第一纖維層。這些特定實施例容許製造一特別堅固且高品質之輪緣。
在較佳特定實施例中，接著由該選擇模製裝置移除該輔助模製部件，且(之後立即或較佳地稍後)互相連接被纖維層覆蓋之二模製裝置。為移除該輔助模製部件，需要特別小心使得該輪緣基底區域之區域中的覆蓋纖維層(大致或至少實質上)保持其形狀。該輪緣基底之區域中由該選擇模製裝置突出之多段纖維層與放在另一模製裝置上之纖維層一起形成另一輪緣側腹。但是，該等「突出」段未在該完成輪緣上形成一可見表面。
較佳的是在移除該輔助模製部件後，先放置該圓形裝置，然後放置另一模製裝置。
在簡單組態中，將該選擇模製裝置放在例如水平之用於放置纖維層的一桌台上，且將該第一纖維層及任選之其他纖維層放在該選擇模製裝置之該側腹接觸表面上及任選地在該輔助模製部件上並壓抵該等相關接觸表面。同時、後來或先前地，將另一模製裝置例如放在一例如水平桌台上且將一第一纖維層放在另一模製裝置上並任選地將其他纖維層放在另一模製裝置上。
可同時、先前或後來地用該等纖維層覆蓋該圓形裝置。在移除該輔助模製部件後，將該圓形裝置放在該選擇模製裝置上且該等纖維層放在該輪緣槽接觸表面上。然後，可將具有該等放置纖維層之另一模製裝置放在該選擇模製裝置及該圓形裝置上。假設是這組態，將各模製裝置逐步地放在一水平桌台上。或者該桌台可設置成與水平呈一角度或該等模製裝置可垂直地定位在該空間中，且該等纖維層可由側邊壓抵相關模製裝置。
在較佳特定實施例中，放在該選擇模製裝置上之第一纖維層在該側腹接觸表面之區域中及在該輔助模製部件之輪緣基底區域、該輪緣基底之一加強層中形成具有該相關輪緣側腹之可見表面的可見層，但未形成具有另一輪緣側腹之可見表面的可見層。這達成該等兩半部之一有利連接。該輪緣之兩半部可對稱地或非對稱地形成。
較佳地，藉由該等輪緣側腹之徑向向內區域或藉由放在該選擇模製裝置或另一模製裝置上之該等第一纖維層的徑向向內區域形成該可見輪緣基底。
在有利組態中，該等二模製裝置及該輔助模製部件各包含與該輪緣之對稱軸垂直地延伸的一脫模表面或接觸表面。各模製裝置及該輔助模製部件可選擇地放置成在互相抵靠在(該脫模表面之)接觸區域上。因此，宜先將該輔助模製部件放置成抵靠該選擇模製裝置，且在放置適當纖維層後移除。然後，將具有該相關脫模表面之另一模製裝置放置成抵靠該選擇模製裝置之脫模表面。
較佳地，將至少一強化層插入該等互連模製裝置(至少在該輪緣基底之該區域中)。
可類似地想到省略使用一輔助模製部件之一方法。接著，各用該等第一纖維層作為可見層先分別地覆蓋該等模製裝置。然後，接合該等二模製裝置，且將至少一強化或接合層徑向向外地放在該輪緣基底上。然後，將被纖維層覆蓋之多個單一環形段由外側插入，接著小心地移除該等單一環形段而留下該放置之纖維層。然後，放置一圓周外纖維層，且可將該等環形段再插入及連接於該圓形裝置。然後，實行硬化程序。
特佳的是將該輔助模製部件放在該選擇模製裝置上、在放置第一纖維層後移除該輔助模製部件及放置具有先前放置之該等纖維層的該圓形裝置的一連串方法步驟。最後，放置具有放置該等纖維層之另一模製裝置。
在全部組態中較佳的是輪緣凸緣可形成在該等二輪緣側腹上。特別地，藉由放在其中一模製裝置上及該圓形裝置上之纖維層至少部份地形成至少一輪緣凸緣。這表示藉由放在一模製裝置上之纖維層及亦藉由放在該圓形裝置上之纖維層較佳地形成一輪緣凸緣。這增加穩定性。
在有利特定實施例中，將用於強化之至少一紗束插入該輪緣槽與該等輪緣側腹相交之區域中。這紗束可由複數長纖維或一束長纖維構成或可包含多條長纖維。或者，紗束可使用例如編織長纖維或繩狀或扭絞長纖維。這些插入紗束可強化該輪緣槽與該輪緣側腹及該輪緣凸緣間之相交區域。
在全部組態中較佳的是該圓形裝置沿周邊方向包含至少二個且特別是三或三個以上環形段。特佳地，沿該周邊方向有三個環形段。亦可只使用各延伸180°之一角度的二個環形段。較佳地，使用三個環形段使得各環形段在圓周延伸顯然小於180°之一角度。較佳地，該等環形段係相等地形成，使得對三個環形段而言，各環形段較佳地覆蓋120°之一角範圍。亦可想到的是各環形段延伸不同角範圍。該等環形段全部一起延伸整個圓周。
較佳地，該圓形裝置沿與該周邊方向橫交之軸向(與該輪緣之對稱軸平行)包含至少二個且特別是三或三個以上環形段。因此該圓形裝置可由總共九個環形段構成。各三個環形段一起形成一環。該等三個環(各具有三個環形段)係沿該軸向依序地設置。該等環形段可設置成沿該軸向偏置。該等環形段全部形成該圓形裝置，藉此徑向向內地形成該輪緣槽接觸表面。
該等軸向中心環形段可特別地形成一楔形。這容許製造後先移除該中心環形段。然後，可移除其他環形段，藉此例如在該等輪緣凸緣上形成一底切以提供該等輪緣凸緣之徑向向內突出端。
或者，可想到的是該等軸向中心環形段全部一起形成一碟形環而非一楔形。此外，在這情形中，該等軸向中心環形段亦可在該等輪緣凸緣上形成一底切。
在有利組態中，提供一鎖環，該鎖環係放置成在外地環繞該等互連模製裝置及該圓形裝置。可由外側徑向地放置該鎖環，藉此強化該等組件間之結合性。在這方面，該鎖環可稱為一外夾環。特別地，若該等模製裝置及該圓形裝置可用另一種方式互連，亦可省略一鎖環。
較佳地，在硬化前抽空裝載該等纖維層之工具裝置。特佳地，將該工具裝置插入一壓力裝置及/或進行加熱。這可有助於凝固或硬化該纖維複合材。
在全部組態中特佳的是使用浸漬至少一樹脂之纖維層。提供或浸漬基質材料(特別是樹脂)之這些纖維層亦可稱為預浸材，且可較佳地包含(至少實質上)足以硬化的一定量之基質材料(且較佳係樹脂)。使用預浸材特別有利。亦可想到將基質材料或樹脂材料(另外地)插入該完全裝載工具裝置。例如，可注入或吸出基質材料或樹脂材料。預浸材亦可使用纖維層、纖維墊或編織墊等，且另外地插入(某些)樹脂材料。
在全部組態中較佳的是在連接該等模製裝置及該圓形裝置前，將一可充氣管插入(欲呈一中空空間之區域)。較佳地，該管在將該等模製裝置固定在該圓形裝置上後充氣。用於充氣之一向外連接例如形成供後來用之閥通孔。這容許接著移除該管。
較佳的是在由該工具裝置移除該輪緣後插入輪輻孔。
製造用於至少部份人力驅動車輛且特別是自行車之一輪緣的依據本發明之另一方法係藉由將纖維層插入工具單元來實施。接著，將該完成輪緣上的可見外層直接地壓抵該等工具單元。這容許製造一有利輪緣，其不需要任何且至少無實質之該外輪緣(之可見表面)的該再加工工作。
一種用於至少部份地人力驅動之車輛且特別是自行車的依據本發明之輪緣包含相對輪緣側腹、一輪緣槽及一輪緣基底，其中該等輪緣側腹在徑向最內位置相接。該輪緣係藉由上述方法由至少一纖維複合材製成。在一較佳特定實施例中，在預期操作中可見之最外表面係由至少主要或全部之該至少一纖維複合材構成。除了任何輪緣孔眼及型號以及相較該輪緣表面為小之貼紙以外，這是正確的，其中例如貼紙之表面對該輪緣表面的倍率小於1/5、1/10或1/100。
依據本發明之輪緣非常有利且提供一高表面品質及一可重現、高品質、甚至未精加工該外側表面，且特別地未上漆該外側表面。
本發明之工具裝置係用於製造用於至少部份地人力驅動之車輛且特別是自行車的一輪緣，該輪緣包含相對輪緣側腹、一輪緣槽及一輪緣基底，其中該輪緣側腹特別在徑向最內位置相接。該工具裝置包含二模製裝置及一圓形裝置。該等模製裝置各包含用於形成各輪緣側腹之接觸表面。該圓形裝置包含複數圓周組成環形段。該圓形裝置之徑向向內區域具有用於形成該輪緣槽之一接觸表面。
該工具裝置非常有利且提供製造特別用於自行車之高品質、可重現輪緣的選項。
特佳地，該等模製裝置及/或該圓形裝置係由一輕量金屬構成，且它們係特別地藉由排屑來製成及/或精加工。該等模製裝置及/或其單元與該製成輪緣之接觸表面宜被拋光。這再增加該製成輪緣之品質。
該圓形裝置可特別地包含一彈性較小材料之一環形單元(具有一核心)，及一彈性較大材料之至少一環蓋。接著，該環蓋形成用於形成該輪緣槽之該接觸表面或該接觸表面之至少一部份。該等模製裝置特別地亦包含一彈性比該環蓋小之材料的一核心。這容許該環蓋彈性地彎曲及產生並傳送所需壓力至該等側壁及該等輪緣凸緣及/或該輪緣槽。該環蓋之至少一部份特別地至少部份地由一橡膠彈性或彈性體材料構成。特佳地，該環蓋至少部份地、實質地、幾乎完全地或完全地由一聚矽氧構成。(亦)可使用聚矽氧彈性體、聚胺甲酸乙酯或至少一聚矽氧橡膠。該環形單元或該環形單元之核心宜實質地或(幾乎)完全地由至少一金屬材料構成。
該工具裝置特別地包含至少一輔助模製部件，該輔助模製部件與其中一模製裝置一起形成用於形成該輪緣基底之一模表面。亦可為二模製裝置之各模製裝置提供一輔助模製部件。接著，其中一模製裝置可與該匹配輔助模製部件一起選擇地使用。
可能且較佳的是該等模製裝置及/或該圓形裝置及/或該輔助模製部件具有互相對應之對準單元。這容許可重現地確保各模製裝置與該圓形裝置或與該輔助模製部件互相對準。為互相附接該等模製裝置及該圓形裝置或該輔助模製部件，特別地提供適當固結件，該等固結件可安裝在對應附接孔或對準單元上。例如，固結件可使用螺絲、栓釘、鉚釘、夾具或掣止機構等。
在全部組態中較佳的是各模製裝置及該圓形裝置具有小於35公斤且特別是小於30公斤或小於25公斤並且特佳地小於20公斤或15公斤之一重量。至少一模製裝置特別地具有小於15、小於12或小於10 kg之一重量。當組合時，該等二模製裝置及該圓形裝置宜具有小於35公斤或小於30公斤或甚至小於20公斤之一總重。這可允許一人移動各單元及單獨整個工具裝置且不需要另一人協助。至少對兩個人而言舒適處理是可行的。這有助於製造。
事實上該工具裝置包含緊密模製裝置及一緊密圓形裝置，其部件係藉由車削或切削製成，大幅減少一工具裝置之製造成本。這容許使用一更大量之工具裝置來同時地生產。輪緣可用一更高品質製成，因此產生較低成本且該等可見表面亦需要極少再加工或完全不需要再加工。
圖1及2各顯示各配備依據本申請案之輪緣1的一登山自行車或競賽用自行車100。該登山自行車或競賽用自行車100具有一前輪101及一後輪102，其中使用依據本申請案之輪緣1。該等二車輪101、102具有連接該輪緣1及該等輪轂110之輪輻109。為達此目的，該輪緣1具有輪輻孔16。
一自行車100包含一車架103、一手把106、一鞍座107、一叉桿或懸吊叉桿104且對登山自行車而言，可設置一後輪阻尼器105。具有踏板之一踏板曲柄112用於驅動。或者，一電動輔助驅動器可設置在該踏板曲柄112及/或該等車輪上。該等車輪之輪轂110可藉由一夾持系統49(例如一貫穿軸或一快拆)附接在該車架上。
圖3顯示呈組合狀態之工具裝置50且在將該工具裝置50插入一分開壓力裝置前已插入該等纖維層以製造該輪緣1，其中該工具裝置50亦被加熱以加速該纖維複合材之硬化。該工具裝置50係實質地組配成旋轉地對稱環繞一對稱軸11，該對稱軸至少形成用於該完成輪緣1之一對稱軸。
圖4顯示該工具裝置50之一分解圖，在該工具裝置之頂部顯示具有一夾持部份91及一未圖示之螺絲的一鎖環90。該鎖環90可放置成環繞該工具裝置50之其他組件，且可作為一夾環。或者，可省略這鎖環90。
所示之最底部組件係包括一側腹接觸表面52之一模製裝置51，該側腹接觸表面係用於形成製成之輪緣1之二輪緣側腹中的一輪緣側腹。該模製裝置51顯示固結件56及形成或設置在該固結件之對準單元57，具有該圓形裝置80之模製裝置51及另一模製裝置61係藉由適當固結件56固結或固結在該等對準單元57上。該圓形裝置包括對準單元87且該另一模製裝置61包括對準單元67。
如圖4所示，該圓形裝置80或環裝置80由沿著周邊方向延伸環繞該中心對稱軸11之多數環形段81至83構成。這容許分別地利除該等環形段。
圖5顯示一模製裝置51及相關輔助模製部件70，該圓形裝置及相關輔助模製部件互連以便用該纖維複合材之纖維層覆蓋側腹接觸表面72及輪緣基底區域54與74。依此方式，該輪緣基底之該區域被一接合連續層強化。
該模製裝置61及該輔助模製部件70互連或互相疊置在該等脫模表面55與75上。
圖6顯示該工具裝置50及設置在其中之纖維層21至23與25的二示意圖。在組合狀態中，該工具裝置實質地由一第一模製裝置51、一第二模製裝置61及該圓形裝置80構成，該圓形裝置進而由多數環形段81至83(請參見圖4)(沿該周邊方向)及環形段85、86(沿該軸向)構成。
或者，該等模製裝置51與61可由多部件形成且可例如另外地包含模製部件51a與61a。但是，各模製裝置51與61較佳地形成為單一構件。該模製裝置51具有用於左方之輪緣側腹2的一側腹接觸表面52，而右方之輪緣側腹3係由一(側壁)側腹接觸表面62形成。該等側腹接觸表面52或62被纖維層21或22覆蓋。強化層25亦施加在該輪緣基底4之該區域中。該輪緣槽5係由徑向向外地施加在該圓形裝置80上之至少一纖維層23形成。
圖6所示之二輪緣1各具有由纖維層21、23與25形成之輪緣凸緣6、7。後來可由外側看到的該等二輪緣側腹2、3之外表面8與9係各由放在該側腹接觸表面52上之第一纖維層21及放在該側腹接觸表面62上之第一纖維層22形成。該輪緣槽之目視範圍係由放在該圓形裝置80上之第一纖維層23形成。
因此，該完成輪緣1之全部可見表面或全部可見層係由該等纖維層21至23提供，各纖維層分別地且全表面地施加在該等模製裝置51與61及該圓形裝置80上。因為可比在習知技術中好地避免氣泡或其他瑕疵，所以這可達成一特別高表面品質。
為容許在硬化時由內側施加壓力，通常插入一管32(只示意地顯示)，該管可被向外引導通過而意圖作為閥通孔，且在關閉該工具裝置50後可施加壓力在該管上以便由外側將各纖維層21至25壓抵在該工具裝置50之內壁上。這可獲得一可靠複合材。該管32可形成為當充氣時彈性地膨脹。類似可能且較佳的是該管32具有足夠大小或匹配組態且藉由插入全表面地放置在至少一側腹接觸表面上，且由內側徑向地全表面地放置在該圓形裝置上。
或者，可如圖6之右方所示，將周邊紗束或纖維束29插入該輪緣側腹2、3與該輪緣槽5之交點以便強化這些區域且使它們形成為更加堅固。
圖7顯示一完成輪緣1之示意圖，該完成輪緣包含一輪緣基底4、一輪緣槽5及形成輪緣凸緣6、7之輪緣側腹2、3。在內部可看到一中空空間或中空段10。該輪緣1係藉由依據本申請案之一方法及依據本申請案之一工具裝置由至少一纖維複合材製成。
圖8顯示在製造時之二示意圖。所顯示的是在一工具裝置50中該等纖維層之簡化圖，其中大致刻意地顯示該等纖維層21至23與25之外形及位置以提供各纖維層之外形的一說明例。在圖8右方之圖示中可看到的是該纖維層21不只放在該模製裝置51之側腹接觸表面52上，而且放在該輔助模製部件70之輪緣基底區域74上以便在另一模製裝置61之輪緣側腹接觸表面62的區域中形成一強化段21a。因此，各纖維層可由該輪緣基底之區域中的該等輪緣側腹中之一輪緣側腹重疊至另一輪緣側腹。
圓周紗束29示意地顯示在該等輪緣凸緣6、7與該輪緣槽5或者該等輪緣側腹2、3或側壁的相交區域15中。
在下區域中，可看到該等二模製裝置51與61之脫模表面(接觸區域)55與65，該等二模製裝置51與61在該等脫模表面接合在一起。
在圖8左方顯示製造進一步顯示於右方之輪緣1時之一前置階段。在圖8左方顯示連接該選擇模製裝置51及該輔助模製部件70後，將纖維層21及強化層25放在該選擇模製裝置及輔助模製部件上，接著移除該輔助模製部件70後並將該圓形裝置80放在該選擇模製裝置51上之狀態。
這產生在圖8左方可見之層結構，其中因為用於纖維層21至23與25之預浸材30的固有剛性，所以該突出強化段21a及該等纖維層25之對應突出區域(實質地)保持它們的形狀。然後，可將另一模製裝置61放在該(選擇)模製裝置51及該圓形裝置80上，使得一封閉輪緣輪廓大體上產生該輪緣1。接著，在該輪緣凸緣7之區域中，將放在該模製裝置61上之纖維層22壓抵該圓形裝置80上之纖維層23。在該輪緣基底之區域中，將該纖維層22壓抵該強化段21。接著，在該輪緣1之中空空間10內部在另一程序中充氣的該管32將全部層可靠地互相壓抵且向外地壓抵該等模製裝置51與62及該圓形裝置80。
因為形成該完成輪緣1之可見層的外側纖維層21、22與23各分別地全表面壓抵對應接觸表面(側腹接觸表面52、62及輪緣槽接觸表面84)，所以對視覺效果而言特別明顯的該完成輪緣之外表面係以高品質形成。
圖9顯示製造一輪緣1時，將一第一纖維層21放在該選擇模製裝置51之輪緣接觸表面52及該輔助模製部件70之輪緣基底區域74上後的狀態。此外，已將強化層25放置成接觸用於形成該輪緣基底4之該模表面14且呈現對應形狀。在圖9左方，該模製裝置51及該輔助模製部件70之該等脫模表面(接觸表面)55與75仍互相接觸。
在該徑向外側區域中可看到該輪緣凸緣6之區域中，該纖維層21已折疊形成用於強化該輪緣凸緣6之一折疊且徑向向內延伸段21b。
因此，另一模製裝置61亦裝載纖維層22，其中該纖維層22只延伸在該側腹接觸表面62上。在這位置，一段22b在該輪緣凸緣7之區域中類似地折疊。
然後，小心地移除該輔助模製部件70，且使另一模製裝置61與該脫模表面65一起接近該(選擇)模製裝置51之脫模表面55，它們在此互相附接。但是，較佳地，這是在將該圓形裝置80(未顯示在圖9中)放在該選擇模製裝置51(請參照例如圖10)上後完成。
圖10與11顯示製造具有不同層圖案之一不同輪緣時的各種製程步驟，其中圖10顯示將纖維層21與25放在該側腹接觸表面52及一輔助模製部件之輪緣基底區域74上，且接著移除該輔助模製部件70後的狀態。該突出段21a後來可強化該輪緣側腹3之區域中的輪緣基底4。
圖11顯示製造依據圖10之輪緣1時之下一步驟，其中另一模製裝置61已放在該圓形裝置80及該選擇模製裝置51上。此時可看到示範地畫出之全部層圖案。
圖12顯示製造另一輪緣1時之一中間步驟，其中在左方顯示已放在該選擇模製裝置51及該輔助模製部件70之輪緣基底區域74上的該等纖維層21與25，而在圖12右方顯示放在該側腹接觸表面62及該輪緣基底區域64上之纖維層22及其他纖維層。
圖13最後顯示該圓形裝置80之示意平面圖，其中可看到三個圓周地設置之環形段81至83。
在全部組態中，可將各種纖維層互相疊置呈各種相對角度。因此，在一層中該等纖維(一編織材料之一經紗纖維或緯紗纖維)可相對該完成輪緣之周邊方向呈30°、60°或45°地對準。在設置在其頂部上之一層中，對應纖維可呈另一角度(例如列舉之另一角度)地對準。
總之，本發明提供一有利方法及一有利工具裝置，藉此製造顯示一可重現高品質之輪緣1。可提供一高表面品質之向外可見表面且沒有複雜之再加工工作。不需要另外施加一清漆塗層或清漆塗布等。特別因為事實上可將全部外側表面之向外可見層立即地且直接地壓在該等工具裝置之對應模表面上，所以這可達成。
該製造方法簡單且因此可避免缺陷且減少不合格率。
1:輪緣
2,3:輪緣側腹
4:輪緣基底
5:輪緣槽
6,7:輪緣凸緣
8,9:外表面
10:中空空間或中空段
11:對稱軸
14:模表面
16:輪輻孔
20:纖維複合材
21,22,23:(第一)纖維層
21a:強化段
21b:折疊且徑向向內延伸段
22b:段
25:纖維層；強化層
29:圓周紗束
30:預浸材
32:管
49:夾持系統
50:工具裝置
51:第一模製裝置
51a,61a:模製部件
52:側腹接觸表面；輪緣接觸表面
54,64,74:輪緣基底區域
55,65,75:脫模表面(接觸區域)
56:固結件
57,67,87:對準單元
61:第二模製裝置
62:側腹接觸表面
70:輔助模製部件
80:圓形裝置；環裝置
81,82,83,85,86:環形段
84:輪緣槽接觸表面
90:鎖環
91:夾持部份
100:自行車
101:前輪
102:後輪
103:車架
104:叉桿或懸吊叉桿
105:後輪阻尼器
106:手把
107:鞍座
109:輪輻
110:輪轂
112:踏板曲柄
本發明之其他優點及特徵可由配合添附圖式在以下說明之示範實施例了解。
該等圖式中：
圖1顯示具有依據本申請案之輪緣之一登山自行車的示意圖；
圖2顯示具有依據本申請案之輪緣之一競賽用自行車的示意圖；
圖3顯示用於製造依據本申請案之一輪緣的依據本申請案之一工具裝置的示意全圖；
圖4顯示依據圖3之工具裝置之不同組件的分解圖；
圖5顯示依據圖4之工具裝置之一模製裝置及一輔助模製部件；
圖6顯示製造一輪緣時該工具裝置之二截面圖；
圖7顯示依據本申請案之一完成輪緣；
圖8顯示實施依據本申請案之方法時該工具裝置及一輪緣之該等纖維層的截面圖；
圖9至12顯示製造依據本申請案之輪緣時的不同截面圖；及
圖13顯示依據圖3之工具裝置之圓形裝置的示意平面圖。
50:工具裝置
51:第一模製裝置
52:側腹接觸表面；輪緣接觸表面
56:固結件
57,67,87:對準單元
61:第二模製裝置
80:圓形裝置；環裝置
81,82,83:環形段
90:鎖環
91:夾持部份
Claims (15)
- 一種由一纖維複合材製造用於至少部份地用人力驅動之車輛且特別是自行車(100)之一輪緣(1)的方法，該方法使用一工具裝置(50)，該工具裝置具有例如一左側模製裝置(51)及一右側模製裝置(61)之二模製裝置(51、61)及一圓形裝置(80)，該方法具有以下步驟： 選擇及提供該等二模製裝置(51、61)中之一模製裝置(51)，該模製裝置包含一側腹接觸表面(52)以形成一橫向輪緣側腹(2)； 將與所選擇的該模製裝置(51)匹配的該工具裝置(50)之一輔助模製部件(70)與所選擇的該模製裝置(51)連接，使得所選擇的該模製裝置(51)與該輔助模製部件(70)一起形成圍繞該輪緣之一對稱軸(11)的用於該輪緣基底(4)之一模表面(14)，該模表面在所選擇的該模製裝置(51)上形成多數段(54)且在該輔助模製部件(70)上形成多數段(74)； 施加該纖維複合材之一第一纖維層(21)至所選擇的該模製裝置(51)之該側腹接觸表面(52)，藉此構成一可見層並形成該相關輪緣側腹(2)之該可見表面(8)之至少一主要部份， 其中該第一纖維層(21)不僅施加至所選擇的該模製裝置(51)之該側腹接觸表面(52)，而且施加至該輔助模製部件(70)之該輪緣基底區域(74)以便在該輪緣基底之該區域中形成一連續第一纖維層(21)； 提供包含用於形成該另一橫向輪緣側腹(3)之一側腹接觸表面(62)的另一模製裝置(61)； 施加該纖維複合材之一第一纖維層(22)至該另一模製裝置(61)之該側腹接觸表面(62)，藉此構成一可見層並形成該另一輪緣側腹(3)之該可見表面(9)之至少一主要部份； 連接複數環形段(81至83)以形成具有一圓周輪緣槽接觸表面(84)之一圓形裝置(80)，該纖維複合材之至少一第一纖維層(23)施加在該圓周輪緣槽接觸表面上，藉此形成該輪緣槽(5)； 將該圓形裝置(80)放置成抵靠其中一模製裝置(51)，且將另一模製裝置(52)放置成抵靠它，且使該圓形裝置(80)及該等模製裝置(51、61)互相連接； 容許該纖維複合材(20)凝固，且移除該等環形段(81至83)及該等模製裝置(51、61)； 由該工具裝置(50)移除該輪緣(1)後，製成多數輪輻孔(16)。
- 如請求項1之方法，其中將該等纖維層(21至23)壓抵該工具裝置(50)之該等模製裝置(51、61)以確保該等纖維層(21至23)與該等側腹接觸表面(52、62)間之全表面接觸， 且其中將全部纖維層(21至23)壓抵該工具裝置(50)之該等模製裝置(51、61)及該圓形裝置(80)以確保該等纖維層(21至23)與該等側腹接觸表面(52、62)間之全表面接觸、防止該可見外表面(8、9)上之瑕疵及避免對該可見外表面(8、9)之再加工工作及特別地再塗布該外表面(8、9)以掩蓋氣泡及其他瑕疵，該全部纖維層在預期使用時形成該等可見外表面(8、9)作為可見層。
- 如請求項2之方法，其中在施加該纖維複合材之該第一纖維層(22)至該另一模製裝置(61)之該側腹接觸表面(62)前，由所選擇的該模製裝置(51)移除該輔助模製部件(70)，且其中被纖維層覆蓋之該等二模製裝置(51、61)互連，且其中施加至所選擇的該模製裝置(51)之該第一纖維層(21)在該側腹接觸表面(52)之該區域中形成該相關輪緣側腹(2)的具有該可見表面(8)之可見層，且在該輔助模製部件(70)之該輪緣基底區域(74)中形成該輪緣基底(4)之一強化層(25)但未形成該另一輪緣側腹(3)的具有該可見表面(9)之可見層，且其中該等二模製裝置(51、61)及該輔助模製部件(70)各具有與該輪緣之該對稱軸(11)垂直地延伸的一脫模表面(55、65、75)，其中該等脫模表面選擇性地放置成互相抵靠。
- 如請求項1至3中任一項之方法，其中在該等二互連模製裝置(51、61)中加入至少一強化層(25)。
- 如請求項1至4中任一項之方法，其中在該等二輪緣側腹(2、3)上形成輪緣凸緣(6、7)，且其中藉由施加至該等模製裝置(51、61)中之一模製裝置及該圓形裝置(80)的纖維層(21、22)來形成一輪緣凸緣(6、7)， 且其中至少一輪緣凸緣(6、7)上之一纖維層(21、22)在該徑向向外邊緣折疊且徑向地向內回折。
- 如請求項1至5中任一項之方法，其中藉由該等二模製裝置(51、61)及該圓形裝置形成該完成輪緣(1)上之全部該等可見表面。
- 如請求項1至6中任一項之方法，其中該圓形裝置(80)包含沿該周邊方向之至少二環形段(81至83)， 且其中該圓形裝置(80)包含沿與該周邊方向橫交之軸向的至少二環形段(81至83、85、86)，其中該軸向中心環形段(85)呈一楔形，且其中一鎖環(90)放在外側環繞互連的該等模製裝置(51、61)及該圓形裝置(80)。
- 如請求項1至7中任一項之方法，其中抽空裝載該等纖維層之該工具裝置(50)，且其中將該工具裝置(50)插入一壓力裝置(95)且進行加熱。
- 如請求項1至8中任一項之方法，其中預浸材(30)係供纖維層(21至25)使用，且其中插入樹脂材料。
- 如請求項1至9中任一項之方法，其中在連接該等模製裝置(51、61)及該圓形裝置(80)前，插入一可充氣管(32)，且其中，在將該等模製裝置(51、61)固結在該圓形裝置(80)上後，使該管(32)充氣。
- 一種用於至少部份地人力驅動之車輛且特別是自行車(100)的輪緣(1)，其具有相對輪緣側腹(2、3)、一輪緣槽(5)及一輪緣基底(4)且具有用於附接輪輻之多數輪輻孔(16)，其中該等輪緣側腹(2、3)在該輪緣基底(4)之徑向最內位置相接，該輪緣係藉由如請求項1至10中任一項之方法由至少一纖維複合材(20)製成， 其中在預期操作中可見之該外表面(8、9)係至少主要地由該至少一纖維複合材(20)形成， 且其中在預期操作中可見之該外表面(8、9)未至少主要地包含一清漆塗層。
- 一種用於製造用於至少部份地人力驅動之車輛且特別是自行車(100)之一輪緣(1)的工具裝置(50)，該輪緣具有相對輪緣側腹(2、3)、一輪緣槽(5)及一輪緣基底(4)，且具有用於附接輪輻之輪輻孔(16)，其中該等輪緣側腹(2、3)在該輪緣基底(4)之徑向最內位置相接，該工具裝置包含二模製裝置(51、61)及一圓形裝置(80)，其中該等模製裝置(51、61)各包含用於形成一輪緣側腹(2、3)之接觸表面(52、62)，且其中該圓形裝置(80)包含複數圓周組成環形段(81至83)，且其中該圓形裝置(80)在該徑向向內區域包含用於形成該輪緣槽(5)之一接觸表面(84)， 且包含至少一輔助模製部件(70)，其與該等模製裝置(51、61)中之一模製裝置一起形成用於形成用於該輪緣基底(4)之一模表面(14)。
- 如請求項12之工具裝置(50)，其中該等模製裝置(51、61)及/或該圓形裝置(80)係藉由排屑來製成及/或精加工， 且其中該等模製裝置(51、61)及該圓形裝置(80)中之至少一者在與製成的該輪緣(1)之該等接觸表面(52、62、84)上被拋光。
- 如請求項10至13中任一項之工具裝置(50)，其中該等模製裝置(51、61)及/或該圓形裝置(80)及/或該輔助模製部件(70)具有互相對應之對準單元(57、67、77、87)，且其中固結件(56)可安裝在該等對準單元(57、67、77、87)上。
- 如請求項8至14中任一項之工具裝置(50)，其中至少一模製裝置(51、61)具有小於15 kg之總重量，且其中在組合狀態中，該等二模製裝置(51、61)及該圓形裝置(80)具有小於35 kg之總重量。
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