TWI327533B - - Google Patents

Description

1327533 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種以碳纖維編織材製作之自行車輪圈 結構及其方法，尤指一種以碳纖維絲束編織材，可確實防 止輪圈於製程中產生皺褶及達到免預先成形之繁複步驟。 【先前技術】 自行車輪圈在輕量化之訴求趨勢下，利用碳纖維複合 材料製作輪圈已為主流，然目前均以碳纖維預浸布 (prepreg)於預形模具内疊層先行製作輪圈預形結構，再 入成形模内進行加熱、加壓、硬化成形之做法，操作繁複 造成產率及產能無法提高，並難以掌握產品良率，以致於 製作成本居高不下；究其製品不良之主因之一在於以碳纖 維布依模具内之輪圈成形穴疊層時，碳纖維布在沿輪圈成 形穴成環狀曲折時易產生皺褶。 為克服上述問題，於中華民國新型專利第5 5 6 6 8 1號揭示，如第7圖、第8圖是一種自行車輪圈之成品圖 及構成示意圖，該輪圈8之製造方法為以預浸於樹脂纖維 布疊層置於一具有所需形狀之模具中，據此再以熱壓預 形，以利用模具生產出輪圈弧段8 1，再將數個輪圈弧段 接合成型模中並熱壓接合，以製成整體之輪圈8。 上述之輪圈製造方法，藉輪圈弧段之較短之弧線來降 低產生皺褶之問題，但確也增加了繁雜之製作流程。此外， 其輪圈弧段之交接縫結構，易因接合不良而影響輪圈強度 與性能。 5 1327533 【發明内容】 本發明之首要目的，在於解決上述的問題而提供一種 以碳纖維編織材製作之自行車輪圈結構及其方法，其僅需 利用具多向性變形能力之碳纖維編織材，含浸樹脂後，依 序設置於所需形狀之成型模具，即能輕易藉由成型模具熱 壓成型，以減少製作方法之流程，而達到可一體成型且快 速製作出品質較佳之輪圈。 本發明之次一目的，在於利用可撓曲之碳纖維編織材 一體成型無交接縫結構，而生產較美觀之輪圈，以解決輪 圈易產生皺褶之問題。 本發明之又一目的，在於碳纖維編織材中之各碳纖維 絲束内，可分別設置用以增加強度、磨擦力及高熱傳導性 之絲線，以增進輪圈之強度以及散熱性。 為達前述之目的，本發明之製作步驟係包括： (a) 由數個碳纖維絲束經編織製成呈管狀或帶狀之碳 纖維編織材，而具備該等碳纖維絲束相互成編織角度且可 互為移動之交織結構，且各該碳纖維絲束之二端形成該管 狀或帶狀碳纖維編織材之長軸端部； (b) 將碳纖維編織材含浸於樹脂中，使其浸附有樹脂； (c) 於一預設成所需輪圈形狀之成型模具中，置入至 少一層浸附有樹脂之碳纖維編織材； (d) 藉由熱壓成型將該成型模具内之碳纖維編織材固 化形成自行車輪圈結構。 6 1327533 本創作之上述及其他目的與優點，不難從下述所選用 貫施例之詳細說明與附圖中，獲得深入了解；當然，本創 作在某些另件上，或另件之安排上容許有所不同 ，但所選 用之實施例，則於本說明書中，予以詳細闡述，且於附圖 中展示其構造。 【實施方式】

本案較佳之實施例，請參閱第1圖至第6圖，圖中揭 示者均為本創作所選用之較佳實施例，在此僅供說明之用 ’於專利申請上並不拘限於此。 本實施例提供一種以碳纖維編織材製作自行車輪圈之 方法，其製作步驟係包括： 一 （a)由數個碳纖維絲束1 1經編織製成呈如第丄圖所 示之管狀或如第2圖所示之帶狀之碳纖維編織，而呈 備該等碳纖維絲束相互成編織角度且可互為移動之交織姓 m 且各該碳纖維絲束之二端形成該管狀或帶狀破纖維編 織材之長軸端部。 (b)將碳纖維編織材含浸於樹脂 卜 伲兵浸附有樹脂u (c) >第3圖，於-預設成所需輪圈形狀之成型模具 ，置入至少一層浸附有樹脂之碳纖維編織材工。 ⑷藉由熱壓成型將該成型模具2内之碳纖維編織材 自行車輪圈結構，如第4圖之内胎式輪圈外框 d 1、弟5圖之内胎式輪圈結構之内外框3丄、 6圖之無内胎式輪圈33。 3 由於本發明所運狀碳纖維編織材1係㈣個碳纖 7 1327533 專利法之規定，爰提出專利申請。 【圖式簡單說明】 第1圖係本發明碳纖維編織材呈現為管狀之示意圖。 第2圖係本發明碳纖維編織材呈現為片狀之示意圖。 f 3圖係本發明碳纖維編織材之人模製程示意圖。 第4圖係本發明之方法製成之内胎式輪圈外框截斷面

第5圖係本發明之方法製成之内 成之截斷面結構圖。 胎式輪圈由内外框組 構圖 第6圖係本發明之方法穿j 成之無内胎式輪圈截斷面結

第7圖係習用以數個輪 第8圖係習用輪圈其中 【主要元件符號說明】 (習用部分） 圈弧段組成之輪圈示意圖 —弧段接合示意圖。 輪圈8 (本發明部分） 碳纖維編織材1 模具2 内胎式輪圈内框3 2 輪圈弧段81 碳纖維絲束11 内胎式輪圈外框3 1 無内胎式輪圈3 3 9

Claims (1)

1327533 十、申請專利範圍： 1·一種以碳纖維編織材製作自行車輪圈之方法，1 以下步驟： / 一匕含 (a)由數個碳纖維絲束經編織（Brai㈧掣一 狀或帶狀之碳纖維編織材，而具備該等唯:官 互成編織角度且可互為移動之交雜社 ，、准，、糸束相 =束之二端形成該管狀或帶狀;;維編 …⑹將碳齡編㈣含浸於樹脂巾，使其浸附有 脂； ，J (c)於-預設成所需輪圈形狀之成型模具中 入至少一層浸附有樹脂之碳纖維編織材； 材固化形成自行車輪圈結構。 2 ·依=請專職㈣丨韻述之以碳纖維編織材製作自 二車輪圈之方法，其中，定義以該碳纖維編織材 軸向為〇度，其碳纖維絲束之交織方向係包括有〇度、 至8 5度之組合。 又 3 ㈣1項所述之以碳纖維編織材製作自 It 方法’於步驟U)中，該碳纖料束參雜有 金屬絲。 4 ·依ί請專利範㈣1項所述之以碳纖維編織材製作自 丁輪圈之方法’其中，該碳纖維編織材之厚度係決 10 1327533 定於碳纖維絲束之數量。 5 ·依申請專利範圍第1項所述之以碳纖維編織材製作自 行車輪圈之方法，其中，該碳纖維編織材之厚度係決 定於碳纖維絲束之碳纖維絲數量。 6 . —種以碳纖維編織材製作之自行車輪圈結構，係由至 少一層碳纖維編織材構成，該碳纖維編織材係由數個 碳纖維絲束經編織製成呈管狀或帶狀，而具備該 纖維絲^相互成編織角度且可互為移動之交織結構’ 束之二端形成該管狀或帶狀破纖維編 7:=:圍::項=以破纖維_製作之自 ^ * π ^ 疋義以3亥碳纖維編織材之長軸 “度:組:碳纖維絲束之交織方向係包括有〇度至 馨 8 ·=:圍二 =述以，編織材製作之. 屬絲。 … a中°亥奴纖維絲束參雜有金 9·依申請專利範 行車輪圈結構，爱 所述以妷纖維編織材製作之自 於碳纖維絲束之^旦’該叙纖維編織材之厚度係決定 *· 〇 ·依申請專利範圍笛R 5 之自行車輪圈結構，苴項所述以碳纖維編織材製作 決定於碳纖維絲 八中該碳纖维編織材之厚度係 ”束之碳纖維絲數量。 11