TWI579157B - Bicycle Composites Spokes - Google Patents

Description

自行車複合材料輻條

本發明是有關於一種自行車輻條，特別是指一種輕量化自行車複合材料輻條。

參閱圖1，習知一種自行車複合材料輻條1(台灣新型專利公告第M358066號)，包含一碳纖維本體11及二呈實心狀的金屬扣件12，該等金屬扣件12分別塞設且以膠合方式定位於該碳纖維本體11的兩端111，每一金屬扣件12包括相反設置的一連接端部121及一外螺紋部122，由於該等金屬扣件12均是實心結構，不僅重量笨重且成本較高之外，每一金屬扣件12的連接端部121因為是以膠合方式結合於該碳纖維本體11，因此在使用上隨著應力累積久而久之不免也會有脫落的疑慮。

參閱圖2，習知另一種自行車複合材料輻條2(美國專利公告US4729605號)，包含一碳纖維本體21及一呈中空狀的金屬扣件22，該金屬扣件22套設於該碳纖維本體21的一端211，該金屬扣件22包括相反設置的一連接端部221及一外螺紋部222，雖然該金屬扣件22是利用中空 結構的方式以求輕量化，但該金屬扣件22的連接端部221仍是以膠合方式結合於該碳纖維本體21，為求確保無脫落分離的可能性，該金屬扣件22的該連接端部221仍需維持一定長度與該碳纖維本體21結合，因此，此種自行車複合材料輻條2的輕量化效果仍然有限。

因此，本發明之目的，即在提供一種更輕量化的自行車複合材料輻條。

本發明之另一目的，即在提供一種輕量化自行車複合材料輻網。

於是本發明自行車複合材料輻條，包含一桿主體及一第一結合單元。

該桿主體包括一第一端與一第二端，該第一端在遠離該第二端的方向上依序設有一第一肩段、一第一頸段，與一第一頭段，該第一肩段的外徑與該第一頭段的外徑均大於該第一頸段的外徑，該桿主體的材質具有複合材料。

該第一結合單元，環繞固設於該第一頸段且限位於該第一肩段與該第一頭段之間，該第一結合單元的材質具有金屬材料。

本發明自行車複合材料輻條之功效，藉由該第一結合單元環繞固設於該第一頸段且限位於該第一肩段與該第一頭段之間，藉此減少金屬材料的用量，故能有效減輕輻條整體重量而有助於輕量化。

本發明自行車複合材料輻網，包含一中心環及複數根如前述的自行車複合材料輻條。

該中心環的材質具有複合材料，該等自行車複合材料輻條之桿主體的該第二端分別與該中心環一體相連。

本發明自行車複合材料輻網之功效，藉由使用複數根前述的自行車複合材料輻條，便能有效減輕輻網整體重量而達成更輕量化的效果。

3I‧‧‧自行車複合材料輻條

3II‧‧‧自行車複合材料輻條

31‧‧‧桿主體

311‧‧‧第一端

312‧‧‧第二端

313‧‧‧第一肩段

314‧‧‧第一頸段

315‧‧‧第一頭段

316‧‧‧彎折段

317‧‧‧第二肩段

318‧‧‧第二頸段

319‧‧‧第二頭段

32‧‧‧第一結合單元

321‧‧‧金屬扣件

322‧‧‧外螺紋

323‧‧‧內結合面

33‧‧‧第二結合單元

331‧‧‧金屬扣件

332‧‧‧外螺紋

333‧‧‧內結合面

4‧‧‧自行車複合材料輻網

41‧‧‧中心環

L1‧‧‧自身軸線

L2‧‧‧軸線

本發明之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一立體分解圖，說明習知一種自行車複合材料輻條；圖2是一局部剖面圖，說明習知另一種自行車複合材料輻條；圖3是一立體分解圖，說明本發明自行車複合材料輻條的一第一實施例；圖4是一立體組合圖，說明本發明該第一實施例的一第一結合單元由二金屬扣件圍繞一第一頸段銜接而成；圖5是一不完整剖面圖，說明一第一肩段通過一軸線，一彎折段具有一自身軸線，該軸線與該自身軸線呈3到7度夾角；圖6是一類似於圖5的視圖，說明本發明自行車複合材料輻條的一第二實施例；及 圖7是一立體圖，說明本發明自行車複合材料輻網的一第一實施例。

在本發明被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3、4、5，本發明的一第一實施例，一種自行車複合材料輻條3I，包含一桿主體31及一第一結合單元32。

該桿主體31的材質具有複合材料，包括一第一端311與一第二端312，該第一端311在遠離該第二端312的方向上依序設有一第一肩段313、一第一頸段314，與一第一頭段315，該第一肩段313的外徑與該第一頭段315的外徑均大於該第一頸段314的外徑。

該桿主體31還設有一自該第一肩段313朝該第二端312延伸且具有一自身軸線L1的彎折段316，該第一肩段313中心通過一軸線L2，該自身軸線L1與該軸線L2呈3到7度夾角。

在本實施例中，該桿主體31的該第二端312是以膠合方式固設於一輪轂。

在本實施例中，該桿主體31的複合材料含有碳纖維複合材料(Carbon fiber composite)，主要為強化碳纖維與塑膠(或樹脂)基材的組合物。

該第一結合單元32的材質具有金屬材料，該第一結合單元32環繞固設於該第一頸段314且限位於該第一 肩段313與該第一頭段315之間。

在本實施例中，該第一結合單元32由二金屬扣件321圍繞該第一頸段314銜接而成，該第一結合單元32包括一外螺紋322，該等金屬扣件321共同形成該外螺紋322，及一相反於該外螺紋322的內結合面323，較佳地，該內結合面323呈粗糙狀。

值得一提的是，該第一結合單元32與一輪圈的外接方式不限以螺接的方式結合，也能以形狀構造相配合的卡合方式來結合。而且，該第一結合單元32不限以二個金屬扣件321來等分一完整圓的弧度，只要該等金屬扣件321能圍繞該第一頸段314且彼此銜接即可形成該第一結合單元32。

另外，該等金屬扣件321的外周面均能預先成型具有相同牙距的螺牙，接著分別定位於該第一頸段314，亦或是，該等金屬扣件321分別先是一外表面呈光滑狀的胚材且彼此銜接圍繞該第一頸段314後，再經由車床作業車出固定牙距的螺牙。

經由以上的說明，可再將本發明的優點歸納如下：

一、本發明藉由該第一結合單元32環繞固設於該第一頸段314且限位於該第一肩段313與該第一頭段315之間，及該第一頭段315的外徑大於該第一頸段314的外徑之結構設計，不僅能防止該等金屬扣件321沿該軸線L2方向脫落，相較於習知自行車複合材料輻條1、2而言，本 發明該第一結合單元32既非塞設也非套設於該桿主體31，而是以環繞固設的方式結合於該桿主體31，因此，不需另外設有該連接端部221，所以能減少金屬材料的用量，故能有利於輕量化。

二、該內結合面323可經由噴砂粗化作業，讓該內結合面323呈粗糙狀，藉此，提升結合表面的咬合力，使該等金屬扣件321在減少金屬材料的用量後，還是能穩固地與該第一頸段314結合。

三、本發明該桿主體31設有自該第一肩段313朝該第二端312延伸的該彎折段316，此設計可讓相反於該彎折段316的該第一肩段313、該第一頸段314，及該第一頭段315在結合於該輪圈內後均是呈垂直狀，由於結構對稱能有助於抵消部分應力，故能避免非呈垂直狀設置時，一斜拉應力對輻條本身及該輪圈所造成的衝擊。

參閱圖6，為本發明的一第二實施例，一種自行車複合材料輻條3II，該第二實施例是類似於該第一實施例，該第二實施例與該第一實施例的主要差異在於：該第二端312在遠離該第一端311的方向上依序設有一第二肩段317、一第二頸段318，與一第二頭段319，該自行車複合材料輻條3II還包括一環繞固設於該第二頸段318且限位於該第二肩段317與該第二頭段319之間的第二結合單元33，該第二結合單元33的材質具有金屬材料。該第二結合單元33由二金屬扣件331圍繞該第二頸段318銜接而成，該第二結合單元33包括一外螺紋332，該等金 屬扣件331共同形成該外螺紋332，及一相反於該外螺紋332的內結合面333。該第二結合單元33的該內結合面333呈粗糙狀。

如此，該第二實施例也可達到與上述該第一實施例相同的目的與功效。

參閱圖7，為本發明自行車複合材料輻網4的一第一實施例，包含一中心環41，及前述的複數根自行車複合材料輻條3I，該等自行車複合材料輻條3I之桿主體31的該第二端312分別與該中心環41一體相連，該中心環41的材質具有複合材料。

經由以上的說明，本發明自行車複合材料輻網4，藉由使用複數根本發明自行車複合材料輻條3I，便能有效減輕重量達成輻網輕量化的目的。

綜上所述，本發明藉由該第一結合單元32環繞固設於該第一頸段314且限位於該第一肩段313與該第一頭段315之間，此種該第一結合單元32既非塞設也非套設於該桿主體31的設計，不僅能減少金屬材料的用量而有利於輕量化之外，也能避免該第一結合單元32沿該軸線L2脫落的疑慮，故確實能達成本發明之目的。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

3I‧‧‧自行車複合材料輻條

311‧‧‧第一端

312‧‧‧第二端

313‧‧‧第一肩段

314‧‧‧第一頸段

315‧‧‧第一頭段

316‧‧‧彎折段

321‧‧‧金屬扣件

322‧‧‧外螺紋

323‧‧‧內結合面

L1‧‧‧自身軸線

L2‧‧‧軸線

Claims (9)

1. 一種自行車複合材料輻條，包含：一桿主體，包括一第一端與一第二端，該第一端在遠離該第二端的方向上依序設有一第一肩段、一第一頸段，與一第一頭段，該第一肩段的外徑與該第一頭段的外徑均大於該第一頸段的外徑，該桿主體的材質具有複合材料；及一第一結合單元，環繞固設於該第一頸段且限位於該第一肩段與該第一頭段之間，該第一結合單元的材質具有金屬材料，並包括一外螺紋。
2. 如請求項1所述的自行車複合材料輻條，其中，該第一結合單元由至少二金屬扣件圍繞該第一頸段銜接而成，該等金屬扣件共同形成該外螺紋，及一相反於該外螺紋的內結合面。
3. 如請求項2所述的自行車複合材料輻條，其中，該第一結合單元的該內結合面呈粗糙狀。
4. 如請求項3所述的自行車複合材料輻條，其中，該桿主體還設有一自該第一肩段朝該第二端延伸且具有一自身軸線的彎折段，該第一肩段中心通過一軸線，該自身軸線與該軸線呈3到7度夾角。
5. 如請求項1至4中任一項所述的自行車複合材料輻條，其中，該第二端在遠離該第一端的方向上依序設有一第二肩段、一第二頸段，與一第二頭段，該自行車複合材料輻條還包括一環繞固設於該第二頸段且限位於該第 二肩段與該第二頭段之間的第二結合單元，該第二結合單元的材質具有金屬材料。
6. 如請求項5所述的自行車複合材料輻條，其中，該第二結合單元包括一外螺紋。
7. 如請求項6所述的自行車複合材料輻條，其中，該第二結合單元由至少二金屬扣件圍繞該第二頸段銜接而成，該等金屬扣件共同形成該外螺紋，及一相反於該外螺紋的內結合面。
8. 如請求項7所述的自行車複合材料輻條，其中，該第二結合單元的該內結合面呈粗糙狀。
9. 一種自行車複合材料輻網，包含：一中心環，該中心環的材質具有複合材料；及複數根如請求項1至4中任一項所述的自行車複合材料輻條，該等自行車複合材料輻條之桿主體的該第二端分別與該中心環一體相連。