TWI623447B - Wheel rim for bicycle and method for processing nozzle hole of the rim - Google Patents

Abstract

一種用於自行車之輪圈，包含有一內環壁及一外環壁，外環壁環繞於內環壁之外周圍且與內環壁之間相隔有一預定距離，其中，外環壁以熱旋壓方式加工出一氣嘴孔，在加工過程中會同時在氣嘴孔之周緣擠壓出一承靠部。藉此，本發明之輪圈藉由承靠部來增加與氣嘴之間的接觸面積，如此可以對安裝於氣嘴孔之氣嘴提供良好的支撐效果，進而提升結構穩定性及降低漏氣的可能性，另外利用熱旋壓方式的氣嘴孔加工方法可以達到簡化工序、不破壞結構及減少材料浪費的效果。

Description

用於自行車之輪圈及該輪圈之氣嘴孔加工方法

本發明與自行車有關，特別是指一種用於自行車之輪圈及該輪圈之氣嘴孔加工方法。

輪圈主要是用來支撐輪胎，至於氣嘴是安裝在輪圈上用來跟打氣裝置進行連接，使打氣裝置能透過氣嘴對輪胎進行充氣。對於輪圈所設置用來安裝氣嘴的氣嘴孔來說，一般都是利用鑽頭對輪圈進行氣嘴孔的加工，但是前述習知技術當中，氣嘴孔與氣嘴之間往往受限於彼此之間的鋁擠型厚度而造成接觸面積不足，如此在小接觸面積且高壓力的雙重影響之下，再加上可能有補胎液的關係，一方面讓氣嘴的橡膠部分容易損壞，另一方面讓氣嘴孔逐漸被腐蝕而出現擴孔的情況，因此無法讓氣嘴孔保持良好的氣密效果。

此外，由於利用鑽頭對輪圈進行氣嘴孔的加工是直接破壞輪圈的結構，所以勢必會影響輪圈的結構強度，甚至可能讓輪圈沿著本身的擠型方向產生斷裂，而且為了去除孔緣的毛邊，在鑽孔步驟以後也許會再多一道銑削加工的步驟，因此會衍生出工序複雜、製造成本昂貴及材料浪費的問題。

本發明之主要目的在於提供一種用於自行車之輪圈，其能擴大與氣嘴之間的接觸面積，進而加強氣嘴在安裝之後的結構穩定性及提升與氣嘴之間的氣密效果。

為了達成上述目的，本發明之輪圈包含有一內環壁、一外環壁、兩側壁及兩胎唇卡接壁，該外環壁環繞於該內環壁之外周圍且與該內環壁之間相隔有一預定距離，該兩側壁之頂、底兩端分別連接該內、外環壁之左、右兩側面，該兩胎唇卡接壁分別自一該側壁之頂端沿著該輪圈之徑向朝遠離該外環壁的方向延伸而出，其中，該外環壁具有一氣嘴孔與一承靠部，該氣嘴孔貫穿該外環壁之頂、底兩面，該承靠部設於該氣嘴孔之底端的周緣且自該外環壁之底面沿著該氣嘴孔之軸向朝該內環壁的方向延伸而出，該內環壁具有一穿孔，該穿孔貫穿該內環壁之頂、底兩面且對應於該外環壁之氣嘴孔。

由上述可知，本發明之輪圈藉由該承靠部來增加與氣嘴之間的接觸面積，如此即可加強該氣嘴在安裝之後的結構穩定性，並且提升彼此之間的密合性，進而有效防止漏氣的情形發生。

在本發明之實施例中，該承靠部之斷面形狀為錐狀，且該承靠部之外徑朝遠離外環壁的方向逐漸減少。藉此，當該氣嘴藉由一螺帽進行鎖固時，該氣嘴會被該螺帽所驅動而沿著該氣嘴孔的軸向往下移動，使該氣嘴更加緊密地抵靠於該承靠部，進而提升結構穩定性及氣密效果。

在本發明之實施例中，該輪圈的結構可以相對於該氣嘴孔之中心採用對稱或非對稱設置，以便配合不同的實際需求。舉例來說，假如應用在前輪時，該輪圈可以選擇對稱式結構，若是應用在後輪時，該輪圈可能會配合其他元件的配置(如花鼓或輻條)而選擇使用非對稱式結構。

本發明之次一目的在於提供一種前述輪圈之氣嘴孔加工方法，其具有簡化工序、不破壞結構及減少材料浪費的特色。

為了達成上述目的，本發明之氣嘴孔加工方法包含有下列兩個步驟。首先使用一鑽頭在該輪圈之內環壁加工出該穿孔，接著使用一熱熔鑽在該輪圈之外環壁以熱旋壓方式加工出該氣嘴孔，此時藉由該熱熔鑽的擠壓，使得該輪圈之外環壁會從該氣嘴孔之周緣朝該輪圈之內環壁的方向延伸出該承靠部。

有關本發明所提供之輪圈及其氣嘴孔加工方法的詳細構造、特點、組裝或使用方式，將於後續的實施方式詳細說明中予以描述。然而，在本發明領域中具有通常知識者應能瞭解，該等詳細說明以及實施本發明所列舉的特定實施例，僅係用於說明本發明，並非用以限制本發明之專利申請範圍。

請先參閱第1及2圖，本發明第1實施例之輪圈10包含有一內環壁12、一外環壁14、兩側壁16及兩胎唇卡接壁18。外環壁14環繞於內環壁12之外周圍且與內環壁12之間相隔有一預定距離，兩側壁16之頂、底兩端分別連接內、外環壁12、14之左、右兩側面，兩胎唇卡接壁18分別自一個側壁16之頂端沿著輪圈10之徑向朝遠離外環壁14的方向延伸而出，用以供輪胎(圖中未示)之胎唇(圖中未示)形成卡接。其中：內環壁12具有多個呈等間隔排列之輻條孔20，每一個輻條孔20貫穿內環壁12之頂、底兩面，而且，內環壁12在其中兩個輻條孔20之間具有一個第一穿孔22，第一穿孔22貫穿內環壁12之頂、底兩面；外環壁14具有多個呈等間隔排列之第二穿孔24與一個氣嘴孔26，每一個第二穿孔24貫穿外環壁14之頂、底兩面且對應內環壁12之一個輻條孔20，外環壁14更具有一氣嘴孔26，氣嘴孔26位於其中兩個第二穿孔24之間且對應於內環壁12之第一穿孔22，此外，外環壁14更具有一承靠部28，承靠部28設於氣嘴孔26之底端的周緣且自外環壁14之底面沿著氣嘴孔26之軸向朝內環壁12的方向延伸而出，而且，承靠部28之斷面形狀為錐狀，且承靠部28之外徑朝遠離外環壁14的方向逐漸減少。

請再參閱第3圖，圖中所示之氣嘴30包含有一抵止塊32與一連接抵止塊32之管體34。當氣嘴30安裝於本發明之輪圈10時，氣嘴30之抵止塊32穿置於外環壁14之氣嘴孔26內且抵接於外環壁14之承靠部28，氣嘴30之管體34穿置於內環壁12之第一穿孔22內，接著利用一螺設於氣嘴30之管體34的螺帽36對氣嘴30進行鎖固時，氣嘴30會被螺帽36所驅動而沿著氣嘴孔26之軸向往內環壁12的方向移動，使氣嘴30之抵止塊32更加緊密地抵靠於外環壁14之承靠部28，此時藉由承靠部28的錐狀設計來增加與氣嘴30之抵止塊32之間的接觸面積，一方面對氣嘴30之抵止塊32提供良好的支撐效果，使氣嘴30在受到外力作用時不易產生歪斜，進而達到提升結構穩定性的效果，另一方面可以讓氣嘴30增加與輪圈10之間的密合度，進而防止漏氣的情況發生。

然而在此需要補充說明的是，本發明之輪圈10可以相對於氣嘴孔26之中心採用如第3及5圖所示之對稱式結構(亦即外環壁14、內環壁12及兩側壁16相對於氣嘴孔26之中心呈對稱設置)或者如第6及7圖所示之非對稱式結構(亦即內環壁12相對於氣嘴孔26之中心呈對稱設置，而外環壁14及兩側壁16相對於氣嘴孔26之中心呈非對稱設置，或者是外環壁14相對於氣嘴孔26之中心呈對稱設置，而內環壁12及兩側壁16相對於氣嘴孔26之中心呈非對稱設置)，以便配合不同的使用需求，例如應用在後輪時，輪圈10可能需要配合其他元件的配置(如花鼓或輻條)而比較適合使用非對稱式結構。

以上為本發明之輪圈10的詳細結構，以下再就本發明之輪圈10的氣嘴孔加工方法進行說明。

a)：如第4圖所示之步驟S1，使用一般鑽頭40由下而上在輪圈10之內環壁12加工出第一穿孔22。

b)：如第4圖所示之步驟S3，使用一熱熔鑽42在輪圈10之外環壁14進行熱旋壓加工，此時輪圈10之外環壁14會受到熱熔鑽42的高溫摩擦作用而在加工點的位置形成熔融狀態，當熱熔鑽42貫穿輪圈10之外環壁14之後即加工出氣嘴孔26。此外，在使用熱熔鑽42加工出氣嘴孔26的過程中，由於輪圈10之外環壁14處於熔融狀態，所以在氣嘴孔26之周緣會被熱熔鑽42擠壓出承靠部28，接著藉由熱熔鑽42的向下位移，使承靠部28從外環壁14之底面朝內環壁12的方向延伸而出。

另一方面，如第4圖所示之步驟S2，為了提升氣嘴孔26的加工精度，在加工出氣嘴孔26之前，先在輪圈10之外環壁14定位出氣嘴孔26的位置，然而定位的方式有很多種，在本實施例中並不特別加以限制，舉例來說，可以使用一般鑽頭或其他適當工具在輪圈10之外環壁14形成一定位槽27，此一定位槽27剛好位於氣嘴孔26的中心位置，接下來在步驟S3中即可根據定位槽27的位置來進行氣嘴孔26的熱旋壓加工。

由上述可知，本發明之加工方法主要是利用熱熔鑽42在高速旋轉時所產生的高溫讓輪圈10形成熔融狀態之後往周邊擠壓出氣嘴孔26，整個過程除了有效簡化工序之外，並沒有中斷輪圈10的擠型流向，也就是沒有對分布在氣嘴孔26周圍的晶粒造成破壞，反而讓氣嘴孔26周圍的晶粒排列更加地緊實，因此可以讓輪圈10保持良好的結構強度、延長輪圈10的疲勞壽命及增加氣嘴孔26周圍的強度，同時也可以減少傳統鑽孔方式所產生的排屑、去除毛邊及材料浪費的問題。

10‧‧‧輪圈

12‧‧‧內環壁

14‧‧‧外環壁

16‧‧‧側壁

18‧‧‧胎唇卡接壁

20‧‧‧輻條孔

22‧‧‧第一穿孔

24‧‧‧第二穿孔

26‧‧‧氣嘴孔

27‧‧‧定位槽

28‧‧‧承靠部

30‧‧‧氣嘴

32‧‧‧抵止塊

34‧‧‧管體

36‧‧‧螺帽

40‧‧‧鑽頭

50‧‧‧熱熔鑽

第1圖為本發明第1實施例之輪圈的外觀立體圖。 第2圖為本發明第1實施例之輪圈的局部立體剖視圖。 第3圖為本發明第1實施例之輪圈配合氣嘴使用的剖視圖。 第4圖為本發明第1實施例之輪圈的製造流程示意圖。 第5圖為本發明第2實施例之輪圈配合氣嘴使用的剖視圖。 第6圖為本發明第3實施例之輪圈配合氣嘴使用的剖視圖。 第7圖為本發明第4實施例之輪圈配合氣嘴使用的剖視圖。

Claims (6)

1. 一種用於自行車之輪圈，包含有一內環壁、一外環壁、兩側壁及兩相對之胎唇卡接壁，該外環壁環繞於該內環壁之外周圍且與該內環壁之間相隔有一預定距離，該兩側壁之頂、底兩端分別連接該內、外環壁之左、右兩側面，該兩胎唇卡接壁分別自一該側壁之頂端沿著該輪圈之徑向朝遠離該外環壁的方向延伸而出，其中，該外環壁具有一氣嘴孔與一承靠部，該氣嘴孔貫穿該外環壁之頂、底兩面，該承靠部設於該氣嘴孔之周緣且自該外環壁之底面沿著該氣嘴孔之軸向朝該內環壁的方向延伸而出，且該承靠部之斷面形狀為錐狀，並該承靠部之外徑朝遠離外環壁的方向逐漸減少，該內環壁具有一穿孔，該穿孔貫穿該內環壁之頂、底兩面且對應於該外環壁之氣嘴孔。
2. 如請求項1所述之用於自行車之輪圈，其中該外環壁、該內環壁及該兩側壁相對於該氣嘴孔之中心呈對稱設置。
3. 如請求項1所述之用於自行車之輪圈，其中該內環壁相對於該氣嘴孔之中心呈對稱設置，該外環壁及該兩側壁相對於該氣嘴孔之中心呈非對稱設置。
4. 如請求項1所述之用於自行車之輪圈，其中該外環壁相對於該氣嘴孔之中心呈對稱設置，該內環壁及該兩側壁相對於該氣嘴孔之中心呈非對稱設置。
5. 一種如請求項1至4中任一項所述之輪圈的氣嘴孔加工方法，包含有下列步驟：a)使用一鑽頭在該輪圈之內環壁加工出該穿孔；以及b)使用一熱熔鑽在該輪圈之外環壁以熱旋壓方式加工出該氣嘴孔，並藉由該熱熔鑽的擠壓，使得該輪圈之外環壁在該氣嘴孔之周緣形成該承靠部。
6. 如請求項5所述之氣嘴孔加工方法，其中在步驟a)與步驟b)之間更包含有一在該輪圈之外環壁進行該氣嘴孔的定位步驟；在步驟b)中，根據定位結果來使用該熱熔鑽在該輪圈之外環壁以熱旋壓方式加工出該氣嘴孔。