TWI626175B - 碳纖維輪圈輻條 - Google Patents

Abstract

本發明係提供一種碳纖維輪圈輻條，其特點主要包括：一碳纖條，為若干碳纖維絲結合構成的直條狀體型態，碳纖條具二端部；二接頭分別組合定位於碳纖條二端部，各接頭均設有一穿套孔供套組於碳纖條與之相對應之端部，且穿套孔內壁一處具限位肩部；徑向凹緣，設於碳纖條之臨近各端部一處；凸擋件，裝設定位於各徑向凹緣，該凸擋件包括嵌組側及擋緣部，其中嵌組側嵌合定位於徑向凹緣內，擋緣部凸出於碳纖條之徑向表面，以抵靠於與其相對應的接頭所設穿套孔內壁之限位肩部，俾可令接頭與碳纖條之間達到更加堅固耐用的限位固定防鬆脫效果。

Description

碳纖維輪圈輻條

本發明係涉及一種輪圈輻條；特別是指一種碳纖維輪圈輻條之創新組合定位結構型態揭示者。

有鑑於傳統輪圈輻條係採用金屬條製成而重量較重的問題點，為因應目前自行車產品輕量化發展趨勢，近來遂有相關業界嘗試研發出一種碳纖維輪圈輻條，以期藉由碳纖維所具備的高硬度、高強度、重量輕、高耐化學性、耐高溫及低熱膨脹等諸多優異特性，創造出更加理想實用的新式輪圈輻條。

所謂碳纖維輪圈輻條，顧名思義就是採用碳纖維製成的輪圈輻條結構，但就碳纖維的特性而言，目前的科技要製成輪圈輻條整體結構尚無法達成，因為輪圈輻條的兩端通常具有螺紋結構以及擴徑端頭等細微型態，此型態為碳纖維所無法成型者，所以碳纖維輪圈輻條結構設計上，必須利用碳纖維製成一條狀體(下稱碳纖條)，再於該碳纖條的兩端分別組接結合一接頭，據以構成一完整的碳纖維輪圈輻條。

然而，綜觀目前可見的習知碳纖維輪圈輻條，仍舊存在不容忽視的問題與缺弊，舉例而言，因為習知碳纖維輪圈輻條結構設計上，其接頭與碳纖條端部之間，通常是讓碳纖條的端部插入接頭所設插孔中，並配合塗佈膠劑的方式讓兩者達成結合固定狀態，然而，此種習知結構於實際應用經驗中發現，其接頭與碳纖條端部之間所塗佈的膠劑在日後容易因質變、脆化等因素而產生鬆脫現象，一旦此種現象發生後，接頭與碳纖條端部之間的結合牢固性即弱化甚至喪失，造成習知碳纖維輪圈輻條耐用性不佳、使用壽命短暫等嚴重問題，由於碳纖維製品價格較一般製品昂貴許多，因此若無法克服前述問題，消費者顯然很難接受這樣的產品。

是以，針對上述習知碳纖維輪圈輻條技術所存在之問題點，如何研發出一種能夠更具理想實用性之創新構造，實有待相關業界再加以思索突破之目標及方向者；有鑑於此，發明人本於多年從事相關產品之製造開發與設計經驗，針對上述之目標，詳加設計與審慎評估後，終得一確具實用性之本發明。

本發明之主要目的，係在提供一種碳纖維輻條組合定位結構，其所欲解決之技術問題，係針對如何研發出一種更具理想實用性之新式碳纖維輪圈輻條產品結構為目標加以思索創新突破。

本發明解決問題之技術特點，主要在於該碳纖維輪圈輻條係包括：一碳纖條，為若干碳纖維絲所結合構成之直條狀體型態，碳纖條具有二端部；二接頭，分別組合定位於該碳纖條之二端部，各接頭均設有一穿套孔以供套組於碳纖條與之相對應之端部，且穿套孔內壁一處具有孔徑差異而相對界定形成一限位肩部；徑向凹緣，設於碳纖條之臨近各端部之一處呈徑向內凹型態；凸擋件，裝設定位於各徑向凹緣，該凸擋件包括嵌組側及擋緣部，其中嵌組側嵌合定位於徑向凹緣內，擋緣部則凸出於碳纖條之徑向表面，且用以抵靠於與其相對應的接頭所設穿套孔內壁之限位肩部，以令接頭與碳纖條之間達到限位防脫效果。

本發明之主要效果與優點，係能夠令接頭與碳纖條之間達到更加堅固耐用的限位固定防鬆脫效果，且其結構簡易而兼具利於量產之優點。

本發明之另一主要目的，更藉由該徑向凹緣係藉熱塑成型，使對應徑向凹緣處的碳纖維絲密度相對大於碳纖條其他部位碳纖維絲密度，而於徑向凹緣的軸向側形成二斜錐狀銜接壁之另一技術特徵；因其形成徑向凹緣的方式係透過熱塑成型，所以碳纖條的整體碳纖維絲僅產生密度變化而並無被車製切斷而影響結構強度的問題存在，從而具有結構強度更佳之優點及實用進步性。

請參閱第1、2、3圖所示，係本發明碳纖維輪圈輻條之較佳實施例，惟此等實施例僅供說明之用，在專利申請上並不受此結構之限制。

所述碳纖維輪圈輻條A係包括下述構成：一碳纖條10，為若干碳纖維絲所結合構成之直條狀體型態，該碳纖條10具有二端部11A、11B；二接頭20A、20B，分別組合定位於該碳纖條10之二端部11A、11B，各該接頭20A、20B均設有一穿套孔21A、21B，以供套組於該碳纖條10與之相對應之端部11A (或11B )，且該穿套孔21A、21B內壁一處具有孔徑差異而相對界定形成一限位肩部22A、22B；徑向凹緣12，設於該碳纖條10之臨近各該端部11A、11B之一處呈徑向內凹型態；凸擋件30，裝設定位於各該徑向凹緣12，該凸擋件30包括一嵌組側31以及一擋緣部32，其中該嵌組側31係嵌合定位於該徑向凹緣12內，該擋緣部32則凸出於該碳纖條10之徑向表面，且用以抵靠於與其相對應的該接頭20A (或20B )所設穿套孔21A (或21B )內壁之限位肩部22A (或22B )，以令該接頭20A (或20B )與碳纖條10之間達到限位防脫效果。

其中，該接頭20A (或20B )外周可為設有擴徑擋緣或螺合段任一種組接定位型態者；此部份請參第1、2圖中上端所示之接頭20A，其外周係為設有擴徑擋緣23之型態；另如第1、2圖中下端所示之接頭20B，其外周則為設有螺合段24之型態者。

如第3圖所示，本例中，該凸擋件30係為一側具有一斷開口33之扣件型態者。

如第4、5圖所示，本例中，該凸擋件30B係為透過一長帶狀碳纖薄片34纏繞於該徑向凹緣12並藉由膠劑(圖未繪示)黏著定型之構成型態者。

其中，該徑向凹緣12係設成環狀內凹或僅局部側向內凹任一型態；此部份如第1至3圖所示之徑向凹緣12係藉由車製成型之環狀內凹型態，構成該徑向凹緣12的軸向二側形成有朝徑向曲折的軸向壁125(僅標註於第3圖)；另就所述局部側向內凹型態而言，如第6圖所示，本例中所揭徑向凹緣12C係為兩處間隔分設於碳纖條10相對二側壁且呈平切面之實施型態，本例之凸擋件30C係為一側具有一斷開口33之扣件型態；另如第7圖所示，本例中所揭徑向凹緣12D係為兩處間隔分設於碳纖條10相對二側壁且呈錐狀內凹面之實施型態，而本例之凸擋件30D則為一環圈件型態(如金屬環)，亦可為一纏繞件型態，當然必須申明的一點是，本例中所揭徑向凹緣12D及凸擋件30D，均是在該接頭套入碳纖條10端部11A、11B之後，再透過加熱加壓的二次加工手段成型者。

藉由上揭結構組成型態與技術特徵，本發明所揭碳纖維輪圈輻條A實際應用裝設在一輪轂40與一輪圈50之間的實施型態可參第8圖所示；本發明主要藉由該碳纖條10臨近各端部11A、11B之一處設有所述呈徑向內凹型態之徑向凹緣12，以供凸擋件30裝設定位之主要技術特徵，俾可利用該凸擋件30之擋緣部32凸出於碳纖條10徑向表面之型態，以抵靠於與其相對應的該接頭20A(或20B)所設穿套孔21A(或21B)內壁之限位肩部22A(或22B)，如第3圖所示，以令該接頭20A(或20B)與碳纖條10之間能夠達到限位防脫之效果；如此一來，係令碳纖條10與接頭20A、20B之間達到一種嵌卡固定式之防脫定位效果，相較於習知結構採膠劑黏合固定型態而言，本發明確實能夠讓碳纖條10與接頭20A (或20B )之間的組接防脫狀態達到更加堅固耐用，使用壽命大幅延長的優點。

再如第9圖所示，本例中，其徑向凹緣12E型態有別於前述實施例之處，在於更包括有二斜錐狀銜接壁127，係令該徑向凹緣12E藉由熱塑成型(包括加熱後進行抵壓或者拉塑等方式)，使得對應該徑向凹緣12E處的碳纖維絲105密度相對大於該碳纖條10其他部位的碳纖維絲105密度，從而於該徑向凹緣12E的軸向側形成所述二斜錐狀銜接壁127；本例所揭實施型態具有其優異特性存在，因為其形成所述徑向凹緣12E的方式係透過熱塑成型，所以碳纖條10的整體碳纖維絲105僅產生密度變化而並無被車製切斷而影響結構強度的問題存在，故最終成品之結構強度相較於徑向凹緣12採用車製成型者而言更佳；又，本例中之凸擋件30嵌組側31係更對應所述斜錐狀銜接壁127設有斜錐狀區段35呈彼此斜向吻合狀態，藉以增進該凸擋件30之嵌合狀態穩固性。

本發明之優點： 本發明所揭「碳纖維輪圈輻條」主要藉由所述碳纖條臨近端部處設有所述徑向凹緣以供凸擋件裝設定位，該凸擋件用以抵靠於與其相對應的接頭之穿套孔內壁所設限位肩部等創新獨特結構型態與技術特徵，使本發明對照[先前技術]所提習知結構而言，俾可令接頭與碳纖條之間達到更加堅固耐用的限位固定防鬆脫效果，且其結構簡易而兼具利於量產之優點。

A‧‧‧碳纖維輪圈輻條

10‧‧‧碳纖條

105‧‧‧碳纖維絲

11A、11B‧‧‧端部

12、12C、12D、12E‧‧‧徑向凹緣

125‧‧‧軸向壁

127‧‧‧斜錐狀銜接壁

20A、20B‧‧‧接頭

21A、21B‧‧‧穿套孔

22A、22B‧‧‧限位肩部

23‧‧‧擴徑擋緣

24‧‧‧螺合段

30、30B、30C、30D‧‧‧凸擋件

31‧‧‧嵌組側

32‧‧‧擋緣部

33‧‧‧斷開口

34‧‧‧長帶狀碳纖薄片

35‧‧‧斜錐狀區段

40‧‧‧輪轂

50‧‧‧輪圈

第1圖係本發明碳纖維輪圈輻條較佳實施例之組合立體圖。 第2圖係本發明碳纖維輪圈輻條較佳實施例之組合剖視圖。 第3圖係本發明碳纖維輪圈輻條較佳實施例之局部分解立體圖。 第4圖係本發明之凸擋件型態另一實施例之立體圖。 第5圖係本發明之凸擋件型態另一實施例之剖視圖。 第6圖係本發明之徑向凹緣及凸擋件型態另一實施例圖。 第7圖係本發明之徑向凹緣及凸擋件型態又一實施例圖。 第8圖係本發明碳纖維輪圈輻條應用設置型態實施例示意圖。 第9圖係本發明之徑向凹緣成型態樣另一實施例圖。

Claims (11)

1. 一種碳纖維輪圈輻條，包括： 一碳纖條，為若干碳纖維絲所結合構成之直條狀體型態，該碳纖條具有二端部； 二接頭，分別組合定位於該碳纖條之二端部，各該接頭均設有一穿套孔，以供套組於該碳纖條與之相對應之端部，且該穿套孔內壁一處具有孔徑差異而相對界定形成一限位肩部； 徑向凹緣，設於該碳纖條之臨近各該端部之一處呈徑向內凹型態； 凸擋件，裝設定位於各該徑向凹緣，該凸擋件包括一嵌組側以及一擋緣部，其中該嵌組側係嵌合定位於該徑向凹緣內，該擋緣部則凸出於該碳纖條之徑向表面，且用以抵靠於與其相對應的該接頭所設穿套孔內壁之限位肩部，以令該接頭與碳纖條之間達到限位防脫效果。
2. 如申請專利範圍第1項所述之碳纖維輪圈輻條，其中該接頭外周係為設有螺合段或擴徑擋緣任一種組接定位型態。
3. 如申請專利範圍第2項所述之碳纖維輪圈輻條，其中該徑向凹緣係設成環狀內凹或僅局部側向內凹任一型態。
4. 如申請專利範圍第3項所述之碳纖維輪圈輻條，其中該凸擋件係為一側具有一斷開口之扣件型態者。
5. 如申請專利範圍第3項所述之碳纖維輪圈輻條，其中該凸擋件係為透過一長帶狀碳纖薄片纏繞於該徑向凹緣並藉由膠劑黏著定型之構成型態者。
6. 一種碳纖維輪圈輻條，包括： 一碳纖條，為若干碳纖維絲所結合構成之直條狀體型態，該碳纖條具有二端部； 二接頭，分別組合定位於該碳纖條之二端部，各該接頭均設有一穿套孔，以供套組於該碳纖條與之相對應之端部，且該穿套孔內壁一處具有孔徑差異而相對界定形成一限位肩部； 徑向凹緣，設於該碳纖條之臨近各該端部之一處呈徑向內凹型態； 二斜錐狀銜接壁，係令該徑向凹緣藉由熱塑成型，使得對應該徑向凹緣處的碳纖維絲密度相對大於該碳纖條其他部位的碳纖維絲密度，從而於該徑向凹緣的軸向側形成所述二斜錐狀銜接壁； 凸擋件，裝設定位於各該徑向凹緣，該凸擋件包括一嵌組側以及一擋緣部，其中該嵌組側係嵌合定位於該徑向凹緣內，該擋緣部則凸出於該碳纖條之徑向表面，且用以抵靠於與其相對應的該接頭所設穿套孔內壁之限位肩部，以令該接頭與碳纖條之間達到限位防脫效果。
7. 如申請專利範圍第6項所述之碳纖維輪圈輻條，其中該接頭外周係為設有螺合段或擴徑擋緣任一種組接定位型態者。
8. 如申請專利範圍第7項所述之碳纖維輪圈輻條，其中該徑向凹緣係 設成環狀內凹或僅局部側向內凹任一型態。
9. 如申請專利範圍第8項所述之碳纖維輪圈輻條，其中該凸擋件係為一側具有一斷開口之扣件型態者。
10. 如申請專利範圍第8項所述之碳纖維輪圈輻條，其中該凸擋件係為透過一長帶狀碳纖薄片纏繞於該徑向凹緣並藉由膠劑黏著定型之構成型態者。
11. 如申請專利範圍第9或10項所述之碳纖維輪圈輻條，其中該凸擋件嵌組側係更對應所述斜錐狀銜接壁設有斜錐狀區段呈彼此斜向吻合狀態。