技术领域

本发明是与用以装设轮胎的轮框有关， 特别是关于一种纤维复合材料轮框。

背景技术

请参阅中国台湾第 1329080号发明专利案， 现有的自行车的轮框呈中空状， 轮 框的外侧具有一胎槽， 用以黏结或塞设轮胎， 轮框的内侧则用以接设多数辐丝， 以 借由这些辐丝与自行车的花毂连接， 进而受花毂带动而转动。

传统自行车的轮框的材质为铁，其结构较为坚 固但重量大，为了减轻轮框重量， 后来轮框的材质大多改为铝。 而传统铝合金轮框在制造 50mm高以上的惯性轮框及 刀轮或碟轮时有其生产方法的困难， 又现今， 自行车的设计日趋轻量化， 除了车身 改用坚硬且比重较铝小的碳纤维复合材料制成 ，有些轮框的材质也改为碳纤维复合 材料， 例如前述专利所提供者。

然而， 碳纤维复合材料都是以吹气成型， 内部是中空的， 所以若厚度过小则相 当容易断裂， 若将厚度增大则又无法兼顾轻量化的目的， 再者由于吹气成型的轮框 较软所以并无法完整且有效的将骑车者的施力 或扭力传达到轮胎，并且也容易因扭 转而破裂。

发明内容

有鉴于上述缺失， 本发明的主要目的在于提供一种纤维复合材料 轮框， 不但重 量轻且不易断裂。

为达成上述目的， 本发明所提供的纤维复合材料轮框包含有数个 弧形框条， 各 个弧形框条具有一由发泡材料制成的发泡体， 以及一包覆于该发泡体外且由纤维复 合材料制成的纤维复合材料外层， 这些弧形框条以其纤维复合材料外层连接成环 形。 借此， 该纤维复合材料轮框即使具有相当薄的纤维复 合材料外层， 亦可借由这 些发泡体的缓冲作用而具有不易断裂的特性， 且更有重量相当轻的优点。 此外， 该 纤维复合材料轮框虽非一体成型，但其框条皆 以纤维复合材料外层相互连接而具有 良好的接合效果，因此该纤维复合材料轮框可 避免不同材料因受热而相互分离的问 题。

有关本发明所提供的纤维复合材料轮框的详细 构造、 特点、 组装或使用方式， 将于后续的实施方式详细说明中予以描述。然 而， 在本发明领域中具有通常知识者 应能了解， 这些详细说明以及实施本发明所列举的特定实 施例， 仅是用于说明本发 明， 并非用以限制本发明的专利申请范围。

附图说明

图 1为本发明第一较佳实施例所提供的纤维复合� �料轮框的平面示意图； 图 2 为本发明该第一较佳实施例所提供的纤维复合 材料轮框的一弧形框条的 立体示意图；

图 3为图 2沿剖线 3-3的剖视图；

图 4 为本发明该第一较佳实施例所提供的纤维复合 材料轮框应用于自行车的 示意图；

图 5 为本发明第二较佳实施例所提供的纤维复合材 料轮框的弧形框条的剖视 图；

图 6 为本发明第三较佳实施例所提供的纤维复合材 料轮框的一弧形框条的立 体示意图；

图 7为图 6沿剖线 7-7的剖视图；

图 8为图 6沿剖线 8-8的剖视图；

图 9为图 6沿剖线 9-9的剖视图；

图 10为图 6沿剖线 10- 10的剖视图； 以及

图 1 1为图 1沿剖线 1 1 - 1 1的剖视图。

具体实施方式

以下将借由所列举的实施例配合随附的附图， 详细说明本发明的技术内容及特 征， 其中：

申请人首先在此说明，在以下将要介绍的实施 例以及附图中，相同的参考号码， 表示相同或类似的元件或其结构特征。

请先参阅图 1， 本发明第一较佳实施例所提供的纤维复合材料 轮框 10包含有 十二个弧形框条 20。 请参阅图 2及图 3， 各个弧形框条 20具有一发泡体 30， 以及 一包覆于该发泡体 30外的纤维复合材料外层 40。

该发泡体 30由发泡材料制成， 例如聚脲酯 （Po lyurethane ; 简称 PU ) 或聚碳 酸酯 （Polycarbonate ; 简称 PC ) 等等， 具有高韧性及耐冲撞等特性。

该纤维复合材料外层 40是由碳纤维、 玻璃纤维或其它聚酯纤维等复合材料制 成， 具有坚硬、 比重小、 耐高温及耐腐蚀等特性， 在本实施例中以碳纤维作为说明 例。 由于该发泡体 30是制成特定的形状， 该纤维复合材料外层 40包覆于该发泡体 30之后， 会形成一呈凹陷状的外侧部 42、 一呈凸出状的内侧部 44， 以及衔接于该 外侧部 42及该内侧部 44之间的二连接面 46及二侧表面 48， 各个连接面 46与另 一弧形框条 20的连接面 46借由热压的方式而相互固接， 借此， 这些弧形框条 20 以其纤维复合材料外层 40的连接面 46连接成圆环形的轮框 10， 而二相邻弧形框 条的连接面 46在连接后会形成一支撑面， 该支撑面连结二相邻弧形框条的外侧部 42、 内侧部 44以及二侧表面 48， 可以为轮框提供如工字梁般的支撑。

请参阅图 4， 该轮框 10用以将一轮胎 50设置于这些弧形框条 20的纤维复合 材料外层 40的外侧部 42， 并借由多数辐丝 60而与自行车的一可受骑乘者驱转的 花毂 70连接， 此时， 各个弧形框条 20的纤维复合材料外层 40的内侧部 44是朝向 该花毂 70。

纤维复合材料纤维复合材料值得一提的是， 本发明的重点在于该轮框 10是由 具有缓冲作用的发泡体 30及包覆于发泡体 30外的纤维复合材料外层 40所构成， 且是由数个弧形框条 20 以相同材料 （纤维复合材料） 连接而成， 使得该轮框 10 不但重量相当轻，且借由发泡体的设置使整体 的轮框成为一实心的结构而可以使纤 维复合材料外层 40相当薄亦不易断裂。另外， 该纤维复合材料轮框 10的弧形框条 20 的数量并无任何限制， 可以是三个、 五个、 八个或十个等等， 只要弧形框条的 数量可连接成圆环状即可。

在前述实施例中，该轮胎 50借由黏贴的方式固定于这些弧形框条 20的纤维复 合材料外层 40的外侧部 42。 请参阅图 5， 本发明第二较佳实施例更提供另一种纤 维复合材料轮框， 其弧形框条 80与前述弧形框条 20的差异在于， 该弧形框条 80 的纤维复合材料外层 90更具有二自外侧部 92延伸而出的勾部 94， 借此， 这些勾 部 94可与轮胎卡接， 使得轮胎与轮框结合得更为稳固。

请参阅图 6至图 10， 本发明第三较佳实施例更提供另一种纤维复合 材料轮框， 其弧形框条 20 ' 与前述的弧形框条 20的差异在于，该弧形框条 20 ' 的发泡体 30 ' 具有二沟槽 32 ' ， 且该弧形框条 20 ' 的纤维复合材料外层 40 ' 包覆于该发泡体 30 ' 时， 该纤维复合材料外层 40 ' 的一部分填充于该这些沟槽 32 ' 内， 进而形成 补强肋 42 ' ， 如此不但使轮框的结构强度更佳， 更让纤维复合材料外层 40 ' 与发 泡体 30 ' 的结合效果更好。 在该第三较佳实施例中， 各个沟槽 32 ' 及补强肋 42 ' 实质上沿该弧形框条 20 ' 的长轴向延伸， 意即， 自接近该纤维复合材料外层 40 ' 的一连接面 46 ' 的位置朝向另一连接面 46 ' 延伸并且该连接面处也延伸设有沟槽 如图 8 所示， 如此可以增加二连接面在连接时的结构强度。 然而， 各个弧形框条

20 ' 的沟槽 32 ' 及补强肋 42 ' 的数量及型态并不以横向的补强肋为限， 亦可如图 6及图 9与图 10所示的弧形框条 20 ' ， 其发泡体 30 ' 的沟槽 32 ' ， 及纤维复合 材料外层 40 ' 的补强肋 42 ' ' 是环绕该发泡体 30 ' 设置。

本发明的特点在于：

以发泡材料为心材并且在该发泡材上设置沟槽 以形成补强肋，这是吹气成型的 纤维复合材料轮框所无法做到的结构。在组装 轮胎时轮框与轮鼓是以辐丝的钢丝施 加一定的拉力组合在一起， 辐线与轮框会呈现一夹角， 此一夹角会让轮框产生一侧 向的内应力， 此时发泡材料间的补强肋会产生优于空心轮框 的高抗张强度， 让轮框 的侧向内应力减到最小， 辐丝的张力可以更容易提高及保持。

轮框在刹车时会因为与剎车皮磨擦而发热，传 统空心的碳纤维轮框因为没有支 撑所以会因为发热而变形，可是本案中的轮框 因为有发泡材料的支撑所以可以避免 轮框发生变形的状况。

加肋的发泡材料轮框在骑乘时较空心轮框更能 分散及吸收应力与振动，使骑乘 更舒适。

加肋的发泡材料轮框在各个方向的刚性及扭力 都较空心轮框好，所以可以使踩 踏的力量传递更为完整， 踩踏的效率更容易发挥。

最后， 必须再次说明， 本发明于前揭实施例中所揭露的构成元件， 仅为举例说 明， 并非用来限制本案的范围， 以本发明的结构也可以应用于刀轮或碟轮上或 其它 等效元件的替代或变化， 亦应为本案的专利权利要求范围所涵盖。