[发明专利]以碳纤维编织材制作的自行车轮圈结构及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种以碳纤维编织材制作的自行车轮圈结构及其方法。

背景技术

自行车轮圈在轻量化的发展趋势下，利用碳纤维复合材料制作轮圈已为主流，然而，目前均以碳纤维预浸布(prepreg)于预形模具内迭层先行制作轮圈预形结构，再入成型模内进行加热、加压、硬化成型的做法，操作繁复造成生产效率及产能无法提高，并难以掌握产品良率，以致于制作成本居高不下；究其制品不良的主因之一在于以碳纤维布依模具内的轮圈成型穴迭层时，碳纤维布在沿轮圈成型穴成环状曲折时易产生皱褶。

为克服上述问题，中国台湾第556681号专利，如图7、图8所示，介绍一种自行车轮圈的结构，该轮圈8的制造方法为以预浸于树脂纤维布迭层置于一具有所需形状的模具中，据此再以热压预形，以利用模具生产出轮圈弧段81，再将数个轮圈弧段接合成型模中并热压接合，以制成整体的轮圈8。

上述的轮圈制造方法，借轮圈弧段的较短的弧线来降低产生皱褶的问题，但确也增加了繁杂的制作流程。此外，其轮圈弧段的交接缝结构，易因接合不良而影响轮圈强度与性能。

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题在于，克服现有技术存在的上述缺陷，而提供一种以碳纤维编织材制作的自行车轮圈结构及其方法，其仅需利用具多向性变形能力的碳纤维编织材，含浸树脂后，依序设置于所需形状的成型模具，即能轻易借由成型模具热压成型，以减少制作方法的流程，而达到可一体成型且快速制作出质量较佳的轮圈，并能避免轮圈易产生皱褶，使外形美观，且提高轮圈的强度以及散热性。

本发明以碳纤维编织材制作自行车轮圈的方法是：

一种以碳纤维编织材制作自行车轮圈的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(a)由数个碳纤维丝束经编织(Braid)制成呈管状或带状的碳纤维编织材，而具备该等碳纤维丝束相互成编织角度且可互为移动的交织结构，且各碳纤维丝束的二端形成该管状或带状碳纤维编织材的长轴端部；

(b)将碳纤维编织材含浸于树脂中，使其浸附有树脂；

(c)于一预设成所需轮圈形状的成型模具中，置入至少一层浸附有树脂的碳纤维编织材；

(d)借由热压成型将该成型模具内的碳纤维编织材固化形成自行车轮圈结构。

前述的以碳纤维编织材制作自行车轮圈的方法，其中定义以该碳纤维编织材的长轴向为0度，其碳纤维丝束的交织方向包括有0度至85度的组合。

前述的以碳纤维编织材制作自行车轮圈的方法，其中步骤(a)中，该碳纤维丝束参杂有金属丝。

前述的以碳纤维编织材制作自行车轮圈的方法，其中碳纤维编织材的厚度是决定于碳纤维丝束的数量。

前述的以碳纤维编织材制作自行车轮圈的方法，其中碳纤维编织材的厚度是决定于碳纤维丝束的碳纤维丝数量。

本发明以碳纤维编织材制作的自行车轮圈结构是：

一种以碳纤维编织材制作的自行车轮圈结构，其特征在于，是由至少一层碳纤维编织材构成，该碳纤维编织材是由数个碳纤维丝束经编织制成呈管状或带状，而具备该等碳纤维丝束相互成编织角度且可互为移动的交织结构，且各碳纤维丝束的二端形成该管状或带状碳纤维编织材的长轴端部。

前述以碳纤维编织材制作的自行车轮圈结构，其中定义以所述碳纤维编织材的长轴向为0度，其碳纤维丝束的交织方向包括有0度至85度的组合。

前述以碳纤维编织材制作的自行车轮圈结构，其中步骤(a)中，所述碳纤维丝束参杂有金属丝。

前述以碳纤维编织材制作的自行车轮圈结构，其中碳纤维编织材的厚度是决定于碳纤维丝束的数量。

前述以碳纤维编织材制作的自行车轮圈结构，其中碳纤维编织材的厚度是决定于碳纤维丝束的碳纤维丝数量。

本发明的有益效果是，其仅需利用具多向性变形能力的碳纤维编织材，含浸树脂后，依序设置于所需形状的成型模具，即能轻易借由成型模具热压成型，以减少制作方法的流程，而达到可一体成型且快速制作出质量较佳的轮圈，并能避免轮圈易产生皱褶，使外形美观，且提高轮圈的强度以及散热性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明碳纤维编织材呈现为管状的示意图。

图2是本发明碳纤维编织材呈现为片状的示意图。

图3是本发明碳纤维编织材的入模制程示意图。

图4是本发明的方法制成的内胎式轮圈外框的截断面结构示意图。

图5是本发明的方法制成的内胎式轮圈由内外框组成的截断面结构示意图。

图6是本发明的方法制成的无内胎式轮圈的截断面结构示意图。

图7是现有以数个轮圈弧段组成的轮圈示意图。