[发明专利]自行车碳纤维轮圈的制法及其产品

说明书

技术领域

本发明是关于一种涉及于交通车辆中的自行车技术领域，尤指以碳纤维的复合材料，制成自行车轮圈的方法及产品。

背景技术

按由自行车受到轻量化的趋势使然，高级自行车车体包含轮圈都已利用碳纤维复合材料来制作。运用碳纤材料刚性高、重量轻的特点，制造自行车轮圈的方法也不断演变。比如证书号第I327533号「以碳纤维编织材制作之自行车轮圈结构及其方法」发明专利<下称：引证前案>，其方法包括：(a)由数个碳纤维丝束经编织(Braid)制成碳纤维编织材，且各该碳纤维丝束的二端形成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)借助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；据此，引证前案可达成简化制作程序、降低制造成本，并制得一体成形结构的轮圈。

该引证前案确实具备了快速制作的优点，只是仍存在需要改变的问题：引证前案在成型模具内，供浸附树脂的碳纤维编织材来叠置、贴靠，由于成型模具仍需上、下模具的配合，所以碳纤维编织材仅叠置于下模，上模接合于下模时， 碳纤维编织材未必能完全填满上模相对位置及其角落，其不能保证该浸附树脂的碳纤维编织材，可以与成型模具的模穴精准叠层，所以该种方法在模具成型后取出碳纤维成型的轮圈，成型后的外观形状，精准度不足。

发明内容

本发明人鉴于前述的问题，进而用心研究开发，因此本发明主要目的是提供一种自行车碳纤维轮圈的制法及其产品，其主要是以未固化的碳纤维预浸材，以角度对称于轮圈轴心的型态来连续包覆，并且以不同的对称角度来包覆多层以构成预型碳纤外壳，该预型碳纤外壳包覆于内骨架外侧，再加压加热即可完成外观形状精准的碳纤复合材轮圈。

为了可达到前述的目的，本发明所运用的技术手段是提供一种自行车碳纤维轮圈的制法，其流程包括：

备预型模具：置备一预型模具以及一预型辅助模，该预型模具呈封闭环形，包含一位于环内侧的第一面，相对该第一面的另一侧是呈平面的第二面，以及该预型辅助模呈扁环形体，其供叠靠于该第二面上，该预型辅助模沿全圆周，等分横穿数个可拆卸的销件，供数根碳纤预浸线材相对轴心法线的一设定角度，以断面呈U形的轨迹，缠绕于该预型模具的该第一面和该预型辅助模两侧，该碳纤预浸线材每在设定角度即吊挂于此位置的该销件，各该销件均供各该碳纤预浸线材吊挂来定向缠绕；

脱离预型模具：抽离各该销件于该预型辅助模、卸离该预型辅助模，以使该碳纤预浸线材，至少于该销件至该第二面的总长区域定义为一折收缘，两侧的该折收缘往内朝该第二面叠贴，再剥离于该预型模具，制成一预型碳纤外壳，该预型碳纤外壳内部形成一凹槽状的内室；

结合内骨架：设置一如轮圈形式的内骨架，该预型碳纤外壳的该内室及该折收缘贴靠于该内骨架外侧；

成型固化：该内骨架结合该预型碳纤外壳经由加压加热即固化成型为碳纤复合材的轮圈。

为了可达到前述的目的，本发明所运用的技术手段是提供一种自行车碳纤维轮圈的产品，其包括：

一内骨架，其为拟轮圈形状的环形体；

一预型碳纤外壳，其至少包覆于该内骨架外周侧一部份，该预型碳纤外壳，由数碳纤预浸线材相对轴心法线的一设定角度来连续缠绕，数根该碳纤预浸线材包覆层数至少二层，各层缠绕角度呈交错。

因此依据本发明的技术手段，本发明可以获得的功效简要说明如下所列：

1.本发明是在一内骨架包覆一未固化的预型碳纤外壳，而制造预型碳纤外壳是先备用一预型模具和一预型辅助模，而于预型模具和预型辅助模外侧，以断面呈U形的轨迹，以吊挂销件之处为缠绕角度的变化点，连续缠绕碳纤预浸线材。值得一提地是，本发明在预型模具叠设一预型辅助模，该预型辅助模可依照制作轮圈规格形式不同，来更换不同厚度的多个预型辅助模，使预型辅助模的销件与预型模具第一面高度差，来控制预型碳纤外壳两侧折收缘的长度，因应包覆内骨架的不同面积，所以本发明此项制法，将可突破性地提供一准确、有效、快速简便的方法，制造出包含无内胎、有内胎等不同规格形式的轮圈。