专利名称：碳纤维体与金属件的结合构造的制作方法
技术领域：
本发明与碳纤维的制品有关，特别是指一种碳纤维体与金属件的结合结构。
背景技术：
一般而言要将碳纤维材料与金属材料结合最常用的方法是包覆或是用胶黏合，但 是由于碳纤维与金属毕竟是两种不同的材料，二者不论是物性或者是化性上都不同，所以 不论是采用碳纤维直接包覆金属的方式或者是采用胶来黏合的方法，碳纤维与金属二者之 间的结合强度都不够稳定也不够牢固，因此为了增加结合的强度就必须增加包覆或黏合的 区域，从而使得结合的结构变大变粗，由此降低了制成品的实用性及竞争力。
发明内容
针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种碳纤维体与金属件的结合构造， 其与两端的金属件具有高结合强度。为达到上述目的，本发明所提供的一种碳纤维体与金属件的结合结构，其特征在 于包含有一碳纤维体以及二金属件，其中至少一个金属件的一端具有一头部，所述头部的 内端具有一缩径段，其具有至少一个方向的直径小于所述头部的直径；所述缩径段上设置 有一结合层，所述结合层是以与所述碳纤维体相同的材料所制成；所述碳纤维体的一端包 覆着所述金属件的头部与所述结合层，并与所述结合层紧密连接。上述本发明的技术方案中，所述缩径段为所述金属件上被打扁的一个区段。所述结合层具有与所述头部相同的外径。所述碳纤维体是由至少一层纤维层所构成，其中具有至少一纤维层的碳纤维走向 概与碳纤维体的长轴向平行。所述金属件的缩径段上具有至少一凹缺，而所述结合层会进入所述至少一凹缺 中。本发明还提供了另一技术方案一种碳纤维体与金属件的结合结构，其特征在于 包含有一碳纤维体以及二金属件，其中至少一个金属件具有一缩径段以及在所述缩径段 上设置有至少一个凹缺；所述缩径段具有至少一个方向的直径小于所述金属件的直径；所 述缩径段上设置有一结合层，所述结合层是以与所述碳纤维体相同的材料所制成；所述结 合层会进入所述至少一凹缺中；所述碳纤维体的一端包覆着所述金属件与所述结合层，并 与所述结合层紧密连接。所述缩径段为所述金属件上被打扁的一个区段。
所述结合层具有与所述金属件相同的外径。所述碳纤维体是由至少一层纤维层所构成，其中具有至少一纤维层的碳纤维走向 概与碳纤维体的长轴向平行。所述金属件的一端具有一头部，所述头部的内端连接所述缩径段，所述缩径段具 有至少一个方向的直径小于所述头部的直径。
采用上述技术方案，本发明利用在金属件上设置的缩径段以及与碳纤维体相同材 料制成的结合层，让原本材料不同而不容易相互结合的二种组件可以被紧密的结合，大幅 提高金属件与碳纤维体的结合强度，而碳纤维体通过碳纤维连接层与金属件结合，更可大 幅增加碳纤维体与金属件的抗张强度，如此一来，碳纤维体与金属件的结合结构便可以取 代原本许多必须完全用金属制成的产品，达到使产品轻量化的功效。
图1是本发明第一较佳实施例的立体图；图2是本发明第一较佳实施例的金属件的立体图；图3是本发明第一较佳实施例的剖视图；图4是本发明第二较佳实施例的金属件的立体图；图5是本发明第二较佳实施例的剖视图；图6是本发明第三较佳实施例的金属件的立体图。
具体实施例方式下面举一实际应用例并结合
本发明的结构及特征，本发明的结构可以被 运用在如自行车轮胎的幅丝上，如图1至图3所示，为本发明第一较佳实施例所提供的车轮 的幅丝1是由一碳纤维体10以及在碳纤维体10两端的金属件20所构成。碳纤维体10的长度可依据车轮的尺寸而增减，另外在本实施例中，碳纤维体10为 平扁状。如图2所示，金属件20设置有一螺纹段22。螺纹段22是与轮轴(图中未示)或 轮框(图中未示)结合，实际上金属件也可制作为钩子形状而无螺纹(图中未示)。以上为 习知技艺，容不赘述。金属件20设有一头部24以及一缩径段26。头部24位于金属件的一 端，其内端连接至缩径段26。在本实施例中，缩径段26为一被打扁的区段，因此具有至少一 个方向的直径小于头部24。如图3所示，在缩径段26上设置有一碳纤维结合层30，碳纤维 结合层30具有与头部24相同的外径。如图3所示，碳纤维体10是由三纤维层12、14、16所构成，其中的外层12的纤维 走向概平行于碳纤维体10的长轴向，以提供较大的抗张强度。其它两个内层14、16的纤维 走向则为歪斜一个角度，以提供此角度方向较大的抗张强度。碳纤维体10的两端至少包覆 着头部24与碳纤维结合层30。由于碳纤维结合层30与碳纤维体10为相同材料，因此两者 问的结合强度较大。如果幅丝1受到外力拉扯时，碳纤维结合层30与碳纤维体10较不易 分离。再者，由于头部24的存在，碳纤维结合层30也不会脱离金属件20。根据发明人的实 验，本发明第一实施例所提供的幅丝1可承受至少320kg以上的张力。如图4与图5所示，本发明第二较佳实施例所提供的幅丝2同样是由一碳纤维体 40以及二金属件42所构成。其差异在于如图4所示，金属件42具有一缩径段44，且在缩 径段44上设置有二凹缺46。如图5所示，在缩径段44上同样设置有一碳纤维结合层48， 碳纤维结合层48会进入各凹缺46中，且具有与金属件42相同的外径。碳纤维体40同样 是经由碳纤维结合层48与金属件42结合。根据发明人的实验，本发明第二实施例所提供 的幅丝2可承受至少320kg以上的张力。
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如图6所示，为本发明第三实施例所提供的金属件50，其上具有一螺纹52、一头部 54、连接于头部54内端的一缩径段56，以及设置于缩径段56上的凹缺58。利用头部54与 凹缺58的双重作用，可大幅提高碳纤维体与金属件的结合强度。根据发明人的实验，本发 明第三实施例所提供的幅丝可承受至少350kg以上的张力。综上所述，本发明利用金属件上特殊的结构，让原本材料不同而不容易相互结合 的二种组件可以被紧密的结合，有效的提升结合的强度，由此碳纤维体可通过一碳纤维连 接层与金属件结合，以大幅增加碳纤维体与金属件的抗张强度，如此一来，碳纤维体与金属 件的结合结构便可以取代原本许多必须完全用金属制成的产品，达到使产品轻量化的功 效。
权利要求
一种碳纤维体与金属件的结合结构，其特征在于包含有一碳纤维体以及二金属件，其中至少一个金属件的一端具有一头部，所述头部的内端具有一缩径段，其具有至少一个方向的直径小于所述头部的直径；所述缩径段上设置有一结合层，所述结合层是以与所述碳纤维体相同的材料所制成；所述碳纤维体的一端包覆着所述金属件的头部与所述结合层，并与所述结合层紧密连接。
2.如权利要求1所述的碳纤维体与金属件的结合结构，其特征在于所述缩径段为所 述金属件上被打扁的一个区段。
3.如权利要求1所述的碳纤维体与金属件的结合结构，其特征在于所述结合层具有 与所述头部相同的外径。
4.如权利要求1所述的碳纤维体与金属件的结合结构，其特征在于所述碳纤维体是 由至少一层纤维层所构成，其中具有至少一纤维层的碳纤维走向概与碳纤维体的长轴向平 行。
5.如权利要求1所述的碳纤维体与金属件的结合结构，其特征在于所述金属件的缩 径段上具有至少一凹缺，而所述结合层会进入所述至少一凹缺中。
6.一种碳纤维体与金属件的结合结构，其特征在于包含有一碳纤维体以及二金属 件，其中至少一个金属件具有一缩径段以及在所述缩径段上设置有至少一个凹缺；所述缩 径段具有至少一个方向的直径小于所述金属件的直径；所述缩径段上设置有一结合层，所 述结合层是以与所述碳纤维体相同的材料所制成；所述结合层会进入所述至少一凹缺中； 所述碳纤维体的一端包覆着所述金属件与所述结合层，并与所述结合层紧密连接。
7.如权利要求6所述的碳纤维体与金属件的结合结构，其特征在于所述缩径段为所 述金属件上被打扁的一个区段。
8.如权利要求6所述的碳纤维体与金属件的结合结构，其特征在于所述结合层具有 与所述金属件相同的外径。
9.如权利要求6所述的碳纤维体与金属件的结合结构，其特征在于所述碳纤维体是 由至少一层纤维层所构成，其中具有至少一纤维层的碳纤维走向概与碳纤维体的长轴向平 行。
10.如权利要求6所述的碳纤维体与金属件的结合结构，其特征在于所述金属件的一 端具有一头部，所述头部的内端连接所述缩径段，所述缩径段具有至少一个方向的直径小 于所述头部的直径。
全文摘要
本发明涉及一种碳纤维体与金属件的结合结构，包含有一碳纤维体以及二金属件，其中至少一个金属件的一端具有一头部，所述头部的内端具有一缩径段，其具有至少一个方向的直径小于所述头部的直径；所述缩径段上设置有一结合层，所述结合层是以与所述碳纤维体相同的材料所制成；所述碳纤维体的一端包覆着所述金属件的头部与所述结合层，并与所述结合层紧密连接。如此可大幅提高金属件与碳纤维体的结合强度。
文档编号B60B1/00GK101898486SQ20091020324
公开日2010年12月1日 申请日期2009年5月25日 优先权日2009年5月25日
发明者许正达 申请人:金颂企业股份有限公司;陈俊雄