专利名称：碳纤维自行车轮圈的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种碳纤维自行车轮圈，尤其是关于一种通过连接该轮圈内壁的支撑壁，以强化轮圈结构的碳纤维自行车轮圈。
背景技术：
自行车制造时所利用的材质从过去的铁质或不锈钢，已逐渐演变成目前最常使用的铝合金。铝合金的利用，可使车身重量大幅减轻，但为使车身重量更为轻盈，现在更有以碳纤维为材料所制造的自行车。利用碳纤维为原料，虽有其重量轻的优点，但是其成本却较一般铝合金为高。通常情形下，大多仅以车架或前后叉为该材料应用的范围，但在讲求竞速的自行车赛车市场中，全车重量是一极为重要的考虑，所以全车即尽可能的利用质量轻盈的碳纤维打造车身。因而，即使是轮圈，亦是以碳纤维为原料。碳纤维轮圈制造过程中，一方面要考虑成本，一方面要能减轻重量，所以目前市面上已知碳纤维轮圈，皆呈中空状的环形结构。由于碳纤维在硬化成型之后，其延展性减小，中空结构于轮圈受有压力时，常有强度不足而受损的缺陷。故曾有公知实用新型，利用左、右对半框体相对结合，产生一具有垂直支撑肋的轮圈结构改进，其虽可增加轮圈的强度，但其制作方式由左右两框体相互嵌接而成，不但需要另设模具以制作不同的框体，该框体制成后，尚需通过高强度胶合技术，将该左右框体紧密接合，此种实用新型实将大幅增加制造过程所需的机具、材料、成本与时间。
发明内容
本实用新型的目的是改善碳纤维轮圈的强度，减少制作过程所需的步骤，以及减低成本与时间的耗费。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种碳纤维自行车轮圈，该轮圈由一上壁、一下壁与左右二侧壁所环接而成的环形中空结构，且该轮圈中空处并设有一接连该轮圈内壁的支撑壁。该支撑壁包括横跨左右二侧壁的横支撑壁、垂直于上下壁之间的纵支撑壁，以及包含前二者所形成的十字支撑壁。
也就是说，本实用新型提供了一种碳纤维自行车轮圈，该轮圈是由一上壁、一下壁与左右二侧壁所环接而成的环形中空结构，且该轮圈中空处并设有一连接该轮圈内壁的支撑壁。
根据本实用新型的构思，该支撑壁为接连该左右二侧壁的一横支撑壁。
根据本实用新型的构思，该支撑壁为接连该上壁与该下壁的一纵支撑壁。
根据本实用新型的构思，该支撑壁为接连该上壁与该下壁以及该左右二侧壁的一十字支撑壁。
根据本实用新型的构思，该上壁下方密接一环氧树脂发泡剂，而该下壁上方亦密接有一环氧树脂发泡剂。
本实用新型的优点如下通过在轮圈内壁设置支撑壁，能够增加轮圈的强度，以适应轮圈受震动、撞击时所受的冲击力，保护碳纤维轮圈本身的结构。由于本实用新型利用现有模具，于制造过程中加以改进，使产生一体成型的碳纤维结构，故其制程无须额外的接合步骤，可减少制造时间，也因无须另制模具，并不会增加成本的支出。另一方面，本实用新型所产生的支撑壁，除垂直方向的纵支撑壁外，尚有呈水平方向的横支撑壁以及含括垂直与水平方向的十字支撑壁。不同结构的支撑壁可适用于不同功能需求或是不同结构的轮圈上，使得其使用范围更加广泛。
图1是本实用新型第一实施例立体剖视图。
图2是本实用新型第一实施例剖视图。
图3是本实用新型第二实施例剖视图。
图4是本实用新型第三实施例剖视图。
其中，附图标记说明如下10-轮圈；11-胎槽；12-上壁；13-下壁；14-侧壁；15-第-缓冲体；16-第二缓冲体；17-横支撑壁；18-纵支撑壁；19-十字支撑壁；20-轮胎。
具体实施方式
请参阅图1、图2，该图为本实用新型第一实施例的剖视图，本实用新型包括一自行车碳纤维轮圈10，该轮圈10由一上壁12、一下壁13与二侧壁14相连接，所界定出的一中空环状物。该上壁12呈一内凹圆弧构型，其上方为一可与轮胎20相对应的胎槽11，该轮胎20即通过此圆弧状胎槽11，依附固定于该轮圈12上。
上壁12、下壁13与侧壁14皆由碳纤维原料所制成，制造过程中，通过模具与尼龙管的充气，填入模具中的碳纤维原料颗粒，经加热加压形成轮圈形状，成为一具有一定硬度的固态构型。制作过程中，由于充气的尼龙管填塞于轮圈轴中心处，故成型后可形成一中空管状构造。本实用新型则是在成型前于模具内置入二条尼龙管，且该些尼龙管充气后呈上下堆栈状，加热加压成型时，该些尼龙管间的间隙容有碳纤维原料进入，成型后即形成一具有横支撑壁17的强化结构，该横支撑壁17横跨二侧壁14之间，将原本单一的中空空间，区隔成上下二中空空间。本实用新型的横支撑壁17，因利用相同的碳纤维材料与该轮圈10一同制作，一体成型的成品，无须后续多余的接合步骤，可减少制程所耗费的时间与成本。另外，本实施例的横支撑壁17，由于支撑轮圈10的左右二侧壁14，故对于轮圈上下壁内径较长者，可强化其水平方向的应力，且由于水平方向的支撑，较适合于车身不会过重，或行进时撞击力较小的车种。
本实用新型的第二实施例请参阅图3，本实施例中，轮圈的制作如前所述，但是其于成型时所置入的二条尼龙管，成左右并列的排列方式，因而使的轮圈成型后，产生一垂直于上壁12与下壁13间的纵支撑壁18。由于该纵支撑壁18上壁12与下壁13的支撑，对于由上而下的撞击，更有其支撑强化的效果。故本实施例的纵支撑壁18，对于轮圈侧壁内径较长者，可强化其垂直方向的应力，且由于垂直方向的支撑，较适合于车身较重者，或行进时撞击力大的车种。
本实用新型的第三实施例请参阅图4，本实施例中，轮圈的制作亦如第一实施例所述，但是其于成型时置入四条尼龙管，该些尼龙管呈田字型排列，因而使的轮圈成型后，产生一同时垂直于上壁12、下壁13之间与二侧壁14之间，一呈十字构造的一十字支撑壁19。该十字支撑壁19，同时强化垂直与水平方向，对于碳纤维轮圈的强化效果最佳，适合冲撞机会较多，且冲撞力较大的车种使用。
由于碳纤维硬化成型之后，已不复原本的弹性，当该碳纤维受有碰撞或挤压时，容易造成该材质的碎裂，虽然本实用新型所增加的支撑壁，能够大幅改善中空结构的强度，但有缓冲体的缓冲，亦可使碳纤维轮圈更为强固。因此，本实用新型可于加压成型时，加入环氧树脂发泡剂或类似的材质，使成型后，在上壁12的下方形成一层紧贴于上壁的第一缓冲体15，而于下壁13的上方则形成一层紧贴于下壁的第二缓冲体16。第一缓冲体15上方所承接者，来自于轮胎与地面触接时所产生的应力，尤其当轮胎从飞跃状态落地时，配合支撑壁，能够支撑并缓冲吸收所产生的撞击力，而不致使轮圈上壁处与侧壁间因轮胎的挤压而破碎。至于第二缓冲体16则承接辐条从轮轴传来的支撑力，可以缓冲下壁13与辐条间所产生的应力，以保护轮圈下壁处与侧壁间的结构。
权利要求1.一种碳纤维自行车轮圈，其特征是该轮圈是由一上壁、一下壁与左右二侧壁所环接而成的环形中空结构，且该轮圈中空处并设有一连接该轮圈内壁的支撑壁。
2.如权利要求1所述的碳纤维自行车轮圈，其特征是该支撑壁为接连该左右二侧壁的一横支撑壁。
3.如权利要求1所述的碳纤维自行车轮圈，其特征是该支撑壁为接连该上壁与该下壁的一纵支撑壁。
4.如权利要求1所述的碳纤维自行车轮圈，其特征是该支撑壁为接连该上壁与该下壁以及该左右二侧壁的一十字支撑壁。
5.如权利要求1、2、3或4所述的碳纤维自行车轮圈，其特征是该上壁下方密接一环氧树脂发泡剂，而该下壁上方也密接有一环氧树脂发泡剂。
专利摘要本实用新型关于一种碳纤维自行车轮圈，尤其是关于一种通过设于轮圈内的支撑壁，以强化轮圈结构的碳纤维自行车轮圈。本实用新型包括一碳纤维轮圈，该轮圈由一上壁、一下壁与左右二侧壁所环接而成的环形中空结构，且该轮圈中空处并设有一连接该轮圈内壁的支撑壁，以强化轮圈的结构。通过在轮圈内壁设置支撑壁，能够增加轮圈的强度，以适应轮圈受震动、撞击时所受的冲击力，保护碳纤维轮圈本身的结构。
文档编号B60B5/02GK2763099SQ20042005733
公开日2006年3月8日 申请日期2004年11月24日 优先权日2004年11月24日
发明者谢俊茂 申请人:莹玮工程有限公司