TWI385081B - 機車輪圈及其製造方法 - Google Patents

Description

機車輪圈及其製造方法

本發明係關於一種輪圈，尤指一種用複合材質纖維所製成之輕量化的機車用之輪圈。

機車用之輪圈係可提供機車車輪的輪胎平穩地行進，習知的輪圈多為金屬合金所製成，金屬合金具有硬度高和衝擊力耐受度高等特色，使得輪圈可吸收並承受輪胎與地面接觸及撞擊之力道，但習知之機車用的輪圈卻由於金屬合金的密度大，因此在一定的體積之下，使得該機車用之輪圈具有質量相當重的問題。

目前已有廠商利用一較重之合金材料框體與一複合材質纖維之框體相互組合形成一輕量化的輪圈。然而，由於兩材料之膨脹係數不同且兩者之間具有相當面積之接合面，是故易因外界溫度變化導致上述兩框體無法緊密接合而產生晃動情形，因此使機車騎士在騎乘時恐有安全上之疑慮，且如此之結構仍無法完全達到使輪圈重量達到極輕化的效果。

有鑑於此，如何解決或至少改善上述問題，自係本業界人士所著眼之重點。

本發明的主要目的是提供一種安全性佳且輕量化之機車輪圈。

為達成上述目的，本發明提供一種機車輪圈，該輪圈係以複合材質纖維所製成並具有一實心狀之環形框體及一中空狀之支持部，該環形框體包括一外框及一內框，該外框凹設有一環溝槽，該外框係供設置一輪胎，該內框圍構一開口，該支持部與該內框相連接並位於該開口內，該支持部係供組設一輪軸接合組件。

藉此，本發明之機車輪圈的整體結構皆為複合材質纖維所構成，因此可達成安全性佳且輕量化之功效。

以下將以較佳實施例說明本發明之可能實施態樣，然並非用以限制本發明所欲保護之範疇，合先敘明。

請參考圖1至圖4，本發明提供一種機車輪圈，該輪圈1係以複合材質纖維所製成並具有一實心狀之環形框體2及一中空狀之支持部，較佳者，該複合材質纖維為碳纖維，更明確地說，該輪圈1整體係為碳纖維結構，藉此，本發明之機車輪圈可達成輕量化的功效。

在本實施例中，該環形框體2包括一外框21及一內框22，該外框21係供設置一輪胎(如圖5所示)，該內框22圍構一開口23，該支持部與該內框22相連接，並位於該開口23內，該支持部係供組設一輪軸接合組件，較佳者，該外框21凹設有一環溝槽211，藉此，可提高該框體整體的結構強化度。再者，該支持部呈中空狀，藉此，使本發明之機車輪圈更加減輕 其重量，而達成更佳的輕量化效果。

承上述，該支持部包括一輪轂31及複數輪幅32，各該輪幅32一端設於該輪轂31，另端設於該內框22，各該輪幅32為中空管狀而分別圍構一腔室321，該些腔室321於該輪轂31處彼此連通，該輪轂31之軸向方向兩端分別凹設有一第一容室311及一第二容室312，該第一、第二容室311、312相連通，且該輪轂31包括一抵靠部313，該抵靠部313位於該第一、第二容室311、312之間，該輪軸接合組件包括一第一接合件41及一第二接合件42，該第一接合件41位於該第一容室311，該第二接合件42位於該第二容室312，且該第一、第二接合件41、42連結於該抵靠部313，更明確地說，該第一、第二接合件41、42係藉由一結合手段與該抵靠部313連結，請參考圖1及圖2，在本實施例中，該結合手段包括複數螺固件5，各該螺固件5穿設該第一接合件41、該輪轂之抵靠部313並螺設於該第二接合件42，更詳言之，該抵靠部313穿設有複數穿孔314，該第一接合件41設有複數貫孔411，該第二接合件42設有複數螺孔421，各該螺固件5穿設該第一接合件之貫孔411、該抵靠部之穿孔314，並螺設於該第二接合件之螺孔421。在其他可能實施例中，該結合手段係利用黏膠結合的方式，使該第一、第二接合件41、42分別利用黏膠黏設於該抵靠部313。

本發明之機車輪圈的製造方法包含以下步驟： (一)取備一外模組、一內模、一氣袋及複合材質纖維，該外模組包括一第一外模、一與第一外模形狀相對應之第二外模及一第三外模，該第一外模與該第二外模分別形成一環形模穴及一支持部模穴，該內模具有一環形部分及一支持部分，該環形部分圍構該開口，該支持部分與該環狀部分相連接並位於該開口，該支持部分圍構一氣室；(二)將該氣袋填塞入該氣室內後，將複合材質纖維疊貼於該內模之外表面；(三)接著將內模之環形部分置於該環形模穴，該內模之支持部分置於該支持部模穴；(四)先將該第三外模抵靠於該內模之環形部分遠離該內模之支持部分之一側，再將該第一外模與該第二外模相互靠合，；(五)將該外模組加壓加熱，並將氣體填充於該氣袋中，膨脹之氣袋則會使內模之支持部分彈性擴撐，令疊貼於內模外表面之複合材質纖維受到溫度及壓力作用而壓合定型成一具有一環形框體與一支持部的複合材質輪圈；其中，該環狀框體呈實心狀，且該環形框體的外框上形成有該環溝槽，該支持部則呈中空狀，該支持部包括一輪轂及複數輪幅，各該輪幅一端設於該輪轂，另端設於該內框，各該輪幅為中空管狀而分別圍構一腔室，該些腔室於該輪轂處彼此連通；(六)開啟該外模組，取出該輪圈，使該輪圈與該外模組 分離；(七)在輪圈之環形框體上加工開設至少一開孔，並自該開孔取出該氣袋，使該氣袋與該輪圈分離，較佳者，該開孔位於該外框的環溝槽底部與支持部相連接處；(八)另取複合材質纖維之片體將該開孔蓋合，而形成一完整複合材質輪圈者。

本發明之機車輪圈因其整體皆為複合材質纖維所構成(例如碳纖維)，藉此，本發明之機車輪圈不僅可達成輕量化的功效，且由於外框、內框、輪幅及輪轂是複合材質纖維一體構成，進而使本發明之機車輪圈可達到安全性佳的功效，完全不會有如先前技藝中所述的因不同材質有不同膨脹係數的問題以及接合面的問題等所衍生的整體無法緊密結合而產生晃動的缺失。

值得一提的是，該支持部(即輪幅與輪轂)係呈中空狀，使本發明之機車輪圈不僅可使其重量可更為減輕，且還可更為節省材料、節省製作成本以及維持一定的結構強度。

再者，本發明之機車輪圈可藉由在外框上凹設一環溝槽，進而達成提高輪圈整體結構強度。

又，本發明之機車輪圈可藉由黏膠取代螺固件作為該第一、第二接合件與該輪轂之抵靠部的結合手段，由於黏膠比螺固件重量輕許多，藉此，使本發明之機車輪圈可達到更好的輕量化效果。

綜上所述，本發明之機車輪圈不僅結構創新，且極具進步之功效，符合專利法相關規定，爰依法提起專利申請，鑑請 鈞局早日核予專利，實感德便。

1‧‧‧輪圈

2‧‧‧環形框體

21‧‧‧外框

211‧‧‧環溝槽

22‧‧‧內框

23‧‧‧開口

31‧‧‧輪轂

311‧‧‧第一容室

312‧‧‧第二容室

313‧‧‧抵靠部

314‧‧‧穿孔

32‧‧‧輪幅

321‧‧‧腔室

41‧‧‧第一接合件

411‧‧‧貫孔

42‧‧‧第二接合件

421‧‧‧螺孔

5‧‧‧螺固件

圖1為本發明之較佳實施例之立體圖。

圖2為本發明之輪圈與輪軸結合組件之剖視圖。

圖3為本發明之輪圈之側視圖。

圖4為圖3之剖視圖。

圖5為本發明之較佳實施例之裝設於機車之示意圖。

1‧‧‧輪圈

21‧‧‧外框

211‧‧‧環溝槽

22‧‧‧內框

23‧‧‧開口

31‧‧‧輪轂

313‧‧‧抵靠部

314‧‧‧穿孔

32‧‧‧輪幅

41‧‧‧第一接合件

411‧‧‧貫孔

42‧‧‧第二接合件

421‧‧‧螺孔

5‧‧‧螺固件

Claims (8)

1. 一種機車輪圈，其係以複合材質纖維所製成並具有一實心狀之環形框體及一中空狀之支持部，該環形框體包括一外框及一內框，該外框凹設有一環溝槽，該外框係供設置一輪胎，該內框圍構一開口，該支持部與該內框相連接並位於該開口，該支持部係供組設一輪軸接合組件；其中該支持部包括一輪轂及複數輪幅，各該輪幅一端設於該輪轂，另端設於該內框，各該輪幅為中空管狀而分別圍構一腔室，該些腔室於該輪轂處彼此連通。
2. 如請求項1所述之機車輪圈，其中該輪轂之軸向方向兩端分別凹設有一第一容室及一第二容室，該第一、第二容室相連通，且該輪轂包括一抵靠部，該抵靠部位於該第一、第二容室之間，該輪軸接合組件包括一第一接合件及一第二接合件，該第一接合件位於該第一容室，該第二接合件位於該第二容室，且該第一、第二接合件連結於該抵靠部。
3. 如請求項2所述之機車輪圈，其中更包括複數螺固件，各該螺固件穿設該第一接合件、該輪轂之抵靠部並螺設於該第二接合件。
4. 如請求項2所述之機車輪圈，其中該第一、第二接合件分別利用黏膠黏設於該抵靠部。
5. 如請求項1所述之機車輪圈，其中該複合材質纖維為碳纖維。
6. 一種如請求項1至5中任一項所述之機車輪圈的製造方法，包 含下列步驟：(一)取備一外模組、一內模、一氣袋及複合材質纖維，該外模組包括一第一外模及一與第一外模形狀相對應之第二外模，該第一外模與該第二外模分別形成一環形模穴及一支持部模穴，該內模具有一環形部分及一支持部分，該環形部分圍構該開口，該支持部分與該環狀部分相連接並位於該開口，該支持部分圍構一氣室；(二)將該氣袋填塞入該氣室內後，將複合材質纖維疊貼於該內模之外表面；(三)接著將內模之環形部分置於該環形模穴，該內模之支持部分置於該支持部模穴；(四)將該第一外模與該第二外模相互靠合；(五)將該外模組加壓加熱，並將氣體填充於該氣袋中，膨脹之氣袋則會使內模之支持部分彈性擴撐，令疊貼於內模外表面之複合材質纖維受到溫度及壓力作用而壓合定型成一具有一環形框體與一支持部的複合材質輪圈；其中，該環狀框體呈實心狀，該支持部呈中空狀，該支持部包括一輪轂及複數輪幅，各該輪幅一端設於該輪轂，另端設於該內框，各該輪幅為中空管狀而分別圍構一腔室，該些腔室於該輪轂處彼此連通；(六)開啟該外模組，取出該輪圈，使該輪圈與該外模組分離；(七)在輪圈之環形框體上加工開設至少一開孔，並自該開孔 取出該氣袋，使該氣袋與該輪圈分離；(八)另取複合材質纖維之片體將該開孔蓋合，而形成一完整複合材質輪圈者。
7. 如請求項6所述之機車輪圈製造方法，其中該外模組更包括一第三外模，在步驟(四)中，先將該第三外模抵靠於該內模之環形部分遠離該內模之支持部分之一側，再將該第一外模與該第二外模相互靠合，使得在步驟(五)壓合定型之後，該輪圈之環形框體的外框上形成有該環溝槽。
8. 如請求項7所述之機車輪圈製造方法，其中該開孔位於該外框的環溝槽底部與支持部相連接處。