TWI723976B - 自行車輪圈 - Google Patents

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TWI723976B
TWI723976B TW105104984A TW105104984A TWI723976B TW I723976 B TWI723976 B TW I723976B TW 105104984 A TW105104984 A TW 105104984A TW 105104984 A TW105104984 A TW 105104984A TW I723976 B TWI723976 B TW I723976B
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岩井亨
樫本祥和
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日商島野股份有限公司
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Abstract

一種自行車輪圈基本上具有一第一環形側壁、一第二環形側壁及一環形橋體。該第一環形側壁包含一第一煞車接觸部分。該第二環形側壁包含一第二煞車接觸部分。該環形橋體在該第一環形側壁與該第二環形側壁之間延伸。該第一煞車接觸部分及該第二煞車接觸部分之至少一者具有經至少部分嵌入於一非金屬層中的複數個軟性添加物。

Description

自行車輪圈
本發明大體係關於一種自行車輪圈。更明確言之，本發明係關於具有一改良之煞車表面之一自行車輪圈。
存在市場上當前可購得之許多不同類型之自行車車輪。大多數自行車車輪具有一輪轂部分、複數個輪輻及一環形輪圈。該輪轂部分附接至自行車之車架之一部分以用於相對旋轉。該等輪輻之內端耦合至該輪轂部分且自該輪轂部分向外延伸。該環形輪圈耦合至該等輪輻之外端且具有用於將一充氣輪胎支撐於其上之一外部。通常，自行車車輪之輪輻係細金屬絲輪輻。
在過去，大多數習知自行車輪圈係由各種金屬材料構成。然而，在最近幾年，已使用複合材料構造自行車輪圈以使其等重量更輕。例如，在美國專利第7,464,994號中，已提出具有覆蓋一環形金屬輪圈部件之一部分之一連續延伸樹脂材料之一自行車輪圈。主要由編織碳纖維製成之一自行車輪圈之一實例係揭示於美國專利第7,614,706號中。
一般而言，本發明係關於一自行車輪圈之各種特徵。在一特徵中，一自行車輪圈具有一改良之煞車表面。
鑒於相關已知技術且根據本發明之一第一態樣，提供一種自行 車輪圈，其基本上包括一第一環形側壁、一第二環形側壁及一環形橋體。該第一環形側壁包含一第一煞車接觸部分。該第二環形側壁包含一第二煞車接觸部分。該環形橋體在該第一環形側壁與該第二環形側壁之間延伸。該第一煞車接觸部分及該第二煞車接觸部分之至少一者具有至少部分嵌入於一非金屬層中之複數個軟性添加物。
根據本發明之一第二態樣，根據第一態樣之自行車輪圈經構形使得該等軟性添加物係至少部分暴露於該等第一及第二煞車接觸部分之該至少一者之一最外表面上。
根據本發明之一第三態樣，根據第一態樣之自行車輪圈經構形使得第一及第二煞車接觸部分之兩者具有軟性添加物。
根據本發明之一第四態樣，根據第二態樣之自行車輪圈經構形使得軟性添加物之各者具有一經暴露表面，該等經暴露表面之各者係小於該等軟性添加物之各者之總表面積之50%。
根據本發明之一第五態樣，根據第四態樣之自行車輪圈經構形使得經暴露表面之各者係小於軟性添加物之各者之總表面積之20%。
根據本發明之一第六態樣，根據第一態樣之自行車輪圈經構形使得軟性添加物之各者包含一彈性材料。
根據本發明之一第七態樣，根據第六態樣之自行車輪圈經構形使得該彈性材料係一丁腈橡膠。
根據本發明之一第八態樣，根據第六態樣之自行車輪圈經構形使得彈性材料係一氟化彈性體。
根據本發明之一第九態樣，根據第一態樣之自行車輪圈經構形使得第一及第二煞車接觸部分之至少一者之非金屬層包含界定該等第一及第二煞車接觸部分之該至少一者之最外表面之一環氧樹脂層。
根據本發明之一第十態樣，根據第九態樣之自行車輪圈經構形使得軟性添加物部分安置於該環氧樹脂層中。
根據本發明之一第十一態樣，根據第九態樣之自行車輪圈經構形使得非金屬層進一步包含一玻璃纖維層且環氧樹脂層係直接安置於該玻璃纖維層上。
根據本發明之一第十二態樣，根據第十一態樣之自行車輪圈經構形使得軟性添加物部分安置於環氧樹脂層中。
根據本發明之一第十三態樣，根據第十二態樣之自行車輪圈經構形使得軟性添加物進一步部分安置於玻璃纖維層中。
根據本發明之一第十四態樣，根據第一態樣之自行車輪圈經構形使得環形橋體具有在第一環形側壁與第二環形側壁之間延伸之一彎曲管狀輪胎接合表面。
根據本發明之一第十五態樣，根據第一態樣之自行車輪圈經構形使得第一及第二環形側壁之各者具有沿著一外周邊邊緣之一緊箝部分。
熟習此項技術者將自結合隨附圖式獲得之揭示自行車輪圈之若干實施例之以下詳細描述明白所揭示自行車輪圈之又其他目的、特徵、態樣及優點。
10‧‧‧自行車車輪
12‧‧‧自行車輪圈
14‧‧‧輪轂總成
14a‧‧‧輪轂殼
14b‧‧‧輪轂軸
16‧‧‧輪輻
18‧‧‧主體
20‧‧‧第一環形側壁
22‧‧‧第二環形側壁
24‧‧‧環形橋體
24a‧‧‧彎曲管狀輪胎接合表面
26‧‧‧環氧樹脂層/層
28‧‧‧複合玻璃纖維層/層/玻璃纖維層
28a‧‧‧第一玻璃纖維片/玻璃纖維片
28b‧‧‧第二玻璃纖維片/玻璃纖維片
30‧‧‧複合碳層/層
30a‧‧‧第一碳纖維片/碳纖維片/第一碳層
30b‧‧‧第二碳纖維片/碳纖維片
30c‧‧‧第三碳纖維片/碳纖維片
30d‧‧‧第四碳纖維片/碳纖維片
32‧‧‧第一煞車接觸部分
34‧‧‧第二煞車接觸部分
36‧‧‧環形內部空間或區域
38‧‧‧最外表面
40‧‧‧軟性添加物
40a‧‧‧經暴露軟顆粒
40a'‧‧‧經暴露表面
40b‧‧‧未暴露軟顆粒
112‧‧‧自行車輪圈
120‧‧‧第一環形側壁
120a‧‧‧緊箝部分
120b‧‧‧外周邊邊緣
122‧‧‧第二環形側壁
122a‧‧‧緊箝部分
122b‧‧‧外周邊邊緣
212‧‧‧自行車輪圈
218‧‧‧主體
220‧‧‧第一環形側壁
222‧‧‧第二環形側壁
224‧‧‧環形橋體
224a‧‧‧彎曲管狀輪胎接合表面
232‧‧‧第一煞車接觸部分
232a‧‧‧環氧樹脂層/層
232b‧‧‧纖維強化層/層
234‧‧‧第二煞車接觸部分
234a‧‧‧環氧樹脂層/層
234b‧‧‧纖維強化層/層
236‧‧‧環形內部空間或區域
240‧‧‧軟性添加物/添加劑
312‧‧‧自行車輪圈
318‧‧‧主體
320‧‧‧第一環形側壁
320a‧‧‧緊箝部分
320b‧‧‧外周邊邊緣
322‧‧‧第二環形側壁
322a‧‧‧緊箝部分
322b‧‧‧外周邊邊緣
324‧‧‧環形橋體
324a‧‧‧彎曲管狀輪胎接合表面
332‧‧‧第一煞車接觸部分
334‧‧‧第二煞車接觸部分
340‧‧‧軟性添加物/添加劑
S10‧‧‧步驟
S20‧‧‧步驟
S30‧‧‧步驟
現參考形成本發明原始揭示內容之一部分之隨附圖式：圖1係根據一第一所繪示實施例之裝備有一自行車輪圈之一自行車車輪之一側視圖；圖2係如沿著圖1中之剖面線2-2所見之圖1中所繪示之自行車輪圈之一放大、部分剖面視圖；圖3係圖2中所繪示之自行車輪圈之一第一煞車接觸部分之一進一步放大、部分剖面視圖；圖4係圖1中所繪示之自行車輪圈之第一煞車接觸部分之一放大、部分側視圖； 圖5係展示用於形成自行車輪圈之第一煞車接觸部分之一程序之一流程圖；圖6係在模製以形成圖1中所繪示之自行車輪圈之前之一時間具有軟性添加物之一起放置於一模具中之一複合玻璃纖維層及一複合碳層之部分之一放大、部分剖面視圖；圖7係在模製以形成圖1中所繪示之自行車輪圈之後在移除環氧樹脂層之一部分之前之一時間具有軟性添加物之一環氧樹脂層、複合玻璃纖維層及複合碳層之部分之一放大、部分剖面視圖；圖8係在移除環氧樹脂層之一部分以部分暴露一些軟性添加物之後之圖1中所繪示之自行車輪圈之第一煞車接觸部分之一部分之一放大、部分剖面視圖；及圖9係根據一第二實施例之一自行車輪圈之類似於圖1之剖面之一放大、部分剖面視圖；圖10係根據一第三實施例之一自行車輪圈之類似於圖1之剖面之一放大、部分剖面視圖；及圖11係根據一第四實施例之一自行車輪圈之類似於圖9之剖面之一放大、部分剖面視圖。
現將參考圖式闡釋選定實施例。自行車領域之熟習技術者將自本發明明白，實施例之以下描述係僅用於圖解說明而提供且並非為了限制如由隨附申請專利範圍及其等效物所定義之本發明。
最初參考圖1，繪示根據一第一實施例之一自行車車輪10。該自行車車輪10基本上包含一自行車輪圈12、一輪轂總成14及複數個輪輻16。如圖1中所見，該自行車輪圈12係經設計以繞藉由該輪轂總成14之一輪轂軸14b形成之一中心旋轉軸旋轉之一環形部件。該等輪輻16使自行車輪圈12與輪轂總成14以一習知方式互連在一起。一充氣輪胎 (未展示)係以一習知方式固定至自行車輪圈12之外表面。
首先，將簡要描述輪轂總成14。該輪轂總成14包含經由一對軸承單元(未展示)可旋轉安裝於輪轂軸14b上之一輪轂殼14a。輪轂總成14可為可與自行車輪圈12一起使用之任何類型之自行車輪轂總成。因此，在本文中將不進一步詳細論述及/或繪示輪轂總成14。又，雖然繪示一前輪轂總成，但自行車輪圈12亦可視需要及/或視情況與一後輪轂總成一起使用以形成一後車輪。
輪輻16可為任何類型之輪輻或其他類型之連接裝置(例如，一金屬輪輻、一複合輪輻、一圓盤狀連接部件等)。因此，在本文中將不詳細論述及/或繪示輪輻16。在第一所繪示實施例中，輪輻16係金屬、徑向拉伸輪輻。輪輻16將輪轂總成14連接至自行車輪圈12，其中該等輪輻16之各者之一或兩端具有一輪輻接頭。在第一所繪示實施例中，舉例而言，如圖1中所見十六個徑向輪輻16在等距間隔之圓周位置處耦合至自行車輪圈12。替代性地，該等輪輻16之八個輪輻可自自行車輪圈12之中心延伸至輪轂總成14之一側，而另八個輪輻16可自自行車輪圈12之中心延伸至輪轂總成14之另一側。當然，熟習此項技術者將自本發明明白自行車輪圈12可在不脫離本發明之範疇之情況下修改以適應不同裝輪輻配置(例如，全部切向輪輻、一些切向輪輻及一些徑向輪輻等)。又，熟習此項技術者亦將自本發明明白自行車輪圈12可視需要及/或視情況經修改以適應少於或多於十六個輪輻。在任何情況中，輪輻16較佳以一圓周間隔配置耦合至自行車輪圈12。
現參考圖2，現將更詳細論述自行車輪圈12之構造。在第一所繪示實施例中，自行車輪圈12係一完全非金屬複合輪圈。自行車輪圈12基本上包括一主體18，該主體18具有一第一環形側壁20、一第二環形側壁22及一環形橋體24。如圖2中所見，該第一環形側壁20及該第二環形側壁22以及該環形橋體24基本上藉由將非金屬層層壓成一單件來 形成。此處，在第一所繪示實施例中，非金屬層之一者包含一玻璃纖維層。明確言之，在第一所繪示實施例中，第一環形側壁20及第二環形側壁22以及環形橋體24各包含一環氧樹脂層26、一複合玻璃纖維層28及一複合碳層30。該複合玻璃纖維層28及該複合碳層30係非金屬層之實例。此處，該環氧樹脂層26直接安置於該玻璃纖維層28上。熟習此項技術者將自本發明明白自行車輪圈12之層28及30並不限於此等非金屬材料。此外，自行車輪圈12視需要及/或視情況並不需要為一完全非金屬複合部件。
環氧樹脂層26界定主體18之一最外表面。複合玻璃纖維層28直接配置於環氧樹脂層26下面。換言之，環氧樹脂層26直接安置於複合玻璃纖維層28上。在第一所繪示實施例中，複合玻璃纖維層28係由一第一玻璃纖維片28a及一第二玻璃纖維片28b形成。該第一玻璃纖維片28a及該第二玻璃纖維片28b之各者包含含浸有環氧樹脂之單向強化玻璃纖維。該第一玻璃纖維片28a及該第二玻璃纖維片28b經層壓使得該第一玻璃纖維片28a及該第二玻璃纖維片28b具有彼此不同之單向強化玻璃纖維之方向。例如，第一玻璃纖維片28a及第二玻璃纖維片28b經層壓以便形成彼此交叉之單向玻璃纖維層。熟習此項技術者將自本發明明白複合玻璃纖維層28並不限於僅由兩個玻璃纖維片形成。而是，玻璃纖維片之更少或更多者可視需要及/或視情況用於形成複合玻璃纖維層28。此外，複合玻璃纖維層28可經消除使得主體18或自行車輪圈12主要藉由複合碳層30與由該複合碳層30之最外表面形成之環氧樹脂層26形成。如下文所闡釋，來自第一玻璃纖維片28a之環氧樹脂在模製程序期間形成環氧樹脂層26使得該環氧樹脂層26及複合玻璃纖維層28形成複合碳層30之一非金屬層。
複合碳層30係直接配置於複合玻璃纖維層28下面。換言之，複合玻璃纖維層28係直接安置於複合碳層30上。又，複合碳層30之一內 表面界定可為空或用一發泡體材料或類似者填充之一環形內部空間或區域36。複合碳層30係由一第一碳纖維片30a、一第二碳纖維片30b、一第三碳纖維片30c及一第四碳纖維片30d形成。該第一碳纖維片30a、該第二碳纖維片30b、該第三碳纖維片30c及該第四碳纖維片30d之各者包含含浸有環氧樹脂之單向強化碳纖維。該第一碳纖維片30a、該第二碳纖維片30b、該第三碳纖維片30c及該第四碳纖維片30d經層壓，使得該第一碳纖維片30a、該第二碳纖維片30b、該第三碳纖維片30c及該第四碳纖維片30d之兩個鄰近碳纖維片具有彼此不同之單向強化碳纖維的方向。例如，該第一碳纖維片30a、該第二碳纖維片30b、該第三碳纖維片30c及該第四碳纖維片30d經層壓使得該第一碳纖維片30a、該第二碳纖維片30b、該第三碳纖維片30c及該第四碳纖維片30d之兩個鄰近碳纖維片具有彼此交叉的單向碳纖維。熟習此項技術者將自本發明明白複合碳層30並不限於由四個碳纖維片形成。而是，可視需要及/或視情況使用更少或更多碳纖維片以形成複合碳層30。
第一環形側壁20包含經定位成鄰近環形橋體24之一第一端之一第一煞車接觸部分32。第二環形側壁22包含經定位成鄰近環形橋體24之一第二端之一第二煞車接觸部分34。該第一煞車接觸部分32及該第二煞車接觸部分34包含在一煞車操作期間藉由煞車墊片接觸之相對面向外表面，如下文更詳細闡釋。此處，此等外表面係由一非金屬層形成。特定言之，第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34之該非金屬層包含界定該等第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34之最外表面38的環氧樹脂層26。
如圖2中所見，環形橋體24在第一環形側壁20與第二環形側壁22之間延伸。環形橋體24具有在第一環形側壁20與第二環形側壁22之間延伸之一彎曲管狀輪胎接合表面24a(即，一環形外表面)。該彎曲管 狀輪胎接合表面24a經內凹且橫向彎曲，以形成用於將一充氣輪胎(未展示)附接於其上之一環形輪胎接合結構。
參考圖2至圖4，將更詳細描述第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34。如圖2中所見，在第一所繪示實施例中，第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34之兩者具有經至少部分嵌入於一非金屬層(例如，第一所繪示實施例之環氧樹脂層26)中的複數個軟性添加物40。然而，將自本發明明白，第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34中之僅一者可具有經至少部分嵌入於一非金屬層(例如，第一所繪示實施例之環氧樹脂層26)中的軟性添加物40。換言之，第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34中之至少一者具有經至少部分嵌入於一非金屬層(例如，第一所繪示實施例之環氧樹脂層26)中的複數個軟性添加物。在任何情況中，該等軟性添加物40改良第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34的濕式煞車力特性。
第一煞車接觸部分32與第二煞車接觸部分34之間的唯一差異係該等第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34所安置之處及其等之定向。因此，在圖3至圖4中將僅論述及繪示第一煞車接觸部分32。因為第二煞車接觸部分34實質上相同於第一煞車接觸部分32，所以為簡潔起見省略該第二煞車接觸部分34之描述。熟習此項技術者將自本發明明白如本文中所論述及繪示之第一煞車接觸部分32之構造適用於第二煞車接觸部分34之構造。
如圖3至圖4中所繪示，第一煞車接觸部分32具有嵌入於環氧樹脂層26及複合玻璃纖維層28(例如，非金屬層)中之軟性添加物40。特定言之，在第一所繪示實施例中，軟性添加物40包含複數個經暴露軟顆粒40a及複數個未暴露軟顆粒40b。該等經暴露軟顆粒40a相對於第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34之最外表面38部分暴露使得該等經暴露軟顆粒40a之各者具有一經暴露表面40a'。將自本發明明 白軟性添加物40可全部完全嵌入於環氧樹脂層26中，此係因為該等軟性添加物將隨著時間流逝歸因於因煞車引起之磨損而暴露。又在第一所繪示實施例中，未暴露軟顆粒40b之一些顆粒完全嵌入於環氧樹脂層26中，而該等未暴露軟顆粒40b之其他顆粒部分嵌入於環氧樹脂層26中且部分嵌入於複合玻璃纖維層28中。
如上文所闡釋，環氧樹脂層26直接安置於複合玻璃纖維層28上。軟性添加物40分散於環氧樹脂層26中。如上文提及，軟性添加物40之經暴露軟顆粒40a至少部分暴露於第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34之最外表面38上。又在第一所繪示實施例中，如上文提及，軟性添加物40之經部分嵌入顆粒40a係進一步部分安置於玻璃纖維層28中。特定言之，軟性添加物40之經部分嵌入顆粒40c係部分嵌入於環氧樹脂層26及第一玻璃纖維片28a兩者中。
如圖3至圖4中所見，經暴露軟顆粒40a之各者係僅部分暴露於第一煞車接觸部分32之最外表面38上。當然，在第一所繪示實施例中，第二煞車接觸部分34之經暴露軟顆粒40a之各者具有相同構形。較佳地，如圖3及圖4中所見經暴露軟顆粒40a之經暴露表面40a'之各者係小於軟性添加物40之經暴露軟顆粒40a之各者之總表面積之50%。更佳地，經暴露軟顆粒40a之經暴露表面40a'之各者係小於軟性添加物40之經暴露軟顆粒40a之各者之總表面積之20%。若經暴露表面40a'大於經暴露軟顆粒40a之總表面積之50%，則該等經暴露軟顆粒40a在一煞車操作期間脫離之可能性增加。
下文將詳細論述軟性添加物40。較佳地，軟性添加物40僅定位於第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34之區域中。軟性添加物40之各者包含一彈性材料。例如，在一實施例中，該彈性材料係一丁腈橡膠。例如，在另一實施例中，該彈性材料係一氟化彈性體。軟性添加物40包含具有在850μm至1,000μm之一範圍中之預定顆粒大小之 粉末粒度顆粒。軟性添加物40係具有不規則形狀之微粒。然而，若軟性添加物40係用另一程序形成，則該等軟性添加物40之微粒之形狀可具有一規則形狀。
現參考圖5之流程圖，將描述用於形成第一煞車接觸部分32之程序。
複合玻璃纖維層28及複合碳層30係用於形成第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34。如上文所闡釋，第一玻璃纖維片28a及第二玻璃纖維片28b較佳為含浸有環氧樹脂之連續強化玻璃纖維之薄片，其等通常被稱為玻璃纖維預浸片。同樣地，第一碳纖維片30a、第二碳纖維片30b、第三碳纖維片30c及第四碳纖維片30d較佳為含浸有環氧樹脂之連續強化碳纖維之薄片，其等通常被稱為碳預浸片。替代性地，可添加環氧樹脂作為與纖維片分離之一組分。
此外，用於形成第一煞車接觸部分32之第一玻璃纖維片28a及第二玻璃纖維片28b之各者包含上文在圖3中論述為軟性添加物40之複數個軟性添加物。在模製之後，此等軟性添加物之一些軟性添加物變成如圖3及圖4中所展示之經暴露軟顆粒40a。
在步驟S10中，將複合玻璃纖維層28之玻璃纖維片28a及28b以及複合碳層30之碳纖維片30a、30b、30c及30d放置於一模具中。特定言之，將形成複合玻璃纖維層28及複合碳層30之纖維片累積於該模具中使得該複合玻璃纖維層28放置於該複合碳層30上。較佳地，將軟性添加物40初步嵌入於玻璃纖維片28a中。包含軟性添加物40之玻璃纖維片28a將形成第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34。替代性地，可沿著玻璃纖維片28a之區域黏附軟性添加物40。進一步替代性地，可將軟性添加物40在模具中放置成與玻璃纖維片28a分離。圖6展示其中將第一玻璃纖維片28a、第二玻璃纖維片28b及第一碳層30a放置於一模具(未展示)中而為簡潔起見未繪示第二碳纖維片30b、第三 碳纖維片30c及第四碳纖維片30d之步驟。
當將複合玻璃纖維層28放置於模具中時，第一玻璃纖維片28a及第二玻璃纖維片28b經累積以形成彼此交叉之單向玻璃纖維層。更明確言之，將第一玻璃纖維片28a累積於第二玻璃纖維片28b上使得該第一玻璃纖維片28a之單向強化玻璃纖維之一方向近似垂直於該第二玻璃纖維片28b之單向強化玻璃纖維之一方向。同樣地，當將複合碳層30放置於模具中時，第一碳纖維片30a、第二碳纖維片30b、第三碳纖維片30c及第四碳纖維片30d經累積使得該等第一碳纖維片30a、第二碳纖維片30b、第三碳纖維片30c及第四碳纖維片30d之兩個鄰近碳纖維片具有彼此交叉之單向碳纖維。例如，將碳纖維片30a層壓於碳纖維片30b上使得該碳纖維片30a之單向強化碳纖維之一方向近似垂直於該碳纖維片30b之單向強化碳纖維之一方向。此外，將碳纖維片30b安置於碳纖維片30c上使得該碳纖維片30b之單向強化碳纖維之一方向近似垂直於該碳纖維片30c之單向強化纖維之一方向。此外，將碳纖維片30c安置於碳纖維片30d上使得該碳纖維片30c之單向強化碳纖維之方向近似垂直於該碳纖維片30d之單向強化纖維之一方向。
在步驟S20中，施加壓力及熱量至模具中之複合玻璃纖維層28及複合碳層30。特定言之，將壓力及熱量自複合碳層30之一側施加至複合玻璃纖維層28之一側同時將複合玻璃纖維層28之與接觸複合碳層30之一表面相對之一外表面按壓抵靠模具之一扁平部分(未展示)。該壓力及熱量引起包含於複合玻璃纖維層28之玻璃纖維片28a及28b以及複合碳層30之碳纖維片30a、30b、30c及30d中之環氧樹脂熔化且引起該複合玻璃纖維層28及複合碳層30結合在一起作為一整合式單件部件。又，壓力及熱量引起環氧樹脂移動朝向複合玻璃纖維層28之外表面且囊封包含於該複合玻璃纖維層28之玻璃纖維片28a中之軟性添加物40。因此，如圖7中所見，環氧樹脂層26經形成以覆蓋複合玻璃纖維 層28使得軟性添加物40完全嵌入於該環氧樹脂層26及/或第一玻璃纖維片28a中。此刻，如圖7中所見，軟性添加物40之表面由於來自模具之扁平部分之壓力而未自環氧樹脂層26暴露。隨後，使模具中之環氧樹脂層26、複合玻璃纖維層28及複合碳層30冷卻及自該模具移除。在此步驟中獲得之環氧樹脂層26之一厚度係(例如)約100微米。
接著，在步驟S30中，移除環氧樹脂層26之一部分以形成軟性添加物40。特定言之，藉由物理加工之一程序來形成軟性添加物40，該程序係藉由一機械工具處理以對環氧樹脂層26之該部分物理操作。如本文中所使用之術語「物理加工」包含(例如)一雷射束加工、一機械刨削等。替代性地，可藉由化學溶解之一程序移除環氧樹脂層26之該部分。如圖8中所見，在移除環氧樹脂層26之該部分之後，環氧樹脂層26比如圖7中所展示之移除環氧樹脂層26之該部分之前要薄且提供經暴露軟顆粒40a。在移除環氧樹脂層26之該部分之後，環氧樹脂層26之厚度係(例如)約90微米至95微米。
在圖式中，僅出於闡釋之目的而示意性繪示環氧樹脂層26、複合玻璃纖維層28、複合碳層30及軟性添加物40。因此，層26、28及30之厚度及軟性添加物40之尺寸並不一定相對於彼此按比例調整。
如上文所闡釋，自行車輪圈12具有擁有經暴露軟顆粒40a之第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34，該等經暴露軟顆粒40a部分嵌入於環氧樹脂層26中且部分暴露於最外表面38上。藉助此配置，當在一煞車操作期間藉由一煞車裝置之煞車墊片接觸第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34時，經暴露軟顆粒40a容許該等第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34與該煞車裝置之該等煞車墊片之間的一摩擦力在潮濕條件下增加。因此，藉助此自行車輪圈12，可在潮濕條件下改良煞車效能。
在上文所繪示之此實施例中，第一煞車接觸部分32及第二煞車 接觸部分34之各者具有軟性添加物40。然而，替代性地，軟性添加物40可部分暴露於第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34之僅一者之最外表面38上。
在上文所繪示之此實施例中，複合玻璃纖維層28係由兩個玻璃纖維片(即，第一玻璃纖維片28a及第二玻璃纖維片28b)形成。然而，替代性地，複合玻璃纖維層28可視需要及/或視情況僅由一個玻璃纖維層形成。又，替代性地，複合玻璃纖維層28可由三個以上玻璃纖維片形成。
在上文所繪示之此實施例中，複合碳層30係由四個碳纖維片(即，第一碳纖維片30a、第二碳纖維片30b、第三碳纖維片30c及第四碳纖維片30d)形成。然而，替代性地，複合碳層30可視需要及/或視情況僅由一個碳層或任何數目個碳片形成。
在上文所繪示之此實施例中，如圖1及圖2中所展示，軟性添加物40係以一實質上均勻及實質上連續方式圍繞構成第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34之最外表面38安置。然而，替代性地，軟性添加物40可僅安置於構成第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34之最外表面38之各者之選定區域中使得該等第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34之圓周區域沒有軟性添加物40之任一者。在此情況中，與上文所論述之第一實施例相比，較佳提供在最外表面38之該等選定區域中每平方米更多經暴露軟性添加物。
在上文所繪示之此實施例中，自行車輪圈12係一完全非金屬複合部件。然而，替代性地，自行車輪圈12可為包含其中嵌入軟性添加物40之非金屬層及一金屬部件之一複合部件。
第二實施例
現參考圖9，現將闡釋根據一第二實施例之一自行車輪圈112。該自行車輪圈112係與輪轂總成14及輪輻16一起使用以形成一自行車車 輪。該自行車輪圈112具有一第一環形側壁120、一第二環形側壁122及一環形橋體24。該環形橋體24在該第一環形側壁120與該第二環形側壁122之間延伸。基本上，第二實施例之自行車輪圈112係相同於第一實施例之一複合自行車輪圈，惟第一環形側壁120及第二環形側壁122之各者具有分別沿著一外周邊邊緣120b、122b之一緊箝部分120a、122a除外。特定言之，第一環形側壁120具有沿著該外周邊邊緣120b之用於夾持一輪胎之一第一胎圈(未展示)之該緊箝部分120a。同樣地，第二環形側壁122具有沿著該外周邊邊緣122b之用於夾持一輪胎之一第二胎圈(未展示)之該緊箝部分122a。
鑒於第一實施例與第二實施例之間的相似性，相同於第一實施例之零件且功能上相同(但並不完全相同)於第一實施例之零件之第二實施例的零件將被給予與第一實施例之零件相同的元件符號。此外，第二實施例與第一實施例的相同之處在於第一環形側壁120包含第一煞車接觸部分32，第二環形側壁122包含第二煞車接觸部分34，且該等第一煞車接觸部分32及第二煞車接觸部分34之至少一者具有軟性添加物40。因此，為簡潔起見可省略相同於第一實施例之零件且功能上相同(但並不完全相同)於第一實施例之零件之第二實施例之零件的描述。又在圖9中，如在第一實施例中，僅出於闡釋之目的而示意性繪示環氧樹脂層26、複合玻璃纖維層28、複合碳層30及軟性添加物40。因此，在圖9中，環氧樹脂層26、複合玻璃纖維層28、複合碳層30之厚度及軟性添加物40之尺寸並不一定相對於彼此按比例調整。
第三實施例
現參考圖10，現將闡釋根據一第三實施例之一自行車輪圈212。該自行車輪圈212係與輪轂總成14及輪輻16一起使用以形成一自行車車輪。該自行車輪圈212包括一主體218，該主體218具有一第一環形 側壁220、一第二環形側壁222及一環形橋體224。該環形橋體224在該第一環形側壁220與該第二環形側壁222之間延伸。第一環形側壁220包含由一複合材料製成之一第一煞車接觸部分232。同樣地，第二環形側壁222包含由一複合材料製成之一第二煞車接觸部分234。在第三實施例中，第一環形側壁220及第二環形側壁222(惟該等第一煞車接觸部分232及第二煞車接觸部分234除外)以及環形橋體224係由一金屬材料(諸如一鋁合金)製成。通常，第一環形側壁220及第二環形側壁222以及環形橋體224可被擠壓成所要剖面形狀且接著彎曲成一環圈，其中端部係經對頭焊接或以其他方式連接在一起。接著分別將第一煞車接觸部分232及第二煞車接觸部分234添加至第一環形側壁220及第二環形側壁222。分別將第一煞車接觸部分232及第二煞車接觸部分234附接至第一環形側壁220及第二環形側壁222之程序係基本上與圖5之程序相同，惟在形成第一煞車接觸部分232及第二煞車接觸部分234期間將該等第一煞車接觸部分232及第二煞車接觸部分234放置於主體218上除外。
自行車輪圈212之整體形狀係相同於自行車輪圈12。因此，環形橋體224包含在第一環形側壁220與第二環形側壁222之間延伸之一彎曲管狀輪胎接合表面224a(即，一環形外表面)。又第一環形側壁220及第二環形側壁222以及環形橋體224界定可為空或用一發泡體材料或類似者填充之一環形內部空間或區域236。
在第三實施例中，第一煞車接觸部分232及第二煞車接觸部分234係分別經安置於第一環形側壁220及第二環形側壁222之環形凹部中的連續環形環。替代性地，第一煞車接觸部分232及第二煞車接觸部分234可經覆疊於第一環形側壁220及第二環形側壁222上來代替將第一煞車接觸部分232及第二煞車接觸部分234安置於環形凹部中，使得第一煞車接觸部分232及第二煞車接觸部分234相對於第一環形側壁 220及第二環形側壁222之鄰近外表面形成環形突部。
此處，第一煞車接觸部分232包含一環氧樹脂層232a及一纖維強化層232b。同樣地，第二煞車接觸部分234包含一環氧樹脂層234a及一纖維強化層234b。此處，第一煞車接觸部分232及第二煞車接觸部分234之各者包含複數個軟性添加物240。替代性地，第一煞車接觸部分232及第二煞車接觸部分234之僅一者具有複數個軟性添加物240。較佳地，第一煞車接觸部分232及第二煞車接觸部分234之至少一者具有軟性添加物240。又，雖然纖維強化層232b及234b之各者經繪示為一單一材料，但將自本發明明白該等纖維強化層232b及234b可各由層壓成單件之一或多個纖維強化片形成。如在上文闡釋之第一實施例中，纖維強化層232b及234b各含浸有一環氧樹脂使得來自該等纖維強化層232b及234b之該環氧樹脂在模製程序期間分別形成環氧樹脂層232a及234a。較佳地，在第三所繪示實施例中，纖維強化層232b及234b係由一或多個玻璃纖維層及/或一或多個碳層形成。因此，環氧樹脂層232a及234a以及纖維強化層232b及234b係非金屬層之實例。
軟性添加物240係與第一實施例之軟性添加物40相同。換言之，添加劑240之各者包含一彈性材料，諸如一丁腈橡膠或一氟化彈性體。軟性添加物240包含具有在850μm至1,000μm之一範圍中之預定顆粒大小之粉末粒度顆粒。軟性添加物240係具有不規則形狀之微粒。然而，若軟性添加物240係用另一程序形成，則該等軟性添加物240之微粒之形狀可具有一規則形狀。
又在圖10中，如在第一實施例中，僅出於闡釋之目的而示意性繪示環氧樹脂層232a及234a、纖維強化層232b及234b以及軟性添加物240。因此，在圖10中層232a、232b、234a及234b之厚度及軟性添加物240之尺寸並不一定相對於彼此按比例調整。
第四實施例
現參考圖11，現將闡釋根據一第四實施例之一自行車輪圈312。該自行車輪圈312係與輪轂總成14及輪輻16一起使用以形成一自行車車輪。該自行車輪圈312包括一主體318，該主體318具有一第一環形側壁320、一第二環形側壁322及一環形橋體324。該環形橋體324在該第一環形側壁320與該第二環形側壁322之間延伸。
第一環形側壁320包含由一複合材料製成之一第一煞車接觸部分332。同樣地，第二環形側壁322包含由一複合材料製成之一第二煞車接觸部分334。在第四實施例中，第一環形側壁320及第二環形側壁322(惟該等第一煞車接觸部分332及第二煞車接觸部分334除外)以及環形橋體324係由一金屬材料(諸如一鋁合金)製成。通常，第一環形側壁320及第二環形側壁322以及環形橋體324可被擠壓成所要剖面形狀且接著彎曲成一環圈，其中端部係經對頭焊接或以其他方式連接在一起。接著分別將第一煞車接觸部分332及第二煞車接觸部分334添加至第一環形側壁320及第二環形側壁322。分別將第一煞車接觸部分332及第二煞車接觸部分334附接至第一環形側壁320及第二環形側壁322之程序係基本上與圖5之程序相同，惟在形成第一煞車接觸部分332及第二煞車接觸部分334期間將該等第一煞車接觸部分332及第二煞車接觸部分334放置於主體318上除外。
基本上，第四實施例之自行車輪圈312之整體形狀係相同於第二實施例之整體形狀之一自行車輪圈。因此，第一環形側壁320及第二環形側壁322之各者具有分別沿著一外周邊邊緣320b、322b之一緊箝部分320a、322a。又，環形橋體324包含在第一環形側壁320與第二環形側壁322之間延伸之一彎曲管狀輪胎接合表面324a(即，一環形外表面)。又，第一環形側壁320及第二環形側壁322以及環形橋體324界定可為空或用一發泡體材料或類似者填充之一環形內部空間或區域336。
在第四實施例中，第一煞車接觸部分332及第二煞車接觸部分334係分別安置於第一環形側壁320及第二環形側壁322之環形凹部中之連續環形環。替代性地，第一煞車接觸部分332及第二煞車接觸部分334可覆疊於第一環形側壁320及第二環形側壁322上來代替將第一煞車接觸部分332及第二煞車接觸部分334安置於環形凹部中，使得第一煞車接觸部分332及第二煞車接觸部分334相對於第一環形側壁320及第二環形側壁322之鄰近外表面形成環形突部。
此處，第一煞車接觸部分332包含一環氧樹脂層及一纖維強化層。同樣地，第二煞車接觸部分334包含一環氧樹脂層及一纖維強化層。此處，第一煞車接觸部分332及第二煞車接觸部分334之各者包含複數個軟性添加物340。替代性地，第一煞車接觸部分332及第二煞車接觸部分334之僅一者具有複數個軟性添加物340。較佳地，第一煞車接觸部分332及第二煞車接觸部分334之至少一者具有軟性添加物340。又，雖然纖維強化層之各者經繪示為一單一材料，但將自本發明明白該等纖維強化層可各由層壓成單件之一或多個纖維強化片形成。如在上文闡釋之第一實施例中，纖維強化層各含浸有一環氧樹脂使得來自該等纖維強化層之該環氧樹脂在模製程序期間分別形成環氧樹脂層。較佳地，在第三所繪示實施例中，纖維強化層係由一或多個玻璃纖維層及/或一或多個碳層形成。因此，環氧樹脂層以及纖維強化層係非金屬層之實例。
軟性添加物340係與第一實施例之軟性添加物40相同。換言之，添加劑340之各者包含一彈性材料，諸如一丁腈橡膠或一氟化彈性體。軟性添加物340包含具有在850μm至1,000μm之一範圍中之預定顆粒大小之粉末粒度顆粒。軟性添加物340係具有不規則形狀之微粒。然而，若軟性添加物340係用另一程序形成，則該等軟性添加物 340之微粒之形狀可具有一規則形狀。
又在圖11中，如在第一實施例中，僅出於闡釋之目的而示意性繪示環氧樹脂層、纖維強化層以及軟性添加物340。因此，在圖11中層之厚度及軟性添加物340之尺寸並不一定相對於彼此按比例調整。
在理解本發明之範疇時，如本文中所使用之術語「包括」及其派生詞意指開放式術語，其指定存在所陳述之特徵、元件、組件、群組、整數及/或步驟，但不排除存在其他未陳述之特徵、元件、組件、群組、整數及/或步驟。前述內容亦適用於具有類似含義之字詞，諸如術語「包含」、「具有」及其等派生詞。又，除非另有說明，否則術語「零件」、「區段」、「部分」、「部件」或「元件」在以單數使用時可具有一單一零件或複數個零件之雙重含義。
如本文中所使用，以下方向性術語「車架面向側」、「非車架面向側」、「向前」、「向後」、「前」、「後」、「上」、「下」、「上方」、「下面」、「向上」、「向下」、「頂部」、「底部」、「側面」、「立式」、「水平」、「垂直」及「橫向」以及任何其他類似方向性術語係指在一直立、騎乘位置中且裝備有自行車輪圈之一自行車之該等方向。因此，此等方向性術語在用於描述自行車輪圈時應相對於在一水平表面上之一直立騎乘位置中且裝備有自行車輪圈之一自行車進行解釋。術語「左」及「右」係用於在如自自行車之後部觀看自右側參考時指示「右」且在如自自行車之後部觀看自左側參考時指示「左」。
又將理解，儘管術語「第一」及「第二」在本文中可用於描述各種組件，但此等組件不應藉由此等術語限制。此等術語係僅用於使組件彼此區別。因此，舉例而言，上文所論述之一第一組件可在不脫離本發明之教示的情況下被命名為一第二組件且反之亦然。如本文中所使用之術語「經附接」或「附接」涵蓋：其中藉由將一元件直接貼 附至另一元件來將該元件直接固定至該另一元件之構形；其中藉由將一元件貼附至繼而貼附至另一元件之(若干)中間部件來將該元件間接固定至該另一元件之構形；及其中一元件與另一元件整合(即，一元件本質上為另一元件之部分)之構形。此定義亦適用於具有類似含義之字詞，例如，「接合」、「連接」、「耦合」、「安裝」、「結合」、「固定」及其等派生詞。最後，如本文中所使用之程度術語(諸如「實質上」、「約」及「近似」)意謂經修改術語之一偏差量使得最終結果並不顯著改變。
雖然已僅選取選定實施例來繪示本發明，但熟習此項技術者將自本發明明白，可在不脫離如隨附申請專利範圍中所定義之本發明之範疇之情況下在本文中作出各種改變及修改。例如，除非另有特別說明，否則可視需要及/或視情況改變各種組件之尺寸、形狀、位置或定向，只要該等變化未實質上影響該等組件之預期功能。除非另有特別說明，否則展示為彼此直接連接或接觸之組件可具有安置於該等組件之間之中間結構，只要該等變化未實質上影響該等組件之預期功能。除非另有特別說明，否者一元件之功能可由兩個元件執行且反之亦然。一實施例之結構及功能可用於另一實施例中。一特定實施例中未必同時存在全部優點。不同於先前技術之每一特徵(單獨或結合其他特徵)亦應被視為申請者之另一發明之一單獨描述，包含由此(等)特徵體現之結構及/或功能概念。因此，根據本發明之該等實施例之先前描述係僅用於圖解說明而提供且並非為了限制如由隨附申請專利範圍及其等效物所定義之本發明。
10‧‧‧自行車車輪
12‧‧‧自行車輪圈
14‧‧‧輪轂總成
14a‧‧‧輪轂殼
14b‧‧‧輪轂軸
16‧‧‧輪輻
32‧‧‧第一煞車接觸部分
40‧‧‧軟性添加物

Claims (15)

  1. 一種自行車輪圈，其包括：一第一環形側壁，其包含一第一煞車接觸部分；一第二環形側壁，其包含一第二煞車接觸部分；及一環形橋體，其在該第一環形側壁與該第二環形側壁之間延伸；該第一煞車接觸部分及該第二煞車接觸部分中之至少一者具有經至少部分嵌入於一非金屬層中的複數個軟性添加物。
  2. 如請求項1之自行車輪圈，其中該等軟性添加物係至少部分暴露於該等第一及第二煞車接觸部分中之該至少一者之一最外表面上。
  3. 如請求項1之自行車輪圈，其中該等第一及第二煞車接觸部分之兩者具有該等軟性添加物。
  4. 如請求項2之自行車輪圈，其中該等軟性添加物之各者具有一經暴露表面，該等經暴露表面之各者係小於該等軟性添加物之各者之總表面積的50%。
  5. 如請求項4之自行車輪圈，其中該等經暴露表面之各者係小於該等軟性添加物之各者之總表面積的20%。
  6. 如請求項1之自行車輪圈，其中該等軟性添加物之各者包含一彈性材料。
  7. 如請求項6之自行車輪圈，其中該彈性材料係一丁腈橡膠。
  8. 如請求項6之自行車輪圈，其中該彈性材料係一氟化彈性體。
  9. 如請求項1之自行車輪圈，其中該等第一及第二煞車接觸部分之該至少一者之該非金屬層包含界定該等第一及第二煞車接觸部分中之該至少一者之該最外表面之一環氧樹脂層。
  10. 如請求項9之自行車輪圈，其中該等軟性添加物部分係安置於該環氧樹脂層中。
  11. 如請求項9之自行車輪圈，其中該非金屬層進一步包含一玻璃纖維層，且該環氧樹脂層係直接安置於該玻璃纖維層上。
  12. 如請求項11之自行車輪圈，其中該等軟性添加物部分係安置於該環氧樹脂層中。
  13. 如請求項12之自行車輪圈，其中該等軟性添加物經進一步部分地安置於該玻璃纖維層中。
  14. 如請求項1之自行車輪圈，其中該環形橋體具有在該第一環形側壁與該第二環形側壁之間延伸之一彎曲管狀輪胎接合表面。
  15. 如請求項1之自行車輪圈，其中該等第一及第二環形側壁之各者具有沿著一外周邊邊緣之一緊箝部分。
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