复合式轮圈制法及其结构的制作方法

本发明是关于一种复合式轮圈制法及其结构，尤指一种可提高轮圈制作效率、良率及降低其成本，并可增进轮圈使用上安全、耐久性，及达到轮圈具轻量化等效益的复合式轮圈制法及结构。

背景技术：

现有碳纤维轮圈成型技术，主要使一环状气囊充气鼓起后，再于该气囊的外表面依序贴覆多层碳纤维布材，然由于气囊质软，故于气囊表面贴覆碳纤维布材的施工相当麻烦费时，尤其于软性气囊上，碳纤维布材难以平整贴覆，因此，造成现有碳纤维轮圈不良率提高等问题。

再者，当将多层碳纤维布堆叠贴覆形成轮圈形状后，须经加热等程序使碳纤维硬化，然而，碳纤维硬化定型后缺乏延展性，当自行车行驶于道路颠簸处而受到跳跃震动等冲击时，该碳纤维轮圈不耐冲击力道，易发生断裂、破损等情形，另采多层碳纤维布材堆叠贴覆的碳纤维轮圈于两侧壁上端处无法成型可供与轮胎的胎唇嵌掣固定的凸肋，至多仅能利用使碳纤维布材堆叠加厚的手段，而形成略微弧突的凸缘，以致现有碳纤维轮圈与轮胎结合稳固定性不佳，除容易发生轮胎与轮圈脱落情况，当实施于无内胎轮圈时，更会因密合度不佳发生漏气等问题，而影响自行车骑乘安全性。

于是，本发明人有鉴于现有碳纤维轮圈于制造及使用等仍有上述缺失，乃借其多年于相关领域的制造及设计经验和知识的辅佐，并经多方巧思，研发出本发明。

技术实现要素：

本发明是关于一种复合式轮圈制法及其结构，其目的是为了提供一种可提高轮圈制作效率、良率及降低其成本，并可增进轮圈使用上安全、耐久性，及达到轮圈具轻量化等效益的复合式轮圈制法及结构。

为了达到上述实施目的，本发明提供了一种复合式轮圈制法，其实施步骤包含：

a.成型轮圈主体：备置一轮圈主体成型模具，该轮圈主体成型模具设有一模腔，该模腔内贴覆多层的第一碳纤维材料，使该第一碳纤维材料硬化定型，以形成一轮圈主体；

b.成型轮圈组件：由金属材料挤制成型一轮圈组件，该轮圈组件的上端成型有两相对的轮胎嵌肋，使该轮圈组件与该轮圈主体相互结合；

c.成型轮圈包覆层：使至少一第二碳纤维材料沿着相结合的该轮圈主体及该轮圈组件的轮廓表面紧密贴覆，以形成一将相结合的该轮圈主体及该轮圈组件紧密包覆于内的轮圈包覆层。

如上所述的复合式轮圈制法，其中，该轮圈主体的断面形成有两相对的侧壁及一连接于两该侧壁的底端间的底壁，该轮圈主体的两侧壁及一底壁间界定出一容置空间，且该容置空间的开口形成于该轮圈主体的上端处，该轮圈组件的断面形成有两相对的抵掣段及一连接于两该抵掣段的底端间的基底段，两该抵掣段的上端各往内弯折成型有该轮胎嵌肋，该轮圈组件对应设置于该轮圈主体的容置空间，该轮圈组件的两抵掣段分别与该轮圈主体的两侧壁抵贴定位，且该轮圈组件的两轮胎嵌肋位于该容置空间的上端的开口处。

如上所述的复合式轮圈制法，其中，该轮圈组件的两抵掣段、一基底段及两轮胎嵌肋间共同界定出一组立空间，该轮圈组件的基底段位于该组立空间的一面成型有两相对的卡抵凸缘，两该卡抵凸缘分别与该轮圈组件的两抵掣段相邻间隔设立。

如上所述的复合式轮圈制法，其中，该轮圈组件的金属材料为铝合金、镁合金、铝镁合金或钛合金。

如上所述的复合式轮圈制法，其中，该第一碳纤维材料和该第二碳纤维材料均为碳纤维布材。

经由上述复合式轮圈制法，即可制得一复合式轮圈成品，该复合式轮圈结构包含：

一轮圈主体，该轮圈主体由碳纤维材料制成，该轮圈主体的断面形成有两相对的侧壁及一连接于两该侧壁的底端间的底壁，该轮圈主体的两侧壁及一底壁间界定出一容置空间，且于该轮圈主体的上端形成该容置空间的开口；

一轮圈组件，该轮圈组件为金属材料，该轮圈组件对应设置于该轮圈主体的容置空间中，该轮圈组件形成有两相对的抵掣段，且于两该抵掣段的底端间连接有一基底段，该轮圈组件的两抵掣段与该轮圈主体的两侧壁抵贴定位，该轮圈组件的两抵掣段的上端各往内弯折成型有一轮胎嵌肋，该轮圈组件的两轮胎嵌肋位于该轮圈主体的容置空间的上端的开口处；

一轮圈包覆层，该轮圈包覆层由碳纤维材料制成，该轮圈包覆层紧密包覆于相结合的该轮圈主体及该轮圈组件的轮廓表面。

如上所述复合式轮圈结构，其中，该轮圈组件的两抵掣段、一基底段及两轮胎嵌肋间共同界定出一组立空间，该轮圈组件的基底段位于该组立空间的一面成型有两相对的卡抵凸缘，两该卡抵凸缘分别与该轮圈组件的两抵掣段相邻间隔设立。

如上所述复合式轮圈结构，其中，该轮圈组件的金属材料为铝合金、镁合金、铝镁合金或钛合金。

如上所述复合式轮圈结构，其中，制成该轮圈主体的碳纤维材料和制成该轮圈包覆层的碳纤维材料均为碳纤维布材。

借此，利用本发明的复合式轮圈制法及结构可提高轮圈的制作效率与良率，并达到使轮圈具轻量化目的，同时也可降低轮圈制造成本，另外，利用金属材料的轮圈组件的上端的轮胎嵌肋与轮胎的胎唇的稳固嵌合，可防止轮胎漏气、脱落等情况，并通过金属材料的轮圈组件的延展性及配合碳纤维的轮圈主体等所具刚性，以承受道路跳跃震动冲击，使轮圈不致发生断裂、破损情形，据此，以提高轮圈使用上安全性与耐久性。

附图说明

以下附图仅旨在于对本发明做示意性说明和解释，并不限定本发明的范围。其中：

图1：本发明的流程图；

图2：本发明的立体剖视图；

图3：本发明的分解状态图；

图4：本发明的组装状态图(一)；

图5：本发明的组装状态图(二)；

图6：本发明的另一实施例组装状态图。

附图标号说明：

1轮圈主体

11侧壁

12底壁

13容置空间

131开口

2轮圈组件

21抵掣段

22基底段

23轮胎嵌肋

24组立空间

25卡抵凸缘

3轮圈包覆层

具体实施方式

为令本发明的技术手段及其所能达成的效果，能够有更完整且清楚的揭露，现详细说明如下，请一并参阅揭露的附图及图号：

首先，请参阅图1、图2所示，为本发明的复合式轮圈制法，其主要实施步骤包含：

a.成型轮圈主体：备置一轮圈主体成型模具，而于该轮圈主体成型模具设有一模腔，乃沿着该轮圈主体成型模具的模腔的腔壁依序贴覆多层的第一碳纤维材料，该第一碳纤维材料可为碳纤维布材，再使该第一碳纤维材料于该轮圈主体成型模具内加热硬化定型，以形成一呈环圈状的轮圈主体1，请一并参阅图3所示，该轮圈主体1的断面形成有两相对的侧壁11及一连接于两该侧壁11的底端间的底壁12，并使该轮圈主体1的两侧壁11及一底壁12间界定出一容置空间13，且使该容置空间13的开口131形成于该轮圈主体1的上端处；

b.成型轮圈组件：由金属材料抽拉挤制成长条状，再以卷圆机弯卷成环圈状的轮圈组件2，本发明的金属材料以铝合金、鎂合金、鋁鎂合金或鈦合金为主要实施例，而该由金属材料挤制成型的轮圈组件2的断面形成有两相对的抵掣段21及一连接于两该抵掣段21的底端间的基底段22，并于两该抵掣段21的上端各往内弯折成型有一轮胎嵌肋23，请一并参阅图4所示，又使该轮圈组件2对应设置于该轮圈主体1的容置空间13，并使该轮圈组件2的两抵掣段21分别与该轮圈主体1的两侧壁11抵贴定位，且使该轮圈组件2的两轮胎嵌肋23位于该容置空间13的上端的开口131处，另使该轮圈组件2的两抵掣段21、一基底段22及两轮胎嵌肋23共同界定出一组立空间24；

c.成型轮圈包覆层：请一并参阅图5所示，乃使至少一第二碳纤维材料沿着相结合的轮圈主体1及轮圈组件2的轮廓表面紧密贴覆，并于加热硬化定型后，形成一将相结合的轮圈主体1及轮圈组件2紧密包覆于内的轮圈包覆层3。

据此，利用上述实施步骤即可制成一自行车复合式轮圈成品，该复合式轮圈包含有一为碳纤维材料的轮圈主体1，乃使该轮圈主体1呈环圈状，并使该轮圈主体1的断面形成有两相对的侧壁11及一连接于两该侧壁11的底端间的底壁12，而于该轮圈主体1的两侧壁11及一底壁12间界定出一容置空间13，且于该轮圈主体1的上端形成该容置空间13的开口131，该复合式轮圈还包含有一为金属材料的轮圈组件2，乃使该轮圈组件2呈环圈状，以对应设置于该轮圈主体1的容置空间13中，并使该轮圈组件2形成有两相对的抵掣段21，而于两该抵掣段21的底端间连设有一基底段22，并使该轮圈组件2的两抵掣段21与该轮圈主体1的两侧壁11抵贴定位，且使该轮圈组件2的兩抵掣段的上端各往内弯折成型有一轮胎嵌肋23，并使该轮圈组件2的两轮胎嵌肋23位于该轮圈主体1的容置空间13的上端的开口131处，复使一碳纤维材料的轮圈包覆层3紧密包覆于相结合的轮圈主体1及轮圈组件2的轮廓表面。

借此，本发明的轮圈主体1使多层碳纤维材料于一轮圈主体成型模具的模腔内依序贴覆成型，通过该轮圈主体成型模具可提供碳纤维材料贴覆时平稳抵靠与支撑，如此，即可提高碳纤维材料于模腔内贴覆成型轮圈主体1的省时便利性，另由于碳纤维材料可于该轮圈主体成型模具的模腔中平整贴覆，更有利于提升轮圈主体1成型的品质良率。

再者，本发明的轮圈组件2由铝合金、鎂合金、鋁鎂合金或鈦合金等金属材料抽拉挤制成型，故可于轮圈组件2确实成型具有良好嵌掣结合功能的两轮胎嵌肋23，于此，当将内胎及轮胎依序组装于本发明的轮圈组件2的组立空间24时，可使轮胎两侧底缘所设胎唇分别与本发明的轮圈组件2的两轮胎嵌肋23稳固嵌掣定位，而形成良好密合度，以有效防止轮胎与轮圈发生脱落情况，此外，利用铝合金等金属材质制成的轮圈组件2散热效率高特性，当地面温度较高等而使内胎及轮胎产生高温时，其温度可通过金属的轮圈组件2快速发散，以进一步避免内胎及轮胎等因过热而发生破裂、爆胎等情形。

另当组装有本发明的复合式轮圈的自行车行驶于颠簸道路，而受到跳跃震动等冲击时，通过本发明为铝合金等金属材料制成的轮圈组件2的良好延展性，配合碳纤维的轮圈主体1与轮圈包覆层3等所具刚性，即可承受并缓冲由轮胎传递而来跳跃震动等冲击力道，而不会发生断裂、破损等情形，又由于轮圈组件2受到碳纤维的轮圈主体1的两侧壁11抵掣限位，以及碳纤维的轮圈包覆层3包覆限位，故可进一步防止轮圈组件2不当变形情况，依此，以提高本发明的复合式轮圈于实施使用上安全性，另本发明通过碳纤维的轮圈主体1、轮圈包覆层3与铝合金等金属材料的轮圈组件2组成设计，除可达到轮圈使用上安全性外，更可兼具轮圈轻量化及降低轮圈制造成本等效益。

前述的实施例或附图并非限定本发明的复合式轮圈制法及其结构实施方式，请一并参阅图6所示，为本发明实施于无内胎轮圈的另一实施例，使该轮圈组件2的基底段22位于该组立空间24的一面挤制成型有两相对的卡抵凸缘25，并使两该卡抵凸缘25分别与该轮圈组件2的两抵掣段21相邻间隔设立，于此，当组装轮胎时，可使轮胎的两胎唇外侧分别与轮圈组件2的两轮胎嵌肋23嵌掣定位，另使轮胎的两胎唇内侧各与该基底段22凸设的两卡抵凸缘25卡抵定位，依此，以使该轮胎的胎唇内侧和外侧紧密夹持于轮胎嵌肋23及卡抵凸缘25间，以确保该轮胎与本发明的轮圈组件2组装密合度，依此，以供无内胎轮圈组装使用时，不致发生漏气等情形。

由上述结构及实施方式可知，本发明具有如下优点：

1.本发明的复合式轮圈制法使多层碳纤维材料于轮圈主体成型模具的模腔内贴覆成型轮圈主体，借模具的使用以利碳纤维材料于模腔内平整贴覆，据此，以提高碳纤维轮圈主体的制作效率及良率。

2.本发明的复合式轮圈结构使轮圈组件由金属材料挤制成型，以于轮圈组件确实成型具良好嵌掣功能的轮胎嵌肋，于此，以使轮胎可与本发明的轮圈稳固紧密结合，以避免发生轮胎与轮圈脱落情况，此外，利用金属材质制成的轮圈组件散热效率高特性，以进一步避免轮胎过热爆胎等情形。

3.本发明的复合式轮圈结构使轮圈组件由金属材料挤制成型有轮胎嵌肋及卡抵凸缘，借此，当实施于无内胎轮圈时，可使轮胎其胎唇内侧和外侧紧密夹持于该明确成型的轮胎嵌肋及卡抵凸缘间，以确保该轮胎与本发明的轮圈组装密合度，避免轮胎与轮圈间因密合性不佳发生漏气等情形。

4.本发明的复合式轮圈结构使轮圈组件由铝合金等金属材料挤制成型，利用铝合金等金属材料良好延展性，配合碳纤维的轮圈主体与轮圈包覆层等所具刚性，以承受道路跳跃震动冲击，使轮圈不致发生断裂、破损情形，并可防止轮圈组件不当变形，依此，以提高轮圈使用上安全、耐久性。

5.本发明的复合式轮圈结构由碳纤维的轮圈主体、轮圈包覆层与金属材料的轮圈组件所组成，借此结构设计除可提高轮圈使用上安全、耐久性外，更可达到使轮圈轻量化及降低轮圈制造成本等效益。

以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。而且需要说明的是，本发明的各组成部分并不仅限于上述整体应用，本发明的说明书中描述的各技术特征可以根据实际需要选择一项单独采用或选择多项组合起来使用，因此，本发明理所当然地涵盖了与本案发明点有关的其它组合及具体应用。