专利名称：复合材轮圈的制造方法及复合材轮圈的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自行车轮圈及其制造方法，特别是关于一种复合材制成的轮圈及 其制造方法。
背景技术：
公知轮圈是以金属材质卷绕成型，然在竞速用自行车，如公路车或场地车等，强调 材质轻量化的前提下，上述金属材质的轮圈实无法满足轻量化的要求。为达减轻重量的目的，改良后的轮圈中，其内框是以纤维材制成，而外框则以铝挤 成型或以铝铣削成型，然由于轮圈的外框是由铝材(或其他金属、合金材质)制成，故仍无 法最大化地减轻轮圈整体重量。于是，便有人提出一种内、外框皆以纤维材一体成型的轮圈，借此进一步地减轻 轮圈重量。而，公知纤维材轮圈制程中，是采一次热压成型方法制得该纤维材轮圈，例如 TW200823042号专利所揭，其是于复合材本体中预先置入一气袋，借此成型出轮圈内、外框 之间的中空部份。然而，上述气袋在使用上，容易因气袋各处厚度无法完全均厚，致其充气 后无法得到预期平滑曲面，使得成型后的轮圈内、外框体连带的与设计规格不符，特别是轮 圈胎槽的C形底边，当该底边无法成型出预期外型、弧度(例如该底边的表面变的较为平 直，而非预设的曲面)时，对于轮圈的整体强度将有重大影响。此时，即需利用人工加以修 补，而有旷时费力的问题，严重者更可能产生废品，乃厂商所不乐见。换言之，由于该C形底边单纯仰赖该气袋成型时，易生上述种种问题，实有待业界 人士改良。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种大幅降低纤维材轮圈不良率，并可确保轮圈的内、 外框成型出预期规格的制造方法。为了达成上述目的所提供的制造方法包括下列步骤一种复合材轮圈的制造方法，包括下列步骤外框排叠将复合材于第一成型模具内排叠出预定外框造型；外框成型将排叠后的外框热压成型，成型后的外框具有一底边及一对侧边，该底 边与侧边之间围构一胎槽，而各该侧边相对胎槽的一面则为一结合面；内框排叠将外框置于第二成型模具内，覆取复合材于第二成型模具内排叠出预 定内框造型，且该内框的一部分包覆该结合面的至少一部分；以及内框成型将排叠后的内框热压成型，令内、外框相互结合，即制得一轮圈。上述的复合材轮圈的制造方法，其中该内框的另一部分包覆于该底边相对胎槽的 一面的至少一部分。上述的复合材轮圈的制造方法，其中该内框的另一部分完整包覆于该底边相对胎
槽的一面。
上述的复合材轮圈的制造方法，其中该内、外框之间围构一容室，于该容室内设有 至少一补强肋。上述的复合材轮圈的制造方法，其中该内框围构-容室，于该容室内设有至少一 补强肋。上述的复合材轮圈的制造方法，其中各该侧边朝胎槽中心凸设有一扣缘。上述的复合材轮圈的制造方法，其中于该内框相对侧边的至少一面设有煞车边。一种复合材轮圈，是利用上述的复合材轮圈的制造方法制得。一种复合材轮圈，包括一外框及一内框，该外框包括一底边及一对侧边，该底边与 侧边之间围构一胎槽，而各侧边相对胎槽的一面则为一结合面，且该外框预先成型后，该内 框再经由第二次成型而与外框相结合，且内框的一部分包覆该结合面的至少一部分。一种复合材轮圈，包括一外框及一内框，该外框呈H形且其包括一底边及一对侧 边，各侧边相对胎槽的一面为一结合面，该内框呈U形，且该内、外框分别预先成型后，再将 内、外框结合。综上，由于本发明的外框是利用第一模具热压成型制得，其外框的边界可为精准 控制，而无公知一次成型方法易有规格不符的不良品产生等问题。
图1为本发明制造方法的流程图2为本发明外框的剖面示意图3为本发明复合材轮圈的立体示意图4为本发明复合材轮圈的部分放大示意图5为本发明复合材轮圈的剖面示意图6为本发明复合材轮圈另一实施例的剖面示
主要组件符号说明
1 轮圈20内框
10夕卜框21容室
11底边22补强肋
12侧边Sl外框排叠
13胎槽S2外框成型
14结合面S3内框排叠
15底面S4内框成型
16扣缘
具体实施例方式以下将通过数较佳实施例说明本发明的技术特征及其预期达成的功效，然并非用 以限制本发明所欲保护的范畴。首先，如图1所示。本发明的复合材轮圈制造方法包括下列步骤外框排叠Sl 将复合材于第一成型模具内排叠出预定外框造型，上述复合材选自 碳纤维、玻璃纤维及克维拉纤维中任一或其组合(以下所提复合材皆然)，而上述第一成型模具即是可成型出轮圈外框的模具；外框成型S2 将排叠后的外框于适当温度压力下热压成型，则成型后的外框10将 如图2所示而具有一底边11及一对侧边12，该底边11及侧边12之间围构一胎槽13，用以 供一轮胎设置其内，而各该侧边12相对胎槽13之一面为一结合面14，该底边11相对胎槽 13之一面则为一底面15 ；又，各该侧边12朝胎槽13中心凸设有一扣缘16，供具有内胎之 轮胎设置其内；内框排叠S3 将成型后之外框10置于第二成型模具内，而后取复合材于第二成型 模具内排叠出预定内框造型，且该内框的一部分包覆该结合面14的至少一部分；以及内框成型S4:将排叠后的内框于适当温度压力条件下热压成型，令内、外框相互 结合，即制得一轮圈。如图3至图5所示。利用上述方法制得的轮圈1，包括一外框10及一内框20，该 外框10包括一底边11及一对侧边12，该底边11与侧边12之间围构一胎槽13，而各该侧 边12相对胎槽13的一面为一结合面14，该底边11相对胎槽13的一面则为一底面15。在 本实施例中，各该侧边12朝胎槽13中心凸设有一扣缘16，供一具有内胎的轮胎设置，然亦 可依需求而选择不设置该扣缘16，而供一无内胎的轮胎，及俗称的管胎设置。当外框10成 型后，该内框20再经由第二次成型而与外框10相结合，且内框20的一部分包覆该结合面 14的至少一部分，较佳者，该内框20包覆该结合面14高度的70%以上，以提供较佳结合强 度。此外，于内、外框20、10之间围构有一容室21，该容室21可利用气袋而成型，惟因该外 框10已预先成型，其底边11的形状已得固定，实用上即不会有底边11变形致生不良品的 问题产生；又，为了增加机械性能，于该容室21内横向设有至少一补强肋22，该补强肋22 可使用复合材制成，或可使用其他金属、合金材料制成无妨。上述成型后的轮圈1，该侧边 12相对胎槽13的一面包覆有该内框20的一部分，其可直接作为一煞车边使用，然若有需 要，亦可额外于内框20相对侧边12的左右两面上贴设一其他材质的煞车边。或者，可将呈 U形的内框及呈H形的外框分别预先成型后，再将两者加以结合而制得轮圈，使其同样具有 降低不良率的优点。如图6所示，在本发明的另一实施例中，该内框20的另一部分完整包覆于该底面 15 (或仅包覆该底面15 —部分)，以提升内、外框20、10之间的结合强度。此时，该容室21 即是由内框20所围构，于容室21内亦可依需求设有上述补强肋22。由上可知，本发明的轮圈是经由两次热压成型，即其外框先预先成型后，才与内框 一并热压结合。而一般而言，本领域技术人员皆认为一次成型较为方便、有效率，而多次成 型因需经多道成型步骤而较为繁琐，是以舍弃不用，此实属业界的技术偏见。而本发明人却 发现，于公知一次成型过程中将会有如前所述的问题发生，且本发明经由两次成型，反而得 以充分利用产能，其原因在于，由于自行车零组件是大量客制化的产品，为了满足用户的不 同需求，例如轮圈总重的不同要求，往往在规格上即需进行不定幅度的调整，若采用公知一 次成型的制程，只能在接到订单，确认规格后才开始制作轮圈，因此，若接到大量订单时，便 得加班赶工，甚至超出产能的负载，而在淡季时，因无法预测轮圈的规格，即无法预先生产 库存，是以产能只得闲置，十分不利于制造厂商管理存货；反观，利用本发明的二次成型方 法时，由于外框规格较为一致，于淡季时即可预先制造库存备用，可维持产能的充分运用， 于旺季时因仅需再次将内框成型，则所需工时可较公知一次成型缩短30%至50%，即可望
5提早出货，同时因利用本方法所制得的轮圈，其不良率可以大幅降低，实乃解决业界长期以 来存在的问题，更克服技术偏见，可证本发明足具显著进步的功效。
权利要求
一种复合材轮圈的制造方法，其特征在于，包括下列步骤外框排叠将复合材于第一成型模具内排叠出预定外框造型；外框成型将排叠后的外框热压成型，成型后的外框具有一底边及一对侧边，该底边与侧边之间围构一胎槽，而各该侧边相对胎槽的一面则为一结合面；内框排叠将外框置于第二成型模具内，覆取复合材于第二成型模具内排叠出预定内框造型，且该内框的一部分包覆该结合面的至少一部分；以及内框成型将排叠后的内框热压成型，令内、外框相互结合，即制得一轮圈。
2.根据权利要求1所述的复合材轮圈的制造方法，其特征在于，该内框的另一部分包 覆于该底边相对胎槽的一面的至少一部分。
3.根据权利要求2所述的复合材轮圈的制造方法，其特征在于，该内框的另一部分完 整包覆于该底边相对胎槽的一面。
4.根据权利要求1所述的复合材轮圈的制造方法，其特征在于，该内、外框之间围构一 容室，于该容室内设有至少一补强肋。
5.根据权利要求3所述的复合材轮圈的制造方法，其特征在于，该内框围构一容室，于 该容室内设有至少一补强肋。
6.根据权利要求1所述的复合材轮圈的制造方法，其特征在于，各该侧边朝胎槽中心 凸设有一扣缘。
7.根据权利要求1所述的复合材轮圈的制造方法，其特征在于，于该内框相对侧边的 至少一面设有煞车边。
8.一种复合材轮圈，其特征在于，是利用权利要求1至8中任一项所述的复合材轮圈的 制造方法制得。
9.一种复合材轮圈，包括一外框及一内框，该外框包括一底边及一对侧边，该底边与侧 边之间围构一胎槽，而各侧边相对胎槽的一面则为一结合面，且该外框预先成型后，该内框 再经由第二次成型而与外框相结合，且内框的一部分包覆该结合面的至少一部分。
10.一种复合材轮圈，包括一外框及一内框，该外框呈H形且其包括一底边及一对侧 边，各侧边相对胎槽的一面为一结合面，该内框呈U形，且该内、外框分别预先成型后，再将 内、外框结合。
全文摘要
本发明涉及一种复合材轮圈制造方法，是将轮圈的外框经第一次成型后，才与内框一并热压结合，其可有效降低产品不良率，并且提升产能的利用率。
文档编号B60B21/02GK101879567SQ200910136460
公开日2010年11月10日 申请日期2009年5月8日 优先权日2009年5月8日
发明者郑捷升 申请人:莹信工业股份有限公司