专利名称：自行车花毂制造方法及其产品的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自行车组件制造方法，特别是涉及一种自行车花毂制造方法及其 产品，其制造过程简便而可提高生产速度及产品稳定性。
背景技术：
自行车花毂乃用于自行车轮轴部分，一般包含一形状略呈中空圆柱形的壳体以及 容置于壳体内的轴承等结构，该壳体分别于其两端径向凸设一花毂耳，各花毂耳上设置有 多个穿孔以与自行车轮辐条连接，自行车轮藉由辐条连接花毂与自行车轮圈，并在辐条上 施以适当张力以维持车轮形状。传统花毂壳体为使用铝合金或钢材加工而成，但为了因应自行车轻量化的需求， 花毂壳体乃有改用碳纤维材质制作以减轻重量，同时又维持所需的强度。现有碳纤维花毂 壳体的制作方式为利用一张张的碳纤布层层卷叠而成，而后利用树脂粘合与模具成形出所 需的壳体形状。然而，由于此现有的制造方式需要经过繁琐的碳纤布层层卷叠过程，因此产品生 产速度缓慢，而且由于卷叠与粘合过程容易产生气孔等瑕疵，造成产品稳定度不佳，必须 在制造过程后端利用补土或上金油等方式加以改善，凡此种种问题皆导致制造成本不易降 低。有鉴于现有自行车花毂有制造过程复杂缓慢，且产品品质不佳等问题，本发明人 基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加 以研究创新，以期创设一种新的自行车花毂制造方法及其产品，能够改进一般现有的自行 车花毂，使其更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创 设出确具实用价值的本发明。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种新的自行车花毂制造方法及其产品，所要解决的技 术问题是使其使用管状干碳纱制造花毂壳体而简化花毂制作过程，进而可提高生产速度及 产品稳定性，非常适于实用。本发明的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种自行车花毂制造方法，其包含以下步骤准备干碳纱预织好一层以上的管状干碳 纱，该管状干碳纱是由至少一层以上的碳纤维编织且套叠而成；套设于内管将该一层以 上的管状干碳纱套设于一金属内管上，并使该一层以上的管状干碳纱中的至少一层的两端 各包覆多个加强片；置入于上下模将该内管与套设于其上的管状干碳纱置入于一上下模 中；抽真空将上下模内部进行抽真空；加入粘合剂将粘合剂加入已抽真空的上下模中， 并使粘合剂充分浸渍渗入管状干碳纱各层的间隙中；以及加热加压成形将已浸渍渗入粘 合剂的管状干碳纱加热加压以成形为碳纤层。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的自行车花毂制造方法，其中在加热加压成形步骤后使该内管由侧边脱出而 与成形后的碳纤层分离。前述的自行车花毂制造方法，其中使管状干碳纱套设于该内管后，其两端分别形 成一外径由外向内渐缩的结构。本发明的目的及解决其技术问题还采用以下技术方案来实现的。依据本发明提出 的一种自行车花毂，其包含一层以上的内含有预织好的管状干碳纱的管状碳纤层，该一层 以上的管状碳纤层中的任一碳纤层的横截面为一封闭曲线；多个加强片，其是分别设置于 该碳纤层中的至少一层的两端中；两轴承座，其是分别设置于该管状碳纤层的两端内；两 轴承，其是分别设置于该轴承座中；以及一轴杆，其是穿设于该轴承中。本发明的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。前述的自行车花毂，其中所述的管状碳纤层的两端的外径是由外向内渐缩。本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果。借由上述技术方案，本发明 自行车花毂制造方法及其产品至少具有下列优点及有益效果由于本发明的制造方法是使 用管状干碳纱制造花毂壳体，因此可简化花毂制作过程并且减少产品的瑕疵，进而可提高 生产速度及产品稳定性。综上所述，本发明自行车花毂制造方法及其产品，此制造方法是包含准备干碳纱、 套设于内管、置入于上下模、抽真空、加入粘合剂以及加热加压成形等步骤，由于此制造方 法是使用管状干碳纱制造花毂壳体，因此可简化花毂制作过程并且减少产品的瑕疵，进而 可提高生产速度及产品稳定性。本发明在技术上有显著的进步，具有明显的积极效果，诚为 一新颖、进步、实用的新设计。上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段， 而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够 更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
图1为本发明制造方法的较佳实施例的流程图。图2为本发明产品的较佳实施例的剖面图。图3为本发明产品的另--较佳实施例的剖面图。11 管状碳纤层12内管14 加强片15轴承座16 轴承17轴杆21、22:管状碳纤层24 加强片25轴承座26 轴承27轴杆30 上模40下模50 辐条
具体实施例方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的自行车花毂制造方法及其产品其具体实施方式
、 制造方法、步骤、特征及其功效，详细说明如后。有关本发明的前述及其他技术内容、特点及功效，在以下配合参考图式的较佳实 施例的详细说明中将可清楚呈现。通过具体实施方式
的说明，当可对本发明为达成预定目 的所采取的技术手段及功效得以更加深入且具体的了解，然而所附图式仅是提供参考与说 明之用，并非用来对本发明加以限制。请参阅图1与图2所示，本发明的自行车花毂制造方法的较佳实施例是包含以下 步骤准备干碳纱预织好一层以上的管状干碳纱，该管状干碳纱是由至少一层以上的 碳纤维编织且套叠而成，此处所指“干”碳纱是指碳纱本身未经预浸树脂或未涂覆粘合剂， 此处所指“管状”干碳纱是指干碳纱的横截面为一封闭的曲线，因此利用此管状干碳纱成形 后的各管状碳纤层11内部将不会形成接缝，且此编织而成的管状干碳纱可具有弹性而可 套设于一具有外径变化的物件上。套设于内管将一层以上的管状干碳纱套设于一金属内管12上，并使该一层以上 的管状干碳纱中的至少一层的两端各包覆多个加强片14，该金属内管12可做为管状干碳 纱成形时的内模，较佳的是，可使该管状干碳纱分别在该内管12两端套叠较多层数，而使 管状干碳纱套设于内管12后，在内管12两端分别形成一外径由外向内渐缩的结构，该加强 片14可为金属或陶瓷等刚性材质以强化结构，该管状干碳纱包覆该加强片14后形成一耳 状结构，该耳状结构在各加强片14的位置可形成穿孔以与自行车辐条50结合，可在该管状 干碳纱的两端内部分别进一步设置一轴承座15，以便后续的轴承16与轴杆17安装，可在该 内管12外表面使用一离形手段，而使该内管12在干碳纱粘合成形后便于抽离脱出。置入于上下模将内管12与套设于其上的管状干碳纱置入于一上模30与一下模 40中，以固定管状干碳纱为所需的形状。抽真空将上模30与下模40内部进行抽真空，以使管状干碳纱结构更为紧实并便 利后续的粘合剂加入。模内注入粘合剂将粘合剂注入已抽真空的上模30与下模40中，并使粘合剂充分 浸渍渗入管状干碳纱各层的间隙中。加热加压成形将已浸渍渗入粘合剂的管状干碳纱加热加压以成形为具有所需花 毂形状的管状碳纤层11，请进一步参阅图3所示，成形后可视需要将该内管12离形抽离脱 出而与成形后的管状碳纤层21分离，后续并可安装轴承16、26于轴承座15、25中，以及轴 杆17,27于轴承16,26中。本发明的制造方法的较佳实施例由于使用管状干碳纱来成形花毂，仅需将管状干 碳纱套设于内管之上即可大略建构所需的花毂形状，因此可避免现有层层卷覆制造方法的 繁复过程，提高生产速度与效率，而且成形后的各管状碳纤层11、21中并无接缝，因此可减 少气泡细缝等瑕疵的产生，改善产品的稳定度与减少后端加工，因此可降低制造成本。请参阅图2所示，利用本发明制造方法所制成的产品的较佳实施例包含一层以上 的内含有预织好的管状干碳纱的管状碳纤层11、一穿设于该管状碳纤层11中的内管12，多 个分别设置于该管状碳纤层11的两端中的加强片14、两分别设置于该管状碳纤层11的两 端内的轴承座15、两分别设置于该轴承座15中的轴承16以及一穿设于该轴承16中的轴杆17，该一层以上的管状碳纤层11中的任一碳纤层11的横截面为一封闭曲线，因此各管状碳 纤层11中并无接缝，该管状碳纤层11可分别在两端套叠较多层数，而使两端的外径由外向 内渐缩，该内管12的外周面贴合于该管状碳纤层11的内面，其可为金属材质而作为该管状 碳纤层11成形时的内模，该加强片14分别设置于该管状碳纤层11中的至少一层的两端， 该管状碳纤层11包覆该加强片14后可形成一耳状结构，该轴承座15可分别设置于该管状 碳纤层11的两端内，该轴承16分别设置于该轴承座15中，该轴杆17穿设于该轴承16中， 当自行车辐条50结合于此产品上时，各辐条50 —端穿设于对应管状碳纤层11的耳状结构 与加强片14中，加强片14可加强耳状结构的强度而避免辐条50张力对管状碳纤层11造 成损坏。请进一步参阅图3所示，本发明的产品的另一较佳实施例包含两层以上的管状碳 纤层21、22、多个分别设置于该管状碳纤层21、22中的加强片M、两分别设置于该管状碳纤 层21、22的两端中的轴承座25、两分别设置于该轴承座25中的轴承沈以及一穿设于该轴 承沈中的轴杆27，本较佳实施例使作为内模的内管12在管状碳纤层21、22成形后离形由 侧边抽离脱出，因此本较佳实施例可进一步减轻产品的重量，该加强片M设置该管状碳纤 层21、22中的至少一层21，其可利用使管状碳纤层21两端的向上向后卷曲将加强片M包 覆于其中，该轴承座25为配合内管12的脱出而分别嵌设于该管状碳纤层21中。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽 然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人 员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰 为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对 以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种自行车花毂制造方法，其特征在于其包含以下步骤准备干碳纱预织好一层以上的管状干碳纱，该管状干碳纱是由至少一层以上的碳纤 维编织且套叠而成；套设于内管将该一层以上的管状干碳纱套设于一金属内管上，并使该一层以上的管 状干碳纱中的至少一层的两端各包覆多个加强片；置入于上下模将该内管与套设于其上的管状干碳纱置入于一上下模中； 抽真空将上下模内部进行抽真空；加入粘合剂将粘合剂加入已抽真空的上下模中，并使粘合剂充分浸渍渗入管状干碳 纱各层的间隙中；以及加热加压成形将已浸渍渗入粘合剂的管状干碳纱加热加压以成形为碳纤层。
2.根据权利要求1所述的自行车花毂制造方法，其特征在于其中在加热加压成形步骤 后使该内管由侧边脱出而与成形后的碳纤层分离。
3.根据权利要求2所述的自行车花毂制造方法，其特征在于其中使管状干碳纱套设于 该内管后，其两端分别形成一外径由外向内渐缩的结构。
4.一种自行车花毂，其特征在于其包含一层以上的内含有预织好的管状干碳纱的管状碳纤层，该一层以上的管状碳纤层中的 任一碳纤层的横截面为一封闭曲线；多个加强片，其是分别设置于该碳纤层中的至少一层的两端中； 两轴承座，其是分别设置于该管状碳纤层的两端内； 两轴承，其是分别设置于该轴承座中；以及 一轴杆，其是穿设于该轴承中。
5.根据权利要求4所述的自行车花毂，其特征在于其中所述的管状碳纤层的两端的外 径是由外向内渐缩。
全文摘要
本发明是有关于一种自行车花毂制造方法及其产品，此制造方法是包含准备干碳纱、套设于内管、置入于上下模、抽真空、加入粘合剂以及加热加压成形等步骤，由于此制造方法是使用管状干碳纱制造花毂壳体，因此可简化花毂制作过程并且减少产品的瑕疵，进而可提高生产速度及产品稳定性。
文档编号B60B27/00GK102114751SQ20091026575
公开日2011年7月6日 申请日期2009年12月31日 优先权日2009年12月31日
发明者林书伟 申请人:林书伟