一种碳纤维花鼓辐条组合结构以及自行车轮毂的制作方法

1.本实用新型涉及自行车部件技术领域，特别涉及一种碳纤维花鼓辐条组合结构以及一种自行车轮毂。


背景技术：

2.自行车花鼓与辐条是用以连接车圈的配件，自行车花鼓通过其上的法兰来实现与辐条的连接。现有的花鼓法兰多由金属制成，相比于碳纤维法兰，金属法兰的重量较大，与碳纤维辐条之间的连接离散性大，而且将金属法兰与碳纤维辐条搭配使用时，存在电化学腐蚀现象，容易导致金属法兰的使用寿命减短。
3.为改善上述情况，可使用碳纤维法兰代替金属法兰，与碳纤维辐条组合使用，能够减轻结构重量，同时避免电化学腐蚀现象，降低对法兰使用寿命的影响。但是由于碳纤维辐条对花鼓的配合度要求较高，同时制作出来的碳纤维法兰与碳纤维辐条连接质量不容易保证，工艺也较为复杂。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本实用新型的目的在于提供一种将碳纤维法兰与碳纤维辐条一体成型、连接强度高、质量较好的碳纤维花鼓辐条组合结构以及一种包括该组合结构的自行车轮毂。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
6.一种碳纤维花鼓辐条组合结构，包括呈中空管状的碳纤维壳基座、由碳纤维复合材料制成且分别固设在所述碳纤维壳基座外部两端的大径法兰与小径法兰，以及分别沿所述大径法兰和小径法兰外侧周向均匀布设的若干根碳纤维辐条，所述碳纤维辐条的一端与所述大径法兰或小径法兰一体成型。
7.进一步的，所述的大径法兰包括第一环形本体以及沿着所述第一环形本体周向均匀布设的若干辐条孔组，所述的辐条孔组包括第一辐条孔与第二辐条孔，所述第一辐条孔及其相对的第二辐条孔两者轴线所形成的夹角为钝角。第一辐条孔设在第一环形本体的外壁面上且孔轴线与面相平行，第二辐条孔设在第二环形本体的内壁面上且孔轴线与面相平行。
8.进一步的，所述第一辐条孔及其相对的第二辐条孔两者轴线所形成的钝角夹角角度为130
°
～135
°
。
9.进一步的，所述的小径法兰包括第二环形本体以及与所述第二环形本体一体成型并沿所述第二环形本体的外壁周向均匀布设的若干销柱，所述销柱远离第二环形本体的一端设有第三辐条孔，所述碳纤维辐条的一端伸入所述的第三辐条孔内并与所述的销柱一体成型。
10.进一步的，所述第三辐条孔的数量为4个或6个或8个。
11.进一步的，所述碳纤维辐条与所述大径法兰或小径法兰一体成型的一端设有用于
防止碳纤维辐条脱出的止脱结构。通过该止脱结构，使得碳纤维辐条与大径法兰、碳纤维辐条与小径法兰之间的连接稳固，连接强度高。
12.进一步的，所述的止脱结构为中间向两侧逐渐变细或中间向两侧逐渐加粗的结构。
13.进一步的，所述的大径法兰和小径法兰分别通过胶合的方式固定在所述碳纤维壳基座上。
14.本实用新型还公布了一种自行车轮毂，包括花鼓中轴、轮圈以及上述的碳纤维花鼓辐条组合结构，所述的碳纤维壳基座通过设在其内侧两端的轴承转动安装在所述花鼓中轴外侧，所述碳纤维辐条远离大径法兰或小径法兰的一端与所述的轮圈固定连接。
15.进一步的，所述的轮圈内部设有环形空腔，所述轮圈与所述碳纤维辐条相连接的一侧壁面上开设有第四辐条孔，所述碳纤维辐条与所述轮圈相连接的一端端部设有螺纹，所述的碳纤维辐条插入所述的第四辐条孔内并通过设在所述环形空腔内的辐条帽锁紧固定。
16.本实用新型具有如下有益效果：1、碳纤维辐条与大径法兰、碳纤维辐条与小径法兰之间一体成型，结合止脱结构，提高了自行车花鼓与辐条的连接强度，产品整体质量较好；2、由于碳纤维辐条与大径法兰、碳纤维辐条与小径法兰之间的连接强度较高，加上碳纤维辐条本身的刚性较好，使得结构整体所需的辐条数量较少，在一定程度上能够降低材料成本以及加工成本；3、采用碳纤维法兰代替金属法兰，以碳纤维壳基座代替金属壳基座，能够减轻结构重量，避免金属法兰与碳纤维辐条之间、碳纤维法兰与金属壳基座之间的电化学腐蚀问题，减少对产品使用寿命的影响。
附图说明
17.图1为本实用新型碳纤维花鼓辐条组合结构剖视图；
18.图2为图1当中ⅰ部位局部放大示意图；
19.图3为大径法兰结构透视图；
20.图4为小径法兰结构示意图；
21.图5为碳纤维辐条结构示意图；
22.图6为大径法兰与碳纤维辐条一体成型结构示意图；
23.图7为小径法兰与碳纤维辐条一体成型结构示意图；
24.图8为本实用新型自行车轮毂结构示意图；
25.图9为本实用新型自行车轮毂结构剖视图；
26.图10为图9当中ii部位局部放大示意图。
27.主要组件符号说明：1、碳纤维壳基座；2、大径法兰；3、第一环形本体；4、辐条孔组；5、第一辐条孔；6、第二辐条孔；7、小径法兰；8、第二环形本体；9、销柱；10、第三辐条孔；11、碳纤维辐条；12、止脱结构；13、花鼓中轴；14、轴承；15、轮圈；16、环形空腔；17、第四辐条孔；18、辐条帽；
ɑ
、第一辐条孔与相对的第二辐条孔两者轴线所形成的钝角夹角。
具体实施方式
28.下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型做进一步说明。
29.实施例一
30.如图1
‑
7所示的一种碳纤维花鼓辐条组合结构，包括呈中空管状的碳纤维壳基座1、由碳纤维复合材料制成且分别固设在碳纤维壳基座1外部两端的大径法兰2与小径法兰7，以及分别沿大径法兰2和小径法兰7外侧周向均匀布设的若干根碳纤维辐条11，碳纤维辐条11的一端与大径法兰2或小径法兰7一体成型。
31.大径法兰2包括第一环形本体3以及沿着第一环形本体3周向均匀布设的若干辐条孔组4，辐条孔组4包括第一辐条孔5与第二辐条孔6，第一辐条孔5及其相对的第二辐条孔6两者轴线所形成的夹角
ɑ
为钝角。第一辐条孔5及其相对的第二辐条孔6两者轴线所形成的钝角夹角
ɑ
角度为130
°
～135
°
。
32.小径法兰7包括第二环形本体8以及与第二环形本体8一体成型并沿第二环形本体8的外壁周向均匀布设的若干销柱9，销柱9远离第二环形本体8的一端设有第三辐条孔10，碳纤维辐条11的一端伸入第三辐条孔10内并与销柱9一体成型。第三辐条孔10的数量为4个或6个或8个。
33.碳纤维辐条11与大径法兰2或小径法兰7一体成型的一端设有用于防止碳纤维辐条11脱出的止脱结构12。止脱结构12为中间向两侧逐渐变细或中间向两侧逐渐加粗的结构。大径法兰2和小径法兰7分别通过胶合的方式固定在碳纤维壳基座1上。
34.通过压模成型，预先制成带有止脱结构12的碳纤维辐条11本体，并对其进行粗化、成型锥度等相应处理。
35.将预制成的碳纤维辐条11分别与大径法兰2、小径法兰7进行二次成型，碳纤维辐条11上的止脱结构12得以嵌入第一辐条孔5、第二辐条孔6以及第三辐条孔10当中，得到连接紧密的碳纤维辐条11与碳纤维法兰一体成型结构。一体成型情况如图6
‑
7所示，碳纤维辐条11与大径法兰2或小径法兰7之间的连接强度较大，整体结构的质量更容易得到保证。而且，由于连接强度较高且碳纤维辐条11本身的刚性较大，所需要的辐条数量较少，材料开支与加工费用较少。
36.实施例二
37.在上述实施例的基础之上，如图8
‑
10所示，一种自行车轮毂，包括花鼓中轴13、轮圈15以及实施例一当中所提到的碳纤维花鼓辐条组合结构，碳纤维壳基座1通过设在其内侧两端的轴承14转动安装在花鼓中轴13外侧，碳纤维辐条11远离大径法兰2或小径法兰7的一端与轮圈15固定连接。
38.轮圈15内部设有环形空腔16，轮圈15与碳纤维辐条11相连接的一侧壁面上开设有第四辐条孔17，碳纤维辐条11与轮圈15相连接的一端端部设有螺纹，碳纤维辐条11插入第四辐条孔17内并通过设在环形空腔16内的辐条帽18锁紧固定。
39.尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。