[发明专利]碳纤维轮圈的制作方法及结构

说明书

技术领域

本发明是有关一种碳纤维轮圈的制作方法及结构方面的技术领域，尤 指一种具有提升制作效率、降低失败率及增加结构强度等功效的碳纤维轮 圈的制作方法及结构者。

背景技术

请参阅图1、图2所示，一般公知的碳纤维轮圈主要为在补强件13的 外侧包覆成型出断面呈U形或呈倒三角形的轮框10，再在该轮框10的外侧 面上黏贴结合有断面呈H形的轮胎固定座11而成者。该轮框10及该轮胎 固定座11则主要是分别单独利用多个预裁成长条片状的碳纤维布12一片 片交错贴黏于如中国台湾公告第I434771号专利所示的模具及气袋14上， 然后进行加热加压定型加工而成。

然而，在利用该碳纤维布12黏贴成型出该轮框10及该轮胎固定座11 时，每一侧面皆至少需利用6至8片的碳纤维布12来交错搭接，而且贴黏 碳纤维布12的工作仅只能由人工来执行而无法由机械取代，所以欲完成轮 框10或轮胎固定座11便需各自利用人工重复进行至少36次碳纤维布12 的铺贴动作，因此在制作上是非常的费时及费力而使制作效率非常低落， 而且也会使制作成本大幅增加。尤其是，每片碳纤维布12的碳纤维方向皆 不一致也不连续，而且整体结构在多片碳纤维布12端部的相互搭接处易使 应力的传递产生不连续的情形，因此整体强度会因此大为降低。特别是， 该多片碳纤维布12相互交叠处易产生较大、较多且不平均的间隙，所以在 加热加压定型后，其表面易残存较多及较大的气泡，致使失败率因此大为 提高。另外，利用分别单独制作出该轮框10及该轮胎固定座11后，再将 两者贴黏结合的方式，不但会使制作过程较为繁复，而且也会因其为非一 体成型的结构，而使整体的结构强度因此大幅减弱。

另有一种公知的碳纤维轮圈的轮框及轮胎固定座的制作方法，如中国 台湾公告第I382926号专利所示，其主要是利用两梭子将具有相当宽度及 涂设有胶的碳纤维带缠绕在环形芯轴上，再将其置入模具中进行加热加压 等成型作业而成。然而，由于该碳纤维带具有相当的宽度，因此其缠绕在 该环形芯轴上，并经成型作业后，易产生皱折及较多且不均匀的气泡，因 此易有应力集中的情形，而使成品的制作不良率较高。

有鉴于上述现有的碳纤维轮圈的制作方法及结构存在的缺陷，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，以期创设一种新的碳纤维轮圈的制作方法 及结构，能够改进一般现有的碳纤维轮圈的制作方法及结构，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

一般公知利用碳纤维布一片片贴合而成的碳纤维轮圈存在着制作较为 费时费力而制作效率低落、表面易残存气泡而使制作失败率高及组成结构 不连续而使整体结构强度不佳等的诸多问题。

本发明的主要目的在于，克服现有的碳纤维轮圈的制作方法存在的缺 陷，而提供一种新的碳纤维轮圈的制作方法，所要解决的技术问题是使其 制备上支撑件、将呈线状的至少一股干碳纱连续性且倾斜一定角度的缠绕 于该上支撑件上，并缠绕数层以形成轮胎固定座初胚、将下支撑件设置于 该轮胎固定座初胚的内侧、将补强件设置于该下支撑件的内侧、将呈线状 的至少一股干碳纱连续性且倾斜一定角度的缠绕于该轮胎固定座初肧、该 下支撑件及该补强件上，并缠绕数层以形成外框、将缠绕有干碳纱的轮胎 固定座初胚、下支撑件及补强件置于模具中进行定型作业以及在定型后的 轮圈的外周面裁切出开口并取出该上支撑件以完成该碳纤维轮圈的制作。 其中，该上支撑件呈环状且断面制成与轮圈的轮胎固定座内侧的沟槽相同 的形状。形成该轮胎固定座初胚的干碳纱是由多条细碳纤维纱集束而成， 而且组成该轮胎固定座初胚的各层干碳纱的绕设角度不相同。该下支撑件 是由耐热质轻的材质制成，其为呈环状且断面设成与轮圈的轮框内部的框 槽相同的形状。该补强件是由耐热质硬的材质制成，其呈环状且断面呈倒 三角形。该外框的上部包覆于该轮胎固定座初胚的外侧而形成轮胎固定座， 该外框的下部包覆该下支撑件及该补强件的外侧而形成轮框。形成该外框 的干碳纱是由多条细碳纤维纱集束而成，而且组成该外框的各层干碳纱的 绕设角度不相同。在取出该上支撑件后可使该轮胎固定座内部形成沟槽。