专利名称：自行车车架的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种自行车车架的制造方法。
现有的自行车车架的制造方法为接头组接式，其制法是先完成各部份车管结构，包括直管及接头部份，车首管，前上、下叉管、左、右后上、下叉管、中管以及后轮钩爪、五通管等部份，再于各管体相对接合处设置凹凸配合的接合结构，再将各部份予以粘胶结合。这种制法除了要分别制作车管及接头外，更要在车管及接头处设置接合结构。这种使用粘胶的固定接头接合的方式，其粘胶结合强度有限，而且使用一段时间后，粘胶会发生老化而影响质量。此外，这种使用接头结合的结构对不同尺寸的车架须配合不同角度及尺寸的接头结构，而这些接头的制作成本均较昂贵，导致整个自行车架的制作成本的增加。
本发明旨在提出一种低成本、高强度的自行车车架的制作方法。
本发明提出的自行车车架的制法包括卷制各车管将层叠成片状的纤维复合材料缠绕在套穿有气袋的心轴上，再抽出心轴，将气袋留置于该卷状之纤维复合材料内，气袋一端封装并预留相当的长度于纤维材料内，另一端略为伸出该纤维复合材料，用以卷制自行车车架的左、右后上叉管、左、右后下叉管以及前上管、前下管等部位的管体结构;
预型制作将上述各管的纤维复合材料沿相对气袋封闭端剪开成一叉口，以夹住车首管及后轮钩爪，其车首管与后轮钩爪、前上、下管相对车首管所形成的叉口由车首管一侧包绕至另一侧，并使两叉口于车首管周缘接合成一体，而左、右后上、下叉管相对后轮钩爪形成叉口，包夹住后轮钩爪相对端部之外缘，并于各管间的锐角夹角处置入一吸震块，再用粘合层包覆该整体接合结构，形成一未固化的左、右后叉体及头部体等预型结构;
固化预型将前述的预型结构置入小型模具内予以加热，各管气袋开口设气嘴予以吹气，气袋封闭端使各管相对车首管与后轮钩爪端部由内而外受压形成左、右后叉体及头部体等预型固化后的分件体;
中管成型将纤维复合材料缠绕于一心轴上，心轴表面涂有脱模剂，纤维复合材料外缘可缠绕热缩性塑胶带或将其置入模具中加热成型后抽离10轴;
组合分件体将上述分件体与中管及五通管组合，在各管体与中管及五通管相对端部内塞设连接体;连接体外具有覆层，内具有支撑体，其伸出各管体端的覆层包绕中管及五通管，并在各管体外缘设有夹口，而各管体之夹角端设撑持体，撑持体外围绕设有覆层将整体接合处绕合成一体，形成未固化的自行车架组合体;
固化成型将整个未固化的自行车架组合体置入成型模具中，予以加热加压，经撑持体及连接体内发泡固化成型，以及覆层的固化即可得到一体成型的自行车架。
支撑体，撑持体及吸震块可采用PU或EVA(乙烯醋酸乙烯脂或聚氨脂)。
覆层及粘合层为含浸树脂的纤维，该纤维可采用碳纤维、玻璃纤维及克拉纤维等，而树脂则为热固性或热塑性树脂均可。
由于本发明提出的自行车架的制法是将自行车架分成若干结构简单的分件，先予制作成型后，再利用管内设置含覆层的连接体这种特殊结构，将各分件组合并固化成一体式自行车架结构，到达结合各构件而无须任何接头，并且由于含树脂纤维固化后强度大，因而整个自行车架具有较高的结构强度。无须使用接头，更大大地降低了生产成本及提高产品质量。
以下结合附图及实施例对本发明作进一步描述。
图1是本发明实施例之制作流程图。
图2是本发明实施例之车架整体示意图。
图3是本发明实施例之车首管与前上、下管接合剖示图。
图4是本发明实施例之后轮钩爪与后上、下叉管接合剖示图。
图5是本发明实施例之中管与各分件体平面分解示意图。
图6是本发明实施例之中管与前、后上叉管接合剖示图。
图7是本发明实施例之中管与五通管、前后下叉管接合剖示图。
参照图1，本发明提出的自行车架的制作流程如下卷制各车管10将层叠成片状的碳纤维复合材料缠绕在一套有气袋的心轴上，抽出心轴，将气袋留置于该卷状的碳纤维复合材料内，气袋一端封闭并预留相当的长度于碳纤维复合材料内，另一端略伸出该碳纤维复合材料，用以卷制车架20之左、右后上叉管21，左、右后下叉管22以及前上管23、前下管24等部位的管体。
预型制作11;将上述各管21、22、23、24之碳纤维卷相对于气袋封闭端剪开成为一叉口;用以夹制住车首管25以及后轮钩爪26，如图3、图4所示，车首管25与后轮钩爪26可使用一般的现成品，无需另外制作，其前上、下管23、24相对车首管25所形成的叉口230、240由车首管25的一侧包绕至另一侧，并使两叉口230、240于车首管25周缘接合成一体，而左、右后上、下叉管21、22也相对后轮钩爪26形开成叉口210、220、包夹住后轮钩爪26之相对端部外缘，并于各管21、22、23、24间的锐角夹角处置入一预先灌注成型的吸震块30，再以粘合层31包覆形成一未固化的左、右后叉体及头部体等预型结构。
固化预型12将前述的预型结构置入预定的小型模具内予以加热，并于各管23、24、21、22之气袋开放端接设气嘴，于模具进行加热的同时对各气袋进行吹气，使各管21、22、23、24相对于车首管25及后轮钩爪26端部的气袋撑开，使其间相互结合的结构被由内向外压紧，成为一结构稳固的状态，如图5所示，使各预型结构成为固化之左、右后叉体(A)及头部体(B)等件体。
中管成型13在前述预型成型过程中，使中管27的制作分开进行。中管27仍以碳纤维材料卷覆于一心轴上，心轴表面涂有脱模剂，碳纤维复合材料外缘可缠绕热缩性胶带或置入模具中予以加热成型，再抽离心轴即可。
组合分件体14将上述各分件体与中管27组合，如图6、图7所示。各相对于中管27之左、右后上叉管21及前上管23端部，以及相对于五通管28之中管27、左、右后下叉管22及前下管24端部内直接塞设连接体40，连接体40外具有覆层41，内具有支撑体42，其伸出管体的覆层41包绕于中管27及五通管28并于外缘周设有夹口43，在各管21、22、23、24之夹角角端设撑持体50，撑持体50外绕设有覆层51将整体结合外绕合成一体，形成未固化的组合体。
固化成型15将中管27置入模具中加热加压，撑持体50及连接体40，支撑体42内部发泡成型固化，配合覆层41、51的固化而获得一体成型的自行车架。其中，支撑体42与撑持体50可采用PU、EVA(乙烯醋酸乙烯脂或聚氨脂)等材料，而覆层41、51则为一般含浸树脂之纤维，该纤维可采用碳纤维、玻璃纤维及克拉纤维等、而树脂则为一般热固性或热塑性树脂均可。
整体成型时，由于各吸震块30、撑持体50及连接体40、支撑体42配合覆层41及夹口43，使各管接合时，完全不用另设接合结构，即可于固化成型15后，直接一体成型，由于支撑体42及撑持体50在模具内发泡，其精度甚高，接合力更大，使各管的接合状态更为稳固。本发明提出的自行车架的制法无须单独制作接合结构，简化工艺，无须考虑接头的规格，可一体完成。并且，本发明之自行车架的接合处均有碳纤维包覆，更使整体结构强度增加。
权利要求
1.一种自行车架的制造方法，包括卷制各车管将层叠成片状的纤维复合材料缠绕在套穿有气袋的心轴上，再抽出心轴，将气袋留置于该卷状之纤维复合材料内，气袋一端封闭并预留相当的长度于纤维复合材料内，另一端略为伸出该纤维复合材料，以卷制自行车车架的左、右后上叉管、左、右后下叉管以及前上管、前下管等部位的管体结构；预型制作将上述各管的纤维复合材料沿相对气袋封闭端剪开成一叉口，以夹住车首管及后轮钩爪，其车首管与后轮钩爪、前上、下管相对车首管所形成的叉口由车首管一侧包绕至另一侧，并使两叉口于车首管周缘接合成一体，而左、右后上、下叉管相对后轮钩爪形成叉口，包夹住后轮钩爪相对端部之外缘，并于各管间的锐角夹角处置入一吸震块，再用粘合层包覆该整体接合结构，形成一未固化的左、右后叉体及头部体等预型结构；固化预型将前述的预型结构置入小型模具内予以加热，各管气袋开口设气嘴予以吹气，气袋封闭端使各管相对车首管与后轮钩爪端部由内而外受压形成左、右后叉体及头部体等预型固化后的分件体；中管成型将纤维复合材料缠绕于一心轴上，心轴由表面涂有脱模剂，纤维复合材料外缘可缠绕热缩性塑胶带或将其置入模具中加热成型后抽离心轴；组合分件体将上述分件体与中管及五通管组合，在各管体与中管及五通管相对端部内塞设连接体；连接体外具有覆层，内具有支撑体，其伸出各管体端的覆层包绕中管及五通管，并在各管体外缘设有夹口，而各管体之夹角端设撑持体，撑持体外围绕设有覆层将整体接合处绕合成一体，形成未固化的自行车架组合体；固化成型将整个未固化的自行车架组合体置入成型模具中，予以加热加压，经撑持体及连接体内发泡固化成型，以及覆层的固化即可得到一体成型的自行车架。
全文摘要
本发明公开了一种自行车车架的制造方法，它是将车架分成若干分件予以成型后再将其结合成为一体，分为卷制各车管、预型制作、固化预型、中管成型、组合分件体、固化成型等步骤，它具有无须接头构件、一体成型、高结构强度等特点。
文档编号B29D23/00GK1112055SQ9410563
公开日1995年11月22日 申请日期1994年5月17日 优先权日1994年5月17日
发明者白清栋 申请人:白清栋