專(zhuān)利名稱(chēng)：自行車(chē)車(chē)架的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種自行車(chē)車(chē)架的制造方法，更具體地說(shuō)，涉及一種重量非常輕的單殼式自行車(chē)車(chē)架的模壓制造法，這種車(chē)架采用任何各種結(jié)構(gòu)纖維制成的織物浸漬樹(shù)脂而成。
以往已知的復(fù)合材料自行車(chē)車(chē)架的制造方法，可列舉日本專(zhuān)利公報(bào)No.74072/94公開(kāi)的方法為例。參照

圖11至15將這種已知的自行車(chē)車(chē)架的制造方法介紹如下。
圖11為上述專(zhuān)利公開(kāi)的自行車(chē)車(chē)架的示意圖。在圖中，車(chē)架50包括上管部分56，它是整體空管和在手把支承件51和座椅支承件52之間延伸，下管部分57，它是整體空管和在手把支承件51和整體空管連接器部分的腳蹬支承件53之間延伸，座椅管子部分58在座椅支承件52和腳蹬支承件53之間延伸，第一和第二鏈條撐桿部分59a，59b，它們是整體空管，第一和第二座椅撐桿部分59c，59d，它們是整體空管。第一鏈條撐桿部分59a由腳蹬支承件53的左邊延伸至車(chē)輪支承件54的左邊，以及第二鏈條撐桿部分59b由腳蹬支承件53的右邊延伸至車(chē)輪支承件54的右邊。然后，第一座椅撐桿部分59c，由座椅支承件52的左邊延伸至車(chē)輪支承件54的左邊，以及第二座椅撐桿部分59d由座椅支承件52的右邊延伸至車(chē)輪支承件54的右邊。
根據(jù)上述專(zhuān)利說(shuō)明書(shū)所述，該車(chē)架的模制方法使用了兩個(gè)右陰模和左陰模，每個(gè)陰模具有符合車(chē)架制成后形狀和尺寸的內(nèi)腔，即這里使用了兩個(gè)縱向分離的整體陰模(其實(shí)例見(jiàn)圖12和14上模A和下模B)。
這種現(xiàn)有技術(shù)的縱向分離陰模及制成的車(chē)架之間的關(guān)系將在下面借助一種類(lèi)型的模壓車(chē)架和所用的分離陰模加以介紹。
圖13示出一種類(lèi)型的模壓車(chē)架，例如是一種殼式自行車(chē)車(chē)架。如圖中所示，車(chē)架61包括作為上管整體部分的架體部分62，上述普通車(chē)架的下管和座椅管部分和后叉部分63和64，該后叉部分相當(dāng)于第一和第二座椅撐桿部分及第一和第二鏈條撐桿部分。
在使用縱向分離的陰模模壓車(chē)架時(shí)，如圖12所見(jiàn)，需要采用3個(gè)陰模，即上模A，下模B和后模C。更詳細(xì)講，圖12是一種類(lèi)型車(chē)架61中心部分的水平剖面圖，示出放在縱向分離的陰模A，B和C中的車(chē)架61。車(chē)架的架體部分62是用上模和下模A和B的前部成型的，而車(chē)架61的后叉部分63和64，即相當(dāng)于普通自行車(chē)中的座椅管部分58，第一和第二鏈條撐桿部分59a，59b，第一和第二座椅撐桿部分59c，59d的部分是用上模和下模A和B的內(nèi)表面和后模C的兩側(cè)表面一起來(lái)成型的。
另一方面，按照上述已知的模制方法明顯可見(jiàn)，作為車(chē)架組成部分的上管56和下管57的剖面為略扁平的空管，由示出的它們的剖面形狀可見(jiàn)，它們的縱向彎曲剛度比它們的橫向彎曲剛度高得多。
由此可見(jiàn)，增加這種管子元件的橫向彎曲剛度是有益的，要達(dá)到這一目的可采用通過(guò)構(gòu)成管子元件的右側(cè)和左側(cè)織物的接縫部分，即通過(guò)上接縫和下接縫重疊右殼體和左殼體的方法和因此使在接縫部分的織物成倍增加，由圖14和15可以明顯看出，下管57和上管56成型為略扁平的空管形狀，因而它們的上接縫和下接縫部分57a，57b，56a和56b處于右殼體和左殼體相互重疊處借助于這種重疊部分可以獲得非常高的橫向彎曲剛度。
另一方面，按照上述普通的方法，右殼體和左殼體的接縫部分57a，57b，56a和56b相當(dāng)于上模A和下模B的連接位置，因而使作為殼體組成的織物纖維的端頭全部集中在陰模接合部分，因此這里產(chǎn)生纖維端頭的夾雜。而且，當(dāng)浸漬合成樹(shù)脂的纖維壓制時(shí)在陰模接合部分產(chǎn)生毛刺。在這種情況下，在清理毛刺階段會(huì)出現(xiàn)纖維或殼體的損傷問(wèn)題，或者出現(xiàn)車(chē)架強(qiáng)度大大降低的可能性。有關(guān)橫向彎曲剛度增加和纖維損傷這類(lèi)現(xiàn)象在使用單殼式自行車(chē)車(chē)架的情況下也會(huì)遇到。
使用縱向分離的模具的上述普通模壓法具有以下缺點(diǎn)。首先，使用縱向分離的模具模壓車(chē)架時(shí)，需要至少兩個(gè)右陰模和左陰模A，B和一個(gè)后陰模C。因此不可能減少模具的數(shù)量。其次，使用上述已知的縱向分離的模具時(shí)，作為殼體組成的織物的接合端頭位于各陰模的接合處，結(jié)果在匹配模具面之間產(chǎn)生織物纖維端頭的夾雜，或者在模壓車(chē)架清理毛刺時(shí)損傷織物纖維，導(dǎo)致模壓車(chē)架強(qiáng)度降低。
完成本發(fā)明是為了消除現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的是提供一種使用最少的即兩個(gè)模具的自行車(chē)單殼式車(chē)架的制造方法，它采用上、下殼體表面接合處重疊來(lái)獲得足夠的橫向彎曲剛度，并能在配合模具時(shí)防止纖維夾雜和解決清理毛刺存在的問(wèn)題。
下面是對(duì)附圖的簡(jiǎn)要說(shuō)明。
圖1是按照本發(fā)明單殼式車(chē)架的一種型式的部分剖面外觀圖；圖2是按照本發(fā)明的模具的縱向剖面圖；圖3是作為單殼式車(chē)架組成部分殼體的剖面示意圖；圖4是預(yù)制件成型用的篩孔模的透視圖；圖5是圖4所示篩孔模的透視圖，示出在篩孔模上成型的右側(cè)架體部分的預(yù)制件；圖6是金屬插件在殼體預(yù)制件上固定階段的說(shuō)明圖；圖7是預(yù)制件在下模D上安裝階段的透視圖；圖8是上模，下模和預(yù)制件之間關(guān)系的示意圖；圖9是套管件40的剖面圖；圖10是按照本發(fā)明模壓成型單殼式車(chē)架實(shí)例的透視圖；圖11是重量極輕的普通自行車(chē)架體的外觀圖；圖12是普通縱向分離模具中心部分的水平剖面圖；圖13是單殼式車(chē)架的平面圖；圖14是現(xiàn)有技術(shù)中模壓的下管的部分剖面圖；圖15是現(xiàn)有技術(shù)中模壓的上管的部分剖面圖；下面詳細(xì)介紹一個(gè)實(shí)施例。
圖1是按照本發(fā)明使用單殼式車(chē)架的自行車(chē)實(shí)例的外觀圖。這種自行車(chē)01具有手把部分02，座椅支承部分03，驅(qū)動(dòng)部分04和車(chē)輪部分05。其主車(chē)架20一般包括頭部21和后叉部分22。
圖2以示意圖形式示出上述單殼式車(chē)架用兩個(gè)陰模-上模C和下模D模壓成型的情況。這是本發(fā)明的特點(diǎn)。由圖2明顯可見(jiàn)，它示出整個(gè)的上模和下模的縱剖面，單殼式車(chē)架20是重量很輕的車(chē)架，它包括頭部21，后叉部分22(由右叉件和左叉件組成)，座椅支承部分23和驅(qū)動(dòng)部分24。單殼式車(chē)架20用上模C和下模D模壓成型，上模和下模在接近中心部分彼此分離，在此處整體模具被垂直分為兩塊。
標(biāo)號(hào)40為成型車(chē)架時(shí)對(duì)空氣袋加壓用的閥裝置，其作用在后面介紹。
圖3以示意圖形式示出了殼體組成，它包括單殼式車(chē)架20的預(yù)制件。更詳細(xì)地說(shuō)明，此預(yù)制件為三塊獨(dú)立分離的預(yù)制件，即右架體預(yù)制件F1，左架體預(yù)制件F2和后叉預(yù)制件F3。例如，此外還有齒輪箱底座和座椅管底座組成部分，它們是單獨(dú)制造的，但整體連接在預(yù)制件F1和F2上。
圖4和5是對(duì)左架體預(yù)制件的部分制造過(guò)程的解釋圖。圖4示出了左架體預(yù)制件成型用的篩孔模30。陰模部分33是在底板31上放置的型板32上制出的。陰模部分33的形狀與車(chē)架體的左半部相同，只是減少了相當(dāng)于形成左車(chē)架體預(yù)制件織物的鋪層厚度，然后，在型板32的陰模部分內(nèi)和周?chē)糠种瞥鰳?biāo)號(hào)34所示的大量小孔。
小孔34為空氣吸孔，用于將預(yù)制件成型用的纖維織物吸附在陰模部分33及周?chē)糠帧Ｔ诳椢锓胖迷陉幠２糠?3上后，借助風(fēng)扇通過(guò)小孔34吸取型板32和底板31下面來(lái)的空氣。成型預(yù)制件用的織物為已知類(lèi)型的，例如玻璃纖維或碳纖維織物，預(yù)先已切成稍大于陰模部分33的尺寸。鋪層織物的層數(shù)任選，例如根據(jù)準(zhǔn)備模壓的預(yù)制件選擇8層或12層。而且，織物片可以組合和根據(jù)準(zhǔn)備模壓的車(chē)架部分來(lái)鋪層，例如，織物片可以這樣鋪層，使纖維方向相互變化，以提高某些要求方向上的強(qiáng)度。
將預(yù)先切割和鋪層的織物放置在型板32的模具部分后，通過(guò)上述小孔吸出空氣即可將織物與模具部分33適配。如果織物部分與篩孔模不適配，則切去織物邊緣使整片織物與模具部分33相符合。此后，將預(yù)制件放置在篩孔模上，將弱固化性的合成樹(shù)脂粘接劑用噴槍或類(lèi)似工具噴涂在模具部分上的鋪層織物上和然后干燥。這里所用粘接劑為已知的熱固性合成樹(shù)脂。
圖5所示為左車(chē)架體預(yù)制件F2，它是在上述篩孔模上模壓和隨后干燥及修剪織物周邊部分后獲得的。上面以實(shí)例介紹了作為車(chē)架組成部分的左車(chē)架體預(yù)制件的制造過(guò)程，但是構(gòu)成單殼式自行車(chē)車(chē)架所需各種車(chē)架部分的預(yù)制件，例如右車(chē)架體部分，后叉部分和前管部分都是單獨(dú)成型的，這些預(yù)制件可按照上述過(guò)程以同樣方式成型和隨后組合到一起。
在制造體現(xiàn)本發(fā)明的單殼式車(chē)架時(shí)，例如座椅管，前管和前管固定夾是預(yù)先裝入車(chē)架體部分內(nèi)隨后整體模壓的。但是齒輪箱是單獨(dú)模壓成型和安裝內(nèi)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)后固定在車(chē)架體部分的。
圖6示出了準(zhǔn)備階段，在該階段用金屬插入件組成的座椅管座被固定在組成車(chē)架體部分的殼體預(yù)制件上。在同一圖中，金屬插入件座椅管座28被插入車(chē)架體座椅支承部分23，即右車(chē)架體預(yù)制件F1內(nèi)及隨后用束帶29包扎固定。當(dāng)所需全部金屬插入件都固定在車(chē)架體預(yù)制件F1上后，將另一個(gè)車(chē)架體預(yù)制件F2與預(yù)制件F1面對(duì)面放置和在接合處相互重疊。而且預(yù)制件的每個(gè)插入固定部分和所附金屬插入件即座椅管座28采用同樣方法固定，例如用束帶或其它包扎。
圖7示出車(chē)架體預(yù)制件在垂直分離的模具中放置的情況，這是本發(fā)明的特點(diǎn)之一。首先，前管被放置在下模D的陰模部分E的E-21位置，E-21位置相當(dāng)于整體車(chē)架體的前端，作為車(chē)架體組成部分的右邊和左邊預(yù)制件F1和F2放置在圖中所示位置。當(dāng)車(chē)架體預(yù)制件這樣放置在下模D的陰模部分E時(shí)，將預(yù)先用例如聚氨基甲酸酯彈性體板制成的空氣袋(圖中未示出)插入和放置在上述空間內(nèi)?？諝獯螤罨就陬A(yù)制件限定的內(nèi)部空間?？諝獯倪M(jìn)氣管部分例如通過(guò)座椅管座和位于下模D的外面(見(jiàn)圖2和9)。然后后叉預(yù)制件F3放置在下模D的陰模部分E的E-25位置(也見(jiàn)圖3)，以及作為預(yù)制件組成部分的織物端頭重疊和因此在預(yù)制件F1，F(xiàn)2和F3的接合處搭接在一起。之后上模C和下模D互相連接完成安裝。
圖8以示意圖形式示出主車(chē)架20在上模和下模C，D內(nèi)放置的情況。由圖7和8可見(jiàn)，其特點(diǎn)是組成主車(chē)架20的右邊和左邊預(yù)制件F1，F(xiàn)2和后叉預(yù)制件F3的接合處即殼體的織物端頭在圖7中的垂直端和縱向端處相鄰接和部分重疊，從而使上模和下模C，D的匹配面不會(huì)與殼體任何上述接合處重合，如圖8所示。因此，在模具的匹配面之間完全不會(huì)產(chǎn)生組成預(yù)制件的織物纖維端頭的夾雜。
圖9示出與圖2中下模D相連的對(duì)空氣袋加壓用的閥裝置40的細(xì)節(jié)。
帶有外螺紋41的支承筒42固定在支承下模D的底座部分的下面，空氣袋的入口管部分43通過(guò)支承筒42的孔口43穿到模具的外面。支承筒的一端擴(kuò)展為錐形，將一個(gè)與此擴(kuò)展部分內(nèi)形符合的錐形截面橡膠塞插入該擴(kuò)展部分，而空氣袋的入口管部分43被壓住和由內(nèi)部支承。在上述橡膠管的中心部分插入管子46用以固定和支承來(lái)自空氣源的軟管45。
模壓時(shí)，壓縮空氣進(jìn)入空氣袋由內(nèi)部壓迫殼體頂住模具的內(nèi)表面。支承筒42的孔也用作吸出預(yù)先放置預(yù)制件殼體內(nèi)存在的空氣泡的吸出窗口。這點(diǎn)與現(xiàn)有技術(shù)相同。
圖中標(biāo)號(hào)47為普通管子配合螺帽，標(biāo)號(hào)48為一種已知類(lèi)型的螺帽。使用螺帽48可使空氣袋的空氣入口管的最外端壓緊橡膠塞的下端面，從而提供一種密封和支承方式。
圖10示出使用上述裝置和方法模壓成型的自行車(chē)單殼式車(chē)架的實(shí)例。車(chē)架體20具有頭部21，后叉部分22和座椅支承部分23，以及在架體下部制成的齒輪箱安裝部分24。
按照本發(fā)明的第一特點(diǎn)，在使用合成樹(shù)脂固化和模壓纖維織物的自行車(chē)單殼式車(chē)架的制造方法中，采用垂直兩塊分離的模具整體模壓右和左車(chē)架體預(yù)制件和后叉預(yù)制件，作為單殼式車(chē)架在相應(yīng)的上端和下端的組成部分，從而使所需的模具數(shù)量減少至最少，為2件。
本發(fā)明的第二特點(diǎn)是本發(fā)明的方法完全不會(huì)引起作為殼體的每個(gè)預(yù)制件織物纖維端頭在模具匹配面之間產(chǎn)生夾雜。
本發(fā)明的第三特點(diǎn)是甚至在模壓后的清理毛刺時(shí)，也沒(méi)有在單殼式車(chē)架的上端和下端損傷織物纖維的擔(dān)心，這些部分在結(jié)構(gòu)上較弱，即這些部分有助于橫向彎曲剛度，因?yàn)檫@里毛刺形成的位置是車(chē)架的大致中間位置。
雖然本發(fā)明的上述說(shuō)明中對(duì)附圖中所示形狀的單殼式自行車(chē)車(chē)架作了介紹，但很明顯本發(fā)明并不局限于這種形狀的車(chē)架。
權(quán)利要求
1.一種自行車(chē)車(chē)架的制造方法，其特征在于組成車(chē)架的殼體在它們的上端和下端連接在一起，并插入在車(chē)架接近中心處分離的上模和下模內(nèi)和模壓而成。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于上述車(chē)架為單殼式。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于上述單殼式車(chē)架包括右和左車(chē)架體預(yù)制件和后叉預(yù)制件。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種單殼式自行車(chē)車(chē)架的制造方法,它使用最少的即兩個(gè)模具,能夠使用在殼體上表面和下表面接合處重疊的方法提供足夠的橫向彎曲剛度,在模具匹配面之間無(wú)纖維夾雜,并且解決了清理毛刺帶來(lái)的問(wèn)題。按照本發(fā)明制造自行車(chē)車(chē)架的方法,使用在車(chē)架接近中心處分離的上模和下模,使組成車(chē)架的殼體在它們的上端和下端連接在一起,并插入上模和下模內(nèi)和模壓而成。
文檔編號(hào)B29C70/44GK1195627SQ9712313
公開(kāi)日1998年10月14日 申請(qǐng)日期1997年11月19日 優(yōu)先權(quán)日1997年4月9日
發(fā)明者阿部稔, 藤井透 申請(qǐng)人:愛(ài)克塞蒂株式會(huì)社