CN101041372A - 自行车车架的制造方法 - Google Patents

Abstract

一种自行车车架的制造方法，包含一备制组件步骤及一压合固定步骤，该备制组件步骤备制一承接管单元与一可与该承接管单元结合的连接管单元，以构成该自行车车架，该压合固定步骤是将一补强覆材及一膨胀材料置于该连接管单元与承接管单元的结合处上，该补强覆材为纤维材质所制成，该膨胀材料可受热膨胀并置于该补强覆材上，令该膨胀材料受热膨胀，而将该补强覆材压合固定于结合处上，使两者稳固地结合在一起。借由变更该连接管单元端部的外型，可调整结合处所形成的角度，就可产生不同外型尺寸的自行车车架，让设计更具有弹性。

Description

自行车车架的制造方法

【技术领域】

本发明涉及一种车架的制造方法，特别是涉及一种自行车车架的制造方法。

【背景技术】

如图1、2所示，现有的自行车车架1的制造方法，是先制造出一首管件11、一上三通管12、一下三通管13、一上管14、一下管15、一座管16、一上叉管17、一下叉管18，及一后轮承接管组19。该首管件11具有间隔角度且向外凸出的一上承接部111与一下承接部112，该上三通管12具有间隔角度并向外凸出的第一、第二、第三接合部121、122、123，该下三通管13具有间隔角度并向外凸出的第一接合部131、第二接合部132，及第三接合部133。

接着，将该上管14连接该首管件11的上承接部111与该上三通管12的第一接合部121，该下管15连接该首管件11的下承接部112与该下三通管13的第一接合部131，该座管16与该上、下三通管12、13的第二接合部122、132连接，该上叉管17连接该上三通管12的第三接合部123与后轮承接管组19，该下叉管18连接该下三通管13的第三接合部133与后轮承接管组19。

在制造上述组件时，必须特别注意角度配合的问题，如该首管件11的上承接部111与下承接部112的夹角需要该上三通管12的第一接合部121、该下三通管13的第一接合部131相配合，而该上、下三通管12、13的第二接合部122、132也需精确地相对应；该上、下三通管12、13的第三接合部123、133也要与该后轮承接管组19对应，只要有一个部分不精准地对应，则难以组装成该自行车车架1。换句话说，以此制造方法其模具精度要求会相当高，造成制造成本的增加。而且，该首管件11与上、下三通管12、13的夹角角度在制造时就已决定，无法再更改，当欲略微调整其夹角角度时，则必须再重新制作一组新的模具，设计上较不具有弹性变化。

如图3所示，另一现有自行车车架2的制造方法，大致上是以一体成型的方式制造而成，例如是以液压成型(Hydroforming)，或是吹气成型等技术，以减少组件的数量，如此，虽然可以较为节省组装的时间，但是在制造过程中，若有其中一部分破损、毁坏，则必须全部汰换，对于制造成本的折损相当大。同样地，此制造方式也不具有弹性，当有角度需变更调整时，需要再重新制作一组符合角度要求的成型模块，而所需的模具费用将会更高。

【发明内容】

本发明的目的是为了提供一种自行车车架的制造方法，所使用的成型模块较为简易，在角度的调整上较具有弹性，并可产生出不同角度的自行车车架，无须重新制造成型模块，以节省制造成本。

为达到上述目的，本发明的自行车车架的制造方法包括如下步骤：

首先是备制组件步骤，该备制组件步骤是备制一承接管单元与一连接管单元，以构成该自行车车架；然后是进行压合固定步骤，该压合固定步骤是将一补强覆材及一膨胀材料置于该连接管单元与承接管单元的结合处上，该补强覆材为纤维材质所制成，该膨胀材料可受热膨胀并置于该补强覆材上，令该膨胀材料受热膨胀，而将该补强覆材压合固定于结合处上，使将该连接管单元与承接管单元结合在一起。

本发明的功效在于可借由修改该连接管单元端部的外型形状，来达到变更与该承接管单元结合所形成的角度、尺寸的目的，而可满足不同型态的自行车车架的制造，让设计变得相当具有弹性，并不需要为了角度或是尺寸的变更，而再重新制造整套新的成型模块，有效地节省产品开发的模具制造成本。同时，若有组件于制造过程中有局部的缺陷产生，可以个别更换而无须全部丢弃，减少不必要的浪费。

【附图说明】

图1是一侧视图，说明一现有自行车车架的结构；

图2是图1的自行车车架的分解图；

图3是一侧视图，说明另一现有自行车车架的结构；

图4是一流程图，说明本发明的自行车车架的制造方法的较佳实施例；

图5是一分解图，说明以本发明的制造方法所制造的自行车车架；

图6是一作业示意图，说明本发明的一备制组件步骤是以一上压模与下压模相互压合，以成型出线痕；

图7是一作业示意图，说明该自行车车架的组件是在压合后以一切割工具沿着线痕进行裁切；

图8是一作业示意图，说明该备制组件步骤也可以是利用成型模块直接成型出该自行车车架的组件；

图9是一作业示意图，说明本发明的一补强结合步骤是将组件定位在一压合定位模块上，再以胶合剂涂覆于结合处上并盖覆补强覆材；

图10是一作业示意图，说明本发明的一压合固定步骤的执行态样；

图11是一图10上的XI-XI剖面线的剖面示意图。

【具体实施方式】

下面通过较佳实施例及附图对本发明自行车车架的制造方法进行详细说明。

如图4、5所示，本发明自行车车架的制造方法的较佳实施例，适于制造一自行车车架5，包含一备制组件步骤31、一预结合步骤32，及一压合固定步骤33。

该自行车车架5包括可相互结合在一起的一承接管单元6与一连接管单元7。该承接管单元6具有一头管61、一与该头管61前后相间隔的座管62、一横向地固定在该座管62底端的枢接管63。该连接管单元7具一连接该头管61与座管62的上管71，一位于该上管71下方并连接该头管61与枢接管63的下管72、一连接该座管62并邻近该上管71的上叉管73，及一连接该枢接管63并邻近该下管72的下叉管74。

该较佳实施例所举的自行车车架5形态是一般常见的结构，对于其它依此结构而作变更修改的车架结构，也可利用本发明自行车车架的制造方法制造，不应以所揭示的态样限制本发明的保护范围。

该备制组件步骤31是备制该承接管单元6的头管61、座管62与枢接管63，以及该连接管单元7的上管71、下管72、上叉管73，及下叉管74，并使该座管62的底端形成一可与该枢接管63贴合的接合部621，该上管71的两端形成有可与该头管61与座管62贴合的连接部711、712，该下管72的两端形成有可与该头管61与枢接管63贴合的连接部721、722，该上叉管73的一端形成有一可与该座管62贴合的连接部731，该下叉管74的一端形成有一可与该枢接管63贴合的连接部741。

如图6、7所示，并配合图5，该自行车车架5的头管61、座管62、枢接管63、上管71、下管72、上叉管73，及下叉管74是先利用各自的成型模块压制出裁切用线痕，再依线痕进行裁切成预设外型。在该较佳实施例中，用于制造该座管62、上叉管73与下叉管74的成型模块，其内表面上形成有一邻近于一端的标线，而用于制造该上管71与下管72的成型模块上，则形成有二位于相反端部的标线，上述标线的用意是要以压制的方式，使组件的外表面上形成有对应的线痕，以作为后续执行裁切磨合的依据，使该连接管单元7与该承接管单元6可密合地结合。当然，成型模块上是否要形成有标线，应以欲制造的组件需求为考量，在本实施例中所举的自行车车架5中的头管61，则并不需再进行裁切。

以成型该上管71为例，先准备一上管半成品71’，再利用一具有可相互盖合的一上压模81与一下压模82的成型模块8，该上、下压模81、82的内面上均形成有二标线811、821，压制后可使该上管半成品71’的两端部的对应处形成有二线痕711’、712’。接着，以一切割工具沿着该二线痕711’、712’移动切割，而形成该二连接部711、712，再对切割后的开口边缘进行研磨处理，至能与该头管61密合地结合。

如图8所示，并配合图5，值得一提的是，成型出该自行车车架5的组件有许多方法，在该较佳实施例中，是以压线裁切方式为例，但是在实际制造时，也可以是直接以成型模块直接压制出该承接管预设的外型。以制造该上管71为例，是利用一具有一上、下压模81’、82’的成型模块8’，该上、下压模81’、82’的模穴尺寸就是该上管71的二连接部711、712外型，因此，无须再进行裁切制程，并可视需要决定是否要进行修整研磨制程。

如图9所示，并配合图4与图5，在该预结合步骤32中，是在一压合定位模块9中进行，该压合定位模块9具有一可固定该自行车车架5的压合定位底模91。首先，将该头管61、座管62、枢接管63、上管71、下管72、上叉管73，及下叉管74固定于该压合定位底模91上，使彼此的结合位置确定。

接着，于该头管61与上、下管71、72的结合处、该座管62与上管71、上叉管73的结合处，及该枢接管63与该座管62、下管72、下叉管74的结合处等三个结合处上涂覆如环氧树脂之类的胶合剂，使上述的组件可以预先结合定位。

如图10、11所示，并配合图4、5，该压合固定步骤33是将一补强覆材75置于该承接管单元6与连接管单元7的接合处，也就是该头管61与上、下管71、72的结合处、该座管62与上管71、上叉管73的结合处，及该枢接管63与该座管62、下管72、下叉管74的结合处等三个结合处。该补强覆材75是碳纤维所制成的预浸材(Preimpregnated，其缩写为prepreg)，但也可以是玻璃纤维、硼纤维、金属纤维、编织布，或是上述两种以上材质的组合所制成的预浸材。预浸材的制作方式是将纤维材质浸渍于热固性树脂中，可制成带状的预浸材。预浸材在适当的压力与温度下，会使其中的树脂再溶合并固化成所设计的形状。

接着，将一膨胀材料95置于该补强覆材75上，该膨胀材料95是可受热而膨胀的。此处所使用的膨胀材料是硅胶，但也可以是橡胶等材料。令该膨胀材料95受热膨胀，而将该补强覆材75压合固定于此三个结合处上，使之能稳固地结合在一起。

在该较佳实施例中，是利用该压合定位模块9进行热压成型(Hot Press Forming)，该压合定位模块9还具有三可分别与该压合定位底模91压合的压合盖模92～94。进行热压前，是先将该补强覆材75盖覆于该三结合处，再将该膨胀材料95盖覆于该补强覆材75上，利用该三压合盖模92～94分别压合于该三结合处。使该膨胀材料95在受热后体积会略微膨胀，进而压合该补强覆材75并硬化，完成该承接管单元6与该连接管单元7的结合。

当然，在进行压合前，除了将该补强覆材75与膨胀材料95同时盖覆于该三结合处上之外，也可以将该补强覆材75盖覆于该三结合处，再将该膨胀材料95放置于该三压合盖模92～94的内表面上。或是先将该膨胀材料95放置于该三压合盖模92～94的内表面上并对应该三结合处，再将该补强覆材75置于该膨胀材料95上，同样都可以利用该膨胀料料95受热膨胀的作用，达到压合该补强覆材75并固化，而将该承接管单元6与连接管单元7稳固结合在一起。

值得一提的是，在实际实施时，并不一定要以热压成型进行，也可以是先将该补强覆材75与膨胀材料95压合后，再送入一加热装置中进行高温烘烤，同样可以让该膨胀材料95受热膨胀，并使该补强覆材75固化，使组件确实结合固定，不应以此局限本发明的权利要求范围。

所述的膨胀材料95是除了可以帮助压合该补强覆材75，另一作用也可阻隔该补强覆材75与压合盖模92～94粘合，方便脱模。

回到图5、6所示，由上述说明可以了解，本发明自行车车架的制造方法，在实际操作上确实具下述几项优点：

一、设计上较具弹性：由于是在该连接管单元7的上管71、下管72、上叉管73，及下叉管74的各自端部切割出与该承接管单元6的头管61、座管62，及枢接管63外形相符的预设路径，或是直接压合定型，当有角度、尺寸需要变动时，则只需修改端部的形状及管长度，就可以配合变更角度、尺寸，借此产生出不同尺寸的自行车车架。因此，并不需要再开另一组新的全套成型模块，可以有效地降低制造成本。

二、成型模块简易，有效节省成本：由于所使用的成型模块8，其外型并不复杂，可有效节省模具的设计与制造成本。

三、制造过程中若发生局部缺陷，不须全部弃置：由于每一组件是个别制造成型，当成型或是结合组装的过程中有某些组件发生缺陷不良时，则可直接予以更换淘汰，而不必整组自行车车架丢弃，节省许多不必要的废品损失。

归纳上述，本发明自行车车架的制造方法，是先个别制造出所需的组件，再于组件的端部切割出可相互结合的外型，再以胶合剂将组件粘固，接着，利用该膨胀材料95(见图11)受热膨胀而将该补强覆材75(见图11)压合固定，使该自行车车架5的所有组件可稳固地结合在一起，借此，可使设计较具有弹性，且使用的成型模块也较为简易，进而可有效节省制造成本，同时，在制造过程中若发生局部缺陷，也不须全部丢弃，减低不必要的损失，所以确实能达到本发明的目的。

Claims (12)

1.一种自行车车架的制造方法，其特征在于：其包括如下步骤：

首先是备制组件步骤，该备制组件步骤是备制一承接管单元与一连接管单元，以构成该自行车车架；然后是进行压合固定步骤，该压合固定步骤是将一补强覆材及一膨胀材料置于该连接管单元与承接管单元的结合处上，该补强覆材为纤维材质所制成，该膨胀材料可受热膨胀并置于该补强覆材上，令该膨胀材料受热膨胀，而将该补强覆材压合固定于结合处上，使将该连接管单元与承接管单元结合在一起。

2.如权利要求1所述自行车车架的制造方法，其特征在于：

该承接管单元具有一头管、一与该头管前后相间隔的座管，及一连接于该座管底端的枢接管，该连接管单元具有一连接该头管与座管的上管、一连接该头管与枢接管的下管、一连接该座管并邻近该上管的上叉管，及一连接该枢接管并邻近该下管的下叉管。

3.如权利要求2所述自行车车架的制造方法，其特征在于：

于该备制组件步骤中，是利用数个内表面形成有至少一标线的成型模块，分别对该连接管单元与承接管单元进行压制成型，使其外表面的对应处上形成有裁切用线痕，接着，再依照线痕进行裁切与研磨，使该连接管单元与该承接管单元密合地结合。

4.如权利要求3所述自行车车架的制造方法，其特征在于：

还包含一介于该备制组件步骤与压合固定步骤之间的预结合步骤，该预结合步骤是在该承接管单元与连接管单元的结合处上涂覆胶合剂，使其可以预先结合。

5.如权利要求4所述自行车车架的制造方法，其特征在于：

在该压合固定步骤中，是在一压合定型模块中进行，先将该补强覆材覆盖于该承接管单元与连接管单元的结合处上，再将该膨胀材料覆盖于该补强覆材上，利用该压合定型模块进行热模压合。

6.如权利要求4所述自行车车架的制造方法，其特征在于：

在该压合固定步骤中，是在一压合定型模块中进行，先将该补强覆材置于该承接管单元与连接管单元的结合处上，再将该膨胀材料放置于该压合定型模块内表面上，利用该压合定型模块进行热模压合。

7.如权利要求1所述自行车车架的制造方法，其特征在于：

在该压合固定步骤中，是在一压合定型模块中进行，将该膨胀材料与补强覆材依序覆盖置于该压合定型模块上并对应该承接管单元与连接管单元的结合处，利用该压合定型模块进行热模压合。

8.如权利要求4所述自行车车架的制造方法，其特征在于：

于该压合固定步骤中，是以高温烘烤的方式，使该补强覆材受热固化。

9.如权利要求5、6、7或8所述自行车车架的制造方法，其特征在于：

于该压合固定步骤中，该补强覆材是选自于下列所构成的群组：碳纤维、玻璃纤维、硼纤维、金属纤维、编织布及此等的组合。

10.如权利要求5、6、7或8所述自行车车架的制造方法，其特征在于：

于该压合固定步骤中，所使用的膨胀材料是选自于下列其中之一：硅胶，及橡胶。

11.如权利要求4所述自行车车架的制造方法，其特征在于：

所使用的胶合剂是可以在短时间内干燥硬化的胶合剂。

12.如权利要求2所述自行车车架的制造方法，其特征在于：

于该备制组件步骤中，是利用数个成型模块，分别成型出该承接管单元的头管、座管与枢接管的外型，及该连接管单元的上管、下管、上叉管，与下叉管的外型。

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