CN101293553B - 纤维材料层包覆塑料材料层的自行车握把套及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套及其制造方法，主要是将一由管状纤维布形成的纤维材料层置入模具中，并于合模后，灌注填充或射入熔融状塑料材料，使大部分塑料材料可一体包覆于纤维材料层外表面上，少部分塑料材料则渗入到纤维材料层各编织缝隙内，以及纤维材料层内表面上，并待冷却凝固后开模，即可获得一纤维材料层表面一体熔融接合有一塑料材料层可供舒适握持的握把套。

Description

纤维材料层包覆塑料材料层的自行车握把套及其制造方法

技术领域

本发明是与一种自行车零件有关，更详而言的，特别是指一种在纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套及其制造方法。

背景技术

按，复合材料在现今日常生活中的应用，已经越来越广泛，其中，又以碳纤维及玻璃纤维为大宗，如常见的碳纤维复材，即以碳纤维作为补强材，并配合环氧树脂或酚醛树脂等基材所构成，由于具有强度高、质量轻、寿命长等优点，故广泛应用于航空、太空、机械与赛车等产业。近年来，更取其轻量化及美观特性，将其应用于自行车、球拍、球杆、装饰品等民生产业上。

其中，上述复合材料的特性，也被应用于自行车握把套，只是，一般复合材料具有质硬的特性，无法直接制作成握把套，故一般会先成型一表面光滑具保护膜的复合材料管件，以及一塑料管套，再将该塑料管套以紧配方式束套于复合材料管件上，以获得一内具复合材料管件的自行车握把套。

惟，常见内具复合材料管件的自行车握把套构造及其制法，仍存在有下列诸多缺点：

1、该复合材料管件为避免表面被紧配合的塑料管套刮伤，并使塑料管套束套时更为平滑顺畅，通常需要进行一般的补土与金油涂布程序，故制作上较为繁杂，且最后仍需以人工方式将塑料管套束套组装于复合材料管件上，致品质容易受人为组装因素影响，造成稳定性不佳。

2、该塑料管套与复合材料管件虽采紧配结合，但结合强度不佳，容易产生松动脱离现象，故使用上有安全性的顾虑，另密合性也不佳，水分或灰尘杂质容易进入，而加速松动脱离现象，更会破坏整体的外观美感。

3、该塑料管套采用预先抽拉成型，故表面上无法成型各种立体造型与纹路，美观性与握感均不理想。

此外，现有复合材料所含基材，如环氧树脂等均属于热固性塑料材料，具有固化后无法经由再加热呈熔融状的特性，故直接以现有复合材料管件灌注填充塑料材料，该塑料材料会受到该基材特性阻隔，导致无法与复合材料管件紧密结合，充其量只是假性包覆黏着；是故，如何针对现有复合材料管件外部包覆塑料材料的自行车握把套构造与制造方法存在的缺点，提供有效解决方案，确有其必要性。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套及其制造方法，使其塑料材料层与纤维材料层可彼此紧密牢固地一体包覆结合，增加结合强度，避免塑料材料层松动脱离，进而确保握持安全性与舒适性。

本发明的次要目的在于提供一种纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套及其制造方法，可控制该塑料材料层的透明度，增加视觉上的美感，并可藉由模具的模穴设计，成型出各种立体造型与纹路，以增加握持舒适性与质感。

为达上述目的，本发明提供一种纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套及其制造方法，主要是将一由管状纤维布形成的纤维材料层置入模具中，并于合模后，灌注填充或射入熔融状塑料材料，使大部分塑料材料可一体包覆于纤维材料层外表面上，少部分塑料材料则渗入到纤维材料层各编织缝隙内，以及纤维材料层内表面上，并待冷却凝固后开模，即可获得一纤维材料层表面一体熔融接合有一塑料材料层可供舒适握持的握把套。

本发明所提供的制造方法，可用以生产制造一纤维材料层表面一体熔融接合有一塑料材料层的自行车握把套，由于该塑料材料层与纤维材料层可彼此紧密牢固地一体包覆结合，因此，可增加结合强度，以避免塑料材料层松动脱离，进而确保握持安全性与舒适性，且密合性佳，可避免水分或灰尘杂质侵入；其次，可藉由控制该塑料材料层的透明度，使内部纤维材料层外表面的纤维纹路可被清楚地透视出来，以展现视觉上的美感；再者，亦可藉由控制该塑料材料层的柔软度，使握持更为舒适；另外，该塑料材料层，亦可藉由模具的模穴设计，成型出各种立体造型与纹路，以增加握持舒适性与质感。

附图说明

图1是本发明第一实施例的自行车握把套外观组合图。

图2是本发明纤维材料层的局部放大示意图。

图3是是本发明纤维材料层A-A剖面局部放大示意图。

图4是本发明纤维材料层置入模具中进行塑料材料灌注填充的侧视剖面示意图。

图5是本发明第一实施例的自行车握把套局部侧视剖面示意图。

图6是本发明第二实施例的自行车握把套外观组合图。

图7是本发明第二实施例的自行车握把套局部侧视剖面示意图。

图8是本发明第一实施例自行车握把套制造方法的方块流程图。

图9是本发明第二实施例自行车握把套制造方法的方块流程图。

具体实施方式

首先，请参阅图1，本发明一种纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套，其第一实施例的自行车握把套主要包括有一纤维材料层10与一塑料材料层20；其中：

该纤维材料层10，是为一大致呈管状的纤维布，尤其以碳纤维布为佳，如图2、图3所示，该纤维布是由多个纤维101交互编织而成，且具有一外表面11与一内表面12，该等纤维101至少在外表面11上形成有多个均匀分布的编织缝隙13，本实施例在外表面11与内表面12间均分布有相连通的多个编织缝隙13；

该塑料材料层20，是由预定塑料材料利用模具30灌注填充于纤维材料层10外表面11上呈一体熔融接合状态所构成，如图4、图5所示，其包括有一位于纤维材料层10外表面11上的握持部位201、一渗透于纤维材料层10各编织缝隙13内的咬合部位202，以及一经由各编织缝隙13往内穿透到内表面12上的穿越部位203；同时，该塑料材料层20可选择能够适当透视内部纤维材料层10，且具适当握持柔软度的塑料材料为佳，如聚乙烯或聚丙烯，特别是具柔软、有弹性与触感佳特性的热塑性弹性体，本实施例的塑料材料层20为透明材料。

请参阅图6、图7，本发明第二实施例的自行车握把套，大致与第一实施例相同，其差别在于增加了一预定硬度的塑料内壳40，其是由塑料材料一体成型呈中空管状，且外表面41可提供纤维材料层10支撑与结合，该外表面41更可与塑料材料层20的穿越部位203相互固着结合。

请参阅图8，上述第一实施例的自行车握把套，其制造方法包括下列步骤：

(a)备置纤维材料层10

请再参阅图1至图3，准备一呈管状纤维布形态的纤维材料层10，特别以碳纤维布为佳，该管状纤维布是由多个纤维101交互编织而成，而具有一外表面11与一内表面12，该等纤维101至少在外表面上形成有多个均匀分布的编织缝隙13，本实施例是在外表面11与内表面12间分布有多个相连通的编织缝隙13。

(b)置入模具30及合模

请再参阅图4，将该纤维材料层10置入模具30中，并予以合模。

(c)塑料材料的灌注填充

将熔融状的预定塑料材料，在适当压力下灌注填充或射出至上述模具30中，使少部分塑料材料可渗入到该纤维材料层10各编织缝隙13中，以及经由各编织缝隙13往内渗透到内表面12处，大部分塑料材料则是包覆于该纤维材料层10外表面11上。

(d)冷却凝固

请再参阅图5，将上述塑料材料以自然冷却、水冷等方式适当冷却凝固，以形成一塑料材料层20，该塑料材料层20包括有一包覆于该纤维材料层10外表面11上的握持部位201、一渗透于该纤维材料层10各编织缝隙13内的咬合部位202，以及一经由各编织缝隙13往内渗透到内表面12上的穿越部位203。

(e)开模，取出成品

将上述模具30开模后，便可取出一自行车握把套的成品，如图1所示，其是具有一纤维材料层10，且该纤维材料层10上一体包覆熔接有一塑料材料层20，本实施例的塑料材料层20是呈透明状，使内部纤维材料层10外表面11上的纤维101纹路，可被清楚地从外部透视。

请再参阅图9，上述第二实施例的自行车握把套，其制造方法大致与第一实施例的制造方法相同，其差别在于增加一塑料内壳40的备置步骤，换言之，可在纤维材料层10的备置步骤前，预先成型一预定硬度且呈中空管状的塑料内壳40，的后，将该纤维材料层10束套定位于塑料内壳40外表面41，再一起置入模具30中进行塑料材料的灌注填充步骤，待其冷却凝固后，便可形成大致与第一实施例自行车握把相同的塑料材料层20，其中，该塑料材料层20经由各编织缝隙13往内穿透到内表面12上所形成的穿越部位203，恰可用以与塑料内壳40外表面41相互固着，如图6、图7所示，使彼此紧密结合在一起。

请参阅图9，本发明第一、二实施例的自行车握把套1亦有另一种制造方法，其大致与上述方法相同，其差别在于备置的纤维材料层10略有差异，且增加了一黏着剂的涂布步骤，图中未示，亦即，可在备置的纤维材料层10外表面11上预先涂布一黏着剂，该黏着剂为可于模具30内与熔融状塑料材料相互融合的同构型材料，特别是热可塑性材料，因此，可藉由黏着剂的预先涂布，使该纤维材料层10交互编织的纤维101可被适当黏着定型，以防止产生偏移变形，亦有助于该纤维材料层10定型呈管状，当进行塑料材料灌注填充步骤时，由于该黏着剂为热可塑性材料，且与熔融状塑料材料同构型，故可藉由模具30及或熔融状塑料材料本身高温加热适当熔化，而与熔融状塑料材料一体相互融合，再随着熔融状塑料材料一起渗入到各编织缝隙13，以及纤维材料层10内表面12与塑料内壳40外表面41间，并可于冷却凝固后共同形成该塑料材料层20的咬合部位202与穿越部位203。

藉由以上说明，可将本发明的特色与可达成功效整理如下：

1、本发明的自行车握把套兼具有内部的纤维材料层10与外部的塑料材料层20，该内部纤维材料层10具有质轻且硬的特性，可减轻产品重量，并增加结构强度；该外部塑料材料层20具有可控制厚度与柔软度的特性，可使塑料材料层20握持更为舒适；另塑料材料层20的握持部位201，亦可透过模具30的模穴设计，成型出各种立体造型与纹路，以增加握持的舒适性与质感。

2、如上所述，亦可藉由外部塑料材料层20具有可控制透明度的特性，使内部纤维材料层10外表面11的纤维101纹路可被适当透视出来，而具有极佳的视觉美感。

3、本发明的塑料材料层20与内部纤维材料层10并非采用传统单纯束套结构，而是采用灌注填充或射出的一体包覆结构，故塑料材料层20具有一可渗透到纤维材料层10各编织缝隙13中的咬合部位202，可增加该纤维材料层10与塑料材料层20间的结合强度，甚至具有一可经由各编织缝隙13往内穿透至纤维材料层10内表面12与塑料内壳40外表面41间的穿越部位203，可进一步增加该纤维材料层10与塑料内壳40间的结合强度，因此，可获得一相较于常见握把套更为紧密牢固结合的自行车握把套，可供安全握持，且密合性佳，可避免水份或灰尘杂质侵入，具较佳美观性与质感。

4、本发明的塑料材料层20以模具30灌注成型，可省去传统利用人工束套塑料材料管的制程，故可避免人工组装的作业疏失，提高品质的稳定性，且塑料材料层20可随着模具30设计成型较复杂的外观造型。

5、本发明的纤维材料层10所采用的纤维布，具有数个特征，第一是该纤维布的编织缝隙13最好是均匀分布，且具足够熔融状塑料材料渗透的大小规格；第二是该纤维布必需采用未涂布任何黏着剂或披覆类似TPU或其它胶膜等的纤维布，其原因在于纤维布一旦涂布黏着剂或胶膜后，其编织缝隙13会被填满阻塞，使熔融状塑料材料无法由此渗透，以产生可供紧密结合的咬合部位202，甚至穿越部位203；第三是该纤维布即使欲涂布黏着剂，该黏着剂亦必需是热可塑性材料，而非如传统环氧树脂等的热固性材料，且必需与熔融状塑料材料为可相融合的同构型材料，如此，方可确保黏着剂在塑料材料灌注填充后能一体相互融合，并一起产生渗透作用，而不会阻碍塑料材料的渗透。

综上所述，本发明在同类产品中实有其极佳的进步实用性，同时遍查国内外关于此类结构的技术资料，文献中亦未发现有相同的构造或制造方法存在于先，是以，本发明实已具备发明专利要件，依法提出申请。

惟，以上所述，仅是本发明的数较佳可行实施例而已，故举凡应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构变化，理应包含在本发明的专利范围内。

Claims (10)

1.一种纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套，其特征在于：包括：

一纤维材料层，是为一大致呈管状的纤维布，该纤维布是由多个纤维交互编织而成，且具有一外表面与一内表面，所述纤维在外表面上分布有多个编织缝隙；

一塑料材料层，是由预定塑料材料利用模具灌注填充于纤维材料层外表面上呈一体熔融接合状态所构成，其包括有一包覆于纤维材料层外表面上的握持部位，以及一渗透于纤维材料层各编织缝隙内的咬合部位；

一预定硬度的塑料内壳，是由塑料材料一体成型呈中空管状，其外表面可供该纤维材料层束套定位。

2.如权利要求1所述的纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套，其特征在于：其中该塑料材料层更包括有一可经由纤维材料层各编织缝隙往内穿透到内表面上的穿越部位。

3.如权利要求1所述的纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套，其特征在于：其中该塑料材料层更包括有一可经由纤维材料层各编织缝隙往内穿透到内表面上的穿越部位，可与该塑料内壳外表面相互固着结合。

4.如权利要求1所述的纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套，其特征在于：其中该塑料材料层为可适当透视内部纤维材料层，且具适当握持柔软度的塑料材料。

5.如权利要求1所述的纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套，其特征在于：其中该纤维材料层为碳纤维布。

6.一种纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套制造方法，包括下列方法步骤：

(a)预先成型有一预定硬度呈中空管状的塑料内壳；

(b)准备一纤维材料层，其是为一管状纤维布，且由多个纤维交互编织而成，而具有一外表面与一内表面，所述纤维在外表面与内表面间分布有多个相连通的编织缝隙，该纤维材料层预先束套于该塑料内壳外表面；(c)将该塑料内壳连同纤维材料层一起置入模具后合模；

(d)将熔融状的预定塑料材料，在适当压力下灌注填充于上述模具中，使少部分塑料材料至少可渗入该纤维材料层外表面与内表面间的各编织缝隙中，大部分塑料材料是包覆于该纤维材料层外表面上；

(e)待塑料材料冷却凝固，以形成一塑料材料层，该塑料材料层包括有一渗透于该纤维材料层外表面与内表面间各编织缝隙内的咬合部位，以及一包覆于该纤维材料层外表面上可供舒适握持的握持部位；

(f)开模，取出成品，即可获得一纤维材料层表面一体熔融接合有一塑料材料层的自行车握把套。

7.如权利要求6所述的纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套制造方法，其特征在于：其中少部分的熔融状塑料材料更可经由该纤维材料层各编织缝隙往内穿透到内表面上，并于冷却凝固后形成该塑料材料层的一穿越部位，可用以与塑料内壳外表面相互固着结合。

8.如权利要求6所述的纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套制造方法，其特征在于：其中该纤维材料层外表面预先涂布一层黏着剂，该黏着剂为可于模具内受热呈熔融状态，并与熔融状塑料材料相互融合的同构型材料。

9.如权利要求8所述的纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套制造方法，其特征在于：其中该黏着剂为热可塑性塑料材料。

10.如权利要求6所述的纤维材料层上一体包覆熔接有一塑料材料层供舒适握持的自行车握把套制造方法，其特征在于：其中该纤维材料层为碳纤维布。

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