CN2837190Y - 复合材料自行车车架 - Google Patents

Abstract

一种复合材料自行车车架，包括：头管、上管、下管、座管，座管的一端设有五通部位；头管、上管、下管、座管各管件相互搭接成车架形状，各管件外缘贴附碳纤维贴皮；数条气袋穿入各管件中，气袋一端成封闭状，开放端则凸露在管件穿入处外部；其中各管件搭接处具有碳纤维包覆补强部。本实用新型可提升车架各管件搭接处的结构强度。

Description

复合材料自行车车架

技术领域

本实用新型涉及一种自行车车架，尤其涉及一种可提升车架各管件搭接处的结构强度的复合材料自行车车架。

背景技术

随着休闲风气盛行而带动自行车产业蓬勃发展，以致自行车渐渐区分出一般平价型、中产阶级消费型及高级娱乐型三种自行车，然而，无论自行车因价位不同而区分出不同的消费族群，但任何型态的自行车车架皆朝向轻、薄的方向发展，质轻的碳纤维车架则被广泛应用在自行车的车架上。

现有的碳纤维车架管体的制造，是将碳纤维片层叠，并穿入一心轴及气袋卷制出车架的各部位管件，然后将成型后的各质地坚硬的碳纤维管件搭接，并在搭接处再次用碳纤维包覆，以构成一碳纤维车架。

然而，上述的现有碳纤维车架管的各部管件是采用预热成型，再将硬质的各部管件搭接包覆的技术手段，但由于各部管件已预热固化成硬质的碳纤维管而不具有任何可塑性，以致，接搭时各部管件间会因曲线的不同，而造成搭接部位的间隙过大，纵使搭接处外缘已进行碳纤维强化，但，搭接间隙造成的结构强度不足，仍会随着骑乘时间较长，或经常骑乘巅簸路面等在过大地面的反作用力影响下，造成车架由各部位的搭接处产生裂痕，进而导致在骑乘时易产生危险。

再者，各部位管件是预先成型再搭接组合，而使各部位管件的造型变化受到限制，更是困扰业界，因此，就整体而言确实有待业界提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型所要解决的主要技术问题在于，克服现有碳纤维车架存在的车架强度不足，以及车架的造型变化有限的缺点，而提供一种复合材料自行车车架，其可提升车架各管件搭接处的结构强度。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种复合材料自行车车架，包括：头管、上管、下管、座管，座管的一端设有五通部位；其特征是：所述头管、上管、下管、座管各管件相互搭接成车架形状，各管件外缘贴附碳纤维贴皮；数条气袋穿入各管件中，气袋一端成封闭状，开放端则凸露在管件穿入处外部。

前述的复合材料自行车车架，其中各管件搭接处具有碳纤维包覆补强部。

本实用新型可提升车架各管件搭接处的结构强度。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1是本实用新型复合材料自行车车架流程图。

图2是本实用新型复合材料自行车车架各管件的分解结构示意图。

图3是本实用新型复合材料自行车车架穿设气袋的外观示意图。

图4A是本实用新型复合材料自行车车架以预形卷料成型制成的车架外观示意图。

图4B是本实用新型复合材料自行车车架的上管末端形成开叉两收束管的局部放大示意图。

图4C是本实用新型复合材料自行车车架的上管末端形成单一收束管的局部放大示意图。

图5是本实用新型复合材料自行车车架以预形卷料成型的车架搭接补强的外观示意图。

图6A、6B、6C是本实用新型复合材料自行车车架置入模具的状态示意图。

图7是本实用新型复合材料自行车车架置入模具内吹气固化成型的车架示意图。

图8是本实用新型复合材料自行车车架的外观示意图。

图中标号说明：

1------头管     2------上管

3------下管     4------座管

21-----穿孔     41-----五通部位

A------气袋         B------气嘴

C------模具

具体实施方式

请参阅图1所示，本实用新型复合材料自行车车架，包括：头管1、上管2、下管3、座管4，座管4的一端设有五通部位41；其特征是：所述头管1、上管2、下管3、座管4各管件相互搭接成车架形状，各管件外缘贴附碳纤维贴皮；数条气袋A穿入各管件中，气袋A一端成封闭状，开放端则凸露在管件穿入处外部。

各管件搭接处具有碳纤维包覆补强部。

本实用新型复合材料自行车车架的制造工艺过程如下：

预型卷料：如图2所示，先将各车架的管件施以剪料，以剪裁出预设尺寸，再施以预型卷料，成型出『软质』的头管1、上管2、下管3及座管4，其中，上管2供座管4穿设，成型时即预留有一穿孔21，同样供座管4穿设的下管3亦形成有一穿孔，且，为配合座管4底端的中空圆柱状的五通部位41，穿孔并朝上凹有有对应五通部位的弧凹面，而上、下管2、3一端剪裁预型出对应头管1外缘面的弧凹曲线型态，且将上述预型的软质各部管件外缘贴附碳纤维预浸材料。

穿气袋：参阅图3所示，配合一心轴将数条气袋A穿入上述的头管1、上管2、下管3及座管4，再将心轴抽出于各管件内留下气袋，且气袋A一端形成封闭状，另一端则形成开放状并凸露在各管件外部；

搭接组合：如图4A所示，将上述头管1、上管2、下管3及座管4穿设搭接，由于上述经预形卷料成型的各部位管件为可塑变形量较佳的软质状态，所以，各部管件间在组合搭接时借由软质管件可塑性特性，令各部管件搭接后形成一平顺无接缝状态，至于上管2及下管3末端则略凸出管座4一侧，以供日后车架后三角的后上叉管及后下叉管搭接组合。

再参阅图4B及图4C所示，如上所述，上管及下管末端供左右对称的后上叉管及后下叉管搭组的用，除了可采用图4B所示，上、下管末端采用分叉成两管件型态收束外，亦可如图4C所示，以单一管件型态收束。

搭接补强：如图5所示，是将各部位管件搭接处，再施以碳纤维的包覆，形成碳纤维包覆补强部，以强化各管件搭接处的结构强度。然而，上述软质管件搭接后再施以碳纤维层片贴附后，实已达到搭接处强度提升功效，故，此一步骤的实施与否，可依制造商或消费者需求而定。

吹气成型：如图6A、图6B及图6C所示，将上述穿有气袋A且搭接组合完成的架体置入模具C内，再将气嘴B插入凸露在各管件外的气袋A开放端，并于模具C进行加热，并对气袋A进行吹气，使头管1、上管2、下管3及座管4内将气袋A撑开(如图7所示)，使上开软质的各管件固化定型；

成品：再将各气袋A开放端的气嘴B拆下，并将固化定型的前三角取出后，最后和以上述步骤完成的后三角结合，即为图8所示完整车架。

本实用新型通过预型出软质的头管1、上管2、下管3及座管4，以利上述各管件搭接组合时，并通过各管件未固化而具备的较佳可塑形变量属性，令装构出车架的各管件搭接处形成无任何间隙型态，以强化固化成型的车架结构强度，此种设计与现有结构将各管件先行固化搭接方式，更提高结构强度。

此外，本实用新型通过上述步骤所完成的高强度车架关键因素之一，则在于吹气成型所须的『气袋』穿设方式，本实用新型的气袋穿设手段，最主要是采用图6A所示采六条气袋A穿置方式，该实施方式除了头管1、座管4穿设气袋A外，更配合本实用新型将凸露在座管一侧的上、下管末端，成型出配合两对称状后下叉管及后上叉管接合的两收束管，故，分别取两条气袋A由上、下管末端的两收束管开放端穿入，并绕经穿设在座管的气袋A两侧收尾，再将四气嘴B分别插入上、下管末端的两收束管开放端，以供后续的吹气成型。本实用新型通过此种新颖的结构设计，确实可提升上、下管后续吹气成型的结构完整性及结构强度等优势。

再者，本实用新型的气袋A穿设方式，亦可如图6A所示的三条气袋A贯穿方式，分别取两条气袋A由头管1、座管4纵向穿入，并于顶端设置一气嘴B，第三条则可选择由下管3或上管穿入，绕经穿设在座管的气袋A侧边，再由上管或下管穿出，然后将气嘴B穿设在上管3气嘴B设置视穿入端而定；

又，再者，本实用新型亦能采图6C所示采用四条气袋A穿置，此种实施方式和第一种差异处在于，是采两条气袋A分别由上、下管2、3开口端穿入，并绕经穿设在座管的气袋A同一侧边方式收尾。

本实用新型通过上述预型出『软质』车架各管件，再配合新颖、特殊的气袋A穿设方式，则可改善现有车架搭接处结合强度不足所产生的安全顾虑，具有新颖性、创造性、实用性，符合有关新型专利要件的规定，故依法提起申请。

Claims (2)

1、一种复合材料自行车车架，包括：头管、上管、下管、座管，座管的一端设有五通部位；其特征是：所述头管、上管、下管、座管各管件相互搭接成车架形状，各管件外缘贴附碳纤维贴皮；数条气袋穿入各管件中，气袋一端成封闭状，开放端则凸露在管件穿入处外部。

2、根据权利要求1所述的复合材料自行车车架，其特征是：各管件搭接处具有碳纤维包覆补强部。

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