JPH0740473Y2 - 自転車フレームの繊維強化プラスチックパイプ - Google Patents
自転車フレームの繊維強化プラスチックパイプInfo
- Publication number
- JPH0740473Y2 JPH0740473Y2 JP1988060158U JP6015888U JPH0740473Y2 JP H0740473 Y2 JPH0740473 Y2 JP H0740473Y2 JP 1988060158 U JP1988060158 U JP 1988060158U JP 6015888 U JP6015888 U JP 6015888U JP H0740473 Y2 JPH0740473 Y2 JP H0740473Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reinforced plastic
- fiber reinforced
- bicycle frame
- pipe
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Laminated Bodies (AREA)
- Moulding By Coating Moulds (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔利用分野および考案の概要〕 本考案は、自転車フレームを構成するパイプに関するも
のであり、従来、鉄パイプまたはアルミニウム等の軽合
金パイプと金属、軽合金製ラグ類との組み合わせにより
構成していた自転車フレームのパイプを繊維強化プラス
チックとし、車体の軽量化を計ろうとするものである。
のであり、従来、鉄パイプまたはアルミニウム等の軽合
金パイプと金属、軽合金製ラグ類との組み合わせにより
構成していた自転車フレームのパイプを繊維強化プラス
チックとし、車体の軽量化を計ろうとするものである。
従来より自転車フレームは第５図に示したように、立パ
イプａ、上パイプｂ、下パイプｃと、これらを接続する
ヘッドラグd,ハンガーラグe,シートラグｆとからなる前
三角と、バックホークとチェーンステーとホークエンド
ｇとからなる後三角を連結し、二つの三角形ラーメン構
造より車体の強度を確保している。
イプａ、上パイプｂ、下パイプｃと、これらを接続する
ヘッドラグd,ハンガーラグe,シートラグｆとからなる前
三角と、バックホークとチェーンステーとホークエンド
ｇとからなる後三角を連結し、二つの三角形ラーメン構
造より車体の強度を確保している。
したがって、車体の強度を確保するために十分な肉厚の
パイプを必要とするため必然的に自転車車体の重量が大
きくなる欠点があった。
パイプを必要とするため必然的に自転車車体の重量が大
きくなる欠点があった。
かかる問題を解消するため、実開昭52−132552号公報お
よび実開昭61−183792号公報に開示の構成を採用するこ
とができる。前者のものは、金属パイプの外面に炭素繊
維を50％以上含む繊維素材が、該パイプの長手方向と０
°〜±30°の範囲において配列された繊維強化プラスチ
ック層が被覆されたパイプが開示されている。
よび実開昭61−183792号公報に開示の構成を採用するこ
とができる。前者のものは、金属パイプの外面に炭素繊
維を50％以上含む繊維素材が、該パイプの長手方向と０
°〜±30°の範囲において配列された繊維強化プラスチ
ック層が被覆されたパイプが開示されている。
また、後者のものは、中空管を高強度繊維補強シートに
熱硬化性合成樹脂を含浸したプリプレグを複数回捲回し
てその外周に熱可塑性合成樹脂層を設けると共に継手に
連結する端部を前記高強度繊維補強プリプレグで補強捲
回し、熱硬化処理で一体に成形したパイプが開示されて
いる。
熱硬化性合成樹脂を含浸したプリプレグを複数回捲回し
てその外周に熱可塑性合成樹脂層を設けると共に継手に
連結する端部を前記高強度繊維補強プリプレグで補強捲
回し、熱硬化処理で一体に成形したパイプが開示されて
いる。
これらのパイプによって形成された自転車フレームは、
初期の目的である軽量化および強度の向上が達成され
た。
初期の目的である軽量化および強度の向上が達成され
た。
しかしながら、上述の両考案は、金属製ラグまたは軽合
金製ラグを使用してカーボン繊維強化プラスチック製パ
イプを接続して自転車フレームを形成する方法がとられ
ている。
金製ラグを使用してカーボン繊維強化プラスチック製パ
イプを接続して自転車フレームを形成する方法がとられ
ている。
しかし、このカーボン繊維強化プラスチックは金属、軽
合金製のラグとの間での電位差により電蝕が起り、金
属、軽合金製のラグが腐食されその部分では接着力の著
しい低下が起り、パイプとラグとの脱落という危険性が
ある。
合金製のラグとの間での電位差により電蝕が起り、金
属、軽合金製のラグが腐食されその部分では接着力の著
しい低下が起り、パイプとラグとの脱落という危険性が
ある。
また、第４図を借りて説明すればラグとパイプの接続部
においては、ラグ端部Ａにて局部的な応力集中を受ける
ためエネルギー吸収量、耐衝撃性の低いカーボン繊維強
化プラスチックにおいては、疲労破壊が起り、内部から
の破壊の危険性がある等の不都合が生じてきた。
においては、ラグ端部Ａにて局部的な応力集中を受ける
ためエネルギー吸収量、耐衝撃性の低いカーボン繊維強
化プラスチックにおいては、疲労破壊が起り、内部から
の破壊の危険性がある等の不都合が生じてきた。
本考案は、自転車車体の重量の軽量化を図り金属、軽合
金製ラグとの間の電蝕作用を生じないで、かつ、自転車
フレームに受けるあらゆる方向の荷重に耐えることを可
能にする繊維強化プラスチックパイプを提供するもので
ある。
金製ラグとの間の電蝕作用を生じないで、かつ、自転車
フレームに受けるあらゆる方向の荷重に耐えることを可
能にする繊維強化プラスチックパイプを提供するもので
ある。
金属、軽金属製ラグの外周に嵌着することにより自転車
フレームを構成する繊維強化プラスチックパイプにおい
て、 該繊維強化プラスチックパイプの最内周層にアラミド繊
維1aで織ったクロスに樹脂を含浸させたプリプレグシー
トを使用したアラミド繊維強化プラスチック層１とし、
最外周層にカーボン繊維3aで織ったクロスに樹脂を含浸
させたプリプレグシートを使用したカーボン繊維強化プ
ラスチック層とし、この両層に挟まれた中間層にカーボ
ン繊維2aを一方向性に引き揃え樹脂を含浸させたプリプ
レグシートを使用した一方向配向性カーボン繊維強化プ
ラスチック層２とし、これらの層を熱硬化させることに
より一体化させた自転車フレームの繊維強化プラスチッ
クパイプ。
フレームを構成する繊維強化プラスチックパイプにおい
て、 該繊維強化プラスチックパイプの最内周層にアラミド繊
維1aで織ったクロスに樹脂を含浸させたプリプレグシー
トを使用したアラミド繊維強化プラスチック層１とし、
最外周層にカーボン繊維3aで織ったクロスに樹脂を含浸
させたプリプレグシートを使用したカーボン繊維強化プ
ラスチック層とし、この両層に挟まれた中間層にカーボ
ン繊維2aを一方向性に引き揃え樹脂を含浸させたプリプ
レグシートを使用した一方向配向性カーボン繊維強化プ
ラスチック層２とし、これらの層を熱硬化させることに
より一体化させた自転車フレームの繊維強化プラスチッ
クパイプ。
本考案は上記のような技術的手段を採用することにより
次のような機能を有する。すなわち、 最内周層を、耐衝撃性に優れ、強靱である、換言すれ
ば、衝撃エネルギー吸収量が大きく、衝撃を受けた後の
物性低下が小さい（ノッチ、ホールや傷による物性低下
が小さいこと等の特性を有している）アラミド繊維強化
プラスチック層１としているためラグとの接続部にかか
る局所的な応力に対しても十分に耐えることができる。
次のような機能を有する。すなわち、 最内周層を、耐衝撃性に優れ、強靱である、換言すれ
ば、衝撃エネルギー吸収量が大きく、衝撃を受けた後の
物性低下が小さい（ノッチ、ホールや傷による物性低下
が小さいこと等の特性を有している）アラミド繊維強化
プラスチック層１としているためラグとの接続部にかか
る局所的な応力に対しても十分に耐えることができる。
また、アラミド繊維強化プラスチック層１は、絶縁性が
著しく良好であるため、その外周のカーボン繊維強化プ
ラスチック層2,3とラグとが絶縁状態となり、かつ、金
属、軽合金製ラグとの間の電位差により生ずる電蝕作用
が排除する。
著しく良好であるため、その外周のカーボン繊維強化プ
ラスチック層2,3とラグとが絶縁状態となり、かつ、金
属、軽合金製ラグとの間の電位差により生ずる電蝕作用
が排除する。
かつ、最内周層層をアラミド繊維1a、カーボン繊維3aで
織ったクロスを使用しているため、ブレーキワイヤなど
の取り付け部品をパイプに取り付けるために、パイプに
穴明け加工した場合にも、その穴口がささくれることが
ない。
織ったクロスを使用しているため、ブレーキワイヤなど
の取り付け部品をパイプに取り付けるために、パイプに
穴明け加工した場合にも、その穴口がささくれることが
ない。
更に、中間層にカーボン繊維2aを一方向性に引き揃えた
プリプレグシートを使用した一方向配向性カーボン繊維
強化プラスチック層２としているため、パイプ軸方向の
強度も向上し、フレームのたわみも軽減する。
プリプレグシートを使用した一方向配向性カーボン繊維
強化プラスチック層２としているため、パイプ軸方向の
強度も向上し、フレームのたわみも軽減する。
本考案は上記構成であるから、次の利点を有する。
自転車フレームに使用するパイプが軽量化されるため、
自転車車体の重量も軽量化され、金属、軽合金製ラグと
の間に生ずる電蝕作用を排除するとともに、 かつ自転車車体にかかるあらゆる方向からの荷重に対し
て十分に耐えうる強度を有するものである。
自転車車体の重量も軽量化され、金属、軽合金製ラグと
の間に生ずる電蝕作用を排除するとともに、 かつ自転車車体にかかるあらゆる方向からの荷重に対し
て十分に耐えうる強度を有するものである。
以下本考案の実施例を図面に基づいて説明する。
第１〜第２図は本考案を適用した自転車用フレームパイ
プの要部を示すものである。
プの要部を示すものである。
第１〜２図において、１はアラミド繊維強化プラスチッ
ク層である。このアラミド繊維強化プラスチック層１に
内蔵されるアラミド繊維1aは第３図ａ〜ｃに示すよう
に、a:平織り、b:5枚朱子織り、c:8枚朱子織りなどのク
ロスを使用している。
ク層である。このアラミド繊維強化プラスチック層１に
内蔵されるアラミド繊維1aは第３図ａ〜ｃに示すよう
に、a:平織り、b:5枚朱子織り、c:8枚朱子織りなどのク
ロスを使用している。
２はカーボン繊維2aを一方向に引き揃えて補強した一方
向配向性カーボン繊維強化プラスチック層である。そし
てアラミド繊維強化プラスチック層１を被覆している。
向配向性カーボン繊維強化プラスチック層である。そし
てアラミド繊維強化プラスチック層１を被覆している。
３は最周層を形成するカーボン繊維強化プラスチック層
で、このカーボン繊維3aは第３図ａ〜ｃに示すような平
織り、５枚朱子織り、８枚朱子織りなどのクロスが用い
られる。
で、このカーボン繊維3aは第３図ａ〜ｃに示すような平
織り、５枚朱子織り、８枚朱子織りなどのクロスが用い
られる。
第１図に示す繊維強化プラスチックパイプを得る方法と
してアラミド繊維1aの第３図ａ〜ｃに示した織り方のク
ロスのいづれかに熱硬化性樹脂を含浸させて得られるプ
リプレグシートを芯金に巻き貼り付けをし、次にカーボ
ン繊維2aを一方向に引き揃えて補強したプリプレグシー
ト２′を所定の回数巻き貼り付け、最後にカーボン繊維
3aを第３図ａ〜ｃに示した織り方のクロスを用いたプリ
プレグシートを巻き貼り付け、その上からシュリンクテ
ープ（収縮テープ）を巻き付け後に、熱硬化させ、この
時シュリンクテープの収縮力を加圧源として用いる。
してアラミド繊維1aの第３図ａ〜ｃに示した織り方のク
ロスのいづれかに熱硬化性樹脂を含浸させて得られるプ
リプレグシートを芯金に巻き貼り付けをし、次にカーボ
ン繊維2aを一方向に引き揃えて補強したプリプレグシー
ト２′を所定の回数巻き貼り付け、最後にカーボン繊維
3aを第３図ａ〜ｃに示した織り方のクロスを用いたプリ
プレグシートを巻き貼り付け、その上からシュリンクテ
ープ（収縮テープ）を巻き付け後に、熱硬化させ、この
時シュリンクテープの収縮力を加圧源として用いる。
そして硬化後、この収縮テープを外すとアラミド繊維強
化プラスチック層１、一方向配向性カーボン繊維強化プ
ラスチック層２、カーボン繊維強化プラスチック層３を
順次積層した自転車フレーム用パイプｐが得られる。
化プラスチック層１、一方向配向性カーボン繊維強化プ
ラスチック層２、カーボン繊維強化プラスチック層３を
順次積層した自転車フレーム用パイプｐが得られる。
このようにして得られた本考案のフレーム用パイプｐを
第４図に示すように、軽合金製ラグｌに接着剤ｓを使用
し挿入することによりラグとの間に電蝕作用が発生しな
い軽量かつ、十分な強度をもつ自転車フレームが出来上
がることになる。
第４図に示すように、軽合金製ラグｌに接着剤ｓを使用
し挿入することによりラグとの間に電蝕作用が発生しな
い軽量かつ、十分な強度をもつ自転車フレームが出来上
がることになる。
第１図：本考案フレーム用パイプの一部欠截斜視図、 第1a図：カーボン繊維を一方向に引揃えたシート２の平
面図、 第２図：同じく横断面図、 第3a,b,c:アラミド繊維強化プラスチック層１、カーボ
ン繊維強化プラスチック層３を形成するクロスの数列を
示す。 第４図：本考案のフレームパイプを用いたフレームの一
部欠截側面図、 第５図：従来の自転車フレームの側面図。 （第１〜４図） 1:アラミド繊維強化プラスチック層、1a:アラミド繊
維、2:一方向配向性カーボン繊維強化プラスチック層、
２′：カーボン繊維シート、2a:シート用カーボン繊
維、3:カーボン繊維強化プラスチック層、3a:クロス用
カーボン繊維、p:フレーム用パイプ、l:ラグ、s:接着
剤、 （第５図） a:立パイプ、b:上パイプ、c:下パイプ、d:ヘッドラグ、
e:ハンガーラグ、f:シートラグ、g:ホークエンド。
面図、 第２図：同じく横断面図、 第3a,b,c:アラミド繊維強化プラスチック層１、カーボ
ン繊維強化プラスチック層３を形成するクロスの数列を
示す。 第４図：本考案のフレームパイプを用いたフレームの一
部欠截側面図、 第５図：従来の自転車フレームの側面図。 （第１〜４図） 1:アラミド繊維強化プラスチック層、1a:アラミド繊
維、2:一方向配向性カーボン繊維強化プラスチック層、
２′：カーボン繊維シート、2a:シート用カーボン繊
維、3:カーボン繊維強化プラスチック層、3a:クロス用
カーボン繊維、p:フレーム用パイプ、l:ラグ、s:接着
剤、 （第５図） a:立パイプ、b:上パイプ、c:下パイプ、d:ヘッドラグ、
e:ハンガーラグ、f:シートラグ、g:ホークエンド。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｋ 19/06 7331−3Ｄ
Claims (2)
- 【請求項１】金属、軽合金製ラグの外周に嵌着すること
により自転車フレームを構成する繊維強化プラスチック
パイプにおいて、 該繊維強化プラスチックパイプの最内周層にアラミド繊
維1aで織ったクロスに樹脂を含浸させたプリプレグシー
トを使用したアラミド繊維強化プラスチック層１とし、
最外周層にカーボン繊維3aで織ったクロスに樹脂を含浸
させたプリプレグシートを使用したカーボン繊維強化プ
ラスチック層とし、この両層に挟まれた中間層にカーボ
ン繊維2aを一方向性に引き揃え樹脂を含浸させたプリプ
レグシートを使用した一方向配向性カーボン繊維強化プ
ラスチック層２とし、これらの層を熱硬化させることに
より一体化させた自転車フレームの繊維強化プラスチッ
クパイプ。 - 【請求項２】アラミド繊維、カーボン繊維強化プラスチ
ック層1,3として、アラミド繊維1aで織った平織り、朱
子織りクロスを使用するカーボン繊維3aで織った平織
り、朱子織りクロスを使用する実用新案登録請求の範囲
第１項記載の自転車フレームの繊維強化プラスチックパ
イプ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988060158U JPH0740473Y2 (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 自転車フレームの繊維強化プラスチックパイプ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988060158U JPH0740473Y2 (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 自転車フレームの繊維強化プラスチックパイプ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01167985U JPH01167985U (ja) | 1989-11-27 |
| JPH0740473Y2 true JPH0740473Y2 (ja) | 1995-09-20 |
Family
ID=31285877
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988060158U Expired - Lifetime JPH0740473Y2 (ja) | 1988-05-09 | 1988-05-09 | 自転車フレームの繊維強化プラスチックパイプ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0740473Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2955122B2 (ja) * | 1991-04-18 | 1999-10-04 | 株式会社末広工業 | 積層パイプ |
| KR101491653B1 (ko) * | 2014-05-27 | 2015-02-09 | 윈엔윈(주) | 자전거의 바디 프레임 |
| KR101471049B1 (ko) * | 2014-05-27 | 2014-12-08 | 윈엔윈(주) | 자전거의 바디 프레임 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5916785B2 (ja) * | 1975-04-09 | 1984-04-17 | 日立化成工業株式会社 | ゴルフクラブ用シヤフト |
| JPS52132552U (ja) * | 1976-04-03 | 1977-10-07 | ||
| JPS5824701B2 (ja) * | 1976-07-20 | 1983-05-23 | 大阪瓦斯株式会社 | 貯湯式兼瞬間湯沸式給湯設備 |
| JPS61183792U (ja) * | 1985-05-10 | 1986-11-15 | ||
| JPS61295180A (ja) * | 1985-06-25 | 1986-12-25 | Honda Motor Co Ltd | 車両用構造材 |
| JPS6221380U (ja) * | 1985-07-19 | 1987-02-09 |
-
1988
- 1988-05-09 JP JP1988060158U patent/JPH0740473Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01167985U (ja) | 1989-11-27 |
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