TW219342B - A method of making fittings for pipe-like structure with composite material especially useful in bicycle - Google Patents

Description

219342 A6 B6 五、發明説明（I ) 本發明係一種複合材料管類結構接頭之製作方法，其 藉預浸材包覆於〇肜後予Μ加溫成形，再去除粗胚内之芯 形，僅保留外部的複合材料 > 形成一複合材料的接·頭結構 ，以提供一高強度且造肜美的接頭結構，並可提高相關 產品之產能及降低製作之成本。 按目前一般的接頭，其材料多半係塑膠或合金材料， 其強度有限，且其成品之各部份轉接處並非一流線圆滑之 造型*不ίΗ影嚮其外觀之美感，更易造成腮力的集中，受 力時轉角處易破裂。若耍提高其強度，則必須增加其體積 或厚度等結構尺寸，整體重量相對提高，常無法符合目前 消费的形態及需求 > 尤其必須同時符合質輕美觀、高強度 、避免應力集中等條忭的產品。如：自行車業、輪椅、高 鈒休閒運動用品等，該合金或塑膠接頭結構已漸無法滿足 市埸的需求。 經濟部中央桴準局3工消f合作社印*·1·'1 Κ自行車業為例，0前自行車車架之設計，均強調高 結楛強度、美觀質輕及避免應力集中等的特性*因此自行 車業者對於其車架使用的接頭也必須要求強度高、質摄輕 、造形美觀及避免應力集中等四要件，而由前述之分析* 一般合金或塑膠材料的接頭質無法滿足該四耍件，如第五 圖所示*係為一習用的頭管接頭結構》其直立之頭管（3 〇 )與水f之上管（1 )及下斜之F符(32)等梭合 轉角處*其外肜甚不圓順，如此槭易造成該轉角處之E力 集中，易造成破裂之缺失，而其整體外形轉角處不夠顺 82.3. 40,000 (^^Mtrd.面之：;ί·^事領再填寫本頁) .裝· 本纸張又茂適用中家稃準（CNS)甲〇见格（21〇 X 297公釐） 經濟部中央標準局爵工消费合作社印*'" 219342 A6 _ B6_ 五、發明説明（>/) ，已不符合目前講求流線造型的消贤形態。 而一般常見的複合材料自行m审架，雖大部份的管件 係由複合材料製成，惟其接頭之部份大部份仍為一般合金 材料，故仍然無法達到前述之耍求》因此，有業者提出一 體成形複合材料車架之構想，其成型之方式係於一略大於 审架之橫具内以人工之方式舖設複合材料，如此之製法w 有以下的缺陷： 1 •模具费用極高：由於係為一大尺寸的橫具*其造 價高昂。 2 ·勞力密馍：必須以人力的方式舖設複合材料於攒 具内，由於其模穴之形狀複雜，舖設過程費時，且必須有 热練的技術方能確莨將複合材料舖設於各模穴内，製程费 時費力，成本高昂。 有鑑於此，乃有Μ流線形之複合材料接頭取代一般合 金接頭之構想，惟目前業者所研發之製法 > 仍然無法克服 前述之缺失，故木發明人於長時間的研發之後，乃提出符 合上述條件之本發明者。 本發明之主要目的在於提供一植複合材料接頭之製法 ，Κ快速生產強度高、質最輕、造肜美觀 > 且無腮力第中 現象的接頭者。 為使本發明之結構、特徴易於明瞭，特Μ較佳西陁例 附具閫式詳細說明如后： (一）· _式部份： -4 - ,--------------------^------裝 訂^— (諳先w3te面之：;&念事項再塡寫本頁) 本紙法尺·度適ni (CN'S)甲 1 悅格（210 X 2<J7 公釐） 82.3. 40,000 219342 A6 B6 五、發明説明（j ) 第--圆：係本發明之流程示意圖。 第二_ :係本發明引K為例之自行ιθ車架為例之示意圖 第三丨簡：係本發明頭管接頭芯形包覆預力曆、預浸材示 愈[S! 第四 第五 (1 經濟部中央標準局R工消費合作社印-

(2 (2 (2 (3 (3，配 實施 本發 0 ) (P 圆：係 閫：係 )•圖 0 )成 2 )包 4 )加 6 )成 0 )接 2 )預 4 )穿 0 )頭 2 )下 參閱第 /V 切 — ϋ 例作說 明主要 1 、先 之芯形 U )、 本發明第二圖實施 習用之頭暂接頭剖 號部份： 形芯形 覆預浸材 溫成形 品 頭 力層 孔 管 管 一圖，本發明係為 、三、四圆所示， 明，本發明亦可應 之流程如下： 成形芯肜(10) (21)，芯形（ 聚苯乙烯（P S ) 例 面 之頭管接頭示意圖 示1圖。 11)包覆預力層 1 3 )人模 1 5 )去芯形 2 1 ) 〇 肜 2 3 )預浸材 3 1 上管 一複合材料接頭的製程設計 本發明K自行車架的接頭為 用於其他符類結構之接頭， :成形尺寸略小於接頭（2 2 1)之材料可為聚脲樹脂 、低熔點金Μ或塩類等； 本紙張凡度適用中阁阁家桴半（CN、S)甲4規格（210 X 297父延） 82.3. 40,000 請 先 Μ η 背- 之 注· 事 項 再 寫 本 頁 裝 訂 經濟部中央標準局3工消t合作社印κ 219342 A6 B6 五、發明説明（+) 2 、包覆預力層（11):於芯形（2 1 )衷面包現 -一層預力曆（2 2 )，該預力層（2 2 )可為一般的發泡 樹脂（F 0 A Μ I N G A D Η Ε I S I V Ε )或 Ε V A 等； 3、再包覆預浸材（12):將複合材料之預浸材（ 2 3 )包覆於預力層（2 2 )外緣*至符合接頭（2 0 ) 之尺寸； 4 、人模（1 3 ):整體置入模具内，並鎖緊橫具； 5 、加溫成形（1 4 ):一般預浸材（23)硬化成 形之溫度約為]_ 5 ο υ左右，時間約9 0分箍，以使預浸 材（2 3 )成形，同時預力層（2 2 )可產生壓力向外聰 迫預沒材（2 3 )配含模具模穴的限制，將預浸材（2 3 )内的空氣壓出，以提高預浸材（23)之密度，具高強 度及高品質外表之接頭（2 0 ); 6 、去芯形（1 5 )製成成品（1 6 ):除去S形（ 2 1)部份，如第四HI所示，Κ減輕整體成品的®最。哲 芯肜(21)為一般發泡材料製成，可以鑽孔的方式將芯 形（2 1 )部份去除形成穿孔（24)，若芯形（2 1 ) 係Μ低熔點金屬製成時，其熔點仍高於預浸材（23)硬 化成形之溫度，在預浸材（2 3 )硬化成形後，再將溫度 提高至該金屬之熔點，即可使芯形（2 1 )熔去；若芯形 (21)係以塩類製成時，則可Κ水洗方式去除芯形（2 (請先閲讀圮面之;±-古事項再頌寫本頁) -裝. 本纸张尺茂適用中國®家標半（CNS)甲4规格（210 X 297 H ) 82.3. 40,000 21BU2 A6 B6 { 五、發明説明（1 ) 木發明係Μ預力赝(22)及Μ沒材(23)包覆在 固定形狀之芯肜（2 1 )上，由於芯肜（2 1.)之形狀固 定，在製作過程中，可輕易地將預力贈（2 2 )及預沒Μ' (23)確實包覆於芯形（21)上*其包覆的過程快速 而確筲，故可提昇產品之品質及製作速度。 再者，本發明之預力曆（22)，亦可視成品之品资 要求及S形（2 1 )之熱脹率而斟的使用 > 若芯形（2 1 )係使用可二次發泡的材料或熱脹率較裔之材料時，該預 力層（22)即可省略，於加溫成形時，芯形（2 1 )籍 其二次發泡或熱脹率，同樣可對預浸材（23)形成壓力 > Μ提高其預浸材（23)成形後之品質。 綜上所述 > 木發明適用於各種複合材料管類接頭之製 作，其生產速度較一般其他方法快速，且可應用於多種產 品，符合經濟之需求*應符専利申請要件，爰依法提出申 請。 ---^-------------{ ------裝------訂 ^ (請先聞讀^面之士倉事項再項寫本頁) 經濟郎中央桴準局爵工消費合作杜印- -7- 本纸張心及迪用中闽围家揉準（CNS)甲，4規格（210 X 2耵> 82.3. 40,000

Claims (1)

1. 經濟部中央標準局員工消費合作社印髮 A7219342 ζ D7 六、申請專利範園 1 •一種複合材料管類結構接頭之製作方法，其流程 係： 先成形芯形：芯形之尺寸略小於成品之尺寸； 包覆ffi力曆：於芯形表曆包覆預力層； 包覆浪浸材：於Η形及預力曆之外部包復複合材料之 预S材，至符合成品之尺寸； 入模：整體置人橫其内並鎖緊模具； 加溫成形：加溫至預浸材硬化成形； 去芯形製成成品。 2 *如申請專利範圃第1項所述之複合材料管類結構 接頭之製作方法，其中，芯形之材料可為聚脲樹脂（P IJ )、聚苯乙烯（P S )，去S形時可以鑽除之方式為之。 3 ·如申請専利範圍第1項所述之複合材料管類結構 接頭之製作方法，其中，S形之材料可為低熔點金屬，其 熔點高於預浸材硬化之溫度，去芯形時可Κ提高溫度熔化 之方式為之。 4 ·如申請專利範圍第1項所述之複合材料管類結構 接頭之製作方法，其中，芯形之材料可為塩類，去芯形時 可以浸人水中溶化處理。 5 ·如申請専利盹圍第1項所述之複合材料管類結構 接頭之製作方法，其中，預力曆材料可為-般的發泡樹脂 (FOAMING Λ D Η E I S I V E )或 Ε V Α 等。 6 ·如申請專利範圍第1項所述之複合材料管類結構 (請先閲讀背面之注意事項再項.Ητ本頁) _裝. ‘11_ —. 本纸張尺度通用中SS家標準（CNS)甲4規恪（210 X 297公釐） 219342 A7 B7 C7 D7 申請專利範圍 SW 1 熱 或 料 材 泡 發 次。 二 略 K 省 係可 形層 芯力 若預 ’ 其 中 ’ 其時 , 成 法製 方料 作材 製之 之 高 頭較 接率 ----_!-*|---------------裝------，玎------線(請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 烴濟部中央標苹局W工消费合作社印製 本纸張尺度適用中R a家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐）