一種摺疊自行車車架及其製造工藝的製作方法

2023-06-10 19:10:46

專利名稱：一種摺疊自行車車架及其製造工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及摺疊自行車，特別是用碳纖維材料所制的摺疊自行車車架和車架的制
造工藝o
背景技術：
輕便的自行車已經成為人們的需要，要改變自行車的重量主要從車架入手，從自 行車的發展過程來說，自行車車架的材料先後經過了鐵合金、鋁材和碳纖維幾個階段的變 化，其中用碳纖維材料製造車架不僅重量輕，而且強度能夠達到使用的要求，因此，用碳纖 維材料作為自行車車架將成為自行車行業的重點發展方向。摺疊自行車車架的成型也經歷了幾個階段，傳統的自行車車架是分體成型，然後 將各成型部件膠合或焊接在一起，這種成型方法雖然容易實現，但是，製造車架的工藝步驟 繁多，而且在膠合或焊接處容易形成應力集中，車架的強度低，並且，車架的流線型不好，自 行車在行走時阻力大，外觀也不美觀。為了克服上述製造方法的缺陷，隨後出現了前車架、 後車架分別一體成型，然後將前車架和後車架膠合或焊接到摺疊盒上，這種製造方法能夠 克服傳統方法的一些缺陷，但也存在不足之處，如當將前車架和後車架膠合或焊接到摺疊 盒上時，必須保證前車架和後車架完全對正，否則就會造成前車輪和後車輪發生偏離的現 象，而對於膠合和焊接來說，要對正前車架和後車架是非常困難的，因此，消耗的時間多，效 率低，還會出現質量不合格的現象。另外，對於剎車線和變速線來說，過去都是布置在車架外，後來為了美觀，將剎車 線和變速線內藏於車架內，在中國專利號為200620044384. 8申請日為2006. 7. 28授權公告 日為2007年12月5日的專利文獻中公開了一種自行車車架改進結構，具體公開了在碳纖 維材質車架一體成型鋁質中空管中可供自行車的變速線、剎車線等線體穿設，藉此可簡化 自行車外部結構、降低行駛風阻。上述專利文獻針對的是非需摺疊的自行車，而對於摺疊自 行車來說，在前車架和後車架之間有摺疊盒，如果剎車線和變速線單單從車架中穿過，當在 摺疊自行車時，剎車線和變速線的長度會發生變化，因而，當沒有控制剎車把或變速把時， 也會出現剎車和變速的現象，嚴重影響自行車的正常工作。

發明內容
本發明的第一目的是為了提供一種摺疊自行車車架結構，本發明的車架結構質量 輕、強度高，前車架和後車架對正的精度高；剎車線和變速線藏於車架內不會影響摺疊自行 車的正常工作。本發明的第二目的是為了提供一種摺疊自行車車架的製造工藝，本發明的製造工 藝，能夠成型出強度高、質量好的車架，成型後前車架和後車架對正的精度高。為達到上述的第一目的，一種摺疊自行車車架，包括前車架、後車架和摺疊盒；所 述前車架、後車架為碳纖維材料製成；摺疊盒的前端的側面上設有小孔或凹槽，摺疊盒的前 端埋設在前車架內；摺疊盒的後端的外表面上設有小孔或凹槽，摺疊盒的後端埋設在後車架內，所述的前車架、後車架和摺疊盒一體成型；所述的前車架上設有入線孔，後車架上設 有出線孔，後車架內埋設有碳管，碳管的一端與出線孔連通，另一端伸出後車架並伸入到折 疊盒處；剎車鋼線和變速鋼線從入線孔穿入經摺疊盒和碳管從出線孔穿出；位於前車架上 的剎車鋼絲和變速鋼絲外的導管從摺疊自行車前部向後延伸至摺疊盒內摺疊分界處，位於 後車架上的剎車鋼絲和變速鋼絲外的導管從摺疊自行車後部向前延伸至出線孔處。上述結構，由於前車架和後車架都是採用碳纖維材料製成，因此，整個車架的質量 輕；由於在摺疊盒的前端和後端都加工了小孔和凹槽，且碳纖維都包裹在摺疊盒的前端和 後端，然後一體成型，因此，前車架、後車架與摺疊盒的連接強度高，整個的車架強度也高， 並且前車架、後車架和摺疊盒在一次成型中則已經確定，而且容易控制，因此，前車架和後 車架對正的精度高，整個自行車的質量高；由於位於前車架上的剎車鋼絲和變速鋼絲外的 導管從摺疊自行車前部向後延伸至摺疊盒處，位於後車架上的剎車鋼絲和變速鋼絲外的導 管從摺疊自行車後部向前延伸至出線孔處，並在摺疊盒內給剎車鋼絲和變速鋼絲預留摺疊 時所需要的長度，當車架需要摺疊或打開時，由於剎車鋼絲和變速鋼絲在摺疊盒內有預留 長度，因此，剎車線和變速線不會影響摺疊自行車的正常工作；由於設置了碳管，方便穿入 剎車鋼絲和變速鋼絲。作為改進，所述的入線孔內設有前襯套管；所述出線孔內設有後襯套管；剎車鋼 絲、變速鋼絲及剎車鋼線和變速鋼線外的導管穿過前襯套管和後襯套管。設置前襯套管和 後襯套管，能夠防止剎車線和變速線與入線孔和出線孔產生摩擦而造成磨損，提高車架的 使用壽命。作為改進，所述的碳管內設有膠管，所述剎車鋼絲和變速鋼絲穿過膠管。設置膠 管，當剎車鋼絲和變速鋼絲運動時能夠防止剎車鋼絲和變速鋼絲與碳管產生摩擦，起到保 護碳管的作用，並且，還可以消除噪音。作為改進，所述的後車架包括左、右叉骨和後車架本體，所述左、右叉骨和後車架 本體一體成型。一次成型後車架，後車架不僅美觀，而且不容易產生應力集中，強度高。為達到上述的第二目的，一種摺疊自行車車架的製造工藝，包括以下步驟(1)在摺疊盒的前端和後端加工出小孔或凹槽；(2)在摺疊盒的前端和後端外表面上進行噴砂處理；(3)在摺疊盒的前端部上向前延伸設置前內芯，在摺疊盒的後端部上向後延伸設 置後內芯；(4)將碳纖維包裹在前內芯和後內芯上，且包裹在前內芯上的碳纖維的後端包裹 在摺疊盒的前端，包裹在後內芯上的碳纖維的前端包裹在摺疊盒的後端上；在包裹碳纖維 時預留出入線孔和出線孔，並在摺疊盒(3)的前端和後端的管內外均包裹碳纖維；(5)將前內芯和後內芯從包裹的碳纖維中抽出；(6)將摺疊盒和包裹的碳纖維一起放入到成型模具中加溫固化一體成型，成型的 溫度為 160-200 °C ；(7) 1小時後開模，然後，對車架的表面進行清理；(8)將碳管從出線孔中插入到後車架內。作為改進，在進行上述步驟(4)時，將前襯套管和後襯套管預鑲入碳纖維內。作為改進，在進行上述步驟(8)後將膠管插入到碳管內。
作為改進，將剎車鋼絲和變速鋼絲從前襯套管穿入經摺疊盒、膠管從後襯套管穿 出，前車架上的剎車鋼絲和變速鋼絲上的導管從前先後延伸至摺疊盒，後車架上的剎車鋼 絲和變速鋼絲上的導管從後向前延伸至後襯套管處。本發明的製造工藝，在摺疊盒的前端和後端加工小孔或凹槽及對摺疊盒的前端和 後端表面進行噴砂處理，能夠提高碳纖維在摺疊盒的抓緊力，從而提高了前車架、後車架和 摺疊盒的連接強度；由於摺疊盒和前車架、後車架在成型模具中一體成型，前車架、後車架 和摺疊盒的相互位置在一次成型中則已經確定，而且在模具中容易控制，因此，前車架和後 車架對正的精度高，整個自行車的質量高。由於位於前車架上的剎車鋼絲和變速鋼絲外的 導管從摺疊自行車前部向後延伸至摺疊盒處，位於後車架上的剎車鋼絲和變速鋼絲外的導 管從摺疊自行車後部向前延伸至出線孔處，並在摺疊盒內給剎車鋼絲和變速鋼絲預留摺疊 時所需要的長度，當車架需要摺疊或打開時，由於剎車鋼絲和變速鋼絲在摺疊盒內有預留 長度，因此，剎車線和變速線不會影響摺疊自行車的正常工作；由於設置了碳管，方便穿入 剎車鋼絲和變速鋼絲。


圖1為摺疊自行車結構圖；圖2為摺疊自行車車架圖；圖3為後車架結構圖；圖4為摺疊盒的結構圖。
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明進行進一步詳細說明。如圖1所示，摺疊自行車包括車架100、前立管200、手把300、座板立管400、座板 500、前輪600、後輪700和變速機構800。前立管200的中部套在車架100的前端部內，手 把300安裝在前立管200的上端，前輪600通過軸承安裝在前立管200的下端；座板立管 400的下端安裝在車架100的中部，座板500安裝在座板立管400的上端；變速機構800設 在車架上；後輪700通過軸承安裝在車架100的後端部上；在車架的中部還設有提手900， 提手900的上表面設有人體工學結構，以便於攜帶摺疊自行車。在本發明中所述的「前」指的是靠近前輪600的一端，所述的「後」指的是靠近後 輪700的一端。如圖1和圖2所示，車架100包括前車架1、後車架2和摺疊盒3，前車架1和後車 架2用碳纖維材料製成，摺疊盒3用鋁材製成，當然，摺疊盒3還可以為其他材料；如圖3所 示，所述的後車架2包括左、右叉骨201、202和後車架本體203，左、右叉骨和後車架本體一 體成型。如圖4所示，在摺疊盒3的前端和後端加工有小孔31，當然，還可以為凹槽，小孔 31的作用是增大前車架、後車架和摺疊盒三者之間的連接強度。所述前車架1的後端包裹 在摺疊盒的前端上，後車架2的前端包括在摺疊盒的後端上。如圖2所示，在前車架1上設有入線孔11，入線孔11內設有前襯套管12，前襯套 管12為全通結構；在後車架2上設有出線孔21，出線孔21內設有後襯套管22，後襯套管22 為半通結構。在後車架2內設有碳管23，碳管23的後端與後襯套管連通，前端伸出後車架2延伸至摺疊盒處；碳管23內設有膠管(未示出)。剎車鋼線和變速鋼線從入線孔11的前襯套管12穿入經摺疊盒3和膠管24從出 線孔內的後襯套管22穿出；位於前車架上的剎車鋼絲和變速鋼絲外的導管從摺疊自行車 前部向後延伸至摺疊盒處，位於後車架上的剎車鋼絲和變速鋼絲外的導管從摺疊自行車後 部向前延伸至出線孔處。本發明的摺疊自行車車架的製造工藝步驟為(1)在摺疊盒3的前端和後端加工出小孔31或凹槽；(2)在摺疊盒3的前端和後端外表面上進行噴砂處理；(3)在摺疊盒3的前端部上向前延伸設置前內芯，在摺疊盒的後端部上向後延伸 設置後內芯；(4)將碳纖維包裹在前內芯和後內芯上，且包裹在前內芯上的碳纖維的後端包裹 在摺疊盒的前端，包裹在後內芯上的碳纖維的前端包裹在摺疊盒的後端上；在包裹碳纖維 時預留出入線孔和出線孔，並將前襯套管和後襯套管預鑲入碳纖維內；在包裹碳纖維時要 求摺疊盒(3)的前端和後端的管內外均包裹；(5)將前內芯和後內芯從包裹的碳纖維中抽出；(6)將摺疊盒和包裹的碳纖維一起放入到成型模具中加溫固化一體成型，成型的 溫度為 200-300°C ；(7) 1小時後開模，然後，對車架的表面進行清理；(8)將碳管從出線孔中插入到後車架內；(9)將膠管插入到碳管內。本發明的摺疊自行車車架結構，由於前車架1、後車架2和摺疊盒3 —體成型，因 此，不僅連接的強度高，而且，三者的相互位置在成型模具中已經確定，這樣，前車架和後車 架的位置精度高，整個摺疊自行車的質量好。
權利要求
一種摺疊自行車車架，包括前車架(1)、後車架(2)和摺疊盒(3)；其特徵在於所述前車架(1)、後車架(2)為碳纖維材料製成；摺疊盒(3)的前端的側面上設有小孔(31)或凹槽，摺疊盒(3)的前端埋設在前車架(1)內；摺疊盒(3)的後端的外表面上設有小孔(31)或凹槽，摺疊盒(3)的後端埋設在後車架(2)內，所述的前車架(1)、後車架(2)和摺疊盒(3)一體成型；所述的前車架(1)上設有入線孔(11)，後車架(2)上設有出線孔(21)，後車架(2)內埋設有碳管(23)，碳管(23)的一端與出線孔(21)連通，另一端伸出後車架(2)並伸入到摺疊盒(3)處；剎車鋼線和變速鋼線從入線孔(11)穿入經摺疊盒(3)和碳管(23)從出線孔(21)穿出；位於前車架(1)上的剎車鋼絲和變速鋼絲外的導管從摺疊自行車前部向後延伸至摺疊盒內摺疊分界處，位於後車架(2)上的剎車鋼絲和變速鋼絲外的導管從摺疊自行車後部向前延伸至出線孔處。
2.根據權利要求1所述的摺疊自行車車架，其特徵在於所述的入線孔(11)內設有前 襯套管(12)；所述出線孔(21)內設有後襯套管(22)；剎車鋼絲、變速鋼絲及剎車鋼線和變 速鋼線外的導管穿過前襯套管(12)和後襯套管(22)。
3.根據權利要求1所述的摺疊自行車車架，其特徵在於所述的碳管(23)內設有膠 管，所述剎車鋼絲和變速鋼絲穿過膠管。
4.根據權利要求1所述的摺疊自行車車架，其特徵在於所述的後車架(2)包括左、右 叉骨(201、202)和後車架本體(203)，所述左、右叉骨(201、202)和後車架本體(203) —體 成型。
5.一種摺疊自行車車架的製造工藝，其特徵在於包括以下步驟(1)在摺疊盒(3)的前端和後端加工出小孔(31)或凹槽；(2)在摺疊盒(3)的前端和後端外表面上進行噴砂處理；(3)在摺疊盒(3)的前端部上向前延伸設置前內芯，在摺疊盒(3)的後端部上向後延伸 設置後內芯；(4)將碳纖維包裹在前內芯和後內芯上，且包裹在前內芯上的碳纖維的後端包裹在折 疊盒(3)的前端，包裹在後內芯上的碳纖維的前端包裹在摺疊盒(3)的後端上；在包裹碳纖 維時預留出入線孔(11)和出線孔(21)，並在摺疊盒(3)的前端和後端的管內外均包裹碳纖維；(5)將前內芯和後內芯從包裹的碳纖維中抽出；(6)將摺疊盒(3)和包裹的碳纖維一起放入到成型模具中加溫固化一體成型，成型的 溫度為 200-300°C ；(7)1小時後開模，然後，對車架的表面進行清理；(8)將碳管(23)從出線孔(21)中插入到後車架(2)內。
6.根據權利要求5所述的摺疊自行車車架製造工藝，其特徵在於在進行上述步驟(4) 時，將前襯套管(12)和後襯套管(22)預鑲入到碳纖維內。
7.根據權利要求6所述的摺疊自行車車架製造工藝，其特徵在於在進行上述步驟(8) 後將膠管插入到碳管內。
8.根據權利要求7所述的摺疊自行車車架製造工藝，其特徵在於將剎車鋼絲和變速 鋼絲從前襯套管(12)穿入經摺疊盒(3)、膠管從後襯套管(22)穿出，前車架(1)上的剎車 鋼絲和變速鋼絲上的導管從前先後延伸至摺疊盒(3)，後車架(2)上的剎車鋼絲和變速鋼絲上的導管從後向前延伸至後襯套(22)處。
全文摘要
本發明公開了一種摺疊自行車車架及製造工藝，涉及摺疊自行車領域。車架包括前車架、後車架和摺疊盒；摺疊盒的前端埋設在前車架內；摺疊盒的後端埋設在後車架內，前車架、後車架和摺疊盒一體成型；所述的前車架上設有入線孔，後車架上設有出線孔，後車架內埋設有碳管；剎車鋼線和變速鋼線從入線孔穿入經摺疊盒和碳管從出線孔穿出。本發明的車架結構質量輕、強度高，前車架和後車架對正的精度高；剎車線和變速線藏於車架內不會影響摺疊自行車的正常工作。本發明的製造工藝，能夠成型出強度高、質量好的車架，成型後前車架和後車架對正的精度高。
文檔編號B62K15/00GK101850818SQ201010190820
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月28日 優先權日2010年5月28日
發明者黃可儉 申請人:黃可儉