JPH0471977A - 二輪車用樹脂フレームの成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、二輪車用樹脂フレームの成形方法に係り、
詳しくは、中空のフレーム材の中空内に袋材を収容して
成形する二輪車用樹脂フレームの成形方法に関する。

［従来の技術］ 自転車等の二輪車用樹脂フレームを成形する方法として
、例えば米国特許４．８２８，７８１号に示されるよう
に、型内に収容された熱硬化性の樹脂からなる中空のフ
レーム材の中空内に、一定の断面形状をした柔軟性を有
する管材を適当な長さに切断したものを、複数成形前に
フレーム社内に収め、この管材の中に内圧を加えて膨張
させ、フレーム材を型と管材との間で圧縮した状態で加
熱し、硬化して成形するものがある。

［発明が解決しようとする課題］ ところが、同様な形状の複数の管材で加圧しているため
、フレーム材の断面積が一定でない場合、管材の膨張率
が不均一となってしまうため、最も膨張率の大ぎい箇所
でも管材が破れないように少し大群目の管材を選定する
必要がある。しかし、これでは管材をフレーム社内に残
したままにする場合は、フレーム全体の重量が増えてし
まう不具合がある。さらに、管材にしわが寄り易くなっ
てしまい、このしわになる部分は加圧状態が悪くなり、
フレームの強度が低下する。

また、このような成形方法によれば、フレーム材の曲が
り部において、管材にしわが寄り易く、前記と同様にフ
レーム材の曲がり部での加圧性が悪く、この部分の強度
性が低下してしまう。

さらに、成形前に複数の管材をフレーム材形状に沿って
、フレーム社内に配置する必要があるので手間がかかり
作業性が悪い。

この発明はこのような実状に鑑みてなされたもので、フ
レーム全体の重量を軽減し、さらに強度性も確保でき、
しかも作業性もよい二輪車用樹脂フレームの成形方法を
提供することを目的としている。

［！Ｉｌｌ！！を解決するための手段］前記課題を解決
するために、この発明は型内に収容された熱硬化性の樹
脂からなる中空のフレーム材の中空内に、柔軟性を有す
る袋材を収容し、この袋材の中に内圧を加えて袋材を膨
張させ、前記フレーム材を前記型と袋材との間で圧縮し
た状態で加熱して硬化する二輪車用樹脂フレームの成形
方法において、前記袋材を、予めフレームの形状と略凹
−形状に形成された定形材を使用するようにしたことを
特徴としている。

〔作用］ この発明では、袋材をフレームの形状と略凹−形状に形
成された定形材を使用することで、袋材をフレーム社内
に残したままでも、フレーム全体の重量があまり増える
ことがない、また、フレームの形状と略凹−形状に形成
された定形材を使用したので、袋材の膨張率を略均−に
することができ、袋材に空気を供給して膨張させてもし
わが寄りに＜＜、さらにフレームの曲がり部においても
しわを軽減することができ、フレームの強度性を確保す
ることができる。

さらに、中空のフレーム材の中空内に袋材を収容する際
に、袋材はフレームの形状と略凹−形状に形成された定
形材であるから、この作業性がよい。

［実施例］ 次に、添付図面と共にこの発明の実施例を詳細に説明す
る。

第１図はこの発明を通用した二輪車の側面図、第２図は
フレームの成形型の側面図、第３図はフレームの成形型
の背面図、第４図はフレームの成形型の底面図、第５図
はフレームの成形型に中空のフレーム材を収納した状態
を示す図、第６図は袋材の側面図、第７図は第６図の■
−■断面図、第８図は第６図のＡ方向から視た矢視図、
第９図はフレーム材の中空内に袋材を収容した状態を示
す図、第１０図は袋材の中に内圧を加える前の状態を示
す断面図、第１１図は袋材を膨張させてフレーム材を成
形型と袋材との間で圧縮した状態を示す断面図である。

図中符号１は二輪車である自転車で、この自転車のフレ
ーム２はステアリング支持部２ａ、後輪支持部２ｂ、シ
ート支持部２Ｃ及びペダル支持部２ｄを有し、これらは
それぞれバイブ部２ｅ〜２１で連結されている。ステア
リング支持部２ａにはフロントフォーク３が回転可能に
支持され、このフロントフォーク３の上方にはハンドル
４が設けられ、下方には前輪５０車軸６が支持されてい
る。後輪支持部２ｂには支持部材７が設けられ、この支
持部材７には後輪８の車軸９が支持されている。シート
支持部２Ｃにはシート１０の支持バイブ１１が設けられ
ている。ペダル支持部２ｄにはペダル１２が回転自在に
設けられ、このペダル１２の回転でペダルスプロケット
１３が一体に回転し、この動力がチェーン１４を介して
後輪スプロケット１５へ伝達され、これで後輪８が駆動
される。

フレーム２の前半部はステアリング支持部２８１シート
支持部２Ｃ及びペダル支持部２ｄ、さらにこれらを連結
するバイブ部２ｅ、２ｆ、２ｉとにより略三角形状に形
成され、その内側には前側空間１６が設けられている。

このフレーム２のバイブ部２ｅよりバイブ部２ｆ、２ｉ
の断面積を大きくして、大ぎな荷重がかかる部分の強度
を大きくしている。また、フレーム２の後半部は後輪支
持部２ｂで後輪８の左右両側から後輪８の車軸９を支持
するので、シート支持部２ｃ及びペダル支持部２ｄから
後輪支持部２ｂにかけてパイプ部２ｇ、２ｈで連結され
て二叉になフており、右側三角形状と左側三角形状とが
形成され、やはり夫々内側に後側空間１７．１８が設叶
られている。

このフレーム２を成形するために、第２図乃至第５図に
示すような成形型が用いられ、右側型１９、左側型２０
及び後部中央型２１から構成されている。右側型１９、
左側型２０の内側にはフレーム２の形状に沿った凹部１
９ａ、２０ａが形成され、後部中央型２１の外側にはフ
レーム２の形状に沿った凹部２１ａが形成されている。

右側型１９、左側型２０及び後部中央型２１の凹部１９
ａ、２０ａ、２１ｇには熱硬化性の樹脂からなる中空の
フレーム材２２が収容される。このフレーム材２２は、
エポキシ樹脂等の熱硬化樹脂が含浸された繊維材料、例
えばカーボン繊維やアラミド繊維、ガラス繊維等のクロ
ス材又は一方向繊維のシート材で形成された薄目のシー
ト材を３〜８枚重ねたものを使用する。この場合は、繊
維方向を変えて重ねたものを厚目の管状に形成するとよ
い０例えば、板厚０．１５ｍｍ又は０２ｍｍの−１向繊
維シート剤を２枚ずつ、フレーム長手方向に対して、０
°、４５＠、−４５９０′″と角度を変え、或いは０°
、４５゜−４５°と角度を変えて重ねて、例えば板圧１
゜２ｍｍのフレーム材２２とする。このフレーム材２２
は第１Ｏ図及び第１１図に示すように、その端部２２ａ
同士が重なるようになっている。

この熱硬化性の樹脂からなる中空のフレーム材２２の中
空内には、第６図に示すような柔軟性を有する袋材２３
が収容されている。この袋材２３は予めフレームの形状
と略同一形状に形成された定形材を使用しており、柔軟
性があり耐熱性を有する熱可塑樹脂フィルム、例えばポ
リアミドやポリエチレンテレフタレート等で形成されて
いる。

この袋材２３番よフレーム２の形状に沿って略同一形状
に形成され、ステアリング支持部成形部２３ａ、後輪支
持部成形部２３ｂ１シ一ト支持部成形部２３ｃ及びペダ
ル支持部成形部２３ｄを有し、これらはそれぞれパイプ
部成形部２３ｅ〜２３ｉで連結されている。

袋材２３の前半部はステアリング支持部成形部２３ａ１
シート支持部成形部２３ｃ及びペダル支持部成形部２３
ｄ、さらにこれらを連結するバイブ部成形部２３ｅ、２
３ｆ、２３ｉとにより略三角形状に形成され、その内側
には前側空間２５が設けられている。この袋材２３のバ
イブ部成形部２３ｅよりパイプ部成形部２３ｆ、２３ｉ
の断面積を大きくして、右側型１９、左側型２０の凹部
１９ａ、２０ａに対応させている。

また、袋材２３の後半部はシート支持部成形部２３ｃ及
びペダル支持部成形部２３ｄから後輪支持部成形部２３
ｂにかけてパイプ部成形部２３ｇ、２３ｈで連結されて
二叉になっており、右側三角形状と左側三角形状とが形
成され、やはり夫々内側に後側空間２６．２７が設けら
れている。

袋材２３はフレーム形状と略同一形状に打抜かれたシー
ト材２８を２枚左右に重ね合わせ、前半部ではそれらの
縁部２８ａを熱或いは高周波等によって溶着し、後半部
には左右のシート材２８に内側からシート材２９をそれ
ぞれ重ね合わせ、それらの縁部２８ａ、２９ａを熱或い
は高周波等によって溶着する０袋材２３のシート支持部
成形部２３ｃにはシート材２８の縁部２８ａを溶着しな
いで空気供給部２３ｊが形成されている。

袋材２３はシート材２８．２９の熱膨張を考慮して、成
形されるフレームの断面の内部空間の周長を基準にして
、例えば０．５乃至３倍の周長を有するものが使用され
、この場合フレームの長手方向は略同−寸法とされる。

このようにして、袋材２３の空気供給部２３ｊがら空気
等を吹込むことにより内圧を加えれば、袋材２３全体が
徐々に膨張していき、外部に空気が漏れないようになっ
ている。

このように形成された袋材２３は、内圧を加えることな
く、第９図に示すように右側型１９のフレーム材２２に
収容し、後輪支持部成形部２３ｂにフレーム材３０を設
け、このフレーム材３ｏに支持部材フを当てがう、この
状態で、右側型１９に左側型２０を当てがい、さらに後
部中央型２１を当てがい、第２図乃至４図に示すように
周辺部をポルト３１とナツト３２とで締付固定する。

そして１袋材２３の前半部でステアリング支持部成形部
２３ａ及びペダル支持部成形部２３ｄと対応する部分に
は、右側型１９及び左側型２０＆：支持ブラケット３３
〜３６がポルト３フで締付固定される。

袋材２３の空気供給部２３Ｊは、第９図に示すように、
開放した状態で右側型１９と左側型２０に支持ブラケッ
ト３Ｂをシール部材３９を介して当てがい、ポルト４０
で締付固定する。この支持ブラケット３８には空気圧入
器４１が設けられており、この空気圧入器４１がら空気
が袋材２３内に供給される。

このようにして、袋材２３は右側型１９、左側型２０及
び後部中央型２１内ｒ収容された熱硬化性の樹脂からな
る中空のフレーム材２２の中空内に収納されるが、袋材
２３は中空の形状に応じた形状に形成されているため、
袋材２３を収容する際の作業性がよい。

また、袋材２３に空気が供給されると、袋材２３全体が
膨張し、この膨張によって第１１図に示すように、フレ
ーム材２２を右側型１９、左側型２０及び後部中央型２
１と袋材２３との間で圧縮した状態で加熱して硬化する
。

この袋材２３は予めフレームの形状と略同一形状に形成
された定形材を使用しているため、フレーム材２２内に
袋材２３を残したままでも、フレーム２全体の重量があ
まり増えることはない。

また、フレーム２の形状と略同一形状に形成されている
ので、フレーム２の断面積が異なっても袋材２３の膨張
率は略均−であり、或いはフレーム２のステアリング支
持部２ａ、後輪支持部２ｂ、シート支持部２ｃ及びペダ
ル支持部２ｄの屈曲部で、しわが寄りにくく、強度性を
確保することができる。

このようにして成形されたフレーム２には、そのステア
リング支持部２ａ、シート支持部２Ｃ及びペダル支持部
２ｄには、第１図に示すようにそれぞれをアルミ材やカ
ーボン樹脂材等で作られたバイブ材４２〜４４を所定箇
所に挿入して、接着材により接着固定して補強する。

また、この補強は、フレーム材２１自体を少し厚肉に成
形したものを後で切削加工により各部を成形して、二輪
車用樹脂フレーム２の成形を完了することができる。

［発明の効果］ 前記のように、この発明では、型内釘収容された熱硬化
性の樹脂からなる中空のフレーム材の中空内に、柔軟性
を有する袋材を収容し、この袋材を予めフレームの形状
と略同一形状に形成された定形材を使用するようにした
から、袋材をフレーム社内に残したままでも、フレーム
全体の重量があまり増えることがない、また、フレーム
の形状と略同一形状に形成された定形材を使用するよう
にしたので、フレームの断面積が異なっても、袋材の膨
張率を略均−にすることができ、袋材にしわが寄りにく
く、さらにフレームの曲がり部においてもしわを軽減で
き、フレームの強度性を確保することができる。

さらに、中空のフレーム材の中空内に、柔軟性を有する
袋材を収容する際に、従来の複数のものを収納するもの
に比して、作業性が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を通用した二輪車の側面図、第２図は
フレームの成形型の側面図、第３図はフレームの成形型
の背面図％３４４図はフレームの成形型の底面図、第５
図はフレームの成形型に中空のフレーム材を収納した状
態を示す図、第６図は袋材の側面図、第７図は第６図の
■−■断面図、第８図は第６図のへ方向から視た矢視図
、第９図はフレーム材の中空内に袋材を収容した状態を
示す図、＠１０図は袋材の中に内圧を加える前の状態を
示す断面図、第１１図は袋材を膨張させてフレーム材を
成形型と袋材との間で圧縮した状態を示す断面図である
。 図面中、符号ｌ二輪車、２はフレーム、１９は右側型、
２０は左側型、２１は後部中央型、２２はフレーム材、
２３は袋材である。 第 図 第１１ 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 型内に収容された熱硬化性の樹脂からなる中空のフレー
   ム材の中空内に、柔軟性を有する袋材を収容し、この袋
   材の中に内圧を加えて袋材を膨張させ、前記フレーム材
   を前記型と袋材との間で圧縮した状態で加熱して硬化す
   る二輪車用樹脂フレームの成形方法において、前記袋材
   を、予めフレームの形状と略同一形状に形成された定形
   材を使用するようにしたことを特徴とする二輪車用樹脂
   フレームの成形方法。