JPH0662106B2 - 炭素繊維複合体より成る自転車用前フォークの製造方法 - Google Patents
炭素繊維複合体より成る自転車用前フォークの製造方法Info
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- JPH0662106B2 JPH0662106B2 JP22609286A JP22609286A JPH0662106B2 JP H0662106 B2 JPH0662106 B2 JP H0662106B2 JP 22609286 A JP22609286 A JP 22609286A JP 22609286 A JP22609286 A JP 22609286A JP H0662106 B2 JPH0662106 B2 JP H0662106B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は炭素繊維複合体を活用した自転車用の前フォー
クを製造する方法に関する。
クを製造する方法に関する。
（従来の技術） 炭素繊維複合体のシート材を用い、これをマンドレルを
心軸として巻き付けて成形するシート・ワインディング
技術を活用して、所定の長さを有し且つ両端がテーパー
状となっている管材を作り、この管材の中央部に一定間
隔をおいて２個所の同一方向且つ同一平面上で夫々９０
度前後に折曲げて２本の管脚を有するＵ字形の管材を作
り、この中央部を前フォークのクラウンとし、両脚をさ
やとする。即ちクラウンと両さやとが一体化し、クラウ
ンを不要ならしめるクラウンレス前フォークを作る方法
が、特公昭５８−９３３号公報に開示されている。ここ
に開示されている管材は鋼管であり、炭素繊維複合体の
管材とは、その強度又は剛性は云うまでもなく異なる。
心軸として巻き付けて成形するシート・ワインディング
技術を活用して、所定の長さを有し且つ両端がテーパー
状となっている管材を作り、この管材の中央部に一定間
隔をおいて２個所の同一方向且つ同一平面上で夫々９０
度前後に折曲げて２本の管脚を有するＵ字形の管材を作
り、この中央部を前フォークのクラウンとし、両脚をさ
やとする。即ちクラウンと両さやとが一体化し、クラウ
ンを不要ならしめるクラウンレス前フォークを作る方法
が、特公昭５８−９３３号公報に開示されている。ここ
に開示されている管材は鋼管であり、炭素繊維複合体の
管材とは、その強度又は剛性は云うまでもなく異なる。
（発明が解決しようとする課題） 自転車の前フォークは自転車のハンドルに直接関連して
いるものであるから、ハンドル操作に十分耐えなければ
ならない。
いるものであるから、ハンドル操作に十分耐えなければ
ならない。
本発明は、鋼製前フォークに十分匹敵する強さを発揮で
きるようにするため、炭素繊維複合体（以下複合体を省
略する）より成る前フォーク内部に金属補強具を装着す
る方法を提供するものである。
きるようにするため、炭素繊維複合体（以下複合体を省
略する）より成る前フォーク内部に金属補強具を装着す
る方法を提供するものである。
（課題を解決するための手段） 本発明は、炭素繊維と熱硬化性樹脂とより成る複合体を
素材とし所定長さを有し且つ両端がテーパー状の管材を
形成し、該管材の中央に一定距離をおいて２ヶ所で同一
平面上で同一方向に夫々９０度に屈曲し、２本の管脚を
有するＵ字状管材を成形し、該Ｕ字状管材の中央にステ
ム受口とステム受口の左右に接続しＵ字状管材の肩近く
に達する長さの長孔を切開し、次に予めＵ字形の２本の
クラウン状脚を有し、Ｕ字状管材のステム受口に嵌合す
る円筒を設けた金属補強具の円筒孔にステムを固定し、
ステム受口とこれに接続する長孔よりステム付金属補強
具をＵ字状管材に挿入し且つ該管材内に設置し、ついで
該長孔を炭素繊維複合体テープ類で巻き付けて閉じ、つ
いで成形せる該金属補強具装着の管材を分割式金型内に
セットし、該管材の管脚の開口端より圧さく空気を吹き
こんで整形調整すると同時に、該金型を加熱し該熱硬化
性樹脂を硬化させるとともに金属補強具と管材とを固着
して補強し、次に該金型を開き該管材を取出し、該管脚
端部に予め成形せる金属爪を固着して成ることを特徴と
する金属補強具装着の炭素繊維複合体より成る自転車用
前フォークの製造方法である。
素材とし所定長さを有し且つ両端がテーパー状の管材を
形成し、該管材の中央に一定距離をおいて２ヶ所で同一
平面上で同一方向に夫々９０度に屈曲し、２本の管脚を
有するＵ字状管材を成形し、該Ｕ字状管材の中央にステ
ム受口とステム受口の左右に接続しＵ字状管材の肩近く
に達する長さの長孔を切開し、次に予めＵ字形の２本の
クラウン状脚を有し、Ｕ字状管材のステム受口に嵌合す
る円筒を設けた金属補強具の円筒孔にステムを固定し、
ステム受口とこれに接続する長孔よりステム付金属補強
具をＵ字状管材に挿入し且つ該管材内に設置し、ついで
該長孔を炭素繊維複合体テープ類で巻き付けて閉じ、つ
いで成形せる該金属補強具装着の管材を分割式金型内に
セットし、該管材の管脚の開口端より圧さく空気を吹き
こんで整形調整すると同時に、該金型を加熱し該熱硬化
性樹脂を硬化させるとともに金属補強具と管材とを固着
して補強し、次に該金型を開き該管材を取出し、該管脚
端部に予め成形せる金属爪を固着して成ることを特徴と
する金属補強具装着の炭素繊維複合体より成る自転車用
前フォークの製造方法である。
ここで炭素繊維複合体について公知資料より以下に略述
する。
する。
炭素繊維の長繊維を一方向に引き揃え、これにマトリッ
クス樹脂として例えば熱硬化性エポキシ樹脂を含浸し、
半硬化状シートを作る。これをプリプレグと呼び、この
プリプレグ１枚の厚さは０．１乃至０．４mmであり、こ
れを数枚積層して管肉厚さは約２mmとする。
クス樹脂として例えば熱硬化性エポキシ樹脂を含浸し、
半硬化状シートを作る。これをプリプレグと呼び、この
プリプレグ１枚の厚さは０．１乃至０．４mmであり、こ
れを数枚積層して管肉厚さは約２mmとする。
一般に成人用前フォークのさやの長さは約４０cmとし、
クラウン部分の長さは約１０cmとすれば、所要の長さは
合計で約９０cmとなるから、まず長さが約９０cmの炭素
繊維管材を成形する。そして管材の両端は夫々テーパー
状となっているから、テーパー部分を除いて管材外径２
２mmとする。
クラウン部分の長さは約１０cmとすれば、所要の長さは
合計で約９０cmとなるから、まず長さが約９０cmの炭素
繊維管材を成形する。そして管材の両端は夫々テーパー
状となっているから、テーパー部分を除いて管材外径２
２mmとする。
（実施例） 炭素繊維管材の成形法は公知の技術によるものとし、又
両端がテーパー状の管材の成形法も公知技術に属し、本
発明においては所要の炭素繊維管材は得られたものとし
て添付図面について説明する。
両端がテーパー状の管材の成形法も公知技術に属し、本
発明においては所要の炭素繊維管材は得られたものとし
て添付図面について説明する。
第１図は所要の炭素繊維管材１を示し、両端テーパー２
ａ，３ａとなっている。
ａ，３ａとなっている。
第１図に示す長さ約９０cmの炭素繊維管材１について中
央部の長さ約１０cmの両端２ヶ所の地点から、管材１を
約９０度の角度を以て、同一平面上で同一方向に折曲
げ、Ｕ字形に成形する。
央部の長さ約１０cmの両端２ヶ所の地点から、管材１を
約９０度の角度を以て、同一平面上で同一方向に折曲
げ、Ｕ字形に成形する。
第２図はＵ字状の管材を示し、管脚２，３は夫々テーパ
ー状の両端２ａ，３ａを有し、クラウン部４を示す。
ー状の両端２ａ，３ａを有し、クラウン部４を示す。
第３図はＵ字状管材のクラウン４の中央にステム９（第
７図）が保持される円形貫通口５が設置され、この貫通
口５の左右に接続する長孔６，７が切開されており、こ
れらの貫通口５と長孔６，７とは後述する本発明の金属
補強具８（第４図）の中央開口８ａにステム９を挿入固
着して一体となった補強具８を挿入し炭素繊維管内の内
側に取付けるために切開したものである。
７図）が保持される円形貫通口５が設置され、この貫通
口５の左右に接続する長孔６，７が切開されており、こ
れらの貫通口５と長孔６，７とは後述する本発明の金属
補強具８（第４図）の中央開口８ａにステム９を挿入固
着して一体となった補強具８を挿入し炭素繊維管内の内
側に取付けるために切開したものである。
この金属補強具８を炭素繊維管材内部にフィットさせて
設置する理由は、炭素繊維管材をクラウンレス前フォー
クとして使用するに当って、本来の高弾性を補強するた
めであり、自転車前輪を左右自在にハンドル操作によっ
て駆動するに当って、前フォークの強度並びに剛性につ
いて少しも不安を与えないように補強するためである。
設置する理由は、炭素繊維管材をクラウンレス前フォー
クとして使用するに当って、本来の高弾性を補強するた
めであり、自転車前輪を左右自在にハンドル操作によっ
て駆動するに当って、前フォークの強度並びに剛性につ
いて少しも不安を与えないように補強するためである。
即ち肩部にクラウンを形成しない前フォーク材は、肩部
の強度に不安があるものと考えられ、クラウンに対抗す
る強化法がとられているが、本発明によると以下に説明
する金属補強具によって、強度に優れたクラウンレス前
フォーク材を得ることができる。
の強度に不安があるものと考えられ、クラウンに対抗す
る強化法がとられているが、本発明によると以下に説明
する金属補強具によって、強度に優れたクラウンレス前
フォーク材を得ることができる。
第４図は本発明の金属補強具８を示す斜視図であり、厚
み１乃至２mmの鋼板を材料とし、その断面が第１１図に
示すようにＵ字形となっており、その上部は第５図に示
すようにクラウン材で、このクラウン状上部の両端から
断面がＵ字形の２本の脚８ｄ，８ｅが付いている。そし
て円形切欠（８ｆ１個を以て代表する）が左右のクラウ
ン８ｂ，８ｃに夫々２ヶ所の円形切欠８ｆがあり、両脚
８ｄ，８ｅに夫々４ヶ所ずつの円形切欠８ｆがある。但
し切欠８ｆの個数は限定するものではない。
み１乃至２mmの鋼板を材料とし、その断面が第１１図に
示すようにＵ字形となっており、その上部は第５図に示
すようにクラウン材で、このクラウン状上部の両端から
断面がＵ字形の２本の脚８ｄ，８ｅが付いている。そし
て円形切欠（８ｆ１個を以て代表する）が左右のクラウ
ン８ｂ，８ｃに夫々２ヶ所の円形切欠８ｆがあり、両脚
８ｄ，８ｅに夫々４ヶ所ずつの円形切欠８ｆがある。但
し切欠８ｆの個数は限定するものではない。
これらの円形切欠８ｆは補強具８を炭素繊維管材によく
密着させるためと、含浸している熱硬化性樹脂を滲透し
易くするためと、更に又補強具８を軽くするためであ
る。
密着させるためと、含浸している熱硬化性樹脂を滲透し
易くするためと、更に又補強具８を軽くするためであ
る。
補強具８の上部にある円筒孔８ａを通ってステム９の下
端が挿入され固定する役目を持つ。
端が挿入され固定する役目を持つ。
尚、第５図は補強具８を上方から見た図であり、第６図
は補強具８の一方の脚８ｅの正面図であり、又第１１図
は補強具８の円形切欠８ｆを含むＵ字形断面図を示す。
は補強具８の一方の脚８ｅの正面図であり、又第１１図
は補強具８の円形切欠８ｆを含むＵ字形断面図を示す。
云うまでもなく、補強具８は炭素繊維で成形された前フ
ォークのクラウン４とこれに接続する両脚２，３との内
部に密着できるように作るものとする。又クラウン４は
一体成型したＵ字状管材について説明したが、予め管脚
を準備してこれをクラウンに組立て成形してもよい。
ォークのクラウン４とこれに接続する両脚２，３との内
部に密着できるように作るものとする。又クラウン４は
一体成型したＵ字状管材について説明したが、予め管脚
を準備してこれをクラウンに組立て成形してもよい。
前述の通り、補強具８とステム９とを取付けて固着した
ものを第８図に示してあるが、このステム装着補強具
を、第３図に示す貫通口５とこれに接続する長孔６，７
とを通って炭素繊維管内に装入し取付けるのであり、次
にこれらの長孔６，７に対し炭素繊維複合体より成るテ
ープ又はシートを巻き付けて長孔６，７を密封する。
ものを第８図に示してあるが、このステム装着補強具
を、第３図に示す貫通口５とこれに接続する長孔６，７
とを通って炭素繊維管内に装入し取付けるのであり、次
にこれらの長孔６，７に対し炭素繊維複合体より成るテ
ープ又はシートを巻き付けて長孔６，７を密封する。
云うまでもなくステム９も金属製とし、第９図のリング
１０は下玉受としてステム９に設置するものであり、第
１０図は第８図のＡ−Ａにおける補強具８の断面がＵ字
形であることを示すと共に円形切欠８ｆを示す。
１０は下玉受としてステム９に設置するものであり、第
１０図は第８図のＡ−Ａにおける補強具８の断面がＵ字
形であることを示すと共に円形切欠８ｆを示す。
上述したようにＵ字型炭素繊維管のクラウン４と両脚
２，３との内側にステム付補強具１１を挿入設置して成
る前フォーク材１２（第１１図）を、次に第１２図に示
す分割式金型１３に挿入セットする。第１２図は概念図
であり、前フォーク材１２も第１１図に示すよりも簡単
に図示してあり、又金型１３は上型と下型と成るもの
で、第１２図では下型を示す。
２，３との内側にステム付補強具１１を挿入設置して成
る前フォーク材１２（第１１図）を、次に第１２図に示
す分割式金型１３に挿入セットする。第１２図は概念図
であり、前フォーク材１２も第１１図に示すよりも簡単
に図示してあり、又金型１３は上型と下型と成るもの
で、第１２図では下型を示す。
金型１３の付属設備も省略してある。
前フォーク材１２を金型１３の下型にセットし、上型を
設置し、金型１３を加熱（加熱装置は図示せず）すると
同時に両テーパー管端の開口より矢印で示すように圧縮
空気を吹きこみ（空気吹きこみ装置も図示せず）、炭素
繊維管の形状を空気吹きこみによって調整を行う。この
時、炭素繊維複合体に含浸する熱硬化性樹脂が加熱によ
って硬化し、又金属補強具８はこれと共に炭素繊維に固
着し、複数の円形切欠８ｆを通って含浸する樹脂が更に
補強具８の裏面にもその作用を及ぼすものと考えられ
る。
設置し、金型１３を加熱（加熱装置は図示せず）すると
同時に両テーパー管端の開口より矢印で示すように圧縮
空気を吹きこみ（空気吹きこみ装置も図示せず）、炭素
繊維管の形状を空気吹きこみによって調整を行う。この
時、炭素繊維複合体に含浸する熱硬化性樹脂が加熱によ
って硬化し、又金属補強具８はこれと共に炭素繊維に固
着し、複数の円形切欠８ｆを通って含浸する樹脂が更に
補強具８の裏面にもその作用を及ぼすものと考えられ
る。
金型内の処理が終了すれば、金型を開いて前フォーク材
１２を取出し、両テーパー管端に任意の公知技術により
予め成形せる爪（図示せず）を固着すれば、本発明によ
る金属補強具装入の炭素繊維複合体より成る自転車用の
前フォーク完成品が得られる。
１２を取出し、両テーパー管端に任意の公知技術により
予め成形せる爪（図示せず）を固着すれば、本発明によ
る金属補強具装入の炭素繊維複合体より成る自転車用の
前フォーク完成品が得られる。
（発明の効果） 本発明の方法によって、炭素繊維材料から、所要の管材
を成形し、この管材からクラウンを一体化したクラウン
レス前フォークを作り、炭素繊維材料を更に補強して尚
一層実用化に適するようにするため、その内部に金属補
強具を装入して成る本発明のクラウンレス前フォーク
は、従来の金属製のものよりも、遥かに軽量且つ強固な
自転車部品を得るものである。
を成形し、この管材からクラウンを一体化したクラウン
レス前フォークを作り、炭素繊維材料を更に補強して尚
一層実用化に適するようにするため、その内部に金属補
強具を装入して成る本発明のクラウンレス前フォーク
は、従来の金属製のものよりも、遥かに軽量且つ強固な
自転車部品を得るものである。
第１図は炭素繊維複合体より成形した管材の斜視図、第
２図は管材をＵ字形に折曲げて成る本発明の前フォーク
材の説明図、第３図は前フォーク材の平面図、第４図乃
至第６図は本発明の金属補強具の斜視図・上方から見た
図・側面図、第７図はステムの斜視図、第８図は補強具
にステムを取付けた断面図、第９図はステムに設置する
リング状下玉受の斜視図、第１０図は第８図のＡ−Ａ断
面図、第１１図は管材内に補強具を挿入設置せる本発明
の前フォーク材上部の断面図、第１２図は第１１図の前
フォーク材を装入して加工する金具の平面図を示す。 １……炭素繊維複合体より成る管材 ２……Ｕ字状管材、５……円形貫通口 ６，７……長孔、８……金属補強具 ８ａ……円筒孔、８ｆ……円形切欠 ９……ステム、１０……下玉受リング １１……ステム付補強具 １２……補強具装入せる前フォーク材 １３……前フォーク材加工処理用金型
２図は管材をＵ字形に折曲げて成る本発明の前フォーク
材の説明図、第３図は前フォーク材の平面図、第４図乃
至第６図は本発明の金属補強具の斜視図・上方から見た
図・側面図、第７図はステムの斜視図、第８図は補強具
にステムを取付けた断面図、第９図はステムに設置する
リング状下玉受の斜視図、第１０図は第８図のＡ−Ａ断
面図、第１１図は管材内に補強具を挿入設置せる本発明
の前フォーク材上部の断面図、第１２図は第１１図の前
フォーク材を装入して加工する金具の平面図を示す。 １……炭素繊維複合体より成る管材 ２……Ｕ字状管材、５……円形貫通口 ６，７……長孔、８……金属補強具 ８ａ……円筒孔、８ｆ……円形切欠 ９……ステム、１０……下玉受リング １１……ステム付補強具 １２……補強具装入せる前フォーク材 １３……前フォーク材加工処理用金型
Claims (1)
- 【請求項１】炭素繊維と熱硬化性樹脂とより成る複合体
を素材とし所定長さを有し且つ両端がテーパー状の管材
を形成し、該管材の中央に一定距離をおいて２ヶ所で同
一平面上で同一方向に夫々９０度に屈曲し、２本の管脚
を有するＵ字状管材を成形し、該Ｕ字状管材の中央にス
テム受口とステム受口の左右に接続しＵ字状管材の肩近
くに達する長さの長孔を切開し、次に予めＵ字形の２本
のクラウン状脚を有し、Ｕ字状管材のステム受口に嵌合
する円筒を設けた金属補強具の円筒孔にステムを固定
し、ステム受口とこれに接続する長孔よりステム付金属
補強具をＵ字状管材に挿入し且つ該管材内に設置し、つ
いで該長孔を炭素繊維複合体テープ類で巻き付けて閉
じ、ついで成形せる該金属補強具装着の管材を分割式金
型内にセットし、該管材の管脚の開口端より圧さく空気
を吹きこんで整形調整すると同時に、該金型を加熱し該
熱硬化性樹脂を硬化させるとともに金属補強具と管材と
を固着して補強し、次に該金型を開き該管材を取出し、
該管脚端部に予め成形せる金属爪を固着して成ることを
特徴とする金属補強具装着の炭素繊維複合体より成る自
転車用前フォークの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22609286A JPH0662106B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 炭素繊維複合体より成る自転車用前フォークの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22609286A JPH0662106B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 炭素繊維複合体より成る自転車用前フォークの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6382891A JPS6382891A (ja) | 1988-04-13 |
| JPH0662106B2 true JPH0662106B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=16839697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22609286A Expired - Lifetime JPH0662106B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 炭素繊維複合体より成る自転車用前フォークの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0662106B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2578809Y2 (ja) * | 1991-05-14 | 1998-08-20 | 日本精工株式会社 | 自在継手用ヨーク |
| JPH0644691U (ja) * | 1991-05-20 | 1994-06-14 | 株式会社東京アールアンドデー | 二輪または三輪自動車のハンドル取付構造 |
| US6655707B2 (en) | 1994-08-22 | 2003-12-02 | Advanced Composites, Inc. | Net shape filament winding manufacturing process, articles made therefrom and composite bicycle fork and other components |
| JP2001253382A (ja) * | 2000-03-13 | 2001-09-18 | Showa Corp | フロントフォーク |
| CN109895889A (zh) * | 2019-04-02 | 2019-06-18 | 东莞永琦复合材料有限公司 | 结构增强型座管架及其成型工艺 |
| CN112693550B (zh) * | 2021-01-25 | 2022-09-23 | 苏州诺雅电动车有限公司 | 单管镂空式前叉及安装方法 |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP22609286A patent/JPH0662106B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6382891A (ja) | 1988-04-13 |
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