自行车车架的制造方法 本发明涉及一种自行车车架的制造方法，更具体地说，涉及一种重量非常轻的单壳式自行车车架的模压制造法，这种车架采用任何各种结构纤维制成的织物浸渍树脂而成。
以往已知的复合材料自行车车架的制造方法，可列举日本专利公报No.74072/94公开的方法为例。参照图11至15将这种已知的自行车车架的制造方法介绍如下。
图11为上述专利公开的自行车车架的示意图。在图中，车架50包括上管部分56，它是整体空管和在手把支承件51和座椅支承件52之间延伸，下管部分57，它是整体空管和在手把支承件51和整体空管连接器部分的脚蹬支承件53之间延伸，座椅管子部分58在座椅支承件52和脚蹬支承件53之间延伸，第一和第二链条撑杆部分59a，59b，它们是整体空管，第一和第二座椅撑杆部分59c，59d，它们是整体空管。第一链条撑杆部分59a由脚蹬支承件53的左边延伸至车轮支承件54的左边，以及第二链条撑杆部分59b由脚蹬支承件53的右边延伸至车轮支承件54的右边。然后，第一座椅撑杆部分59c，由座椅支承件52的左边延伸至车轮支承件54的左边，以及第二座椅撑杆部分59d由座椅支承件52的右边延伸至车轮支承件54地右边。
根据上述专利说明书所述，该车架的模制方法使用了两个右阴模和左阴模，每个阴模具有符合车架制成后形状和尺寸的内腔，即这里使用了两个纵向分离的整体阴模(其实例见图12和14上模A和下模B)。
这种现有技术的纵向分离阴模及制成的车架之间的关系将在下面借助一种类型的模压车架和所用的分离阴模加以介绍。
图13示出一种类型的模压车架，例如是一种壳式自行车车架。如图中所示，车架61包括作为上管整体部分的架体部分62，上述普通车架的下管和座椅管部分和后叉部分63和64，该后叉部分相当于第一和第二座椅撑杆部分及第一和第二链条撑杆部分。
在使用纵向分离的阴模模压车架时，如图12所见，需要采用3个阴模，即上模A，下模B和后模C。更详细讲，图12是一种类型车架61中心部分的水平剖面图，示出放在纵向分离的阴模A，B和C中的车架61。车架的架体部分62是用上模和下模A和B的前部成型的，而车架61的后叉部分63和64，即相当于普通自行车中的座椅管部分58，第一和第二链条撑杆部分59a，59b，第一和第二座椅撑杆部分59c，59d的部分是用上模和下模A和B的内表面和后模C的两侧表面一起来成型的。
另一方面，按照上述已知的模制方法明显可见，作为车架组成部分的上管56和下管57的剖面为略扁平的空管，由示出的它们的剖面形状可见，它们的纵向弯曲刚度比它们的横向弯曲刚度高得多。
由此可见，增加这种管子元件的横向弯曲刚度是有益的，要达到这一目的可采用通过构成管子元件的右侧和左侧织物的接缝部分，即通过上接缝和下接缝重叠右壳体和左壳体的方法和因此使在接缝部分的织物成倍增加，由图14和15可以明显看出，下管57和上管56成型为略扁平的空管形状，因而它们的上接缝和下接缝部分57a，57b，56a和56b处于右壳体和左壳体相互重叠处借助于这种重叠部分可以获得非常高的横向弯曲刚度。
另一方面，按照上述普通的方法，右壳体和左壳体的接缝部分57a，57b，56a和56b相当于上模A和下模B的连接位置，因而使作为壳体组成的织物纤维的端头全部集中在阴模接合部分，因此这里产生纤维端头的夹杂。而且，当浸渍合成树脂的纤维压制时在阴模接合部分产生毛刺。在这种情况下，在清理毛刺阶段会出现纤维或壳体的损伤问题，或者出现车架强度大大降低的可能性。有关横向弯曲刚度增加和纤维损伤这类现象在使用单壳式自行车车架的情况下也会遇到。
使用纵向分离的模具的上述普通模压法具有以下缺点。首先，使用纵向分离的模具模压车架时，需要至少两个右阴模和左阴模A，B和一个后阴模C。因此不可能减少模具的数量。其次，使用上述已知的纵向分离的模具时，作为壳体组成的织物的接合端头位于各阴模的接合处，结果在匹配模具面之间产生织物纤维端头的夹杂，或者在模压车架清理毛刺时损伤织物纤维，导致模压车架强度降低。
完成本发明是为了消除现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种使用最少的即两个模具的自行车单壳式车架的制造方法，它采用上、下壳体表面接合处重叠来获得足够的横向弯曲刚度，并能在配合模具时防止纤维夹杂和解决清理毛刺存在的问题。
下面是对附图的简要说明。
图1是按照本发明单壳式车架的一种型式的部分剖面外观图；
图2是按照本发明的模具的纵向剖面图；
图3是作为单壳式车架组成部分壳体的剖面示意图；
图4是预制件成型用的筛孔模的透视图；
图5是图4所示筛孔模的透视图，示出在筛孔模上成型的右侧架体部分的预制件；
图6是金属插件在壳体预制件上固定阶段的说明图；
图7是预制件在下模D上安装阶段的透视图；
图8是上模，下模和预制件之间关系的示意图；
图9是套管件40的剖面图；
图10是按照本发明模压成型单壳式车架实例的透视图；
图11是重量极轻的普通自行车架体的外观图；
图12是普通纵向分离模具中心部分的水平剖面图；
图13是单壳式车架的平面图；
图14是现有技术中模压的下管的部分剖面图；
图15是现有技术中模压的上管的部分剖面图；
下面详细介绍一个实施例。
图1是按照本发明使用单壳式车架的自行车实例的外观图。这种自行车01具有手把部分02，座椅支承部分03，驱动部分04和车轮部分05。其主车架20一般包括头部21和后叉部分22。
图2以示意图形式示出上述单壳式车架用两个阴模-上模C和下模D模压成型的情况。这是本发明的特点。由图2明显可见，它示出整个的上模和下模的纵剖面，单壳式车架20是重量很轻的车架，它包括头部21，后叉部分22(由右叉件和左叉件组成)，座椅支承部分23和驱动部分24。单壳式车架20用上模C和下模D模压成型，上模和下模在接近中心部分彼此分离，在此处整体模具被垂直分为两块。
标号40为成型车架时对空气袋加压用的阀装置，其作用在后面介绍。
图3以示意图形式示出了壳体组成，它包括单壳式车架20的预制件。更详细地说明，此预制件为三块独立分离的预制件，即右架体预制件F1，左架体预制件F2和后叉预制件F3。例如，此外还有齿轮箱底座和座椅管底座组成部分，它们是单独制造的，但整体连接在预制件F1和F2上。
图4和5是对左架体预制件的部分制造过程的解释图。图4示出了左架体预制件成型用的筛孔模30。阴模部分33是在底板31上放置的型板32上制出的。阴模部分33的形状与车架体的左半部相同，只是减少了相当于形成左车架体预制件织物的铺层厚度，然后，在型板32的阴模部分内和周围部分制出标号34所示的大量小孔。
小孔34为空气吸孔，用于将预制件成型用的纤维织物吸附在阴模部分33及周围部分。在织物放置在阴模部分33上后，借助风扇通过小孔34吸取型板32和底板31下面来的空气。成型预制件用的织物为已知类型的，例如玻璃纤维或碳纤维织物，预先已切成稍大于阴模部分33的尺寸。铺层织物的层数任选，例如根据准备模压的预制件选择8层或12层。而且，织物片可以组合和根据准备模压的车架部分来铺层，例如，织物片可以这样铺层，使纤维方向相互变化，以提高某些要求方向上的强度。
将预先切割和铺层的织物放置在型板32的模具部分后，通过上述小孔吸出空气即可将织物与模具部分33适配。如果织物部分与筛孔模不适配，则切去织物边缘使整片织物与模具部分33相符合。此后，将预制件放置在筛孔模上，将弱固化性的合成树脂粘接剂用喷枪或类似工具喷涂在模具部分上的铺层织物上和然后干燥。这里所用粘接剂为已知的热固性合成树脂。
图5所示为左车架体预制件F2，它是在上述筛孔模上模压和随后干燥及修剪织物周边部分后获得的。上面以实例介绍了作为车架组成部分的左车架体预制件的制造过程，但是构成单壳式自行车车架所需各种车架部分的预制件，例如右车架体部分，后叉部分和前管部分都是单独成型的，这些预制件可按照上述过程以同样方式成型和随后组合到一起。
在制造体现本发明的单壳式车架时，例如座椅管，前管和前管固定夹是预先装入车架体部分内随后整体模压的。但是齿轮箱是单独模压成型和安装内驱动机构后固定在车架体部分的。
图6示出了准备阶段，在该阶段用金属插入件组成的座椅管座被固定在组成车架体部分的壳体预制件上。在同一图中，金属插入件座椅管座28被插入车架体座椅支承部分23，即右车架体预制件F1内及随后用束带29包扎固定。当所需全部金属插入件都固定在车架体预制件F1上后，将另一个车架体预制件F2与预制件F1面对面放置和在接合处相互重叠。而且预制件的每个插入固定部分和所附金属插入件即座椅管座28采用同样方法固定，例如用束带或其它包扎。
图7示出车架体预制件在垂直分离的模具中放置的情况，这是本发明的特点之一。首先，前管被放置在下模D的阴模部分E的E-21位置，E-21位置相当于整体车架体的前端，作为车架体组成部分的右边和左边预制件F1和F2放置在图中所示位置。当车架体预制件这样放置在下模D的阴模部分E时，将预先用例如聚氨基甲酸酯弹性体板制成的空气袋(图中未示出)插入和放置在上述空间内。空气袋形状基本同于预制件限定的内部空间。空气袋的进气管部分例如通过座椅管座和位于下模D的外面(见图2和9)。然后后叉预制件F3放置在下模D的阴模部分E的E-25位置(也见图3)，以及作为预制件组成部分的织物端头重叠和因此在预制件F1，F2和F3的接合处搭接在一起。之后上模C和下模D互相连接完成安装。
图8以示意图形式示出主车架20在上模和下模C，D内放置的情况。由图7和8可见，其特点是组成主车架20的右边和左边预制件F1，F2和后叉预制件F3的接合处即壳体的织物端头在图7中的垂直端和纵向端处相邻接和部分重叠，从而使上模和下模C，D的匹配面不会与壳体任何上述接合处重合，如图8所示。因此，在模具的匹配面之间完全不会产生组成预制件的织物纤维端头的夹杂。
图9示出与图2中下模D相连的对空气袋加压用的阀装置40的细节。
带有外螺纹41的支承筒42固定在支承下模D的底座部分的下面，空气袋的入口管部分43通过支承筒42的孔口43穿到模具的外面。支承筒的一端扩展为锥形，将一个与此扩展部分内形符合的锥形截面橡胶塞插入该扩展部分，而空气袋的入口管部分43被压住和由内部支承。在上述橡胶管的中心部分插入管子46用以固定和支承来自空气源的软管45。
模压时，压缩空气进入空气袋由内部压迫壳体顶住模具的内表面。支承筒42的孔也用作吸出预先放置预制件壳体内存在的空气泡的吸出窗口。这点与现有技术相同。
图中标号47为普通管子配合螺帽，标号48为一种已知类型的螺帽。使用螺帽48可使空气袋的空气入口管的最外端压紧橡胶塞的下端面，从而提供一种密封和支承方式。
图10示出使用上述装置和方法模压成型的自行车单壳式车架的实例。车架体20具有头部21，后叉部分22和座椅支承部分23，以及在架体下部制成的齿轮箱安装部分24。
按照本发明的第一特点，在使用合成树脂固化和模压纤维织物的自行车单壳式车架的制造方法中，采用垂直两块分离的模具整体模压右和左车架体预制件和后叉预制件，作为单壳式车架在相应的上端和下端的组成部分，从而使所需的模具数量减少至最少，为2件。
本发明的第二特点是本发明的方法完全不会引起作为壳体的每个预制件织物纤维端头在模具匹配面之间产生夹杂。
本发明的第三特点是甚至在模压后的清理毛刺时，也没有在单壳式车架的上端和下端损伤织物纤维的担心，这些部分在结构上较弱，即这些部分有助于横向弯曲刚度，因为这里毛刺形成的位置是车架的大致中间位置。
虽然本发明的上述说明中对附图中所示形状的单壳式自行车车架作了介绍，但很明显本发明并不局限于这种形状的车架。