[实用新型]自行车用无应力集中复合纤维管材的预型装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种自行车管材，特别是涉及一种自行车用无应力集中复合纤维管材的预型装置。

背景技术

如图1所示的碳纤维自行车车架10包括一上管11、一下管12、一头管13、一座管14、一五通接头15、一后上叉16及一后下叉17，就所述上管11、下管12、头管13、座管14这些管材而言，如图2所示，其制造步骤是依据各管材所需要的外形、角度先进行碳纤维预浸布裁片作业，接着将碳纤维预浸布裁片包覆在各管材的芯材外进行预型卷料，并将车架的各管件预型出软质的中空管体，当进行各中空管体的接管作业时，须先将各管件内的芯材从中空管体内各别抽出后，再于各个接管的中空管体外部环绕贴覆碳纤维预浸布，此为增加管件搭接处补强的必要步骤，以强化车架刚性，接着再将气袋穿入中空管体的内部，且于开放端插设气嘴，然后透过吹气加压，将各中空管体制作出无接缝的一体成型碳纤维车架，此种设计在成型后虽然也可制作出一体成型车架，但预型时还是以接管方式进行。预型接管方式除了会让纤维不连续产生断点，接管也会增加不必要的材料重量与材料成本，更造成预型费时与人力成本增加，且还存有接管品质不稳定与接管处应力集中问题。

现有一种将芯材抽出预浸布的设计，但是因为预浸布含有树脂，与芯材之间的摩擦力非常大，为了顺利将芯材抽出同时确保预型品不变形，只能减少芯材的被包覆面积，一般是以缩短芯材长度的方式达到此目的，但是这种方式必须将预浸布沿轴向接续才能符合管材的长度需求，如图3、图4所示，制造时，先制备数支第一芯材21、第二芯材22，然后在该第一芯材21外包覆数层第一预浸布23，在该第二芯材21外包覆数层第二预浸布24，且所述第一预浸布23的端面231呈阶梯不平整状，所述第二预浸布24的端面241也呈阶梯不平整状，当各段预型完成之后分别将该第一芯材21、该第二芯材22沿轴向抽出，接着将所述端面231、241搭接，然后在搭接处25外贴覆一连接贴片26成为一预型品27，之后将一尼龙袋(图未示)装入该预型品27内，再置入模具内进行加压加热成型作业，就可以制得一碳纤维车架，此种方式与实心发泡芯材比较，虽然具有可以减轻管材重量、降低生产成本的特性，但是仍存有下列缺点：

一、该预型品27的搭接处25极易造成应力集中，导致管材整体结构强度不佳。

二、因为进行搭接时，已将该第一芯材21、该第二芯材22抽出，此时所述第一预浸布23、与第二预浸布24非呈硬态极易软化产生变形，不但搭接作业困难导致生产效率差，也极易影响该预型品27的外形降低碳纤维车架的成型良率。

三、因为已将该第一芯材21、该第二芯材22抽出，使得所述第一预浸布23、与第二预浸布24非呈硬态，在此情况下要在所述搭接处25外贴覆该连接贴片26，会因贴覆施力导致该预型品27的变形机率增加、降低碳纤维车架的成型良率。

四、就该车架10而言，以前述制造方法来说，该上管11与该头管13和该五通接头15之间会有第一接合处181、第二接合处182，该下管12与该头管13和该五通接头15之间会有第三接合处183、第四接合处184，该座管14与该五通接头15之间会有第五接合处185，及所述搭接处25，存有接合处较多，导致该车架10整体结构强度不佳。

另外一种芯材以实心发泡材制成，该预型品在预型完成后的芯材不需抽出预浸布外，所以可使预型品各层预浸布内的纤维连续，具有可以增加管材结构强度的特性，但是存有芯材无法重复使用、生产成本较高，及预型品整体重量较重的缺点。

发明内容

本实用新型的目的是在提供一种可以增加管材的结构强度、可以减轻重量、可以提高生产效率及可提高管材成型良率的自行车用无应力集中复合纤维管材的预型装置。

本实用新型自行车用无应力集中复合纤维管材的预型装置，包含一芯材单元及一复合纤维预浸布；

该芯材单元包括一内芯材，及安装包围在该内芯材外的数支外芯材，该内芯材与每一支外芯材之间分别通过一沿轴向设置的嵌接组结合，所述外芯材分别具有一被包覆面；

该复合纤维预浸布包覆在所述被包覆面外。

本实用新型所述的自行车用无应力集中复合纤维管材的预型装置，该内芯材为四边形体，所述外芯材的数量为四支，分别为一第一外芯材、一第二外芯材、一第三外芯材、一第四外芯材，该内芯材与该第一外芯材之间通过一第一嵌接组相互结合，该内芯材与该第二外芯材之间通过一第二嵌接组相互结合，该内芯材与该第三外芯材之间通过一第三嵌接组相互结合，该内芯材与该第四外芯材之间通过一第四嵌接组相互结合。