[发明专利]复合材料的自行车架及其制造方法

说明书

本发明涉及一种自行车架，特别是一种聚合物复合材料的自行车架及其制造方法。

通常，一个自行车架是用钎焊，电焊或铆接将连接件固定在管子上而制成，此连接过程通常是高温工艺过程。在此高温装配工艺过程中，常会产生应力集中和不希望有的变形。这种情况影响了自行车架的质量。此质量问题只能靠有经验的工人来解决。因此，要求有一种不如此费时间和依靠经验操作的新工艺来克服这个问题。

为克服这个问题，提出了一系列制造自行车架的工艺。在这些工艺中，美国专利4986949，4982975，4941674，4889355，4850607，4513986和美围专利申请7923203都公开了一种热固性塑料材料制成的单片的自行车架，同时也已公开了一种由热固性塑料、予浸过的碳纤维管或碳纤维增强的金属管制成的自行车架。这些管子用金属套管连接在一起，金属套管与管子则以粘结剂相粘合。这种形式的自行车架已由美国专利4437679，4657795，和4047731所公开。此外，美国专利4900050，4900048和4493749公开的是用半固化的带子缠绕在碳纤维管和在其上的套管之外，然后加温使半固化的带子固化而形成自行车架的连接。

在美国专利4548422和4230332中，公开了一种由夹心结构制成的自行车架。夹心结构是在两块平行的板之间的空隙填入发泡材料而形成。美国专利4856800则公开了一种以薄的金属管做成的套管把玻璃纤维增强的塑料管相互连接而制成的自行车架。一模制复合物薄片用来把套管与玻璃纤维增强塑料管之间的连接部分完全地复盖起来而提供一个坚强的结构。

美国专利3833242公开了一种具有结构式发泡内部的单片塑料模制自行车架。这种自行车架没有管子之间的连接件。美国专利4541649公开了一种自行车架，其中第一管件具有一个喇叭形口的端部，该端部与第二管件的外表面相接，并用一个注射塑模成型的塑料壳完全包住该连接部分。

欧洲专利0 125 735 A2公开了一种永固接至少两个经精加工的金属管的端部的方法，该连接方法尤其可用于自行车架的生产中。所说连接方法是将管的端部和金属嵌件放置在模具，尤其是注射成型模具中的正确的相关位置上，使管端部邻接金属嵌件。在管端部周围封模，并在模中填入液体塑料材料，这样，塑料材料凝固后，打开模，管的端部便通过其中有金属嵌件的塑料材料的接头耳连接在一起。

虽然这些已有技术的方法在一定程度上能够克服前述的问题，但仍然需要很长的生产周期。例如，把纤维管粘接在金属套管上所要求的时间通常是十分长的，而且用来把管子和套管粘起来的粘接剂有时会漏出来，还要用许多时间去清理。此外，这些方法在制造过程中往往需要特殊的夹具。因此，这些已有技术的方法仍然是费时和费工的。

本发明的主要目的是提供一种自行车架及其制造方法，该自行车架及其制造方法克服了已有技术中产生的质量、费时和费工的问题。

本发明的另一目的是提供一种自行车架的制造方法，该方法能克服粘接剂漏出和污斑问题，因此不需要特殊的工艺和时间使粘接剂固化。

本发明进一步的目的是提供一种自行车架的制造方法，该方法在制造过程中不需要特殊目的的夹具。

上述方法包括：

提供一种聚合物复合材料，用该材料在第一温度下以第一次注射塑模法成型工艺制造多个连接件，每一个连接件具有多个管形延伸部；

用多个管件把所说的连接件连接在一起，该管件是用第二材料制成，每个管件至少有一端以固接方法连接一个所说的管形延伸部，以便形成所说的自行车架；和

用多个壳体完全包住所说的连接件，该壳体是由第二次注射塑模法成型工艺所制造，该第二次注塑模法成型工艺是在稍高于或等于第一温度的第二温度下进行的，以使壳体和被壳体包住的连按件熔化在一起。

本发明的自行车架，它包括：多个连接件，每一个连接件具有多个管形延伸部；多个用第二材料制成的管件，每根管件至少有一端以固接方法连接一个管形延伸部以便形成所说的自行车架；和多个壳体分别包住所说的连接件；其特征在于所说多个由第一次注射塑模法成型工艺在第一温度下用聚合物复合材料制成的，和所说的壳体是由第二次注射塑模法成型工艺所制造，该第二次注射塑模法成型工艺是在稍高于或等于第一温度的第二温度下进行的，以使壳体和所说的连接件熔化在一起。