JPH0671914B2 - 炭素繊維強化樹脂製自転車用前ホークの製造方法 - Google Patents

炭素繊維強化樹脂製自転車用前ホークの製造方法

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JPH0671914B2
JPH0671914B2 JP62304557A JP30455787A JPH0671914B2 JP H0671914 B2 JPH0671914 B2 JP H0671914B2 JP 62304557 A JP62304557 A JP 62304557A JP 30455787 A JP30455787 A JP 30455787A JP H0671914 B2 JPH0671914 B2 JP H0671914B2
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mold
hollow mandrel
carbon fiber
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prepreg
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俊郎 近藤
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財団法人自転車産業振興協会
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は炭素繊維強化樹脂製自転車用前ホークの製造方
法に関するものである。
(従来の技術) 炭素繊維強化樹脂パイプは,自転車のフレーム用パイ
プ,釣り竿,ゴルフシヤフト等に広く使用されている。
その製造に当たっては,中実のマンドレル(ストレート
状またはテーパー状の芯金)に離型剤を塗布し,次いで
炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸させて得られたプリプレ
グの複数枚を同中実のマンドレルの周りに積層状態に巻
き付け,次いで同積層プリプレグを熱硬化樹脂の硬化温
度まで加熱して,硬化させ,次いで同炭素繊維強化樹脂
製パイプを上記中実のマンドレルから抜き取って,所定
寸法に仕上げ加工するようにしている。
(発明が解決しようとする課題) 前記中実のマンドレルでは,形状の比較的簡単な直線状
の炭素繊維強化樹脂製パイプ,例えば自転車のフレーム
用パイプ,釣り竿,ゴルフシヤフト等は所定の形状に成
形できても,形状の複雑な自転車用前ホーク,即ち,断
面楕円形のテーパー管を側面視弧状に湾曲させた状態の
自転車用前ホークは成形し難く,そのため,従来は,中
空のシリコンゴムの中空部に圧力空気を供給して,加圧
する方向を採用しているが,この場合には,圧力空気供
給装置等を必要として、設備費を高めるという問題があ
った。
本発明は前記の問題点に鑑み提案するものであり、その
目的とする処は、形状の複雑な自転車用前ホーク、即
ち、断面楕円形の中空テーパ管を側面弧視状に湾曲させ
た状態の自転車用前ホークを、圧力供給装置等を必要と
せずに、炭素繊維強化樹脂により製造できて、設備費を
低減できる炭素繊維強化樹脂製自転車用前ホークの製造
方法を提供しようとする点にある。
(課題を解決するための手段) 上記の目的を達成するために、本発明の炭素繊維強化樹
脂製自転車用前ホークの製造方法は、断面楕円形のテー
パー管を側面視弧状に湾曲させた状態の炭素繊維強化樹
脂製自転車用前ホークを製造するに当たり、炭素繊維に
熱硬化性樹脂を含浸させて得られたプリプレグを耐熱性
及び離型性を有する可撓材製中空マンドレルの周りに積
層状態に巻き付け、次いで同積層プリプレグと上記可撓
材製中空マンドレルとを接離可能な金型内にセットし、
次いで同金型を閉じて、同金型の成形部面を上記積層プ
リプレグに押し付け、上記中空マンドレルを楕円形に弾
性変形させて、上記積層プリプレグを側面視弧状の且つ
断面楕円形のパイプ状に成形し且つ同金型を熱硬化性樹
脂の硬化温度まで加熱して、上記積層プリプレグを硬化
させ、次いで上記金型を離型し、上記成形後の積層プリ
プレグと上記可撓材製中空マンドレルとを同金型から取
り出して、同可撓材製中空マンドレルを成形後の積層プ
リプレグから抜き取ることを特徴としている。
(作用) 炭素繊維強化樹脂製自転車用前ホークを製造するときに
は、炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸させて得られたプリ
プレグを耐熱性及び離型性を有する可撓材製中空マンド
レルの周りに積層状態に巻き付け、次いで同積層プリプ
レグと上記可撓材製中空マンドレルとを離接可能な金型
内にセツトし、次いで同金型を閉じて、同金型の成形部
面を上記積層プリプレグに押し付け、上記中空マンドレ
ルを楕円形に弾性変換させて、上記積層プリプレグを側
面視弧状の且つ断面楕円形のパイプ状に成形し且つ同億
型を熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱して、上記積層プ
リプレグを硬化させ、次いで上記金型を離型し、上記成
形後の積層プリプレグと上記可撓材製中空マンドレルと
を同金型から取り出して、同可撓材製中空マンドレルを
成形後の積層プリプレグから抜き取る。
(実施例) 次に本発明の炭素繊維強化樹脂製自転車用前ホークの製
造方法を第1図乃至第10図に示す一実施例により説明す
ると,第1図の(1)が断面楕円形のテーパー管を側面
視弧状に湾曲させた状態の炭素繊維強化樹脂製自転車用
前ホーク足,(2)が同前ホーク足(1)の下端部に固
定される前ホークつめである。また第2図乃至第6図及
び第9,10図の(3)が耐熱性及び耐熱性を有する可撓材
製(例えばシリコンゴム製)中空マンドレル,(4)が
炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸させて得られたプリプレ
グの複数枚を上記中空マンドレル(3)の周りに積層状
態に巻き付けた積層プリプレグで,これが上記前ホーク
足(1)になる。上記中空マンドレル(3)は,積層プ
リプレグ(4)の成形時,第2図に示すように楕円形に
弾性変形する。このときの中空マンドレル(3)の長軸
方向長さをaとし,短軸方向長さをbとすると,中空マ
ンドレル(3)が楕円形に弾性変形したときの円周の長
さPは, により求めることができる。また中空マンドレル(3)
が楕円形に弾性変形したときの断面積Aは, により求めることができる。
また第3図は,中空マンドレル(3)が楕円形に弾性変
形したときの具体的数値を示し,第4図は,中空マンド
レル(4)が楕円形に弾性変形する前の具体的数値を示
している。第2図に示すように前ホーク足(1)の長軸
方向長さ(a′)を35mm,短軸方向長さ(b′)を24mm,
成形後の前ホーク足(1)の肉厚を2mm,第3図に示すよ
うに中空マンドレル(3)が楕円形に弾性変形したとき
の長軸方向長(a)を31mm,短軸方向長さ(b)を20mm
とすると,中空マンドレル(3)が楕円形に弾性変形し
たときの円周方向長さPは,上記式より になる。この円周の長さPに相当する正円の直径は,第
4図に示すように26.1mmである。また中空マンドレル
(3)が楕円形に弾性変形したときの断面積Aは,上記
式より になる。このように中空マンドレル(3)が楕円形に弾
性変形したときの円周方向長さPを82mm,断面積をAを4
87mm2にするためには、楕円形に弾性変形する前の正円
のマンドレル(3)の直径を26.1mm(断面積535mm2)か
ら直径7.8mm(断面積48mm2)の中空部を取り除いて,535
−48=487mm2の断面積をもつ正円の中空マンドレル
(3)を製作すればよい。また第5図の(5がシリコン
ゴム製または金属製のアタツチメント,第7,8,9図の
(6)が下金型,(6a)が同下金型(6)の成形部,
(6b)が同下金型(6)の一隅角部に形成した斜面図
(前ホークつめ(2)の取付け角度設定用斜面部),
(7)が上金型,(7a)が同上金型(7)の成形部で,
同上金型(7)の一隅角部にも上記斜面部(7b)に対応
して同様の斜面部が形成されており、同各斜面部が成形
時に,前ホークつめ(2)を強固に保持することによ
り,位置,角度を決定すると同時に積層プリプレグ
(4)への接合を行うようになっている。
次に本発明の炭素繊維強化樹脂製自転車用前ホークの製
造方法を具体的に説明する。第5図に示すようにシリコ
ンゴム製または金属製のアタツチメント(5)の端部に
設けた細径部を耐熱性及び耐熱性を有する可撓材製中空
マンドレル(3)の一端開口部内に挿入する。このと
き,中空マンドレル(3)の外周面とアタツチメント
(5)の外周面とが連続する。次いで炭素繊維に熱硬化
性樹脂を含浸させて得られたプリプレグ(4)を中空マ
ンドレル(3)及びアタツチメント(5)の周りに積層
状態に巻き付け,次いでアタツチメント(5)を抜き取
って,第6図に示すように前ホークつめ(2)の端部を
積層プリプレグ(4)及び中空マンドレル(5)の一端
開口部内に挿入する。なお前ホークつめ(2)の積層プ
リプレグ(4)に対する接合面には,必要に応じ接着剤
またはプライマーを予め塗布しておく。次いで第9図に
示すように積層プリプレグ(4)と中空マンドレル
(3)とを下金型(6)及び上金型(7)樹脂の成形部
(6a)(7a)内にセットするとともに,前ホークつめ
(2)を下金型(6)及び上金型(7)の斜面部内にセ
ットし,次いで第10図に示すように下金型(6)及び上
金型(7)を閉じて,下金型(6)及び上金型(7)の
成形部(6a)(7a)面を積層プリプレグ(4)に押し付
け,中空マンドレル(3)を楕円形に弾性変形させて,
積層プリプレグ(4)を側面視弧状の且つ断面楕円形の
パイプ状に成形するとともに,積層プリプレグ(4)の
端部を前ホークつめ(2)の端部に接合して互いを一体
化し且つ下金型(6)及び上金型(7)を熱硬化樹脂の
硬化温度まで加熱して,積層プリプレグ(4)を硬化さ
せ,次いで下金型(6)及び上金型(7)を離型し,成
形後の積層プリプレグ(前ホーク足)(4)と前ホーク
つめ(2)と中空マンドレル(3)とを下金型(6)及
び上金型(7)から取り出して,中空マンドレル(3)
を成形後の積層プリプレグ(4)から抜き取る。
(発明の効果) 本発明は前記のように断面楕円形のテーパー管を側面視
弧状に湾曲させた状態の炭素繊維強化樹脂製自転車用前
ホークを製造するに当たり,炭素繊維に熱硬化性樹脂を
含浸させて得られたプリプレグを耐熱性及び離型性を有
する可撓材製中空マンドレルの周りに積層状態に巻き付
け,次いで同積層プリプレグと同中空マンドレルとを離
接可能な金型内にセツトし,次いで同金型を閉じて,同
金型の成形部面を上記プリプレグに押し付け,上記中空
マンドレルを楕円形に弾性変形させて,上記積層プリプ
レグを側面視弧状の且つ断面楕円形のパイプ状に成形し
且つ同金型を熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱して,上
記積層プリプレグを硬化させ,次いで上記金型を離型
し,上記成形後の積層プリプレグと上記可撓材製中空マ
ンドレルとを同金型から取り出して,同可撓材製中空マ
ンドレルを成形後の積層プリプレグから抜き取るので,
本発明は前記のように炭素繊維強化樹脂製自転車用前ホ
ークを製造するときには、炭素繊維に熱硬化性樹脂を含
浸させて得られたプリプレグを耐熱性及び離型性を有す
る可撓材製中空マンドレルの周りに積層状態に巻き付
け、次いで同積層プリプレグと上記可撓材製中空マンド
レルとを離接可能な金型内にセツトし、次いで同金型を
閉じて、同金型の成形部面を上記積層プリプレグに押し
付け、上記中空マンドレルを楕円形に弾性変形させて、
上記積層プリプレグを側面視弧状の且つ断面楕円形のパ
イプ状に成形し且つ同金型を熱硬化性樹脂の硬化温度ま
で加熱して、上記積層プリプレグを硬化させ、次いで上
記金型を離型し、上記成形後の積層プリプレグと上記可
撓材製中空マンドレルとを同金型から取り出して、同可
撓材製中空マンドレルを成形後の積層プリプレグから抜
き取るので、形状の複雑な自転車用前ホーク、即ち、断
面楕円形の中空テーパ管を側面視弧状に湾曲させた状態
の自転車用前ホークを、圧力供給装置を必要とせずに、
炭素繊維強化樹脂により製造できて、設備費を低減でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は自転車用前ホークを示す側面図,第2,3図は弾
性変形時の可撓材製中空マンドレルの長軸方向及び短軸
方向の長さを示す説明図,第4図は弾性変形前の可撓材
製中空マンドレルの直径及び中空部の直径を示す説明
図,第5図はプリプレグを中空マンドレル及びアタツチ
メントの周りに巻き付けたときの説明図,第6図は前ホ
ークつめを挿入したときの説明図,第7図(I)は下金
型の平面図,第7図(II)は下金型の一側面図,第7図
(III)は下金型の他側面図,第8図は下金型及び上金
型の側面図,第9図は中空マンドレル及び積層プリプレ
グを下金型及び上金型内にセツトしたときの説明図,第
10図は下金型及び上金型を閉じたときの説明図である。 (1)……自転車用前ホーク足,(2)……前ホークつ
め,(3)……可撓材製中空マンドレル,(4)……積
層プリプレグ,(5)……アタツチメント,(6)
(7)……金型。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】断面楕円形のテーパー管を側面視弧状に湾
    曲させた状態の炭素繊維強化樹脂製自転車用前ホークを
    製造するに当たり、炭素繊維に熱硬化性樹脂を含浸させ
    て得られたプリプレグを耐熱性及び離型性を有する可撓
    材製中空マンドレルの周りに積層状態に巻き付け、次い
    で同積層プリプレグと上記可撓材製中空マンドレルとを
    離接可能な金型内にセツトし、次いで同金型を閉じて、
    同金型の成形部面を上記積層プリプレグに押し付け、上
    記中空マンドレルを楕円形に弾性変形させて、上記積層
    プリプレグを側面視弧状の且つ断面楕円形のパイプ状に
    成形し且つ同金型を熱硬化性樹脂の硬化温度まで加熱し
    て、上記積層プリプレグを硬化させ、次いで上記金型を
    離型し、上記成形後の積層プリプレグと上記可撓材製中
    空マンドレルとを同金型から取り出して、同可撓材製中
    空マンドレルを成形後の積層プリプレグから抜き取るこ
    とを特徴とした炭素繊維強化樹脂製自転車用前ホークの
    製造方法。
JP62304557A 1987-12-03 1987-12-03 炭素繊維強化樹脂製自転車用前ホークの製造方法 Expired - Lifetime JPH0671914B2 (ja)

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