一种中空碳纤维自行车曲柄及成型方法技术

本发明专利技术公开一种中空碳纤维自行车曲柄及成型方法，包括曲柄主体，所述曲柄主体由碳纤维一体成型，曲柄主体内部设有空腔，所述曲柄主体的两端分别为第一端和第二端，第一端设有贯穿的主轴孔，第二端设有贯穿的副轴孔，所述空腔位于主轴孔和副轴孔之间，且空腔的一端延伸到第一端外侧面，所述主轴孔上配合有主轴套，所述副轴孔上配合有副轴套；本发明专利技术公开的碳纤维曲柄结构成型过程中沿直线路径进气，从而保证吹气顺畅，曲柄成型后很容易将气袋抽离，且不容易对曲柄造成磨损，从而提高碳纤维曲柄在骑行过程中的安全性，进一步消除安全隐患。患。患。

【技术实现步骤摘要】
一种中空碳纤维自行车曲柄及成型方法


[0001]本专利技术涉及自行车配件领域，尤其是一种中空碳纤维自行车曲柄及成型方法。

技术介绍

[0002]自行车作为一种轻便的代步工具，在当前提倡环保的社会中，成为了人们绿色出行的最佳选择。骑自行车不仅有利于节能减排，还能锻炼身体，随着自行车技术的发展，更是出现了自行车赛事。看似简单的自行车，实际结合了人体工程学、动力学、机械、美学等多方面的综合设计，为了提升竞赛选手的成绩，更需要对自行车配件进行改良，在最大程度提升自行车的性能。
[0003]曲柄作为连接踏板和自行车链轮的配件，通常包括主轴孔和副轴孔，主轴孔用于与前链轮配合，后轴孔用于与踏板配合。为了减轻曲柄的重量并维持一定的强度，人们采用碳纤维代替传统的合金。现有的碳纤维曲柄成型前在曲柄内部设置气袋，待曲柄成型后将气袋抽离，从而在内部形成空腔。然而为了将气袋抽离，通常的做法是在靠近副轴孔的曲柄末端设置两个与空腔相连通的贯通孔，贯通孔沿副轴孔的周侧以曲线的路径延伸至曲柄末端，由于副轴孔所在端的空间较小，吹气并不顺利，并且在通过贯通孔抽离气袋时容易对副轴孔造成磨损，影响曲柄的强度和寿命。另一种做法是在主轴孔和副轴孔之间的区域设置与空腔相连通的连通孔，连通孔位于曲柄的一侧主面壁上(如图1所示，1a表示连通孔)，这样吹气进气不是沿直线路径，所以吹气过程并不顺利，容易造成成型时进气不良，导致产品报废；并且通过此连通孔抽离气袋后很难封闭，即使连通孔封闭好也会对曲柄的刚性和整体强度造成影响，使用过程中曲柄还可能从连通孔周边位置断裂，存在严重的安全隐患。中国专利文献CN 212861770U公开一种碳纤维曲柄，通过在碳纤维曲柄的主轴套设置与空腔相连通的连通孔进行吹气成型，此吹气进气也不是沿直线路径，从而吹气并不顺利，同样也会造成成型时进气不良，导致产品报废。另外，主轴套内部空间很狭小，成型前气袋进入连通孔和成型后气袋从连通孔中抽离出来操作及其困难。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决上述问题，提供一种中空碳纤维自行车曲柄及成型方法，该曲柄成型过程中沿直线路径进气，从而保证吹气顺畅，曲柄成型后很容易将气袋抽离，且不容易对曲柄造成磨损。
[0005]为达到上述目的，本专利技术的技术方案是：一种中空碳纤维自行车曲柄，包括曲柄主体，所述曲柄主体由碳纤维一体成型，曲柄主体内部设有空腔，所述曲柄主体的两端分别为第一端和第二端，第一端设有贯穿的主轴孔，第二端设有贯穿的副轴孔，所述空腔位于主轴孔和副轴孔之间，且空腔的一端延伸到第一端外侧面，所述主轴孔上配合有主轴套，所述副轴孔上配合有副轴套。
[0006]进一步改进，所述主轴套包括轴套主体和轴套盖，所述轴套主体外壁与主轴孔内壁通过胶合连接，轴套主体和轴套盖通过螺纹和/或胶合连接。
[0007]再进一步，所述轴套主体上设有沿周向设置的多个凸起，主轴孔内壁设有与多个凸起对应的凹面，通过凸起和凹面配合防止轴套主体与主轴孔产生相对转动。其中，凸起的数量为大于等于6，以保证较好的稳定性。
[0008]进一步改进，所述副轴套包括两个平行设置的支撑部和在支撑部之间延伸的主体，所述主体位于副轴孔内，所述支撑部的端部内埋于曲柄主体内。
[0009]进一步改进，所述曲柄主体内有一沿曲柄主体长度方向设置的加强板，所述加强板将空腔分为第一空腔和第二空腔。
[0010]本专利技术还提供一种中空碳纤维自行车曲柄的成型方法，包括以下步骤：
[0011]S1、用气袋包覆内芯，放入第一模具中，所述第一模具一端设有固定部，另一端设有主轴孔成型部，副轴套设于固定部上，将经裁切的碳纤维预浸料包覆在气袋和副轴套之外并预制成曲柄主体的形状，碳纤维预浸料在主轴孔成型部形成主轴孔，气袋自副轴套的一端向曲柄主体的第二端延伸，气袋的吹气口自曲柄主体的第一端外侧面伸出，吹气口与第一端外侧面连接处形成抽气袋口；
[0012]S2、将预制好的曲柄主体放入第二模具加热吹气成型；
[0013]S3、待曲柄主体冷却后加热并抽出气袋，之后封闭抽气袋口。
[0014]进一步改进，还包括S4、在副轴套上机加工与副轴孔同轴的配合孔。
[0015]进一步改进，S3中，曲柄主体冷却后先进行修整去毛边，再依次进行加热、抽出气袋、表面喷砂、清洗、封闭抽气袋口。
[0016]进一步改进，S1中，抽气袋口的最小内径为D1，主轴孔至曲柄两侧外壁的最小距离为D2，则8mm＜D2＜15mm，3mm＜D2
‑
D1＜10mm。
[0017]本方案中，内芯用于支撑气袋，需在气袋包覆之前预先进行裁切，使其形成一定的形状，碳纤维预浸料包覆在气袋之外，气袋的吹气口自曲柄主体的第一端外侧面伸出，通过加热吹气使气袋膨胀从而在曲柄主体内部形成空腔；曲柄主体固化成型之后，吹气口与第一端外侧面连接处则形成连通空腔的抽气袋口，自该抽气袋口可将气袋竖直抽离，从而减小对曲柄主体的磨损，防止影响曲柄主体的整体强度；碳纤维预浸料沿周向包覆副轴套的外侧面，固化成型后副轴套的主体与曲柄主体连接处形成副轴孔，副轴套的支撑部端部内埋于曲柄主体内；喷砂则是本领域内的常见手段，用于增强碳纤维材料的胶合强度。
[0018]进一步改进，所述内芯设有两个，分别用两个气袋包覆，两个气袋之外分别包覆碳纤维预浸料之后再包覆碳纤维预浸料预型。设置两个内芯和气袋是为了便于成型固化后将气袋抽出，减少对曲柄主体的磨损，因此曲柄主体的第一端外侧面对应设有两个抽气袋口。
[0019]作为优选，所述内芯为EPS内芯，所述气袋为尼龙气袋。
[0020]进一步改进，S3中通过胶合或一体成型碳纤维盖体将抽气袋口封闭，从而保证曲柄整体的强度要求以及完整度和美观性。
[0021]通过本专利技术提供的技术方案，具有如下有益效果：
[0022](1)通过将气袋自碳纤维曲柄主体的第一端外侧面伸出，该曲柄成型过程沿直线路径进气，从而保证吹气顺畅，曲柄成型后很容易将气袋抽离，且不容易对曲柄造成磨损；
[0023](2)曲柄主体空腔内有一沿曲柄主体长度方向设置的加强板，减轻碳纤维曲柄的整体重量，提升碳纤维曲柄的整体刚性和强度，提高碳纤维曲柄在骑行过程中的安全性，进一步消除安全隐患。
附图说明
[0024]图1是现有技术中曲柄成型方式；
[0025]图2本专利技术实施例曲柄立体图；
[0026]图3是本专利技术实施例曲柄爆炸图；
[0027]图4是本专利技术实施例曲柄俯视图；
[0028]图5是本专利技术实施例曲柄主体横截面示意图；
[0029]图6是本专利技术实施例轴套主体示意图；
[0030]图7是本专利技术实施例副轴套示意图；
[0031]图8是本专利技术实施例曲柄的成型步骤S3示意图。
具体实施方式
[0032]下面结合附图和具体的实施方式对本专利技术作进一步详细说明。
[0033]图1至图5所示，一种中空碳纤维自行车曲柄，包括曲柄主体1，所述曲柄主体1由碳纤维一体成型，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种中空碳纤维自行车曲柄，其特征在于：包括曲柄主体，所述曲柄主体由碳纤维一体成型，曲柄主体内部设有空腔，所述曲柄主体的两端分别为第一端和第二端，第一端设有贯穿的主轴孔，第二端设有贯穿的副轴孔，所述空腔位于主轴孔和副轴孔之间，且空腔的一端延伸到第一端外侧面，所述主轴孔上配合有主轴套，所述副轴孔上配合有副轴套。2.根据权利要求1所述的一种中空碳纤维自行车曲柄，其特征在于：所述主轴套包括轴套主体和轴套盖，所述轴套主体外壁与主轴孔内壁通过胶合连接，轴套主体和轴套盖通过螺纹和/或胶合连接。3.根据权利要求2所述的一种中空碳纤维自行车曲柄，其特征在于：所述轴套主体上设有沿周向设置的多个凸起，主轴孔内壁设有与多个凸起对应的凹面。4.根据权利要求1所述的一种中空碳纤维自行车曲柄，其特征在于：所述副轴套包括两个平行设置的支撑部和在支撑部之间延伸的主体，所述主体位于副轴孔内，所述支撑部的端部内埋于曲柄主体内。5.根据权利要求1所述的一种中空碳纤维自行车曲柄，其特征在于：所述曲柄主体内有一沿曲柄主体长度方向设置的加强板，所述加强板将空腔分为第一空腔和第二空腔。6.一种权利要求1至5任一项所述的中空碳纤维自行车曲柄的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、用气袋包覆内芯，放入第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘五瑞，叶庆祥，
申请(专利权)人：厦门碳帝复合材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：