折りたたみ自転車の製作

以前から、FRP、カーボン等を使って、何か作ってみたいと思っていました。
そこで、自転車だ、と安易に考え、オークションで、折りたたみ自転車を購入。
早速、カーボン関係の材料をかき集め、とりあえず作ってみました。

オークションで購入したBS(ブリジストン)の、ハンディバイクです。
ハンドルの付け根から前傾しているため、低速では、
かなり違和感を覚えます。(はっきり言って乗りにくいです。)
この自転車から、フロントフォーク周りと、タイヤ周り、シート、シートポスト等をはずして使います。
まずは、フレームの芯になるように、発泡ウレタンを使用します。
今回使用したのは、FRP−ZONEさんで扱っている、30倍に膨らむタイプです。硬化時間は、ほんの数分で、あっという間に固まってしまう感じです。
上の写真が、メインフレーム、下のサドルがついてるのが、サドルポストのアウター、下のが、ステアリングポストの部分です。
ポスターに、剥離用ワックスを塗り、丸めて、変形しないように厚紙を丸くくりぬいて、型にしています。
先ほどの、紙筒で作った型を、斜めに固定して、発泡ウレタンを流し込みます。
どれくらいの量でいいかわからないので、適当に100ccほど作り、流し込みました。
見事に膨れ、かなり、あふれました。
うちの子供たちは、むにゅむにゅあふれ出てくる姿に、大喜びでした。
固まったあとは、やすりがけができる硬さになります。(発泡スチロールよりは硬いです)
容器に残ったウレタンもこんなに膨らんでしまいました。
まるで、爆発した、ビールみたいです。
型からはずしたメインフレームの芯です。
ちょっと足りないところがありましたので、
この後、また、型にはめて、再度、発泡ウレタンを流し込んで、ペーパー掛けして,整形しました。
ステアリングポストの、紙の型で作りましたが、
発泡後、しぼんでしまいましたので、作り直しました。
次の方法は、鉄パイプを、芯にして、段ボール箱の中に入れ、周りにウレタンを流し込み雌型をとります。
その型に、再度ウレタンを流し込み雄型にしようと作ったのが、写真の真ん中の棒です。
これも、なぜかしぼんでしまいました。
最後の手段で、鉄パイプを、目的の太さに旋盤で落として、周りにテフロンテープを巻き、剥離ワックス,剥離材の順番で、処理し、その上に、カーボンクロスを巻きつけ、作ったのが、右側の棒状の物です。
これは、しっかり巻きつけができました。
カーボンクロス裁断図 カーボンクロスがなかかな高価なので、
ロスの少ない裁断方法を考えて見ました。
もっと効率的な裁断もあるでしょうが、
そこは発展途上の身、こんなもので勘弁してください。
カットするときは、ローラーカッターを使うと、きれいに裁断できました。
余白の部分は、リヤ周りや、サポート周りなどに、適宜使用しています。
最終的には、少しあまりました。
フレームのリア周りの芯です。
ここは、さすがに、ウレタンでちょっと難しそうだったので、
以前はまっていた、ラジコンカーのカーボンシャーシを、
切り刻んで、アルミアングル材を使い、繋ぎました。
上の写真のリューターに、ダイヤモンドディスクを取り付け、
加工しました。
さすが、ダイヤモンドディスクです、金属用の糸鋸で、3センチも切ればなめてしまうようなものも、サクサク切れてきます。
ちなみに、3mmのカーボン板です。
先ほど作った芯を、ダンボールの箱に入れ、発泡ウレタンを流し込みそれをカッターナイフやヤスリで成形し、FRPパテで成形し、ヤスリ、ペーパーがけまで終わったところです。
(途中の写真は撮り忘れました。)
ちなみに、大きな穴は、メインフレームのための芯を少し切り取り、カーボン板の芯に貼り付けて発泡ウレタンを流し込み、削り取りました。
その後、メインフレームの芯に、60番の紙やすりを巻きつけ、
成形してあります。(カーボンクロスの厚み分サンドペーパーで削り取ります。)
右の四角い缶がポリエステル樹脂で、下の丸缶が、FRPパテ、計量カップの下の、青い容器が離型材、隣の小さな容器がパラフィン溶液(表面を、からっと仕上げる添加剤)、ちょっと大きいのが硬化剤、その下がテフロンテープと、離型ワックスです。
離型ワックスと、作業代に敷いたPPクラフトシートです。
クラフトシートにワックスを掛けてカーボンクロスを直接載せ,樹脂を塗布しウレタン芯に,ごろごろと巻きつけていきます。
硬化したあとは、簡単に余分な樹脂をはがせますので、とても便利です。
もちろん、ざらざらした面は使いません。
上の短いのが、BB(ボトムブラケット、ペダルがつくシャフト)
真ん中が、先ほど説明した、鉄パイプに巻いた、ステアリングポスト、下が、サドルポストのアウターです。
まだ、これから上塗りします。
パラフィンが入ってないので、少しべたべたしてます。
サドルポストのアウターの余分なところを切った切れ端です。
白く見えてるのは、強度を上げるためのグラスクロスです。
真ん中に詰まってるのが、発泡ウレタンです。
ポスターの紙も少し写ってると思います。
メインフレームは、カーボンを巻きつけ、まだ硬化しないうちに、ステアリングポストと、BBを押さえつけながら、硬化するのを待ちます。硬化の後、はみ出した部分を成形し、シートポストアウターの支持点を作ります。
このあたりは、手が、ポリエステル樹脂とアセトンで、カメラが解けたりくっついたりするのが怖かったので、一気に作業してしまいましたので、写真はありません。(言い訳ですみません半分は、忘れていました。)
その後、リヤ周りを取り付けます。
BBとリヤ周りの平行確認に、ちょっと手抜きですが、水平器を使いました。
写真は、リヤ周りのパテ埋めで終わっています。
これから、パテをきれいに成形します。
リア周りを、カーボンを張り補強し、サンディングして、滑らかになるようにします。再度ポリエステル樹脂を塗り、硬化させ、またサンディングします。
最後に、アセトンで全体を丁寧に拭き、ポリエステル樹脂に、パラフィンを混入した物を均一に塗り、硬化後、またサンディングしてから、ピカールを、セーム革に塗り、気合を入れて磨きます。
そうすると、とてもきれいなカーボン模様が出てきます。
思わずほお擦りしたくなります。
組あがったフレームです。
重さを量ったら、1640gでした。
オリジナルは、2kgを超えてました。
(メモリがそこまでなので、しっかり量っていませんが・・・)
少しの軽量化ができたみたいです。
ちなみに、斜めに張ってあるパイプは、φ8のアルミパイプにカーボンを巻きつけたものです。
組みあがって完成したところです。
ただ、折りたたみ部分につきましては、
まだ不完全で、(ここが発展途上だったりして)
シートポスト側は固定してますので、たためません。
ただ、ハンドルポストと、シートポストは、短くなりますので、このままでも簡単に車に乗せることができます。
チェーンは、近所の自転車屋さんに頼みました。
ハンドルと、ポストは、娘の、キックボードからはずしてつけました。付け根の部分は、クイックロックなので、簡単に元に戻せます。
拡大写真はこちら。
樹脂を塗るためのローラーです
一番上のを主に利用しました。そのほかは、刷毛、で塗ることが多かったので、真ん中の緑のローラーは使用していません。
下の細いのは、脱泡ローラーで、樹脂をしみこませて、泡を抜くものです。ローラーが、M10のねじになっています。
下にある、丸い塊は、ちょっと気を抜いた間に固まってしまったローラーです。
数分で、ゲル状(グミみたい)になり、10分もしないうちにプラスチックのように、かちかちになります。
この自転車の感想ですが、
オリジナルのハンディバイクより数段安定性が増しました。
小学校4年の女の子(わが娘)が、ハンディバイクは乗れませんでしたが、
これは、いきなり乗って遊んでました。
重量も軽くなって、車への積み込みも楽になりました。
ただ、まだ、折りたたみ機構が完成しておりませんので、
輪行バックには入りませんが。ここは、これから作りこもうと思います。
スタンドの作成も、これからの課題です。
今のところ、長距離は乗っていませんが、1kmぐらいであれば、それほど苦になり
ません。
カーボンのため、若干たわみますが、それほど不快ではありません。
前後リジットなので、そのくらいのほうがいいかも。
私の身長が170cmですが、ハンドルには、ひざは当たりません。
(足が短いことが幸い?)
重量が軽いのと、防犯登録をしてないことで、盗難が心配です。

BB・・・シマノ、UN51
BBホルダー・・・mrp BMXtoMTB BBコンバーター
タイヤ&ホイール・・・ブリジストン ハンディバイク8 純正8インチタイヤ
ステアリング&ポスト・・・アルミキックボードより流用
シート&ポスト・・・・ブリジストン ハンディバイク8 純正
全長・・・1000mm
クランク&チェーンリング・・・ハンディバイク8 純正
フレーム・・・CFRP 9から10プライ(高透明性ポリエステル樹脂含有)
フレーム中芯・・・硬質発泡ウレタン(30倍発泡タイプ)一部カーボンプレート
重量制限・・・68kg(私の体重+衣類)(ジョーダンです)
フロントに折りたたみのかごを付けました。
このかごは、オークションで、キックボードを購入した際、おまけでくれたものを、半分ほどに切り詰めました。
横幅は、”ジャンプ”のような漫画の本が立てて入る幅で、
奥行きは、お茶や、ウーロン茶の2Lのペットボトルが2本ぎりぎりで入ります。


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後で、もっと写真を細かく撮っておけばよかったと思いました。
特にカーボンファイバーの詳しい作り方は、FRP−ZONEさんのホームページに掲載されてます。
よろしければそちらを参考にしてください。
ご意見、質問等は、メールにて、お願いします。

注)あくまでも、趣味で作ったものです、販売は、考えておりませんので、あしからず。
ご自身でおつくりになる場合は、材料や、薬品等について、販売店様や、取扱説明書のご注意を守り、
良くご理解したうえで、自己責任においてお願いいたします。




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