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。
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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。 |
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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。 |
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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。 |
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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) |
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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。 |
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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。 |
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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。 |
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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。 |
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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。) |
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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。 |
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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。 |
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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。 |
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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。 |
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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。 |
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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。 |
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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。 |
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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) |
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| 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。 |
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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