CN101674972A - 自行车鞍座结构及其组装方法 - Google Patents
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Abstract
一种自行车鞍座结构，其包括：承载壳体(2)，其具有细长的前部(4)、加宽的后部(3)和底面(5)，该底面具有前底座(7)和后底座(8)，所述前底座和后底座以它们之间的预定的最小距离(dMIN)形成；轨道(9)，其具有后端部(10)和设计成与壳体(2)的前底座(7)相互作用的前端部(11)。轨道(9)具有比底座(7，8)之间的所述预定的最小距离(dMIN)长的最大纵向延伸(If)。该结构包括凸轮联接构件(12)，其设计成被置于壳体(2)的前底座(7)和轨道(9)的前部(11)之间，以使壳体(2)卡扣装配到所述轨道(9)上。还提供了上述自行车鞍座结构的组装方法。
Description
技术领域
本发明总体涉及运动和休闲用品领域，尤其是涉及与自行车框架或类似物附连的自行车鞍座结构及其组装方法。
背景技术
上述类型的自行车鞍座通常包括：由基本上刚性的材料制成的壳体，其具有狭窄的前部和加宽的后部；支撑用户的顶面；和轨道，其通常由螺纹状金属材料制成以用于将壳体连接到自行车框架上。
壳体通常在其前、后端部通过合适的锚固装置附连到轨道上。
在一种已知的附连方法中，首先在壳体的后部、然后在壳体的前部将轨道固定到壳体上。
这一步骤通过迫使轨道的特殊成形的前部进入形成于壳体的前部或“鼻子”中的合适底座来实现。
为此，壳体被引入特殊工具，所述工具可进行操作以使其临时拉长，然后使轨道的前部沿着位于鼻子处的斜坡(其充当用于轨道的前部的引导表面)滑入其底座。
轨道沿斜坡的强迫滑动由预定负载引起，所述负载作用于其上以引起所要求的压缩变形，所述压缩变形是使轨道的前部运动越过这种斜坡的下限并且最终进入其底座所需要的。
当今，一旦已到达斜坡的下限，轨道则被释放且恢复到无应力构型，特殊工具也被释放以使壳体恢复到其初始构型，从而稳定壳体/轨道连接。
这种组装方法存在显而易见的缺陷，即：壳体和轨道都要承受相当大的应力，这种应力常常会引起它们的故障以及影响它们的机械性能的塑形变形。
此外，当轨道装配入其底座时，它们几乎同时要从最大压缩状态变换成最小压缩状态，从而将变形期间积聚的弹性能转变成冲击性地传给壳体的动能。
因此，壳体将受到重击，这常常会引起破裂，或者甚至在极端情况下引起故障。
在消除上述缺陷的尝试中，已研制出其中壳体/轨道连接不包括拉伸和/或压缩应力的鞍座。
鞍座在市场上是普遍有售的，在该鞍座中，通过将轨道放到壳体上并且随后通过柔性支撑件将它们的前部固定在鼻子上来在它们相应的前部处将轨道固定在壳体上，其中，所述柔性支撑件可以通过螺钉连接装置可拆卸地附连到壳体上。
因此，用于轨道前部的底座将由支撑件和壳体底面限定。例如在EP 1521702中公开了类似的结构。
虽然这种结构确保了轨道和壳体之间的快速且简单的连接，但它仍然存在缺陷，即：连接的保持力只由鼻子件、尤其是由紧固构件提供，这明显是整个结构的弱点。
因此，通常在骑车期间传给鞍座的应力会在经过一段时间之后引起紧固点上的故障，并且引起壳体与轨道的断开，从而明显影响到骑车人的安全。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种实现高效和相对成本效益的自行车鞍座结构来克服上述缺陷。
特殊的目的是提供一种自行车鞍座结构，其可以在不需要任何特殊工具的情况下以极其简单且快速的方式被组装。
又一目的是提供一种鞍座结构，其可以在组装过程中以无破坏应力出现在其部件上的方式被组装。
本发明的又一目的是提供一种鞍座结构，在该鞍座结构中，壳体始终受到拉伸应力，从而确保轻的质量和高的抗弯强度。
本发明的又一目的是提供一种极其简单且快速的自行车鞍座的组装方法。
在下文中得到更好地解释的这些或其它目的由如权利要求1限定的自行车鞍座结构来实现，所述鞍座结构包括：承载壳体，其限定一纵轴线，并且具有细长的前部、加宽的后部和底面，该底面具有形成在其内的前底座和后底座，在该前底座和后底座之间具有预定的最小距离；轨道，其用于将所述壳体附连到自行车框架或类似物上，并且具有设计成装配入所述后底座的后端部和设计成与所述前底座相互作用的前端部，所述轨道具有比所述前底座和后底座之间的所述预定最小距离长的最大纵向延伸。
该结构包括凸轮连接构件，其设计成被置于所述壳体的所述前底座和所述轨道的所述前部之间，以使所述壳体卡扣装配到所述轨道上。
由于这种特殊设置，在结构的组装过程中，轨道将受到相对小且逐步的压缩，壳体将受到渐进式的拉伸应力。
因此，将确保壳体/轨道连接，同时不存在任何可能破坏壳体的从轨道到壳体的冲击应力传递。
有利地，凸轮连接构件可以包括主体和前部齿形结构，所述前部齿型结构可插入到壳体的前底座中以围绕第一横向轴线枢转。
此外，该齿形结构可以进行围绕第一轴线旋转第一预定角度的部分旋转，以使轨道部分变短和壳体被拉长，以及进行围绕相同横向轴线旋转第二角度的完整旋转，以使轨道至少部分地伸展从而促进轨道、凸轮构件和壳体的卡扣配合接合。
因此，在第二旋转运动结束时，轨道将在其固定到壳体上之后经受部分减压缩以及经受可能通过凸轮构件施加于其上的操作，以保持壳体受到拉伸应力，从而提高其抗弯强度。
另一方面，本发明涉及如权利要求1-10限定的类型的自行车鞍座结构的组装方法，其包括将轨道联接到壳体上的步骤。该步骤包括提供凸轮连接构件，并且将其放置于壳体的前底座和轨道的前部之间以使壳体与轨道卡扣配合。
通过本发明的方法，该结构可以在不使用特殊工具的情况下以非常快速且简单的方式被组装。
可手动操作的凸轮构件对于其将是足够的，无需用于使壳体伸展以及压缩轨道并将它们装配入其内的系统。
附图说明
本发明的其它特征和优点将通过阅读对根据本发明的鞍座结构及其组装方法的优选的、非排他的实施例的详细描述而变得更显而易见，其中所述实施例是在附图的帮助下以非限制性实例的方式进行描述的，在附图中：
图1是本发明的鞍座结构的底部透视图；
图2是图1的结构的底部分解透视图；
图3是图1的结构的分解侧视图；
图4是沿平面I-I截取的图1的结构细节的剖面图；
图5是在两个不同组装步骤中的图4的细节的剖面图；
图6是为本发明的结构的一部分的凸轮构件的透视图；
图7是连接到轨道上的图6的凸轮构件的透视图；
图8示出了本发明的鞍座结构的组装方式的流程图。
具体实施方式
参见上述附图，总体标为数字1的本发明的结构可以是一种鞍座结构，其被设计成附连到活动或固定框架(未示出)上，所述框架诸如是类似车辆的框架。
该结构还可以附连有上盖，其也未示出但自身是已知的，并且可能具有垫子，用于更舒适地支撑就座的用户。
如图1所示，本发明的结构包括承载壳体2，该承载壳体2限定一纵轴线L，并且具有加宽的后部3、细长的前部4、底面5和朝向用户设计的顶面6。
在壳体2的前部4和后部3处，至少一个前附连底座7和至少一个后附连底座8形成于底面5中。
结构1还包括附连到自行车框架上的轨道9，其具有设计成装配入后底座8的后端部10和设计成与壳体2的前附连底座7相互作用的前端部11。
沿纵轴线L测量，轨道9具有比所述前、后附连底座7、8之间的最小距离dMIN长的最大纵向延伸lf。
根据本发明的特殊实施例，设有凸轮连接构件12，其被设计成置于壳体2的前附连底座7和轨道9的前部11之间以使后者卡扣配合到壳体2上。
在附图所示的设置中，轨道9可以由具有闭环轮廓的螺纹状或线状金属体形成，具有加宽的后部10和基本上U形的锥形前部11。
然而，在一个替换实施例中，未示出但自身公知，轨道9可以是一对基本上平行的构件，这对构件可能在它们各自的前端处接合，而在相应的后部10上是自由的。
壳体2又可以具有形成于底面5上的一对后附连底座8，所述后附连底座8各限定用于接收轨道9的相应后端10的空腔，但是可以提供单个前底座7，用于连接轨道9的前部。
然而应理解的是：壳体2的后部3和轨道的后部10可以以本领域公知的任何其它方式连接在一起，而不脱离本发明的范围。
如图6和7具体所示，凸轮构件12可以具有基本上细长的主体13和前部齿形结构14，所述前部齿形结构14具有相对于主体13的一般横向延伸部分，且被设计成至少部分地装配到壳体2的前底座7中。
优选地，前底座7可以在形状上与凸轮构件12的齿形结构14相匹配，从而允许它的稳定安装。
此外，凸轮构件12的主体12可以具有特殊形状的凹槽，该凹槽相对于齿形结构14纵向偏置，并被设计成通过例如以U形相反成形来接收和保持轨道9的前部11。
根据本发明的优选但非排它性实施例，齿形结构14可被装配入前底座7中以进行围绕第一横向轴线Y(其可基本上正交于纵轴线L)旋转第一旋转角度φ1的至少部分旋转，以同时引起轨道9和壳体2的渐进且受控的压缩和拉紧。
因此，这种压缩和拉紧将使轨道9缩短和壳体2变长至一定程度，所述程度是由它们各自的尺寸和制造它们的材料的性质所规定。
然后，可以使齿形结构14经历围绕相同的第一横向轴线Y旋转第二旋转角度φ2的完整旋转，以使轨道9至少部分伸展。
轨道9的压缩以及后来的伸展和壳体2的拉长都将由凸轮构件12以渐进且受控的方式引起，同时防止轨道9在其伸展运动期间将冲击应力传给壳体2，因而防止对它们造成破坏。
可以将轨道9和壳体2的纵向尺寸lf、ls选择成一旦它们的连接完成，壳体2仍承受拉伸应力，从而增加其抗弯强度。
图5示出了轨道9和壳体2的连接顺序，本发明的凸轮构件12放置在它们之间。
尤其是，凸轮构件12可被置于与将其齿形结构14插入到壳体2的前底座7中的时刻对应的起始位置A。
在该位置A上，轨道9可以使它们的后部10与壳体2附连，而它们的前部11将被接收在凸轮构件12的凹槽15内。
在同一附图中，凸轮构件12还被示出处于中间位置B上，该中间位置B对应于在围绕第一横向轴线Y的第一旋转运动φ1结束时到达的位置。
图4还示出了在连接结束时在最终位置C上的凸轮构件12，在该最终位置C，轨道9的前、后端部11和10均与壳体2附连。
当凸轮构件12枢转时，它还导致轨道9围绕第二横向轴线W旋转，该第二横向轴线W与前述第一横向轴线Y基本上平行且由壳体2的后底座6限定。
根据本发明的优选但非排它性实施例，壳体2的前底座7可以由壳体2的前部4的特殊轮廓16限定，该轮廓16合适地相对于纵轴线L沿径向向下且向内地被折叠。
此外，如在图1和2中更清楚地示出的那样，后底座8也可以由壳体2的后部3的边缘部17限定，所述边缘部17被折叠以形成底切，以允许轨道9的后端部10的卡扣配合接合。
因此，轨道9的第二旋转轴线W可以基本上平行于如此限定的后底座8的延伸部分。
在所示设置中，限定壳体2的前底座7的成形轮廓16可以具有基本上凸起的圆形的第一部分18，该第一部分18连接到基本上凹入的至少部分平面的第二部分19上。
这两个部分18、19因此将分别为齿形部分14限定一个围绕第一横向轴线Y的旋转面和一个滑动面。
因此，齿形部分14可以在轨道9的推动下滑入到前底座7中，以与轨道9和壳体2形成稳定连接并牢固保持这种连接。
然而，为增加保持力和改善整个结构1的安全性，可以提供另外的用于将凸轮构件12紧固在壳体2上的装置。
例如，凸轮构件12可以在其后端21处具有一个或多个通孔22，用于连接构件的贯穿通过以及使连接构件插入到形成于壳体2的下表面5上的可能带有螺纹的另外的孔中。
未示出但公知地，连接构件可以包括螺杆、螺母、固定销或类似构件，并且具有改善凸轮构件12和壳体2之间，以及因此轨道9和壳体2之间的连接的稳定性的作用。
图8是上述自行车鞍座结构1的组装方法的简图。
该方法包括上述的提供承载壳体2的步骤a)和提供轨道9的步骤b)，以及将轨道9和壳体2连接到一起的步骤c)。
根据本发明，连接步骤c)包括提供凸轮连接构件12并且将其置于壳体2的前底座7和轨道9的前部11之间的步骤d)。
优选地，步骤c)还可以包括将轨道9的后端部10引入到壳体2的后底座8的初始步骤e)。
步骤d)又可以包括例如通过将轨道9的前端部11卡扣配合接合到形成于凸轮构件12的主体13中的成形凹槽15内来将该轨道9的前端部11与凸轮构件12附连的步骤d1)。
然后，附连到轨道9上的凸轮构件12可以在步骤d2)中被装配入壳体2的前附连底座7中。
该步骤可以包括第一步骤d2’)，在该第一步骤d2’)中，使凸轮构件12围绕第一横向轴线Y旋转第一角度φ1，该角度的值将由前底座7的凸起部分18的曲率半径r决定。
这将引起轨道9围绕第三轴线W的同步旋转，以及使它的逐步且渐进的轴向压缩至顶部死点24处的最大值，该死点24对应于前底座7的成形轮廓16的第一部分18和第二部分19之间的连接点。
而且，凸轮构件12在前底座7上的动作将引起壳体2的拉伸，这也是以渐进且受控的方式进行的。
尤其是，凸轮构件12将具有这样的效果，即，沿纵轴线L测量，轨道9和壳体2的相应最大压缩和拉伸值之间的差值将落在0.20mm至0.40mm之间的范围内，优选为大约0.25mm。这些值取决于形成壳体2和轨道9的材料的内在性质和它们的形状。
在到达顶部死点24时，在步骤d2”中，凸轮构件12将在前底座7内表面的第二部分19上执行旋转和平移的组合运动。
因此，轨道9将受到部分减压缩以及因此部分拉伸，这将有助于将齿形结构14完全插入到前底座7中，并因此有助于轨道9的前部11与壳体2的前部4的稳定连接。
事实上，由轨道9施加的推力将保持凸轮构件12牢固抵靠前底座7，同时还使壳体2保持受到拉伸应力。
施加到壳体2上的这种拉伸应力将增强其抗弯强度，并且提供允许在获得同等机械特性的同时使用更轻壳体2的明显优点。
此外，凸轮构件12的特殊构造及其与轨道9和壳体2的特殊连接将允许把轨道9的前部11连接到壳体2的前部4上的整个步骤c)可以通过以简单的手部运动在凸轮构件12上进行操作来实现，而无需使用具有杠杆功能的特殊装置或工具。
为实现凸轮构件12与壳体2的更稳定的附连，可以提供最后的步骤f)，在该步骤中，利用一个或多个螺钉或类似类型的紧固构件以公知的方式将凸轮构件12固定在壳体2上。
上述公开内容清楚地证明了本发明实现了期望目标，尤其是满足了提供既具有轻的质量又具有高的强度的自行车鞍座结构的需求。
由于凸轮构件12的特殊构造，该结构可以通过简单手势以非常简单且快速的方式被组装，同时在组装过程中无需结构的各个部件承受冲击负载(这会影响它们的结构完整性)。
本发明的结构和方法容易在所附权利要求公开的发明概念内进行大量的改变和变型。它的所有部件均可以由技术上等效的其它部件取代，并且材料可以根据不同的需求而变化，同时不脱离本发明的范围。
虽然已经具体参照附图对该结构和方法进行了描述，但是在公开内容和权利要求中提及的数字只是用于更好地理解本发明，而不用于以任何方式限制所要求的范围。
Claims (16)
1.一种用于附连到自行车框架或类似框架上的自行车鞍座结构，其包括：
承载壳体(2)，其限定一纵轴线(L)，并且具有细长的前部(4)、加宽的后部(3)和底面(5)，该底面具有形成在其内的前底座(7)和后底座(8)，在该前底座(7)和后底座(8)之间具有预定的最小距离(dMIN)；
轨道(9)，其用于将所述壳体(2)附连到自行车框架或类似框架上，并且具有设计成装配入所述后底座(8)中的后端部(10)和设计成与所述前底座(7)相互作用的前端部(11)，所述轨道(9)具有比所述前底座(7)和后底座(8)之间的所述预定的最小距离(dMIN)长的最大纵向延伸(lf)，其特征在于：
它包括凸轮连接构件(12)，该凸轮连接构件设计成被置于所述壳体(2)的所述前底座(7)和所述轨道(9)的所述前部(11)之间，以使所述壳体(2)卡扣装配到所述轨道(9)上。
2.如权利要求1所述的鞍座结构，其特征在于：
所述前底座(7)限定第一横向旋转轴线(Y)，所述凸轮连接构件(12)具有主体(13)和前部齿形结构(14)，所述前部齿形结构(14)通过围绕所述第一横向轴线(Y)的旋转被装配入所述前底座(7)中。
3.如权利要求2所述的鞍座结构，其特征在于：
所述凸轮构件(12)的所述齿形结构(14)具有与所述壳体(2)的一个所述前底座(7)基本上匹配的形状。
4.如前述权利要求中的一项或多项所述的鞍座结构，其特征在于：
所述凸轮构件(12)具有成形凹槽(15)，该凹槽设计成接收所述轨道(9)的所述相反成形的前端部(11)。
5.如权利要求4所述的鞍座结构，其特征在于：
所述齿形结构(14)和所述成形凹槽(15)在纵向上偏离，从而当所述齿形结构(14)装配入所述壳体(2)的所述前底座(7)中时，其围绕所述第一轴线(Y)旋转第一预定角度(φ1)的部分旋转使轨道(9)部分地变短且使壳体(2)变长，以及其围绕第一横向轴线(Y)旋转第二角度(φ2)的完全联接的旋转枢转运动使所述轨道(9)至少部分伸展，以用于所述轨道(9)、所述凸轮构件(12)和所述壳体(2)的卡扣配合。
6.如权利要求5所述的鞍座结构，其特征在于：
所述后底座(8)限定与所述第一横向旋转轴线(Y)基本上平行的第二横向旋转轴线(W)，当所述凸轮构件(12)围绕所述第一轴线(Y)旋转时，所述轨道(9)的所述后端部(10)容易围绕所述第二横向旋转轴线(W)枢转，同时所述前部(11)被装配入所述凹槽(15)中。
7.如前述权利要求中的一项或多项所述的鞍座结构，其特征在于：
所述前底座(7)由所述壳体(2)的所述前部(4)的成形轮廓(16)限定，所述轮廓(16)被基本上向下和向内折叠。
8.如前述权利要求中的一项或多项所述的鞍座结构，其特征在于：
限定所述前底座(7)的所述成形轮廓(16)具有基本上凸起的圆形的第一部分(18)，该第一部分(18)连接到基本上凹入的至少部分平面的第二部分(19)，从而为所述齿形结构(14)限定一个围绕所述第一横向轴线(Y)的旋转面和一个滑动面。
9.如前述权利要求中的一项或多项所述的鞍座结构，其特征在于：
所述凸轮构件(12)的所述主体(13)具有在其后端(21)处的用于将所述凸轮构件(12)紧固到所述壳体(2)上的紧固装置。
10.如权利要求9所述的鞍座结构，其特征在于：
所述紧固装置包括至少一个孔(22)，所述孔(22)用于使螺钉连接构件延伸贯穿其以及将螺钉连接构件引入到所述壳体(2)的相应孔(23)中。
11.一种自行车鞍座结构的组装方法，该自行车鞍座结构用于附连到自行车框架或类似框架上，包括以下步骤：
a)提供承载壳体(2)，其限定一纵轴线(L)，并且具有细长的前部(4)、加宽的后部(3)和底面(5)，该底面具有形成在其内的前底座(7)和后底座(8)，在所述前底座和后底座之间沿所述纵轴线(L)具有预定的最小距离(dMIN)；
b)提供轨道(9)，其具有：比所述前底座(7)和后底座(8)之间的所述预定的最小距离(dMIN)长的最大纵向延伸(lf)；设计成装配入所述后底座(8)中的后端部(10)；和设计成与所述壳体(2)的所述前底座(7)相互作用的前端部(11)；
c)将所述轨道(9)和所述壳体(2)连接在一起以将所述鞍座结构(1)附连到自行车框架或类似物上；
其特征在于：所述连接步骤c)包括步骤d)：提供凸轮连接构件(12)以及将其置于所述壳体(2)的所述前底座(7)与所述轨道(9)的所述前部(11)之间以使所述轨道(9)卡扣配合到所述壳体(2)上。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于：
所述连接步骤c)包括初始步骤e)，在该初始步骤e)中，所述轨道(9)的所述后部(10)装配入所述壳体(2)的所述后底座(8)中。
13.如权利要求11所述的方法，其特征在于：
所述连接步骤c)还包括步骤d1)和随后的步骤d2)，在该步骤d1)中，所述轨道(9)的所述前部(11)附连到所述凸轮构件(12)上，在该步骤d2)中，接合到所述轨道(9)上的所述凸轮构件(12)装配入所述壳体(2)的所述前底座(12)中。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于：所述装配步骤d2′)和第二步骤d2″)，在所述装配步骤d2′)中，所述凸轮构件(12)围绕第一横向轴线(Y)旋转第一预定旋转角度(φ1)以产生渐进且受控的所述轨道(9)的变短和所述壳体(2)的拉长，在所述第二步骤d2″)中，所述凸轮构件(12)在所述前底座(7)中的旋转和平移的组合允许所述轨道(9)的部分伸展以及促进所述齿形结构(14)在所述前底座(7)中的稳定装配。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于：所述轨道(9)和所述壳体(2)的相应最大变短和拉长值之间的最大差值落在0mm至2.50mm的范围内，优选为约0.50mm。
16.如前述权利要求中的一项或多项所述的方法，其特征在于：它包括最后的步骤f)，在该步骤f)中，所述凸轮构件(12)通过螺钉或类似的紧固构件被固定到所述壳体(2)上。
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