CN103786823B - 自行车把手组件 - Google Patents

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Abstract

一种自行车把手组件（1）包括：把手附接件（20），所述把手附接件被安装以牢固地连接到所述自行车的车叉并且关于其向前定向，主要地根据以小于+/‑12°的角度（α）关于所述自行车的向前运动方向（A）倾斜的、它自身的纵向轴线（B）延长；把手杆（40），所述把手杆在其相对端处设置有手柄（43、44）；前底座（23），所述前底座（23）形成在所述把手附接件（20）中以邻靠所述把手杆（40）的中央区域（41）；限位器（60），所述限位器（60）通过附接螺钉（63）被以可移除方式固定到所述把手附接件（20）以在所述把手附接件（20）的底座（23）中锁定所述把手杆（40）。所述限位器（60）包括至少一个开口带（61；62），所述带（61；62）带有围绕所述把手杆（40）沿着周向方向布置的中央部分（67；68）和关于所述中央部分（67；68）沿着切向方向延伸以利用附接螺钉（63）固定到所述把手附接件（20）的两个后臂（69a、69b；70a、70b）。带（61；62）的沿着切向方向延伸的后附接臂（69a、69b；70a、70b）因此关于自行车的向前运动方向（A）面向后方并且因此允许减小把手组件（1）的前部分。

Description

自行车把手组件
技术领域
本发明涉及一种自行车把手组件，以及一种用于自行车把手组件的附接件限位器。
背景技术
已知的是，自行车把手组件通常包括把手附接件(所谓的柄部)、把手杆和将把手杆与把手附接件紧固到一起的附接件限位器。
把手附接件被安装在车叉的顶部上，被牢固地连接于此，并且在自行车的向前运动方向上水平地或者在关于自行车的向前运动方向向上或向下倾斜数度的方向上几乎水平地面向前方。
在竞赛自行车领域中，通过使用轻质材料(诸如轻质金属和复合材料)并且通过在确定每一个细节的尺寸时高度谨慎来减小每一个构件的重量是众所周知的需求，从而减小厚度和尺寸同时仍然确保必要的机械强度。
而且，特别地对于旨在用于竞赛的自行车，特别地对于自行车-车手组合体的、仔细的空气动力学轮廓确定存在不断增长的需求，从而减小在高速行驶期间由空气施加的阻力。因此已经对于轮子(随着透镜状轮子的开发)并且对于车手的衣服给予大量的关注。而且，最近已经给予确定或者在任何情形中影响由车手的身体占据的位置的构件如鞍座、在把手上的手柄和齿轮与制动杆的位置和形状给予了特别的关注。另一方面，对于自行车的每一个构件的空气动力学特性尚未给予任何高度的关注。特别地，除了所述的关于车手的位置之外，把手组件尚不是在空气动力学特性方面给予大量关注的主题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种其空气动力学特性被特别地改进的把手组件。
因此，本发明在其第一方面涉及一种把手组件并且在其第二方面涉及一种用于所述把手组件的附接件限位器。
特别地，根据本发明的第一方面的一种自行车把手组件包括：把手附接件，该把手附接件被安装以牢固地连接到自行车的车叉并且关于其向前定向，主要地根据以小于+/-12°的角度关于自行车的向前运动方向倾斜的、它自身的纵向轴线延长；把手杆，该把手杆在其相对端处设置有手柄，在把手附接件中形成的前底座用于邻靠把手杆的中央区域；限位器，该限位器通过附接螺钉被以可移除方式固定到所述把手附接件以在把手附接件的底座中锁定把手杆。该限位器包括至少一个开口带，该开口带带有沿着围绕把手杆的周向方向布置的中央部分和沿着关于中央部分的切向方向延伸以利用附接螺钉固定到把手附接件的两个后臂。
带的后附接臂沿着切向方向延伸，因此关于自行车的向前运动方向面向后，这使得减小把手组件的前部分而不改变其它特性成为可能；相反，在已知的把手组件中，通常地为这种附接件提供从把手杆沿着径向突出的部分。
优选地，带的中央部分被以包括在170°和225°之间、更加优选地包括在170°和190°之间、进而更加优选地大约182°的接触角沿着围绕把手杆周向布置。以此方式，带的中央部分不仅在把手杆前面而且还在其后面延伸，虽然以最小的程度延伸，但是对于前述前部的减小作出贡献：实际上，后臂已经关于中央部分的形状从凹进的位置延伸。
优选地，带的该两个后臂设置有用于附接螺钉的、分别的孔，孔形成在分别的底座中从而以凹进方式容纳螺钉的端头。到把手附接件的、带的附接螺钉的端头的凹进位置对于改进把手组件的空气动力学特性作出贡献。
优选地，该组件包括在把手附接件中形成的底座，用于以凹进方式容纳带的后臂。带的后臂的凹进位置也对于改进把手组件的空气动力学特性作出贡献。
在一个特别优选的实施例中，带的该两个臂设置有用于附接螺钉的分别的孔，该孔在分别的底座中形成从而以凹进方式容纳螺钉的端头，并且把手附接件设置有底座用于以凹进方式容纳带的后臂，并且凹进底座的接触角和深度使得当根据把手附接件的纵向轴线从前面看时，附接螺钉的端头和后臂均不从带的轮廓形状凸出。以此方式，前部被减小为仅仅由带的中央部分确定的最小值，其尺寸由把手杆的直径确定。
优选地，把手杆包括非中央区域，该非中央区域具有带有小于把手杆的中央区域的直径的最小直径的截面，在该非中央区域中，带的后臂的端部被以不小于该最小直径并且小于把手杆的中央区域的直径的距离分离。在中央区域处带有更大直径的这种把手杆允许对于在中央区域中的更高机械强度的需要加以考虑地确定尺寸，由于关于车手在其上施加作用力的手柄的更大杠杆臂，该中央区域承受更高的应力。而且，以此方式，使得带成为刚性件是可能的，从而它能够被插到它在此处具有最小直径的把手杆上并且然后移动到在此处进行附加的中央区域中。否则，为了能够被插到把手杆上，应该使得带成为可弹性变形件；这当然是可能的，但不是优选的，这是因为这使得必须选择适当的材料，例如弹簧钢，该材料比通常地在竞赛自行车中使用的材料(铝、复合材料)重得多。
优选地，根据关于把手附接件的纵向轴线倾斜的轴线布置每一个螺钉。这个倾斜使得根据把手附接件的纵向轴线从前面看时关于带的轮廓形状减小螺钉端头的体积并且改进螺钉在把手杆上的相对于把手附接件的机械推压能力成为可能。
如果适当地确定尺寸，则单条带能够足以作为用于把手组件的限位器。然而，优选地，所述至少一条带包括关于把手杆的中线对称地相同并且对称地布置的一对带。因此能够使得在把手杆和把手附接件的更宽的区域之上更好地分配应力；因此能够替代单条更厚的带而使用两条相对薄的带获得同样牢固的附接，并且由于关于把手杆的减小的突出，这在空气动力学特性方面给出一个优点，虽然是一个小的优点。而且，更加易于正确地安装该两条带。
如果设置一对带，则优选地至少其中央部分具有厚度朝向带的一侧减小的渐缩的横截面，该横截面关于把手杆的中线以相对的方式取向，并且因此与另一条带相对。这种外部渐缩使得该两条带在把手杆上的组装更加符合空气动力学；而且，这减小了对于车手而言可能潜在地存在危险的突出。
如果设置一对带，则优选地在把手附接件中形成的底座在把手附接件的一侧上打开。以此方式，可能定位每一条带使得它的后臂处于在把手附接件中形成的分别的底座中而带的任何变形(展开)都是不必要的；因此防止了带在安装期间弱化。
把手组件的各种部件能够由各种材料制成。优选地，把手附接件由复合材料制成并且带由金属，优选地铝制成，并且金属衬套被设置成结合在把手附接件中以将带的附接螺钉与把手附接件联接。复合材料实际上适合于形成类似把手附接件的闭合形状或者类似把手杆的管状形状，而对于带的打开形状金属的是优选的，这能够更加容易地确保必要的坚固性；在金属中，铝由于它的轻质性是优选的。在把手附接件的复合材料中结合的金属衬套确保可靠并且稳定的联接附接螺钉。
根据本发明的第二方面的、一种用于自行车把手组件的、用于将把手杆附接到把手附接件的附接件限位器包括至少一个开口带，该带具有旨在围绕把手杆沿着周向方向布置的中央部分和关于中央部分沿着切向方向延伸以附接到把手附接件的两个后臂。
如参考本发明的第一方面所述地，沿着切向方向延伸因此关于自行车的向前运动方向面向后方的带的后附接臂允许在其中使用限位器的把手组件的前部分减小，而不改变其它特性。
优选地，至少带的中央部分具有厚度朝向带的一侧减小的渐缩横截面。因此，当设置一对带时，这个渐缩(面向该一对带的外侧)使得该两条带在把手杆上的组装是更加符合空气动力学的；而且，这减小了对于车手而言潜在地存在危险的突出。
优选地，带的后臂的端部被以小于中央部分的内径的距离分离，即它们朝向彼此关闭，从而减小围绕把手杆的总体体积。如果这种带是刚性的，则它能够在其中把手杆包括截面减小的部分以允许插入带的把手组件中使用。否则，它能够是可弹性变形的，从而还能够被围绕把手杆的、外径等于带的中央区域的内径的部分插入。
附图说明
根据参考附图给出的本发明的优选实施例的以下说明，根据本发明的把手组件和附接件限位器的进一步的特征和优点将变得更加清楚。在这种附图中：
图1是根据本发明的把手组件的分解透视图；
图2是在它的组装步骤中的、图1的把手组件的透视图，其中一条带处于它的最终位置中而另一条带被插入把手杆的区域上，准备被带入它的最终位置中；
图3是根据通过带的纵向截面的、图1的把手组件的截面视图，其中附接螺钉尚未被插入分别的底座和孔中；
图4是被完全组装的、图1的把手组件的透视图；
图5是图1的组件的带之一的视图；
图6是根据平面VI-VI的、图5的带的截面视图；
图7是图1的把手组件的把手附接件的透视图。
具体实施方式
在图中，附图标记1示意用于自行车，特别地适合于速度比赛的竞赛自行车的把手组件。把手组件1包括把手附接件20、把手杆40和限位器60。参考该自行车，虽然未被示意，但是还在把手组件1中定义了在通常向前行驶期间自行车的向前运动方向A；此后，应该参考方向A地理解每一次引用诸如“向前”、“前”、“向后”、“后”、“纵向”、“左”、“右”等，除非不同的引用被特意地示意。在图中，在把手附接件20和把手杆40的、作为自行车的中间平面的竖直平面中示出了方向A。
把手附接件20包括在左侧25和右侧26之间的基本管状本体21，其在用于在自行车车叉(未被示意)的顶部上锁定的后夹具22和用于与把手杆40联接的前底座23之间延伸。本体21主要地根据它自身的、以角度α关于方向A倾斜的纵向轴线B延长；在所示意的实例中向下等于大约8°的角度α能够通常被包括在+12°和-12°之间，其中+符号示意向下角度而–符号示意向上角度。后夹具22具有本质上已知的类型，带有两个相对的爪部27和28，该两个相对的爪部27和28能够利用螺钉(未示出)围绕车叉的柄部被夹持到一起，从而确保把手附接件20与车叉一体地旋转。如将在以后更加清楚地示意地，前底座23具有对应于把手杆40的凸形形状的凸形形状。
所示出的把手杆40是带有弯曲端的管状杆(但是通常它还能够是笔直的或者具有任何其它类型的)，带有中央区域41和在相对端处的手柄43、44。图中没有示出典型地安装在把手杆上的控制器(用于制动器和变速器)，其不是本发明的一个部分。在中央区域41和手柄43、44之间，存在把手杆40的中间(或者非中央)区域45、46，其截面带有最小直径且小于中央区域41的截面。
在已组装的把手组件1中，中央区域41由前底座23接收，在其上安置。底座23的凹形形状和把手杆40的中央区域41的凸形外部形状优选地对应于彼此，从而装配到一起并且因此更加均匀地并且一致地传递应力。优选地，类似在所示意的把手组件1中，中央区域41和底座23这两者都是柱形的；在凹形底座23上和在凸形中央区域41上，柱形形状由于它的更加简单的构造都是优选的。然而，提供不同的形状，例如带有沿着竖直方向压扁的非圆形截面(例如椭圆形截面)的管状形状也是可能的；这种形状的形成将是更加复杂的(特别地确保在底座23的全部延伸范围上的联接将是更加复杂的)，但是由于它们更好的空气动力学特性，它们能够是优选的。
把手杆40然后利用限位器60而被固定到把手附接件20，限位器60包括左和右开口的两条带61和62，和全部示意为63的、用于这些带61和62中的每一条带的一对分别的附接螺钉。螺钉63具有成形端头64，从而最小化体积。
左带61包括中央部分67，和关于中央部分67沿着切向方向延伸的两个后臂69a和69b，该中央部分67具有以包括在170°和225°之间(优选地在170°和190°之间，更加优选地大约182°)的接触角β延伸的局部环形形状。后臂69a、69b在它们的端部处设置有分别的凹进底座71a、71b，在其中形成通孔73a、73b以利用螺钉63将带61附接到把手附接件20。
带61的中央部分67具有厚度朝向带61的外侧75减小的渐缩横截面，该渐缩横截面关于另一条带62以相对的方式取向，即关于把手杆40的中线或者把手附接件20的轴线B，或者还关于如在图中所示方向A以相对的方式取向。
后臂69a和69b具有从中央部分67直至后臂69a、69b的、带有底座71a和71b的端部增加的横截面；这些端部被以距离d分离，该距离d不小于把手杆40的中间区域45的最小直径，但是小于带61的中央部分67的内径。
类似左带61地，右带62包括中央部分68，和关于中央部分68沿着切向方向延伸的两个后臂70a和70b，该中央部分68具有以包括在170°和225°之间(优选地在170°和190°之间，更加优选地大约182°)的接触角β延伸的局部环形形状。后臂70a、70b在它们的端部处设置有分别的凹进底座72a、72b，在其中形成通孔74a、74b以利用螺钉63将带62附接到把手附接件20。
带62的中央部分68具有厚度朝向带62的外侧76减小的渐缩横截面，该渐缩横截面关于另一条带61以相对的方式取向，即关于把手杆40的中线或者把手附接件20的轴线B，或者甚至关于如在图中所示的方向A以相对的方式取向。
后臂70a和70b具有从中央部分68直至后臂70a、70b的、带有底座72a和72b的端部增加的横截面；这些端部被以距离d分离，该距离d不小于把手杆40的中间区域46的最小直径，但是小于带62的中央部分68的内径。
优选地，该两条带61和62关于把手杆的中线或者把手附接件20的轴线B是对称地相同的并且被对称地布置。优选地，在它们之中的每一个中，该两个后臂69a、69b和70a、70b关于分别的中央部分67和68也是对称地相同的并且被对称地布置。因此，优选地，类似于在所示意的把手组件1中，该两条带61和62彼此相同：后臂69a与后臂70b相同，而后臂69b与后臂70a相同；因此，通过简单地将其翻转180°，同一带便能够被用作左带61或者被用作右带62。
把手附接件20包括分别地靠近凹形前底座23形成的两对底座31a、31b和32a、32b，用于以凹进方式容纳后臂69a、69b和70a、70b的端部。更加具体地，该底座在前底座23后面形成，在侧面处并且朝向顶部或者底部打开：底座31a朝向顶部并且朝向左侧25打开，底座31b朝向底部并且朝向左侧25打开，底座32a朝向顶部并且朝向右侧26打开，底座32b朝向底部并且朝向右侧26打开。在底座31a、31b和32a、32b中，在其底部上，存在用于与附接螺钉63接合的、全部示意为33的分别的螺纹孔；优选地，每一个孔33在结合于把手附接件20中的分别的衬套34中形成。
分别地相应于臂的端部的形状构造底座31a、31b和32a、32b，从而在组装的把手组件1中允许臂69a、69b和70a、70b在把手附接件20中凹进。
孔33和在其中接合的螺钉63向上或者向下根据以相同的角度+/-γ关于轴线B倾斜的轴线C布置。
优选地，把手附接件20和把手杆40由复合材料，例如利用结合碳纤维等的树脂制成。优选地，带61和62由金属，优选地铝制成。优选地，螺钉63和衬套34由金属，优选地钢制成。
关于把手组件1的(可移除的)组装，带61和62首先被插入中间区域上，在此处最小直径允许后臂69a、69b或者70a、70b的两个端部经过而不必要展开带。此后，在朝着把手附接件20的前底座23带动把手杆40时，使得带61和62朝向把手杆40的中线平移。后臂69a被插入底座31a中，后臂69b被插入底座31b中，后臂70a被插入底座32a中并且后臂70b被插入底座32b中；这些插入在不必展开带61和62的情况下是可能的，这是因为在把手附接件20的侧面25和26上，底座31a、31b和32a、32b横向地打开。一旦带61和62已经定位，螺钉63便被插入孔73a、73b和74a、74b中并且被拧紧到孔33中，从而以此方式相对于把手附接件20围绕把手杆40紧固带61、62。最后，把手杆40与该两条带61和62的中央部分67和68以接触角β并且与把手附接件20的前底座23以其余部分紧密接触。
一旦组装完成，如能够特别地在图3和4中清楚看到地，由于后臂69a、69b和70a、70b沿着切向方向的延伸，底座71a、71b、72a、72b和31a、31b、32a、32b的深度和凹进形状，接触角β的大小，根据把手附接件的纵向轴线B从前面看时，带61和62和螺钉63的端头64并不从带的轮廓形状突出。
因此，在高速下由把手组件1施加的空气动力学阻力基本小于根据现有技术制成的类似的把手组件的空气动力学阻力。而且，由于使用轻质的材料并且准确地确定部件的尺寸，把手组件1能够是特别地轻的。同时，确保了把手组件1的必要的坚固性。

Claims (9)

1.一种自行车把手附接组件，包括：把手附接件(20)，所述把手附接件(20)适合于被安装成牢固地连接到所述自行车的车叉并且关于其向前定向，主要地根据以小于+/-12°的角度(α)关于所述自行车的向前运动方向(A)倾斜的、其自身的纵向轴线(B)延长；形成在所述把手附接件(20)中的前底座(23)，用于邻靠把手杆(40)的中央区域(41)；限位器(60)，所述限位器(60)通过附接螺钉(63)被以可移除方式固定到所述把手附接件(20)以将所述把手杆(40)锁定在所述把手附接件(20)的底座(23)中，
其中，所述限位器(60)包括至少一条开口的带(61；62)，所述带(61；62)具有中央部分(67；68)和两个后臂(69a、69b；70a、70b)，所述中央部分(67；68)布置在围绕所述把手杆(40)的周向方向上，且所述后臂(69a、69b；70a、70b)用于利用所述附接螺钉(63)固定到所述把手附接件(20)，
其特征在于，所述带(61；62)的两个所述后臂(69a、69b；70a、70b)在关于所述中央部分(67；68)的切向方向上延伸；
其中所述带(61；62)的两个所述后臂(69a、69b；70a、70b)设置有用于所述附接螺钉(63)的分别的孔(73a、73b；74a、74b)，所述孔(73a、73b；74a、74b)形成在分别的底座(71a、71b；72a、72b)中用于以凹进方式容纳所述螺钉(63)的端头(64)；
其中所述把手附接组件包括形成在所述把手附接件(20)中的底座(31a、31b；32a、32b)，所述底座(31a、31b；32a、32b)用于以凹进方式容纳所述带(61；62)的所述后臂(69a、69b；70a、70b)；
根据所述把手附接件(20)的纵向轴线(B)从前面看时，所述附接螺钉(63)的端头(63)和所述后臂(69a、69b；70a、70b)均不从所述带(61；62)的轮廓形状凸出。
2.根据权利要求1所述的组件，其中所述带(61；62)的中央部分(67；68)被以包括在170°和225°之间的接触角(β)围绕所述把手附接件(20)周向地布置。
3.根据权利要求1或2所述的组件，其中根据相对于所述把手附接件(20)的纵向轴线(B)倾斜的轴线(C)布置所述螺钉(63)中的每一个螺钉。
4.根据权利要求1或2所述的组件，其中所述至少一条带包括一对带(61、62)，所述一对带(61、62)关于所述把手杆(40)的中线对称地相同并且对称地布置。
5.根据权利要求4所述的组件，其中至少所述带(61、62)的中央部分(67、68)具有厚度朝向所述带的一侧(75、76)减小的渐缩的横截面，所述渐缩的横截面关于所述把手杆(40)的中线以相对的方式取向。
6.根据权利要求4所述的组件，其中形成在所述把手附接件(20)中的所述底座(31a、31b；32a、32b)在所述把手附接件(20)的一侧(25、26)上打开。
7.根据权利要求1或2所述的组件，其中所述把手附接件(20)由复合材料制成，并且所述带(61、62)由金属制成，并且其中金属衬套(34)被设置成结合在所述把手附接件(20)中，用于将所述带(61，62)的附接螺钉(63)联接到所述把手附接件(20)。
8.根据权利要求7所述的组件，其中所述带(61、62)由铝制成。
9.一种自行车把手组件，包括根据前述权利要求中的任一项所述的自行车把手附接组件和把手杆(40)，所述把手杆(40)在其相对端处设置有手柄(43、44)，其中所述把手杆(40)包括非中央区域(45、46)，所述非中央区域(45、46)具有带有最小直径的截面，所述最小直径小于所述把手杆(40)的中央区域(41)的直径，其中所述带(61；62)的所述后臂(69a、69b；70a、70b)的端部被以距离(d)分离，所述距离(d)不小于所述最小直径并且小于所述把手杆(40)的中央区域(41)的直径。
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