CN104369824B - 自行车的车架单元及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种自行车的车架单元及其制造方法，该车架单元可包括：左车架体，其中一体地形成调整部的一部分、座管的一部分、车架的一部分和左叉；以及右车架体，其中一体地形成调整部的一部分、座管的一部分、车架的一部分和右叉，其中，通过调整调整部的长度而一体地形成座管和车架，并且一体地结合左车架体和右车架体。

Description

自行车的车架单元及其制造方法

技术领域

本发明涉及自行车的车架单元及其制造方法，更特别地，涉及一种包括头管、座管、车架和左右叉的自行车的车架单元及其制造方法。

背景技术

通常，自行车的车架单元为形成自行车的总体结构的构成组件，并通过相互连接诸如头管、座管、车架和左右叉的构成组件而制造。

关于自行车的车架单元，确保设计差异和安全性刚度是核心因素，为此，各制造商积极地开展技术、工艺方法、材料等的开发研究。

近来，为了确保设计差异和安全性刚度，使用诸如铝、铬钼钢、碳和钛等材料代替通常使用的高强度钢材料。

图1是根据现有技术的自行车的车架单元的结构图。

参照图1，现有技术的自行车的车架单元100包括头管101、座管103、上车架105、下车架107，以及设置在两侧的上、下叉109和111。

转向把所连接到的转向轴安装在头管101上，并且连接到车座的车座管安装在座管103上。

上下车架105和107在其前后两侧连接和支承头管101和座管103。

上下叉109和111两者的后端彼此相连，以便形成安装后轮的旋转体叉113。

下叉111的前端连接到配置在座管103下端的踏板组件115。

同时，自行车的车架单元100主要包括上车架105和下车架107两者，但在某些情况下，仅单一车架，即仅上车架105可应用于头管101与座管103之间。

然而，根据具有上述结构的现有技术的自行车的车架单元100，当头管101通过焊接工艺连接至上车架105或上下车架105和107的前端时，由于焊接热量导致的残余应力分布于连接部，并且特别地，当自行车行进时直接施加冲击载荷，从而导致关于安全性的严重问题，例如在连接部的外围发生裂缝或损坏。

另外，由于手工进行焊接连接部的处理，因为根据工人的技能和工作环境焊接质量存在不同，所以次品率高，从而存在需要过度的工作时间并且生产率恶化的缺点。

另外，因为现有技术的自行车的车架单元100被制造成具有每种规格的不同尺寸，所以对应于每种规格的各尺寸序列的模具需要单独制造，从而存在制造成本增加并且生产率恶化的缺点。

本背景技术部分所披露的信息仅用于增进对本发明的一般背景的理解，并且不应被视为承认或以任何形式暗示该信息形成本领域技术人员已知的现有技术。

发明内容

本发明的不同方面涉及提供一种自行车的车架单元，包括，左车架体，其中一体地形成调整部的一部分、座管的一部分、车架的一部分和左叉；以及右车架体，其中一体地形成调整部的一部分、座管的一部分、车架的一部分和右叉，其中，通过调整调整部的长度而一体地形成座管和车架，并且一体地结合左车架体和右车架体。

在左车架体与右车架体结合前，可调整调整部的长度，并可通过弯曲调整部而形成头管。

支承环可插入头管内。

在多个加强板安装在左右车架体内的状态下左右车架体可沿左右车架体的边缘彼此连接。

加强板可分别安装在头管与车架之间，在座管与车架之间，在后轮安装的左右叉的一部分上，以及在踏板安装的踏板组件内。

当在加强板装配或暂时连接至左右车架体的状态下左右车架体连接时，加强板可连接在一起。

在加强板上，可形成多个加强筋。

加强筋可突出以便从加强板向内和向外相交。

车座管可结合至座管，并可根据头管的预定位置确定车座管的长度。

在左车架体与右车架体结合前，可调整调整部的长度，并且头管可结合至调整部。

车座管可结合至座管，并可根据头管的预定位置确定车座管的长度。

本发明的另一示例性实施例提供了一种制造自行车的车架单元的方法，包括，压制成形左车架体，其中一体地形成调整部的一部分、座管的一部分、车架的一部分和左叉；压制成形右车架体，其中一体地形成调整部的一部分、座管的一部分、车架的一部分和右叉；调整调整部的长度；以及使左车架体与右车架体结合。

在调整调整部的长度后，可通过弯曲调整部而形成头管，并且左车架体与右车架体可结合。

支承环可插入并结合至头管。

压制成形处理还可在调整部上形成多个加强筋。

加强板可安装在左右车架体内，并且加强板可与左右车架体一起沿其边缘彼此连接。

加强板可安装在头管与车架之间，在座管与车架之间，在后轮安装的两个叉的一部分上，以及在踏板安装的踏板组件内，之后与左右车架体一起连接。

加强板可在加强板装配或暂时连接至左右车架体的状态下与左右车架体一起连接。

加强板可与突出以便向内和向外彼此相交的加强筋一起形成。

在调整调整部的长度后，左车架体与右车架体可结合，并且头管可结合至调整部。

根据本发明的示例性实施例，通过调整调整部的长度，自行车可容易地制造成对应于各种规格的尺寸，从而可消除新制造为各种规格制造的模具的过程。

另外，使用单一模具制造自行车的车架单元，从而提高了生产率并降低了制造成本。

另外，分别形成车架和左右叉的左右车架体一体地压制成形并结合，从而便利于制造过程。

特别地，关于从路面传递的冲击载荷和车架单元本身的疲劳载荷，稳固地保持头管与车架之间的刚度和耐久性，从而防止裂缝等损坏并确保安全性。

另外，形成左右车架体的座管、车架和左右叉一体地形成，从而使自行车车架单元的整个外观在审美上具有吸引力。

另外，当左右车架体连接时，沿着左右车架体的边缘执行焊接加工，使得焊接过程可容易地自动化，工作时间可由于自动化而减少，并且焊接质量和生产率可得到提高。

本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些特征和优点从文中结合的附图和以下具体实施方式中将是明显可见的或在其中得以更详细地阐述，附图和具体实施方式一起用于解释本发明的某些原理。

附图说明

图1是根据现有技术的自行车的车架单元的结构图。

图2是根据本发明的示例性实施例的自行车的车架单元的分解透视图。

图3是根据本发明的示例性实施例的自行车的车架单元的侧视图。

图4是示出根据本发明的示例性实施例的自行车的车架单元的调整部的放大视图。

图5是示出根据本发明的示例性实施例的自行车的车架单元的调整部的长度被调整的状态的放大视图。

图6是示出根据本发明的示例性实施例的加强板安装在自行车的车架单元上的状态下的局部结构的放大透视图。

图7是示出根据本发明的示例性实施例在与自行车的车架单元的头管邻近的车架部分上形成刚性筋的状态的放大透视图。

应该理解的是，附图不一定按比例绘制，而是呈现出说明本发明的基本原理的各种特征的某种简化的表示。本文所公开的包括例如具体尺寸、方向、位置和形状的本发明的具体设计特征将部分地由具体期望的应用和使用环境来确定。

在附图中，贯穿附图的多幅图中相同的附图标记指代本发明的相同或等同的部件。

具体实施方式

现在将详细参照本发明的各种实施例，其实例在附图中示出并在以下予以说明。虽然将结合示例性实施例说明本发明，但是将会理解的是，本说明并非意在将本发明限制于这些示例性实施例。相反，本发明意在不仅涵盖这些示例性实施例，而且涵盖可包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围内的各种替换形式、改型、等效形式和其它实施例。

以下将参照示出本发明的示例性实施例的附图，更充分地说明本发明。如本领域技术人员将会意识到的，所述的实施例可以各种不同方式进行更改，而均不背离本发明的精神或范围。

将省略与说明无关的部件，以清楚地说明本发明，并且在整个说明书中，相同或相似的元件将由相同的附图标记表示。

在附图中示出的各组件的尺寸和厚度被任意示出以便理解和易于说明，但是本发明并不限于该图示。多个部分和区域的厚度被放大以便清楚地表达。

此外，在以下详细说明中，处于相同关系的组成部分的名称被分为“第一”、“第二”等，但是本发明并不限于以下说明中的顺序。

在整个说明书和权利要求书中，除非明确相反地说明，词语“包括”和例如“包含”或“含有”的变型将被理解为暗示包括所述的元件，但不排除任何其它元件。

另外，说明书中所述的“单元”、“装置”、“部件”、“构件”等是指执行至少一种功能或操作的综合结构的单元。

图2是根据本发明的示例性实施例的自行车的车架单元的分解透视图，且图3是根据本发明的示例性实施例的自行车的车架单元的侧视图。

参照图2和图3，根据本发明的示例性实施例的自行车的车架单元1包括头管3、座管5、车架7、踏板组件9以及左右叉11和11a。

即，安装车把的转向轴被安装至头管3，并且前轮通过配置在转向轴的下侧的叉安装。

车座通过车座管13安装至座管5。

车架7一体地连接头管3和座管5，并且一体地连接踏板组件9与下延伸车架15，从而形成自行车主体。

这里，可在头管3与座管5之间形成一个车架。

左右叉11和11a分别包括上叉17和下叉19，上叉17和下叉19的后端彼此连接以便形成安装后轮的旋转体叉21，并且上叉17的前端分别连接至座管5。

这里，下叉19的前端可连接至配置在座管5下侧的踏板组件9。

踏板组件9可形成为向下突出，并且通过链条连接至后轮的踏板安装在踏板组件9上。

这里，头管3、座管5、车架7、踏板组件9以及左右叉11和11a通过一体形成的左车架体23和右车架体25形成。

此外，左右车架体23和25沿其边缘连接，以便形成自行车的车架单元1的整体结构。

左右车架体23和25通过焊接方法彼此连接，在这种情况下，该焊接方法可为弧焊方法等。

图4是示出根据本发明的示例性实施例的自行车的车架单元的调整部的放大视图。

参照图4，在车架7的端部一体地形成用于对各种规格调整头管3相对于车架7的位置的调整部40。

图5是示出根据本发明的示例性实施例的自行车的车架单元的调整部的长度被改变的状态的放大视图。

参照图5，调整部40设置用于应对自行车的各种规格的尺寸，并且通过处理调整部40而形成头管3，或者将调整部40的一部分切割，然后将头管3结合至该切割端。

即，可通过弯曲调整部40而将调整部40处理成具有管状形状以便形成头管3，或者可在调整调整部40的长度L之后，将具有管状形状的头管3结合至调整部40。

这里，随着调整部40的长度变短，自行车的车架单元1的总体尺寸减小。

此外，当调整部40缩短时，通过应用结合至座管5并具有较短长度的车座管13而调整自行车的总体尺寸。

即，通过改变头管3的位置来确定车座管13的长度，并且通过在调整部40缩短时使用具有较短长度的车座管13，而在调整部40处于如图4中所示的状态时使用具有较长长度的车座管13，将自行车的总体尺寸调整为较小。通过结合根据调整部40的预定长度L而具有预定长度的车座管13，可调整自行车的总体尺寸。另外，车座管13具有预定长度，并且车座管13的插入深度可以调整。

如图5中所示，可通过将调整部40最小化(完全去除)而将自行车的总体尺寸最小化，并且如图4中所示，可不调整调整部40的长度而形成头管3。此外，可通过不同地调整调整部40的长度而制造具有不同尺寸的自行车。

图6是示出根据本发明的示例性实施例的加强板安装在自行车的车架单元上的状态下的局部结构的放大透视图。

参照图6，在加强板27局部安装在左右车架体23和25内的状态下左右车架体23和25连接，使得可形成自行车的车架1的整体结构。

即，加强板27可安装在需要刚度的部分，即如图6中所示，在头管3与车架7之间，并且加强板27还可分别安装在座管5与车架7之间，在安装后轮的两个叉11的旋转体叉21的一部分上，以及踏板组件9内。

此外，在加强板27分别装配至左右车架体23和25两者的内侧的状态下，或者在加强板27装配然后暂时连接至左右车架体23和25的内侧的状态下，当左右车架体23和25彼此连接时，加强板27连接在一起。

这里，加强板27布置于其中的槽可形成在左右车架体23和25两者的内侧，并且加强板27可装配或暂时连接至槽。

同时，加强板27具有形成为突出的多个加强筋29。加强筋29突出成沿着加强板27的上下方向向内和向外相交，从而提高加强板27本身的刚度。

图7是示出根据本发明的示例性实施例在与自行车的车架单元的头管邻近的车架部分上形成刚性筋的状态的放大透视图。

参照图7，刚性筋31被形成为在头管3与左右车架体23和25两者的车架7之间向外突出。

多个刚性筋31在头管3与车架7彼此接触的部分沿车架7的纵向方向或上下方向重复地形成，从而提高头管3与车架7之间的连接部分的刚度。

这里，当在车架7上形成刚性筋31时，重复的形状向外突出，从而提高自行车的车架单元1的总体设计以及提高车架7的刚度。

虽然以上已说明了在头管3与车架7彼此接触的部分形成刚性筋31的结构，但是刚性筋31也可形成在调整部40上。

支承环33插入头管3中，使得未示出的转向轴可安装至支承环33，并且支承环33可加强头管3的刚度。

根据具有上述结构的根据本发明的示例性实施例的自行车的车架单元1，头管3与主车架7无连接部分地一体形成，使得可去除现有技术中由于连接部分的焊接热导致的残余应力，并可消除由于残余应力导致连接刚度恶化的因素。

另外，减少了由于在连接部分发生的裂缝和损伤所导致的安全事故的发生，并且关于从路面传递的冲击载荷和车架单元本身的疲劳载荷，稳固地保持头管3与车架7之间的刚度和耐久性。

此外，形成自行车的车架单元1的左右车架体23和25一体地形成，从而使自行车的车架单元1的整体外观在审美上具有吸引力。

另外，在左右车架体23和25连接时发生的焊缝不直接露出表面，使得对自行车的车架单元1的整体外观设计的影响最小化。

另外，当左右车架体23和25连接时，沿着左右车架体23和25的边缘执行焊接加工，使得焊接过程可自动化，工作时间可由于自动化而减少，并且焊接质量和生产率可得以提高。

另外，由于形成在头管3与车架7之间的调整部40的长度可被调整，因此可使用单一模具容易地制造具有不同尺寸的自行车，从而减少对于各种规格(各种尺寸)制造的模具的数量。

此外，由于可使用单一模具解决各种规格的尺寸，因此提高了总体生产率。

以下，将参照图2至图7说明制造上述根据本发明的示例性实施例的自行车的车架单元1的方法。

首先，一体地形成调整部40、座管5、车架7、踏板组件9以及左右叉11和11a，并且分别压制成形彼此对称的左右车架体23和25。

在这种情况下，用于调整头管3相对于车架7的位置的调整部40一体地压制成形在车架7的一端。

当压制成形左右车架体23和25时，还可沿车架7的纵向方向或上下方向在调整部40和车架7上形成如图7中所示的向内和向外突出的多个刚性筋31。

此外，对于各种尺寸调整调整部40的长度L，然后形成头管3。

通过弯曲具有调整长度的调整部40将头管3处理成具有圆筒形状，或者将具有圆筒形状的头管3结合至调整部40。

之后，通过压制形成的左右车架体23和25通过沿左右车架体23和25的边缘焊接而被彼此连接，并制造为如图3中所示的自行车的车架单元1。

同时，如图6中所示，在连接左右车架体23和25之前，将加强板27局部安装在左右车架体23和25内，随后，可沿左右车架体23和25的边缘将左右车架体23和25连接。

将加强板27分别安装在需要刚度的部分，即，在头管3与车架7之间，在座管5与车架7之间，在安装后轮的两个叉11的旋转体叉的部分上，以及踏板组件9内，之后，当左右车架体23和25连接时，将加强板27连接在一起。

在这种情况下，在加强板27装配或暂时连接至左右车架体23和25的状态下，加强板27可与左右车架体23和25一起连接，并且还可形成突出以便向内和向外彼此相交的多个加强筋29。

另外，将支承环33插入头管3中，使得未示出的转向轴可安装至支承环33，并且支承环33可加强头管3的刚度。

为了在所附权利要求中方便说明和准确定义，术语“上”、“下”、“内”、“外”用于参照示例性实施例的特征在附图中所示的位置来描述这些特征。

为了例示和说明的目的，已经呈现出关于本发明的具体示例性实施例的上述说明。该说明并非意在穷举或将本发明限制于所披露的精确形式，并且明显地多种改型和变化在以上教导下是可能的。它们并非意在穷举或将本发明限制于所披露的精确形式，并且明显地多种改型和变化在以上教导下及其各种替代形式和改型是可能的。意在由所附权利要求及其等效形式来限定本发明的范围。

Claims (16)

1.一种自行车的车架单元，包括：

左车架体，其中一体地形成调整部的一部分、座管的一部分、车架的一部分和左叉；以及

右车架体，其中一体地形成所述调整部的一部分、所述座管的一部分、所述车架的一部分和右叉，

其中，通过调整所述调整部的长度而一体地形成所述座管和所述车架，然后一体地结合所述左车架体和所述右车架体，

其中，在多个加强板安装在所述左右车架体内的状态下，所述左右车架体沿所述左右车架体的边缘彼此连接，

其中，在所述加强板上形成有多个加强筋。

2.根据权利要求1所述的自行车的车架单元，其中，在所述左车架体和所述右车架体结合之前，调整所述调整部的长度，并且通过弯曲所述调整部的端部而形成头管。

3.根据权利要求2所述的自行车的车架单元，其中，支承环插入到所述头管上。

4.根据权利要求2所述的自行车的车架单元，其中，所述加强板分别安装在所述头管与所述车架之间，在所述座管与所述车架之间，在配置成安装后轮的所述左右叉的一部分上，以及在配置成安装踏板的踏板组件内。

5.根据权利要求1所述的自行车的车架单元，其中，当在所述加强板装配或暂时连接至所述左右车架体的状态下所述左右车架体连接时，所述加强板连接在一起。

6.根据权利要求1所述的自行车的车架单元，其中，所述加强筋突出以便从所述加强板向内和向外相交。

7.根据权利要求2所述的自行车的车架单元，其中，车座管结合至所述座管，并且根据所述头管的预定位置确定所述车座管的长度。

8.根据权利要求1所述的自行车的车架单元，其中，在所述左车架体和所述右车架体结合之前，调整所述调整部的长度，并且头管结合至所述调整部。

9.根据权利要求8所述的自行车的车架单元，其中，车座管结合至所述座管，并且根据所述头管的预定位置确定所述车座管的长度。

10.一种制造自行车的车架单元的方法，包括：

压制成形左车架体，其中一体地形成调整部的一部分、座管的一部分、车架的一部分和左叉；

压制成形右车架体，其中一体地形成所述调整部的一部分、所述座管的一部分、所述车架的一部分和右叉；

调整所述调整部的长度；以及

将所述左车架体和所述右车架体结合，

其中，将加强板安装在所述左右车架体内，并且将所述加强板与所述左右车架体一起沿其边缘彼此连接，

其中，所述加强板与加强筋一起形成，所述加强筋突出以便向内和向外彼此相交。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，在调整所述调整部的长度之后，通过弯曲所述调整部的一部分而形成头管，然后将所述左车架体和所述右车架体结合。

12.根据权利要求11所述的方法，其中，将支承环插入并结合至所述头管。

13.根据权利要求10所述的方法，其中，所述压制成形步骤还在所述调整部上形成多个加强筋。

14.根据权利要求11所述的方法，其中，将所述加强板安装在所述头管与所述车架之间，在所述座管与所述车架之间，在配置成安装后轮的两个叉的一部分上，以及在配置成安装踏板的踏板组件内，之后与所述左右车架体一起连接。

15.根据权利要求10所述的方法，其中，在所述加强板装配或暂时连接至所述左右车架体的状态下，将所述加强板与所述左右车架体一起连接。

16.根据权利要求10所述的方法，其中，在调整所述调整部的长度之后，将所述左车架体和所述右车架体结合，并且将头管结合至所述调整部。