CN113022768A - 自行车部件管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自行车部件管。自行车子组件包括具有插口的自行车部件和管，所述管具有接收在插口中的第一管部分和从插口向外延伸的第二管部分。所述管包括跨越所述第一管部分的至少一部分和所述第二管部分的至少第一部分的冷加工区域。该管包括跨越第二管部分的至少第二部分的非冷加工区域。还提供了用于制造该管和子组件的方法。

Description

自行车部件管

技术领域

本申请总体上涉及一种自行车子组件，该自行车子组件具有管，该管具有第一部分和第二部分，该第一部分和第二部分具有不同的材料特性，包括例如不同的残余压缩应力。

背景技术

已知自行车具有各种子组件，包括例如避震部件(suspension components)。避震部件已经用于各种应用，例如缓冲冲击、振动、或自行车在使用过程中经受的其他干扰。自行车上的避震部件的常见应用是用于缓冲当车辆骑在颠簸路、车辙、岩石、锅窝和/或其他障碍物上时骑车人所经受的冲击或振动。这些避震部件包括后轮和/或前轮避震部件。避震部件还可以用于其他位置中，例如车座立柱或车把，以便将骑车人与冲击隔离。

通常，这些避震部件可以包括管，例如在前叉上的上管，该管与包括例如冠部和/或下管的其他部件接口连接。一个或多个管还可以整合到其他自行车子组件中，包括各种框架、传动系、座位和车头碗组(headset)组件。在使用期间，一个或多个管可暴露于重复的/循环的弯曲负载，以及与其相关联的相关联的压缩/拉伸应力。随着时间的推移，由循环负载引入的重复应力，特别是与管的外表面处的循环负载相关联的拉伸应力，可以使得管更易于疲劳裂纹扩展。然而，同时，用于减轻该管对疲劳的易感性的技术可以导致该管的其他部分不太适合于其他应用。例如，管的表面可能不太适合于该管与另一部件之间的滑动界面。

发明内容

在一个方面中，用于自行车的前叉组件的一个实施例包括具有插口的前叉冠部(crown)和具有被接收在插口中的端部的管。端部和插口具有由第一长度限定的重叠区域。所述管的端部具有包括所述重叠区域的冷加工(cold-worked)区域，其中所述冷加工区域具有大于所述第一长度的第二长度。该管具有大于第二长度的总体第三长度。

在另一方面，自行车子组件的一个实施例包括自行车部件和管，该自行车部件具有插口，该管具有接收在插口中的第一管部分和从插口向外延伸的第二管部分。所述管包括跨越所述第一管部分的至少一部分和所述第二管部分的至少第一部分的冷加工区域。该管包括跨越第二管部分的至少第二部分的非冷加工区域。

在又另一方面，自行车子组件的一个实施例包括自行车部件和管，该自行车部件具有插口，该管具有接收在该插口中的第一管部分和从该插口向外延伸的第二管部分。在一个实施例中，管是整体的，第一部分和第二部分一体地形成。该管包括具有第一材料特性的第一区域，该第一区域在该第一管部分的至少一部分和该第二管部分的至少第一部分上延伸。该管包括具有第二材料特性的第二区域，该第二区域在该第二管部分的至少第二部分上延伸。第一和第二材料特性是不同的。在一种实施方式中，第一和第二材料特性是管的外表面处的第一和第二残余压缩应力。

在又一方面，一种制造自行车部件子组件的方法包括对管的第一管部分进行冷加工以限定冷加工区域，同时避免对所述管的第二管部分进行冷加工以保持非冷加工区域。所述方法包括将所述第一管部分插入自行车部件的插口中，其中所述冷加工区域的至少第一部分和所述插口重叠，并且其中所述冷加工区域的至少第二部分不与所述插口重叠。

自行车部件、自行车子组件(包括前叉组件)、自行车及其使用和组装方法的不同实施例提供了优于其他自行车部件、子组件和方法的显著优点。例如但不限于，暴露于弯曲应力的管部件的疲劳寿命可通过在管的外表面处提供或定位残余压缩应力的区域或区来改善，例如通过冷加工该区域或区。残余压缩应力降低了弯曲过程中产生的拉伸应力的大小和影响，从而增加了管道部件的疲劳寿命。同时，可以维持该管的多个部分而不引入残余压缩应力，其中这些部分的表面光洁度适合于不同的应用，包括例如并且不限于提供与另一个部件的滑动界面。

前述段落已经通过一般介绍被提供，并且不旨在限制以下呈现的范围。通过参考以下结合附图的详细描述，将最佳地理解各种优选实施例以及其他优点。

附图说明

通过结合附图阅读以下说明，本发明的目的、特征和优点将变得清楚，在附图中：

图1是自行车的一个实例的侧视图。

图2是根据本公开内容的教导构造的自行车的前避震部件的前透视图。

图3是图2所示的前避震部件的截面图。

图4是图1所示的前避震部件的上部的前视图。

图5是图4所示的上部的局部分解图。

图6是图4所示的上部的局部截面视图。

图7是示出了管与另一个自行车部件之间的接口的局部放大截面图。

图8是示出了与管的非冷加工区域相比，冷加工管区域的残余压缩应力的表格。

具体实施方式

应当理解，在此所使用的术语“多个”是指两个或更多个。如在此使用的术语“纵向”是指长度或纵向方向2或与其相关，例如，沿着如图4中所示的管8的长度延伸的方向，但不限于线性路径，例如，如果管是弯曲的或曲线的。如在此所使用的，术语“侧向”是指位于、指向、或在一侧至一侧的方向上延伸。术语“联接”是指无论直接地还是间接地(例如通过介入构件)连接到或接合，并且不要求该接合是固定的或永久的，尽管它可以是固定的或永久的。如在此所使用的术语“第一”、“第二”等不旨在被指派给如此指定的具体部件，而是简单地以如所解决的数值顺序引用此类部件，意味着被指定为“第一”的部件可以稍后是“第二”此类部件，这取决于其被引用的顺序。还应理解，“第一”和“第二”的指定不一定意味着如此指定的两个分量或值是不同的，意味着例如第一方向可以与第二方向相同，其中每个仅应用于不同的分量。术语“上”、“下”、“后”、“前”、“前部”、“后部”、“竖直”、“水平”、“右”、“左”、“内”、“外”及其变体或衍生词是指从坐在其上的使用者的角度来看图1所示的示范性自行车50的取向。术语“横向的”是指非平行的。术语“外”和“向外”是指背离居中位置的方向或特征，例如短语“径向向外”、“径向方向”和/或其派生词是指背离居中位置的特征，例如如图7所示的管8的中心轴线4。相反地，术语“向内”和“向内”是指面向居中或内部位置的方向。术语“子组件”是指多个部件的组件，其中子组件能够被进一步组装成其他子组件和/或最终组件，如自行车50。

图1示出了人力车辆的一个示例，在该车辆上可以实施自行车子组件(示出为前叉组件60)。在这个示例中，车辆是自行车50的一种可能类型，例如山地自行车。自行车50具有车架52、靠近车架前端的车把54、以及用于将骑手支撑在车架顶部上方的车座或鞍座56。自行车50还具有由支撑该车架前端的前叉子组件60承载的第一或前车轮58，该前叉子组件60是根据本公开内容的教导构造的。自行车50还具有支撑车架52的后端的第二或后轮62。框架52的后端可以由后避震部件61，例如后冲击来支撑。自行车50还具有带有曲柄组件66的传动系64，该传动系经由链条68操作性地联接至轮毂附近的后飞轮70上，后飞轮提供后轮62的旋转轴线。曲柄组件66包括至少一个，并且通常包括两个曲柄臂75和踏板76，以及至少一个前链轮或链环77。后挡位改变装置37(例如变速器)设置在后轮62处，以使链68移动通过飞轮70的不同链轮。在一个实施例中，可以设置前挡位改变装置，例如变速器，以使链条68移动通过曲柄组件的多个链轮。在所展示的示例中，鞍形件56被支撑在一个车座柱组件80上，该车座柱组件包括一个管81，该管具有接收在该车架的一个框架车座管89的顶部中的一个端部，该框架车座管限定了一个插口。夹持环91可被紧固以将上车座管81固定至下框架车座管89。

在图1中，箭头A描绘了自行车50的正常骑行或向前移动方向。虽然图1中所描绘的自行车50是山地自行车，但包括本文中所披露的具体实施例和示例以及替代性实施例和示例的前叉组件60可以在其他类型的自行车上实施。例如，所公开的前叉组件60可用于公路自行车以及具有机械(例如，电线、液压、气动等)和非机械(例如，有线、无线)驱动系统的自行车。

现在参见图2和图3，图1的前避震元件或前叉组件60与自行车的其余部分隔离地被示出。前叉组件60包括转向管(steerer tube)83，该转向管构造成用于附接至车把54和自行车车架52。前叉组件60还包括至少一个支腿，该支腿被构造成用于可旋转地附接到前轮。在所显示的实施例中，前叉组件60包括第一支腿104和第二支腿106。该至少一个支腿包括一个避震系统。避震系统可以包括阻尼系统或阻尼器107和弹簧系统109两者。这两个系统共同作用以形成避震系统。在所展示的实施例中，第一支腿104包括阻尼器107并且第二支腿106包括弹簧系统109，但是任一支腿都可以包括阻尼器和/或弹簧系统。在一个实施例中，前避震元件可以仅包括单个支腿，在该单个支腿中包括一个阻尼器和弹簧。

第一支腿104和/或第二支腿106可以由被称为支柱的伸缩杆或管8、16构成。第一支腿104和/或第二支腿106可以包括上管8或支柱和下管16或支柱。在一个实施例中，第一支腿104和第二支腿106两者的下管16由单件式下管构造形成，该单件式下管构造包括构造成用于附接两个下管16的桥接件18。

前叉组件60还可以包括一个或多个车轮附接特征件108，例如被配置成用于轮毂附接的孔或勾爪。前叉组件60还可包括制动器附接特征件110，该制动器附接特征件构造成用于附接至车轮制动装置，例如盘式制动器卡钳。例如，这些制动器附接特征件可以包括用于紧固件附接到这些制动钳上的多个凸起的突起和孔。在一个实施例中，例如所展示的实施例，车轮附接特征件108和制动器特征件110被包括在连接至两个支腿的前叉部件上。例如，前叉部件可以是单件式下部管构造，或包括一对管16的叉形下部111。叉形下部可以包括车轮附接特征件108和/或制动器特征件110。单件式下部管构造可由单一材料形成，诸如镁合金、铝合金或其他材料。在一个实施例中，单件式下部管构造通过铸造工艺形成。可使用进一步的机加工或成型工艺来形成单件式下部管的特定特征、形状和/或表面。

前叉组件60还可以包括形成一条或两条支腿的顶部的部件，例如前叉冠部112。前叉冠部112可以由单件形成，该单件横跨或形成第一支腿104和第二支腿106两者的顶部。在一个实施例中，前叉冠部由单一材料形成，诸如铝或其他材料。在一个实施例中，前叉冠部通过锻造工艺形成。可以使用进一步的机加工或成型过程来形成前叉冠部的特定特征、形状和/或表面，包括例如限定了向下敞口的插口20的一对凸台结构22，这些插口的尺寸和形状被确定成用于接纳上管8的端部24。术语“插口”是指与该管接口连接并且捕获该管的结构，并且包括部分地或完全地围绕该管的圆周的结构，并且它可以允许该管完全延伸穿过那里，这样使得该管的部分暴露在该插口的两侧上，或者可以例如通过底壁或肩部捕获该端部。端部24提供外表面10和内表面38。

一个转向管83被固定到该前叉冠部的一个中央毂形部分93上并且从该中央毂形部分在纵向方向2上向上延伸。转向管83通过一个或多个支承(另外被称为车头碗组)被插入并联接到车架52的头管85部件中，该一个或多个支承促进转向管83与头管85之间的旋转。

前叉组件60还可以包括避震元件控制装置67。在一个实施例中，避震元件控制装置可以附接到前叉冠部112或至少部分地与前叉冠部112集成。避震元件控制装置67构造成用于修改、调整或以其他方式改变避震系统的状态。在所示实施例中，避震元件控制装置构造成改变阻尼器107的操作状态或者一个或多个操作特性。如图3所示，阻尼器107是机械装置，该机械装置构造成耗散由于施加到避震部件的冲击力或脉冲力而输入到避震部件的能量。各种阻尼器可包括液压阻尼机构、机械阻尼机构或气动阻尼机构，或机械阻尼机构、气动阻尼机构和/或液压阻尼机构的组合。

如图3至图7所示，在前叉组件60的一个实施例中，每个上管8的端部24压配合到形成于前叉冠部112中的插口20中的一个插口中。除了压配合/过盈配合或与压配合/过盈配合结合，管8可以使用其他技术(例如通过焊接)、利用螺纹和/或粘合剂、和/或其组合联接到前叉冠部112上。端部24具有内螺纹46，该内螺纹46由具有外螺纹的帽44或致动器壳体螺纹接合。所述端部的内表面可包括从主管状壁的内表面38径向向外布置的台阶部分48，其中台阶部分48限定第二管状壁，该第二管状壁配置有内螺纹46并且具有上环形边缘，该上环形边缘抵靠由前叉冠部112中的插口20的顶部所限定的肩部。

上管8优选地由挤压铝管制成，例如7050或6066铝合金。应当理解，管可由其他材料制成，包括其他金属，诸如钢或钛。标准的管挤出、锻造和拉制制造工艺通常在管8的外表面10、11处以及上车座管81和/或转向管83的外表面处产生中性或接近中性的残余压缩应力。当在使用期间暴露于弯曲载荷时，管8的外表面10或管81、83的外表面可能经受相对高的拉伸应力。管8是单一管，意味着它是单件式单体管，其中其任何和所有部分整体地形成，例如但不限于通过挤出和/或拉制工艺。虽然单独的一体式管可以例如通过焊接、螺纹接合、压配合及其组合来联接，但是以这种方式连接的单独的管并不限定整体单一管。如上所述，管8被呈现为整体单一管。在另一个实施例中，该管可以由多个结合或合并的零件形成以产生整体管。

所公开的自行车子组件(包括所公开的前叉组件60、车座组件)和/或包括叉转向管与车架之间的界面的自行车解决了或改进了现有和现有已知子组件的上述和/或其他问题和缺点。例如，所公开的前叉组件60包括管8，管8具有不同的材料特性，例如在管的外表面10、11处以及在管的外表面11下方的各种深度处的不同的残余压缩应力，这可延长管8和前叉组件60的疲劳寿命。在一个实施方式中，通过对管8的一部分(冷加工区域)12进行冷加工来引入不同的残余压缩应力，同时保持管的剩余部分14处于标准的挤出、锻造和/或拉制形式。这样，外表面10的剩余部分14的表面光洁度理想地适于与包括例如下管16的其他部件接合。同样，车座管81和转向管83整体区域化部分可被冷加工以引入残余压缩应力，而其他部分保持标准的挤出和/或拉制形式。暴露于弯曲的管部件的疲劳寿命可通过在管的外表面11处和从其起的各种向内径向深度处提供冷加工区域或残余压缩应力区来改善。残余压缩应力减少了在循环弯曲期间引起的拉伸应力的大小和影响，因此增加了诸如管8、上车座管81和/或转向管83的管部件的疲劳寿命。

在一个实施例中，管8被配置有第一管部分28，该第一管部分被布置在插口20中并且与前叉冠部112、具体地与凸台结构22重叠。由于冠部插口20与管部分28之间的重叠的有限长度(L1)，端部24可以经受相对大的弯曲应力，其中最大的弯曲应力典型地刚好在重叠前叉冠部压配合区域下方经受。第二管部分30从插口20及管8与前冠部112之间的接合部向下延伸。

管8包括第一区域26，该第一区域限定连接区202、具有在第一管部分28的至少第一部分32和第二管部分30的至少第一部分34上延伸的第一材料特性，以及具有第二材料特性的第二区域36，其在第二管部分30的剩余部分14的至少一部分上延伸。

在一个实施例中，部分32和28是相同的，但应理解，部分32可具有小于管部分28的长度的长度，意味着小于与插口20和前叉冠部112重叠的管部分28的整个长度具有与标准挤出和/或拉拔管的材料特性不同的材料特性，例如，剩余部分14。在一个实施例中，第二区域36可以具有小于剩余部分14的长度的长度。第一和第二材料特性是不同的。短语“材料特性”是指不依赖于材料量的材料的密度或物理特性。在一种实施例中，第一材料特性是管的外表面11处的第一残余压缩应力，第二材料性质是管的外表面10处的第二残余压缩应力。第一部分和第二部分在管的从外表面11、10径向向内延伸的其他深度处也可以具有不同的残余压缩应力。在另一个实施例中，管可以具有多于第一和第二材料特性，包括例如在冷加工区域12的过渡部分42中的梯度材料特性。

残余压缩应力可通过各种技术引入，包括冷加工管的目标冷加工区域12。一种类型的冷加工通过喷丸(shot peen)处理来实现，以对管部件的外表面11引入一定程度的冷加工，这增加了材料的残余压缩应力。管的其他部分(例如剩余部分14)可以选择性地冷加工，例如遮蔽(masked)以确保它们不经受冷加工。这样，可以仅对该管的冷加工区域12进行冷加工，该冷加工区域暴露于更大的弯曲负荷和相关联的拉伸应力中，其中该管的剩余部分14仅经受标准的管制造工艺。这样，冷加工过程在上管的特定区域上实施。应当理解，在仅使用标准管制造工艺来产生管工件的过程中，可以对整个管进行冷加工。然后，在该过程期间，管工件可以被应力释放，使得管具有相对低的残余应力。这样，术语“非冷加工”和“非冷加工”及其变体是指该管在这个初始形成(即，管产生后)之后的状态，包括任何应力消除，即使该管经受较早的冷加工并且保留一些残余应力。术语“冷加工”和“冷加工”及其变体是指管的任何后续/二次加工和状态，以在管产生后产生另外的残余应力。在一个实施例中，冷加工区域12包括与插口20配合并且与前叉冠部112、冠部下方的部分34和附加过渡部分42重叠的管部分28的整个区域。将该部分34、42总称为露出的冷加工部103。在其他实施例中，冷加工区域12可以不包括与冠部重叠的整个区域，可以不包括在冠部下方的任何部分和/或可以不包括任何过渡部分。

在另一个示例中，可以通过辊抛光选择性地引入残余压缩应力，在过程中通过设置辊装置来控制残余压缩应力的选择性位置。

上管8限定了下管16与前叉冠部112之间的接头。可能希望上管的外表面10或至少其剩余部分14保持相对平滑，使得当前叉组件60或支腿104、106在行进期间压缩和延伸时，上管8和下管16在它们之间经受最小的摩擦。因此，在一个实施例中，冷加工过程仅应用于冷加工区域12中的管的上端24，冷加工区域12包括被压入冠部中的部分28和位于冠部下方的部分34、42。如下面进一步讨论的，冷加工区域的外表面11和非冷加工区域的外表面10的表面光洁度是不同的，使得非冷加工区域外表面10比冷加工区域12的外表面11更平滑或更不粗糙。这种粗糙度差异对于终端用户可以是可见的。在其他实施例中，冷加工区域12或其部分可以例如通过抛光或深轧来加工，使得外表面10、11在阳极化之后具有相同或基本相似的饰面(finish)，这意味着表面饰面之间的任何差异不容易被肉眼辨别。在一个实施例中，在将管上的已知在应用使用期间受到高度应力的区域化位置阳极化之前，应用冷加工工艺。在阳极化之后，然后将管8压入配合部分，例如前叉冠部112。

可以实施各种类型的冷加工该管，包括喷丸加工、激光喷丸加工、冷轧、冷锻、深轧、型锻和/或辊抛光，这些冷加工可以应用于该管的特定区域并且由此赋予残余压缩应力，从而导致更高的总弯曲疲劳寿命。

与插口20重叠的部分28是由第一长度(L1)限定的。管的端部24包括具有第二长度(L2)的冷加工区域12。如图5和图7所示，第二长度(L2)大于第一长度(L1)，整个重叠区域被冷加工。如所提及的，应理解的是，该重叠区域的仅一部分可以被冷加工，例如在冠部的底缘与上管之间的界面处。该管具有大于第二长度(L2)的总体第三长度(L3)。

在一个实施例中，非冷加工区域36与冷加工区域12相邻。在一个实施例中，非冷加工区域36延伸管的剩余长度，其是第三长度与第二长度之间的差(L3-L2)。应当理解，在其他实施例中，与冷加工区域12分开的管的附加区域也可例如在与下管的接口处或沿着其下端被冷加工。冷加工区域12包括连接区202和过渡区204。在一个实施例中，过渡区204由管8的过渡部分42限定。包括区域26的连接区202包括在管的外表面11处的残余压缩应力。例如，连接区202可以在管的外表面11处具有均匀的残余压缩应力。在另一个示例中，也可以在区域中引入可变或压缩强度值梯度。

在一个实施例中，连接区202具有大于第一长度(L1)且小于第二长度(L2)的第四长度(L4)。过渡区204具有沿着管的第五长度(L5)在管的外表面处限定的梯度残余压缩应力。在一个实施例中，第五长度(L5)等于第二长度与第四长度之间的差(L2-L4)。梯度残余压缩应力从在外表面11处的连接区202的均匀残余压缩应力过渡到在管8的外表面10处的非冷加工的第二区域36的残余压缩应力，其在一个实施方式中可以是近似零(0)或略微负的。梯度可以是线性或非线性的，例如由曲线形向上或向下凹陷限定，包括指数函数。在一个实施例中，冷加工区域12在前叉冠部112或冠部接头的底缘下方延伸5毫米至20毫米之间的距离(L6)或者等于L2和L1之间的差的长度。换言之，在一个实施例中，第二长度(L2)比第一长度(L1)大至少5毫米，或者比第一长度(L1)大5毫米和20毫米之间。

以此方式，一个单一的、整体的管包括具有与标准挤出管过程相关联的材料特性的一个部分14以及具有与区域化的冷加工相关联的材料特性的至少另一个部分12，并且特别是在单一、整体式管部件上(例如在外表面10,11处)的不同的残余压缩应力，并且在不同的径向深度处。如图8所示，在与外表面10相距0.050毫米的深度处的相同管(例如，剩余部分14或区域36)上的标准管形成工艺相比，管的冷加工区域26具有约400x的残余压缩应力增加。

非冷加工区域36的残余压缩应力略为负，或者在管的外表面10处约为零，而冷加工区域26的均匀残余压缩应力在外表面10处至少为-100MPa。进入管壁厚度的渗透越深，或者从外表面10径向向内位移，残留压缩应力可以减小(具有更大的量值)。这样，术语“减小”是指该值甚至随着应力的幅值增加而变得负得更多。例如，如图8所示，在距离外表面0.050毫米的深度处，残余压缩应力可接近-400MPa。在0.25毫米和0.30毫米之间的深度处，残余压缩应力减小(幅度减小)并接近中性压缩残余应力。图8中的测量记录在四个位置处的区域化的冷加工区域和标准挤出区域二者的样品：2个位置与管8的相应(冷加工和非冷加工)端以180度的等距间隔开40毫米。使用X射线衍射技术结合电化学抛光进行残余应力测量，以表征距离外管表面的以下深度(毫米)：0.0、0.013、0.025、0.05、0.1、0.175和0.25。测量遵守工业标准ASTM E915、ASTM E2860和SAE HS784。

该区域化的冷加工过程通过增加该材料的表面11处的残余压缩应力来改进弯曲疲劳结果。例如，对上管的区域化喷丸处理已显示提供6.5x的疲劳周期增加。

冷加工区域12和至少区域26在管的外表面11处具有第一粗糙度，而非冷加工区域36在管的外表面10处具有第二粗糙度。在一个实施例中，第一粗糙度比第二粗糙度更粗糙。在一个实施例中，第二粗糙度具有的第一Ra值为0.075至0.30，第一粗糙度具有的第一Ra值为1.475至4.080。第二粗糙度具有的第二Rz值为0.75至3.75，并且第一粗糙度具有的第二Rz值为7.303至18.504。冷加工区域的至少一部分在管的外表面处具有介于0MPa和-100MPa之间并且包括0MPa和-100MPa的压缩残余应力。

非冷加工区域36的外表面10限定上管8的密封表面的至少一部分，上管8的下端部插入下管16的上端部中。下管16例如通过滑动与外密封表面10可移动地接合。

在一个实施例中，一种制造自行车部件子组件(例如前叉组件60)的方法，包括冷加工管8的部分32、34、42以限定冷加工区域12，同时避免管部分14的冷加工以维持非冷加工区域36，和将第一管部分32插入自行车部件的插口20中。冷加工区域12的至少所述部分32和插口20重叠，并且冷加工区域12的至少所述部分34、42(统称为部分103)与插口20不重叠。管8可被遮蔽以提供区域化的冷加工，并且还可被遮蔽以提供具有残余压缩应力梯度的过渡区域204。

具有不同残余压缩应力的区域化冷加工的不同实施例可以应用到其他管状自行车部件上，包括但不限于转向管83和车座管81。

在此描述的这些实施例的说明旨在提供对不同实施例的结构的一般理解。这些图示不旨在用作对在此描述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的完整描述。在回顾本公开时，许多其他实施例对本领域的普通技术人员而言可以是明显的。可以利用其他实施例并从本公开中导出其他实施例，使得可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构和逻辑替换和改变。另外，这些图示仅仅是代表性的并且可以不是按比例绘制的。图示内的某些比例可能被夸大，而其他比例可以被最小化。因此，本公开和附图应被视为说明性而非限制性的。

虽然本说明书包含许多细节，但这些细节不应被解释为对本发明的范围或所要求保护的范围的限制，而是作为对本发明的具体实施例所特有的特征的描述。本说明书中在单独实施例的上下文中描述的某些特征也可以在单个实施例中组合实现。相反，在单个实施例的上下文中描述的不同特征也可单独地或以任何合适的子组合在多个实施例中实现。此外，尽管特征可在上文描述为以某些组合起作用且甚至最初如此主张，但来自所主张组合的一个或多个特征可在一些情况下从组合切除，且所主张组合可针对子组合或子组合的变体。

类似地，虽然在附图中描绘了并且在此以特定顺序描述了操作和/或动作，但是这不应被理解为要求以所示的特定顺序或按顺序执行此类操作，或者要求执行所有展示的操作以实现期望的结果。在某些情况下，多任务处理和并行处理可能是有利的。此外，上述实施例中的各种系统组件的分离不应被理解为在所有实施例中都要求这样的分离，并且应当理解，任何描述的程序组件和系统一般可以一起集成在单个软件产品中或封装到多个软件产品中。

本公开的一个或多个实施例在此可以单独地和/或共同地由术语“发明”来指代，这仅是为了方便并且不旨在自主地将本申请的范围限制于任何特定的发明或发明概念。此外，尽管本文已示出并描述了特定实施例，但应当理解，设计成实现相同或相似目的的任何后续布置可替代所示的特定实施例。本公开旨在覆盖不同实施例的任何和所有后续调整或变化。在回顾该描述时，以上实施例和本文未具体描述的其他实施例的组合对于本领域技术人员是显而易见的。

提供了本公开的摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)并且在理解它将不用于解释或限制权利要求的范围或含义的情况下被提交。此外，在前述具体说明中，为了使本公开流畅的目的，不同特征可以被分组在一起或在单个实施例中描述。本公开不应被解释为反映要求保护的实施例需要比每个权利要求中明确记载的特征更多的特征的意图。相反，如所附权利要求反映的，发明主题可涉及少于所公开的实施例中的任一个的所有特征。因此，以下权利要求被结合到具体实施方式中，其中每个权利要求独立地限定单独要求保护的主题。

旨在将前述详细说明视为说明性的而非限制性的，并且应理解的是，包括所有等效物的以下权利要求旨在限定本发明的范围。权利要求书不应被理解为局限于所描述的顺序或元件，除非对此做出了说明。因此，落入所附权利要求及其等同物的范围和精神内的所有实施例被要求保护为本发明。

尽管出于说明性目的已经描述了实施例，但本领域技术人员将认识到，在不脱离本公开的范围和精神的情况下，不同修改、添加、和替换是可行的。因此，旨在将前述描述视为说明性而非限制性的，并且应理解的是，实施例和示例的所有等效物和/或组合旨在包括在本说明书中。

虽然已经根据本公开内容的教导在此描述了某些部分、部件、特征、以及操作和使用方法，但是本专利的覆盖范围不限于此。相反，本专利覆盖了本公开教导的全部实施例，这些实施例相当地落在可允许的等同物的范围内。

Claims (20)

1.一种自行车子组件，所述自行车子组件包括：

包括插口的自行车部件；和

管，所述管具有接收在所述插口中的第一管部分和从所述插口向外延伸的第二管部分，其中，所述第一管部分和所述第二管部分是一体形成的，其中，所述管包括具有第一材料特性的第一区域，所述第一区域在所述第一管部分的至少一部分和所述第二管部分的至少第一部分上延伸，并且其中，所述管包括具有第二材料特性的第二区域，所述第二区域在所述第二管部分的至少第二部分上延伸，其中，所述第一材料特性和所述第二材料特性是不同的。

2.根据权利要求1所述的自行车子组件，其中，所述第一材料特性是在所述管的外表面处的第一残余压缩应力，并且所述第二材料特性是在所述管的外表面处的第二残余压缩应力。

3.根据权利要求2所述的自行车子组件，其中，所述第一区域包括冷加工区域，并且其中，所述第二区域包括非冷加工区域。

4.根据权利要求3所述的自行车子组件，其中，所述管包括第一管，并且所述非冷加工区域限定所述第一管的密封表面，并且所述管进一步包括与所述密封表面可移动地接合的第二管。

5.根据权利要求1所述的自行车子组件，其中，所述自行车部件包括前叉冠部。

6.根据权利要求1所述的自行车子组件，其中，所述冷加工区域包括连接区和过渡区，其中，所述连接区在所述管的外表面处具有均匀的残余压缩应力，并且其中，所述过渡区具有沿所述管的长度在所述管的所述外表面处限定的梯度残余压缩应力。

7.根据权利要求6所述的自行车子组件，其中，所述梯度残余压缩应力在所述管的外表面处从所述连接区的均匀残余应力过渡到所述非冷加工区域的残余应力。

8.根据权利要求1所述的自行车子组件，其中，所述冷加工区域在所述管的外表面处具有第一粗糙度并且所述非冷加工区域在所述管的所述外表面处具有第二粗糙度，其中，所述第二粗糙度不同于所述第一粗糙度。

9.根据权利要求8所述的自行车子组件，其中，所述第二粗糙度的第一Ra值为0.075至0.30并且第二Rz值为0.75至3.75，并且所述第一粗糙度的第一Ra值为1.475至4.080并且第二Rz值为7.303至18.504。

10.根据权利要求1所述的自行车子组件，其中，所述冷加工区域的至少一部分在所述管的外表面处具有至少负100MPa的压缩残余应力。

11.一种用于自行车的前叉组件，所述前叉组件包括：

冠部，该冠部包括插口；和

管，所述管具有被接收在所述插口中的端部，其中，所述端部和所述插口具有由第一长度限定的重叠区域，其中，所述管的所述端部包括冷加工区域，所述冷加工区域包括所述重叠区域并且具有第二长度，其中，所述第二长度大于所述第一长度，并且其中，所述管具有总体第三长度，其中，所述第三长度大于所述第二长度。

12.根据权利要求11所述的前叉组件，其中，所述管包括邻近所述冷加工区域的非冷加工区域。

13.根据权利要求12所述的前叉组件，其中，所述管包括上管，并且所述非冷加工区域限定所述上管的密封表面的至少一部分，并且所述管还包括与所述密封表面可移动地接合的下管。

14.根据权利要求11所述的前叉组件，其中，所述冷加工区域包括连接区和过渡区，其中，所述连接区在所述管的外表面处具有均匀残余压缩应力，其中，所述连接区具有大于所述第一长度且小于所述第二长度的第四长度，并且其中，所述过渡区在所述管的外表面处具有沿着所述管的第五长度限定的梯度残余压缩应力。

15.根据权利要求14所述的前叉组件，其中，所述梯度残余压缩应力从所述连接区的所述均匀残余应力过渡到在所述管的所述外表面处的所述非冷加工区域的残余应力。

16.根据权利要求15所述的前叉组件，其中，所述非冷加工区域的所述残余压缩应力在所述管的所述外表面处近似为零。

17.根据权利要求11所述的前叉组件，其中，所述第二长度比所述第一长度大至少5毫米。

18.根据权利要求12所述的前叉组件，其中，所述冷加工区域在所述管的外表面处具有第一粗糙度，并且所述非冷加工区域在所述管的所述外表面处具有第二粗糙度，其中，所述第一粗糙度比所述第二粗糙度更粗糙。

19.根据权利要求18所述的前叉组件，其中，所述第二粗糙度的第一Ra值为0.075至0.30，并且所述第一粗糙度的第一Ra值为1.475至4.080，并且，其中，所述第二粗糙度的第二Rz值为0.75至3.75，并且所述第一粗糙度的第二Rz值为7.303至18.504。

20.根据权利要求11所述的前叉组件，其中，所述冷加工区域的至少一部分在所述管的外表面处具有至少负100MPa的残余压缩应力。

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