CN1919683A - 具有多层结构层管件的自行车车架 - Google Patents

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Abstract

一种具有多层结构层的自行车车架，包含有多数相连接的管件。至少一管件具有形成在至少一区段且不同材质的至少三结构层，及与前述任二种以上材质相同的其余区段。藉此，本发明能以不同材质的结构层提供前述管件所需的刚性，并符合轻量化的要求。

Description

具有多层结构层管件的自行车车架
技术领域
本发明专利涉及一种自行车车架，特别是指一种具有多层结构层的自行车车架。
背景技术
目前，一般的自行车车架，主要是以多数金属制的中空管件相互焊结而成，有重量较重、不易迁移搬运等缺失。因此，为了达到轻量化目的，现有一种自行车车架，主要是以非金属材料如碳纤维材料所制成，藉此，有效降低整体的重量。
但前述非金属制的自行车车架，虽然可以提供所需的结构强度，符合轻量化的要求，却无法达到金属制自行车车架所具有的刚性，所以，仍然有很多骑乘者会选择金属制的自行车车架。
为了在轻量化与刚性间取得平衡，也有自行车车架是以部份金属制的管件与部份非金属制的管件相互连结而成，惟，这类自行车车架还是有部份管件是以非金属材料制成，因此，针对该非金属制的管件而言，仍然会存在有前述刚性不足的缺失，尤其是在转角及不同材质接合处应力集中的部位。
发明内容
本发明的目的是：提供一种可以兼具有刚性及轻量化的具有多层结构层的自行车车架。
本发明的技术方案是：本发明专利的具有多层结构层的自行车车架，包含多数相连接的管件，至少一管件具有形成在至少一区段且不同材质的至少三结构层，及与前述任二种以上材质相同的其余区段。
本发明的有益效果：藉由不同材质的结构层提供前述管件所需的刚性，并符合轻量化的要求。
附图说明
有关本发明专利之前述及其它技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式之一个较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。
图1是一正视图，说明本发明专利一具有多层结构层的自行车车架的一较佳实施例；
图2是该较佳实施例的一立体图；
图3是该较佳实施例中一座管的一正视图；
图4是该较佳实施例中该座管的一剖视图；
图5是沿图4直线5-5剖视的一剖视图；
图6是该较佳实施例的一流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
参阅图1、图2，本发明专利具有多层结构层的自行车车架的较佳实施例包含：一管件1、一前管件2、一横向管件3、一下接管4、一下管5、一后叉上管组6及一后叉下管组7。
参阅图3、图4及图5，该管件在本实施例为一座管1，是沿一轴线X延伸，且画分有部份重迭的三个区段I、II、III，并具有层层套合且相互黏结的一第一结构层11、位于内层的一第二结构层12，及位于外层的一第三结构层13。该区段I、II是不等长，且该区段III是短于该区段I。
该第一结构层11是位于中间层，在本实施例是以铝合金材料制成，且与该区段II等长，而沿该轴线X延伸超过该座管1预定长度一半以上(或超过2/3、75％、80％以上)，且涵盖面积约占该座管1表面积的50％(或超过70％、2/3以上)，并具有显露在该第二结构层12外且与该区段III重迭的一端部111。
该第二结构层12是位于内层，在本实施例是以碳纤维材料制成，且与该区段I等长，而沿该轴线X延伸超过该座管1预定长度一半以上(或超过2/3、95％以上、或在2/3~100％间)。
该第三结构层13是位于外层，在本实施例是以碳纤维材料制成，且与该区段III等长，而不超过该座管1预定长度的一半，且涵盖面积不超过该座管1表面积的50％。该第三结构层13具有与该第二结构层12端部121套合的一上端部131、与该第一结构层11端部111套合的一下端部132，及分别反向延伸的二接头133、134。该上端部131是邻接一座垫单元(图未示)。
该前管件在本实施例为一车头管2，并具有以金属材料(铝合金、或钛合金、或铁等材料)制成的一本体21，及与该本体21黏结(或焊接)且以金属材料制成的一接头22。
该横向管件在本实施例为一上管3，是以碳纤维材料制成，且分别与该座管1第三结构层13的接头133，及与该车头管2的接头22套合。
该下接管4是以金属材料(铝合金、或钛合金、或铁等材料)制成，并具有与该座管1第一结构层11套合的一接头41。
该下管5是以金属材料(铝合金、或钛合金、或铁等材料)制成，且分别与该车头管2的本体21、该下接管4连接(本实施例为焊接)。
该后叉上管组6是以碳纤维材料制成，且与座管1第三结构层13的接头134套合。
该后叉下管组7是以金属材料(铝合金、或钛合金、或铁等材料)制成，且分别与该后叉上管组6邻接，及与该下接管4连接(本实施例为焊接)。
参阅图6，本发明专利制造自行车车架的方法，包含下列步骤：
步骤81~制备该车头管2。
步骤82~制备该上管3。
步骤83~制备该下管5
步骤84~制备该座管1
步骤85~制备该下接管4。
步骤86~制备该后叉上管组6。
步骤87~制备该后叉下管组7。
步骤88~预先连结该后叉上管组6与该后叉下管组7为一后叉单元。
步骤89~组接前述管件。
重要的是，该步骤84具有下列制程：
制程841~制备该第一结构层11。
制程842~制备该第二结构层12，并套合入该第一结构层11内层。
制程843~制备该第三结构层13，并套合在该第一结构层11外层。
值得一提的是，以碳纤维材料及金属材料制成的管件是可以藉由模具(图未示)一体成型。
藉此，本发明专利可以利用前述金属制的管件与非金属制的管件，在刚性与轻量化间取得平衡，尤其是该下管5、该下接管4、该车头管2、该后叉下管组7等位于下方的管件可以提供整体结构所需的刚性，而该上管3、该后叉上管组6等位于上方的管件可以减轻整体的重量。
重要的是，由于邻接该上管3、该后叉上管组6的座管1，是以金属制的第一结构层11与碳纤维材料制的第二、第三结构层12、13所套合而成，不但在重量上较纯金属制的管件轻，且可以藉由金属制的第一结构层11提供与相邻管件连接时的刚性，尤其是转角及不同材质接合处应力集中的部位，是以碳纤维材料制的第二、第三结构层12、13包覆金属制的第一结构层11，可以有效避免裂缝的产生，且更能藉由位于内层的第二结构层12吸收骑行过程中所产生的震动，提升骑行时的舒适性。
据上所述可知，本发明专利之具有多层结构层的自行车车架具有下列优点及功效：
本发明专利能以该第一结构层11与该第二、第三结构层12、13不同材质的材料特性，提供前述管件相连接时所需的刚性，并使整体符合轻量化的要求，使本发明专利更具有实用性及经济效益。
以上所述只是本发明专利之较佳实施例而已，当不能以此限定本发明专利实施之范围，即大凡依本发明专利申请专利范围及发明专利说明内容所作之简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖之范围内。

Claims (14)

1.一种具有多层结构层的自行车车架，其特征为包含：
多数相连接的管件，至少一管件具有至少一区段为不同材质的至少三结构层，及与前述任二种以上材质的其余区段。
2.根据权利要求1项所述之具有多层结构层的自行车车架，其特征为，位于外层与内层的结构层分别具有碳纤维材料，位于中间层的结构层具有金属材料。
3.根据权利要求1项所述之具有多层结构层的自行车车架，其特征为，至少一结构层具有碳纤维材料，至少一结构层具有铝合金材料。
4.根据权利要求3项所述之具有多层结构层的自行车车架，其特征为，前述铝合金材料结构层具有长度超过另一结构层预定长度50％以上且相互套合的一端部。
5.一种具有多层结构层的自行车车架，其特征为包含：
一座管，具有数区段，至少一区段是由不同材质的至少三结构层所组成；
一前管件；
一横向管件，是连接该前管件与该座管。
6.根据权利要求5项所述之具有多层结构层的自行车车架，其特征为，至少一结构层具有碳纤维材料，至少一结构层具有金属材料。
7.根据权利要求5项所述之具有多层结构层的自行车车架，其特征为，位于外层与内层的结构层分别具有碳纤维材料，位于中间层的结构层具有金属材料。
8.根据权利要求5项所述之具有多层结构层的自行车车架，其特征为，位于外层与内层的结构层分别具有碳纤维材料，位于中间层的结构层具有铝合金材料。
9.根据权利要求5项所述之具有多层结构层的自行车车架，其特征为，位于中间层的结构层长度大于座管长度的二分之一。
10.根据权利要求5项所述之具有多层结构层的自行车车架，其特征为，位于内层的结构层长度大于座管长度的三分之二。
11.根据权利要求5项所述之具有多层结构层的自行车车架，更包含一下接管与一下管，且该前管件是一车头管，该横向管件是一上管，且连接该座管一上端部，该下接管是连接该座管邻近一下端部，该下管是连接该前管件与该下接管。
12.根据权利要求7项所述之具有多层结构层的自行车车架，该座管上部区段，包含有外层及内层，但不包含中间层。
13.根据权利要求11项所述之具有多层结构层的自行车车架，其特征为，位于中间层的结构层是与该下接管相接，且位于最内层的结构层并未与该下接管相接。
14.根据权利要求11项所述之具有多层结构层的自行车车架，其特征为，该等结构层是层层套合，且位于外层与内层的结构层分别具有碳纤维材料，位于中间层的结构层具有金属材料；且该上管具有碳纤维材料，该车头管具有金属材料，该下管具有金属材料；此车架更包含一具有碳纤维材料之后叉上管组及一具有金属材料之后叉下管组。
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