CN202213679U - 一种碳纤维复合材料自行车架 - Google Patents

Abstract

本实用新型一种碳纤维复合材料自行车架，涉及一种自行车部件。该自行车架中车首管、五通管，座管、两个钩爪、上管、下管、立管、后上叉和后下叉分别组成若干个组件并连接成完整的车架；各组件至少包含一管件及两个与其它组件接合的接头部；相邻组件相互接合并胶接的两个接头部组成一个接头对；其中至少有一对相邻的组件之间设有两个不同轴向的接头对，其中至少有一个接头对采用与该接头对自身的轴向相垂直的横向拼接胶合；该横向拼接胶合的接头对两侧的接头部分别带有沿自身轴线延伸的横截面呈凸字形的缩颈部及呈凹字形的缩颈部，这一对缩颈部横截面上的凸出部与凹入部相互横向对合并拼接胶合便于装配。

Description

一种碳纤维复合材料自行车架

技术领域

本实用新型涉及一种自行车部件。 

背景技术

碳纤维复合材料自行车架的组成，如图1所示：主要有连接前叉的车首管1、连接中轴的五通管2，连接座垫的座管3、上管5、下管6、立管7、后上叉7和后下叉8等基本管件。另外有两个分别结合于后上叉7和后下叉8左、右两侧后末端，用于安装固定后轮轴的钩爪4。制作碳纤维复合材料自行车架，需将整体车架拆分为若干组件。各组件分别先予以固化成型后，在通过胶粘接合方式，结合成一完整车架。其中，各组件至少包含一管件及两个与其它组件接合的接合部；我们称这种接合部为接头部。而一个组件的一个接头部与其对应接合的另一组件的对应接合的那个接头部，我们称这两个相互接合的两个接头部为一个接头对。例如，通常预先将车首管1、上管5和下管6固化成型为前三角组件，将座管3、立管7和五通管2固化成型为立管组件，将后上叉7、后下叉8和两个钩爪4固化成型为后三角组件。这些组件之间各个接头对采用管头与管口相互轴向插接并胶合的方式进行连接。装配时，前三角组件中上管5的后端头沿自身的轴向插入立管组件中座管3的前插口，但前三角组件中下管6的后端头沿自身的轴向插入立管组件中五通管2的前插口的操作则由于两者的轴向插入角度的不同，下管6的后端头不能同时沿自身的轴向插入五通管2的前插口；同样的道理，后三角组件中后上叉7的前端头沿自身的轴向插入立管组件中座管3的后插口，则后三角组件中后下叉8的前端头不能同时沿自身的轴向插入立管组件中五通管2的后插口。两个接头对的对接操作起来非常别扭，效率低、难以保证质 量。 

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种便于装配的碳纤维复合材料自行车架。 

本实用新型的技术方案是：一种碳纤维复合材料自行车架，车首管、五通管，座管、两个钩爪、上管、下管、立管、后上叉和后下叉分别组成若干个组件并连接成完整的车架；各组件至少包含一管件及两个与其它组件接合的接头部；相邻组件相互接合并胶接的两个接头部组成一个接头对；其中至少有一对相邻的组件之间设有两个不同轴向的接头对；该设有两个不同轴向的接头对的相邻组件中至少有一个接头对采用与该接头对自身的轴向相垂直的横向拼接胶合；该横向拼接胶合的接头对中有一侧的接头部带有沿自身轴线延伸的横截面呈凸字形的缩颈部，该横向拼接胶合的接头对中另一侧的接头部带有沿自身轴线延伸的横截面呈凹字形的缩颈部，这一对缩颈部横截面上的凸出部与凹入部相互横向对合并拼接胶合。 

装配时，设有两个不同轴向的接头对的相邻组件对接过程中：在某些接头对沿自身的轴向完成插接胶合的同时，该横向拼接胶合的接头对也完成了横向拼接胶合；或者所有的接头对均采用横向拼接胶合的接头对，所有横向拼接胶合的接头对同时完成横向拼接胶合；使前三角组件与后三角组件快捷、顺利地一次性完成对接。 

在一种实施结构中：所述的车首管、上管、下管、座管和立管组成前三角组件，所述的五通管、两个钩爪、后上叉和后下叉组成后三角组件；前三角组件中立管与后三角组件中五通管之间的接头对采用横向拼接胶合，前三角组件中下管与后三角组件中五通管之间的接头对采用沿自身的轴向插接胶合，后三角组件中后上叉与前三角组件中座管之间的接头对采用沿自身的 轴向插接胶合。 

又一种实施结构中：所述的车首管、上管和下管组成前三角组件，所述的座管、立管、五通管、两个钩爪、后上叉和后下叉组成后三角组件；后三角组件中座管与前三角组件中上管之间的接头对采用横向拼接胶合，前三角组件中下管与后三角组件中五通管之间的接头对采用沿自身的轴向插接胶合。 

再一种实施结构中：所述的车首管、上管、下管、座管、五通管和立管组成前三角组件，所述的两个钩爪、后上叉和后下叉组成后三角组件；前三角组件中后下叉与前三角组件中五通管之间的接头对采用沿自身的轴向插接胶合，后三角组件中后上叉与前三角组件中座管之间的接头对采用横向拼接胶合。 

本实用新型碳纤维复合材料自行车架，采用与接头对自身的轴向相垂直的横向拼接胶合方式，解决了相邻组件之间有两个不同轴向的接头对的情况下单纯用沿轴向插接的方式连接，则不能同时顺利装配的问题，提高装配的速度和效率。该横向拼接胶合的接头对中有一侧的接头部带有沿自身轴线延伸的横截面呈凸字形的缩颈部，该横向拼接胶合的接头对中另一侧的接头部带有沿自身轴线延伸的横截面呈凹字形的缩颈部，这一对缩颈部横截面上的凸出部与凹入部相互横向对合并拼接胶合。这种横截面上凸、凹拼接的结构既可以增加胶合的面积，提高胶合的牢固性，又有相互卡合定位的作用，增加抗冲击、抗变形的能力。再者，碳纤维复合材料制造零件，均使用加气吹制的工艺，零件外部的形状和尺寸由模具保证，一次加热固化成型；零件内部的形状和尺寸无法保证，需要与其它零件配合的部位需要另行加工。本实用新型对横向拼接胶合的接头对采用缩颈的形式形成对接的结构，可直接在 模具中控制缩颈的外部形状和尺寸，无需修整加工。因而，也可减少加工的工序，降低生产流程时间和成本。 

附图说明

图1为自行车架的结构示意图。 

图2为本实用新型碳纤维复合材料自行车架一个实施例的展开结构示意图。 

图3为图2实施例中座垫/立管件上立管下端接头的端面结构示意图。 

图4为图2实施例中五通管上立管接头的端面结构示意图。 

图5为图2实施例中前三角组件与后三角组件的结构示意图。 

图6为图5中A部的局部放大示意图。 

图7为图5中B部的局部放大示意图。 

图8为图5中C部的局部放大示意图。 

图9为图5中D部的局部放大示意图。 

图10为图2实施例中五通管与立管连接处横剖面的结构示意图。 

图11为本实用新型碳纤维复合材料自行车架又一个实施例的展开结构示意图。 

图12为本实用新型碳纤维复合材料自行车架再一个实施例的展开结构示意图。 

具体实施方式

一、实施例一 

本实用新型碳纤维复合材料自行车架一个实施例的展开结构，如图2所示。本实施例中：碳纤维复合材料构成的车首管11、上管12、下管13一 体固化成型为车前组件10。碳纤维复合材料构成的座管31和立管34一体固化成型为座垫/立管组件30，座垫/立管组件30的上部-座管31设有向前的上管接头部32和向后下方的后上叉接头部33；座垫/立管组件30的下部-立管34的下端设有向下的接头部，该接头部为沿自身轴线延伸的横截面呈凹字形的缩颈部341。请参看图3，缩颈部341的外侧是从立管34外周壁延续下来的弧形立壁，内侧有两个相对的斜立壁342和一个槽形立壁343。弧形立壁连接两个斜立壁342，两个斜立壁342的另一端分别连接槽形立壁343，形成凹字形，其内部的管孔344直通立管34的内孔。碳纤维复合材料制成的独立组件有五通管20、后上叉80和后下叉90，两个钩爪40用铝合金材料或者碳纤维复合材料制成。五通管20设有向前上方的下管接头部21，向后上方的立管接头部22和向后方的后下叉接头组23。立管接头部22为沿自身轴线延伸的横截面呈凸字形的缩颈部221。请参看图4，缩颈部221的外侧是从立管接头部22外周壁延续下来的弧形立壁，内侧有两个相对的斜立壁222和一个槽形立壁223。弧形立壁连接两个斜立壁222，两个斜立壁222的另一端分别连接槽形立壁223，形成凸字形，其内部的管孔224直通立管接头部22的内孔。 

请参看图5：座垫/立管组件30上部的上管接头部32插入并胶合在车前组件10中上管12后端接头部的管口中，见图6，使车前组件10与座垫/立管组件30组成前三角组件。后上叉80的左、右两个分叉管下端接头部82分别插入并胶合在对应钩爪40的上接头部41的插口中。后下叉90的左、右两个分叉管后端接头部92分别插入并胶合在对应钩爪40的下接头部42的插口中，五通管20后端的后下叉接头部23同轴地插入并胶合在后下叉90前部的接头部92的管口中，见图7。从而，两个钩爪40、后上叉80、后下 叉90和五通管20组成后三角组件。 

前三角组件和后三角组件之间有三个接头对，第一个接头对为后三角组件的后上叉上端接头部81的管口与前三角组件的后上叉接头部33，见图8。第二个接头对为后三角组件的下管接头部21与前三角组件的下管13下端接头部的管口，见图9。这两个接头对的轴向大致相同。第三个接头对就是后三角组件的立管接头部22与前三角组件立管34下端的接头部；这个接头对的轴向与前两个接头对的轴向不同，存在明显的夹角。 

最后装配时，如图5中的箭头所示，将后三角组件推向前三角组件，后三角组件的后上叉上端接头部81的管口沿自身的轴向同轴地与前三角组件的后上叉接头部33插接胶合；后三角组件的下管接头部21沿自身的轴向同轴地与前三角组件的下管13下端接头部的管口插接胶合；后三角组件的立管接头部22凹字形的缩颈部221与前三角组件立管34下端的接头部凹字形的缩颈部341，这一对缩颈部221、341横截面上的凸出部与凹入部相互横向对合并拼接胶合，薄而均匀的胶层35夹在缩颈部221的两个斜立壁222及槽形立壁223与缩颈部341对应斜立壁342及槽形立壁343之间；再以另一碳纤维复合材料薄层36包覆于后三角组件的下管接头部21和前三角组件的下管13下端接头部的外侧并使之固化；见图10。该碳纤维复合材料薄层36遮盖了两接头部的拼接线，而且其外轮廓与后三角组件的下管接头部21以下的部分和前三角组件的下管13下端接头部以上的部分相一致，保证外形平直。最终形成图1所示的自行车架。 

二、实施例二 

本实用新型碳纤维复合材料自行车架又一个实施例的展开结构，如图11所示。本实施例中：碳纤维复合材料构成的车首管110、上管150、下管 160一体固化成型为前三角组件100，前三角组件100中上管150的轴向与下管160的轴向之间存在一个显著夹角。前三角组件100的上管150后端设有向后的接头部，该接头部为沿自身轴线延伸的横截面呈凹字形的缩颈部151。缩颈部151的结构与图3中缩颈部341的结构相同，不再赘述。前三角组件100的下管160后端的管口为向后下方的接头部161。 

碳纤维复合材料构成的五通管220、座管230、立管270、后上叉280和后下叉290并与两个铝合金材料或者碳纤维复合材料制成的钩爪240一体固化成型为后三角组件200。后三角组件200的座管230前端设有向前伸的上管接头部232，该上管接头部232的前端头为沿自身轴线延伸的横截面呈凸字形的缩颈部2321。缩颈部2321的结构与图4中缩颈部221的结构相同，不再赘述。后三角组件200中五通管220前端设有伸向前上方的下管接头部2201。 

前三角组件100和后三角组件200之间有两个接头对，第一个接头对后三角组件200中五通管220的下管接头部2201与前三角组件100中下管160下端接头部161的管口。第二个接头对是后三角组件200中座管230的上管接头部232与前三角组件100中上管150后端的接头部151；这两个接头对的轴向不同。 

最后装配时，如图11中的箭头所示，将后三角组件200推向前三角组件100，后三角组件200中五通管220上的接头部2201沿自身的轴向与前三角组件100中下管160后端的接头部161的管口同轴地插接胶合；后三角组件200中座管230的上管接头部232端头凸字形的缩颈部2321横截面上的凸出部与前三角组件100上管150后端的接头部凹字形的缩颈部151横截面上的凹入部相互横向对合并拼接胶合。再以另一碳纤维复合材料薄层包覆于 后三角组件200的上管接头部232和前三角组件100中上管150后端接头部151的外侧并使之固化。最终形成图1所示的自行车架。 

三、实施例三 

本实用新型碳纤维复合材料自行车架再一个实施例的展开结构，如图12所示。本实施例中：碳纤维复合材料构成的车首管1100、上管1500、下管1600、五通管1200、座管1300、立管1700一体固化成型为前三角组件1000。前三角组件1000中座管1300后端设有伸向后下方的后上叉接头部1310，该后上叉接头部1310的端头为沿自身轴线延伸的横截面呈凹字形的缩颈部1311。缩颈部1311的结构与图3中缩颈部341的结构相同，不再赘述。前三角组件1000中五通管1200后端设有向后方伸出的后下叉接头部1210。前三角组件1000的后上叉接头部轴向与后下叉接头部1210的轴向之间存在一个明显的夹角。 

碳纤维复合材料构成的后上叉2800和后下叉2900与两个铝合金材料或者碳纤维复合材料制成的钩爪2400一体固化成型为后三角组件2000。后三角组件2000中后上叉2800前端设有向前伸的座管接头部2810，该座管接头部2810的前端头为沿自身轴线延伸的横截面呈凸字形的缩颈部2811。缩颈部2811的结构与图4中缩颈部221的结构相同，不再赘述。后三角组件2000中后下叉2900前端管口为伸向前上方的接头部2910。 

前三角组件1000和后三角组件2000之间有两个接头对，第一个接头对后三角组件2000的座管接头部2810与前三角组件1000的后上叉接头部1311。第二个接头对是后三角组件2000中后下叉2900的接头部2910与前三角组件1000中五通管1200后端的接头部1210；这两个接头对的轴向不同，存在显著的夹角。 

最后装配时，如图1中的箭头所示，将后三角组件2000推向前三角组件1000，后三角组件2000中后下叉2900上的接头部2910的管口沿自身的轴向与前三角组件1000中五通管1200后端的接头部1210同轴地插接胶合；后三角组件2000中座管接头部2810端头凸字形的缩颈部2811横截面上的凸出部与前三角组件100的后上叉接头部1310端头凹字形的缩颈部1311横截面上的凹入部相互横向对合并拼接胶合。再以另一碳纤维复合材料薄层包覆于后三角组件200的座管接头部2810和前三角组件100的后上叉接头部1310的外侧并使之固化。最终形成图1所示的自行车架。 

当然，本实施例和前一实施例中前三角组件和后三角组件的两组接头对均可采用横向拼接胶合的接头对结构。装配时，两组横向拼接胶合的接头对同时完成横向拼接胶合。 

以上所述，仅为本实用新型较佳实施例，不以此限定本实用新型实施的范围，依本实用新型的技术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应属于本实用新型涵盖的范围。 

Claims (4)

1.一种碳纤维复合材料自行车架，车首管、五通管，座管、两个钩爪、上管、下管、立管、后上叉和后下叉分别组成若干个组件并连接成完整的车架；各组件至少包含一管件及两个与其它组件接合的接头部；相邻组件相互接合并胶接的两个接头部组成一个接头对；其中至少有一对相邻的组件之间设有两个不同轴向的接头对；其特征在于：该设有两个不同轴向的接头对的相邻组件中至少有一个接头对采用与该接头对自身的轴向相垂直的横向拼接胶合；该横向拼接胶合的接头对中有一侧的接头部带有沿自身轴线延伸的横截面呈凸字形的缩颈部，该横向拼接胶合的接头对中另一侧的接头部带有沿自身轴线延伸的横截面呈凹字形的缩颈部，这一对缩颈部横截面上的凸出部与凹入部相互横向对合并拼接胶合。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料自行车架，其特征在于：所述的车首管、上管、下管、座管和立管组成前三角组件，所述的五通管、两个钩爪、后上叉和后下叉组成后三角组件；前三角组件中立管与后三角组件中五通管之间的接头对采用横向拼接胶合，前三角组件中下管与后三角组件中五通管之间的接头对采用沿自身的轴向插接胶合，后三角组件中后上叉与前三角组件中座管之间的接头对采用沿自身的轴向插接胶合。

3.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料自行车架，其特征在于：所述的车首管、上管和下管组成前三角组件，所述的座管、立管、五通管、两个钩爪、后上叉和后下叉组成后三角组件；后三角组件中中座管与前三角组件中上管之间的接头对采用横向拼接胶合，前三角组件中下管与后三角组件中五通管之间的接头对采用沿自身的轴向插接胶合。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维复合材料自行车架，其特征在于：所述的车首管、上管、下管、座管、五通管和立管组成前三角组件，所述的 两个钩爪、后上叉和后下叉组成后三角组件；前三角组件中后下叉与前三角组件中五通管之间的接头对采用沿自身的轴向插接胶合，后三角组件中后上叉与前三角组件中座管之间的接头对采用横向拼接胶合。 

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