CN204713316U - 一种碳纤维自行车车架 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种碳纤维自行车车架。包括横梁(2)、座管(4)和立叉(8)；其特征在于：在横梁(2)的后端成型有向后部斜上方延伸的、成Y形分叉的转接部(3)，立叉(8)两根管体的顶端分别与转接部(3)的两个分叉管体的后端接合固接，座管(4)的上端嵌入转接部(3)的两个分叉管体之间并接合固接；转接部(3)两个分叉管体的中心线所在平面与座管(4)的中心线之间的夹角a为115°至120°，转接部(3)两个分叉管体的中心线所在平面与横梁(2)的中心线之间的夹角b为144°至148°，立叉(8)两个管体的中心线所在平面与座管(4)的中心线之间的夹角c为58°至62°。本技术方案的自行车车架具备优异的避震效果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种碳纤维自行车车架。
背景技术
近年来，自行车不仅作为一种交通工具，而且作为健身、骑行娱乐的用具在人们的生活中扮演着日益重要的角色。传统的自行车车架一般为钢管、铝合金管材质，而近年来，随着生产工艺的进步，由碳纤维复合材料制成的自行车车架以其重量轻、结构强度高等优点而逐渐走入了人们的生活。碳纤维兼具碳材料强抗拉力和纤维柔软可加工两大特征，是一种力学性能优异的新材料。对于自行车车架来说，避震性能是衡量车架结构的重要指标之一。传统的钢管、铝合金管材质的自行车车架限于自身材质形变的能力，通常需要另设避震器来提升整个车身的避震效果，提升骑行过程中的舒适性。而碳纤维自行车车架其材料本身具备好的结构特性，因此通过优化车架的整体结构来达到提升避震效果的目的是可行的。
实用新型内容
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种避震效果优异的碳纤维自行车车架。
本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种碳纤维自行车车架包括横梁、座管和立叉；在横梁的后端成型有向后部斜上方延伸的、成Y形分叉的转接部，立叉两根管体的顶端分别与转接部的两个分叉管体的后端接合固接，座管的上端嵌入转接部的两个分叉管体之间并接合固接；转接部两个分叉管体的中心线所在平面与座管的中心线之间的夹角a为115°至120°，转接部两个分叉管体的中心线所在平面与横梁的中心线之间的夹角b为144°至148°，立叉两个管体的中心线所在平面与座管的中心线之间的夹角c为58°至62°。
本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种结构设计优化的碳纤维自行车车架，与现有的碳纤维车架相比，本技术方案主要优化的车架位置在横梁后端、立叉前端与座管之间结合部位的具体结构。通过在横梁的后端与立叉的上端之间设置转接部，从侧面看，立叉的前端、转接部以及横梁的后端三者成Z字形结构，从上方看，座管的上端嵌设在转接部的两个分叉管体之间并接合固接。通过优化上述结构并对角度进行优化选择，实现了提升车架整体避震能力的技术效果，综合表现为在骑行过程中，遇到颠簸等情况时，座管具有与现有车架相比更大的前后移动幅度，提升了骑行者的舒适性。
优选地：转接部两个分叉管体的中心线所在平面与座管的中心线之间的夹角a为116°至118°，转接部两个分叉管体的中心线所在平面与横梁的中心线之间的夹角b为145°至147°，立叉两个管体的中心线所在平面与座管的中心线之间的夹角c为59°至61°。
优选地：转接部的前端与横梁的后端之间成弧形过度，转接部的后端与立叉的上端之间成弧形过度。
优选地：还包括前叉管、斜梁、中轴套和平叉，中轴套位于座管的底端，横梁和斜梁两者的前端与前叉管接合固接，斜梁的后端与中轴套接合固接，平叉的前端与中轴套接合固接，平叉和立叉两者的后端汇聚接合并一体成型有后叉片。
优选地：横梁的前部与斜梁的前部均成流线型。
优选地：座管的顶部中心与中轴套的中心作连线La，两个后叉片上的轴孔中心与中轴套的中心作连线Lb，立叉两个管体的中心线所在平面为Ma，两条连线Lb所在平面为Mb，则La与Mb之间的夹角d为68°至70°，Ma与Mb之间的夹角e为53°至55°。
附图说明
图1是本实用新型的立体结构示意图；
图2是本实用新型的主视结构示意图。
图中：1、前叉管；2、横梁；3、转接部；4、座管；5、斜梁；6、中轴套；7、平叉；8、立叉。
具体实施方式
为能进一步了解本实用新型的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例详细说明如下：
请参见图1和图2，本实用新型包括前叉管1、横梁2、座管4、斜梁5、中轴套6、平叉7和立叉8。
其中，中轴套6位于座管4的底端，横梁2和斜梁5两者的前端与前叉管1接合固接，斜梁5的后端与中轴套6接合固接，平叉7的前端与中轴套6接合固接，平叉7和立叉8两者的后端汇聚接合并一体成型有后叉片。
本实施例中，为了降低车架在骑行时的风阻阻力，设置横梁2的前部与斜梁5的前部均成流线型。
在横梁2的后端成型有向后部斜上方延伸的、成Y形分叉的转接部3，立叉8两根管体的顶端分别与转接部3的两个分叉管体的后端接合固接，座管4的上端嵌入转接部3的两个分叉管体之间并接合固接。转接部3两个分叉管体的中心线所在平面与座管4的中心线之间的夹角a为115°至120°，转接部3两个分叉管体的中心线所在平面与横梁2的中心线之间的夹角b为144°至148°，立叉8两个管体的中心线所在平面与座管4的中心线之间的夹角c为58°至62°。设置转接部3的前端与横梁2的后端之间成弧形过度，转接部3的后端与立叉8的上端之间成弧形过度。
进一步地，设置转接部3两个分叉管体的中心线所在平面与座管4的中心线之间的夹角a为116°至118°，转接部3两个分叉管体的中心线所在平面与横梁2的中心线之间的夹角b为145°至147°，立叉8两个管体的中心线所在平面与座管4的中心线之间的夹角c为59°至61°。
本实施例中，座管4的顶部中心与中轴套6的中心作连线La，两个后叉片上的轴孔中心与中轴套6的中心作连线Lb，立叉8两个管体的中心线所在平面为Ma，两条连线Lb所在的平面为Mb，则La与Mb之间的夹角d设置为68°至70°，Ma与Mb之间的夹角e设置为53°至55°。
上述角度数据经计算机模拟以及试样测定修正得到，具体地，计算机模拟仿真过程如下：
1、车架的绘制；
以附图1和图2中的形状对碳纤维车架进行模型建立；选取的具体参数如下，
前叉管1轴向长度为127mm；前叉管1与座管4两者轴线之间的距离为561mm；座管外径为31mm、内径为27mm；后叉片的轴孔中心与座管4的顶部中心之间的长度为502mm；前叉管1的底部中心与中轴套6的中心之间的长度为672mm；座管4的上端与中轴套6的中心线之间的长度为450mm；两个后叉片之间的距离为142mm；后叉片的轴孔中心线与中轴套6的中心线之间的距离为431mm；中轴套6的轴向长度为92mm、外径为45mm。
另为一个现有常规设计的碳纤维车架进行模型建立；主要参数保持一致，在连接部3的位置，对比模型采用无转接部3的结构，即横梁2的后端直接过度连接到立叉8的上端。
2、对上述两个模型进行受力分析和形变大小的仿真；
对两个模型而言，仿真时将后叉片以及前叉管1固定，对座管4的上端施加竖直向下的作用力F，得出整个车架的受力情况以及座管4向后部移动的幅度大小。
上述受力分析情况和座管4前后移动的幅度能够表征整个车架的避震效果，在保证转接部3附近的受力情况满足车架设计要求的基础之上，座管4前后移动的幅度越大，则避震效果更好。
3、仿真结果；
对比模型的座管4前后移动幅度为3.23mm；
本实用新型技术方案的转接部3部分的应力情况满足车架的设计承力要求，座管4前后移动幅度为6.67mm，为对比模型的两倍多，避震效果更好。
Claims (6)
1.一种碳纤维自行车车架，包括横梁(2)、座管(4)和立叉(8)；其特征在于：在横梁(2)的后端成型有向后部斜上方延伸的、成Y形分叉的转接部(3)，立叉(8)两根管体的顶端分别与转接部(3)的两个分叉管体的后端接合固接，座管(4)的上端嵌入转接部(3)的两个分叉管体之间并接合固接；转接部(3)两个分叉管体的中心线所在平面与座管(4)的中心线之间的夹角a为115°至120°，转接部(3)两个分叉管体的中心线所在平面与横梁(2)的中心线之间的夹角b为144°至148°，立叉(8)两个管体的中心线所在平面与座管(4)的中心线之间的夹角c为58°至62°。
2.如权利要求1所述的碳纤维自行车车架，其特征在于：转接部(3)两个分叉管体的中心线所在平面与座管(4)的中心线之间的夹角a为116°至118°，转接部(3)两个分叉管体的中心线所在平面与横梁(2)的中心线之间的夹角b为145°至147°，立叉(8)两个管体的中心线所在平面与座管(4)的中心线之间的夹角c为59°至61°。
3.如权利要求1所述的碳纤维自行车车架，其特征在于：转接部(3)的前端与横梁(2)的后端之间成弧形过度，转接部(3)的后端与立叉(8)的上端之间成弧形过度。
4.如权利要求1所述的碳纤维自行车车架，其特征在于：还包括前叉管(1)、斜梁(5)、中轴套(6)和平叉(7)，中轴套(6)位于座管(4)的底端，横梁(2)和斜梁(5)两者的前端与前叉管(1)接合固接，斜梁(5)的后端与中轴套(6)接合固接，平叉(7)的前端与中轴套(6)接合固接，平叉(7)和立叉(8)两者的后端汇聚接合并一体成型有后叉片。
5.如权利要求4所述的碳纤维自行车车架，其特征在于：横梁(2)的前部与斜梁(5)的前部均成流线型。
6.如权利要求4所述的碳纤维自行车车架，其特征在于：座管(4)的顶部中心与中轴套(6)的中心作连线La，两个后叉片上的轴孔中心与中轴套(6)的中心作连线Lb，立叉(8)两个管体的中心线所在平面为Ma，两条连线Lb所在平面为Mb，则La与Mb之间的夹角d为68°至70°，Ma与Mb之间的夹角e为53°至55°。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN201520343258.1U CN204713316U (zh) | 2015-05-25 | 2015-05-25 | 一种碳纤维自行车车架 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN201520343258.1U CN204713316U (zh) | 2015-05-25 | 2015-05-25 | 一种碳纤维自行车车架 |
Publications (1)
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Family
ID=54312330
Family Applications (1)
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| CN201520343258.1U Active CN204713316U (zh) | 2015-05-25 | 2015-05-25 | 一种碳纤维自行车车架 |
Country Status (1)
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| CN (1) | CN204713316U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104925200A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-09-23 | 天津市金轮信德车业有限公司 | 一种碳纤维自行车车架 |
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2015
- 2015-05-25 CN CN201520343258.1U patent/CN204713316U/zh active Active
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