CN2200581Y - 一种轻型的自行车架体 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种轻型的自行车架体，将自 行车架体的横管与竖管或前管与上下管以及前叉的 各受力焊接端抽制成非等厚截面的管体，以使其承力 大的上下部管体厚，而前后部管体薄，由这样的各管 体焊接成的车架体具有可靠的承受强度，较轻的重量 和可靠的安全性。做到了与车架各管的受力分布和 焊接时所引起的应力分布相适应。

Description

本实用新型涉及一种自行车，特别是一种轻型的自行架体。

目前，自行车正在向轻型和高强度方向发展，即，在保证车体的足够强度前提下尽量减轻车体重量，唯一的方法就是从架体的材质和结构造型上下手，前者是目前采用较多的方法之一，即通过提高材质档次而达到降低架体各管架壁厚，从而达到降低重量的目的，但这样一来管架壁厚整体减薄，使承受强度较大的各管架的焊接缝下周边的强度降低。其具体分析参见图1至图7，图1是一般自行车竖管部分的立体图，从图可见，人体骑行时的作用力主要作用于坚管21与横管22、横管22与把手套管23的焊口与周缘，尤其是横管与整管焊口S1周缘的底弧段处则是最大应力作用集中部位，因此这部份的壁厚应较厚才较为最好，而其它部位则只要求一般厚度即可，这就是结构造型设计问题，从图2和图3可以看出，一体抽制的横管22呈中段薄壁，而两连接段厚壁的结构，以达到减轻重量和满足强度的需要。图4和图5是横管22的另一种结构图，它抽制成一头末段制成一定段长的较厚的管体，而其余段较薄，以适应最大应力的变化规律。

图6和图7所示是横管22的第3种结构图，它将一头末段制成一定段长的较厚管体，而其余段较薄，而且其增厚方向在外周表面。

以上三种结构形式的横管22虽都能达到一定的减重作用，但仍存在以下问题。

1、其位于焊口S1的一侧的管段为等厚度的管段，还未达到受力最大的焊口S1下周缘处应保持较大厚度，而同一截面的受力不大的前后两周缘应制成较薄的最理想设计状态，因为，这样可进一步减轻重量，节省材料。

2、由于在作横管22的焊接时，是由焊口S1上端开始而对称逐渐绕焊，因此，由最初焊接加热开始，横管22的焊接部位的温度是由低向高逐渐增加的，这就使得焊接所产生的热应力热应力变化渗透区域也是同时增加的，特别是在焊接终点封口处时，热应力最大，但由于此时管的薄厚一样，其热量散发及所能承受的热应力却相同，其结果是焊接时热量及热应力变化与管本身所能扩散及承受的应力不相匹配，使得管体内部材料晶格排列顺序发生不均匀的变化，故易导致焊接处的变形和破裂，这种情况在焊接至尾段时尤为明显。这不仅给焊接质量造成了影响，而且也影响车体的寿命，更关系到骑行者的安全。

本实用新型的目的就在于克服现有技术所存在的上述缺点和不足，而提供一种由在同一截面上，具有与受力的大小和焊接时温升相匹配的不等厚壁管焊接成的轻型的自行车架体，以解决在满足强度和提高焊接质量前提下能够最大限度减轻重量的问题。

本实用新型的目的是通过下面的技术方案实现的。

将自行车架体的横管与竖管或前管与上下管以及前叉的各受力焊接端抽制成非等厚截面的管体，以使其承力大的上下部管体厚，而前后部管体薄，由这样的各管体焊接成的车架体具有可靠的承受强度，较轻的重量和可靠的安全性。做到了与车架各管的受力分布和焊接时所引起的应力分布相适应。

由上可见：本实用新型的显著效果是：

各管焊接段管体的非等厚壁面的设计，不仅可使车架体的重量达到最轻，而且能抵消因焊接时应力变化而导致的变形的不同，有助于提高焊接质量和安全性。

本实用新型的具体结构是通过下面的实施例及其附图实现的：

图1是现有竖管部份的立体外形图。

图2是图1中横管的横向剖面图。

图3是图2的A－A剖面图。

图4是图1中横管的另一种结构的横向剖面图。

图5是图4的B－B剖面图。

图6是图1中横管的第三种结构的横向剖面图。

图7是图6的C－C剖面图。

图8是本实用新型中竖管部分的立体外形图。

图9是图8中横管的横向剖面图。

图10是图9的D－D剖面图。

图11是图8所示横管的另一种结构的横向剖面图。

图12是图11的E－E剖面图。

图13是本实用新型中车架的结构图。

图14是图13中上管的两种结构的横向剖面图。

图15是与图14相对应的F－F剖面图。

图16是图13中下斜管的两种结构的横向剖面图。

图17是与图16相对应的G－G剖面图。

图18是本实用新型中前叉的外形图。

图19是图18的前叉的焊接段的纵向剖面图之一。

图20是图19的H－H剖面图。

图21是图18中前叉的焊接段的纵向剖面图之二。

图22是图21中的I－I剖面图。

下面将结合附图8－附图22对本实用新型的具体结构进行详细地说明：

本实用新型的车架体有与横管22相焊接的立管21及套管23，由前管41、后管44及与其焊接的上管42和下斜管43组成的三角架4以及由对称的前叉管52和与其焊接的叉杆51构成，其特征在于：在横管22与立管21、前管41与上管42和下斜管43以及前叉管52和叉杆51的各管体的焊接段抽制有在同一截面上壁厚不同的管体段。参见图8、图10、图12、图13及图20

本实用新型的结构特征还在于：

在横杆22与立管21、前管41与上管47和下斜管43管体段的上下部的弧段的管壁厚度均大于其前后 部弧段的管壁厚度，在前叉管52与叉杆51的两对称焊接管体段的前后部弧段的管壁厚度均大于其左右部弧段的管壁厚度。参见图18至图22

壁厚不同的管体段与其本体其余段为等外径或等内径的内凸形或外凸形一体过渡状。参见图9、图11和图14至图22。

本实用新型中的三角架体4还包括后三角架体45，由图13、图18和图19不难看出，在各管体的焊接段的同一截面上，其都有两个对称的厚壁部和两个对称薄壁部，而薄厚壁部沿焊接段轴向全长内厚度一样，而沿管体轴线的纵剖面来看则不相同，因车架体各管受力都在焊口的上下部，故各管体的上下部厚而前后方向薄。参见图8至图17，而前叉受力在前后方向，故前叉管52与其上部的插杆51焊接段管体的厚度应是前后对称的增厚部，而左右为减薄部，参见图18至图22

Claims (3)

1、一种轻型的自行车架体，有与横管(22)相焊接的立管(21)及套管(23)，由前管(41)、后管(44)及与其焊接的上管(42)和下斜管(43)组成的三角架(4)以及由对称的前叉管(52)和与其焊接的叉杆(51)构成，其特征在于：在横管(22)与立管(21)、前管(41)与上管(42)和下斜管(43)以及前叉管(52)和叉杆(51)的各管体的焊接段抽制有在同一截面上壁厚不同的管体段。

2、按照权利要求1所述的一种轻型的自行车架体，其特征在于：在横杆（22）与立管（21）、前管（41）与上管（42）和下斜管（43）管体段的上下部的弧段的管壁厚度均大于其前后  部弧段的管壁厚度，在前叉管（52）与叉杆（51）的两对称焊接管体段的前后部弧段的管壁厚度均大于其左右部弧段的管壁厚度。

3、按照权利要求1或2所述的一种轻型的自行车架体，其特征在于：壁厚不同的管体段与其本体其余段为等外径或等内径的内凸形或外凸形一体过渡状。

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