TW201400347A - 腳踏車車架 - Google Patents

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Abstract

本發明提供了一種自行車車架，包括前三角部和後三角部。前三角部順次包括如下管狀部件：座管；上管；下管；以及轉向管。而後三角部順次包括如下管狀部件：兩個傾斜的後上叉，和兩個水平的後下叉。該車架的特徵在於，包含於所述前三角部的各部件被作為一個單獨的部件來製造，且兩個後下叉通過被插入到與所述底部托架軸相對應設置的座中的軸襯接合於所述前三角部。

Description

腳踏車車架 發明領域
本發明涉及一種創新型的自行車車架。
發明背景
眾所周知，自行車車架通常包括前三角部和後三角部。
前三角部順次包括如下管狀部件：--座管；--上管；--下管；以及--轉向管；而後三角部順次包括如下管狀部件：--兩個後上叉(seat stays)，其整體連接到座管上；以及--兩個後下叉(chain stays)，其對應於底部托架軸整體連接到座管和下管。
同樣眾所周知的是，自行車車架可以由不同材料製造而成的管狀部件製造，如鋼鐵、鋁和鈦。接下來，所述管狀部件被採用適用於所選擇的材料的組裝方法進行組裝。
例如，鋼鐵是很容易以低成本被加工和修復，但其卻非常沉重。另外，鋼鐵是非常容易氧化的，並且因此，高 品質的管必須經過適當的處理且被仔細噴塗。
一旦使用了鋼鐵管，其將被採用釺焊操作的方式進行組裝，通過MIG(金屬電極惰性氣體保護)焊接或TIG(鎢極氬弧)焊接。
近些年來，由鋁製造而成的自行車車架的使用得到了推廣。通常，鋁車架較鋼鐵車架具有更小的彈性，但卻更加硬和更加輕巧。此種材料較小的機械阻力促使自行車製造商們使用具有更大截面和更厚厚度的管(此更高的結構硬度)。用於此種材料的焊接方式是TIG焊接，或者這些部件被彼此黏結在一起。
僅僅很少一些專用製造商們生產由鈦製造的管材。這些管材很昂貴、非常輕巧且具有介於鋼鐵和鋁之間的中間彈性。鈦具有非常的抗性並且難於氧化，因此不需要任何形式的噴塗。雖然，這種材料非常的昂貴和難於被加工、切割或焊接。
最近，通常為了軍事需要而研發的不同的複合材料開始被用於製造自行車車架。這些材料是碳、鎂和熱塑性塑膠。雖然，這些材料非常昂貴且要求非常複雜的技術和設備，同時還需要具有大量專業知識的生產者。其允許生產者優化車架每一點的尺寸，以便獲得具有合適剛度的輕型結構。這些材料通常被用於單體橫造自行車車架，即：車架通過模具一體成型為單獨的部件來製造，沒有焊點。
使用這些新型材料的方法被用於生產自行車車架，儘管，其具有昂貴的成本和使用複雜設備的特點。
發明概要
因此，本發明的目的是在於提供一種自行車車架，該自行車車架便於生產且，同時保證了卓越的機械阻力性能。
因此，根據本發明，提供了一種自行車車架，具有前三角部和後三角部；所述前三角部順次包括如下管狀部件：--座管；--上管；--下管；以及--轉向管；並且所述後三角部順次包括如下管狀部件：--兩個後上叉，其整體連接到座管；以及--兩個後下叉，其對應於底部托架軸整體連接到所述座管和所述下管；所述車架的特徵在於，包含於所述前三角部的所述部件被作為一個單獨的部件製造，且所述兩個後下叉通過被插入到與所述底部托架軸相對應設置的座(ST)中的軸襯而接合到所述前三角部，所述軸襯適於容納底部托架。
10‧‧‧自行車車架
11‧‧‧座管
11、12、13、14‧‧‧各部件
11A、16C‧‧‧兩個連接件
12‧‧‧上管
13‧‧‧下管
14‧‧‧轉向管
15‧‧‧後上叉
16‧‧‧後下叉
16A‧‧‧自由端
16B‧‧‧自由端
16C‧‧‧下部連接件
16D‧‧‧凹槽
200‧‧‧前三角部
300‧‧‧後三角部
BDG1、BDG2‧‧‧剛性橋
BDG2＊＊‧‧‧第二圓柱部
BDG2＊‧‧‧第一多面體部
BSH‧‧‧軸襯
BTN‧‧‧突出鈕
CVT‧‧‧凹槽
CST‧‧‧頭管
FC‧‧‧前表面
FRK‧‧‧前叉
LFP，RGP‧‧‧突出部
KN1‧‧‧座位組
KN2‧‧‧底部托架軸
HD‧‧‧穿孔頭
HL、HL＊‧‧‧通孔
ST‧‧‧座
SD‧‧‧座槽
SK1‧‧‧橫向切口
SK2‧‧‧前切口
通過參考隨附附圖仔細閱讀以下三個非限制性實施方式的詳細描述，附加技術特徵和本發明的優點將會被更好的理解，其中：圖1示出在部分分解視圖中，根據本發明第一實施方式 的自行車車架的一些細節；圖2示出圖1所示車架的部分分解細節；圖3為圖1和圖2所示車架在組裝後和完整狀態下的整體視圖；在此圖中，請注意頭管的存在，其向下延伸出用於前輪的前叉(fork)；嚴格意義上，可以理解為頭管和相對的前叉並非本車架的一部分；圖4示出在部分分解視圖中，根據本發明第二實施方式的自行車車架的一些細節；圖5示出圖4所示第二實施方式在組裝狀態下的一些細節；圖6示出圖4和圖5所示車架在組裝後和完整狀態下的車架；在此圖中，請注意頭管的存在，其向下延伸出用於前輪的前叉；嚴格意義上，可以理解為頭管和相對的前叉並非本車架的一部分；圖7示出在分解視圖中，本發明第三實施方式的車架的一些細節；圖8示出在部分分解視圖中，圖7所示車架的一些細節；圖9示出根據圖7和圖8所示的第三實施方式在組裝狀態下的車架的部分細節。
較佳實施例之詳細說明
在圖1，圖2和圖3中，附圖標記10表示作為整體的自行車車架(沒有完全顯示)，其包括前三角部200和後三角部300。
前三角部200順次包括以下部件：--座管11；--上管12；該管幾乎從來不是完全的水平，但是其或多或少地朝向車座傾斜；--下管13；以及--轉向管14。
更特別的：--座管11決定了車座(未示出)相對於地面的高度，且將座位組(KN1)連接到底部托架軸(KN2)上；--上管12將座位組(KN1)連接到轉向管14；--下管13將轉向管14連接到底部托架軸(KN2)；眾所周知，此管承受了整個車架10的大部分應力，並且因此，其截面通常大於其他管的截面；以及--轉向管14將上管12連接到下管13；其容納有頭管(CST)(圖3)，所述頭管向下延伸出用於前輪的前叉(FRK)(未示出)；轉向管14的傾斜角度通常在69°到72°之間。
後三角部300順次包括，兩個傾斜的桿狀後上叉15(圖3)，和兩個水平的後下叉16，在使用時，其在對應於所述底部托架軸(KN2)整體連接到座管11和下管13；進一步，兩個傾斜的後上叉15和兩個水平的後下叉16被連接到其上安裝後輪(未示出)的後叉的端部。
換句話說，座位組(KN1)是位於座管11、上管12和兩個傾斜的後上叉15之間的連接點。
底部托架軸(KN2)順次為座管11、下管13和兩個水平後 下叉16之間的連接點。
前三角部200優選但不是必須被製作成一個單獨的部件，例如，通過模制的方式。
優選的，與前三角部200的其他部分一起作為一個單獨的部件被製造的單獨的上部連接件11A，從所述座管11的後表面向外突出(其原因將在下面做更好的解釋)。
基本上圓筒狀的通孔座(ST)被設置於與底部托架軸(KN2)相對應的位置(圖1，2)。
在裝配時，首先，軸襯(BSH)被插入到通孔座(ST)中。軸襯(BSH)相對於通孔座(ST)橫向突出。軸襯(BSH)兩側橫向突出部被稱為(LFP)和(RGP)。
根據前三角部200和軸襯(BSH)各自製造的材料，所述軸襯(BSH)被使用已知的方法固定在前三角部200的通孔座(ST)中，如，例如，釺焊或膠接。
然後，兩個水平後下叉16沿著箭頭(F1)和(F2)所指的方向被引入到軸襯(BSH)上。需要注意的是每一個水平後下叉16被成型為連接桿。與連接桿的第一自由端16A對應設置有穿孔頭(HD)，而與連接桿的第二自由端16B對應設置有下部連接件16C和凹槽16D，後者適於容納用於其上安裝後輪的後叉的端部(未示出)。
每個穿孔頭(HD)具有各自的圓形通孔(HL)，其基本具有與軸襯(BSH)的兩個突出部(LFP)、(RGP)相同的外徑。
對這方面，需要注意的是，軸襯(BSH)必須被設計為以便能夠容納包含在自行車(未完整顯示)的所謂的底部托架 (未示出)中的至少一部分機構。
如果對比圖1和圖2所示的兩種組裝系統，我們可以發現，在圖1所示的組裝系統中，軸襯(BSH)被插入到通孔座(ST)中，而後水平後下叉16被引入到軸襯(BSH)的兩個突出部(LFP)、(RGP)，在圖2的實施方式中採用的組裝系統中，兩個水平後下叉16被引入到前三角部200，而後插入軸襯(BSH)。
無論如何，在兩種情況下，組裝的最後均得到了圖3所示的整體結構。
現在，兩個水平後下叉16能夠通過使用已知的方法固定到軸襯(BSH)上，如，例如，在金屬上釺焊或膠接。
如圖3所示，當兩個水平後下叉16被固定到軸襯(BSH)上後(即前三角部200上)，上部連接件11A與兩個下部連接件16C相面對。因此，每個傾斜後上叉15僅僅需要配合到兩個連接件11A、16C上，以便形成上述已經提到的基本上由兩個傾斜後上叉15和兩個水平後下叉16構成的後三角部300。
本領域技術人員顯然知道，根據涉及到的材料，每個傾斜後上叉15能夠通過使用傳統的方法固定到兩個連接件11A、16C上，如，例如，在金屬上釺焊或膠接。
進而，如圖2所示的更多細節，並且為了改進將每個水平後下叉16固定到前三角部200的其餘部分的方法，設置有從每個穿孔頭(HD)突出的各自的突出鈕(BTN)(圖2中僅僅示出一個突出鈕(BTN))，使用時，每個突出鈕(BTN)被嵌入 到設置於所述座管11外表面的各自的座槽(SD)中(圖2中僅僅示出一個座槽(SD))。
根據圖4、5和6所示的本發明的第二實施方式，其中，相同的元件由與圖1-3中相同的附圖標記和縮略詞表示，在前三角部200上與底部托架軸(KN2)對應處具有兩個橫向切口(SK1)和一個前切口(SK2)。另外，兩個水平後下叉16通過剛性橋(BDG1)機械連接(圖4)。
在此種情況下組裝時，兩個橫向切口(SK1)用於容納兩個水平後下叉16各自的穿孔頭(HD)，而剛性橋(BDG1)的前表面(FC)壓抵於前切口(SK2)。此時，軸襯(BSH)可以以圖1-3所示的第一實施方式中描述的方式被引入。
不同的各部分採用傳統的方法被固定。
在圖7、8和9所示的本發明的另一個實施方式中，相同的元件由分別與圖1-3(第一實施方式)和圖4-6(第二實施方式)中相同的附圖標記和縮略詞表示，兩個水平後下叉16的兩個穿孔頭(HD)與前三角部200一起被製造為一個單獨的部件，而在兩個穿孔頭(HD)之間設置有凹槽(CVT)。
兩個水平後下叉16的兩個剩餘部分通過剛性橋(BDG2)彼此機械連接，該剛性橋(BDG2)包括與設置有通孔(HL＊)的第二圓柱部(BDG2＊＊)連續的第一多面體部(BDG2＊)。
如圖7的詳細顯示，剛性橋(BDG2)被插入到所述凹槽(CVT)中，以便通孔(HL＊)和頭(HD)的通孔(HL)對準。之後，和往常一樣，將軸襯(BSH)插入到這些通孔(HL)(HL＊)中。
不同的部分採用以上描述的傳統的方法被固定。
根據本發明所述的自行車車架的主要優點是，其各個部分能夠很容易的被組裝，且不危害車架本身的堅固和可靠性。
10‧‧‧自行車車架
11‧‧‧座管
11、12、13、14‧‧‧各部件
11A、16C‧‧‧兩個連接件
12‧‧‧上管
13‧‧‧下管
14‧‧‧轉向管
15‧‧‧後上叉
16‧‧‧後下叉
200‧‧‧前三角部
300‧‧‧後三角部
KN1‧‧‧座位組
KN2‧‧‧底部托架軸
CST‧‧‧頭管
FRK‧‧‧前叉

Claims (13)

  1. 一種自行車車架，包括前三角部和後三角部；所述前三角部順次包括如下管狀部件：--座管；--上管；--下管；以及--轉向管；並且所述後三角部順次包括如下管狀部件：--兩個後上叉，其整體連接到座管；以及--兩個後下叉，其對應於底部托架軸整體連接到所述座管和所述下管；所述車架的特徵在於，包含於所述前三角部的所述部件被作為一個單獨的部件製造，且所述兩個後下叉通過被插入到與所述底部托架軸相對應設置的座中的軸襯而接合到所述前三角部，所述軸襯適於容納底部托架。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的車架，其特徵在於，與所述前三角部的其他部分一起作為一個單獨的部件被製造的單獨的上部連接件從所述座管的後表面向外突出。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的車架，其特徵在於，所述軸襯相對於通孔座橫向突出，從而形成兩個突出部。
  4. 如申請專利範圍第3項所述的車架，其特徵在於，每個後下叉被佈置在各自的突出部的旁邊，以便每個各自的 突出部被插入到屬於每個後下叉的頭的各自的通孔中，所述後下叉被優選地成型為連接桿。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的一種自行車車架，其特徵在於，每個頭設置有至少一個突出鈕，其被插入到設置於所述座管外表面的各自的座中。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的車架，其特徵在於，在所述前三角部上，對應於所述底部托架軸具有兩個橫向切口和前切口；所述兩個後下叉通過剛性橋被機械連接。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的車架，其特徵在於，所述兩個橫向切口適於分別容納所述兩個後下叉的各自的頭，而所述剛性橋的前表面壓抵所述前切口。
  8. 如申請專利範圍第1項所述的車架，其特徵在於，所述兩個後下叉的兩個頭與前三角部一起作為一個單獨的部件被製造，在所述兩個頭之間設置有凹槽。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的車架，其特徵在於，所述兩個後下叉的兩個剩餘部分通過剛性橋彼此機械連接，所述剛性橋包括與設置有通孔的第二圓柱部連續的第一多面體部。
  10. 如申請專利範圍第9項所述的車架，其特徵在於，所述剛性橋被插入到所述凹槽中，以便所述通孔對準所述頭的所述通孔。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的車架，其特徵在於，對應於每個後下叉的自由端，具有下部連接件和凹槽，後者適於容納其中安裝後輪的所述後叉的端部。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的車架，其特徵在於，所述上部連接件面對所述兩個下部連接件；通過將每個後上叉的兩個自由端配合到所述兩個連接件上完成所述後三角部。
  13. 如申請專利範圍第1項所述的車架，其特徵在於，所述不同的部件通過根據所述部件的材料而選擇的方法彼此連接，如在金屬上的釺焊或膠接。
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