專利名稱：用于自行車車架的車座管的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種用于自行車車架的車座管，特別是用于競賽用自行車車架的車座管。本發(fā)明還涉及一種具有車座管的自行車車架，特別是競賽用自行車車架。
背景技術：
現(xiàn)有自行車車架包括通過叉形接收元件相互連接的上管和下管。此外，自行車車架還包括車座管，其設置在自行車車架的后部并且與上管和下管相連接。車座管與下管之間的連接可以通過底部支架接收元件來實現(xiàn)。支撐車座的車座柱從上面滑入該車座管中。尤其是，在競賽用自行車的情況下，高彎曲載荷出現(xiàn)在車座管中。
由CH 26 65 40公知構造這樣一種車座管使得橫截面朝著底部支架逐漸變細。此外，該車座管是橫向橢圓形，使得在車座管的底部支架端部處，車座管在橫向于車架的縱向方向的方向上的寬度大于在車架的縱向方向上的寬度。因此，能夠更好地吸收或者傳遞所出現(xiàn)的力和轉矩。因為在其底部支架端部處車座管的最大寬度特別是由于鏈環(huán)和由于變速器所需的樞轉空間而受到限制，所以在CH 26 65 40中所說明的車座管僅在車架的縱向方向上的尺寸有所減小，然而在橫向于車架縱向方向的方向上還沒有現(xiàn)有的自行車大。關于特別是在車座管的底部支架處出現(xiàn)的彎曲載荷，在CH 26 65 40中所描述的橫向橢圓設計在這方面沒有提供任何改進。
研究表明，在車座管的底部支架端部處，即在車座管的面對底部支架的端部處，彎曲載荷最大，該車座管的底部支架端部通常與底部支架接收元件相連。彎曲載荷向著頂部、即朝著車座柱端部或者朝著上管穩(wěn)定地減小。在車座管中出現(xiàn)的彎曲載荷被傳遞到底部支架接收元件中，由此底部支架的剛度受到了影響。因此，車座管的直徑應盡可能大。然而，由于必須為鏈條變速器樞轉提供足夠的空間，所以在其底部支架處該直徑受到限制。在車座管的中心部該直徑也受到限制，因為否則后輪將在車座管處受到阻滯。在該部分增加車座管直徑將因此需要擴展后段，這可能對自行車的行駛性能有不利影響。因此，公知車座管具有35mm的最大外徑。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種能改進底部支架剛度的車座管。
根據(jù)本發(fā)明，該目的通過權利要求1所述特征來實現(xiàn)。
在其底部支架端部處，根據(jù)本發(fā)明的車座管在橫向于車架的縱向方向或者橫向于行駛方向的方向上比在縱向方向上更寬。優(yōu)選地，車座管在其底部支架處至少部分設計成橫向橢圓形。通過使橫向于車架的縱向方向的車座管變寬，車座管的彎曲剛度得以改善。這也導致了底部支架的剛度的改善。根據(jù)本發(fā)明，由于車座管僅在車架的縱向方向的橫向上變寬并且優(yōu)選在車架的縱向方向上具有共同寬度，即使不對后面結構進行重新調整，后輪也將不會在車座管處受到阻滯。
為了保持鏈環(huán)的位置和鏈條變速器的位置，在鏈環(huán)側上、即在安裝時面對鏈環(huán)的側部上，車座管具有扁平部分。若沒有扁平部分而在車架的縱向方向的橫向將具有45-55mm、優(yōu)選48-52mm的寬度的車座管被壓扁到35-40mm的寬度、優(yōu)選36.5-38.5mm的寬度。
在車架的縱向方向上的車座管寬度優(yōu)選為30-40mm，并且特別優(yōu)選為32.5-37.5mm。
由于本發(fā)明的車座管結構選擇為使得在行駛方向或者在車架的縱向方向上的車座管寬度得以保持而不致減小，此外車座管在車架的縱向方向的橫向變寬，所以相當大的力和轉矩被車座管、特別是在底部支架的區(qū)域中的車座管所吸收。在此，由于本發(fā)明的結構，特別是由于對鏈條側上的車座管進行壓平，這保證了通常的車架幾何形狀，例如后面結構的設計得以保持。這對于行駛性能更重要。由于在車座管的底部支架端部處的本發(fā)明的扁平部分，不必對鏈環(huán)或者變速器的結構尤其是換檔系統(tǒng)進行改變。因此，本發(fā)明的車座管結構允許獲得對力和轉矩更好的吸收并且增加了底部支架的剛度，而沒有增加相應的成本，也沒有由于對其它部件所必需的重構而產(chǎn)生不利影響。
優(yōu)選地，車座柱端部，即其中滑入車座柱的車座管的端部是網(wǎng)柱形的。在此，車座管的直徑在車座柱端部處的部分上優(yōu)選是不變的。優(yōu)選地，該部分長度為至少8cm，優(yōu)選為至少10cm，并且特別是優(yōu)選至少12cm。車座管在車座柱端部處的部分中的外徑優(yōu)選為32-38mm。內徑與車座柱的外徑配合，其中所使用的車座柱優(yōu)選具有大直徑，目前具有最大直徑的最通用的車座柱的外徑為大約31.6mm。由于在該部分中的車座管為圓形，所以能夠簡單且低成本地夾持車座柱。
在底部支架端部的部分中，車座管在縱向方向上優(yōu)選也具有不變的橫截面。優(yōu)選地，該橫截面在超過8cm的長度上、特別優(yōu)選在大于12cm的長度上、并且更優(yōu)選在大于15cm的長度上是不變的。底部支架端部處的部分與車座管的車座柱端部處的部分之間的過渡可以是連續(xù)的。優(yōu)選地，過渡部分基本上是圓錐形的。設置在車座管的底部支架部分處的扁平部分優(yōu)選延伸進過渡部分中。優(yōu)選地，扁平部分延伸到車座管的過渡部分與車座柱部分之間的邊界。在此，更優(yōu)選的是具有扁平部分，該扁平部分構造成使得過渡部分與車座柱部分之間的平滑過渡得以實現(xiàn)。
不考慮車座管的上述優(yōu)選尺寸，本發(fā)明車座管的寬度從底部支架向車座柱端部減小。在此，外尺寸可以連續(xù)或者單級地減小，使得在行駛方向的橫向上的外尺寸在底部支架部分處不變、在過渡部分中連續(xù)地減小并且在車座柱部分中又是不變。優(yōu)選地，車座柱管的外尺寸從底部支架開始從不增加。如果各部分中的外尺寸是不變的，則本發(fā)明提供了這些部分之間的優(yōu)選平滑的過渡。此外，該部分不包括邊緣，從而避免了在這些部分中增加彎曲載荷。
本發(fā)明的車座管可以由塑料材料制成，特別是纖維增強塑料材料，并且更優(yōu)選是碳，優(yōu)選使用相應的鑄模來制造。
同樣，該車座管可以由金屬材料制成，優(yōu)選鋁。在此，使用通用管，其在車座柱部分中的直徑比在底部支架部分中的更小。例如，車座柱部分中的車座管直徑為35mm而在底部支架部分中的直徑為42.5mm。其間設置有圓錐形過渡部分。這樣的管優(yōu)選通過擴張具有不變外徑的圓柱形管來制造。這也可以通過將相應模子插入或推進該管中來進行。根據(jù)該結構，該模子是圓錐形的或者具有與過渡部分相應的圓錐部分以及具有與底部支架部分相應的圓錐部分。不考慮所選直徑，車座管的底部支架部分在接下來的制造步驟中，例如通過擠壓而形成橢圓形狀。例如，所實現(xiàn)的橢圓形具有50mm長軸和35mm短軸。隨后，在接下來的制造步驟中，扁平部分通過擠壓相應表面而形成。擠壓扁平部分優(yōu)選這樣進行使得扁平部分與底部支架部分中的車座管的縱向軸之間的距離與車座柱部分中的車座管的半徑或者直徑的一半相對應。因此對于35mm的車座柱端部外徑，該間距總計為17.5mm。
如研究所示，本發(fā)明的車座管的基本優(yōu)點是，與具有35mm不變直徑的傳統(tǒng)車座管相比，在使用根據(jù)本發(fā)明的車座管時，底部支架剛度會增加大約20％。在重量相同的情況下是這樣，車座管的壁厚甚至由于周長增加而在底部支架部分減小。
由于根據(jù)本發(fā)明在鏈環(huán)側上設置的扁平部分，當該車座管由金屬材料例如鋁制造時，在該區(qū)域中產(chǎn)生了材料的增厚。這對于固定變速器是特別有利的。因此，同樣在由塑料材料制造本發(fā)明的車座管時，在扁平部分的區(qū)域中提供了更大的壁厚。利用塑料材料，特別是碳制造車座管，變速器可以通過粘接來固定。除了粘接之外或者代替粘接，鏈條變速器可以通過鉚接來附裝。這對于金屬車座管也是優(yōu)選的。
此外，本發(fā)明用于自行車車架，特別是競賽用自行車車架，該自行車車架包括上管和通過叉形接收元件與上管相連的下管。車座管設置在上管與下管之間，車座管和下管能夠通過底部支架接收元件來連接。如上所述，該車座管根據(jù)本發(fā)明來構造或改進。
以下參照優(yōu)選實施例和附圖詳細說明本發(fā)明。
在附圖中圖1是具有根據(jù)本發(fā)明的車座管的自行車車架的示意性側視圖；圖2是與圖1相應的車座管的放大的示意性側視圖；圖3是圖1的車座管的后側的示意性側視圖；圖4是沿著圖2中的箭頭IV方向所看到的車座管的示意性側視圖；圖5是沿圖2中的線V-V的示意性截面圖；圖6是沿圖2中的線VI-VI的示意性截面圖；以及圖7是沿圖2中的線VII-VII的示意性截面圖。
具體實施例方式
自行車車架具有上管10，其通過叉形接收元件12連接到下管14。在所示實施例中，下管14通過底部支架接收元件16與車座管18相連接。車座管18具有車座柱端部20，即車座管18的端部，支撐車座的車座柱可以插入車座管18的端部，該車座管18的端部與上管10相連接。在所示實施例中，車座管18在相對端處，即在底部支架端部22處與底部支架接收元件16相連。底部支架端部22也可以與下管14相連。此外，可以使下管14與底部支架接收元件16相連。根據(jù)本發(fā)明，在底部支架端部22處，車座管18在車架的縱向方向24的橫向具有寬度b，該寬度比在車架的縱向方向24上的寬度a更大(圖7)。在所示實施例中，這是部分橫向橢圓部分。
在車座柱端部20處，車座管18具有車座柱部分26，并且在車座管的底部支架端部22處，車座管18具有底部支架部分28。在兩個部分26和28之間設置有過渡部分30。底部支架部分28在其整個長度上具有不變的橫截面，如圖7中所示。車座柱部分26在其整個長度上也具有不變的橫截面。如圖5中所示該橫截面是圓形的。過渡部分30基本上是圓錐形并且從底部支架部分28朝車座柱部分26逐漸變細。
在所描述實施例中，車座管18的底部支架部分28的較小寬度a與車座柱部分26的直徑相對應。
根據(jù)本發(fā)明特別優(yōu)選的實施例，車座管18至少在底部支架部分28中具有扁平部分32，從而為鏈環(huán)和變速器桿提供了足夠空間。在所示實施例中，相對于整個橢圓，扁平部分為7.5mm。這意味著，相對于車座管的縱向側34，距離b1(圖7)為25mm，而距離b2(圖5)——即車座柱部分26(圖5)中的車座管的半徑——為17.5mm。優(yōu)選地，扁平部分在5-9mm的范圍內。扁平部分優(yōu)選地既在底部支架部分28上又在過渡部分30上延伸。在此，扁平部分優(yōu)選延伸超過車座管的整個長度的一半。
優(yōu)選地，扁平部分還延伸進過渡區(qū)域30中，從而在圖4的側視圖中，扁平部分平滑地過渡進車座柱部分26中。在鏈環(huán)側，沿車座柱部分26的縱向方向延伸的表面線因此位于扁平部分的平面中。
權利要求
1.一種用于自行車車架、尤其是用于競賽用自行車車架的車座管，所述車座管(18)的底部支架端部(22)在橫向于車架的縱向方向(24)的方向上比在車架的縱向方向(24)上更寬(b)，其中所述車座管(18)在鏈環(huán)側具有扁平部分(32)。
2.根據(jù)權利要求1所述的車座管，其中所述底部支架端部(21)至少部分形成橫向橢圓形。
3.根據(jù)權利要求1或者2所述的車座管，其中所述車座管(18)在其車座柱端部(20)處形成圓柱形。
4.根據(jù)權利要求1至3中的任一項所述的車座管，其中在底部支架部分(28)中，車座管(18)的橫截面在所述車座管的縱向方向上是不變的。
5.根據(jù)權利要求1至4中的任一項所述的車座管，其中在車座柱部分(26)中，所述車座管(18)的橫截面在所述車座管的縱向方向上是不變的。
6.根據(jù)權利要求4或者5所述的車座管，其中所述車座管(18)具有位于所述底部支架部分(28)與所述車座柱部分(26)之間的基本上圓錐形的過渡部分(30)。
7.根據(jù)權利要求6所述的車座管，其中所述扁平部分(32)延伸進所述過渡部分(30)。
8.根據(jù)權利要求5至7中的任一項所述的車座管，其中所述扁平部分(32)構造為使得其平滑地過渡進所述車座柱部分(26)中。
9.根據(jù)權利要求1至8中的任一項所述的車座管，其中所述扁平部分(32)從所述車座管的底部支架部分(22)延伸到所述車座柱部分(26)。
10.根據(jù)權利要求1至9中的任一項所述的車座管，其中所述車座管的縱向軸(34)與所述底部支架端部(22)處的扁平部分(32)之間的距離(b2)對應于所述車座柱端部處的車座管的半徑。
11.一種自行車車架，尤其是競賽用自行車車架，其包括上管(10)和通過叉形接收元件(12)連接于上管(10)的下管(14)，以及根據(jù)權利要求1至10中的任一項所述的、連接于所述上管(10)和所述下管(14)的車座管。
全文摘要
一種用于自行車車架的車座管，尤其是競賽用自行車車架的車座管，車座管的底部支架端部(22)在垂直于車架的縱向方向(24)的方向上具有比在車架的縱向方向上更大的寬度。根據(jù)本發(fā)明的車座管(18)在鏈環(huán)端部處設置有扁平部分(32)。
文檔編號B62K19/06GK1946605SQ200580011602
公開日2007年4月11日 申請日期2005年4月15日 優(yōu)先權日2004年4月19日
發(fā)明者漢斯-克里斯蒂安·什莫利克 申請人:峽谷自行車有限責任公司