专利名称：自行车车架焊接构造的制作方法
技术领域：
本实用新型关于一种自行车车架焊接构造，尤指一种以预制方式制 成若干管座，再于管座上焊接金属焊管，进而完成车架的焊接。
背景技术：
随着时代的演变，自行车的使用除了为基本的代步交通工具之外， 更成为兼具休闲、运动等复合功能的器具，政府也于各地区积极开发自 行车专用车道或自行车竞技场地，提供愈来愈多的用车人口使用。由于 自行车车商研发能力的提升，各式功能的自行车种陆续被设计成型，对 于自行车车身的强度、重量等需求，也因日益优良的材料被开发产生， 而有极高质量的要求。 一般自行车的车架除了提供一架体，用以承受使 用者的体重外，更作为各组件相对位置的配置，以有效达到各机构的最 佳动作效益。车架是影响自行车整体作用最重要因素，良好的结构及强 度设计，可有效分散骑乘过程的冲击力道，并提高行进稳定性。请参阅图1、2所示，自行车车架10的制造， 一般是于一立管ll上 端缘两侧焊接一上管12及后上叉13，立管11底端焊接一五通管14，再 于五通管14两侧焊接下管15及后下叉16，而上管12及下管15的前侧 端再焊接一车首管17，藉此，使其构成一菱形状的车架10。查，上述车 架10的成型是于各管件间以焊接手段使其连结成型，而此种成型方式经 实际测试及实验发现有下述缺失l.加工性差该立管ll、上管12、后上叉13、五通管14、下管15、后下叉16及车首管17之间的焊接有着一定的角度，在焊接的过程必需精算焊接角度，以避免产生错角而焊接不良，因此在焊接加工程序衍生 许多困难。2. 结构性差在焊接的过程中，二管件间以填角焊接，尤其是五通管14与立管11、下管15及后下叉16之间的焊接，更容易造成焊道重复， 使焊接应力集中，造成强度不佳、容易脆裂的问题。再者，再同一位置 重复施以高温焊接易使材料因温而变形，制造者必需再次加工将其导正， 徒增加工困扰。3. 美观性差上述各管件的焊接加工后产生焊道，该焊道往往因特殊曲面或细缝夹角的因素而无法完全抛光，使车架io成型后仍存有焊道的焊接痕迹，在美观性方面存有严重瑕疵。再查，为了获得较高质量的车架io，又有设计者以钛金属或钛合金作为制成车架10的管件材料，以钛金属或及其合金作为管制品者，具有质轻、高强度等优良的机械性能，但，钛金属或钛合金在焊接的过程中有着更高条件要求(例如材料的记忆特性、惰性气体的保护等等)，使钛金属或及其合金作为车架10的管件，于焊接程序上有着更高的难度。实用新型内容本实用新型的目的，即在于改善传统自行车车架成型时，因焊接手 段问题造成质量不佳等瑕疵，而设计一种以预制方式制成若干管座，再 于管座上焊接金属焊管，进而完成车架的焊接。为达该目的，本实用新型提供一种自行车车架焊接构造，其主要为 管座的设计，该管座为钛基合金一体制成的中空管体，该管座上设有一 或以上的支管，该管座的支管可与一相对应的钛基合金的金属焊管相对4接，并以电弧焊接手段将支管与金属焊管焊接固定，使金属焊管可稳固 的焊固于管座，藉此，构成一自行车车架。本实用新型的管座以钛基合金一体成型方式制成，其支管与金属焊 管相对接而焊固形成一车架，具有好加工、结构强度佳、美观性佳等优 占。八、、O
图1为习知自行车车架立体示意图。图2为习知自行车车架的五通管部份焊接示意图。图3为本实用新型立体构造图。图4为本实用新型构成车架的平面分解构造图。图5为本实用新型五通管座的焊接示意图。图6为本实用新型车架成型图。图7为本实用新型曲柄管座示意图。图8为本实用新型前叉管座示意图。主要组件符号说明一、习知构造10车架11 立管12上管13后上叉14 五通管15下管16后下叉17车首管二、本实用新型构造20管座20A立管座20B五通管座20C车首管座20D勾爪管座20E曲柄管座20F前叉管座21支管22填料凸墙30金属焊管30A立管30B上管30C后上叉管30D下管30E后下叉管30F曲柄30G前叉管40车架具体实施方式
有关本实用新型为达目的所运用的技术手段，兹谨再配合图式所示的实施例，详细说明如下请参阅图3所示，本实用新型主要为管座20的设计，该管座20为 钛基合金铸造、锻造，或其它加工成型方式一体制成的管体座，该管座20上设有一或以上的支管21，该支管21嗜端设有填料凸墙22;由是， 该管座20及其支管21为钛基合金一体成型制成的金属工件。藉此，该 管座20的支管21可与一相对应的钛基合金的金属焊管30相对接，并以 电弧焊接手段将支管21与金属焊管30焊接固定，使金属焊管30可稳固 的焊固于管座20;由于支管21末端设有填料凸墙22，使二工件于电弧 焊接过程中产生的热融凹陷，得由该填料凸墙22所弥补，使支管21与 金属焊管30的焊接处保持完整表面不致凹陷。请参阅图4、 5所示，由是，本实用新型管座20于实施时，可依据 构造形状的不同，分别作为立管座20A、五通管座20B、车首管座20C 及勾爪管座20D等管座；或者(请参阅图7、 8所示)，管座20也可实 施作为曲柄管座20E、前叉管座20F等等。而金属焊管30则分别作为立 管30A、上管30B、后上叉管30C、下管30D、后下叉管30E，或是曲柄 30F及前叉管30G;使立管30A对接焊接于立管座20A及五通管座20B 的支管21之间，而上管30B对接焊接于立管座20A及车首管座20C的 支管21之间，下管30D对接焊接于五通管座20B及车首管座20C的支 管21之间，后上叉管30C及后下叉管30E则分别对接焊接于立管座20A、 五通管座20B与勾爪管座20D的支管21，曲柄30F对接焊接于曲柄管座 20E，前叉管30G接焊接于前叉管座20F。由是，该管座20的支管21与 相对应的金属焊管30相对接，并以电弧焊接手段二者焊接固定，使金属 焊管30稳固的焊固于管座20，并且，由于支管21末端设有填料凸墙22， 当二工件电弧焊接时的热融凹陷即由填料凸墙22所弥补，使支管21与 金属焊管30的焊接达到全渗透的效果，该焊接处并可保持完整表面。鉴此，本实用新型的管座20以钛基合金一体成型方式制成，其支管 21与金属焊管30相对接而焊固形成一车架40 (请参阅图6所示)，嗣该车架40将具有下述优点1. 好加工该管座20及其支管21为一体成型制成的金属工件，而支管21提供金属焊管30对接焊接时，为平面对接的电弧焊接方法，除了 加工容易之外，该支管21角度为预先制成，悍接时毋须再精细对应角度。2. 结构强度佳在电弧焊接的过程中，二管件间以对接焊接，在支管21末端又设有填料凸墙22，使工件电弧焊接时达到全渗透的效果，且电 弧焊接的热融凹陷可由填料凸墙22所弥补，使焊接处可保持完整表面。 另外，管座20及其支管21为一体成型制成的金属工件，其强度相较于 焊接制成，有着较完整的强度特性。3. 美观性佳车架40产生的焊道均于管座20的支管21与金属焊管 30的对接处，使其焊道修磨抛光极为方便简易，甚至是可以利用自动化 研磨机具完成，令整体车架40的焊道得以隐藏，增加美观性及商品价值。4. 非破坏性检测(Nondestructive Testing，NDT):藉由本实用新型结 构得以因焊道完整而施以非破坏性的X光焊道检查(RT)，使其因快速 与灵敏的检验特性，求得结构体的强度及材料特性，并了解结构体的受 力行为及耐久性。再査，本实用新型是以钛金属或钛合金作为管座20金属焊管30管 件材料，由于对接方式的电弧焊接方法可使惰性气体的气罩更容易罩覆， 进而可达到较高的焊接质量，使钛金属或及其合金运用于车架io更易于 实施。从以上的所述及附图所示的实施例中可知，本实用新型相较于一般 习知自行车车架的焊接构造，确具有显著的进步性。另外，以上所揭示 的构造，乃为本实用新型较佳的实施例，又例如，本实用新型管座20及 其支管21与该相对应的金属焊管30是以圆形管体为实施例，除此之外，8该支管21与该相对应的金属焊管30也可以诸如椭圆、半弧、菱形或其 它特殊截面造型为之；因此，举凡依本实用新型的构造所作的等效变化， 仍应含盖于本实用新型的申请专利范围。
权利要求1、一种自行车车架焊接构造，其特征在于主要为管座的设计，该管座为钛基合金一体制成的中空管体，该管座上设有一或以上的支管，该管座的支管可与一相对应的钛基合金的金属焊管相对接，并以电弧焊接手段将支管与金属焊管焊接固定，使金属焊管可稳固的焊固于管座，藉此以构成一自行车车架。
2、 如权利要求l所述的自行车车架焊接构造，其特征在于该管座 的支管末端设有填料凸墙，当支管与金属焊管对接焊接时，二工件于电 弧焊接过程中产生的热融凹陷得由该填料凸墙所弥补，令该焊接处保持 完整表面。
3、 如权利要求l所述的自行车车架焊接构造，其特征在于该管座 可为自行车的立管座、五通管座、车首管座、勾爪管座、曲柄管座、前 叉管座，而金属焊管则分别作为自行车的立管、上管、后上叉管、下管、 后下叉管、曲柄、前叉管，使各管座与金属焊管相对焊接后，构成一自 行车车架。
专利摘要一种自行车车架焊接构造，其主要为管座的设计，该管座为一体制成的钛基合金中空管体，该管座上设有一或以上的支管，该管座的支管可与一相对应的钛基合金的金属焊管相对接，并以焊接手段将支管与金属焊管焊接固定，使金属焊管可稳固的焊固于管座，藉此，该管座可为自行车的立管座、五通管座、车首管座、勾爪管座，或是曲柄管座、前叉管座；而金属焊管则可分别作为自行车的立管、上管、后上叉管、下管、后下叉管，或是曲柄及前叉管；使各管座与金属焊管相对焊接后，构成一自行车车架。
文档编号B62K19/26GK201419772SQ20092015449
公开日2010年3月10日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者锺清旗 申请人:锺清旗