用于自行车车把的空气动力学组件的制作方法

本发明总体涉及例如计时赛或铁人三项自行车的自行车车把，并且更准确地说，涉及可用于这种自行车车把的延伸部(extensions)。

背景技术：

用于计时赛自行车的车把允许自行车骑行者处于两个不同的位置：第一个位置，手放在车把的手柄上，这是自行车骑行者在开始或加力时通常使用的位置；以及第二位置，前臂搁在臂靠(armrest)上并将手放在延伸部上。自行车骑行者借助该第二位置以保持巡航速度，同时帮助降低躯干并使自行车骑行者的手和肘部靠近在一起，从而改善空气动力学。

这种用于计时赛自行车的车把除了包括车把部(其通常具有通常通过干部(stem)紧固至自行车的横杆，以及在车把部两端中的每一端处的用于抓握的区域(手柄))以外，通常还包括：

-两个延伸部，其在干部的两侧组装在车把上，延伸部均终止于用于抓握的区域；

-两个臂靠，每个臂靠与一延伸部相关联，当自行车骑行者将手放在延伸部的用于抓握的区域上时臂靠用于支撑自行车骑行者的前臂。

已知的实施例基本上可以分为四种类型：

根据第一类型的实施例，一方面用于同一车把的两个延伸部是彼此不同的部分，另一方面与延伸部相关联的两个臂靠是彼此不同的部分。在这种情况下，延伸部通常相对于车把可调节地组装。因此，例如通过将延伸部紧固在车把宽度上的不同点处，可以获得两个延伸部之间的间距的变化。延伸部还可以旋转地组装在车把上，以便允许调节延伸部相对于车把的倾斜度。可以在车把和每个延伸部的紧固点处使用一个或多个不同高度的楔形件，以便允许调节延伸部相对于车把的高度。对于这种类型的延伸部，通常以细长管、直线、s形或弯曲形状的形式呈现，延伸部相对于其在车把上的紧固点的长度通常只能通过切割延伸部的管来调节。根据已知的实施例，臂靠进而可以通过楔形件紧固在车把上或在延伸部上，以便调节高度。

作为实例，文献ep2402240描述了一对延伸部，其中每个延伸部紧固到自行车车把的横杆，并且臂靠紧固在每个延伸部上、相对于车把的横杆向后设置。

第二种类型的实施例涵盖整体件，其中，每个延伸部位于单整体件内的相关联的臂靠的延伸部中，该整体件紧固在车把上。在已知的实施例中，只能调节每个延伸部相对于车把的横杆的倾斜度和两个延伸部之间的间距，而不能调节延伸部的长度。

例如在文献us2010/0326232中描述的第三种类型的实施例涵盖整体板的情况，整体板的h形形状结合有两个延伸部和两个相关联的臂靠，该板能够被紧固到车把的横杆上。在这种类型的板中，不可能调节延伸部的间距或延伸部的长度。

最后，最近已提出了第四种类型的实施例，其基于整体式车把，该整体式车把结合有常规手柄、臂靠、以及在臂靠的延续部(continuation)中的延伸部。将车把定制为仅适合一位自行车骑行者，然后通过3d打印生产。因此不可能进行后续调节。这种整体式车把比前面的解决方案更符合人体工程学和空气动力学，但不能适用于大量自行车骑行者。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种包括两个不同装置的组件，其结构与现有解决方案相比赋予改进的空气动力学性能，同时尤其允许长度调节以使得可以适应大量具有不同体态的骑行者。

更确切地说，本发明的第一个目的是提供一种用于自行车车把的空气动力学组件，该组件包括分别形成第一左延伸部装置(extensiondevice)和第二右延伸部装置的两个不同的延伸部装置，其特征在于，两个延伸部装置中的每一个包括：

-第一臂靠形成部，其能够被紧固在自行车车把的横杆上，同时纵向向前延伸并包括形成自由端部的纵向延伸部，第一臂靠形成部连同其纵向延伸部的上表面形成用于自行车骑行者的前臂部的接纳表面；以及

-第二延伸部形成部，其能够以可拆卸的方式并且在第一臂靠形成部的延伸部中紧固到自由端部，第二延伸部形成部能够相对于纵向延伸部纵向滑动，以便允许调节第二延伸部形成部的自由端与第一臂靠形成部的间隔距离。

除了前面刚刚提到的主要特征之外，根据本发明的组件可以具有以下特征中的一个特征或互补的特征：

-对于两个延伸部装置中的每一个，第二延伸部形成部的上表面优选地基本上位于第一部分(第一臂靠形成部)的上表面的延伸部中，以便纵向地加长用于自行车骑行者的每个前臂的接纳表面；

-对于两个延伸部装置中的每一个，第一部分的上表面和第二延伸部形成部的上表面可以基本上是平坦的，或者是凹陷的以便与前臂的形状相匹配；

-对于两个延伸部装置中的每一个，第二延伸部形成部的下表面优选地基本上在纵向延伸部的下表面的延伸部中，并且第二延伸部形成部的下表面和纵向延伸部的下表面优选地是凸起的；

-对于两个延伸部装置中的每一个，第二延伸部形成部和纵向延伸部可以有利地具有互补截面，例如为大致三角形；

-对于两个延伸部装置中的每一个，第二延伸部形成部能够被紧固在纵向延伸部的内侧以及在纵向延伸部的内侧纵向滑动；作为变型，第二延伸部形成部能够被紧固在纵向延伸部的外侧以及在纵向延伸部的外侧纵向滑动；

-对于两个延伸部装置中的每一个，第一臂靠形成部优选地构造为通过调节系统而紧固到自行车车把；

-每个调节系统能够进行以下调节中的至少一种：

·通过上/下平移进行调节，以允许调节每个第一臂靠形成部相对于车把的横杆的高度；

·通过前/后平移进行调节，以允许将每个第一臂靠形成部调节为或多或少地设置在车把的横杆的后面或前面；

·通过左/右平移进行调节，以允许调节第一臂靠形成部沿着车把的横杆的间距；

·通过在水平面中旋转进行调节，以允许调节两个延伸部装置之间的前束角；

·通过旋转进行调节，以允许调节前臂相对于水平方向(horizontal)的支撑角度。

-两个延伸部装置中的每一个优选地包括泡沫盖，泡沫盖能够以可拆卸的方式覆盖接纳表面；

-对于两个延伸部装置中的每一个，第二延伸部形成部的一端优选地是扁平的并且具有能够支撑自行车骑行者的手掌的人体工程学形状；

-每个扁平端可以设置有允许以可拆卸的方式紧固手柄的通孔；

-每个手柄优选地枢转地组装；

-每个手柄可以包括用于抓握的部分以及位于下部的紧固凸耳(fasteninglug)，所述用于抓握的部分与紧固凸耳成角度；

-手柄可以是能互换的，以便调节这些手柄之间的前束角。

本发明的另一个目的是一种自行车车把，其特征在于包括根据所述第一个目的的组件。

附图说明

通过阅读参照附图的对符合本发明的空气动力学组件的、优选但非完全限制性的以下实施例的描述，将更好地理解本发明，其中：

-图1是符合本发明的优选实施例的用于自行车车把的空气动力学组件的不同部件的分解图；

-图2示出了处于组装位置的图1的自行车车把和空气动力学组件；

-图3是图1的一部分的放大视图；

-图4和图5以透视图和正视图示出了在装备图2的车把的空气动力学组件上的自行车骑行者的前臂和手的位置实例；

-图6是沿图5中平面aa截取的剖视图；

-图7是沿图5中平面bb截取的剖视图；

-图8a和图8b以前视图示出了组装在图1的车把上的延伸部装置的两个定位实例；

-图9是示出在图1的自行车车把上调节空气动力学组件的高度的可能性的局部分解图；

-图10a和图10b以顶视图示出了图1的延伸部装置的前/后调节的两个实例；

-图11是图1的延伸部装置的一部分的放大顶视图；

-图12以顶视图示出调节两个延伸部装置之间的前束角的实例；

-图13是图1的托架支撑件的放大视图；

-图14a以顶视图和后视图示出了调节图1的两个延伸部装置之间的间隔的实例；

-图14b以顶视图和后视图示出了调节图1的两个延伸部装置之间的间隔的另一实例；

-图15是图1的一部分的放大视图，以表示调节前臂支撑角度的可能性。

具体实施方式

在以下的描述中，除非另有说明，否则对于所有附图共有的元件采用相同的附图标记。

图1和图2分别以分解图和组装位置示出了用于自行车车把1的空气动力学组件。自行车车把1常规地包括横杆2，横杆2的中央部通常通过干部紧固在自行车上。横杆2在其两端的每一端处延伸成用于抓握的区域或车把3a、3b。这些车把基本上沿自行车的纵向(在图中由纵轴线xx'表示)朝向自行车的前方延伸。在下文除非明确地指出，否则在附图提及的符号中使用的标记“a”表示相对于纵轴线xx'位于左侧的部分，并且在附图提及的符号中使用的标记“b”表示相对于纵轴线xx'位于右侧的部分。

尤其如图2中所示，空气动力学组件包括两个不同的延伸部装置，即第一左延伸部装置4a和第二右延伸部装置4b。

根据本发明，两个延伸部装置，即左延伸部装置4a和右延伸部装置4b，中的每一个包括第一臂靠形成部5a、5b，第一臂靠形成部5a、5b能够被紧固在自行车车把1的横杆2上，同时纵向向前延伸。第一部分(第一臂靠形成部)5a、5b分别包括纵向延伸部6a、6b，纵向延伸部6a、6b在组装之前形成自由端部(见图1)。第一部分5a、5b连同其纵向延伸部6a、6b的上表面形成自行车骑行者的左前臂部或右前臂部的支撑表面。有利地，该支撑表面可以被具有相同形状的泡沫盖7a、7b覆盖，以便为自行车骑行者提供舒适性，该盖优选地如图1所示是可拆卸的，以易于更换和/或清洁。

两个延伸部装置，即左延伸部装置4a和右延伸部装置4b，中的每一个，还包括第二延伸部形成部8a、8b，第二延伸部形成部8a、8b能够以可拆卸的方式并且在第一部分5a、5b的延伸部中紧固到纵向延伸部6a、6b的自由端。

第一臂靠形成部5a、5b和第二延伸部形成部8a、8b优选地由碳纤维制成。

此外，第二延伸部形成部8a、8b能够相对于延伸部6a、6b纵向滑动，以便如下文所述，允许调节第二延伸部形成部8a、8b的自由端与第一臂靠形成部5a、5b的间隔距离。在图中所示的实施例中，第二延伸部形成部8a、8b能够被紧固在纵向延伸部6a、6b内侧及在纵向延伸部6a、6b内侧纵向滑动。然而，根据未示出的变型，可以设想第二延伸部形成部能够被紧固在纵向延伸部的外侧以及在纵向延伸部的外侧纵向滑动。

尤其如在图1和图3中所示，可以通过螺钉和板系统将第二延伸部形成部8a、8b中的每一个紧固到其相关联的第一臂靠形成部5a、5b。更确切地说，配备有两个螺纹通孔的下板9a、9b容纳在第二延伸部形成部8a、8b中对应的一个的第一中空端部中，并且两个螺钉10a、10'a；10b、10'b穿过上板11a、11b和纵向延伸部6a、6b，以便拧入下板9a、9b的螺纹通孔中。有利地，在第二延伸部形成部8a、8b的上表面上设置有多个钻孔12a、12b，钻孔12a、12b规则地间隔开与下板9a、9b的螺纹通孔的间隔距离对应的距离。因此，每个自行车骑行者可以对适合其前臂形态的插入长度进行第一调节。对于该第一调节，可能需要预先将第二延伸部形成部8a、8b的端部插入为使得连续两钻孔12a、12b之间与纵向延伸部6a、6b对应。如图3所示，通过考虑使上板11a、11b可以在开口13a、13b(形状为长条形且在纵向延伸部6a、6b的上部纵向延伸)内纵向平移，可以有利地获得更精细的长度调节。

此外，对于两个延伸部装置4a、4b中的每一个，第二延伸部形成部8a、8b的下表面优选地基本上位于第一部分5a、5b的上表面的延伸部(或外延部)中。这使得可以纵向增加自行车骑行者的每个前臂的接纳表面。

在未示出的实施例变型中，第一部分5a、5b的上表面和第二延伸部形成部8a、8b的上表面基本上是平坦的。

在所示的优选实施例中，尤其如图4和图5中所示，对于两个延伸部装置4a、4b中的每一个，第一部分5a、5b的上表面和第二延伸部形成部8a、8b的上表面是凹陷状的，这使得其能够最佳地在前臂的一大部分，或许在前臂的整个长度上，与前臂的形状匹配。这样提高了前臂的舒适度和完美支撑。

此外，对于两个延伸部装置4a、4b中的每一个，第二延伸部形成部8a、8b的下表面优选地基本上在相关联的纵向延伸部6a、6b的下表面的延伸部(或外延部)中，第二延伸部形成部8a、8b的下表面和纵向延伸部6a、6b的下表面有利地是凸起状的，以便形成迎风的峰部。

在所示的实施例中，尤其如图3中添加虚线的区域14所示，对于两个延伸部装置4a、4b中的每一个，第二延伸部形成部8a、8b和相关联的纵向延伸部6a、6b具有互补的横截面，优选地为大致三角形。选择这种横截面形状为自行车骑行者提供了将其前臂放置为与延伸部装置4a、4b的大部分长度接触的可能性，并且赋予改进的空气动力学性能，如图5、图6和图7中添加的实线箭头所示的，图中示出了当自行车骑行者骑行自行车时其前臂周围的风所遵循的轨迹。

延伸部形成部8a、8b的与车把1相对的端部优选地是扁平的、相对于竖直方向朝向内侧倾斜、并且设置有允许可拆卸地紧固手柄16a、16b的通孔15a、15b(参见图1)。每个手柄16a、16b有利地枢转组装，以便允许例如通过夹紧螺母17、止推垫圈18和锁定螺钉19的配合来调节手柄倾斜度。尤其如图1、图8a和图8b中所示，手柄16a、16b在其下部处的紧固凸耳20a、20b与用于抓握的部分之间具有若干度的角度β。因此，每个手柄可以在紧固组装之前绕其轴线旋转180°，或者如图8a和图8b所示，手柄16a、16b可以反转。在任何情况下，都获得了这些手柄的前束位置(相对于竖直方向的倾斜度)的改变。

延伸部形成部8a、8b的与车把1相对的端部的扁平区域具有可以有利地支撑自行车骑行者的手掌的人体工程学形状21a、21b(尤其参见图1和图2)。

在图中所示的优选实施例中，两个延伸部装置4a、4b中的每一个的第一臂靠形成部5a、5b构造成通过调节系统紧固到自行车车把1，现在将描述允许多种调节(除上述调节延伸部形成部相对于臂靠形成部的滑动，以及手柄的前束角之外)的调节系统的优选实施例。

在该实施例中，每个调节系统包括(尤其见图1)：

-上板22a、22b，其以组装的方式放置在每个第一臂靠形成部5a、5b上；

-托架23a、23b和托架支撑件24a、24b，其用于以组装的方式放置在每个第一部分5a、5b下方、面向上板22a、22b；

-一组若干个(在该实例中至少三个)不同高度的楔形件25a、26a、27a或25b、26b、27b，高度优选地分别等于5毫米、10毫米和20毫米；

-锁定螺钉28a、28b，其用于将上板22a、22b，托架23a、23b和托架支撑件24a、24b组装到臂靠形成部5a、5b。

如图1所示，并且在图9中更清楚地示出，楔形件允许每个自行车骑行者在第一臂靠形成部5a、5b处调节每个延伸部装置4a、4b相对于车把1的横杆2的紧固高度。通过为每组的左右楔形件提供两个5毫米楔形件、两个10毫米楔形件和四个20毫米楔形件(应该注意的是，楔形件可以互换，并可以在右侧或左侧使用)，根据所使用的楔形件的组合，不同高度(5毫米、10毫米和20毫米)的选择使得可以有利地获得以5毫米为增量、范围从0到55毫米的高度。图9所示的视图对应于35毫米的高度调节，其中组合使用三个楔形件25a、26a、27a和25b、26b、27b。在该实施例中，调节系统并且因此延伸部装置，优选地通过用于夹紧托架支撑件24a、24b的两个螺钉30a、30b，以及通过支撑板31a、31b，能够被紧固在车把1的横杆2的两个专用区域29a、29b中，螺钉30a、30b的长度取决于组装时所使用的楔形件的数量，并且通过支撑板31a、31b使得可以保护车把1的材料。

如图1、图10a、图10b和图11所示，上板22a、22b，托架23a、23b和托架支撑件24a、24b中的每一者通过锁定螺钉28a、28b而与臂靠形成部5a、5b组装是通过在第一臂靠形成部5a、5b中纵向延伸的长条形开口32a、32b而实施的。因此，在拧紧螺钉28a、28b之前，通过在长条形开口32a、32b中纵向移动组件，每个自行车骑行者可以沿着横向于车把1的杆2的轴线向前或向后移动臂靠形成部5a、5b。图10a、图10b以顶视图示出了两个极限位置，第一位置(图10a)和第二位置(图10b)，其中在第一位置，第一部分5a、5b朝向横杆2的后方整体缩回，在第二位置，第一部分5a、5b整体位于横杆2的前方。因此可以获得例如等于55毫米的前向/后向平移的总范围dmax。有利地，上板22a、22b可以包括用于在刻度尺(图11中的33b)上精确定位的指针，以便帮助自行车骑行者进行前/后平移调节。

如图1、图11和图12所示，呈长条形的开口32a、32b在第一臂靠形成部5a、5b的容纳部34a、34b中纵向延伸，有利地，该容纳部34a、34b的宽度尺寸大于上板22a、22b的宽度。因此，两个延伸部装置4a、4b可以围绕上板22a、22b枢转，上板22a、22b用作止挡件，这允许每个自行车骑行者在锁紧螺钉28a、28b被拧紧之前调节两个延伸部装置4a、4b之间的前束角(图12中的角θ)。通过相对于上板22a、22b的宽度正确地设计容纳部34a、34b的宽度，可以例如获得围绕长条形开口32a、32b的纵轴线的-7°至+7°的范围的前束角θ。

还可以通过调节系统调节每个第一臂靠形成部5a、5b的左/右平移(平行于车把1的横杆2)，现在将对此进行描述：

图13是图1的托架支撑件24a的放大视图。托架支撑件24a具有基本倒置的大写字母l形状，其基部35a是凹形的以便与相关托架的下凸状表面配合，并且基部35a被彼此相对并沿l的基部延伸(在组装后与车把1的横杆2平行)的两排平行的孔刺穿，以便形成容纳锁定螺钉28a的孔对。更确切地说，可以选择将锁定螺钉28a拧入一对孔36a、36'a或一对孔37a、37'a或一对孔38a、38'a中。倒置l的另一个分支39a设有两个另外的通孔40a、40'a，通孔40a、40'a能够接纳锁定螺钉30a(图1和图9)。托架支撑件24b的结构与托架支撑件24a相同。然而，如图1可见的，托架支撑件24a的基部向左偏移(相对于通过锁定螺钉31a紧固的点)，而托架支撑件24b的基部向右偏移。有利地，两个支撑件24a和24b可在两个延伸部装置4a、4b之间互换，使得可以获得第一臂靠形成部5a、5b的用于左/右平移调节的六个可能的紧固位置。

此外，容纳部34a、34b及其呈长条形的相关开口32a、32b平行于第一臂靠形成部5a、5b的纵轴线延伸，但还相对于该纵轴线偏移(相对于部分5a向左偏移并相对于部分5b向右偏移)。两个第一部分5a、5b有利地还可互换，即第一部分5a可以紧固到托架支撑件24a或托架支撑件24b，并且第一部分5b可以紧固到托架支撑件24a或托架支撑件24b。结合两个托架支撑件24a、24b的可互换性以及两个第一部分5a、5b的可互换性，使得在优选但非限制性实施例中，可获得第一臂靠形成部5a、5b的左/右平移调节(平行于组装后的车把横杆2)的多达十一个可能的紧固位置。因此，每个自行车骑行者可以找到最符合其形态的臂靠形成部之间的间距。在优选实施例中，根据孔36a、37a、38a(或36b、37b、38b)之间的距离以及每个容纳部34a、34b相对于部分5a、5b的纵轴线的偏移，部分5a、5b的中央间距(中央到中央)中的每一个可以在97.5毫米和205毫米之间变化。

图14a以车把的顶视图和后视图示出了间距调节的与小间距对应的第一位置。通过这样获得该间距位置：一方面将向右偏移的托架支撑件24b与第一臂靠形成部5a组合起来(形成组合件)，并利用一对孔37b、37'b(仅示出孔37b以便不使附图过于繁杂)将该组合件紧固在横杆2的左侧上；并且另一方面将向左偏移的托架支撑件24a与第一臂靠形成部5b组合起来(形成组合件)，并利用一对孔37a、37'a(仅示出孔37a以便不使附图过于繁杂)将该组合件紧固在横杆2的右侧上。图14b以车把的顶视图和后视图示出了与最大间距对应的间距的另一调节位置。通过这样获得该最大间距位置：一方面将向左偏移的托架支撑件24a与第一臂靠形成部5b组合起来(形成组合件)，并利用一对孔36a、36'a(仅示出孔36a以便不使附图过于繁杂)将该组合件紧固在横杆2的左侧上；并且另一方面将向右偏移的托架支撑件24b与第一臂靠形成部5a组合起来(形成组合件)，并利用一对孔36b、36'b(仅示出孔36b以便不使附图过于繁杂)将该组合件紧固在横杆2的右侧上。

此外，调节系统有利地允许通过围绕基本上平行于横杆2的纵轴线的轴线旋转来调节第一臂靠形成部5a、5b中的每一个的倾斜度。如从图15可见的，通过托架23a的下凸表面在托架支撑件24a的基部35a的上表面上的配合，可以调节前臂的支撑角度。托架23a上的面向托架支撑件24a上的刻度尺42a的标记41a有利地帮助自行车骑行者调整前臂的支撑角度。有利于帮助骑车人调整前臂的支撑角度。在优选实施例中，倾斜角度可以在0°至12°的范围内变化。

因此，每个调节系统允许对第一臂靠形成部5a、5b中的每一个(并且因此对延伸部装置4a、4b中的每一个)的位置进行若干可能的调节，即：

-通过上/下平移进行调节，以允许调节每个第一臂靠形成部5a、5b相对于车把1的横杆2的高度；

-通过沿轴线xx'的向前/向后平移进行调节，以允许将每个第一臂靠形成部5a、5b调节为或多或少地设置在车把1的横杆2的后面或前面；

-通过左/右平移进行调节，以允许调节第一臂靠形成部5a、5b之间沿着车把1的横杆2的间距；

-通过在水平面中旋转进行调节，以允许调节两个延伸部装置4a、4b之间的前束角θ；

-通过托架在相关托架支撑件中的旋转进行调节，以允许相对于水平方向调节前臂的支撑角度。

当然，也可以设想仅提供上述调节可能性的一部分的简化调节系统。

还可以设想其它实施例以用于特定调节。具体地说，包括夹紧到车把的横杆的紧固环的紧固系统可以同时调节延伸部装置沿着杆的间距以及前臂的支撑角度。