专利名称：自行车座位组件的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及自行车，特别是涉及自行车的座位。
背景技术：
随着自行车越来越普及，制造商和骑车人都希望制成更坚固和重量更轻的自行车。实际上，在不减小强度的情况下减小自行车的重量能够使得骑车人具有竞争优势。制造商最近关注的用于减小自行车重量的一个区域是座位、座位杆以及使座位与座位杆连接的组件。
多种常用的座位结构包括座位杆、上部和下部夹持部件、紧固件、两个平行支承杆以及鞍座。上部和下部夹持部件通过紧固件而安装在座位杆上，并用于夹持两个平行支承杆，这两个平行支承杆再安装于鞍座的底部。这样的自行车座位设计的实例在美国专利5244301、5823618和5979978中所述，这些文献都被本文参引。尽管比较普遍，但是这些座位结构包括大量部件，这不仅导致座位组件相对较重，而且增加了设备和人工成本。此外，因为通常从鞍座下面接近用于将上部和下部夹持部件安装在平行支承杆上的紧固螺栓，因此装配可能很麻烦。
还提出了其它的座位组件，它消除了上述平行支承杆和紧固件。例如，美国专利4568121(该文献被本文参引)包括具有锯齿状凹口部分的座位杆，该锯齿状凹口部分与安装在自行车座位上的凸形锯齿状部分匹配。不过，只能从座位下面接近将座位杆安装在座位上的螺栓，因此，安装座位或将座位从座位杆上拆卸将有些麻烦。此外，螺栓并不与座位杆对齐，因此在使用时将受到横向力矩，这可能削弱螺栓，并降低座位组件的强度和耐久性。
因此，需要一种自行车座位组件，它的部件数目最少，重量轻，且非常坚固和耐久，且该自行车座位组件能够更快速和更方便地装配和拆卸。
下面将通过实例介绍本发明的特征和优点，但是并不意味着本发明的范围局限于所示的特殊实施例，且附图中图1是本发明的座位组件的分解轴测图；图2是图1的座位组件的座位杆的侧视图；图3是图1的座位组件的座位杆的俯视图；图4A是图1的座位组件的鞍座支承结构的俯视图；图4B是图1的座位组件的鞍座支承结构的侧部透视图；图5是图1的座位组件的鞍座支承结构的底部透视图；图6是图1的座位组件的鞍座的俯视图；图7是图1的座位组件的鞍座的仰视图；以及图8是本发明另一实施例的鞍座支承结构的侧视图。
在全部附图中，相同参考标号表示相应部件。
具体实施例方式
下面介绍自行车座位组件，与现有技术的自行车座位组件相比，该自行车座位组件包括更少数目的部件且重量更轻，同时并不减小强度或耐久性。而且，本发明的座位组件能够更快速和更方便地装配和拆卸。
图1-7表示了本发明一个实施例的自行车座位组件100。座位组件100包括管形座位杆110、鞍座支承结构120和鞍座130。座位杆110的特征在于纵向轴线Z穿过它的中心空心部分延伸，且该座位杆110包括下部110a，用于插入相连的自行车车架(为了简化而未示出)的座位杆管内；以及上部110b，用于与鞍座支承结构120匹配。上部座位杆部分110b加宽，以便形成凹形锯齿状表面111，该凹形锯齿状表面111内形成多个槽111a。对于某些实施例，形成于上部锯齿状表面111上的槽111a垂直于座位杆110的纵向轴线Z。螺纹孔112形成于凹形锯齿状表面111的中心部分内，以便与座位杆的纵向轴线Z对齐。螺纹孔112用于接收具有螺纹杆113b和头部113a的螺栓113。螺纹杆113b螺纹拧入螺纹孔112内。当插入螺纹孔内时，螺栓113具有与螺纹孔112和座位杆110同轴的关系。
座位杆110能够由任意坚固、耐久和重量轻的材料制成，这些材料例如包括复合材料、铝、合金、钛或其它材料，且该座位杆110能够为适用于自行车的任意尺寸。对于某些实施例，座位杆110为使用3-D制造方法锻造的铝，不过也可以使用其它制造方法。对于一个实施例，座位杆110的外径为大约2.5cm，壁厚为大约3mm，长度在大约20-25cm之间，不过对于其它实施例，座位杆110可以有其它合适尺寸。座位杆110的截面形状可以为使它能够插入自行车的座位杆管内的任意合适形状。对于某些实施例，座位杆110的截面形状为圆形，如图所示。对于其它实施例，座位杆110的截面形状能够为矩形、椭圆形、三角形、八边形或某些其它合适形状。
而且，凹形锯齿状表面111能够在其中形成有任意数目的槽111a，并能够为任意合适的宽度和长度。对于某些实施例，上部锯齿状表面111包括14个槽111a，且该槽111a为大约3.5cm长，并间隔开大约3mm。
鞍座支承结构120有下表面120a以及形状由外壁121确定的上表面120b。匹配部件122安装在鞍座支承结构120的下表面120a上。匹配部件122有凸形锯齿状表面，该凸形锯齿状表面包括多个槽122a，这些槽122a用于与形成于座位杆110的上部锯齿状表面111中的相应槽111a匹配，从而当鞍座支承结构120与座位杆110接触并通过螺栓113而固定在该座位杆110上时防止在座位杆110和鞍座支承结构120之间产生滑动。对于某些实施例，与座位杆110的凹形锯齿状表面111相比，匹配部件122更长，并包括更多的槽122a，这样，鞍座结构120能够相对于座位杆110旋转，以便能调节座位角度。因此，对于某些实施例，形成于座位杆110中的槽111a能够与形成于匹配部件122中的、任意数目的子组槽122a匹配，以便调节座位杆110和鞍座130的相对角度位置。
匹配部件122和鞍座支承结构120能够为任意合适材料。对于某些实施例，鞍座支承结构120是通过注射模制而形成的复合塑料和/或树脂材料，而匹配部件是使用任何公知的工具加工方法而形成的复合材料、合金、金属、钛、铝或其它刚性材料。匹配部件122能够使用任意公知的技术来安装在鞍座支承结构120的下表面120a上。对于鞍座支承结构120是塑料材料时的某些实施例，匹配部件122使用公知的粘接剂技术(例如胶粘、粘接等)而安装在该鞍座支承结构120上。对于鞍座支承结构120是金属材料的另外实施例，匹配部件122能够焊接在该鞍座支承结构120上。对于其它实施例，匹配部件122能够形成为鞍座支承结构120的整体部分(例如不可拆卸的部分)。对于一个实施例，匹配部件122由铝制成，并通过螺栓113而固定在支承结构120上。
匹配部件122有形成于其中的狭槽123，螺栓113能够穿过该狭槽123伸入座位杆110中。对于某些实施例，狭槽123比螺栓113的直径长得多，这样，匹配部件122和支承结构120能够相对于座位杆110的上部锯齿状表面111旋转至多个位置，从而能够调节座位角度。对于一个实施例，狭槽123为大约3cm长和大约1cm宽，不过狭槽123也能够为其它尺寸。弓形凹口124形成于鞍座支承结构120的顶表面120b中。凹口124包括与形成于匹配部件122中的狭槽123对齐的孔，并用于接收类似形状的垫片125，螺栓杆113b能够穿过该垫片125延伸，但是螺栓头部113a不能。垫片125和螺栓113能够由任意合适的刚性和耐久材料而形成。对于一个实施例，垫片125和螺栓113由铝形成，不过也能够使用其它材料。对于一个实施例，螺栓杆113b为大约55mm长，直径为大约8mm，且螺栓头部113a为大约18mm宽，并可使用5mm的内六角扳手。
鞍座130有下表面130a、上表面130b以及布置在它们之间的合适缓冲材料(为了简化而未示出)。上表面130b(骑车人坐在该上表面130b上)是覆盖层材料，例如乙烯树脂或皮革，不过也可以使用其它合适材料。该鞍座130的下表面可以是适当的刚性材料。对于某些实施例，下部鞍座表面120b由塑料和/或树脂化合物制成。对于其它实施例，可以使用金属材料例如合金、铝、钛等。下部鞍座表面130a用于与鞍座支承上表面120b匹配，这样，鞍座130牢固置于鞍座支承结构120中。
鞍座下表面130a能够使用任意合适技术来安装在鞍座支承结构120上。对于某些实施例，从下部鞍座表面130a伸出的多个栓钉132装入形成于鞍座支承结构顶表面120b中的相应凹口126中。栓钉132能够使用任意合适的粘接剂来固定在相应凹口126上。对于某些实施例，鞍座130能够利用胶粘或粘接技术来安装在鞍座支承结构120上。对于其它实施例，鞍座130和支承结构120能够制成为整体部件。
根据本发明，开口133形成于鞍座130中，螺栓113能够通过该开口133而被插入和/或被接近，以便于将鞍座支承结构120和鞍座130安装在座位杆110上，并方便将该鞍座130和支承结构120从座位杆110上取下。这样，在鞍座130中的开口133使得骑车人能够快速和容易地安装鞍座130和支承结构120或者将该鞍座130和支承结构120从座位杆110上拆卸，或者能够充分松开螺栓113以便调节座位角度。对于某些实施例，在鞍座的覆盖层表面130b中的开口133是形成于在覆盖层材料130b内的板134中的狭缝，如图6-7所示。板134由柔性材料(例如橡胶等)制成，允许细长扳手(例如内六角扳手)穿过鞍座130插入，以便与螺栓头部113a接合，且当板处于它的自然状态时(例如当扳手并不穿过板插入时)，该板基本覆盖开口133。对于某些实施例，板134能够省略，且开口133能够穿过鞍座覆盖层材料130b延伸。对于其它实施例，开口133能够为任意其它合适形状。
例如，骑车人能够很容易地调节鞍座130相对于自行车(未示出)的角度，即通过简单地使细长扳手(未示出)穿过鞍座130中的狭缝133插入以便与螺栓头部113a接合、松开螺栓113直到螺栓113与座位杆110中的螺纹孔脱开、使得支承结构120相对于座位杆110重新定位以便获得理想角度、然后拧紧螺栓113直到鞍座130和支承结构120牢固安装在座位杆110上。这与现有技术的座位组件明显不同，在现有技术的座位组件中，紧固螺栓只能从座位组件的下面接近，这使得座位角度调节很麻烦。
对于其它实施例，形成于鞍座130中的狭缝133可以是允许螺栓113穿过(例如从上面)鞍座130的其它合适形状和/或尺寸。对于一个实施例，狭缝133只是形成于鞍座130中的孔，螺栓113能够通过该孔插入座位杆110中的螺纹孔112内和/或从该螺纹孔112内拆下。
而且，当通过鞍座支承结构120中的狭槽123而螺纹拧入座位杆110中的螺纹孔112内时，螺栓113与座位杆110的纵向轴线Z对齐，这又使得座位组件100的强度和耐久性最大，因为在使用时螺栓113并不承受任何横向力矩。这与在美国专利4568121、5244301和5823618中所述的结构明显不同，在这些文献所述的结构中，紧固螺栓并不与座位杆对齐，因此不希望地受到横向力矩，该横向力矩可能使得紧固螺栓失效。
另外，本发明的座位组件100包括最少数目的部件，这能有利地降低制造成本以及与装配座位组件100相关的人工成本。例如，降低与装配座位组件100相关的人工成本将使得自行车店或制造商能够在更短的时间内制造更多座位组件100，这又能够有利地降低制造费用，并使得本发明的座位组件100成为比现有的座位组件更有吸引力的自行车部件。而且，用于座位组件100的部件数目最少还使得座位组件100的重量最小，这能够使骑车人有竞争优势。对于这里所述的一个实施例，座位组件100的重量为大约1磅。
对于本发明的其它实施例，鞍座支承结构120能够包括水平定向的匹配部件150，该匹配部件150有形成于它的下表面中的多个槽151，这些槽151用于与在变化的匹配部件122的、基本平面(例如水平)的顶表面上形成的相应槽122b匹配，如图8所示。匹配部件150能够由任意合适的刚性和耐久性材料制成，并能够以任意合适方式安装在鞍座支承结构120上。对于该实施例，匹配部件122并不固定安装在鞍座支承结构120上。对于某些实施例，匹配部件122和150由相同材料制成。
匹配部件150具有比形成于匹配部件122的顶表面上的槽122b多得多的槽151，这样，通过使得匹配部件122相对于匹配部件150滑动以便使得匹配部件122的槽122b能够与匹配部件150中的任意子组的槽151匹配，从而能够调节匹配部件122和150的相对水平位置。这样，能够调节鞍座130和座位杆110的相对水平位置，以便使鞍座130前后运动，例如使得鞍座130更靠近或远离相连的自行车把手(为了简化而未示出)。将鞍座130调节至不同前后位置的能力将合适地适应不同大小的骑车人和/或适应不同骑车方式。对于该实施例，狭槽123和开口133足够细长，这样，不管鞍座130相对于座位杆110的相对前后位置，螺栓113和座位杆110都保持同轴关系。此外，如上所述，能够通过鞍座130接近螺栓113将允许快速和容易地进行座位调节。
尽管已经表示和介绍了本发明的特殊实施例，但是本领域技术人员应当知道，在不脱离本发明的广义方面的情况下可以进行变化和改变，因此，附加权利要求将在它们的范围内包含落在本发明的真正精神和范围内的所有这些变化和改变。在其它实施例中，对于一个实例，座位杆的上部能够有凸形锯齿状表面，而鞍座支承结构的匹配部件能够有凹形锯齿状表面。对于另一实施例，座位杆的上表面和鞍座结构的匹配部件的下表面并不为锯齿形，例如省略了它们的槽。另外，在附图中所示的鞍座形状只是示例，对于其它实施例，鞍座能够有其它形状。
权利要求
1.一种自行车座位组件，包括管形座位杆，该管形座位杆的特征在于有纵向轴线，并有沿该纵向轴线形成于其中的螺纹孔；鞍座支承结构，该鞍座支承结构用于与所述座位杆匹配；螺栓，该螺栓有用于与所述鞍座支承结构接合的头部，并有螺纹杆，该螺纹杆用于通过形成于鞍座支承结构中的狭槽而伸入座位杆中的螺纹孔内；以及鞍座，该鞍座安装在鞍座支承结构的上表面上，该鞍座有开口，通过该开口能够接近螺栓的头部。
2.根据权利要求1所述的座位组件，其中该开口包括一狭缝。
3.根据权利要求2所述的座位组件，还包括板，该板形成于鞍座的顶表面中，其中，该板包括所述狭缝。
4.根据权利要求3所述的座位组件，其中该板包括柔性材料，用于允许螺栓穿过鞍座而插入。
5.根据权利要求1所述的座位组件，其中所述螺栓用于将鞍座支承结构可拆卸地安装在座位杆上。
6.根据权利要求1所述的座位组件，其中所述开口用于允许细长扳手穿过鞍座而插入，以便接近螺栓的所述头部。
7.根据权利要求1所述的座位组件，其中所述螺栓、座位杆、狭槽和开口同轴。
8.根据权利要求1所述的座位组件，其中鞍座支承结构用于在多个不同位置与座位杆匹配，以便在鞍座和座位杆之间提供相应的多个角度。
9.根据权利要求1所述的座位组件，其中鞍座支承结构用于在多个不同位置与座位杆匹配，以便调节鞍座相对于座位杆的水平位置。
10.根据权利要求1所述的座位组件，其中，鞍座支承结构还包括弓形凹口，该弓形凹口形成于鞍座支承结构中，该弓形凹口与所述狭槽对齐，并使垫片位于其中，螺栓杆能够穿过该垫片延伸，但是螺栓头部不能。
11.根据权利要求1所述的座位组件，还包括多个第一槽，这些第一槽形成于座位杆的顶表面上；以及多个第二槽，这些第二槽形成于鞍座支承结构的底表面上，第一和第二槽用于彼此匹配。
12.根据权利要求11所述的座位组件，其中座位杆的顶表面为凹形，而鞍座支承结构的底表面为凸形。
13.根据权利要求11所述的座位组件，其中座位杆的顶表面为凸形，而鞍座支承结构的底表面为凹形。
14.根据权利要求1所述的座位组件，其中鞍座支承结构包括多个凹口，这些凹口用于与从鞍座的底表面伸出的相应多个栓钉匹配。
15.根据权利要求1所述的座位组件，其中鞍座支承结构和鞍座包括不可拆卸的整体部件部分。
16.根据权利要求1所述的座位组件，其中，鞍座支承结构还包括第一匹配部件，该第一匹配部件有用于在多个相对角度位置与座位杆的弯曲上表面匹配的弯曲下表面，该第一匹配部件有基本水平的上表面；以及第二匹配部件，该第二匹配部件有基本水平的下表面，该下表面用于在多个相对水平位置与第一匹配部件的基本水平上表面匹配。
17.根据权利要求16所述的座位组件，其中座位杆的上部弯曲表面包括多个第一槽，这些第一槽用于与形成于第一匹配部件的下部弯曲表面中的多个第二槽中的选定的子组匹配。
18.根据权利要求17所述的座位组件，其中座位杆的上部弯曲表面包括凹形表面，第一匹配部件的下部弯曲表面包括凸形表面。
19.根据权利要求17所述的座位组件，其中座位杆的上部弯曲表面包括凸形表面，第一匹配部件的下部弯曲表面包括凹形表面。
20.根据权利要求17所述的座位组件，其中第一匹配部件的上表面包括多个第三槽，这些第三槽用于与形成于第二匹配部件的下表面中的多个第四槽中的选定的子组匹配。
全文摘要
一种自行车座位组件(100)，包括管形座位杆(110)，该管形座位杆有上部锯齿状表面(111)；螺纹孔(112)，该螺纹孔形成于该上部锯齿状表面(111)中并与管形座位杆(110)的纵向轴线(Z)对齐；鞍座支承结构(120)，该鞍座支承结构有下部锯齿状表面(120a)，该五部锯齿状表面用于与管形座位杆(110)的上部锯齿状部分(111)匹配，该下部锯齿状表面(120a)包括狭槽(123)，螺栓(113)能够穿过该狭槽延伸，并与螺纹孔(112)匹配；以及鞍座(130)，该鞍座用于与鞍座支承结构(120)的上表面(120b)匹配，鞍座(130)有形成于其中的开口(133)，该开口允许从鞍座(130)的顶表面(130b)接近螺栓(113)。
文档编号B62J1/02GK1723150SQ200480001738
公开日2006年1月18日 申请日期2004年9月2日 优先权日2003年9月3日
发明者达西·萨库西 申请人:麦克尼尔自行车公司