专利名称：尤其用于自行车、摩托车和踏板机械鞍座的支撑框架和制造方法
技术领域：
概括来说，本发明涉及用于自行车和摩托车的附件领域的应用，尤其是涉及如权利要求1的前序部分所限定的用于自行车、摩托车和踏板操作机械鞍座的支撑框架以及用于制造支撑框架的方法。
背景技术：
很多用于自行车鞍座的支撑框架都是已知的，支撑框架具有一个或两个特定成形的加长元件，通常由金属或复合材料制成，在本领域称为“导轨”。加长元件通常具有分别连接于鞍座的前部和后部的端部和连接于自行车的中间部分。
这种配置的缺点在于，其缓冲从自行车传递给使用者的震动的性能较低。加长元件的设计呈现出高的疲劳强度和高的屈服点，加长元件具有与较宽范围的应力相应的较差衰减弹性性能。
US-A-6,343,836、US-A-5,507,476和GB-A-2,050,259公开了在鞍座的后部附近具有弹簧装置的支撑框架，支撑框架由金属制成。如果弹簧装置具有较低的刚性，这些配置可能产生不期望的振动，如果弹簧装置具有较高的刚性，当加长元件直接连接到鞍座时也会产生同样的问题。不论是哪种情况，都会降低减震和缓冲性能。
US-A-6,443,524和US-A-5,911,473公开了具有减震器装置的鞍座支撑框架，所述鞍座支撑框架插入在鞍座和附着于自行车的框架的大体上刚性的部分之间。这些减震器装置由塑性材料制成，以在此处获得受到阻尼的弹性特性。该配置的缺点在于，如果减震器装置具有较大的尺寸，减震器组件只能提供所需要的阻力和足够的减震特性。这会导致减震器装置比鞍座还要大，引起尺寸问题，影响整个鞍座的感官质量及其实际的适用性。
此外，减震器装置的基本塑性材料具有较低的刚性，在振动的情况下会导致鞍座的振荡幅度过大，迫使使用者不能就座于适当的位置。
US-A-5,692,801和WO-A-9,525,662分别公开了具有弹性装置的鞍座支撑框架和具有减震器装置的鞍座支撑框架，所述两个鞍座支撑框架都插入在鞍座和附着于自行车的框架的大体上刚性的部分之间。因而，弹性装置和减震器装置同样操作吸收传递来的振动，同时限制使用者的振荡幅度。
这种配置的缺点在于它的高复杂性，这增加了成本，随时间变化影响了可靠性。此外，由于减震器装置位于受限制的区域，它们应当具有足够的尺寸以确保充足的减震作用，这有过分庞大和笨重的危险。
FR-A-2,768,987、US-A-6,364,292和US-A-5,443,301公开了用于自行车的减震配置，其插入在鞍座和自行车框架之间。这些配置对自行车带来了构造复杂和成本增加的明显缺点。而且，减震器在自行车框架和鞍座之间的连接处的设置妨碍或阻碍了组装和高度调整的操作。此外，这些减震器可导致鞍座相对于自行车框架移动，迫使使用者就座于不舒服的位置，或者反复地改变他/她脚踏的姿势。
发明内容
本发明的首要目的是消除以上所述缺陷，同时提供一种成本可取的支撑框架。
本发明的一个特定的目的是提供一种具有高振动衰减特性的支撑框架，其防止鞍座和使用者的任何不期望的振荡。
本发明的进一步的目的是提供一种可以容易地配置用于不同类型的自行车、摩托车和踏板操作机械的框架，其尺寸可被限定成获得不同的减震特性。
另一个特定目的是提供一种坚固和可靠的框架，其特性随时间保持不变。
本发明的进一步的目的是提供具有较小重量和较小总体尺寸的框架。
这些目的以及在下文中显而易见的其他目的是依照权利要求1通过提供一种尤其用于自行车、摩托车和踏板操作机械鞍座的支撑框架来实现的，其中，鞍座包括主体，主体具有逐渐变细前部和用于支撑使用者的坐骨骨骼的加宽后部，其中框架具有至少一个特定成形杆，所述特定成形杆具有可固定到主体的前部的第一端部、可附着于主体的后部的第二端部和可连接于机械的框架的中间部分，其特征在于，成形杆包括至少一个外管状元件，外管状元件在其内部具有至少一个芯体元件，由粘弹性材料制成的至少一个中间层插入在管状元件和芯体元件之间，以衰减杆的振动。
通过这种特定配置，框架可以获得高的振动衰减和减震特性以及允许使用者采取适当姿势的足够刚性。
本发明的其他特征和优点从依照本发明的支撑框架的几个优选的、但非排他的实施例中将变得更加明显，这些实施例是在参考附图的情况下作为非限制性的例子描述的，其中图1是依照本发明的支撑框架安装在鞍座上时的侧视图；图2是图1的支撑框架的截面侧视图；图3是图2的框架在依照本发明的方法的中间步骤的截面图。
具体实施例方式
特别参见上述的附图，描述了依照本发明的支撑框架，其通常用标记1表示，其尤其用于自行车、摩托车和踏板操作机械的鞍座S。
由框架1支撑的鞍座S包括主体C，主体C具有逐渐变细以帮助骑自行车或摩托车的前部A和用于支撑使用者的坐骨骨骼的加宽后部P。
框架1具有至少一个成形杆2，该成形杆2具有适于连接于主体C的前部A的第一端部3、适于连接于主体C的后部P的第二端部4和适于连接于机械的框架(在附图中未显示)的中间部分5。
本发明独有的特征在于，成形杆2具有至少一个外管状元件6和放置在外管状元件6内部的至少一个芯体元件7。更详细地，在几个优选实施例中，芯体元件7基本上与管状元件6同轴。此外，由粘弹性材料制成的至少一个中间层8插入在管状元件6和芯体元件7之间。因此，由踏板操作机械传递的振动导致管状元件6和芯体元件7都振动，但是它们的运动被中间粘弹性层8衰减。
已经发现使用粘弹性凝胶材料尤其可带来优点，所述粘弹性凝胶材料优选为聚氨基甲酸酯材料。
除粘弹性材料的减震作用外，可通过使传递给管状元件6和芯体元件7的振动差异来进一步降低传递给使用者的振动的振幅。尤其是，已发现，两个元件6、7的振动之间合适的相位移对减震相当有效，所述相位移优选为180°。180°的相位移或类似的相位移使得通过振动的管状元件6传递给使用者的应力大体上与由芯体元件7的振动衍生的应力相抵销。
上述的相位移可通过适当选择管状元件6和芯体元件7的材料和/或尺寸来获得。
尤其是，外管状元件6和芯体元件7的基体材料可具有不同的密度，以便产生上述的相位移。更详细地，芯体元件7的基体材料可以是黄铜，管状元件6的基体材料可以是钢。
通过适当选择管状元件6和芯体元件7的直径，也可以影响两个元件6、7的振动行为。首先，为允许芯体元件7振动，芯体元件7的外径D″E可布置成小于管状元件6的内径D′I。此外，为了改善上述的相位移，芯体元件7可具有3-5mm的外径D″E，管状元件6可具有具有6-8mm的外径D′E以及1-1.5毫米的厚度T。
在某些优选实施例中，芯体元件7、管状元件6和中间层8可以基本上延伸相同的长度，该长度基本上等于成形杆2的纵向长度。
在附图中没有显示的其他的优选实施例中，芯体元件7、管状元件6和中间层8也可以具有不同的长度。尤其是，成形杆2可包括在外部连接于一个芯体元件7的多个管状元件6。因此，管状元件6可以只放置在它们实际上对振动衰减有作用的地方。作为选择，成形杆2可包括在内部连接于一个管状元件6的多个芯体元件7。在这种情况下，芯体元件7可在管状元件6内部沿成形杆2适当间隔开，以使振动衰减效应最大化。
以上所述的支撑框架1可通过包括下列步骤的方法制造。
在第一步骤a)，提供管状元件6，在第二步骤b)，提供至少一个长的芯体元件。有利的是，也可以同时提供多个管状元件6或多个芯体元件7。
在第三步骤c)，将芯体元件7导入到管状元件6内，这样在此形成带有气隙9的杆2，如图3所示。如果提供了多个芯体元件7，则将这些芯体元件7一个接一个地导入到相应的管状元件6中。同样，如果提供了多个管状元件6，则将这些管状元件6一个接一个地安装到相应的芯体元件7上。
在第四步骤d)，形成杆2，后面将在后续的步骤中抛光杆2，这样用以形成适于连接于主体C的前部A的第一端部3、适于连接于主体C的后部A的第二端部4和适于连接于机械框架的中间部分5。
在该成形步骤后，对杆2进行一次或多次热处理，为各管状元件6和各芯体元件7提供硬度、静强度、疲劳强度和冲击强度方面所要求的机械性能。此外，可对成形杆2适当进行表面处理，以获得最佳的光洁度。
在第五步骤e)中，粘弹性材料被导入气隙9中，形成适于在运行期间衰减杆2的振动的中间层8。导入粘弹性材料后也可以进行粘弹性材料的交联。
更详细地，导入中间层8的步骤e)可以在成形步骤d)之前进行，也可以在成形步骤d)之后进行。判定是在成形步骤之前导入粘弹性材料还是在成形步骤之后导入粘弹性材料，取决于粘弹性材料的物理特性，尤其是，取决于成形杆2受到热处理时保持粘弹性材料拥有的机械特性不会变化的能力。因此，如果粘弹性材料对热循环的抵抗力低或弱，在成形之后导入会有利。但是，如果粘弹性材料不受热循环的影响，或者如果没有提供热循环，导入粘弹性材料的步骤e)可以在成形步骤d)之前进行。
上述公开的内容清楚地表明了满足所提出的目的的、有创造性的支撑框架和方法，尤其提供了传递给使用者的振动的有效衰减，同时允许使用者就座或保持解剖学上的正确姿势。
依据本发明的支撑框架和方法容易进行很多修改和变形，所有这些都落入附带的权利要求书的范围之内。其所有细节可由其它技术等同的部件替代，根据不同的需要可改变材料，但不会偏离本发明的范围。
虽然参考附图已经具体描述了支撑框架，但是在公开的内容和权利要求书中引用的标记只是用来更好地理解本发明，而不是用来以任何方式限制所要求保护的范围。
权利要求
1.一种尤其是用于自行车、摩托车和踏板操作机械鞍座(S)的支撑框架，其中，鞍座(S)包括主体(C)，主体(C)具有逐渐变细的前部(A)和用于支撑使用者的坐骨骨骼的加宽后部(P)，其中框架(1)具有至少一个特定成形杆(2)，所述特定成形杆(2)具有可固定到主体(C)的前部(A)的第一端部(3)、可固定于主体(C)的后部(P)的第二端部(4)和适于连接于机械的框架的中间部分(5)，其特征在于，成形杆(2)包括至少一个外管状元件(6)、在所述外管状元件(6)内部的至少一个芯体元件(7)和插入在所述至少一个管状元件(6)和所述至少一个芯体元件(7)之间而由粘弹性材料制成的至少一个中间层(8)，以衰减所述杆(2)的振动。
2.如权利要求1所述的框架，其特征在于，所述芯体元件(7)与所述管状元件(6)大体上同轴。
3.如权利要求2所述的框架，其特征在于，所述粘弹性材料是凝胶材料。
4.如权利要求3所述的框架，其特征在于，所述凝胶材料是聚氨基甲酸酯材料。
5.如权利要求1所述的框架，其特征在于，外管状元件(6)和所述芯体元件(7)的基体材料具有不同的密度，所述基体材料被选择来在这些元件上产生有差别的振动。
6.如权利要求5所述的框架，其特征在于，所述芯体元件(7)的基体材料是黄铜，所述管状元件(6)的基体材料是钢。
7.如权利要求1所述的框架，其特征在于，所述芯体元件(7)的外径(D″E)小于所述管状元件(6)的内径(D′I)。
8.如权利要求7所述的框架，其特征在于，所述芯体元件(7)具有3-5mm的外径(D″E)，所述管状元件(6)具有6-8mm的外径(D′E)以及1-1.5毫米的厚度(T)。
9.如权利要求1所述的框架，其特征在于，所述芯体元件(7)、所述管状元件(6)和所述中间层(8)基本上延伸相同的长度。
10.如权利要求9所述的框架，其特征在于，所述芯体元件(7)、所述管状元件(6)和所述中间层(8)的长度基本上等于成形杆(2)的纵向长度。
11.如权利要求1所述的框架，其特征在于，所述芯体元件(7)、所述管状元件(6)和所述中间层(8)具有不同的长度。
12.如权利要求11所述的框架，其特征在于，所述成形杆(2)包括在外部连接于一个芯体元件(7)的多个所述外管状元件(6)。
13.如权利要求11所述的框架，其特征在于，所述成形杆(2)包括在内部连接于一个管状元件(6)的多个所述芯体元件(7)。
14.一种用于制造前述权利要求中的一个或多个所要求保护的尤其用于自行车、摩托车和踏板操作机械鞍座(S)的支撑框架的方法，其中，鞍座(S)包括主体(C)，主体(C)具有逐渐变细的前部(A)和用于支撑使用者的坐骨骨骼的加宽后部(P)，其中该方法包括下列步骤a)提供至少一个管状元件(6)；b)提供至少一个长的芯体元件(7)；c)在所述至少一个管状元件(6)中导入所述至少一个芯体元件(7)，这样形成其中带有气隙(9)的杆(2)；d)成形所述杆(2)，在其上限定适于连接于主体(C)的前部(A)的第一端部(3)、适于连接于主体(C)的后部(P)的第二端部(4)和适于连接于机械的框架的中间部分(5)；e)在所述气隙(9)中导入粘弹性材料，以在所述至少一个管状元件(6)和所述至少一个芯体元件(7)之间形成中间层(8)，并衰减所述杆(2)的振动。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的导入粘弹性材料的步骤e)在所述的成形步骤d)之前进行。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的导入粘弹性材料的步骤e)在所述的成形步骤d)之后进行。
17.如权利要求14所述的方法，其特征在于，该方法包括抛光所述成形杆(2)。
18.如权利要求14所述的方法，其特征在于，该方法包括对所述成形杆(2)进行一次或多次热处理。
19.如权利要求14所述的方法，其特征在于，所述的导入粘弹性材料的步骤e)之后进行粘弹性材料的交联。
全文摘要
一种支撑框架，其尤其用于自行车、摩托车和踏板操作机械的鞍座。鞍座(S)包括主体(C)，主体(C)具有逐渐变细的前部(A)和用于支撑使用者的坐骨骨骼的加宽后部(P)。框架(1)具有至少一个特定成形杆(2)，所述成形杆(2)具有适于连接于主体(C)的前部(A)的第一端部(3)、适于连接于主体(C)的后部(A)的第二端部(4)和适于连接于机械的框架的中间部分(5)。尤其是，成形杆(2)包括至少一个外管状元件(6)，所述外管状元件(6)内具有至少一个芯体元件(7)。此外，由粘弹性材料制成的至少一个中间层(8)插入在管状元件(6)和芯体元件(7)之间，以衰减杆(2)的振动。
文档编号B62J1/00GK1950247SQ200580014664
公开日2007年4月18日 申请日期2005年5月25日 优先权日2004年5月25日
发明者S·塞加图 申请人:塞莱皇家股份公司