自行车车架的制造方法与工艺

本发明涉及一种创新型的自行车车架。

背景技术：
众所周知，自行车车架通常包括前三角部和后三角部。前三角部顺次包括如下管状部件：--座管；--上管；--下管；以及--转向管；而后三角部顺次包括如下管状部件：--两个后上叉(seatstays)，其整体连接到座管上；以及--两个后下叉(chainstays)，其对应于底部托架轴整体连接到座管和下管。同样众所周知的是，自行车车架可以由不同材料制造而成的管状部件制造，如钢铁、铝和钛。接下来，所述管状部件被采用适用于所选择的材料的组装方法进行组装。例如，钢铁是很容易以低成本被加工和修复，但其却非常沉重。另外，钢铁是非常容易氧化的，并且因此，高质量的管必须经过适当的处理且被仔细喷涂。一旦使用了钢铁管，其将被采用钎焊操作的方式进行组装，通过MIG(金属电极惰性气体保护)焊接或TIG(钨极氩弧)焊接。近些年来，由铝制造而成的自行车车架的使用得到了推广。通常，铝车架较钢铁车架具有更小的弹性，但却更加硬和更加轻巧。此种材料较小的机械阻力促使自行车制造商们使用具有更大截面和更厚厚度的管(此更高的结构硬度)。用于此种材料的焊接方式是TIG焊接，或者这些部件被彼此粘结在一起。仅仅很少一些专用制造商们生产由钛制造的管材。这些管材很昂贵、非常轻巧且具有介于钢铁和铝之间的中间弹性。钛具有非常的抗性并且难于氧化，因此不需要任何形式的喷涂。虽然，这种材料非常的昂贵和难于被加工、切割或焊接。最近，通常为了军事需要而研发的不同的复合材料开始被用于制造自行车车架。这些材料是碳、镁和热塑性塑料。虽然，这些材料非常昂贵且要求非常复杂的技术和设备，同时还需要具有大量专业知识的生产者。其允许生产者优化车架每一点的尺寸，以便获得具有合适刚度的轻型结构。这些材料通常被用于单体横造自行车车架，即：车架通过模具一体成型为单独的部件来制造，没有焊点。使用这些新型材料的方法被用于生产自行车车架，尽管，其具有昂贵的成本和使用复杂设备的特点。

技术实现要素：
因此，本发明的目的是在于提供一种自行车车架，该自行车车架便于生产且，同时保证了卓越的机械阻力性能。因此，根据本发明，提供了一种自行车车架，具有前三角部和后三角部；所述前三角部顺次包括如下管状部件：--座管；--上管；--下管；以及--转向管；并且所述后三角部顺次包括如下管状部件：--两个后上叉，其整体连接到座管；以及--两个后下叉，其对应于底部托架轴整体连接到所述座管和所述下管；所述车架的特征在于，包含于所述前三角部的所述部件被作为一个单独的部件制造，且所述两个后下叉通过被插入到与所述底部托架轴相对应设置的座(ST)中的轴衬而接合到所述前三角部，所述轴衬适于容纳底部托架。附图说明通过参考随附附图仔细阅读以下三个非限制性实施方式的详细描述，附加技术特征和本发明的优点将会被更好的理解，其中：图1示出在部分分解视图中，根据本发明第一实施方式的自行车车架的一些细节；图2示出图1所示车架的部分分解细节；图3为图1和图2所示车架在组装后和完整状态下的整体视图；在此图中，请注意头管的存在，其向下延伸出用于前轮的前叉(fork)；严格意义上，可以理解为头管和相对的前叉并非本车架的一部分；图4示出在部分分解视图中，根据本发明第二实施方式的自行车车架的一些细节；图5示出图4所示第二实施方式在组装状态下的一些细节；图6示出图4和图5所示车架在组装后和完整状态下的车架；在此图中，请注意头管的存在，其向下延伸出用于前轮的前叉；严格意义上，可以理解为头管和相对的前叉并非本车架的一部分；图7示出在分解视图中，本发明第三实施方式的车架的一些细节；图8示出在部分分解视图中，图7所示车架的一些细节；图9示出根据图7和图8所示的第三实施方式在组装状态下的车架的部分细节。具体实施方式在图1,图2和图3中，附图标记10表示作为整体的自行车车架(没有完全显示)，其包括前三角部200和后三角部300。前三角部200顺次包括以下部件：--座管11；--上管12；该管几乎从来不是完全的水平，但是其或多或少地朝向车座倾斜；--下管13；以及--转向管14。更特别的：--座管11决定了车座(未示出)相对于地面的高度，且将座位组(KN1)连接到底部托架轴(KN2)上；--上管12将座位组(KN1)连接到转向管14；--下管13将转向管14连接到底部托架轴(KN2)；众所周知，此管承受了整个车架10的大部分应力，并且因此，其截面通常大于其他管的截面；以及--转向管14将上管12连接到下管13；其容纳有头管(CST)(图3)，所述头管向下延伸出用于前轮的前叉(FRK)(未示出)；转向管14的倾斜角度通常在69°到72°之间。后三角部300顺次包括，两个倾斜的杆状后上叉15(图3)，和两个水平的后下叉16，在使用时，其在对应于所述底部托架轴(KN2)整体连接到座管11和下管13；进一步，两个倾斜的后上叉15和两个水平的后下叉16被连接到其上安装后轮(未示出)的后叉的端部。换句话说，座位组(KN1)是位于座管11、上管12和两个倾斜的后上叉15之间的连接点。底部托架轴(KN2)顺次为座管11、下管13和两个水平后下叉16之间的连接点。前三角部200优选但不是必须被制作成一个单独的部件，例如，通过模制的方式。优选的，与前三角部200的其他部分一起作为一个单独的部件被制造的单独的上部连接件11A，从所述座管11的后表面向外突出(其原因将在下面做更好的解释)。基本上圆筒状的通孔座(ST)被设置于与底部托架轴(KN2)相对应的位置(图1，2)。在装配时，首先，轴衬(BSH)被插入到通孔座(ST)中。轴衬(BSH)相对于通孔座(ST)横向突出。轴衬(BSH)两侧横向突出部被称为(LFP)和(RGP)。根据前三角部200和轴衬(BSH)各自制造的材料，所述轴衬(BSH)被使用已知的方法固定在前三角部200的通孔座(ST)中，如，例如，钎焊或胶接。然后，两个水平后下叉16沿着箭头(F1)和(F2)所指的方向被引入到轴衬(BSH)上。需要注意的是每一个水平后下叉16被成型为连接杆。与连接杆的第一自由端16A对应设置有穿孔头(HD)，而与连接杆的第二自由端16B对应设置有下部连接件16C和凹槽16D，后者适于容纳用于其上安装后轮的后叉的端部(未示出)。每个穿孔头(HD)具有各自的圆形通孔(HL)，其基本具有与轴衬(BSH)的两个突出部(LFP)、(RGP)相同的外径。对这方面，需要注意的是，轴衬(BSH)必须被设计为以便能够容纳包含在自行车(未完整显示)的所谓的底部托架(未示出)中的至少一部分机构。如果对比图1和图2所示的两种组装系统，我们可以发现，在图1的实施方式中采用的组装系统中，两个水平后下叉16被引入到前三角部200，而后插入轴衬(BSH)，在图2所示的组装系统中，轴衬(BSH)被插入到通孔座(ST)中，而后水平后下叉16被引入到轴衬(BSH)的两个突出部(LFP)、(RGP)。无论如何，在两种情况下，组装的最后均得到了图3所示的整体结构。现在，两个水平后下叉16能够通过使用已知的方法固定到轴衬(BSH)上，如，例如，在金属上钎焊或胶接。如图3所示，当两个水平后下叉16被固定到轴衬(BSH)上后(即前三角部200上)，上部连接件11A与两个下部连接件16C相面对。因此，每个倾斜后上叉15仅仅需要配合到两个连接件11A、16C上，以便形成上述已经提到的基本上由两个倾斜后上叉15和两个水平后下叉16构成的后三角部300。本领域技术人员显然知道，根据涉及到的材料，每个倾斜后上叉15能够通过使用传统的方法固定到两个连接件11A、16C上，如，例如，在金属上钎焊或胶接。进而，如图2所示的更多细节，并且为了改进将每个水平后下叉16固定到前三角部200的其余部分的方法，设置有从每个穿孔头(HD)突出的各自的突出钮(BTN)(图2中仅仅示出一个突出钮(BTN))，使用时，每个突出钮(BTN)被嵌入到设置于所述座管11外表面的各自的座槽(SD)中(图2中仅仅示出一个座槽(SD))。根据图4、5和6所示的本发明的第二实施方式，其中，相同的元件由与图1-3中相同的附图标记和缩略词表示，在前三角部200上与底部托架轴(KN2)对应处具有两个横向切口(SK1)和一个前切口(SK2)。另外，两个水平后下叉16通过刚性桥(BDG1)机械连接(图4)。在此种情况下组装时，两个横向切口(SK1)用于容纳两个水平后下叉16各自的穿孔头(HD)，而刚性桥(BDG1)的前表面(FC)压抵于前切口(SK2)。此时，轴衬(BSH)可以以图1-3所示的第一实施方式中描述的方式被引入。不同的各部分采用传统的方法被固定。在图7、8和9所示的本发明的另一个实施方式中，相同的元件由分别与图1-3(第一实施方式)和图4-6(第二实施方式)中相同的附图标记和缩略词表示，两个水平后下叉16的两个穿孔头(HD)与前三角部200一起被制造为一个单独的部件，而在两个穿孔头(HD)之间设置有凹槽(CVT)。两个水平后下叉16的两个剩余部分通过刚性桥(BDG2)彼此机械连接，该刚性桥(BDG2)包括与设置有通孔(HL*)的第二圆柱部(BDG2**)连续的第一多面体部(BDG2*)。如图7的详细显示，刚性桥(BDG2)被插入到所述凹槽(CVT)中，以便通孔(HL*)和头(HD)的通孔(HL)对准。之后，和往常一样，将轴衬(BSH)插入到这些通孔(HL)(HL*)中。不同的部分采用以上描述的传统的方法被固定。根据本发明所述的自行车车架的主要优点是，其各个部分能够很容易的被组装，且不危害车架本身的坚固和可靠性。