自行车车载装置的支撑结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种自行车车载装置的支撑结构，更具体地涉及一种将自行车车载装 置可移除地支撑在自行车车管内部的、特别是自行车的座杆并且也为把手、座管、自行车的 上管、下管和头管末端内部的结构。
【背景技术】
[0002] 自行车车载装置能够为单机式，或者能够为包括其它有线或无线电、电子和/或 机电装置的车载电子系统的一部分。
[0003] 已知自行车车载电子系统，并且其变得日益复杂。车载装置或车载装置为其一部 分的系统例如能够有意控制和/或管理变速，和/或用于获得、处理和/或存储与自行车手 和/或自行车和/或行程相关的参数和/或数据。车载装置或车载装置为其一部分的系统 也能够有意用于移动电话通信，用于自行车的多媒体性和/或防盗监视。
[0004] 自行车车载装置也能够仅包括电池电源单元，可能具有用于车载电子系统的其它 装置的相关电源电子器件，或者反之亦然，仅具有无电池电源单元的一个或更多电路板。
[0005] 通常，自行车车载装置被设置在固定至自行车车架的水壶架处。这种解决方案具 有使自行车车载装置暴露于不良冲击以及大气因素的缺点。此外，被外部安装至自行车车 架的自行车车载装置不符合空气动力学，无吸引力，并且易被盗。
[0006] 为了克服上述缺点，作为替换方式，自行车车载装置被容纳在车辆的座杆内部。
[0007] 本申请的同一申请人的欧洲专利申请EP 2532571公开了（图9-11) 一种被构造 成通过用于相对座杆的内壁径向压力锁定的机械膨胀器而固定在座杆内部的支撑结构，该 支撑结构也具有用于自行车车载装置的、鸽尾榫、锁扣、卡扣联接等形式的可移除机械固定 机构。膨胀器为基本圆柱形主体，具有：在轴向方向上延伸的调节螺栓；和多个元件，可通 过调节螺栓调节该多个元件的径向延伸。自行车车载装置包括腔体，在腔体内部包含电池 供电单元和至少一个电路板。也提供销式联接，以防止膨胀器和椭圆形中空主体绕自行车 车载装置的纵向轴线的相对旋转运动。
[0008] 申请人观察到，这种自行车车载装置的支撑结构具有非常复杂的构造。此外，为了 能够使支撑结构适应其所插入的在任何情况下都必须为圆柱形的座杆或座管的不同尺寸， 用户必需对调节螺栓作用，以便多个元件径向向上移动，以抵靠座杆或座管的内壁。
[0009] US 4, 833, 777描述了一种自行车的座杆内的电池的安装系统。根据该文献，该安 装系统包括被安装在座杆内的第一插头，并且该第一插头包括穿孔弹性芯体和U形金属连 接器，该U形金属连接器也被穿孔、被设置在弹性芯体上并且接触座杆的内表面。螺栓被容 纳在连接器的孔和弹性芯体的孔内，T螺母被连接至该螺栓的一端。金属导体也具有与其 焊接在一起的弹簧，该弹簧向上延伸以接触电池。该系统提供总体类似前一个插头的第二 插头。在使用时，第一插头被设置在自行车的座杆内，并且通过旋转作用于相应T螺母的螺 栓，使第一插头膨胀并且楔入座杆。然后将电池放置于第一插头的顶部，并且将第二插头放 置在电池上且使其在电池上膨胀。
[0010] 申请人注意到，在该解决方案中，如在上一解决方案中那样，插头的膨胀，甚至是 逆向过程，都由用户通过螺栓控制。此外，该系统仅提供电池的轴向固定，并且无径向固定。 此外，这种安装系统不使其自身良好地适应具有非圆形截面的座杆。
[0011] US 2012/0313407描述了一种用于将电池单元安装在自行车的座杆内部的支撑结 构。根据该文献，该支撑结构包括开口，以可移除地接收和保持电池单元，以及适合接合电 池单元的相应肩台的一个或更多肩台。通过适贴配合、压配合或胶粘，将支撑结构插入座杆 中。盖板接合电池单元，以使其在支撑结构中保持适当位置。
[0012] 申请人观察到，这种支撑结构具有许多缺点。首先，该支撑结构总体为刚性的，并 且因此不适合不同形状和尺寸的座杆。此外，该支撑结构要求电池单元具有与支撑结构的 那些肩台匹配的肩台，出于该原因，该支撑结构不易于适合不同的电池单元。此外，这种解 决方案需要长装配时间。
[0013] EP 1 607 321描述了一种能够被安装在座杆中，并且更具体地能够被安装在可移 除地安装在座杆中的座管中的自行车控制设备。根据该文献，座杆在其相对鞍座的下端处 包括例如像是内螺纹的电路安装结构。该控制设备包括能够被插入座杆中的管状外壳，以 及处于管状外壳的下端处的盖板。管状外壳容纳微处理器形式的控制单元，并且在下端处 具有内螺纹。盖板的形状像是阶梯螺栓，包括：头部，该头部配备有工具接合结构，并且具有 稍微小于座杆的内径的外径；第一公螺纹部，该第一公螺纹部所具有的直径稍微小于头部 直径；和第二公螺纹部，该第二公螺纹部所具有的直径稍微小于第一公螺纹部的直径。将第 二公螺纹部拧入管状外壳的内螺纹中；然后，将第一公螺纹部拧入座杆的内螺纹中。在可替 换实施例中，以不同的方式将外壳安装在座杆中。由下列安装结构替换盖板的第一公螺纹 部，该安装结构包括固位球形式的多个可移动突出体，固位球被滑动固位在相应多个固位 孔中，并且被相应的多个弹簧径向向外偏压。该安装结构也包括矩形公花键形式的多个固 定突出体。在座杆中，代替母螺纹，电路安装结构包括半球形凹槽形式的多个凹进，以及母 花键形式的多个凹进。
[0014] 申请人观察到，这种控制设备具有一系列缺点。实际上，这种设备需要座杆具有圆 柱形管状形状，因而使其自身不能安装在具有非圆形横截面的座杆中；此外，这种设备需要 充分改造座杆以做出电路安装结构，这对于由复合材料，诸如碳纤维制成的座杆具有不良 适应性。
[0015] 专利文献GB 2 260 009描述了一种被容纳在车架元件或自行车的座杆中的电子 自行车警报器。该电子自行车警报器包括：弹簧制动元件，该弹簧制动元件稳固地抓握车架 元件或座杆的内部，以将警报器保持在适当位置；被固定在车架元件或座杆外部的声音接 收器；和激活/失活机构。
[0016] 申请人观察到，虽然弹簧制动元件允许将电子警报器保持在车架元件或座杆内部 的适当位置中，但是弹簧制动元件它们本身使得不能将警报器装配在具有非圆形横截面的 车架或座杆中。此外，弹簧制动元件直接在警报器的外壳上形成，导致不特别通用的支撑结 构。
[0017] 文献US 2013/0202938描述了一种自行车电源组件，该自行车电源组件包括：管 状构件；被布置在管状构件中的电源构件；和被布置在管状构件的通孔内的约束构件。该 约束构件包括约束部分，该约束部分适合接合电源构件的接收座，以约束电源构件关于管 状构件在管状构件的轴向方向上的相对运动。该电源组件也包括定位构件，该定位构件由 橡胶或另一弹性材料制成，被布置在形成于电源和管状构件的内表面之间的间隙中，以在 电源构件被布置在管状构件内的同时，关于管状构件的径向方向定位电源构件。该文献也 提及，约束构件能够由橡胶或另一种弹性材料制成。
[0018] 申请人观察到，由橡胶或另一弹性材料制成的定位构件允许将电源构件定位在管 状构件的径向方向上，但是不具有将电源构件支撑在管状构件内的目的，并且不良好地适 合将电源构件安装在具有非圆形截面的管状构件中。
【发明内容】
[0019] 本发明针对避免上文参考现有技术所述的缺点的问题，特别是提供一种自行车车 管内部的自行车车载装置的简化支撑结构，该简化支撑结构能够在自行车车载装置处于自 行车车管内的安装位置中时充分地防止自行车车载装置位移，并且同时允许将自行车车载 装置安装在不同形状和/或尺寸的自行车车管中。
[0020] 更特别地，本发明的第一方面涉及自行车车管内部、特别是座杆内部的自行车车 载装置的支撑结构，该支撑结构包括用于支撑自行车车载装置的机构，以及被构造成插入 自行车车管内部的部分，其特征在于，被构造成插入自行车车管内部的部分具有关于径向 变形的硬度，该硬度对于所有的角向位置和/或对于所有的纵向位置都不恒定。
[0021] 下面，在本说明书和在附加权利要求中，为了简要，将参考硬度，意思是关于径向 变形的硬度。
[0022] 下面，在本说明书和在附加权利要求中，使用术语"径向"、"角向"和"纵向"涉及 圆柱形参考系，因此不暗示被构造成插入自行车车管内部的部分为基本圆柱形。
[0023] 因此，关于径向变形的硬度在被构造成插入自行车车管内部的所述部分的两个不 同角向位置和/或两个不同纵向位置中呈现至少两个不同的值。
[0024] 由于被构造成插入自行车车管内部的部分的非恒定硬度，所以可指定其较不刚硬 区域以提供对自行车车管的形状和/或尺寸的适应性，并且指定其更刚硬的区域提供在自 行车车管的内表面上的足够固定。
[0025] 支撑结构的这种构造使得当处于安装位置时，可有利地防止自行车车管中支撑结 构以及因此自行车车载装置沿轴向方向和径向方向上的运动，并且同时允许自行车车载装 置被安装在不同形状和/或尺寸的自行车车管中。
[0026] 优选地，关于径向变形的硬度分别在被构造成插入自行车车管内部的部分的两个 相对角向位置呈现最大值和最小值。
[0027] 在一些实施例中，被构造成插入自行车车管内部的部分具有相对刚性薄片和相对 可弹性变形薄片。
[0028] 下面，在本说明书和在附加权利要求中，"薄片"的意思是每个下列部分，在该部分 中，被构造成插入自行车车管内部的部分被划分为含圆柱形参考系的轴线的两个半平面。
[0029] 下面，在本说明书和在附加权利要求中，"刚性"和"基本刚性"等等的意思是主体 不易于变形，以抵抗趋向于变形的力的作用的特性。
[0030] 下面，在本说明书和在附加权利要求中，"可弹性变形的"的意思是主体在给定应 力作用时经历变形，一旦应力停止，该变形就几乎完全消失。
[0031] 使用"相对"以使术语"刚性"和"可弹性变形"含义彼此相反。
[0032] 优选地，相对刚性薄片和相对可弹性变形薄片是相辅的。
[0033] 优选地，基本刚性薄片包括：在使用中抵靠自行车车管内表面的径向外表面；和 在使用中抵靠自行车车载装置或销的径向内表面，销在一端处具有用于自行车车载装置的 机械固定机构，该机械固定机构是优选可移除的。
[0034] 在实施例中，基本刚性薄片包括纵向腔体。
[0035] 在实施例中，相对可弹性变形薄片由形成被凹槽间隔隔开的叶或"瓣"的波动表面 制成。
[0036] 优选地，可弹性变形薄片包括连续或不连续的径向外壁、连续或不连续的径向内 壁以及两者之间的连接元件。通过这种方式，获得适合产生适当的弹性变形性"刚性"结构。
[0037] 当径向外壁和径向内壁不连续时，可弹性变形薄片包括多个径向外部部分、多个 径向内部部分以及这些径向外部和内部部分的相邻配对之间的连接元件。
[0038] 因而，在连续的径向外部部分之间限定凹槽，每个凹槽都由径向内部部分和一对 连接元件划界。
[0039] 优选地，连接元件具有从基本刚性薄片在两个方向上移开以在与刚性薄片相对的 位置会聚的渐增径向延伸。这种构造使得可能具有与最大硬度区域相对的最大弹性变形区 域，继而可能使所涉及的力最佳平衡。
[0040] 优选地，连接元件被间隔隔开，以便在径向外部连续壁和径向内部连续壁之间形 成径向外壁部分或腔体，径向外壁部分或腔体具有从基本刚性段在两个方向上移开以在与 刚性段相对的位置汇聚的渐增角向延伸。这种构造也使得可能具有与最大硬度区域相对的 最大弹性变形区域，继而可能使所涉及的力最佳平衡。
[0041] 在其它实施例中，被构造成插入自行车车管内部的部分具有基本环形主体，以及 从所述环形主体纵向延伸的至少一个条带。环形主体形成支撑结构的相对刚性区域，而条 带或多个条带并且特别是它们的与环形主体间隔隔开最多的区域形成支撑结构的相对可 弹性变形区域。
[0042] 优选地，所述至少一个条带或所述条带中的至少一个具有至少一个径向向外突出 的部分。在使用时，所述部分关于自行车车管为抵靠和推挤关系。
[0043] 优选地，所述至少一个条带或所述条带中的至少一个具有至少两个径向向外突出 的部分以及在两个相邻径向外部部分之间的至少一个径向内部结合部分。
[0044] 优选地，每个条带都载有至少一个高屈服元件，通常为橡胶垫或具有缓冲功能的 任何其它已知组件，更优选至少处于径向向外突出的所述部分处。
[0045] 优选地，该基本环形主体具有狭缝。
[0046] 优选地，翼片从基本环形主体径向延伸。该翼片具有支撑结构在自行车车管内的 防旋转功能。
[0047] 优选地，基