用于自行車的框架單元及其制造方法
【專利摘要】一種用于自行車的框架單元及其制造方法。用于自行車的框架單元包括：左框架體以及右框架體，其中，在所述左框架體中整體地形成頭部管件的部件、座椅管件的部件、框架的部件以及左固定件；在所述右框架體中整體地形成所述頭部管件的部件、所述座椅管件的部件、所述框架的部件以及右固定件，其中所述左框架體和所述右框架體得以聯接以整體地形成所述頭部管件、所述座椅管件以及所述框架，凸緣分別沿著所述左框架體和所述右框架體的邊緣傾斜地形成，并且所述左框架體和所述右框架體通過所述凸緣聯接。
【專利說明】用于自行車的框架單元及其制造方法
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求2013年8月16日提交的韓國專利申請N0.10-2013-0097430的優先權，該申請的全部內容以引用的形式結合于此，用于通過該引用的所有目的。
【技術領域】
[0003]本發明涉及一種用于自行車的框架單元及其制造方法，并且更具體而言，涉及用于自行車的框架單元及其制造方法，所述框架單元包括頭部管件、座椅管件、框架以及左和右固定件。
【背景技術】
[0004]通常地，用于自行車的框架單元為形成自行車的總體結構的組成零件，并且通過手動地接合例如頭部管件、座椅管件、框架以及左和右固定件的組成零件來制造所述框架單元。
[0005]考慮用于自行車的框架單元，設計中差異的固定和用于安全的剛度為核心因素，并且為此，各個制造商都主動地對技術的開發、處理方法、材料等等進行研究。
[0006]近來，為了確保在設計中的差異和用于安全的剛度，例將如鋁、鉻鑰鋼、碳和鈦的材料用作取代通常使用的高強度鋼。
[0007]圖1為根據相關技術的用于自行車的框架單元的構造圖。
[0008]參照圖1，相關技術的用于自行車的框架單元100包括頭部管件101、座椅管件103、上框架105、下框架107以及設置在兩側的上固定件109和下固定件111。
[0009]轉向手柄所連接到的轉向軸(未示出)安裝在頭部管件101上，并且連接到座椅的座椅管(未不出)安裝在座椅管件103上。
[0010]上框架105和下框架107連接并支撐頭部管件101和座椅管件103。
[0011]上固定件109和下固定件111兩者的后端彼此連接，以便形成旋轉體叉部113，后輪安裝至旋轉體叉部113。
[0012]下固定件111的前端連接到踏板組件115，踏板組件115配置在座椅管件103的下端。
[0013]同時，用于自行車的框架單元100主要包括上框架105和下框架107兩者，但是在一些情況下，僅單個框架，也即，可以僅將上框架105應用在頭部管件101和座椅管件103之間。
[0014]然而，根據具有上述構造的用于相關技術的自行車的框架單元100，當頭部管件101通過焊接工藝接合到上框架105或者上框架105和下框架107的前端時，由于焊接熱量造成的殘余應力得以分布至接合部分。特別地，當自行車行駛時直接地施加沖擊負載，從而導致與安全有關的嚴重問題，比如在接合部分的圓周處發生的開裂或損壞。
[0015]此外，由于焊接接合部分的工藝是手動地進行的，次品率較高，這是因為根據工人的技術和工作環境在焊接質量上存在差異，并從而在需要過度的工作時間的情況下存在缺陷并且生產率變差。
[0016]此外，當形成用于自行車的框架單元100的頭部管件101、座椅管件103、上框架105、下框架107以及設置在兩側的上固定件109和下固定件111通過焊接工藝彼此接合時，焊珠在各自的零件之間的接合部分處突起，從而由于在各自的零件之間的不均勻性導致了總體美學外形變差。
[0017]公開于本發明背景部分的信息僅僅旨在增加對本發明的總體背景的理解，而不應當被視為承認或以任何形式暗示該信息構成已為本領域一般技術人員所公知的現有技術。
【發明內容】
[0018]本發明的各個方面提供了一種用于自行車的框架單元，包括:左框架體以及右框架體，其中，所述左框架體中整體地形成頭部管件的部件、座椅管件的部件、框架的部件以及左固定件；所述右框架體中整體地形成所述頭部管件的部件、所述座椅管件的部件、所述框架的部件以及右固定件，其中所述左框架體和所述右框架體得以聯接以整體地形成所述頭部管件、所述座椅管件以及所述框架，凸緣分別沿著所述左框架體和所述右框架體的邊緣傾斜地形成，并且所述左框架體和所述右框架體通過所述凸緣聯接。
[0019]接合槽部分可以形成在所述凸緣之間，并且所述左框架體和所述右框架體可以通過將填充金屬插入所述接合槽部分來焊接并聯接。
[0020]用于自行車的框架單元可以進一步包括延伸端部，所述延伸端部形成為從所述左框架體和所述右框架體的各自的凸緣的端部延伸，并且彼此接觸。
[0021]可以通過在各自的延伸端部上應用粘接劑來將所述延伸端部彼此粘接。
[0022]本發明的各個方面提供了一種制造用于自行車的框架單元的方法，所述用于自行車的框架單元包括安裝有轉向軸的頭部管件，安裝有座椅管的座椅管件，配置成整體地連接到所述頭部管件和所述座椅管件并且形成自行車的車體的框架，以及形成在所述框架的后面處的左固定件和右固定件，所述方法包括:沖壓形成左框架體，從而整體地形成所述頭部管件的部件、所述座椅管件的部件、所述框架的部件以及所述左固定件，并且凸緣沿著所述左框架體的邊緣形成為傾斜的；并且沖壓形成右框架體，從而整體地形成所述頭部管件的部件、所述座椅管件的部件、所述框架的部件以及所述右固定件，并且凸緣沿著所述右框架體的邊緣形成為傾斜的，其中所述左框架體和所述右框架體通過各自的凸緣聯接。
[0023]接合槽部分可以形成在所述凸緣之間，并且所述左框架體和所述右框架體可以通過經由所述接合槽部分焊接所述左框架體和所述右框架體來焊接并聯接。
[0024]所述左框架體和所述右框架體可以通過將填充金屬插入所述接合槽部分而焊接并聯接。
[0025]所述接合槽部分可以通過彼此面對的所述凸緣形成為V形槽。
[0026]所述左框架體和所述右框架體的各自的凸緣可以延伸以形成延伸端部，可以將粘接劑應用至每一個所述延伸端部上，并且所述延伸端部可以通過在所述接合槽部分處產生的焊接熱量彼此粘接。
[0027]所述左框架體和所述右框架體的各自的凸緣可以得以延伸以形成延伸端部，并且可以通過在各自的延伸端部上應用粘接劑來將所述延伸端部彼此粘接。
[0028]根據本發明的各個方面，分別形成所述頭部管件、所述座椅管件、所述框架以及所述左固定件和所述右固定件的左框架體和右框架體得以整體地沖壓形成并聯接，從而使制造工藝變得容易。
[0029]特別地，關于從道路表面傳遞的沖擊負載以及框架單元本身的疲勞負載的在所述頭部管件和所述框架之間的剛度和耐久度得以牢固地維持，從而阻止例如開裂的損壞并確保安全。
[0030]此外，形成所述左框架體和所述右框架體的所述頭部管件、所述座椅管件、所述框架以及所述左固定件和所述右固定件整體地形成，從而使用于自行車的框架單元的整個外觀在美學上具有吸引力。
[0031]此外，在所述左框架體和所述右框架體接合時沿著所述左框架體和所述右框架體的邊緣執行焊接工作，從而可以使焊接工藝容易地自動化，由于自動化而可以減少工作時間，并且可以提聞焊接質量和生廣率。
[0032]本發明的方法和裝置具有其他的特性和優點，這些特性和優點從并入本文中的附圖和隨后的【具體實施方式】中將是顯而易見的，或者將在并入本文中的附圖和隨后的【具體實施方式】中進行詳細陳述，這些附圖和【具體實施方式】共同用于解釋本發明的特定原理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]圖1為根據相關技術的用于自行車的框架單元的構造圖。
[0034]圖2為應用根據本發明的用于自行車的示例性框架單元的自行車的側視圖。
[0035]圖3為根據本發明的用于自行車的示例性框架單元的立體圖。
[0036]圖4為根據本發明的用于自行車的示例性框架單元的分解立體圖。
[0037]圖5和圖6為沿著圖3的線A-A所呈現的部分地放大的橫截面圖。
【具體實施方式】
[0038]現在將具體參考本發明的各個實施方案，在附圖中和以下的描述中示出了這些實施方案的實例。雖然本發明與示例性實施方案相結合進行描述，但是應當了解，本說明書并非旨在將本發明限制為那些示例性實施方案。相反，本發明旨在不但覆蓋這些示例性實施方案，而且覆蓋可以被包括在由所附權利要求所限定的本發明的精神和范圍之內的各種替換、修改、等效形式以及其它實施方案。
[0039]與說明書無關的部分將被省略，以清楚地描述本發明，并且相同或相似的元件在整個說明書中將用相同的附圖標記指定。
[0040]在附圖中所示的每一個部件的尺寸和厚度是任意顯示的，用于理解并便于描述，但本發明并不限于此。若干部分和區域的厚度被放大，以便清晰地表示。
[0041]此外，在下面的詳細描述中，處于相同關系的組成部分的名稱被分為“第一”，“第二”等，但本發明在下面的說明中并不限定于該順序。
[0042]在整個說明書和權利要求中，除非做出明確的相反描述，詞語“包括(comprise)”和諸如“包括(comprises) ”或“包括(comprising) ”的變化,將被理解為暗示包括所陳述的元件，但不排除任何其它元件。
[0043]另外，在本說明書中描述的“單元”，“裝置”，“部件”，“構件”等是指執行至少一個功能或操作的全面構造的單元。
[0044]圖2為應用根據本發明的各個實施方案的用于自行車的框架單元的自行車的側視圖，圖3為根據本發明的各個實施方案的用于自行車的框架單元的立體圖，并且圖4為根據本發明的各個實施方案的用于自行車的框架單元的分解立體圖。
[0045]參考圖2至圖4，根據本發明的各個實施方案的用于自行車的框架單元I包括頭部管件3、座椅管件5、框架7、踏板組件9以及左固定件11和右固定件11a。
[0046]將手柄13所安裝至的轉向軸15安裝至頭部管件3，并且通過配置在轉向軸15的下側的叉部17安裝前輪19。
[0047]座椅23通過座椅管21安裝至座椅管件5。
[0048]框架7可以包括上延伸框架25以及下延伸框架27，上延伸框架25配置成整體地連接到頭部管件3和座椅管件5，下延伸框架27整體地連接到踏板組件9，并且形成自行車29的車體。應當意識到，這些整體零件可以一體地形成。
[0049]左固定件11和右固定件Ila分別包括上固定件31和下固定件33，并且上固定件31的兩個后端和下固定件33兩個后端彼此連接，從而形成旋轉體叉部37，后輪35安裝至旋轉體叉部37。
[0050]此外，上固定件31的兩個前端連接到座椅管件5，并且下固定件33的兩個前端連接到踏板組件9，踏板組件9配置在座椅管件5的下側。
[0051]踏板組件9可以形成為在框架7和兩個下固定件33之間的下側處向下突起，并且踏板9a安裝至踏板組件9上，踏板9a通過鏈條39連接至后輪35。
[0052]此處，通過左框架體41和右框架體43形成頭部管件3、座椅管件5、框架7、踏板組件9以及左固定件11和右固定件11a，左框架體41和右框架體43是整體形成的。應當意識到，這些整體零件可以一體地形成。
[0053]此外，左框架體41和右框架體43沿著其邊緣接合，從而形成用于自行車的框架單元I的總體構造。
[0054]通過焊接方法將左框架體41和右框架體43彼此接合，并且在這種情況下，焊接方法可以為電弧焊接方法等等。
[0055]圖5和圖6為沿著圖3的線A-A所呈現的部分地放大的橫截面圖。
[0056]參照圖5，接合部分45分別形成在左框架體41和右框架體43的邊緣處。
[0057]接合部分45通過凸緣47形成V形接合槽部分49，以便沿著左框架體41和右框架體43的邊緣彼此面對，凸緣47形成為向內傾斜。
[0058]此外，左框架體41和右框架體43通過接合槽部分49彼此接合，從而形成用于自行車的框架單元I的總體構造。
[0059]此處，左框架體41和右框架體43通過焊接方法進行接合，并且可以由通過將填充金屬插入接合槽部分49的C02焊接方法進行焊接。
[0060]當左框架體41和右框架體43接合時,接合部分45通過接合槽部分49便于焊透(柱)，并且通過增加焊接接觸面積而提高接合強度，接合槽部分49通過V形凸緣47形成。
[0061]此外，因為焊珠W形成在V形接合槽部分49內，所以焊珠W的高度相對地低于通過常規的對接焊接方法或搭接焊接方法形成的焊珠的高度，從而阻止焊珠W向下流動，并且提高了在焊珠W的外觀上的質量。
[0062]同時，接合部分45可以進一步包括形成在左框架體41和右框架體43的每一個凸緣47的端部處的粘合部分51。
[0063]參照圖6，粘合部分51可以通過延伸端部53彼此粘合，延伸端部53形成為從左框架體41和右框架體43的各自的凸緣47的端部向內延伸。
[0064]此處，粘合部分51可以通過在延伸端部53的內表面之間應用結構粘接劑(比如，熱金屬粘接劑)來彼此粘接。
[0065]根據根據本發明的各個實施方案的用于自行車的框架單元1，框架單元I具有上述構造，頭部管件3、座椅管件5、框架7、踏板組件9以及左固定件11和右固定件Ila彼此整體地形成，使得由于在相關技術中的接合部分處的焊接熱量導致的殘余應力可以得以最小化，并且導致接合剛度變差的因素可以得以消除。
[0066]此外，由于在接合部分處已發生的開裂和損壞所導致的安全事故的發生得以降低，并且特別地，關于從道路表面傳遞的沖擊負載以及框架單元本身的疲勞負載的在頭部管件3和框架7之間的剛度和耐久度得以牢固地維持。
[0067]此外，形成用于自行車的框架單元I的左框架體41和右框架體43得以整體地形成，從而使用于自行車的框架單元I的整個外觀在美學上具有吸引力。
[0068]此外，由于形成了 V形接合槽部分49，因此在左框架體41和右框架體43接合時產生的焊珠W并不直接地暴露至表面，使得對于用于自行車的框架單元I的整個外觀設計的影響得以最小化。
[0069]此外，在左框架體41和右框架體43接合時通過接合部分45沿著左框架體41和右框架體43的邊緣執行焊接工作，從而可以使焊接工藝自動化，由于自動化而可以減少工作時間，并且可以提高焊接質量和生產率。
[0070]在下文中，將參照圖3至圖6對已經在上面進行描述的根據本發明的各個實施方案的制造用于自行車的框架單元I的方法進行描述。
[0071]首先，頭部管件3的部件、座椅管件5的部件、框架7的部件、踏板組件9的部件以及左固定件11和右固定件Ila分別得以整體地修整并形成，并且之后，彼此對稱的左框架體41和右框架體43分別沖壓形成，如圖4所示。
[0072]在這種情況下，接合部分45沿著左框架體41和右框架體43的邊緣形成在左框架體41和右框架體43之間，左框架體41和右框架體43是通過沖壓形成的。
[0073]如圖5所示，由于凸緣47形成為傾斜的，以便沿著左框架體41和右框架體43的邊緣彼此面對，因此接合部分45形成了形成為V形槽的接合槽部分49。
[0074]此外，左框架體41和右框架體43經由接合槽部分49通過焊接方法彼此接合，使得用于自行車的框架單元I得以制造，如圖3所示。
[0075]此處，為了形成傾斜表面，考慮到凸緣47的傾斜角度，凸緣47可以通過凸輪工藝和矯形鍛壓工藝來形成，并且焊接方法可以為C02焊接方法，其中通過將填充金屬插入接合槽部分49來焊接左框架體41和右框架體43。
[0076]同時，當彼此豎直地連接的延伸端部53形成在左框架體41和右框架體43的各自的凸緣47的端部上時，如圖6所示，延伸端部53的內表面形成粘合部分51，在粘合部分51處，延伸端部53的內表面分別通過粘接劑粘合。
[0077]在粘合部分51中，將結構粘接劑應用在延伸端部53的內表面上，并且延伸端部53的內表面可以通過在對接合部分45執行焊接工作時產生的焊接熱量彼此粘接。
[0078]為了方便解釋和精確限定所附權利要求，術語上或下，前或后，內或外等被用于參考附圖中所顯示的這些特征的位置來描述示例性實施方案的特征。
[0079]前述對本發明的具體示例性實施方案的描述是為了說明和例證的目的。這些描述并非想窮盡本發明，或者將本發明限定為所公開的精確形式，并且很顯然，根據上述教導，可以進行很多改變和變化。選擇示例性實施方案并進行描述是為了解釋本發明的特定原理及其實際應用，從而使得本領域的其它技術人員能夠實現并利用本發明的各種示例性實施方案及其不同選擇形式和修改形式。本發明的范圍意在由所附的權利要求書及其等同形式所限定。
【權利要求】
1.一種用于自行車的框架單元，包括: 左框架體,所述左框架體包括一起整體地形成的頭部管件的部件、座椅管件的部件、框架的部件以及左固定件；以及 右框架體，所述右框架體包括一起整體地形成的所述頭部管件的部件、所述座椅管件的部件、所述框架的部件以及右固定件； 其中所述左框架體和所述右框架體聯接以整體地形成所述頭部管件、所述座椅管件以及所述框架； 凸緣分別沿著所述左框架體和所述右框架體的邊緣傾斜地形成，并且所述左框架體和所述右框架體通過所述凸緣聯接。
2.根據權利要求1所述的用于自行車的框架單元，其中: 接合槽部分形成在所述凸緣之間；以及 所述左框架體和所述右框架體通過將填充金屬插入所述接合槽部分而焊接并聯接。
3.根據權利要求1所述的用于自行車的框架單元，進一步包括: 延伸端部，所述延伸端部形成為從所述左框架體和所述右框架體的各自的凸緣的端部延伸，并且彼此接觸。
4.根據權利要求3所述的用于自行車的框架單元，其中: 通過在各自的延伸端部上應用粘接劑來將所述延伸端部彼此粘接。
5.一種制造用于自行車的框架單元的方法，所述用于自行車的框架單元包括安裝有轉向軸的頭部管件，安裝有座椅管的座椅管件，配置成整體地連接到所述頭部管件和所述座椅管件并且形成自行車的車體的框架，以及形成在所述框架的后面處的左固定件和右固定件，所述方法包括: 沖壓形成左框架體，從而整體地形成所述頭部管件的部件、所述座椅管件的部件、所述框架的部件以及所述左固定件，并且凸緣沿著所述左框架體的邊緣形成為傾斜的；以及沖壓形成右框架體，從而整體地形成所述頭部管件的部件、所述座椅管件的部件、所述框架的部件以及所述右固定件，并且凸緣沿著所述右框架體的邊緣形成為傾斜的； 其中所述左框架體和所述右框架體通過各自的凸緣聯接。
6.根據權利要求5所述的制造用于自行車的框架單元的方法，其中: 接合槽部分形成在所述凸緣之間；以及 所述左框架體和所述右框架體通過經由所述接合槽部分焊接所述左框架體和所述右框架體而焊接并聯接。
7.根據權利要求6所述的制造用于自行車的框架單元的方法，其中: 所述左框架體和所述右框架體通過將填充金屬插入所述接合槽部分而焊接并聯接。
8.根據權利要求6所述的制造用于自行車的框架單元的方法，其中: 所述接合槽部分通過彼此面對的所述凸緣形成為V形槽。
9.根據權利要求6所述的制造用于自行車的框架單元的方法，其中: 所述左框架體和所述右框架體的各自的凸緣得以延伸以形成延伸端部；以及將粘接劑應用至每一個所述延伸端部上，并且所述延伸端部通過在所述接合槽部分處產生的焊接熱量彼此粘接。
10.根據權利要求5所述的制造用于自行車的框架單元的方法，其中:所述左框架體和所述右框架體的各自的凸緣得以延伸以形成延伸端部；以及通過在各自的延伸端部上應用粘接劑來將所述延伸端部彼此粘接。
【文檔編號】B62K19/10GK104369825SQ201410171261
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2013年8月16日
【發明者】崔晶南 申請人:現代自動車株式會社