專利名稱：具有中央骨架和對置的蒙皮的車架的制作方法
技術領域：
本發明總的涉及用來使兩個部位互相連接并傳遞在其間的平面內和平面外載荷的車架。更詳細地說，本發明涉及一種自行車車架和部件。
背景技術：
常規的自行車車架使用焊接成封閉的構架的金屬管來將部件(前叉/車把部件、座子、曲柄部件、后輪)相互連接并且傳遞在其間的載荷。該金屬管以間隔關系保持部件，即它們保持部件間的相對距離。此外，該金屬管承受著在部件之間的平面內和平面外載荷。常規的自行車車架包括一個上管，該管在其前端與比較短的主管的頂部相連接并且通常水平地向后延伸到座管的頂部；一個下管，該管在其前端與主管的底部相連接并且向下和向后延伸到座管和下管相連接的下托架處；以及成對的鏈條撐桿和后輪撐桿，該撐桿向后延伸到支撐后輪軸的安裝部(dropouts)上。這種常規的車架結構被稱做“菱形”車架，因為當從側面看去時，上管、下管、鏈條撐桿和后輪撐桿包圍了一個菱形空間。
這種車架為了適應不同高度的騎車人所需要的不同尺寸的車架，需要對整個車架進行重新設計。該重新設計包括確定自行車部件的合適間隔所需要的管子長度并且相應地切斷管子；確定管子的連接角并且相應地把管子焊接或釬焊在一起。從設計和制造的復雜性兩方面來看，這種方法既費時又昂貴。因此，特別在制造不同的車架尺寸時需要有一種便于制造的車架。
此外，由于常規的管子構架是由金屬合金通過擠壓或軋制和接縫制成的，所以它們的重量比較重。最后，常規的管子構架在空氣動力的改進方面受到限制，因為它們受到通常使用圓斷面管的限制。
人們已經例如從Trimble的美國專利4889355中了解到完全由復合材料制造的自行車車架，在該專利中，車架使用一個內壓模制造從而形成了組合管。但是，這種制造方法不能利用各種不同材料或者適當結構的用途來承受自行車車架在使用中將受到的不同載荷。
在現有技術中車架的另一個實例可以從Allsop等人的美國專利5456481中了解到，該專利公開了一種由左和右單元車架直接互相配合而成的車架。該車架的所有結構件都由同樣的材料制成。這種制造方法仍然不能利用各種不同材料或者適當結構的用途來承受自行車車架在使用中將受到的不同載荷。因此，存在著對由具有獨立的結構件制成的自行車車架的需要，以使得該不同結構件可以利用材料或結構的不同特性，從而對于所有預期的載荷有可能成為最有效的車架。
在常規的自行車車架結構中，座支承件設計成與座管是一個整體件座管的頂部開有缺口，并且該缺口設置有一個螺釘夾具。該座管的內經大小應選擇成能可滑動地安裝一個標準的座柱，以及該螺釘夾具的擰緊可以將座柱固定在所需的豎直位置上。這種常規的座支承結構要求該座管孔被加工成十分精確的直徑以便安裝座柱，同時孔徑還不能大到當螺釘夾具擰緊時將使座管的橫斷形狀發生較大變形的程度。此外，使用單個螺釘夾具只能對座柱提供一個支承點。座管的內徑必須大于座柱的外徑，因而在座柱與該螺釘夾具下面的這部分座管之間將會產生空隙。在這種情況下，單點支承將使座柱由于圍繞該支承點的力矩的作用而在座柱管內自由偏轉或振動。因此，需要提供一種座支承部件，該部件不需要精確的機械加工并且它可以為座柱提供比多于一個支承點的可靠的支承。
因此，存在著對于一種重量輕而又堅固的自行車車架的需要，該車架應便于制造，應對車架的不同零件使用不同的材料以便最有效地利用這些材料的特性，應能方便地提供使用標準部件的不同尺寸的車架，以及具有一種改進的座支承部件。
發明簡介本發明涉及一種用來在多個部件之間傳遞平面內和平面外載荷并且以間隔的關系保持該部件的改進的車架結構。該車架包括多個與該部件互相連接的結點構件以及與結點構件互相連接的梁和蒙皮構件。該梁包括兩個在對置側面上的槽，用來容納蒙皮構件的外邊緣。最好是，結點構件和梁形成一個周邊槽，該槽大體上圍繞著車架的整個周邊延伸并且蒙皮構件固定于該槽中。
在一個實施例中，本發明是一個具有中央骨架的自行車車架，該骨架的兩側連接著外蒙皮。中央骨架包括用來與自行車部件相互作用的結點構件。更詳細地說，車架包括一個第一結點構件和一個用來容納曲柄部件的第二結點構件，該第一結點構件包括用來容納轉向/前叉部件的軸承座圈。車架還包括多個使第一和第二結點構件互相連接的第一梁。該梁包括用來容納外蒙皮的兩個對置的槽。最好是，中央骨架還包括一個用于座部件的第三結點構件和多個從該座部件結點延伸到多個第一梁的第二梁。
在該實施例中，本發明提供了一種具有扭矩管和座柱的自行車車架。扭矩管從前叉/轉向支承結點構件向下和向后延伸到曲柄部件/下托架結點構件上。座柱從扭矩管向上和向后延伸并在座支承部件結點構件處終止。車架包括一個骨架，該骨架包括在前叉/轉向支承區、曲柄部件/下托架區和座支承區處的結點以及多個使該結點互相連接的梁，該梁內具有對置的槽。車架還包括安裝在梁槽中的對置的蒙皮構件。最好是，結點構件還包括用來形成一個周邊槽的多個槽，該周邊槽大體上圍繞整個車架延伸，用來容納蒙皮構件的外邊緣。
骨架可以由各種適當的材料通過各種適當的方法制成一個整體件。例如，骨架可以通過計算機數控加工或鑄造金屬或注塑成形塑料制成。
或者該骨架可以由幾個不同件互相連接在一起而制成。用于轉向支承、座支承和下托架的獨立的結點構件可以單獨地制成，然后通過梁相連接。材料的搭接為接縫提供了更大的表面積，從而形成一個更牢固的機械連接。
每個蒙皮可以是整體的結構，或者是多件組合的結構。在最佳實施例中，蒙皮構件包括扭矩管蒙皮構件和座柱蒙皮構件。扭矩管蒙皮構件為轉向支承區、扭矩管和下托架區提供外蒙皮。座柱蒙皮構件為從扭矩管延伸到座支承部件的座柱提供蒙皮。最好是，座柱蒙皮構件在下端包括弧形擋板，該擋板的形狀與扭矩管相一致并且卷繞在該扭矩管上，從而在蒙皮件之間形成了一個較大的面對面連接。另一個辦法是，座管蒙皮件可以簡單地終止于座管處，從而形成一個簡單的邊對面連接。
蒙皮可以根據所使用的材料通過各種適當的技術固定在周邊槽中。最好是，使用一種環氧粘合劑把蒙皮粘接在梁槽中。
骨架和蒙皮構件可以由各種適當的結構材料制成。最好是，骨架由鋁合金356制成以及蒙皮構件由碳纖維/環氧樹脂復合材料制成。
本發明還涉及一種包括一個臂和至少一個帶夾的座支承部件。該帶夾圍繞一個標準座柱張緊以便與靠在該臂上的該座柱摩擦地嚙合，從而提供了一種重量輕而又可靠的支承并且可以防止座柱的豎直的運動、轉動和振動。
附圖簡介在附圖中示出了本發明的最佳特征，其中相同的標號在所有的不同視圖中都表示相同的零件，附圖中
圖1是本發明的自行車車架的透視圖；圖2是本發明的車架的分解透視圖；圖3是骨架的透視圖；圖4是左側扭矩管蒙皮的透視圖；圖5是右側座柱蒙皮的透視圖；圖6是座支架部件的透視圖；圖7是中央結點的透視圖；圖8是轉向支承結點的透視圖；圖8A是轉向支承結點的第二個實施例的透視圖；圖9是梁構件的透視圖；圖10是底托架結點的透視圖；圖11是沿圖1的11-11線截取的扭矩管的放大的斷面圖；圖12是本發明的擺動臂的分解透視圖；圖13是本發明的擺動臂的第二個實施例的分解透視圖；圖14是本發明的腳蹬曲柄的分解透視圖；圖15是本發明的腳蹬曲柄的第二個實施例的分解透視圖；圖16是本發明的車輪的平面圖；以及圖17是沿圖16的17-17線截取的車輪輪幅的放大的斷面圖。
實施例詳述圖1示出了本發明的自行車車架10。自行車車架10被制成一種負空間構架結構，即該車架不包括頂管。該車架包括一個從轉向支承區14延伸到下托架區16的扭矩管12和一個與該扭矩管相連接并且從該管向后和向上延伸到座支承部件56處的座柱18。最好是，座柱18在轉向支承區14與下托架區16之間與扭矩管12相連接。
本發明車架可采用工業中通用的部件并且與它們相互連接，但這些部件并不構成本發明的一部分。例如轉向支承14采用了Cannondale HEADSHOK商標的轉向部件或者標準的車把和前叉/車輪部件，座支承部件56采用了安裝在標準座柱上的座子，以及下托架16采用了曲柄部件和后擺動臂/車輪部件。這些部件在本技術領域是眾所周知的，因而不在附圖中示出。
如在圖2的分解圖中所見，該自行車車架由中央骨架40和蒙皮構件30、32、34和36組成。該車架通過把這些蒙皮構件固定在骨架40中形成的周邊槽中使得左扭矩管蒙皮構件30，左座柱蒙皮構件34，右扭矩管蒙皮構件32和右座柱蒙皮構件36都與中央骨架40相連接而制成。
參看圖3，中央骨架40包括四個通過不同的梁41-46連接的結點構件(中央結點部54，座支承部件56，轉向支承結點部50和下托架部件52)。結點部50、52、54和56為必須通過一個承受平面內載荷和扭轉載荷的構架而互相連接的各種自行車部件提供連接位置。這種結點和梁的結構通過對所有車架使用共同的結點，僅僅利用不同長度的梁來產生所需尺寸的車架，這樣可以使不同尺寸的車架所需要的零件數目減至最少。骨架40最好是一個由幾個零件連接在一起的組件，這在下面還要詳細說明。但是，對于熟悉本領域的普通技術人員來說，顯然該骨架也可以制成一個單個整體零件。
本發明的骨架可以由適當的結構材料通過合適的工藝方法制成。例如它可以是由一種諸如鋁、鈦或鎂這樣的輕金屬經鑄造或計算機數控加工而成；由注塑成形或壓縮成形塑料；或者諸如玻璃纖維這樣的模制纖維增強塑料制成。在該最佳實施例中，骨架由鑄鋁(例如AL-365)制成。雖然圖示實施例的骨架包括了一個新穎的座支承部件56，但是對于熟悉本領域的普通技術人員來說，顯然它也可以包括一個常規的管型座支承件。
載荷通過合成的結點構件作用在車架上。例如，來自騎車人質量的力通過座支承部件，來自騎車人轉向和來自前輪的力通過轉向支承50，來自后部減振器的力通過中央結點部22以及來自腳蹬和來自后輪的力通過下托架部件16分別作用在車架上。通過設置互連梁和十字交叉桁架(圖8A)，骨架分布和抵抗在平面上的載荷。
圖6示出了本發明的座支承部件56。該座支承部件包括一對其支撐部分結合在骨架的座部件結點部57中的帶夾60,62。這種結構由于取消了制造常規的座支承部件所需要的鉆孔和鉸孔工序以及使座支承部件的尺寸公差與座柱的外徑相配合引起的有關困難而使它便于制造。
座支承部件56包括板81和從板81向后延伸形成座支承結點部57的一部分的梁構件86和88。一對彼此間隔的支承臂82從板81沿梁86和88的對置端延伸。多個鉤爪83從臂82伸出。最好是，每個臂82具有兩對彼此間隔的鉤爪83。每對鉤爪83形成一個半圓，用來緊靠在座柱(未示上)上并且支撐住該座柱。
帶夾60和62從臂82伸出，用來繞在自行車座柱上并且把它固定。帶夾60和62每一端有一個用來接受一個筒形螺母84的環圈。帶夾60和62的調整可以使用筒形螺母84來完成，使用螺栓(未示出)可以把該帶夾拉緊。帶夾60和62最好用不銹鋼制成。
本發明的座支承部件56使用了一個帶夾，最好使用兩個帶夾60和62，從而對座柱提供了比常規的螺栓夾緊裝置更加牢固的支承，并且不會在車架內引起任何附加的應力。通過夾緊至少一個帶夾，座柱就由一個較大的面積支承著。使用一個以上的帶夾，座柱就在沿其長度上的兩個彼此隔開一定距離的位置上被支承，從而有效地防止了座柱在支承部件56內的彎曲和振動。
此外，本發明的座支承部件56有效地在那些支承真實地作用在座柱上的位置處提供材料。也就是說，帶夾60和62與支承鉤爪83一起為座柱提供了一個牢固的連接并且它的重量較輕。
在圖7中示出了骨架40的中央結點部54。中央結點部54與座柱18和扭矩管12互相連接。中央結點部54有與座柱梁45和46共同配合地連接在一起的向上延伸的臂90和92。沿縱向延伸的臂94和96以及下拐角部98設置用來與扭矩管梁40、43、42和44共同配合地連接在一起。向上延伸的臂90和92設置有用來接受座柱蒙皮34和36的側邊的槽91和93。最好是，下拐角部98應構形成能提供其寬度約為其他槽的寬度的近似兩倍的槽的結構。該兩倍寬度的槽可以接受扭矩管蒙皮30,32的下邊緣的中間部分和座柱蒙皮件的弧形擋板64,66的下邊緣。
中央結點部54還包括一個在向上延伸的臂92后面的后減振器固定凸緣100。后減振器固定凸緣100具有一個為后減振器(未示出)提供連接位置的通孔102。該減振器的另一端被固定在后擺動臂上以減弱對于后輪的振動。在最佳實施例中，減振器固定凸緣100位于向上延伸的臂92和縱向延伸的臂96相會合的位置。當然對于熟悉本領域的普通技術人員來說，減振器固定凸緣100的位置可以沿著臂92向上或者沿著臂96向下調整。
圖8中示出了轉向支承結點部50。該結點部相應地包括上和下軸承支座110和112以及豎直的支承構件114和116。臂118和120從轉向支承結點部50向外和向下延伸并且為扭矩管梁41和42提供了共同配合的連接。軸承支座110和112在車架與轉向部件以及與前叉/車輪之間提供了相互作用連接。因此，轉向支承結點部50的功能與傳統車架的主管的功能相類似。
臂118和119以及豎直的支承構件114包括用于容納扭矩管蒙皮30和32的邊緣和端部的對置的槽120和122。
現在參看圖8A，圖中示出了轉向支承結點部50的第二個實施例。該實施例與圖8中所示的第一個實施例基本上類似，但是它還包括在臂構件118與119之間延伸的一個桁架件117，以便增加結構強度和剛性。
下托架結點部52示于圖9中。樞軸支座136是為支承后擺動臂而設置的。腳蹬軸支座134是為安裝曲柄部件而設置的。下托架結點部52具有向外和向上延伸的臂130和132，以便分別與下扭矩管梁43和44形成互相配合的連接。下托架結點部54還最好包括一個周邊槽138，以接受扭矩管蒙皮30和32的下部的邊緣。
在分別地介紹了骨架的各個結點部50、52、54和57以后，現在將參看圖3來詳細說明統一的骨架40。最好是，骨架結點部50、52、54和57先獨立地形成，然后再通過多個梁41、42、43、44、45和46相連接。為了增加在骨架部件(結點和梁)之間的連接強度，結點部和梁應在連接部分設計有搭接部分，而不是簡單地互相對頭接合。例如，在圖10中所見的單個骨架梁構件43的臂123與在圖9中所見的下托架部件50的臂130相搭接并且形成了一個連續梁。更詳細地說，骨架40包括基本上圍繞骨架40的整個周邊延伸的對置的周邊槽，用來容納車架蒙皮件30、32、34和36。該周邊槽由一個豎直的壁構件，例如123B，在兩個平行的壁構件(例如123A和123C)之間垂直地延伸而形成。在搭接部分，該平行的壁構件中的一個平行壁構件是一個結點臂(例如130C)的一部分，而另一個平行壁構件則通過梁，例如123A而形成。這種零件的搭接有助于在這些零件之間的連接強度的增加。
這種骨架件之間的機械的搭接以及各種各樣的骨架件全都可靠地固定在蒙皮上的結構情況構成了一個十分堅固的總的車架裝置。因此不需要再把骨架件可靠地互相固定。但是，如果把骨架件互相固定，在接合處中的較大的接觸面積將導致一個牢固的機械連接。骨架的各種零件可以通過超聲焊接、常規焊接、釬焊、粘合劑、機械緊固件或者任何適合于該使用材料的其他方法互相連接。
現在參看圖4和5，圖中分別示出了左扭矩管蒙皮構件30和右座柱蒙皮構件36。蒙皮構件30、32、34和36包括用來裝配在基本上圍繞骨架40的周邊延伸的槽中的外邊緣。在最佳的框架中，除骨架的外凸緣外，骨架基本上由蒙皮構件所包圍。蒙皮構件為車架提供了平面內和平面外的結構剛度，改進了車架的空氣動力特性以及有利地減少在骨架的桁架結構中發生物體例如分支偶然絆住的危險。
優選的自行車車架10的左蒙皮和右蒙皮中的每個蒙皮分別由多個蒙皮構件即扭矩管蒙皮構件30和32以及座柱蒙皮構件34和36形成。扭矩管蒙皮構件30和32為扭矩管12提供了一個外蒙皮。同樣，座柱蒙皮構件34和36為座柱18提供了一個蒙皮。但是，對于熟悉本領域的普通技術人員來說，顯然該蒙皮可以制成為一個用于每側的單件。
在最佳實施例中，扭矩管蒙皮構件30和32具有一個轉向支承區72，一個下托架區64和一個在該兩區之間延伸的中間區70。下托架區64設置有孔66和68，以便分別用于曲柄部件和后擺動臂的裝配。轉向支承區72基本上包圍了轉向支承結點部50。中間區70在下托架區與轉向支承區72之間提供軸向和扭轉剛度。
圖11示出了扭矩管12的斷面圖，圖中包括了骨架對蒙皮連接的詳圖。最好是，蒙皮構件30,32為大致“C”形的斷面，它們與扭矩管的總斷面直徑相比較是很小的。在車架中的這個位置，骨架包括梁41和42。這些梁最好有兩個平行的壁構件和一個位于平行壁構件之間的垂直的壁構件，使得它們的斷面大致為“I”形，從而在兩側都形成一個周邊槽，以用來接受蒙皮的邊緣。蒙皮的邊緣可以通過粘合劑、壓力配合、超聲焊接、常規焊接、釬焊、機械緊固件或者任何適合于所使用材料其他技術連接到骨架的周邊槽中。最佳的連接技術是使用環氧粘合劑連接。
骨架的周邊槽有效地夾緊住蒙皮構件的外邊緣和端部，從而使蒙皮對骨架連接的拉伸載荷將由蒙皮和骨架的材料剪切強度所抵抗。此外，由粘合劑承受的負載主要是在連接平面內的剪切載荷。例如，關于蒙皮30對梁41的連接，該蒙皮的上邊緣30A被有效地“緊握”在骨架凸緣41A與41C之間。粘合劑連接覆蓋在蒙皮構件邊緣(30A)的上和下表面與通過骨架凸緣(41A和41C)的內表面形成的周邊槽之間。在粘合劑連接上的拉伸載荷將由蒙皮和梁的松散材料所抵抗。
在該最佳實施例中，座柱蒙皮34和36從中央結點部54延伸到座支承結點部57。座柱蒙皮構件34和36分別設置有弧形擋板64和66，該擋板向下延伸到超出座柱18與扭矩管12相會合處之外。該弧形擋板與扭矩管蒙皮件30和32精密地一致并且圈繞在蒙皮件30和32卷繞。弧形擋板64和66裝配在設置于中央結點54的下拐角部98中的兩倍寬度的槽中，如上所述。該弧形擋板提供了結構加固，它加強了座柱對扭矩管的連接。但是，對于在熟悉本領域的普通技術人員來說，顯然該擋板的尺寸可以減小或者完全省去，同時仍然能夠通過其他方法在座柱蒙皮件與扭矩管蒙皮件之間提供可以接受的牢固連接。
蒙皮板件30、32、34和36可以從任何適當的材料例如纖維增強的環氧樹脂或塑料、注塑成形塑料、模壓或液壓成形金屬、或者其他適當的材料和方法制成。一般說來，適當的材料應具有較高的強度-重量比和較高的彎曲模數。
如圖4和5中所示，可以制成具有內部加強肋74和62的蒙皮構件。該加強肋可以有選擇地設置在高應力區以便提供附加的軸向剛度例如肋74，或提供附加的扭轉剛度例如肋62。更詳細地說，可以設想由塑料制成的蒙皮構件可以具有一個或幾個肋，以提供附加的強度和剛度。
由于所有的蒙皮構件都被可靠地固定在骨架上，因此不需要提供把各種蒙皮件在一側互相固定的可靠裝置。但是，如果想要把各種蒙皮構件互相牢固地固定地話，可能通過壓入配合、超聲焊接、常規焊接、釬焊、機械緊固件、粘合劑或者任何適合于所使用材料的其他技術來實現這種固定。例如，最好座柱蒙皮構件34和36粘接在扭矩管蒙皮構件30和32上。
本發明的車架的模塊式設計允許骨架和蒙皮構件使用不同材料，因此可使該設計具有所選定的材料和部件結構的最佳優點。如圖2中所清楚示出的，該最佳骨架大體上是一個主要由I形梁組成的平面結構件。因此，該骨架對于在平面內的載荷，諸如由騎車人重量引起的載荷和由于跳躍或者甚至與物體迎面碰撞引起的振動載荷的反抗特別強有力。蒙皮構件(最好具有“C”形斷面)有助于增強對平面內和平面外載荷的抗力。因此，本發明的車架便于骨架和蒙皮構件用不同材料制成，從而有利地使整個車架具有可用的結構材料范圍內的最佳優點。
現在參看圖12和13，圖中示出了本發明的車架的另一個實施例。在該實施例中，車架包括一個自行車擺動臂150。自行車擺動臂150包括多個通過梁構件160、162和164互相連接的結點部152、154和156。結點部152和154在擺動臂150與后輪之間提供了相互作用面，以及結點156為擺動臂150提供了與自行車車架的相互連接作用面。梁構件160使結點部156與結點部154互相連接，梁構件162使結點部154與結點部152互相連接以及梁構件164使結點部152與結點部156互相連接。
該擺動臂車架還包括蒙皮構件170和172。這些蒙皮構件在梁構件160、162和164中的槽內互相連接。柱構件180和182以及構件184設置在蒙皮構件172上，用來把后閘部件連接在擺動臂150上。托架構件190設置在蒙皮構件172上，用來把后減振器連接在擺動臂150上，以便對后輪提供減弱的振動。
示于圖13中的擺動臂車架構件150基本上與在圖12中示出的擺動臂構件相似。但是，該車架構件150還包括用于與梁構件互相連接和提供附加的剛度和結構穩定性的桁架桿件161、163和165。桁架桿件161使梁構件160與164互相連接，桁架桿件163使梁構件162和160互相連接以及桁架桿件165使梁構件164和162互相連接。
現在參看圖14和15，本發明的車架構件的另一個實施例以一個腳蹬曲柄180示出。腳蹬曲柄180包括兩個結點構件182和184。結點構件182使腳蹬曲柄180與自行車腳蹬的互相連接以及結點構件184使腳蹬曲柄180與曲柄部件互相連接。使結點構件182和184互相連接的是梁構件186和188。該車架還包括兩個在結點構件182和184以及在梁構件186和188的槽中的蒙皮構件190和192。
示于圖15中的腳蹬曲柄車架180基本上圖14中示出的腳蹬曲柄相類似，但是它還包括桁架件189，該桁架件使梁構件186和188互相連接，用于加強強度和結構剛度。
現在參看圖16和17，圖中示出了本發明的車架的另一個實施例。在該實施例中，該車架是一個車輪200，該車輪包括一個輪緣結點部202和一個軸轂結點部204以及多個使輪緣結點部與軸轂結點部互相連接的輪幅206。同樣該車架包括一個由具有多個梁208和210的結點部202和204組成的骨架，在該梁中具有在結點部202與204之間延伸的槽。輪緣結點部202使車輪200與車胎互相連接，以及軸轂結點部使車輪200與輪軸互相連接。車輪200還包括兩個蒙皮構件212和214，該蒙皮構件容納在梁構件208和210的槽中，從而形成該車架結構。
本發明的車架的有利的特征并不局限應用于自行車中。盡管詳述中涉及的車架是采取自行車車架和自行車部件的形式，許多其他用途也是顯而易見的。許多其他用途的例子包括(但不受限于)機動腳踏車、摩托車、輪椅和其他人力車以及那些用來在多個部件之間傳遞在平面內和平面外的載荷的結構。
雖然對本發明的幾個具體的實施例已經作了說明并且已在附圖中示出，但是對于那些熟悉本領域的普通技術人員來說另外的變更方案是顯而易見的，因此不應當把本發明認作受限于已經示出和說明的那些具體形式。本發明的范圍只能由下面的權利要求書規定。
權利要求
1．一種以間隔關系保持兩個部件的車架，包括a)一個與第一部件互相連接的第一結點構件；b)一個與第二部件互相連接的第二結點構件；c)多個在該第一與第二結點構件之間延伸的第一梁構件，該梁構件具有對置的槽；以及d)多個在該第一與第二結點構件之間延伸的蒙皮構件，所述蒙皮構件具有固定在該梁的槽中的外邊緣。
2．根據權利要求1所述的車架，其中該蒙皮構件固定在該梁構件的對置的側面上。
3．根據權利要求2所述的車架，其中該梁的槽大體上沿著該梁的整個長度延伸。
4．根據權利要求2所述的車架，其中該第一和第二結點構件包括容納該蒙皮構件的外邊緣的對置的結點槽，以便該車架具有大體上圍繞該車架的整個周邊延伸的梁和結點的槽。
5．根據權利要求2所述的車架，其中該梁構件大體上是I形。
6．根據權利要求5所述的車架，其中該蒙皮構件的橫斷面大體上是C形，該C形的邊緣被固定在該梁的槽中。
7．根據權利要求6所述的車架，其中該蒙皮構件大體上是粘附在該梁構件中的該槽內。
8．根據權利要求1所述的車架，其中該車架還包括至少一個使至少兩個該梁構件互相連接以便提供附加的結構剛度的桁架構件。
9．根據權利要求1所述的車架，其中該結點構件還包括多個與該梁構件相接合的臂構件。
10．根據權利要求7所述的車架，其中該結點構件的臂和該梁構件部分地搭接以形成一個搭接部分，以便由在該搭接部分中的該臂的一部分和該梁構件的一部分形成搭接槽。
11．一種以間隔關系保持兩個部件的車架，包括a)一個與第一部件互相連接的第一結點構件；b)一個與第二部件互相連接的第二結點構件；c)一個在該第一與第二結點構件之間延伸的第一梁構件，該梁構件具有對置的槽；以及d)多個在該第一與第二結點構件之間延伸的蒙皮構件，所述蒙皮構件的外邊緣固定在該梁的槽中。
12．根據權利要求11所述的車架，其中該蒙皮構件被固定在該梁構件的對置的側面上。
13．根據權利要求12所述的車架，其中該梁的槽大體上是沿著該梁的整個長度上延伸。
14．根據權利要求11所述的車架，其中該梁構件大體上是I形的。
15．根據權利要求12所述的車架，其中該蒙皮構件的橫斷面大體上是C形，該C形的邊緣被固定在該梁的槽中。
16．根據權利要求15所述的車架，其中該蒙皮構件大體上粘附在該梁構件的該槽內。
17．根據權利要求1或11所述的車架，其中該第一結點構件包括多個與自行車的轉向部件互相連接的支承座圈，以及該第二結點構件包括連接自行車的曲柄部件的裝置。
18．根據權利要求17所述的車架，其中該車架還包括用于支承自行車座柱的第三結點部和多個在該第三結點部與第一梁構件之間延伸的第二梁構件。
19．根據權利要求18所述的車架，其中該車架還包括支承自行車后減振器的一端的第四結點構件，該第四結點構件在該第一梁構件與第二梁構件之間形成一個接合部。
20．根據權利要求1或11所述的車架，其中該第一結點構件包括可樞轉地把該車架連接在自行車車架上的裝置，以及該第二結點構件包括把該車架連接在自行車車輪上的裝置。
21．根據權利要求1或11所述的車架，其中該第一結點構件包括把該車架連接到自行車腳蹬上的裝置以及該第二結點構件包括把該車架連接到自行車曲柄部件上的裝置。
22．根據權利要求1或11所述的車架，其中該第一結點構件包括一個容納車胎的輪緣，以及該第二結點構件包括一個容納車輪軸的車輪軸轂。
23．一種自行車車架部件，包括a)一個骨架部件，該部件包括一個轉向支承區、一個座支承部件區、一個下托架區、一個座支承區、多個從該轉向支承區伸出并與該下托架區互相連接的第一梁構件，以及多個從該第一梁構件的端部之間處伸出到該座支承區的第二梁構件，該第一和第二梁構件內具有對置的槽；以及b)具有外邊緣的對置的蒙皮構件；其中該蒙皮構件的形狀和尺寸以這樣的方式來確定，以使它們的外邊緣能裝配到該第一和第二梁構件內的對置槽中。
24．根據權利要求23所述的自行車車架部件，其中該轉向支承區、該座支承區和下托架區都包括與該梁構件相連接的臂構件。
25．根據權利要求24所述的自行車車架部件，其中在該臂構件與梁構件之間的連接部包括搭接的接合部，以使強度和接觸表面面積增加。
26．根據權利要求17所述的自行車車架部件，其中該蒙皮構件包括其外邊緣裝入該第一梁構件的槽中的扭矩管蒙皮構件和其外邊緣裝入該第二梁構件的槽中的座柱蒙皮構件。
27．根據權利要求20所述的自行車車架部件，其中該座柱蒙皮構件的一端設置有弧形擋板，該擋板的形狀大體上與該扭矩管蒙皮構件相一致并且圍繞在該蒙皮構件的外側卷繞。
28．根據權利要求17所述的自行車車架部件，其中該部件還包括把該蒙皮構件的邊緣固定在該梁構件的槽內的裝置。
29．根據權利要求22所述的自行車車架部件，其中該固定裝置包括環氧粘合劑。
30．一種用于把自行車座柱與自行車車架相連接并可防止該座柱的豎直運動和轉動的座支承部件，包括a)一個固定在該自行車車架上的板構件；b)一個從該板構件伸出并靠緊該座柱的第一臂構件；以及c)一個用于環繞在該座柱上并且與該座柱摩擦地接合的相應的帶夾。
31．根據權利要求30所述的座支承部件，其中該部件還包括第二臂構件，該構件與該第一臂構件彼此間隔，從該板構件伸出并與該座柱相靠緊，以及環繞在該座柱上并且與該座柱摩擦地接合的第二帶夾。
32．根據權利要求31所述的座支承部件，還包括多個從該板構件的對置側延伸的該臂構件的連接構件，以便把該座支承部件連接在該自行車車架上。
33．根據權利要求31所述的座支承部件，還包括多個鉤瓜構件，該鉤爪從每個臂構件伸出并與該座柱的表面相接合。
34．根據權利要求30所述的座支承部件，還包括使該帶夾圍繞該座柱張緊的裝置。
35．根據權利要求34所述的座支承部件，其中該張緊裝置包括一個容納在該帶夾的末端的環圈中的筒形螺母和一個擰入該螺母中用來張緊該帶夾的螺釘。
36．根據權利要求31所述的座支承部件，還包括使該些帶夾圍繞該座柱張緊的裝置。
37．根據權利要求36所述的座支承部件，其中該張緊裝置包括一個容納在該些帶夾的末端的環圈中的筒形螺母和一個擰入該螺母中用來張緊該些帶夾的螺釘。
全文摘要
本發明涉及一種改進的車架結構,該車架包括多個結點構件(14,16),該結點構件用來與多個梁構件(41—46)和蒙皮構件(30,32,34,36)互相連接。
文檔編號B62K3/10GK1225607SQ97196471
公開日1999年8月11日 申請日期1997年5月14日 優先權日1996年5月22日
發明者T·C·帕特森 申請人:坎農代爾公司