專利名稱：自行車座位組件的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及自行車，特別是涉及自行車的座位。
背景技術：
隨著自行車越來越普及，制造商和騎車人都希望制成更堅固和重量更輕的自行車。實際上，在不減小強度的情況下減小自行車的重量能夠使得騎車人具有競爭優勢。制造商最近關注的用于減小自行車重量的一個區域是座位、座位桿以及使座位與座位桿連接的組件。
多種常用的座位結構包括座位桿、上部和下部夾持部件、緊固件、兩個平行支承桿以及鞍座。上部和下部夾持部件通過緊固件而安裝在座位桿上，并用于夾持兩個平行支承桿，這兩個平行支承桿再安裝于鞍座的底部。這樣的自行車座位設計的實例在美國專利5244301、5823618和5979978中所述，這些文獻都被本文參引。盡管比較普遍，但是這些座位結構包括大量部件，這不僅導致座位組件相對較重，而且增加了設備和人工成本。此外，因為通常從鞍座下面接近用于將上部和下部夾持部件安裝在平行支承桿上的緊固螺栓，因此裝配可能很麻煩。
還提出了其它的座位組件，它消除了上述平行支承桿和緊固件。例如，美國專利4568121(該文獻被本文參引)包括具有鋸齒狀凹口部分的座位桿，該鋸齒狀凹口部分與安裝在自行車座位上的凸形鋸齒狀部分匹配。不過，只能從座位下面接近將座位桿安裝在座位上的螺栓，因此，安裝座位或將座位從座位桿上拆卸將有些麻煩。此外，螺栓并不與座位桿對齊，因此在使用時將受到橫向力矩，這可能削弱螺栓，并降低座位組件的強度和耐久性。
因此，需要一種自行車座位組件，它的部件數目最少，重量輕，且非常堅固和耐久，且該自行車座位組件能夠更快速和更方便地裝配和拆卸。


下面將通過實例介紹本發明的特征和優點，但是并不意味著本發明的范圍局限于所示的特殊實施例，且附圖中圖1是本發明的座位組件的分解軸測圖；圖2是圖1的座位組件的座位桿的側視圖；圖3是圖1的座位組件的座位桿的俯視圖；圖4A是圖1的座位組件的鞍座支承結構的俯視圖；圖4B是圖1的座位組件的鞍座支承結構的側部透視圖；圖5是圖1的座位組件的鞍座支承結構的底部透視圖；圖6是圖1的座位組件的鞍座的俯視圖；圖7是圖1的座位組件的鞍座的仰視圖；以及圖8是本發明另一實施例的鞍座支承結構的側視圖。
在全部附圖中，相同參考標號表示相應部件。
具體實施例方式
下面介紹自行車座位組件，與現有技術的自行車座位組件相比，該自行車座位組件包括更少數目的部件且重量更輕，同時并不減小強度或耐久性。而且，本發明的座位組件能夠更快速和更方便地裝配和拆卸。
圖1-7表示了本發明一個實施例的自行車座位組件100。座位組件100包括管形座位桿110、鞍座支承結構120和鞍座130。座位桿110的特征在于縱向軸線Z穿過它的中心空心部分延伸，且該座位桿110包括下部110a，用于插入相連的自行車車架(為了簡化而未示出)的座位桿管內；以及上部110b，用于與鞍座支承結構120匹配。上部座位桿部分110b加寬，以便形成凹形鋸齒狀表面111，該凹形鋸齒狀表面111內形成多個槽111a。對于某些實施例，形成于上部鋸齒狀表面111上的槽111a垂直于座位桿110的縱向軸線Z。螺紋孔112形成于凹形鋸齒狀表面111的中心部分內，以便與座位桿的縱向軸線Z對齊。螺紋孔112用于接收具有螺紋桿113b和頭部113a的螺栓113。螺紋桿113b螺紋擰入螺紋孔112內。當插入螺紋孔內時，螺栓113具有與螺紋孔112和座位桿110同軸的關系。
座位桿110能夠由任意堅固、耐久和重量輕的材料制成，這些材料例如包括復合材料、鋁、合金、鈦或其它材料，且該座位桿110能夠為適用于自行車的任意尺寸。對于某些實施例，座位桿110為使用3-D制造方法鍛造的鋁，不過也可以使用其它制造方法。對于一個實施例，座位桿110的外徑為大約2.5cm，壁厚為大約3mm，長度在大約20-25cm之間，不過對于其它實施例，座位桿110可以有其它合適尺寸。座位桿110的截面形狀可以為使它能夠插入自行車的座位桿管內的任意合適形狀。對于某些實施例，座位桿110的截面形狀為圓形，如圖所示。對于其它實施例，座位桿110的截面形狀能夠為矩形、橢圓形、三角形、八邊形或某些其它合適形狀。
而且，凹形鋸齒狀表面111能夠在其中形成有任意數目的槽111a，并能夠為任意合適的寬度和長度。對于某些實施例，上部鋸齒狀表面111包括14個槽111a，且該槽111a為大約3.5cm長，并間隔開大約3mm。
鞍座支承結構120有下表面120a以及形狀由外壁121確定的上表面120b。匹配部件122安裝在鞍座支承結構120的下表面120a上。匹配部件122有凸形鋸齒狀表面，該凸形鋸齒狀表面包括多個槽122a，這些槽122a用于與形成于座位桿110的上部鋸齒狀表面111中的相應槽111a匹配，從而當鞍座支承結構120與座位桿110接觸并通過螺栓113而固定在該座位桿110上時防止在座位桿110和鞍座支承結構120之間產生滑動。對于某些實施例，與座位桿110的凹形鋸齒狀表面111相比，匹配部件122更長，并包括更多的槽122a，這樣，鞍座結構120能夠相對于座位桿110旋轉，以便能調節座位角度。因此，對于某些實施例，形成于座位桿110中的槽111a能夠與形成于匹配部件122中的、任意數目的子組槽122a匹配，以便調節座位桿110和鞍座130的相對角度位置。
匹配部件122和鞍座支承結構120能夠為任意合適材料。對于某些實施例，鞍座支承結構120是通過注射模制而形成的復合塑料和/或樹脂材料，而匹配部件是使用任何公知的工具加工方法而形成的復合材料、合金、金屬、鈦、鋁或其它剛性材料。匹配部件122能夠使用任意公知的技術來安裝在鞍座支承結構120的下表面120a上。對于鞍座支承結構120是塑料材料時的某些實施例，匹配部件122使用公知的粘接劑技術(例如膠粘、粘接等)而安裝在該鞍座支承結構120上。對于鞍座支承結構120是金屬材料的另外實施例，匹配部件122能夠焊接在該鞍座支承結構120上。對于其它實施例，匹配部件122能夠形成為鞍座支承結構120的整體部分(例如不可拆卸的部分)。對于一個實施例，匹配部件122由鋁制成，并通過螺栓113而固定在支承結構120上。
匹配部件122有形成于其中的狹槽123，螺栓113能夠穿過該狹槽123伸入座位桿110中。對于某些實施例，狹槽123比螺栓113的直徑長得多，這樣，匹配部件122和支承結構120能夠相對于座位桿110的上部鋸齒狀表面111旋轉至多個位置，從而能夠調節座位角度。對于一個實施例，狹槽123為大約3cm長和大約1cm寬，不過狹槽123也能夠為其它尺寸。弓形凹口124形成于鞍座支承結構120的頂表面120b中。凹口124包括與形成于匹配部件122中的狹槽123對齊的孔，并用于接收類似形狀的墊片125，螺栓桿113b能夠穿過該墊片125延伸，但是螺栓頭部113a不能。墊片125和螺栓113能夠由任意合適的剛性和耐久材料而形成。對于一個實施例，墊片125和螺栓113由鋁形成，不過也能夠使用其它材料。對于一個實施例，螺栓桿113b為大約55mm長，直徑為大約8mm，且螺栓頭部113a為大約18mm寬，并可使用5mm的內六角扳手。
鞍座130有下表面130a、上表面130b以及布置在它們之間的合適緩沖材料(為了簡化而未示出)。上表面130b(騎車人坐在該上表面130b上)是覆蓋層材料，例如乙烯樹脂或皮革，不過也可以使用其它合適材料。該鞍座130的下表面可以是適當的剛性材料。對于某些實施例，下部鞍座表面120b由塑料和/或樹脂化合物制成。對于其它實施例，可以使用金屬材料例如合金、鋁、鈦等。下部鞍座表面130a用于與鞍座支承上表面120b匹配，這樣，鞍座130牢固置于鞍座支承結構120中。
鞍座下表面130a能夠使用任意合適技術來安裝在鞍座支承結構120上。對于某些實施例，從下部鞍座表面130a伸出的多個栓釘132裝入形成于鞍座支承結構頂表面120b中的相應凹口126中。栓釘132能夠使用任意合適的粘接劑來固定在相應凹口126上。對于某些實施例，鞍座130能夠利用膠粘或粘接技術來安裝在鞍座支承結構120上。對于其它實施例，鞍座130和支承結構120能夠制成為整體部件。
根據本發明，開口133形成于鞍座130中，螺栓113能夠通過該開口133而被插入和/或被接近，以便于將鞍座支承結構120和鞍座130安裝在座位桿110上，并方便將該鞍座130和支承結構120從座位桿110上取下。這樣，在鞍座130中的開口133使得騎車人能夠快速和容易地安裝鞍座130和支承結構120或者將該鞍座130和支承結構120從座位桿110上拆卸，或者能夠充分松開螺栓113以便調節座位角度。對于某些實施例，在鞍座的覆蓋層表面130b中的開口133是形成于在覆蓋層材料130b內的板134中的狹縫，如圖6-7所示。板134由柔性材料(例如橡膠等)制成，允許細長扳手(例如內六角扳手)穿過鞍座130插入，以便與螺栓頭部113a接合，且當板處于它的自然狀態時(例如當扳手并不穿過板插入時)，該板基本覆蓋開口133。對于某些實施例，板134能夠省略，且開口133能夠穿過鞍座覆蓋層材料130b延伸。對于其它實施例，開口133能夠為任意其它合適形狀。
例如，騎車人能夠很容易地調節鞍座130相對于自行車(未示出)的角度，即通過簡單地使細長扳手(未示出)穿過鞍座130中的狹縫133插入以便與螺栓頭部113a接合、松開螺栓113直到螺栓113與座位桿110中的螺紋孔脫開、使得支承結構120相對于座位桿110重新定位以便獲得理想角度、然后擰緊螺栓113直到鞍座130和支承結構120牢固安裝在座位桿110上。這與現有技術的座位組件明顯不同，在現有技術的座位組件中，緊固螺栓只能從座位組件的下面接近，這使得座位角度調節很麻煩。
對于其它實施例，形成于鞍座130中的狹縫133可以是允許螺栓113穿過(例如從上面)鞍座130的其它合適形狀和/或尺寸。對于一個實施例，狹縫133只是形成于鞍座130中的孔，螺栓113能夠通過該孔插入座位桿110中的螺紋孔112內和/或從該螺紋孔112內拆下。
而且，當通過鞍座支承結構120中的狹槽123而螺紋擰入座位桿110中的螺紋孔112內時，螺栓113與座位桿110的縱向軸線Z對齊，這又使得座位組件100的強度和耐久性最大，因為在使用時螺栓113并不承受任何橫向力矩。這與在美國專利4568121、5244301和5823618中所述的結構明顯不同，在這些文獻所述的結構中，緊固螺栓并不與座位桿對齊，因此不希望地受到橫向力矩，該橫向力矩可能使得緊固螺栓失效。
另外，本發明的座位組件100包括最少數目的部件，這能有利地降低制造成本以及與裝配座位組件100相關的人工成本。例如，降低與裝配座位組件100相關的人工成本將使得自行車店或制造商能夠在更短的時間內制造更多座位組件100，這又能夠有利地降低制造費用，并使得本發明的座位組件100成為比現有的座位組件更有吸引力的自行車部件。而且，用于座位組件100的部件數目最少還使得座位組件100的重量最小，這能夠使騎車人有競爭優勢。對于這里所述的一個實施例，座位組件100的重量為大約1磅。
對于本發明的其它實施例，鞍座支承結構120能夠包括水平定向的匹配部件150，該匹配部件150有形成于它的下表面中的多個槽151，這些槽151用于與在變化的匹配部件122的、基本平面(例如水平)的頂表面上形成的相應槽122b匹配，如圖8所示。匹配部件150能夠由任意合適的剛性和耐久性材料制成，并能夠以任意合適方式安裝在鞍座支承結構120上。對于該實施例，匹配部件122并不固定安裝在鞍座支承結構120上。對于某些實施例，匹配部件122和150由相同材料制成。
匹配部件150具有比形成于匹配部件122的頂表面上的槽122b多得多的槽151，這樣，通過使得匹配部件122相對于匹配部件150滑動以便使得匹配部件122的槽122b能夠與匹配部件150中的任意子組的槽151匹配，從而能夠調節匹配部件122和150的相對水平位置。這樣，能夠調節鞍座130和座位桿110的相對水平位置，以便使鞍座130前后運動，例如使得鞍座130更靠近或遠離相連的自行車把手(為了簡化而未示出)。將鞍座130調節至不同前后位置的能力將合適地適應不同大小的騎車人和/或適應不同騎車方式。對于該實施例，狹槽123和開口133足夠細長，這樣，不管鞍座130相對于座位桿110的相對前后位置，螺栓113和座位桿110都保持同軸關系。此外，如上所述，能夠通過鞍座130接近螺栓113將允許快速和容易地進行座位調節。
盡管已經表示和介紹了本發明的特殊實施例，但是本領域技術人員應當知道，在不脫離本發明的廣義方面的情況下可以進行變化和改變，因此，附加權利要求將在它們的范圍內包含落在本發明的真正精神和范圍內的所有這些變化和改變。在其它實施例中，對于一個實例，座位桿的上部能夠有凸形鋸齒狀表面，而鞍座支承結構的匹配部件能夠有凹形鋸齒狀表面。對于另一實施例，座位桿的上表面和鞍座結構的匹配部件的下表面并不為鋸齒形，例如省略了它們的槽。另外，在附圖中所示的鞍座形狀只是示例，對于其它實施例，鞍座能夠有其它形狀。
權利要求
1.一種自行車座位組件，包括管形座位桿，該管形座位桿的特征在于有縱向軸線，并有沿該縱向軸線形成于其中的螺紋孔；鞍座支承結構，該鞍座支承結構用于與所述座位桿匹配；螺栓，該螺栓有用于與所述鞍座支承結構接合的頭部，并有螺紋桿，該螺紋桿用于通過形成于鞍座支承結構中的狹槽而伸入座位桿中的螺紋孔內；以及鞍座，該鞍座安裝在鞍座支承結構的上表面上，該鞍座有開口，通過該開口能夠接近螺栓的頭部。
2.根據權利要求1所述的座位組件，其中該開口包括一狹縫。
3.根據權利要求2所述的座位組件，還包括板，該板形成于鞍座的頂表面中，其中，該板包括所述狹縫。
4.根據權利要求3所述的座位組件，其中該板包括柔性材料，用于允許螺栓穿過鞍座而插入。
5.根據權利要求1所述的座位組件，其中所述螺栓用于將鞍座支承結構可拆卸地安裝在座位桿上。
6.根據權利要求1所述的座位組件，其中所述開口用于允許細長扳手穿過鞍座而插入，以便接近螺栓的所述頭部。
7.根據權利要求1所述的座位組件，其中所述螺栓、座位桿、狹槽和開口同軸。
8.根據權利要求1所述的座位組件，其中鞍座支承結構用于在多個不同位置與座位桿匹配，以便在鞍座和座位桿之間提供相應的多個角度。
9.根據權利要求1所述的座位組件，其中鞍座支承結構用于在多個不同位置與座位桿匹配，以便調節鞍座相對于座位桿的水平位置。
10.根據權利要求1所述的座位組件，其中，鞍座支承結構還包括弓形凹口，該弓形凹口形成于鞍座支承結構中，該弓形凹口與所述狹槽對齊，并使墊片位于其中，螺栓桿能夠穿過該墊片延伸，但是螺栓頭部不能。
11.根據權利要求1所述的座位組件，還包括多個第一槽，這些第一槽形成于座位桿的頂表面上；以及多個第二槽，這些第二槽形成于鞍座支承結構的底表面上，第一和第二槽用于彼此匹配。
12.根據權利要求11所述的座位組件，其中座位桿的頂表面為凹形，而鞍座支承結構的底表面為凸形。
13.根據權利要求11所述的座位組件，其中座位桿的頂表面為凸形，而鞍座支承結構的底表面為凹形。
14.根據權利要求1所述的座位組件，其中鞍座支承結構包括多個凹口，這些凹口用于與從鞍座的底表面伸出的相應多個栓釘匹配。
15.根據權利要求1所述的座位組件，其中鞍座支承結構和鞍座包括不可拆卸的整體部件部分。
16.根據權利要求1所述的座位組件，其中，鞍座支承結構還包括第一匹配部件，該第一匹配部件有用于在多個相對角度位置與座位桿的彎曲上表面匹配的彎曲下表面，該第一匹配部件有基本水平的上表面；以及第二匹配部件，該第二匹配部件有基本水平的下表面，該下表面用于在多個相對水平位置與第一匹配部件的基本水平上表面匹配。
17.根據權利要求16所述的座位組件，其中座位桿的上部彎曲表面包括多個第一槽，這些第一槽用于與形成于第一匹配部件的下部彎曲表面中的多個第二槽中的選定的子組匹配。
18.根據權利要求17所述的座位組件，其中座位桿的上部彎曲表面包括凹形表面，第一匹配部件的下部彎曲表面包括凸形表面。
19.根據權利要求17所述的座位組件，其中座位桿的上部彎曲表面包括凸形表面，第一匹配部件的下部彎曲表面包括凹形表面。
20.根據權利要求17所述的座位組件，其中第一匹配部件的上表面包括多個第三槽，這些第三槽用于與形成于第二匹配部件的下表面中的多個第四槽中的選定的子組匹配。
全文摘要
一種自行車座位組件(100)，包括管形座位桿(110)，該管形座位桿有上部鋸齒狀表面(111)；螺紋孔(112)，該螺紋孔形成于該上部鋸齒狀表面(111)中并與管形座位桿(110)的縱向軸線(Z)對齊；鞍座支承結構(120)，該鞍座支承結構有下部鋸齒狀表面(120a)，該五部鋸齒狀表面用于與管形座位桿(110)的上部鋸齒狀部分(111)匹配，該下部鋸齒狀表面(120a)包括狹槽(123)，螺栓(113)能夠穿過該狹槽延伸，并與螺紋孔(112)匹配；以及鞍座(130)，該鞍座用于與鞍座支承結構(120)的上表面(120b)匹配，鞍座(130)有形成于其中的開口(133)，該開口允許從鞍座(130)的頂表面(130b)接近螺栓(113)。
文檔編號B62J1/02GK1723150SQ200480001738
公開日2006年1月18日 申請日期2004年9月2日 優先權日2003年9月3日
發明者達西·薩庫西 申請人:麥克尼爾自行車公司