[发明专利]特别用于脚踏车的超轻车座结构及其支撑框架的制作方法

说明书

技术领域

本发明大体上涉及脚踏车领域，更具体地涉及超轻车座结构。

本发明还涉及这种结构的制造方法。

背景技术

在脚踏车领域，对于车座结构长期以来都存在这样一种需求，即， 车座结构在仍然保持舒适和刚性的同时，能够尽可能地轻，以改善骑 车性能。

众所周知，车座结构基本包括：刚性支撑体，其通常公知为“壳体”； 布置在其上面的衬垫；以及用于将该组件固定到自行车框架上的装置， 所述装置典型地包括通过夹具附连到座椅立柱上的一个或多个特殊形 状的杆。

壳体部件在骑车时特别地受到压迫，因此将具有高机械强度特性。 然而它将还是有柔软的，以维持其舒适度并且能够吸收与骑车极其相 关的振动。

传统上壳体由金属或木材制成，这导致壳体具有较重的重量和较 差的柔韧性。

于是，随着聚合物的出现，开始使用具有明显较轻重量和较高柔 韧性的聚合物基材料来制造壳体。

这种现有技术中的壳体的缺点在于：虽然聚合物具有较轻的重量， 但是它们本身相当柔软，且具有较低的弯曲强度和抗压强度。

近来，低密度材料已经广泛应用于工业上，即碳、玻璃、纤维强化聚合物或类似物，或者颗粒或金属基纳米强化聚合物，例 如用钛、铝、镁进行纳米强化的。

为了得到可接受的刚度，这些现有技术中的结构由多个叠加层构 成。这种配置是关键的，因为这些材料本身相当柔软，而多层叠加是 能够提供刚性且坚固的结构的唯一配置。

众所周知，刚性体的弯曲强度是惯性力矩的函数，而惯性力矩在 分段区与中性轴相距最远时最大。

在本申请人的欧洲专利EP-B1-1305209中公开了上述类型的车 座，其具有多个第一叠加层，所述叠加层被固定到具有不同构造的一 个或多个层上。

虽然这个方案提供了一种具有相当轻质的结构的刚性车座，但是 它仍然具有一些明显的缺陷。

首先，上述材料相当昂贵，这不可避免地会引起产品最终价格上 涨。

此外，即使使用低密度材料，多层的叠加还是稍微会增加壳体的 重量，从而减弱骑车性能。

JP-A-56024141公开了一种车座结构，其具有权利要求1的前序 部分中所描述的所有特征。

发明内容

本发明的目标是通过提供一种实现高效率并具有相对简单的构造 的车座结构来克服上述缺陷。

特别的目标是提供一种轻质壳体结构，其还具有足够的机械强度。

另一个目标是提供一种既具有成本效益又具有功能性的壳体结 构。

本发明的又一个目标是提供一种简单的、易于再生产的用于制造 车座结构的方法。

这些目标以及将在下文中明显看出的其他目标通过提供一种超轻 车座结构来实现，即，根据本发明的一方面，提供一种轻质多层车座 结构，其用于脚踏车，该车座结构包括由弹性衬垫覆盖的支撑框架， 和布置在所述衬垫上或直接布置在所述框架上的覆盖层，所述框架具 有第一外层、第二外层和置于第一外层和第二外层之间的间隔芯，其 中所述第一外层和第二外层中的每一个分别包括至少一个第一材料的 层和至少一个第二材料的层，所述第一材料和第二材料选自具有预定 密度且具有相对较高的压缩和剪切强度的材料，其中所述间隔芯具有 至少一个第三材料的层，所述第三材料的密度小于所述第一和第二材 料的密度，其特征在于：所述第一材料和所述第二材料选自金属或复 合材料，所述第一外层和所述第二外层含有强化颗粒或强化纤维，所 述第三材料为充分多孔的材料，所述间隔芯具有强化颗粒或强化纤维 并且具有大于或等于所述第一外层和所述第二外层的厚度，以便使外 层保持隔开并且增加所述框架的刚度和机械强度，同时保持有限的总 重量。

由于这种特殊的配置，本发明的车座结构具有良好的刚度特性以 及足够的抗拉强度、抗压强度、抗扭强度和弯曲强度，同时具有非常 轻的总重量。

附图说明

通过根据本发明的车座结构的优选、非排他性实施例的详细描述， 本发明的进一步特征和优点将更加显而易见，其中所述实施例是参考 附图作为非限制性实例来描述的，其中；

图1是根据本发明的车座结构的侧视图；

图2是包括在根据本发明的结构中的支撑框架的轴视图；

图3是沿平面III-III截取的包括在本发明结构中的框架的视图；

图4是图3的详细放大图。