本實(shí)用新型關(guān)于自行車，特別是指一種高撓度的自行車座桿，該座桿經(jīng)組態(tài)結(jié)合在車架的座管以減小傳輸至該自行車騎士的震動(dòng)，達(dá)到乘騎舒適的目的。
背景技術(shù)：
：：高性能自行車的設(shè)計(jì)除了考慮輕量化及空氣阻力等要素外，避震及騎乘的舒適性也被認(rèn)為是極重要的性能訴求。道路的巔簸及長(zhǎng)程的乘騎往往使騎者感覺(jué)不舒服及易疲累；尤以騎乘登山車(MountainBike)于山坡地形時(shí)震動(dòng)沖擊由輪圈(Wheel)、車架(Frame)經(jīng)座桿(SeatPost)傳到座墊(Saddle)，造成騎者胯部非常不舒服。雖然，在高性能自行車的材料選用上已采用震動(dòng)衰減性(VibrationDamping)較鋼或鋁金屬好的碳纖維復(fù)合材料(CarbonFiberReinforcedPlastics，CFRP)，但仍然無(wú)法達(dá)到舒適的要求，震動(dòng)仍然可能會(huì)通過(guò)由CFRP制成的車架及座桿而傳至騎者，產(chǎn)生不舒適感。因此如何改良這些組件，尤以座桿的構(gòu)形，成為各品牌追求的目標(biāo)。于此，在一改良實(shí)用新型中例如USPatentNo.9，039，024B1，公開(kāi)了底座墊及車架座管之間的座桿截面，非一般全圓管曲率半徑的設(shè)計(jì)，意圖改變座桿弧型曲率(Curvature)來(lái)進(jìn)一步增加減震，該前述實(shí)用新型自行車座桿(Seatpost)的形狀分為兩個(gè)部分，如圖1，第一部分為曲率半徑r1的圓弧(Arc)，此圓弧的長(zhǎng)度(Arclength)為大于或等于πr1(半圓周)，并且小于2πr1(全圓周)；第二部分連接于第一部分，曲率半徑為r2，且r2>r1。該座桿的問(wèn)題是第二部分r2弧長(zhǎng)并無(wú)背襯與座管(Seattube)相接觸(Contact)，此可參考其圖所示，騎乘者前后擺動(dòng)無(wú)足夠的反作用力支持，相對(duì)是不穩(wěn)定的；在騎乘方向動(dòng)作時(shí)，向后擺動(dòng)只有2倍αr1的弧長(zhǎng)與座管相接觸，此段弧長(zhǎng)相對(duì)半圓周(πr1)小很多，所有騎乘者的重量都施力于此區(qū)域(理論上為2αr1左右共有的區(qū)域)，造成此區(qū)域的應(yīng)力(Stress)變高很多，座桿容易變形損壞(Failure)。在實(shí)際使用時(shí)，若座桿采用碳纖維復(fù)合材料(CFRP)，此種設(shè)計(jì)更由于CFRP材料的應(yīng)力集中系數(shù)較金屬鋁更高，上述座桿接觸座管作用力的接觸面更容易損壞，在實(shí)際應(yīng)用上并無(wú)務(wù)實(shí)的效果。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：基于上述，發(fā)明人提供一種高撓度三曲率截面的自行車的舒適座桿，所述座桿向上的一端連接一自行車的一座墊，該座桿向下的另一端連接至該自行車的車架，利用自行車騎乘行進(jìn)方向正向彎曲慣性矩(Inertiamoment)較小而側(cè)向彎曲慣性矩較大的幾何特性，使騎乘者前后受力彎曲時(shí)座桿有較大的撓度(Flexibility)，而側(cè)向轉(zhuǎn)彎時(shí)，座桿仍保有近乎圓管的彎曲剛性，不影響轉(zhuǎn)彎時(shí)的能量效率。本實(shí)用新型提供一種三曲率截面的自行車的座桿，包括：一第一桿壁，該第一桿壁具有第一曲率半徑為R1的圓弧，此圓弧長(zhǎng)小于πR1，所述第一桿壁設(shè)于朝向一自行車的前端(Forward)方向；一第二桿壁，該第二桿壁具有第二曲率半徑R2，該R2大于R1，該第二桿壁設(shè)于朝向該自行車后端(Rearward)的方向；一第三曲率半徑R3，由該第二桿壁的兩端部分分別連接至該第一桿壁兩端部分所定義，該R3<R1；該自行車行進(jìn)一地面上，本實(shí)用新型的座桿經(jīng)上述配置以減低源自該自行車車輪承受地面撞擊反饋并傳輸至該自行車騎乘者的震動(dòng)，相較于現(xiàn)有車架的座桿，騎乘者感覺(jué)到本實(shí)用新型座桿的柔軟性及騎乘的舒適感。該座桿或所連接的車架及其座管等可經(jīng)建構(gòu)為在一樹(shù)脂基材(Matrix)中的多層碳纖維(Carbomfiber)材料的復(fù)合物(Composite)，例如碳纖維預(yù)浸料(Prepreg)所積疊而成。本實(shí)用新型也可選用其他適合材料及/或構(gòu)造方法，如該發(fā)明本領(lǐng)域技術(shù)人員能了解并實(shí)施的。本實(shí)用新型以下一些實(shí)施例，其中R2>R1(或R3<R1<R2)，其中，該R1的弧長(zhǎng)小于πR1。本實(shí)用新型一實(shí)施例，座桿結(jié)合在一車架上，該座桿為車架座管的延伸。本實(shí)用新型一實(shí)施例，座桿結(jié)合在一車架的圓形座管的空間內(nèi)(相對(duì)于R2的圓弧部分)，以墊片(Shim)支撐(Back-up)，提高騎乘時(shí)的穩(wěn)定性及安全性。本實(shí)用新型一實(shí)施例，或不用墊片而更改座管的形狀，使座管的截面內(nèi)形配合座桿的三曲率設(shè)計(jì)，以結(jié)合三曲率的座桿。本實(shí)用新型此種設(shè)計(jì)可依騎乘者的要求而設(shè)計(jì)R1、R2、R3，可設(shè)計(jì)在正向慣性矩變小，受力時(shí)有較大的變形量，可吸收較大的振動(dòng)，使騎乘者感覺(jué)舒服(Comfortable)，其中，R1和R2圓弧之間距離D為一配合舒服性可調(diào)整的參數(shù)，此參數(shù)可用R3的弧長(zhǎng)予以調(diào)整。此D值并須與材料強(qiáng)度做相互調(diào)整設(shè)計(jì)，否則太”軟”的座桿并不能承受騎乘者的重量而破壞。依目前CFRP自行車座管的直徑來(lái)設(shè)計(jì)，此D值為本發(fā)明通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到，該值約介于25±5mm，在一測(cè)試?yán)休^佳的介于25±3mm(成人車)，更佳的為25mm。附圖說(shuō)明圖1為現(xiàn)有座桿的截面圖；圖2為本實(shí)用新型的座桿結(jié)合車架及車座的立體圖；圖3為本實(shí)用新型的座桿的立體圖；圖4為圖3座桿沿著剖面A-A的三曲率截面示意圖；圖5為本實(shí)用新型座桿、墊片及車架的圓形座管分解立體圖；圖6為圖5座桿利用墊片背襯結(jié)合在車架圓形座管內(nèi)固定的立體圖；圖7為本實(shí)用新型座桿結(jié)合一具有相同三曲率截面的車架座管立體圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明1座桿11第一桿壁13第二桿壁15墊片3座墊5車架51上管53下管54頭管55座管550圓形開(kāi)口551三曲率截面開(kāi)口57后上叉59后下叉R1第一曲率半徑R2第二曲率半徑R3第三曲率半徑IM正向彎曲慣性矩DR1和R2圓弧之間距離具體實(shí)施方式本實(shí)用新型的特征、狀態(tài)及優(yōu)點(diǎn)參考一較佳實(shí)施例的附圖而描述，這些較佳實(shí)施例意欲說(shuō)明而非限制本實(shí)用新型。請(qǐng)參考圖3、圖4，利用高韌性環(huán)氧樹(shù)脂為基材的碳纖維CFRP，并可設(shè)計(jì)不同的疊層鋪排，達(dá)到重量輕且可依騎乘者的要求制造不同柔軟度，且不會(huì)破裂的座桿，在沿著一垂直于座桿縱軸取得的截面圖(圖4)中顯示了一座桿1，該座桿1具有第一曲率R1、第二曲率R2、第三曲率R3，R3<R1<R2。如圖所示，該座桿1為一薄壁中空結(jié)構(gòu)，以減輕重量，利用自行車騎乘行進(jìn)方向正向彎曲慣性矩IM(InertiaMoment)較小而側(cè)向彎曲慣性矩較大的幾何特性，使騎乘者前后受力彎曲時(shí)，座桿1具有較大的撓度(Flexibility)，而側(cè)向轉(zhuǎn)彎時(shí)，座桿1仍保有近似圓管的彎曲剛性，不影響轉(zhuǎn)彎時(shí)的能量效率，該座桿1和車架5的座管55總成可經(jīng)組態(tài)以改善騎士的舒適性及該自行車架5的垂直柔順性。請(qǐng)參閱圖2、圖3、圖4，本實(shí)用新型提供一種三曲率截面的自行車的座桿1，包括：一第一桿壁11，該第一桿壁11具有第一曲率半徑為R1的圓弧，該圓弧長(zhǎng)小于πR1，所述第一桿壁11設(shè)于朝向一自行車的前端方向；一第二桿壁13，該第二桿壁13具有第二曲率半徑R2，該R2大于R1，該第二桿壁13設(shè)于朝向該自行車后端(Rearward)的方向；一第三曲率半徑R3，由該第二桿壁13的兩端部分分別連接至該第一桿壁11兩端部分所定義，該R3<R1；所述座桿1向上的一端連接一自行車的一座墊3，該座桿1向下的另一端連接至該自行車車架5，該自行車行進(jìn)一地面上，本實(shí)用新型的座桿1經(jīng)上述配置以減低源自該自行車車輪承受地面撞擊并傳輸至騎乘者的震動(dòng)，相較于現(xiàn)有車架的座桿，騎乘者能體會(huì)到座桿1的柔順性及騎乘的舒適感。在實(shí)施例中，該第一桿壁11的第一曲率半徑R1和第二桿壁13的第二曲率半徑R2圓弧之間距離為D值，該D值為用以配合舒適性可調(diào)整的參數(shù)，該參數(shù)可用第二曲率半徑R3的弧長(zhǎng)予以調(diào)整，此D值須與材料強(qiáng)度做相互調(diào)整設(shè)計(jì)，否則太“軟”的座桿并不能承受騎乘者的重量而被破壞。該R3弧長(zhǎng)調(diào)整趨小，該D值也變小，其慣性矩變小，該座桿1更趨柔軟；反之，第三曲率半徑R3的弧長(zhǎng)予以調(diào)整趨大，該D值也變大，其慣性矩變大，該座桿1更趨硬挺。依目前自行車CFRP座管55的直徑來(lái)設(shè)計(jì)，此D值為本實(shí)用新型通過(guò)實(shí)驗(yàn)得到，該D值介于25±5mm；其中，該D值較佳的介于25±3mm(成人車)；該D值更佳的為25mm。請(qǐng)參閱圖2，為本實(shí)用新型一實(shí)施例，其中，該座桿1還結(jié)合一自行車，該自行車包括一座墊3、一車架5，該座桿1向上的一端結(jié)合該座墊3，該座桿1向下的另一端結(jié)合該車架5。前述實(shí)施例，該座管55也可采用相同于該三曲率截面的座桿1的形狀，也就是該座桿1同時(shí)包括該座管55的功能，其中，該車架5還包括一上管51、一下管53、一頭管54、一后上叉57、一后下叉59，該上管51及該下管53朝向自行車前側(cè)的一端與頭管54相連接，該后上叉57在自行車后側(cè)方向的一端結(jié)合該后下叉59的一端，該座桿1向下的另一端分別結(jié)合該下管53另一端及該后下叉59的另一端，該座桿1向上的一側(cè)分別連接該后上叉57的另一端及該上管51的另一端。請(qǐng)參閱圖5、圖6，為本實(shí)用新型一實(shí)施例，其中，該三曲率截面的自行車的座桿1，包括：一第一桿壁11，該第一桿壁11具有第一曲率半徑為R1的圓弧，該圓弧長(zhǎng)小于πR1，所述第一桿壁11設(shè)于朝向一自行車的前端方向；一第二桿壁13，該第二桿壁13具有第二曲率半徑R2，該R2大于R1，該第二桿壁13設(shè)于朝向該自行車后端的方向；一第三曲率半徑R3，由該第二桿壁13的兩端部分分別連接至該第一桿壁11兩端部分所定義，該R3<R1；其中，該座桿1還結(jié)合一墊片15，該車架5還包括一上管51、一下管53、一頭管54、一座管55、一后上叉57、一后下叉59，該上管51及該下管53朝向自行車前側(cè)的一端與頭管54相連接，該后上叉57向自行車后側(cè)方向的一端結(jié)合該后下叉59的一端，該座管55為一圓形中通管體，該座管55朝上的自由端具有一圓形開(kāi)口550，該座桿1向下的另一端由該圓形開(kāi)口550穿設(shè)在該座管55的內(nèi)部，該墊片15背襯在該座桿1后側(cè)和該座管55內(nèi)側(cè)，該座管55向下的底端兩側(cè)分別結(jié)合該下管53另一端及該后下叉59的另一端，該座管55向上的一側(cè)分別連接該后上叉57的另一端及該上管51的另一端。座桿1與座管55的空間(相對(duì)于R2的圓弧部分)以墊片15(Shim)支撐，提高騎乘時(shí)的穩(wěn)定性及安全性。請(qǐng)參閱圖7，為本實(shí)用新型一實(shí)施例，該座桿1或不用墊片15而更改座管55的形狀，使座管55的截面內(nèi)形配合該座桿1的三曲率設(shè)計(jì)，該三曲率截面的自行車的座桿1，包括：一第一桿壁11，該第一桿壁11具有第一曲率半徑為R1的圓弧，該圓弧長(zhǎng)小于πR1，所述第一桿壁11設(shè)于朝向一自行車的前端方向；一第二桿壁13，該第二桿壁13具有第二曲率半徑R2，該R2大于R1，該第二桿壁13設(shè)于朝向該自行車后端的方向；一第三曲率半徑R3，由該第二桿壁13的兩端部分分別連接至該第一桿壁11兩端部分所定義，該R3<R1；其中，該車架5還包括一上管51、一下管53、一頭管54、一座管55、一后上叉57、一后下叉59，該上管51及該下管53朝向自行車前側(cè)的一端與頭管54相連接，該后上叉57向自行車后側(cè)方向的一端結(jié)合該后下叉59的一端，該座管55的截面形狀和該座桿1的一三曲率截面相同，該座管55的內(nèi)徑稍大于該座桿1的外徑，該座管55朝上的自由端具有一三曲率截面開(kāi)口551，該座桿1向下的一端由該三曲率截面開(kāi)口551穿設(shè)至該座管55的內(nèi)側(cè)，該座桿1和該座管55并形成緊配合的結(jié)合，該座管55向下的底端兩側(cè)分別結(jié)合該下管53另一端及該后下叉59的另一端，該座管55向上的一側(cè)分別連接該后上叉57的另一端及該上管51的另一端。以上為本實(shí)用新型所舉的實(shí)施例，僅為便于說(shuō)明而設(shè)，當(dāng)不能以此限制本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍，即大凡根據(jù)所述權(quán)利要求書(shū)所作的各種變換設(shè)計(jì)，例如不同車架形狀的設(shè)計(jì)等均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的專利范圍中。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3 當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3