Велосипедная рама

Авторы патента:

Изобретение относится к рамам велосипеда. Цель изобретения - повышение надежности и долговечности. Велосипедная рама содержит седельный стержень 3 и головку 4, соединенные друг с другом верхним 1 и нижним 2 брусьями и отлитые одной деталью из легкого металла или сплава, например из магния. По меньшей мере нижний брус 2 и желательно седельный стержень 3 отливаются с открытым профилем, впоследствии замыкаемым посредством второй отливки, закрепляемой в открытом профиле с помощью клея при желательной механической блокировке между ними. Механическая блокировка обеспечивается взаимозацепляющимися элементами, расположенными по длине отливок под косым углом. Верхний 1 и нижний 2 брусья соединяются конструкционным мостиком 9, соединяющим их в месте между головкой 4 и седельным стержнем 3. Нижний брус 2 соединен с седельным стержнем 3 в промежуточной точке. 9 з.п. ф-лы, 12 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19). (И) (51)5 В 62 К 19/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К flATEHTV

ECE3683h >tt

Щ 1,.;утки

Г !

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4028647/27-11 .(86) РСТ/GB 86/00132 (10.03.86) (22) 17.11.86 (31) 8507166; 8520379 (32) 20.03.85; !4.08.85 (33) GB (46) 30.01.90. Бюл. h- 4 (75) Фрэнсис Джордж Кирк (GB) (53) 629.118(088.8) (56) Патент Великобритании

В 2136745, кл. В 62 К 19/12, 1984 ° (54) ВЕЛОСИПЕДНАЯ PAMA (57) Изобретение относится к рамам велосипеда, Пель изобретения вЂ” повышение надежности и долговечности.

Велосипедная рама содержит седельный стержень 3 и головку 4, ооединенные друг: с дру1ом верхним 1 и нижним 2 брусьями н отлитые одной деталью из

2 легкого металла или сплава, например из магния. По меньшей мере нижний брус 2 и желательно седельный стержень 3 отливаются с открытым профилем, впоследствии эамыкаемым посредством второй отливки, эакрепляемой в открытом профиле с помощью клея при желательной механической блокировке между ними. Механическая блокировка обеспечивается вэаимоэацепляющимися элементами, расположенными по длине отливок под косым углом. Верхнии I и нижнии 2 брусья соединяются конструкционным мостиком 9, соединяющим их в месте между головкой 4 и седельным стержнем 3. Нижний брус 2 соединен с седельным стержнем 3 в промежуточной точке. 9 з.п, ф-лы, 12 ил.

1540652

Изобретений относится к велосипедным рамам. Цель изобретения вЂ” повышение надежности и долговечности.

На фиг.1 схематично изображена велосипедная рама, вид сбоку; на фиг.2 вЂ” сечение А-А на Фиг.l; на фиг.3 вЂ” сечение Б-Б на Фиг.1; на фиг.4 вЂ” сечение В-В на фиг,l; на

Фиг. 5 вЂ” сечение Г-Г на Фиг.l; на фиг. 6 вЂ” сечение Д-Д на фиг. 1; на фиг. 7сечение Е-Е на фиг.l; на фиг.8вЂ” сечение Ж-Ж на фиг.l; на фиг.9 вЂ” сечение К-К на фиг.l; на фиг.10 вЂ” сече- 15 ние Л-Л на фиг.l; на фиг.ll вЂ” вид М на фиг ° 1 (показан вкладыш в седельный стержень); на фиг.l2 вЂ” то же, вкладыш показан отдельно, Велосипедная рама содержит верхний 20 или поперечный брус. 1, нижний брус 2, седельный стержень 3 и трубчатую головку 4. В головке 4 находится подшипник для узла (не показан), состоящий . иэ руля и передней вилки, в которой 25 установлено переднее колесо ° Заметим, что при пользовании поперечный брус

1 является практически горизонтальным, при этом поперечный брус 1 и нижний брус 2 расходятся в направлении назад, l

У седельного стержня 3 имеется верхний трубчатый участок 5, предназначенный для приема опорной трубки седпа. Кроме того, седельный стержень

3 несет конструкцию задней вилки, состоящую из верхних и нижних вилок

6 и 7 соответственно для установки заднего колеса, У нижнего конца седельного стержня 3 находится цапфа 8 для типового зубчатого колеса и педалей (не показано), В указанной конструкции поперечный 45 брус 1, нижний брус 2, мостик 9, седельный стержень 3 и вилки 6 и 7 отливаются,одной деталью из магния промьппленноге качества, например из сорта L 128-„ либо из сплава на осно50 ве магния и имеют профили, показанные на фиг.2-10.

Важной особенностью рамы является придание ей жесткости против кручения посредством конструкционного мостика

9, идущего между верхним брусом 1 и

55 нижним брусом 2. Мостик отливается сплошным с верхним брусом 1 и нижним брусом 2 и действует как рычаг, благодаря которому закручивание рамы из-эа отклонения головки 4 от плоскости рамы действует не на концы верхнего бруса 1 и нижнего бруса 2, удаленные от седельного стержня 3, а на места, более близкие к седельному стержню 3.

Верхний брус I имеет двухтавровый профиль (фиг ° 2), кроме того, в нем имеются отверстия 10 для уменьшения веса. На фиг.3 показан профиль в стыке между верхним брусом 1 и мостиком

9. В мостике 9 также имеются отверстия

11 для уменьшения веса, r.àê видно иэ фиг.4, мостик имеет двутавровый:. профиль.

На фиг.5 и 6 видно, что нижний брус

2 состоит из двух литых деталей. Одна . деталь 12 с широким С-образным сечением отливается вместе с верхним брусом

1, седельным стержнем 3 и головкой 4, Вторая деталь 13 меньшего С-образного профиля принимается внутрь открытой стороны отливки 12 в соответствии с чертежом, и закрепляется там сверхпрочным клеем, далее отверждаемым путем нагрева.

На Фиг.7 и.8 показан седельный стержень 3, имеющий в основном V-образ. ный профиль, с которым сливается (или соединяется) трубчатый участок 5, предназначенный для приема трубки опоры седла, зажимаемой с помощью пазов (не показано) в трубчатом участке 5 типовым образом.

На фиг.7 показано,.как при необходимости может быть замкнут Ч-образный профиль за счет применения С-образной профильной отливки, образую-. щей вкладыш детали 14, также закрепляемый с помощью сверхпрочного клея, отверждаемого нагревом. На фиг,8 также изображены две литых детали 13 и 14 нижнего бруса 2.

На Фиг.9 видно, что каждая из задних вилок 7 имеет С-образный проФиль. Конструкция вилок 6 аналогична.

Как обычно имеются две верхние и нижние задние вилки 7 по.одной с каждой стороны заднего колеса. С-образные профили расположены спинками друг к другу, так что открытые профили обращены наружу.

Головка 4 может быть цельной отливкой трубчатой формы. Мостик 9 предназначен для уменьшения эффективной противодействующей длины балок, образованных поперечным брусом 1 и

5 l5 нижним брусом 2. Поскольку прочность ! на кручение и изгиб обратно пропорциональны длине балки, то благодаря эффективному укорочению, создаваемому мостиком 9, обе балки, образованные брусьями 1 и 2, становятся значительно жестче на кручение и изгиб.

Также заметим, что увеличенная длина противодействующего вращению рычага в жестком мостике ведет к большим стрелам прогиба у балок 1 и 2 на единичное угловое отклонение головки.

Благодаря этому жесткость на кручение балок и 2 имеет меньшее значение, а жесткость на изгиб большее.

Все это позволяет отливать балки из материала с малым модулем упругости второго рода по сравнению со сталью, например из магния, прочного на изгиб и сравнительно слабого на кручение, вследствие чего указанная рама имеет жесткую на кручение конструкцию. В обычных велосипедах применяются сталь ные трубки, имеющие большую прочность на кручение и сравнительно малую жесткость на изгиб, ограничиваемую стабильностью сечения, в результате чего жесткость рамы определяется в основном жесткостью труб на кручение, Стык нижнего бруса 2 с седельным стержнем 3 смещен вверх от нижнего конца седельного стержня 3 (фиг.)).

Благодаря этому уменьшается суммарная длина нижнего бруса 2, что дополнительно уменьшает длину образуемой им балки и способствует экономии материала н веса, Кроме того, достигается определенное упрочнение самого седельного стержня 3. !

Было обнаружено, что за счет применения для нижнего бруса 2 конфигурации с замкнутым С-образным профилем требования по большей по сравнению с верхним брусом 1 прочностью на скручивание можно выполнить, не применяя избыточные количества металла, Например, для различных профилей рамы толщина металла может быть равна 5 мм, хотя может оказаться практичным применение металла и с меньшей толщиной.

Чтобы обеспечить какую-либо механическую блокировку между отливкой с широким С-образным сечением и второй замыкающей отливкой 13 с целью уменьшения механических требований !

40652 6 к клею на отливках в области стыка между нижним брусом 2 и седельным стержнем можно предусмотреть пару косо направленных штифтов или шипов

15 (фиг.10), устнавливаемых в соответствующие отверстия с последующим закреплением сверхпрочным клеем.

Штифты или шипы 15 вводятся через открытый V-образный профиль 16 седельного стержня 3 до замыкания этого профиля деталью 14.

На фиг.11 и 12 показано, как ряд литых косых ребер 17 образованных смежно открытому концу V-образного профиля 1 6 седельного стержня 4, взаимодействует с рядом пазов или углублений 18 на краях детали 14.

Благодаря этому обеспечивается взаимо20 связь между профилем 16 и замыкающим вкладьппем детали 14, также позволяющая уменьшить напряжение в клее.

Косое расположение шипов 15 и ребер 17 изображено на фиг.l.

25 Косое механическое зацепление должно обеспечить блокировку от напряжений вдоль отливок и по нормали к ним.

Формула изобретения

1.Велосипедная рама, содержащая седельный стержень и головку, соединенные друг с другом верхним и нижним брусами, у которой, по меньшей мере, седельный стержень и верхний

35 и нижний брусья выполнены за одно целое иэ легкого металла или сплава, о т л и ч а в щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности и дол40 говечности, по меньшей мере, один элемент рамы выполнен в виде детали с открытым профилем, с возможностью закрепления в нем другой детали.

2.Рама по п,l, о т л и ч а в щ а я с я тем, что вторая деталь закреплена в открытом профиле первой детали посредством клея.

З.Рама по п.l, о т л и ч а в щ а я с я тем, что вторая деталь закреп50 лена в открытом профиле первой посредством магниевого литья, 4.Рама по и.), о т л и ч а вщ а я с я тем, что нижний брус выполнен С-образного поперечного сече55 ния, а вторая деталь, соединяемая с ним, также выполнена С-образного поперечного сечения, прн этом полки

С-образных сечений обеих деталей на1540652 правлены навс гречу одна другой с возможностью охвата полками одной деТали полок другой.

5.Рама по п.2, о т л и ч а ющ а я с я тем, что соединение двух деталей обеспечено взаимозацепляющимися элементами, расположенными по длине деталей под углом к их продоль- 10 ной оси.

6.Рама по п.5, о т .л и ч а ювЂ” щ а я с я тем, что взаимозацепляющиеся элементы представляют собой штифты, установленные в соответствую- 15 щие отверстия в деталях посредством клея.

7,Рама по п.5, о т л и ч а ювЂ” щ а я с я тем, что взаимозацепляющие->0 ся элементы представляют собой литые выступы и углубления в соответствующих деталях.

8.Рама по п.l, о т л и ч а ювЂ” щ а я с я тем, что верхний и нижний брусья соединены мостиком, размещенным между головкой и седельным стержнем.

9.Рама по п.8, о т л и ч а ющ а я с я тем, что упомянутый мостик имеет двутавровый профиль .

10.Рама по и.1, о т л и ч а ювЂ” щ а я с я тем, что нижний брус соединен с седельным стержнем между местом крепления,к нему верхнего бруса и его нижним концом.

Приоритет по пунктам:

20 03 85 по пп 1-4 и 8-10;

14.08,85 по пп. 5-7.

1540652

ВАМ

ВиЗ И

К-К

Риг. 10

Фиг.11 (be.f2

Редактор Ю.Середа

Заказ 234 Тира к 433 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР