一种用于引导车辆车轮的车叉制造技术

一种用于引导车辆车轮－尤其是自行车前轮的车叉，其至少包括一个作用于车轮轮轴的叉柱，且叉柱至少部分地在平行于车轮转动平面的方向上延伸，叉柱总体上被制为四边形，四边形叉柱包括至少两根互相平行且分离的构架腿，构架腿被至少两连接件保持在相对的位置上。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于引导车轮的自行车车叉。
技术介绍
自行车车叉在现有技术中是公知的，且在一般的实施形式中，其包括一控制管、一叉头以及和两叉管。在叉管的下端设置有一个用于安装车轮轮轴的装置。为了满足预定的机械性能，这些叉管是由金属或轻金属合金制成的。圆筒形的头管由车架上的转向管来引导，且利用两轴承座圈来支撑转向管的两端，使其可发生转动。在专业性的自行车运动中，自行车车叉除了要满足所要求的机械性能之外，尤其还必须要使自行车车叉满足空气动力学的要求，所以，要采用某些可减少空气流动阻力的结构。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供这样一种自行车车叉其具有良好的机械坚固性，并具有很低的流动阻力。通过设计一种如权利要求1所述的、用于引导车轮的车叉，本专利技术的上述目的得以实现。从属权利要求中的技术主题限定了用于引导自行车车轮的车叉的其它优选实施例。根据权利要求1所述的、用于引导车辆车轮的车叉包括至少一个作用于轮轴上的叉柱，且这个叉柱在大体平行于车轮旋转轴线的方向上至少部分地延伸。该叉柱被制成基本为四边形框架的结构，其中，该四边形框架是由至少两根大体平行的构架腿与几个连接件组成的，其中的连接件相互间隔开。两构架腿被位于它们各自相对位置处的连接件保持在两个区域上，在本专利技术的一优选实施例中，还可设置另外的连接件。构架腿自身至少在部分上被制为翼型挡梁的构造。通过按照上述确定的方案来布置构架腿的及其连接部位，由于构架腿的设置方向基本上是沿绕流过叉柱的气流方向，所以就在型面挡梁之间形成了一气流槽。在一特定实施例中，被基本上制为四边形框架的前述叉柱的末端为连接部位，一侧的连接部分为叉头，另一侧的连接部分为车轮轮轴的安装装置。在另一实施例中，根据权利要求1的自行车叉的特征在于叉柱相对于垂直中心轴线成一预定角度。因此，叉柱的角度在1°-45°之间，在一优选实施例中，该角度为5°-30°之间，在一最佳实施例中在7°-20°之间。在一最佳实施例中，用于引导车辆车轮的车叉包括一连接装置-尤其是一头管，该头管延伸到止动件-即叉头处，头管由车架中的转向管支撑，且在转向管的两端处由两轴承座圈(控制副)转动支撑着。在另一特定的优选实施例中，车叉用于引导后轮，该尤其是用于自行车的车叉包括一与自行车构架相连接的固定装置，根据该具体优选实施例，车叉还可包括用于将后轮保持在预定位置上的叉柱。根据本专利技术的又一实施例，用于构成叉柱的构架腿被设计成翼型挡梁，该挡梁可用一型面的轮廓面来进行描述。所述型面轮廓至少可由型面深度以及在至少一个型面深度点上的型面厚度来进行描绘。型面轮廓上距离最大的两点之间的连线叫弦线，另外，为了更进一步地的限定型面轮廓，采用所谓的骨架线，该骨架线是由型面深度方向上的厚度分布轴线来确定的。本专利技术的型面深度可被定义为轮廓上距离最远的两个点之间的尺寸，且该尺寸基本上是沿着绕流过型面的空气的流动方向延伸的。型面轮廓上型面的厚度是随型面深度而变化的，其中，在至少一个点上，型面轮廓上两点之间的距离被定义为它们之间垂直于弦线的连线长度。型面轮廓是由一封闭母线限定的，该封闭母线是由型面轮廓上的点连成的，并且轮廓点越多，对型面轮廓的描述越精确。根据本专利技术一具体实施例，这样来选择所采用的翼型挡梁的型面轮廓尤其是使得绕流过和/或流经车叉的空气阻力得以降低，与此同时，这样来相对设置两翼型挡梁使得空气沿着预定的方向流动。具体来讲翼型挡梁被设计成可将空气导流向远离叉柱间车轮的方向。在一优选实施例中，这样来布置构架腿使得单条翼型挡梁表面上的空气流动路径被导流，从而使两翼型挡梁表面上流动的空气互相平行，而不会产生相互干扰的不利效果。本专利技术的目的尤其在于将各个涡流区连通起来、或减少涡流区。根据另一优选实施例，用来引导车轮的车叉的特征在于叉柱-具体来讲即构架腿或连接件是由至少一种材料或混合材料制造而成的，且此材料或混合材料是从以下一组材料中选取的，这组车辆包括铝、钛等的金属，以及合成材料、天然材料、玻璃纤维、碳、芳纶、玻璃纤维、复合材料、玻璃纤维复合材料、聚酯、环氧树脂、聚合物、以及木材、乳胶等的天然材料，以及等等材料。除了使用上述的材料或混合材料之外，用于引导自行车车叉的特征在于在一特定的优选实施例中，叉柱的构架腿可由几种结构件制成，这些结构件具体包括蜂窝构件或对应的的微蜂窝构件。根据本专利技术一优选实施例，用来引导车轮的车叉的特征在于构架腿、叉柱和/或连接件是通过插接、螺栓连接、粘接、焊接、钎焊接或其它类似方式连接在一起的，且对连接件的形状进行设计，使流动阻力减小到最低。在一优选实施例中，两个构架腿之间的连接件的特征在于其基本上延伸在两个构架腿表面之间，且其形状可使空气阻力减小到最低。在一最佳实施例中，连接件被制成单体零件。根据一最佳实施例，用于引导车轮的车叉的特征在于翼型挡梁与连接部位被布置成可使得叉柱满足预定的机械性能。具体来讲所说机械性能是指叉柱、连接件以及自行车叉的弯曲刚度和抗挠强度、抗扭刚度和扭转强度、挠曲性、应变、抗压强度和断裂强度。此外，通过连接部位以及对应的连接方式可满足这些机械性能。但应当指出的是上述列举的事实并非叉柱机械性能的最终表征，通过对翼型挡梁的形状及其布置进行设计，还可获得采用该叉柱所必须材料的其它参考值。根据另一优选实施例，对于型面的形状，这样来选择型面轮廓使得沿着轮廓上侧面流动的空气路径的长度与沿着轮廓下侧面流动的空气路径的长度不同。在另一实施例中，翼型挡梁的型面轮廓被设计成相互平行的，但互不相同。在一优选实施例中，整个自行车柱的表面结构被设计成这样使车叉的空气阻力减到最低。连同其它措施，可通过这样来制造叉柱的表面而衰减表面产生的涡流。在一最佳实施例中，通过采用所谓的鱼鳍结构、开槽结构或凹槽结构来衰减产生的涡流。用于引导车轮的自行车叉的另一个实施例的特征在于叉柱为四边形框架，且构架腿和连接件被相互连接起来而成为一个单体件。附图说明在下文中，将结合附图、在实施例中详细地描述本专利技术，其中，在附图中图1是根据本专利技术的、用于引导车轮的自行车叉的前视图；图2是根据本专利技术的、用于引导车轮的自行车叉的侧轴测图；图3是叉柱中间连接部分的断面轴测图；图4是带有尺寸的型面轮廓示意图；图5是一种第一型面轮廓的示意图；图6是第二种型面轮廓的示意图；图7是沿图2中的A线对连接部分所作的断面示意图；以及图8是对图1所示自行车叉所作的截面示意图。具体实施例方式附图描绘了一个用于引导车辆车轮车叉的实施例，该车叉尤其是用于引导自行车的前轮，其包括至少一根作用在轮轴上的叉柱，且该叉柱至少部分地在平行于车轮旋转平面的方向上延伸。附图具体描绘了用于自行车前轮的车叉结构，然而，需要指出的是该车叉也可以用于后轮上，尤其是用于自行车的后轮。图1表示了根据本专利技术的、用于引导车轮的车叉，除了包括叉管1之外，其还包括一个叉头2和两根叉柱3a、3b。叉柱3a和3b被制成四边形的框架，其除了包括构架腿4和5之外，还包括连接件6a、6b和6c。通过这些来设置构架腿4、5以及连接件，使两叉柱形成了气流槽9a和9b，且气流槽沿叉柱的主延伸方向延展，至少是当车辆行驶时，空气从这些气流槽中流过。在连接件6b的延伸段上，叉柱上带有一个用于连接自行车轮轴(图中未示出)的部件8。连接区域6c为叉柱3b本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于引导车辆车轮，尤其是自行车前轮的车叉，其包括至少一个作用于车轮轮轴的叉柱（３ａ，３ｂ），且叉柱至少部分地在平行于车轮转动平面的方向上延伸，其特征在于：叉柱（３ａ，３ｂ）总体上被制为构架四边形；四边形叉柱包括至少两根互 相平行且分离的构架腿（４，５）；以及构架腿被至少两连接件（６ａ，６ｂ，６ｃ）保持在彼此相对的位置上。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：J科伯，
申请(专利权)人：雷斯解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：BE[比利时]