專利名稱：充氣車座用的墊子及車座組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及充氣車座用的墊子以及使用這種墊子的車座組件。
大部分普通自行車由于騎車人長期乘坐在較硬的車座或鞍座上使不舒適性程度大增，特別是如果騎車人是偶爾和不經(jīng)常騎車。在非公路上使用自行車和使用通常安裝在賽車上的那種狹窄的鞍座一般會加劇這種不舒適性，從而破壞了騎車的樂趣。另一方面，賽車運動員通常較少關(guān)心車座的舒適性，他們常常會省去增加自行車總重的任何緩沖墊或墊子。
充氣自行車車座已發(fā)展了許多年，但仍未能被自行車制造廠或用戶廣泛接受。這顯然與充氣墊子的共有的不穩(wěn)定性和較高的制造費用有關(guān)。
在某些情況下，例如使用柔軟的彈性較差的蒙皮張緊在充氣的彈性物體上以保持適合于自行車車座用的實質(zhì)上為梨形的外形。在另一些例子中，設(shè)置了內(nèi)部腹板或肋條以抑制通常稱的“氣球效應(yīng)”，當普通橡膠球膽或類似充氣殼體充入空氣時會產(chǎn)生這種效應(yīng)。這些腹板和肋條大大增加了制造的復(fù)雜性，使得最終產(chǎn)品的價格難以被用戶接受。本發(fā)明以下述方式克服了這些缺點。
按照本發(fā)明的一個方面，提供了制造墊子的方法，該墊子與支持墊子的支架結(jié)合使用。支架限定了一個空腔和具有凸入空腔內(nèi)的緊固結(jié)構(gòu)件，該方法的特點是制造墊子的方法包括以下步驟將彈性材料成形為空腔充氣殼體，它具有用于支承騎車人身體一部分的第一外表面，位于支架的空腔內(nèi)的第二外表面，以及第一和第二外表面之間的中間區(qū)；以及設(shè)置適合于與中間區(qū)和支架的緊固結(jié)構(gòu)件接合的緊固裝置。
第一和第二外表面之間的中間區(qū)可以具有緊固裝置上結(jié)構(gòu)件互相配合的，并且適合于與其接合的結(jié)構(gòu)件。
充氣殼體和緊固裝置可以采用吹塑或旋轉(zhuǎn)模塑步驟同時制成。
在成形步驟中，至少有一彈性較差區(qū)可在充氣殼體上成形，從而在內(nèi)壓增高時使彈性較差的上述區(qū)的膨脹比充氣殼體其它部分少。彈性較差區(qū)可以包括或者連接在第一和第二表面之間的中間區(qū)。
本發(fā)明還包括與支承墊子的支架結(jié)合使用的墊子，其特點是該墊子具有彈性的充氣殼體，它具有用于與騎車人身體一部分接觸的第一外表面；位于支架的空腔內(nèi)的第二外表面，具有向內(nèi)凸起進入空腔的緊固結(jié)構(gòu)件的支架；以及第一和第二外表面之間的中間區(qū)；以及位于第一和第二外表面之間的中間區(qū)內(nèi)的緊固裝置，緊固裝置適合于與中間區(qū)和支架的緊固結(jié)構(gòu)件相接合。
緊固裝置與中間區(qū)和緊固結(jié)構(gòu)件的接合可借助充氣殼體內(nèi)的內(nèi)壓增加而變緊。
緊固裝置和彈性殼體可以相互整體連接。
該殼體最好沿縱軸線對稱和可以包括一對橫向延伸的凸瓣，其尺寸足以提供座位的面積。殼體還包括一個沿縱軸線設(shè)置的鼻部。
當通過凸瓣的橫剖面觀察時，充氣殼體實質(zhì)上為橢圓形，由沿殼體縱軸所切取的剖面觀察時，殼體最好也是部分橢圓形。因此墊子最好相對其長度和寬度方向較淺，當緊固裝置被支架卡緊時，它一般可抑制使用時的橫向變形。
充氣殼體可以具有至少一個彈性較差的區(qū)，最好在其縱軸線方向延伸，以便允許內(nèi)壓增加時殼體有不同的橫向膨脹。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了包括墊子和可與支承結(jié)構(gòu)連接的支架在內(nèi)的車座組件，其特點是支架限定了空腔和具有凸起進入該空腔的周邊緊固結(jié)構(gòu)件；以及墊子具有彈性的充氣殼體，該殼體具有用于與騎車人身體一部分接觸的第一外表面，位于空腔內(nèi)的第二外表面，以及位于第一和第二外表面之間的中間區(qū)內(nèi)的周邊緊固裝置，該周邊緊固裝置適合于與中間區(qū)和支架的緊固結(jié)構(gòu)件接合。
緊固裝置與中間區(qū)和緊固結(jié)構(gòu)件的接合可以借助充氣殼體內(nèi)的內(nèi)壓增加而變緊。
支架最好具有凸起的彎曲后部以及可以向著向前伸出的鼻部傾斜。墊子可方便地具有與支架內(nèi)型面實質(zhì)上相同的外型面。支架和墊子在共同的縱軸線上可以基本對稱。
支架最好凹杯形，沿其上周邊制出向內(nèi)凸的凸緣結(jié)構(gòu)件，它提供了用于墊子的緊固結(jié)構(gòu)件。墊子的緊固裝置可以制成連續(xù)的橫向槽，它可與支架的凸緣結(jié)構(gòu)件相互接合。使用時，墊子上的凹槽最好套在支架凸緣結(jié)構(gòu)件的下面。
支架的后部區(qū)可以比支架的上周邊區(qū)升高一些。這樣在使用時為墊子提供了后部的支承。
墊子的鼻部可以橫向凸出超出支架的近鄰區(qū)，以便在使用時防止騎車人腿部擦傷。
按照本發(fā)明的另一方面，提供了包括位于支承結(jié)構(gòu)上剛性托座在內(nèi)的充氣車座，以及可彈性膨脹的阻擋層，其特點是阻擋層被托座卡緊，以及提供至少可限定膨脹空間一部分的外車座表面，以及阻擋層包括至少兩個不同膨脹性的區(qū)域，這樣當充氣壓增加時可以選擇性地變形，直至取得希望的車座外形。
阻擋層可以形成插入凹杯形托座內(nèi)充氣的彈性氣囊的一部分。氣囊的暴露部分便于提供外車座表面，它可以套上編織套以增加舒適性。
氣囊可具有選擇性薄壁截面，使其在充氣壓增加時形成適合于支承人體臀部的球形部分。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明加以說明，其中

圖1示出按照本發(fā)明的墊子的上視平面圖；圖2示出圖1墊子的底視平面圖3示出圖1墊子的側(cè)面正視圖；圖4示出圖1墊子的沿IV—IV線剖切的橫剖面圖；圖5示出圖1墊子的沿V—V線剖切的橫剖面圖；圖6示出可分離模的一半的透視圖，該分離橫適合于制造圖1的墊子；圖7示出裝有圖1的墊子的車座組件的側(cè)視圖；圖8示出沿圖7車座中心軸線剖切的圖7車座的剖面圖，以及圖9A和9B示出圖8中虛線圍繞的組件一部分的放大圖，分別示出圖1的墊子的一部分處于未充氣和充氣狀態(tài)。
在附圖中標號10為按照本發(fā)明墊子的通稱。墊子10包括彈性的充氣殼體12，它圍繞著可充入氣體，最好是空氣的內(nèi)腔14。
殼體12是由已知的聚合物，如聚丙烯模塑而成，其方式在下面詳述。殼體12具有凸起彎曲的第一外表面16，它外形通常為梨形，沿中心軸線18對稱。
在使用中，表面16提供了支承騎車人身體一部分的上表面車座面積。墊子10具有橫向凸部，它設(shè)計用于支承騎車人的臀部，而墊子的其余部分向鼻部20傾斜指向騎車人的運行方向。鼻部20的尺寸使騎車人腿部運動可能受到的阻礙最小。
表面16最好設(shè)置橫肋(未示出)以便減少使用中墊子10的破損危險。在制造墊子10時可在表面16上制出凹坑或凸瘤以保持騎車人身體與墊子10之間滿意的摩擦接觸。如果需要，為了同樣目的可在表面16上貼一層單獨的適當?shù)目椢飳印?br> 殼體12還具有凸起彎曲的第二外表面22，與第一外表面16相對，它的外形實質(zhì)上也為梨形，沿軸線18對稱。在使用時，第二外表面22位于第一外表面16的下面裝入圖7和8示的支架24內(nèi)。
殼體12在沿墊子10外周邊限定出一條連續(xù)的凹槽26，從而有效地把第一和第二外表面16和22彼此分開。相應(yīng)的棱條28構(gòu)成墊子10的緊固裝置，下面還要詳述，它在一邊為凹槽26，另一邊為第二外表面22之間延伸。
殼體12還具有位于第二外表面22中心區(qū)的開口30，它可使壓縮空氣進入空腔14。在靠近開口30處殼體12的壁厚加厚，以便與氣嘴或閥門連接，供裝卸自行車泵接頭。
如上所述，墊子10便于模塑制造。圖6示出吹塑上述墊子用的模具32的一半。
模具32可沿圖1和2所示軸線18的重合面(未示出)對開分離，互補的另一半模部分(未示出)實質(zhì)上是圖6所示部分的鏡面反射倒象。模具32限定的空腔34與未充氣狀態(tài)墊子10的外形相符。圖6中虛線36示出了空腔34的輪廓，它大致與圖1中沿IV—IV線剖切的剖面重合。
切割邊37設(shè)置在空腔34靠上邊和下邊處，以便從型坯38切下預(yù)定長度的塑料管料。在使用時，模具32打開，型坯38的最下部被加熱和降低直至型坯38的最下邊移動一小段距離超出最下切割邊37。
隨后模具合上，從而使型坯38的一部分在留在空腔34內(nèi)兩切割邊37之間延伸。將壓縮氣體，最好是空氣以已知方式注入型坯38的一部分的內(nèi)孔，當模具32冷卻時型坯38被模具卡住。
模具32內(nèi)的塑料隨后逐漸變形直至它緊貼模具的內(nèi)壁。從圖6明顯可見，墊子10的棱條28在模塑過程結(jié)束時與最終的殼體10形成一整體部件。
如果要求的話，在吹塑工序開始之前可將閥門或氣嘴(圖6中未示出)放置在模具32中相當于開口30的位置。如果是這種情況，在成品墊子由模具32內(nèi)取出之前，該閥門或氣嘴已接合在殼體12上。
可以預(yù)期，殼體12的壁厚可以根據(jù)在模塑過程中型坯38所經(jīng)受的變形程度而變化。較特殊的是墊子10在凸瓣(即沿IV—IV線的剖面區(qū))的壁厚比鼻部20(即沿V—V線的剖面區(qū))的壁厚小。結(jié)果當空氣被泵入空間14時，墊子10在凸瓣區(qū)的體積膨脹一般比在鼻部區(qū)20大。
墊子10不同部分的有選擇的膨脹可以采用非正圓形剖面的型坯來改進。將在上表面16區(qū)內(nèi)壁厚相應(yīng)加厚的型坯加入模具32內(nèi)，可使上表面16的變形小于下表面22。
另一方面，可以采用具有圓孔的橢圓形橫剖面的型坯，以保證在墊子10上凹槽26和棱條28區(qū)為較低彈性區(qū)。如果要求的話，型坯38的橫剖面型面及不同位置的壁厚可使用計算機控制。
上述吹塑工序結(jié)束后，從模具32中取出墊子10和冷卻。墊子10的通常對稱形狀，以及特別是凹槽26和棱條28的形狀可使簡單的打開模具32就可取出成品墊子。
按這種方式制造的墊子10便于與支架24結(jié)合使用提供自行車車座組件，在圖7和8中以標號40表示此車座組件。支架通常用剛性塑料例如ABS樹脂(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯)制造，最好具有凹杯部分42用以限制裝入墊子10一部分的空腔44。與凹杯部分42整體模塑制成的周邊筋或棱條46，凸入空腔44內(nèi)，它的設(shè)計可使墊子10的第二外表面22在使用時支承在筋結(jié)構(gòu)的相鄰棱條上。
單獨模塑的環(huán)48放置在凹杯部分42的上邊，它可借助膠粘或熱焊接連接到一起。環(huán)件48具有由凹杯部分42的上周邊區(qū)向內(nèi)凸入空腔44的凸緣結(jié)構(gòu)。在未示出的本發(fā)明的另一實施例中，環(huán)件48可以采用適當?shù)哪Ｋ芄ば蛘w連接到凹杯部分42上，這時凹杯部分和環(huán)是同時成形的。
墊子10上的棱條28和支架24上的環(huán)件48的尺寸適合于彼此互配。這樣就使墊子10固定在支架24上，方法是將部分充氣的墊子放置在支架上，使棱條28套在環(huán)件48面向內(nèi)凸緣部分的下面(圖9A)。隨后墊子10至少被松卡在沿相當于凹槽26的連續(xù)周邊區(qū)。
由圖7可以看看環(huán)件48不是平的，而是在使用中支架24的后區(qū)方向上逐漸升高。棱條28也具有相應(yīng)的形狀。這樣對于坐在墊子10上的騎車人提供后支承有利。
閥門50固定在墊子10上，它設(shè)置在凹杯部分42和墊子10之間的空隙空間內(nèi)。這種安排保護了閥門不會意外損傷。閥門50凸起通過支架24的凹杯部分42的開口，它便于與標準的自行車泵接頭邊接來為墊子10充氣。閥門50也可被手操作氣筒代替，此處未示出，這個氣筒可以長期保持存在凹杯部分42和墊子10之間的空隙空間內(nèi)。
當空氣被泵入墊子10內(nèi)時，殼體12按箭頭51所示方向逐漸膨脹。這樣就使得棱條28與環(huán)件48的接合逐漸增強(圖9b)。當騎車人坐在墊子10上時這種效應(yīng)變得甚至更明顯。
墊子10的殼體12的尺寸選擇使特別在墊子凸瓣區(qū)的變形減至盡可能最小，以便在不損害騎車人舒適性前提下保證穩(wěn)定性。可能的作法是，例如，在凹杯部分42的上邊制出更明顯的向上的彎曲。環(huán)件48和棱條28的形狀是自然相互適應(yīng)。
如果要求的話，墊子10的凸瓣部分可僅在邊緣凸起，如果多少有些超過凹杯部分42的橫邊。然而，通常希望墊子10的鼻部20的橫向部分超出凹杯部分42以防止騎車人的腿部被支架24的邊擦傷。
支架24設(shè)計來與自行車現(xiàn)有的鞍座安裝件匹配。更具體說，支架24具有帶增強邊的開口(圖中未示出)，其尺寸選擇成能與普通自行車鞍座上一對相應(yīng)的金屬桿之間的空間匹配。這樣就可將組件40夾持在現(xiàn)有鞍座安裝件上，而不需要對自行車本身專門改造。
支架24在朝向凹杯部分42的后部具有凹槽52。這樣就使裝有車座組件40的自行車可以在需要時升高，方法是用手工將支架接合到凹槽52區(qū)內(nèi)。
本專業(yè)的技術(shù)人員很容易理解，上述本發(fā)明的最佳實施例本身可進行一系列的改進和修正，并且都具有本發(fā)明概述部分提出的重要特點。如果需要，例如墊子10可由兩個或更多的單獨模塑的亞單元組成，每一亞單元至少具有第一和第二外表面的一部分和上述周邊緊固裝置。
本發(fā)明人深信本發(fā)明特別有利在于它比迄今所知的其它充氣車座更適合于大規(guī)模生產(chǎn)技術(shù)。而且，可以期望本發(fā)明提供的周邊緊固裝置保證了比現(xiàn)有的充氣車座更穩(wěn)定和更舒適的車座。
權(quán)利要求
1.與支承墊子的支架結(jié)合使用的墊子，其特征在于該墊子具有彈性的可充氣的殼體，它具有用于與騎車人身體一部分接觸的第一外表面；位于支架的空腔內(nèi)的第二外表面；具有向內(nèi)凸起進入空腔的緊固結(jié)構(gòu)件的支架；以及所述的第一和第二外表面之間的中間區(qū)；以及位于所述的第一和第二外表面之間中間區(qū)內(nèi)的緊固裝置，所述的緊固裝置適合于與中間區(qū)和支架的緊固結(jié)構(gòu)件相接合。
2.按照權(quán)利要求1所述的墊子，其特征在于所述的緊固裝置與所述的中間區(qū)和所述的緊固結(jié)構(gòu)件的接合可借助充氣殼體內(nèi)的內(nèi)壓增加而變緊。
3.按照權(quán)利要求1所述的墊子，其特征在于所述的緊固裝置和所述的彈性殼體可以相互整體連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的墊子，其特征在于它沿縱軸線對稱和包括一對橫向延伸的凸瓣，其尺寸是以提供座位的面積。
5.按照權(quán)利要求4所述的墊子，其特征在于所述的殼體包括一個沿縱軸線設(shè)置的鼻部。
6.按照權(quán)利要求1所述的墊子，其特征在于當通過凸瓣的橫剖面觀察時，所述的充氣殼體實質(zhì)上為橢圓形。
7.按照權(quán)利要求1所述的墊子，其特征在于由沿殼體縱軸線所切取的剖面觀察時，所述的充氣殼體實質(zhì)上為橢圓形。
8.按照權(quán)利要求1所述的墊子，其特征在于所述的充氣殼體包括至少一個彈性較差的區(qū)沿其縱軸線方向延伸。
9.包括墊子和可與支承結(jié)構(gòu)連接的車架在內(nèi)的車座組件，其特征在于所述的支架限定了空腔和具有凸起進入該空腔的周邊緊固結(jié)構(gòu)件；以及墊子具有彈性的充氣殼體，所述的殼體具有用于與騎車人身體一部分接觸的第一外表面，位于空腔內(nèi)的第二外表面，以及位于第一和第二外表面之間的中間區(qū)內(nèi)的周邊緊固裝置，所述的周邊緊固裝置適合于與中間區(qū)和支架的緊固結(jié)構(gòu)件接合。
10.按照權(quán)利要求9所述的車座組件，其特征在于所述的緊固裝置與所述的中間區(qū)和所述的緊固結(jié)構(gòu)件的接合可以借助所述的充氣殼體內(nèi)的內(nèi)壓增加而變緊。
11.按照權(quán)利要求9所述的車座組件，其特征在于所述的支架具有凸起的彎曲后部，并且向著向前伸出的鼻部傾斜。
12.按照權(quán)利要求9所述的車座組件，其特征在于所述的墊子具有與所述的支架內(nèi)型面實質(zhì)上相同的外型面。
13.按照權(quán)利要求12所述的車座組件，其特征在于所述的支架和所述的墊子沿共同的縱軸線基本對稱。
14.按照權(quán)利要求9所述的車座組件，其特征在于所述的支架為凹杯形，沿其上周邊制出的內(nèi)凸起的凸緣結(jié)構(gòu)件，它提供了用于所述的墊子的緊固結(jié)構(gòu)件。
15.按照權(quán)利要求9所述的車座組件，其特征在于所述的緊固裝置可以制成連續(xù)的橫向槽的形式，它可與所述的支架的凸緣結(jié)構(gòu)相互接合。
16.按照權(quán)利要求9所述的車座組件，其特征在于所述的支架的后區(qū)比所述的支架的上周邊區(qū)升高一些。
17.按照權(quán)利要求9所述的車座組件，其特征在于所述的墊子的鼻部橫向凸出超出支架的近鄰區(qū)，以便在使用時防止騎車人腿部擦傷。
18.一種充氣車座包括可裝在支承結(jié)構(gòu)上的剛性托座，以及可彈性膨脹的阻擋層，其特征在于所述的阻擋層被所述的托座卡緊，并提供至少可限定膨脹空間一部分的外車座表面，以及所述的阻擋層包括至少兩個不同膨脹性的區(qū)域，這樣當充氣壓增加時可選擇性地變形，直至獲得希望的車座外形。
全文摘要
車座組件包括可與自行車框架之類支承結(jié)構(gòu)連接的支架和墊子，該支架限定了空腔和具有凸起進入該空腔的周邊緊固結(jié)構(gòu)件；該墊子包括彈性的充氣殼體，該殼體具有用于與騎車人身體一部分接觸的第一外表面，位于空腔內(nèi)的第二外表面，以及位于第一和第二外表面之間中間區(qū)內(nèi)的周邊緊固裝置，該周邊緊固裝置適合于與中間區(qū)和支架的緊固結(jié)構(gòu)件接合。還公開了墊子的制造方法。該車座組件適用于自行車或摩托車的鞍座。
文檔編號B62J1/00GK1115292SQ9510431
公開日1996年1月24日 申請日期1995年4月11日 優(yōu)先權(quán)日1994年4月11日
發(fā)明者特里斯坦·蓋伊·梅蘭德 申請人:未來專利公司