(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号(43)申请公布日(21)申请号8.7(22)申请日2020.12.09(30)优先权数据16/707,4892019.12.09US(62)分案原申请数据9.92020.12.09(71)申请人什拉姆有限责任公司地址美国特拉华州(72)发明人C·托马斯J·劳S·布莱克斯里(74)专利代理机构北京三友知识产权代理有限公司11127专利代理师王小东黄纶伟(51)Int.Cl.B62K21/02(2006.01)B62K19/06(2006.01)(54)发明名称用于自行车的前叉组件(57)摘要本发明涉及一种用于自行车的前叉组件。所述前叉组件包括：冠部，该冠部包括插口；和管，所述管具有被接收在所述插口中的端部，其中，所述端部和所述插口具有由第一长度限定的重叠区域，其中，所述管的所述端部包括冷加工区域，所述冷加工区域包括所述重叠区域并且具有第二长度，其中，所述第二长度大于所述第一长度，并且其中，所述管具有总体第三长度，其中，所述第三长度大于所述第二长度。权利要求书1页说明书9页附图8页CN114750867A2022.07.15CN114750867A1.一种用于自行车的前叉组件，所述前叉组件包括：冠部，该冠部包括插口；和管，所述管具有被接收在所述插口中的端部，其中，所述端部和所述插口具有由第一长度限定的重叠区域，其中，所述管的所述端部包括冷加工区域，所述冷加工区域包括所述重叠区域并且具有第二长度，其中，所述第二长度大于所述第一长度，并且其中，所述管具有总体第三长度，其中，所述第三长度大于所述第二长度。2.根据权利要求1所述的前叉组件，其中，所述管包括邻近所述冷加工区域的非冷加工区域。3.根据权利要求2所述的前叉组件，其中，所述管包括上管，并且所述非冷加工区域限定所述上管的密封表面的至少一部分，并且所述管还包括与所述密封表面可移动地接合的下管。4.根据权利要求1所述的前叉组件，其中，所述冷加工区域包括连接区和过渡区，其中，所述连接区在所述管的外表面处具有均匀残余压缩应力，其中，所述连接区具有大于所述第一长度且小于所述第二长度的第四长度，并且其中，所述过渡区在所述管的外表面处具有沿着所述管的第五长度限定的梯度残余压缩应力。5.根据权利要求4所述的前叉组件，其中，所述梯度残余压缩应力从所述连接区的所述均匀残余应力过渡到在所述管的所述外表面处的所述非冷加工区域的残余应力。6.根据权利要求5所述的前叉组件，其中，所述非冷加工区域的所述残余压缩应力在所述管的所述外表面处近似为零。7.根据权利要求1所述的前叉组件，其中，所述第二长度比所述第一长度大至少5毫米。8.根据权利要求2所述的前叉组件，其中，所述冷加工区域在所述管的外表面处具有第一粗糙度，并且所述非冷加工区域在所述管的所述外表面处具有第二粗糙度，其中，所述第一粗糙度比所述第二粗糙度更粗糙。9.根据权利要求8所述的前叉组件，其中，所述第二粗糙度的第一Ra值为0.075至0.30，并且所述第一粗糙度的第一Ra值为1.475至4.080，并且，其中，所述第二粗糙度的第二Rz值为0.75至3.75，并且所述第一粗糙度的第二Rz值为7.303至18.504。10.根据权利要求1所述的前叉组件，其中，所述冷加工区域的至少一部分在所述管的外表面处具有至少负100MPa的残余压缩应力。权利要求书1/1页2CN114750867A2用于自行车的前叉组件[0001]本申请是申请号为9.9、发明名称为“自行车部件管”并且申请日为2020年12月09日的发明申请的分案申请。技术领域[0002]本申请总体上涉及一种自行车子组件，该自行车子组件具有管，该管具有第一部分和第二部分，该第一部分和第二部分具有不同的材料特性，包括例如不同的残余压缩应力。背景技术[0003]已知自行车具有各种子组件，包括例如避震部件(suspension components)。避震部件已经用于各种应用，例如缓冲冲击、振动、或自行车在使用过程中经受的其他干扰。自行车上的避震部件的常见应用是用于缓冲当车辆骑在颠簸路、车辙、岩石、锅窝和/或其他障碍物上时骑车人所经受的冲击或振动。这些避震部件包括后轮和/或前轮避震部件。避震部件还可以用于其他位置中，例如车座立柱或车把，以便将骑车人与冲击隔离。[0004]通常，这些避震部件可以包括管，例如在前叉上的上管，该管与包括例如冠部和/或下管的其他部件接口连接。一个或多个管还可以整合到其他自行车子组件中，包括各种框架、传动系、座位和车头碗组(headset)组件。在使用期间，一个或多个管可暴露于重复的/循环的弯曲负载，以及与其相关联的相关联的压缩/拉伸应力。随着时间的推移，由循环负载引入的重复应力，特别是与管的外表面处的循环负载相关联的拉伸应力，可以使得管更易于疲劳裂纹扩展。然而，同时，用于减轻该管对疲劳的易感性的技术可以导致该管的其他部分不太适合于其他应用。例如，管的表面可能不太适合于该管与另一部件之间的滑动界面AG九游会真人官网登录网址。发明内容[0005]在一个方面中，用于自行车的前叉组件的一个实施例包括具有插口的前叉冠部(crown)和具有被接收在插口中的端部的管。端部和插口具有由第一长度限定的重叠区域。所述管的端部具有包括所述重叠区域的冷加工(cold‑worked)区域，其中所述冷加工区域具有大于所述第一长度的第二长度。该管具有大于第二长度的总体第三长度。[0006]在另一方面，自行车子组件的一个实施例包括自行车部件和管，该自行车部件具有插口，该管具有接收在插口中的第一管部分和从插口向外延伸的第二管部分。所述管包括跨越所述第一管部分的至少一部分和所述第二管部分的至少第一部分的冷加工区域。该管包括跨越第二管部分的至少第二部分的非冷加工区域。[0007]在又另一方面，自行车子组件的一个实施例包括自行车部件和管，该自行车部件具有插口，该管具有接收在该插口中的第一管部分和从该插口向外延伸的第二管部分。在一个实施例中，管是整体的，第一部分和第二部分一体地形成。该管包括具有第一材料特性的第一区域，该第一区域在该第一管部分的至少一部分和该第二管部分的至少第一部分上说明书1/9页3CN114750867A3延伸。该管包括具有第二材料特性的第二区域，该第二区域在该第二管部分的至少第二部分上延伸。第一和第二材料特性是不同的。在一种实施方式中，第一和第二材料特性是管的 外表面处的第一和第二残余压缩应力。 [0008] 在又一方面，一种制造自行车部件子组件的方法包括对管的第一管部分进行冷加 工以限定冷加工区域，同时避免对所述管的第二管部分进行冷加工以保持非冷加工区域。 所述方法包括将所述第一管部分插入自行车部件的插口中，其中所述冷加工区域的至少第 一部分和所述插口重叠，并且其中所述冷加工区域的至少第二部分不与所述插口重叠。 [0009] 自行车部件、自行车子组件(包括前叉组件)、自行车及其使用和组装方法的不同 实施例提供了优于其他自行车部件、子组件和方法的显著优点。例如但不限于，暴露于弯曲 应力的管部件的疲劳寿命可通过在管的外表面处提供或定位残余压缩应力的区域或区来 改善，例如通过冷加工该区域或区。残余压缩应力降低了弯曲过程中产生的拉伸应力的大 小和影响，从而增加了管道部件的疲劳寿命。同时，可以维持该管的多个部分而不引入残余 压缩应力，其中这些部分的表面光洁度适合于不同的应用，包括例如并且不限于提供与另 一个部件的滑动界面。 [0010] 前述段落已经通过一般介绍被提供，并且不旨在限制以下呈现的范围。通过参考 以下结合附图的详细描述，将最佳地理解各种优选实施例以及其他优点。 附图说明 [0011] 通过结合附图阅读以下说明，本发明的目的、特征和优点将变得清楚，在附图中： [0012] 图1是自行车的一个实例的侧视图。 [0013] 图2是根据本公开内容的教导构造的自行车的前避震部件的前透视图。 [0014] 图3是图2所示的前避震部件的截面图。 [0015] 图4是图1所示的前避震部件的上部的前视图。 [0016] 图5是图4所示的上部的局部分解图。 [0017] 图6是图4所示的上部的局部截面视图。 [0018] 图7是示出了管与另一个自行车部件之间的接口的局部放大截面图。 [0019] 图8是示出了与管的非冷加工区域相比，冷加工管区域的残余压缩应力的表格。 具体实施方式 [0020] 应当理解，在此所使用的术语“多个”是指两个或更多个。如在此使用的术语“纵 向”是指长度或纵向方向2或与其相关，例如，沿着如图4中所示的管8的长度延伸的方向，但 不限于线性路径，例如，如果管是弯曲的或曲线的。如在此所使用的，术语“侧向”是指位于、 指向、或在一侧至一侧的方向上延伸。术语“联接”是指无论直接地还是间接地(例如通过介 入构件)连接到或接合，并且不要求该接合是固定的或永久的，尽管它可以是固定的或永久 的。如在此所使用的术语“第一”、“第二”等不旨在被指派给如此指定的具体部件，而是简单 地以如所解决的数值顺序引用此类部件，意味着被指定为“第一”的部件可以稍后是“第二” 此类部件，这取决于其被引用的顺序。还应理解，“第一”和“第二”的指定不一定意味着如此 指定的两个分量或值是不同的，意味着例如第一方向可以与第二方向相同，其中每个仅应 用于不同的分量。术语“上”、“下”、“后”、“前”、“前部”、“后部”、“竖直”、“水平”、“右”、“左”、 说明书 2/9 页 4 CN 114750867 A 4 “内”、“外”及其变体或衍生词是指从坐在其上的使用者的角度来看图1所示的示范性自行 车50的取向。术语“横向的”是指非平行的。术语“外”和“向外”是指背离居中位置的方向或 特征，例如短语“径向向外”、“径向方向”和/或其派生词是指背离居中位置的特征，例如如 图7所示的管8的中心轴线。相反地，术语“向内”和“向内”是指面向居中或内部位置的方 向。术语“子组件”是指多个部件的组件，其中子组件能够被进一步组装成其他子组件和/或 最终组件，如自行车50。 [0021] 图1示出了人力车辆的一个示例，在该车辆上可以实施自行车子组件(示出为前叉 组件60)。在这个示例中，车辆是自行车50的一种可能类型，例如山地自行车。自行车50具有 车架52、靠近车架前端的车把54、以及用于将骑手支撑在车架顶部上方的车座或鞍座56。自 行车50还具有由支撑该车架前端的前叉子组件承载的第一或前车轮58，该前叉子组件是根 据本公开内容的教导构造的。自行车50还具有支撑车架52的后端的第二或后轮62。框架52 的后端可以由后避震部件61，例如后冲击来支撑。自行车50还具有带有曲柄组件66的传动 系64，该传动系经由链条68操作性地联接至轮毂附近的后飞轮70上，后飞轮提供后轮62的 旋转轴线包括至少一个，并且通常包括两个曲柄臂75和踏板76，以及至少一个 前链轮或链环77。后挡位改变装置37(例如变速器)设置在后轮62处，以使链条68移动通过 飞轮的不同链轮。在一个实施例中，可以设置前挡位改变装置，例如变速器，以使链条68移 动通过曲柄组件的多个链轮。在所展示的示例中，鞍形件被支撑在一个车座柱组件80上，该 车座柱组件包括一个管，该管具有接收在该车架的一个下框架车座管89的顶部中的一个端 部，该框架车座管限定了一个插口。夹持环91可被紧固以将上车座管81固定至下框架车座 管89。 [0022] 在图1中，箭头A描绘了自行车50的正常骑行或向前移动方向。虽然图1中所描绘的 自行车50是山地自行车，但包括本文中所披露的具体实施例和示例以及替代性实施例和示 例的前叉组件60可以在其他类型的自行车上实施。例如，所公开的前叉组件60可用于公路 自行车以及具有机械(例如，电线、液压、气动等)和非机械(例如，有线、无线)驱动系统的自 行车。 [0023] 现在参见图2和图3，图1的前避震元件或前叉组件60与自行车的其余部分隔离地 被示出。前叉组件60包括转向管(steerer  tube)83，该转向管构造成用于附接至车把54和