(57)【要約】【課題】サドルの幅広い調整を可能にしつつ、公知のサドル支柱よりも信頼性が高く快適であるサドル支柱を提供する。【解決手段】自転車のサドル支柱（１０）であって、自転車（１）のサドル（２）を支持する管状部材（１１）と、自転車のフレーム（３）の長手対称面に直交する軸心Ｘ−Ｘまわりの複数の動作位置に位置合わせできるよう、管状部材（１１）に回転可能に接続される、サドルのレール（１５）の一部分に対する把持手段（１３）とを有する。管状部材（１１）が把持手段（１３）に対する第１保持手段（３２）を有し、把持手段（１３）が、軸心Ｘ−Ｘに沿った把持手段の移動を防止するため、第１保持手段（３２）に作用可能に組み合わせられる第２保持手段（３８）を有している。好ましくは、第１および第２保持手段の結合が、合致する形状をもつそれぞれの結合面によってなされる。【選択図】図２
2007326570.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自転車（１）のサドル（２）を支持する管状部材（１１）、および
前記自転車（１）のフレーム（３）の長手対称面に直交する軸心Ｘ−Ｘまわりの複数の動作位置に位置合わせできるよう、前記管状部材（１１）に回転可能に接続される、前記サドル（２）のレール（１５）の一部分に対する把持手段（１３）を有する自転車のサドル支柱（１０）であって、
前記管状部材（１１）が前記把持手段（１３）に対する第１保持手段（３２、３３、３２’、３３’、７１、７１’）を有し、前記把持手段（１３）が、前記軸心Ｘ−Ｘに沿った前記把持手段（１３）の移動を防止するため、前記第１保持手段（３２、３３、３２’、３３’、７１、７１’）に作用可能に組み合わせられた第２保持手段（３８、３９、３８’、３９’）を有することを特徴とするサドル支柱（１０）。
【請求項２】
請求項１において、
前記管状部材（１１）が前記把持部材（１３）との結合のための結合座（３０）を有して、前記第１保持手段（３２、３３、３２’、３３’、７１、７１’）が前記結合座（３０）を構成し、
前記把持手段（１３）が前記結合座（３０）との結合部材（３５）を有して、前記第２保持手段（３８、３９、３８’、３９’）が前記結合部材（３５）を構成しているサドル支柱（１０）。
【請求項３】
請求項２において、
前記結合座（３０）が、前記軸心Ｘ−Ｘまわりの回転面（３１）を有し、
前記第１保持手段（３２、３３、３２’、３３’、７１、７１’）が、前記回転面（３１）の少なくとも一部分によって形成されているサドル支柱（１０）。 
【請求項４】
請求項３において、
前記結合部材（３５）が、前記回転面（３１）の形状に合致する形状をもつ当接面（３７、３７’）を有し、
前記第２保持手段（３８、３９、３８’、３９’）が、前記当接面（３７、３７’）の少なくとも一部分によって形成されているサドル支柱（１０）。
【請求項５】
請求項３または４において、
前記回転面（３１）が、少なくとも１つの傾斜部分が前記軸心Ｘ−Ｘに対して傾いている母線（９０、９１、９２、９２’）を、前記軸心Ｘ−Ｘまわりに回転させることによって形成され、
前記回転面（３１）の前記少なくとも一部分が、前記少なくとも１つの傾斜部分の前記軸心Ｘ−Ｘまわりの回転によって形成されているサドル支柱（１０）。
【請求項６】
請求項５において、
前記母線が、前記軸心Ｘ−Ｘに対して傾いている２つの傾斜部分（９０’、９０’’）を有し、その２つの傾斜部分（９０’、９０’’）が、前記自転車（１）のフレーム（３）の前記長手対称面に関して対称の傾きをもつサドル支柱（１０）。
【請求項７】
請求項５または６において、
前記少なくとも１つの傾斜部分が、直線状の部分（９０’、９０’’、９１’’）であるサドル支柱（１０）。
【請求項８】
請求項４から７までのいずれか一項において、
前記回転面（３１）の少なくとも一部分および前記当接面（３７、３７’）の少なくとも一部分が、前記軸心Ｘ−Ｘに沿って延びるそれぞれの円錐面（３２、３３、３２’、３３’）を有するサドル支柱（１０）。
【請求項９】
請求項５または６において、
前記少なくとも１つの傾斜部分が、曲線状の部分（９２、９２’）であるサドル支柱（１０）。
【請求項１０】
請求項９において、
前記回転面（３１）の少なくとも一部分および前記当接面（３７、３７’）の少なくとも一部分が、前記軸心Ｘ−Ｘに沿って延びるそれぞれの曲面を有するサドル支柱（１０）。
【請求項１１】
請求項３から１０までのいずれか一項において、
前記回転面（３１）の少なくとも一部分が、前記軸心Ｘ−Ｘを含む平面において、前記軸心Ｘ−Ｘに対して実質的に凸状になる線を形成するサドル支柱（１０）。
【請求項１２】
請求項３から１０までのいずれか一項において、
前記回転面（３１）の少なくとも一部分が、前記軸心Ｘ−Ｘを含む平面において、前記軸心Ｘ−Ｘに対して実質的に凹状になる線を形成するサドル支柱（１０）。
【請求項１３】
請求項５から１２までのいずれか一項において、
前記母線の全体が、前記軸心Ｘ−Ｘに対して傾いているサドル支柱（１０）。
【請求項１４】
請求項５から１２までのいずれか一項において、
前記母線が、前記軸心Ｘ−Ｘに実質的に平行な少なくとも一部分（９１’）を有するサドル支柱（１０）。
【請求項１５】
請求項１４において、
前記軸心Ｘ−Ｘに実質的に平行な前記少なくとも一部分（９１’）が、前記母線の少なくとも一方の自由端に配置されるサドル支柱（１０）。
【請求項１６】
請求項１４または１５において、
前記母線が、前記軸心Ｘ−Ｘに実質的に平行な前記少なくとも一部分（９１’）と、前記少なくとも１つの傾斜部分（９１’’）との間に、緩やかな接続部分を有するサドル支柱（１０）。
【請求項１７】
請求項３または４において、
前記回転面（３１）が、前記軸心Ｘ−Ｘに沿って延びる円柱形表面の少なくとも１つの第１部分（７０）と、前記軸心Ｘ−Ｘに沿って延び、前記円柱形表面の少なくとも１つの第１部分（７０）とは異なる直径をもつ円柱形表面の第２部分（７０’）とを有し、
前記第１保持手段が、前記円柱形表面の第２部分（７０’）によって形成されているサドル支柱（１０）。
【請求項１８】
請求項１７において、
前記円柱形表面の少なくとも１つの第１部分（７０）が、前記回転面（３１）の自由端に配置され、前記円柱形表面の第２部分（７０’）が、前記自転車（１）のフレーム（３）の前記長手対称面に配置されるサドル支柱（１０）。
【請求項１９】
請求項１７または１８において、
前記円柱形表面の第２部分（７０’）が、前記円柱形表面の少なくとも１つの第１部分（７０）よりも大きい直径をもつサドル支柱（１０）。
【請求項２０】
請求項１７または１８において、
前記円柱形表面の第２部分（７０’）が、前記円柱形表面の少なくとも１つの第１部分（７０）よりも小さい直径をもつサドル支柱（１０）。
【請求項２１】
請求項１７から２０までのいずれか一項において、
前記回転面（３１）が、前記円柱形表面の少なくとも１つの第１部分（７０）と、前記円柱形表面の第２部分（７０’）との間に、緩やかな接続面を有するサドル支柱（１０）。
【請求項２２】
請求項４から２１までのいずれか一項において、
前記回転面（３１）および前記当接面（３７、３７’）が、前記自転車（１）のフレーム（３）の前記長手対称面に関して対称であるサドル支柱（１０）。
【請求項２３】
請求項２から２２までのいずれか一項において、
前記管状部材（１１）が、その自由端（２０）に、前記結合座（３０）を含む第１フランジ（２１）と、前記結合座（３０）の両側において前記結合座（３０）から片持ち梁状に延びる１対のフィン（２５、２６）とを有するサドル支柱（１０）。
【請求項２４】
請求項４から２３までのいずれか一項において、
前記把持手段（１３）が、上顎部材（４０、１４０）と下顎部材（３５）とを有する顎を有し、
前記結合部材が、前記下顎部材（３５）によって形成されているサドル支柱（１０）。
【請求項２５】
請求項２３において、
前記把持手段（１３）が、上顎部材（４０、１４０）と下顎部材（３５）とを有する顎を有し、
前記結合部材が、前記下顎部材（３５）によって形成され、
前記把持手段（１３）が、固定手段（６０、６５）によって前記第１フランジ（２１）に組み合わせられる第２フランジ（１５０）を有し、
前記顎（１３）が、前記第１フランジ（２１）と前記第２フランジ（１５０）との間に配置されるサドル支柱（１０）。
【請求項２６】
請求項２５において、
前記第２フランジ（１５０）が、前記上顎部材（４０）と一体に形成されているサドル支柱（１０）。
【請求項２７】
請求項２５において、
前記第２フランジ（１５０）が、前記上顎部材（１４０）とは別個の部品として形成されているサドル支柱（１０）。
【請求項２８】
請求項２７において、
前記上顎部材（１４０）と前記下顎部材（３５）とが、鏡像状の部材であるサドル支柱（１０）。
【請求項２９】
請求項１から２８までのいずれか一項において、
前記管状部材（１１）が、軽金属合金製であるサドル支柱（１０）。
【請求項３０】
請求項１から２８までのいずれか一項において、
前記管状部材（１１）が、複合材料製であるサドル支柱（１０）。
【請求項３１】
請求項１から３０までのいずれか一項において、
前記把持手段（１３）が、前記管状部材（１１）の材料と同じ材料で作られているサドル支柱（１０）。
【請求項３２】
請求項１において、
前記把持手段（１３）が、上顎部材（２４０）および下顎部材（３５）を有し、その上顎部材（２４０）および下顎部材（３５）の両者が、サドルの締め付け対象部分に適合する軌道（２４８）を有し、前記上顎部材（２４０）の軌道が、その軌道（２４８）の全長にわたって、前記上顎部材（２４０）の本体（２４７）に堅固に接続された周辺部分（２４９）に形成されているサドル支柱（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自転車のサドル支柱に関する。詳しくは、本発明は、競走用自転車のための調整式のサドル支柱に関する。
【０００２】
本明細書および特許請求の範囲を通して、「自転車のサドル支柱」という表現は、サドルを自転車のフレームに取り付けて支持するための自転車の構成部品を指して使用される。特に「調整式のサドル支柱」は、サドルの位置を自転車のフレームに対して調整できるサドル支柱を指して使用される。
【背景技術】
【０００３】
自転車の分野において、とりわけ競走用の自転車において、調整式のサドル支柱が広く使用されている。理想的なサドルの位置は、ペダルが水平に並んだときに自転車の乗り手の前側の脚が９０°に曲がる位置であり、腕がハンドルに位置するときに乗り手の胸部が楽な位置である。
【０００４】
当然ながら、理想的なサドルの位置は、乗り手の体つき、特に脚および腕の長さに依存して決まる。そのような理想的な位置は、サドルの高さの調整、自転車のボトム・ブラケット・アセンブリの軸心を含む鉛直基準面に対するサドルの調整、およびサドル支柱に対するサドルの傾きの調整という、３つの別個の調整の組み合わせによって得ることができる。
【０００５】
公知のサドル支柱の多くは、自転車のフレームに設けられた適切な管状の座に長手方向の少なくとも一部分が望遠鏡のように伸縮可能に挿入される立パイプと、２つの顎部材を有する顎とを備えており、２つの顎部材が、サドルを立パイプに組み合わせるべく、サドルのレールである棒状部材（rods）の直線部分を把持するように構成されている。
【０００６】
サドルの高さの調整は、立パイプをフレームの適切な管状の座において上下にスライドさせることによって達成され、特に所望の高さでのサドルの安定な位置決めが、自転車のフレームの管状の座に設けられた適切な固定部材で立パイプを固定することによって達成される。
【０００７】
一方、自転車のボトム・ブラケット・アセンブリの軸心を含む鉛直基準面に対するサドルの調整は、サドルのレールである棒状部材の直線部分を顎に対してスライドさせることによって達成され、特に自転車のボトム・ブラケット・アセンブリの軸心を含む鉛直基準面から所望の距離にある位置において、サドルの安定な位置決めが、前記顎部材で棒状部材を固定することによって達成される。
【０００８】
最後に、サドル支柱に対するサドルの傾きの調整は、顎を立パイプに対して回転可能にすることによって達成され、特に自転車のフレームの長手対称面（a plane of longitudinal symmetry of the bicycle frame 、自転車の直進方向を長手方向とするフレームを左右対称に分かつ面）に対して垂直である水平軸まわりに（水平軸を中心として）回転可能にすることによって達成される。この目的のため、立パイプが円柱形の座を有しており、この座に顎の一部分（やはり円柱形である）が収容される。顎は、最終的には、２つの把持用ねじによって所望の位置で固定される。
【０００９】
上述の３つの調整のすべてを可能にするサドル支柱が、本件出願と同じ出願人による国際特許出願PCT/IT2005/000736 に記載されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】国際公開第WO/2007/069283号パンフレット
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本件出願人は、このようなサドル支柱が、上述の調整を可能にするために、互いに可動である多数の構成部品を有していることに気が付いた。そのような構成部品の結合面の公差の限界に起因し、サドル支柱の種々の構成部品同士で、たとえそれら部品が所望の位置に固定された後でも、依然として小さな相対移動が生じるおそれがある。そのような移動が、乗り手によって知覚されるおそれがあり、乗り手の快適性を悪化させるおそれがある。上述の移動は、長期にわたって繰り返された場合に、乗り手にとっていかなる前触れもなく、疲労によるサドル支柱の破損を引き起こすおそれがあるため、危険でもある。
【００１１】
本発明の根底にある技術的課題は、サドルの幅広い調整を可能にしつつ、公知のサドル支柱よりも信頼性が高く快適であるサドル支柱を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
したがって、本発明は、
・自転車のサドルを支持する管状部材、および
・前記自転車のフレームの長手対称面に直交する軸心Ｘ−Ｘまわりの（軸心Ｘ−Ｘを中心とする）複数の動作位置に位置合わせできるよう、前記管状部材に回転可能に接続される、前記サドルのレールの一部分を把持する把持手段
を有する自転車のサドル支柱であって、
前記管状部材が前記把持手段を保持する第１保持手段を有し、前記把持手段が、前記軸心Ｘ−Ｘに沿った前記把持手段の移動を防止するため、前記第１保持手段に作用可能に組み合わせられた第２保持手段を有することを特徴とするサドル支柱に関する。
【００１３】
有利な点として、本発明のサドル支柱においては、自転車のフレームの長手対称面に直交する方向について、把持手段と管状部材との相対運動のおそれがなくなる。特に、そのような運動が、管状部材に設けられた把持手段の第１保持手段と把持手段に設けられた第２保持手段との機械的な結合によって加えられる相対立する作用（the contrasting action）によって、適切に阻止される。したがって、把持手段が、管状部材に対するサドルの傾きの調整を可能にすべく、軸心Ｘ−Ｘまわりに回転できるが、自転車のフレームの長手対称面に直交する運動（管状部材と把持手段（特に顎）との結合がそれぞれの円柱形の表面によって行われている従来技術の調整式サドル支柱においては、生じ得る）を行うことはできない。実際上の機能を有さないばかりか、乗り手の快適性を損ない、長期にわたって繰り返された場合に疲労によるサドル支柱の破損を生じ得るがために望ましくないと考えられる、把持手段と管状部材との相対移動のおそれが、このようにして取り除かれる。したがって、本発明のサドル支柱は、有利な点として、従来技術のサドル支柱よりも信頼性が高く、より丈夫であり、より快適である。
【００１４】
好ましくは、管状部材が、前記把持部材との結合のための結合座を有している。この場合、第１保持手段が、このような結合座を構成している。
【００１５】
同様に好ましくは、把持手段が、前記結合座との結合部材を有している。この場合、第２保持手段が、このような結合部材を構成している。
【００１６】
上述の好ましい特徴を有するサドル支柱においては、管状部材と把持手段との機械的な結合が、管状部材に設けられた結合座の表面と、把持手段に設けられた結合部材の表面とを結合させることによってなされる。
【００１７】
より好ましくは、上述の結合座が、軸心Ｘ−Ｘまわりの回転面を有し、第１保持手段が、この回転面の少なくとも一部分によって形成されている。一方、結合部材が、好ましくは、前記回転面に当接して協働するように構成された当接面であって、前記回転面の形状に合致する形状をもつ当接面を有している。この場合、第２保持手段が、前記当接面の少なくとも一部分によって形成されている。有利な点として、合致する表面同士の結合によって、安定であって長持ちし、かつ繰り返しが可能である機械的結合が保証され、しかも、そのような結合が、サドル支柱の組み立て段階において容易に実行される。
【００１８】
本発明のサドル支柱の好ましい実施形態においては、管状部材の結合座の回転面が、少なくとも１つの傾斜部分が軸心Ｘ−Ｘに対して傾いている母線を、軸心Ｘ−Ｘまわりに回転させることによって形成されている。この場合、回転面のうちの上述の第１保持手段を形成している部分が、前記少なくとも１つの傾斜部分を軸心Ｘ−Ｘまわりに回転させることによって形成されている。把持手段に設けられた結合部材の合致する当接面も、少なくとも１つの傾斜部分が軸心Ｘ−Ｘに対して傾いている母線を、軸心Ｘ−Ｘに平行な回転軸まわりに回転させることによって形成され、当接面のうちの上述の第２保持手段を形成している部分が、この後者の傾斜部分を対応する回転軸まわりに回転させることによって形成されている。
【００１９】
上述の母線の少なくとも１つの傾斜部分は、例えば直線状の部分でもよい。この場合、回転面のうちの上述の第１保持手段を形成している部分と、これに合致して当接面のうちの上述の第２保持手段を形成している部分とが、好ましくは、軸心Ｘ−Ｘに沿って延びるそれぞれの円錐面を有している。
【００２０】
また、少なくとも１つの傾斜部分は、曲線状の部分でもよい。この場合、回転面のうちの上述の第１保持手段を形成している部分と、これに合致して当接面のうちの上述の第２保持手段を形成している部分とが、好ましくは、軸心Ｘ−Ｘに沿って延びるそれぞれの曲面を有している。
【００２１】
有利な点として、軸心Ｘ−Ｘに沿って延びる円錐面または曲面が、結合座における把持手段の前記軸心Ｘ−Ｘに対する自動的な中心出しを保証するとともに、そのような軸心に沿った把持手段の平行移動の十分な阻止を保証する。
【００２２】
本発明のサドル支柱の特に好ましい実施形態においては、上述の母線が、自転車のフレームの長手対称面に関して対称の傾きをもつ２つの傾斜部分を含んでいる。有利な点として、このような構成によれば、管状部材に対する把持手段の相対的な平行移動が、軸心Ｘ−Ｘの両方向について防止される。
【００２３】
好ましくは、回転面のうちの上述の第１保持手段を形成している部分が、軸心Ｘ−Ｘを含む平面において、この軸心Ｘ−Ｘに対して実質的に凸状になる線を形成している。有利な点として、この場合には、把持手段の結合面の一部分がより厚く、したがってより丈夫なサドル支柱を製作することができる。
【００２４】
しかしながら、回転面のうちの上述の第１保持手段を形成している部分が、前記軸心Ｘ−Ｘを含む平面において、前記軸心Ｘ−Ｘに対して実質的に凹状になる線を形成している変形も考えることができる。
【００２５】
上述の母線は、全体が軸心Ｘ−Ｘに対して傾いていてもよく、また、軸心Ｘ−Ｘに実質的に平行な少なくとも一部分を有してもよい。第１の場合には、管状部材に設けられる結合座の回転面と、これに合致して把持手段に設けられる結合部材の当接面とが、完全に円錐面または曲面によって形成される。一方、第２の場合には、管状部材に設けられる結合座の回転面と、これに合致して把持手段に設けられる結合部材の当接面とが、それぞれ、円柱形表面の部分および円錐面または曲面の部分を有しており、円錐面または曲面の部分が上述の保持手段を形成している。
【００２６】
好ましくは、軸心Ｘ−Ｘに実質的に平行な部分は、前記母線の少なくとも一方の自由端に配置され、さらに好ましくは母線の両方の自由端に配置される。これにより、円錐面または曲面の部分が、管状部材の結合座および把持手段の結合部材において、軸心Ｘ−Ｘに沿った実質的に中央の位置、すなわち自転車のフレームの長手対称面の付近に形成される。
【００２７】
さらに、上述の母線は、管状部材および保持手段の結合面に高い張力集中の領域を生み出すことがないよう、軸心Ｘ−Ｘに実質的に平行な部分と傾斜部分との間に緩やかな接続部を有してもよい。
【００２８】
本発明のサドル支柱の他の実施形態においては、管状部材に設けられる結合座の回転面が、軸心Ｘ−Ｘに沿って延びる円柱形表面の少なくとも１つの第１部分と、軸心Ｘ−Ｘに沿って延び、前記円柱形表面の少なくとも１つの第１部分と異なる直径をもつ円柱形表面の第２部分とを有している。そのような実施形態においては、上述の第１保持手段が、円柱形表面の第２部分によって形成されている。このような円柱形表面の第２部分が、管状部材に形成される結合座において、そのような部分の直径が円柱形表面の第１部分の直径よりも大きい場合にはスロートを形成し、円柱形表面の第１部分の直径よりも小さい場合には突起または段部を形成する。このスロートまたは突起もしくは段部が、把持手段の結合部材に形成される突起またはスロートとそれぞれ協働して、軸心Ｘ−Ｘに沿った把持手段の平行移動に対して最大限の妨げをもたらす。
【００２９】
好ましくは、円柱形表面の少なくとも１つの第１部分が、回転面の自由端に配置され、円柱形表面の第２部分が、前記自転車のフレームの長手対称面に配置される。さらに好ましくは、円柱形表面の第２部分が、両端に位置する２つの円柱形表面の第１部分に対して、中央に配置される。
【００３０】
さらに、やはり管状部材および保持手段の結合面に高い張力集中の領域を生み出すことがないよう、上述の円柱形表面の少なくとも１つの第１部分と上述の円柱形表面の第２部分との間に、緩やかな接続面を設けることができる。
【００３１】
好ましくは、回転面および上述の当接面が、自転車のフレームの長手対称面に関して対称である。
【００３２】
本発明のサドル支柱の好ましい実施形態においては、管状部材が、自身の自由端に、前記結合座を含む第１フランジと、前記結合座の両側において前記結合座から片持ち梁状に延びる１対のフィンとを有している。
【００３３】
好ましくは、把持手段が、上顎部材と下顎部材とを有する顎を有しており、上述の結合部材が、前記下顎部材によって形成されている。
【００３４】
好ましくは、把持手段が、固定手段によって前記第１フランジに組み合わせられる第２フランジを有しており、顎が、前記第１フランジと前記第２フランジとの間に配置されている。
【００３５】
本発明のサドル支柱の好ましい実施形態においては、サドル支柱の構成部品の数を減らして組み立てを容易にすると同時に、サドル支柱の種々の構成部品同士の望ましくない相対移動のおそれを少なくするため、第２フランジが、前記上顎部材と一体に形成されている。しかしながら、第２フランジを、前記上顎部材とは別個の部品として形成してもよい。この後者の場合には、上顎部材と前記下顎部材とを、入れ替え可能なように、鏡像状の部材とすることが好ましい。
【００３６】
管状部材は、好ましくは、軽金属合金製または複合材料製である。
【００３７】
把持手段は、好ましくは、前記管状部材の材料と同じ材料から作られている。
【００３８】
本発明のサドル支柱の最も好ましい実施形態においては、管状部材および把持手段が、すべて複合材料製である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
本発明のさらなる特徴および利点が、添付の図面を参照しつつあくまで本発明を限定するものではない例として提示される本発明のいくつかの好ましい実施形態についての以下の詳細な説明から、さらに明らかになるであろう。
【００４０】
図１において、符号１が、自転車、より具体的には競走用の自転車を示している。そのような自転車１は、サドル２を、本発明によるサドル支柱１０によって自転車１のフレーム３に組み合わせて有している。さらに自転車１は、いずれも従来からの形式であるボトム・ブラケット・アセンブリ４およびハンドル５を有している。
【００４１】
例えば図２により詳細に示されているように、サドル支柱１０は、管状部材１１の一部分を長手方向の少なくとも一部分について自転車１のフレーム３に設けられた適切な管状の座１２（図１）に伸縮可能に挿入されるように有している立パイプ９と、管状部材１１に接続され、サドル２を把持して管状部材１１に組み合わせるように構成されている顎１３とを備えている。詳しくは、顎１３が、サドル２のレールである棒状部材１５を把持する。
【００４２】
サドル支柱１０は、調整式である。すなわち、高さ（図１にＺで示される両方向）、フレーム３の長手対称面に直交する水平軸心Ｘ−Ｘまわりの回転（図１に矢印Ｗで示されている）、および水平方向（図１に矢印Ｙで示されている）について、サドル２の位置調整を可能にしている。
【００４３】
サドル２の位置調整は、ここでの言及によって本明細書に取り入れられたものとする本件出願と同じ出願人の国際特許出願PCT/IT2005/000736号に記載のとおりに行われる。
【００４４】
図２を参照すると、立パイプ９は、管状部材１１の自由端２０に、顎１３との結合のための固定のフランジ２１を有している。フランジ２１は、好ましくは、管状部材１１と一体に（１部品として）製作され、また、一変形例では、凹凸の接合部による接続、接着、締結部材、または安定な結合を生成できる他の任意のシステムによって、管状部材１１に接続される。
【００４５】
固定のフランジ２１は、管状部材１１の両側に配置された前側フィン２５および後側フィン２６（前側、後側は、自転車に据えられたときのサドル支柱１０の前側、後側に基づく）を有している。固定のフランジ２１は、２つのフィン２５および２６の間に、顎１３との結合座３０を有しており、結合座３０は、少なくとも部分的には、軸心Ｘ−Ｘまわりの母線９０の回転によって観念的に（ideally ）得られる回転面３１によって形成されている。
【００４６】
図２に示した例について、図３でフランジ２１の平面をさらに詳しく示しているが、回転面３１が、２つの同軸かつ反対向きの円錐台３２および３３の表面で構成され、それらの下底が固定のフランジ２１の中央面πにおいて一致し、その中央面πが自転車のフレーム３の長手対称面に一致するように構成されている。この場合、母線９０は、軸心Ｘ−Ｘに対して傾いている２つの傾斜部分であって、フランジ２１の中央面πに関して対称の（反対の）傾きをもつ２つの直線状の部分９０’および９０’’で形成されている。
【００４７】
実際には、結合座３０が、軸心Ｘ−Ｘに関して凸状であり、すなわち中央面πにおいて軸心Ｘ−Ｘから最も遠ざかるような形状である。換言すると、結合座３０の表面が、軸心Ｘ−Ｘを含む平面において、この軸心Ｘ−Ｘに関して実質的に凸状になる線を形成している。
【００４８】
円錐形の表面３２および３３（したがって、母線９０の傾斜部分９０’および９０’’）は、軸心Ｘ−Ｘに対して、好ましくは約０．５°〜２０°、より好ましくは１°〜１０°である角度αだけ傾いている。
【００４９】
再び図２を参照すると、顎１３は、下顎部材３５および上顎部材４０を有している。図２の下顎部材３５がさらに詳しく図１１に示されているように、下顎部材３５は、フランジ２１の結合座３０に当接して機能するように構成された結合部３６を有している。結合部３６は、回転面３１に合致する形状を有する当接面３７によって形成されている。したがって、当接面は、２つの同軸かつ反対向きの円錐台３８および３９の表面で構成され、そのような円錐台は、軸心Ｘ−Ｘと平行な軸心Ｘ’−Ｘ’まわりの母線１９０の回転によって形成されており、母線１９０は、母線９０と同様、上述の回転軸に対しての傾斜部分である２つの部分１９０’、１９０’’を有している。
【００５０】
さらに、下顎部材３５は、結合部３６から側方に突き出しているアーム４５を有しており、アーム４５上に、サドル２の棒状部材１５を挿入するための軌道（溝）４６が形成されている（図２）。
【００５１】
上顎部材４０は、図２に示した例においては、好ましくはアーム４５の鏡像となるアーム４９に形成された、サドルの棒状部材１５を挿入するための軌道４８と、固定のフランジ２１に対する保持手段とを、１つの部品として一体に形成した部材である。
【００５２】
詳しくは、保持手段は、それぞれの底部に穴５６が形成されている２つの凹所５５を有している。凹所５５に円柱形のナット６０が収容され、穴５６ならびに固定のフランジ２１のフィン２５および２６に形成された穴６６をそれぞれ通過する２本のねじ６５の軸が、ナット６０にねじ込まれる。ねじの頭部６１は、フィン２５および２６によって保持されており、したがって軸が円柱形のナット６０にねじ込まれるにつれて、上顎部材４０が固定のフランジ２１に対してより強く締めつけられ、固定される。下顎部材３５がフランジ２１と上顎部材４０との間に配置されているため、この固定によって、サドル２の棒状部材１５も顎３０に拘束される。
【００５３】
ねじ６５を、ねじ込み量を調整して円柱形のナット６０にねじ込むことができ、かつ下顎部材３５を、フランジ２１の結合座３０内で回転させることができるため、サドルを軸心Ｘ−Ｘまわりの多数の角度位置に固定することが可能である。
【００５４】
図４〜１０の変形例に眼を向けると、先の図の部材に相当する部材が、同じ符号によって示されている。
【００５５】
図４は、フランジ２１の変形例を示しており、結合座３０の回転面３１が、やはり１対の円錐台３２’および３３’で構成されているが、軸心Ｘ−Ｘに沿って中央面πからサドル支柱の外側に向かうにつれて広がる結合座が形成されるよう、円錐台３２’および３３’が、図３に示した方向に対して反対の方向に向いている。換言すると、この場合には、結合座３０の表面が、軸心Ｘ−Ｘを含む平面において、軸心Ｘ−Ｘに関して実質的に凹状になる線を形成している。
【００５６】
図４のフランジ２１に組み合わせられるように構成された下顎部材３５を、図１２が詳細に示している。結合部３６の当接面３７’が、どのように図４のフランジ２１の回転面３１の形状に合致する形状を有するのかに、注意すべきである。換言すると、当接面３７’が、図１１に示した方向に比べて反対方向に向けられた１対の円錐台３８’および３９’で構成されている。
【００５７】
図５は、フランジ２１の第２の変形例を示しており、結合座３０の回転面３１が、観念的には（ideally ）、一部分のみが軸心Ｘ−Ｘに対して傾いているために図３の母線９０と相違している折れ線の母線９１によって形成されている。この場合には、結合座３０の表面３１（下顎部材３５の当接面も同様）は、直線的であって軸心Ｘ−Ｘに平行である母線９１の一部分９１’を軸心Ｘ−Ｘまわりに回転させることによって生成される、円柱形の表面部分３１０を有している。
【００５８】
平行部分９１’は、中央面πの両側において、傾斜部分９１’’に対して軸方向外側の位置に配置されており、したがって円錐形の表面部分３２’、３３’が、軸心Ｘ−Ｘに沿った実質的に中央の位置、すなわち中央面πの付近に位置している。
【００５９】
図６は、フランジ２１の第３の変形例を示しており、結合座３０の回転面３１が、観念的には、例えば、円、楕円、放物線の一部分など、中央面πに関して対称である湾曲した母線９２によって形成される。つまり、そのような母線９２が軸心Ｘ−Ｘまわりに回転することによって凹状の結合座３０が形成される。
【００６０】
図７は、フランジ２１の第４の変形例を示しており、湾曲した母線９２’が、軸心Ｘ−Ｘまわりに回転することによって凸状の結合座３０を形成する点においてのみ、図６に示したフランジ２１と相違している。
【００６１】
図８は、フランジ２１の第５の変形例を示しており、結合座３０が、軸心Ｘ−Ｘを中心にして延びる円柱形の表面部分７０によって形成されているが、この円柱形の表面部分７０が、中央面πの位置において、円柱形の表面部分７０よりも大きな直径を有する円柱形の表面部分７０’で形成されるスロート７１によって中断されている。スロート７１は、丸められて円柱形の表面部分７０の円周方向の広がりの全体にわたって延びる底部７２を有している。換言すると、軸心Ｘ−Ｘまわりの回転において座３０の回転面３１を観念的に形成する母線が、一部（円柱形の部分７０に相当する部分）が直線状かつ軸心Ｘ−Ｘに平行であり、一部（スロート７１の底部７２に相当する部分）が湾曲している。スロート７１が、下顎部材３５の結合面に適切に設けられる突起と協働するように構成されている。
【００６２】
図９は、フランジ２１の第６の変形例を示しており、結合面３１の円柱形の部分７０が、中央面πの位置において、スロートによってではなく、突起７１’によって中断されている点で、図８に示したフランジ２１と相違している。詳しくは、突起７１’が四角の断面を有しており、したがって回転面３１の母線が段部（段差、steps ）を有しているが、代案として丸められていても、さらには／または円柱形の部分７０になめらかにつなげられてもよい。突起７１’が、下顎部材３５の結合面に適切に設けられるスロートと協働するように構成されている。
【００６３】
図１０は、フランジ２１の第７の変形例を示しており、スロート７１が、円柱形の部分７０に徐々につなげられる平坦な底部７２を有している点で、図８に示したフランジ２１と相違している。
【００６４】
図８、９および１０に示した変形例のスロート７１および突起７１’は、代案として、例えば図３、４、５、６および７に示した回転面３１など、円柱形の表面とは異なる回転面と組み合わせることもでき、結果として、本発明のサドル支柱の他の変形例が得られる。
【００６５】
スロートについてここまでに述べた形状は、当然ながら、突起を形成するために使用することも可能であり、またその逆も可能であり、さらには他の形状についても同様に可能である。
【００６６】
他の選択肢は、２つ以上のスロートまたは２つ以上の突起を形成することにあり、さらには／または、例えば円柱形の部分７０の外縁など、中央面πに一致しない位置に、スロート７１および突起７１’を形成することにある。
【００６７】
上述の変形例は、フランジ２１と下顎部材３５との結合面が、中央面πに関して対称であるという特徴を共有している。実際には、結合面が、フランジ２１に対する下顎部材３５の横方向の移動を防止する、下顎部材３５のストッパ手段を形成する限りにおいて、別の構成を有してもよい。
【００６８】
図１３は、本発明によるサドル支柱の他の実施形態を示しており、特に図１３のサドル支柱１１０は、上顎部材１４０が一体に形成されずに２つの構成部品に分割されている点で、図２に示したサドル支柱１０と相違している。第１の構成部品１４５は、下顎部材３５と同一であって、下顎部材３５と入れ替え可能である。第２の構成部品１５０は、円柱形のナット６０を収容するための凹所５５およびねじ６５を通すための穴５６を有している。第２の構成部品１５０は、実際のところ、本件出願と同じ出願人の特許出願第PCT/IT/000736号に記載のとおり、第１の部材を囲む可動のフランジである。フランジ２１の結合座３０と同一の結合座１３０が、可動のフランジ１５０に形成されていることに、注意すべきである。さらに、結合座１３０に、第１の構成部品１４５との回転における結合のための手段を、やはり本件出願と同じ出願人の国際特許出願PCT/IT2005/000736 に記載のとおり、設けることが可能である。
【００６９】
図１４は、本発明によるサドル支柱のさらに他の実施形態を示している。詳しくは、図１４のサドル支柱２１０は、実質的に四角形である上顎部材２４０の形状においてのみ、図２のサドル支柱１０と相違している。さらに詳しくは、もはやアームが存在しておらず、軌道２４８が、これら軌道の全長にわたって上顎部材２４０の本体２４７に堅固に接続された周辺部分２４９に形成されている。他のすべての構成要素は、図２の実施形態のとおりであり、同じ符号を付している。この形状によれば、特に丈夫な上顎部材を製作することが可能であり、したがって上顎部材が複合材料で製作される場合に好ましい。
【００７０】
好ましくは、本発明によるサドル支柱は、少なくとも部分的に、より好ましくは完全に、構造繊維をポリマー材料に取り入れてなる複合材料から製作される。典型的には、構造繊維は、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、セラミック繊維、ボロン繊維、およびこれらの組み合わせで構成されるグループから選択されるが、カーボン繊維が好ましい。好ましくは、ポリマー材料は、熱硬化性である。しかしながら、熱可塑性材料の使用の可能性を排除するものではない。さらに好ましくは、ポリマー材料が、エポキシ樹脂を含んでいる。
【００７１】
ポリマー材料中での前記構造繊維の配置は、構造繊維の小片もしくはシートの無作為配置、繊維の実質的に一方向の整列配置、繊維の実質的に二方向の整列配置、織られた繊維としての配置、またはこれらの組み合わせとすることができる。
【００７２】
また、サドル支柱のすべての構成部品、またはその一部のみを、軽合金などの金属材料、好ましくはアルミニウム合金、で製作してもよい。
【００７３】
これまでは、結合座３０ならびに前側フィン２５および後側フィン２６を、フランジ２１の一部を形成するものとして説明してきたが、実際には、フランジの存在を、本発明の必須の特徴であると考えるべきではなく、フランジがない場合には、結合座３０が、例えば管状部材１１の端部２０に直接形成されるように構成されるとともに、前側フィン２５または後側フィン２６が、管状部材の縁から直接突き出すように構成されるか、または米国特許第5,190,346 号に記載のような貫通ピンによって置き換えられる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明によるサドル支柱を有する自転車の概略の側面図である。
【図２】サドルに接続される本発明の第１の実施形態のサドル支柱の概略斜視分解図である。
【図３】本発明によるサドル支柱の管状部材の一例の平面図である。
【図４】本発明によるサドル支柱の管状部材の別の例の平面図である。
【図５】本発明によるサドル支柱の管状部材のさらに別の例の平面図である。
【図６】本発明によるサドル支柱の管状部材のさらに別の例の平面図である。
【図７】本発明によるサドル支柱の管状部材のさらに別の例の平面図である。
【図８】本発明によるサドル支柱の管状部材のさらに別の例の平面図である。
【図９】本発明によるサドル支柱の管状部材のさらに別の例の平面図である。
【図１０】本発明によるサドル支柱の管状部材のさらに別の例の平面図である。
【図１１】図３および図４の管状部材にそれぞれ組み合わせられるように構成されている顎部材の一例の平面図である。
【図１２】図３および図４の管状部材にそれぞれ組み合わせられるように構成されている顎部材の別の例の平面図である。
【図１３】本発明のサドル支柱の他の実施形態の概略斜視分解図である。
【図１４】本発明のサドル支柱の他の実施形態の斜視図である。
【図１】
2007326570.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【外国語明細書】
Bicycle seat post
The present invention relates to a bicycle seat post. In particular, the invention concerns an adjustable seat post for a racing bicycle.
Throughout the present description and in the subsequent claims, the expression “bicycle seat post” is used to indicate the component of the bicycle that supports the seat on the bicycle frame. In particular, “adjustable seat post” is used to indicate a seat post that allows the position of the seat to be adjusted with respect to the bicycle frame.
In the field of bicycles, above all racing bicycles, the use of adjustable seat posts is widespread. The ideal position of the seat is that which allows the most advanced leg of the cyclist to bend at 90° when the pedals are aligned horizontally and allows the cyclist’s bust to assume a comfortable position when the arms rest on the handlebars.
Of course, the ideal position of the seat depends upon the physiognomy of the cyclist, in particular the length of his legs and arms. Such an ideal position can be obtained through the combination of three different adjustments: an adjustment of the height of the seat, an adjustment of the seat with respect to a vertical reference plane passing through the axis of the bottom bracket assembly of the bicycle and an adjustment of the inclination of the seat with respect to the seat post.
Most of the known seat posts comprise a seat tube adapted to be telescopically inserted, for at least part of the longitudinal extension thereof, in the appropriate tubular seat provided in the bicycle frame and a jaw having two jaw elements adapted to grasp the rectilinear portions of the rods of the frame of the seat to associate the seat with the seat tube.
The adjustment of the height of the seat is obtained by sliding the seat tube up or down in the appropriate tubular seat of the frame; in particular, the stable positioning of the seat at the desired height is obtained by locking suitable locking members provided on the tubular seat of the bicycle frame onto the seat tube.
The adjustment of the seat with respect to the vertical reference plane passing through the axis of the bottom bracket assembly of the bicycle, on the other hand, is obtained by sliding the rectilinear portion of the rods of the frame of the seat with respect to the jaw; in particular, the stable positioning of the seat at the desired distance from the vertical reference plane passing through the axis of the bottom bracket assembly of the bicycle is obtained by locking the aforementioned jaw elements on the rods.
Finally, the adjustment of the inclination of the seat with respect to the seat post is obtained by allowing the jaw to rotate with respect to the seat tube, in particular about a horizontal axis perpendicular to a plane of longitudinal symmetry of the bicycle frame. For this purpose, the seat tube comprises a cylindrical seat in which a portion of the jaw (also cylindrical) is housed. The jaw is finally locked in the desired position through two grasping screws.
A seat post that allows all three of the adjustments discussed above is described in patent application PCT/IT/000736 to the same Applicant.
The Applicant observes that, in order to allow the aforementioned adjustments, such a seat post comprises many components that are mobile with respect to one another. Due to the tolerance limits of the coupling surfaces of such components it may occur that, even after the components are locked in the desired position, there is still the possibility that small relative movements occurring between the various components of the seat post occur. Such movements can be felt by the cyclist and can therefore worsen the cyclist’s comfort. The aforementioned movements are also dangerous since, if repeated over time, they can cause the seat post to break through fatigue, without any prior warning for the cyclist.
The technical problem at the basis of the present invention is to provide a seat post that allows a wide adjustment of the seat, whilst nevertheless being more reliable and comfortable than the known seat posts.
The present invention therefore relates to a bicycle seat post, comprising:
-    a tubular element adapted to support a seat of a bicycle, and
-    grasping means of a portion of frame of said seat adapted to be rotatablycoupled with said tubular element to allow said grasping means to be positioned in a plurality of operating positions defined about an axis X-X perpendicular to a plane of longitudinal symmetry of the frame of said bicycle,
characterised in that said tubular element comprises first holding means of said grasping means and in that said grasping means comprise second holding means operatively coupled with said first holding means to prevent a movement of said grasping means along said axis X-X.
Advantageously, in the seat post of the present invention any possibility of relative movement between grasping means and tubular element in a direction perpendicular to the plane of longitudinal symmetry of the bicycle frame is eliminated. In particular, such a movement is properly blocked by the contrasting action applied by the mechanical coupling between the first holding means of the grasping means provided on the tubular element and the second holding means provided in the grasping means. The grasping means can therefore rotate about the axis X-X to allow the adjustment of the inclination of the seat with respect to the tubular element, but they cannot move perpendicular to the plane of longitudinal symmetry of the bicycle frame, as can however occur in adjustable seat posts of the prior art, where the coupling between tubular element and the grasping means (in particular, the jaw) takes place through respective cylindrical surfaces. Any possible relative movement between grasping means and tubular element, which would not only have no practical function, but would be rather undesired since, as well as harming the comfort of the cyclist, could, if repeated over time, cause the seat post to break by fatigue, is thus eliminated. The seat post of the present invention is therefore advantageously more reliable, stronger and more comfortable than those of the prior art.
Preferably, the tubular element comprises a seat for coupling with the aforementioned grasping means. The first holding means are in this case defined in such a coupling seat.
In turn, the grasping means preferably comprise a coupling member with said coupling seat. The second grasping means are in this case defined in such a coupling member.
In a seat post having the aforementioned preferred features, the mechanical coupling between tubular element and grasping means is thus made by coupling together the surface of the coupling seat provided in the tubular element and the surface of the coupling member provided in the grasping means.
Even more preferably, the aforementioned coupling seat comprises a surface of revolution about the axis X-X and the first holding means are defined by at least one portion of said surface of revolution. The coupling member, on the other hand, preferably comprises an abutment surface adapted to cooperate in abutment against the surface of revolution and having a shape matching that of the surface of revolution. In this case, the second holding means are defined by at least one portion of said abutment surface. Advantageously, the coupling between matching surfaces ensures a stable, long-lasting and repeatable mechanical coupling, in addition to the fact that it is easy to carry out at the assembly stage of the seat post.
In a preferred embodiment of the seat post of the present invention, the surface of revolution of the coupling seat of the tubular element is defined by the rotation about the axis X-X of a generatrix line having at least one inclined part with respect to such an axis X-X. In this case, the portion of surface of revolution that defines the aforementioned first holding means is defined by the rotation about the axis X-X of said at least one inclined part. The matching abutment surface of the coupling member provided in the grasping means is also in this case defined by the rotation about a rotation axis parallel to the axis X-X of a generatrix line having at least one inclined part, the portion of abutment surface that defines the aforementioned second rotation means being defined by the rotation of this latter inclined part about the respective rotation axis.
The inclined part of the aforementioned generatrices can for example be a rectilinear part. In this case the portion of surface of revolution that defines the aforementioned first holding means and the portion of the abutment surface matching it and that defines the aforementioned second holding means preferably comprise respective conical surfaces that extend along the axis X-X.
The inclined part can alternatively be a curvilinear part. In this case the portion of surface of revolution that defines the aforementioned first holding means and the portion of abutment surface matching it and that defines the aforementioned second holding means preferably comprise respective curved surfaces that extend along the axis X-X.
Advantageously, the coupling between conical or curved surfaces extending along the axis X-X ensures the automatic centring of the grasping means in the coupling seat with respect to said axis X-X, as well as a high degree of obstruction to the translation of the grasping means along such an axis.
In a particularly preferred embodiment of the seat post of the present invention, the aforementioned generatrixline comprises two inclined parts having opposite inclination with respect to the plane of longitudinal symmetry of the bicycle frame. Advantageously, with such an operative configuration the relative translation of the grasping means with respect to the tubular element is prevented in both directions of the axis X-X.
Preferably, the portion of surface of revolution that defines the aforementioned first holding means defines, on a plane passing through the axis X-X, a line having a substantially convex progression with respect to said axis X-X. Advantageously, in this case a seat post can be made in which the portion of coupling surface of the grasping means is thicker and therefore stronger.
However, a variant is foreseen in which the portion of surface of revolution that defines the aforementioned first holding means defines, on a plane passing through said axis X-X, a line having a substantially concave progression with respect to said axis X-X.
The aforementioned generatrixline can be entirely inclined with respect to the axis X-X or can comprise at least one part substantially parallel to the axis X-X. In the first case, the surface of revolution of the coupling seat provided in the tubular element and its matching abutment surface of the coupling member provided in the grasping means are entirely defined by conical or curved surfaces. In the second case, on the other hand, the surface of revolution of the coupling seat provided in the tubular element and its matching abutment surface of the coupling member provided in the grasping means each comprise a portion of cylindrical surface and a portion of conical or curved surface, the portion of conical or curved surface defining the aforementioned holding means.
Preferably, the part substantially parallel to the axis X-X is arranged at at least one free end of said generatrix line, and more preferably at the opposite free ends of the generatrix line. The portion of conical or curved surface is thus defined in the coupling seat of the tubular element and in the coupling member of the grasping means in a substantially central position along the axis X-X, that is near to the plane of longitudinal symmetry of the bicycle frame.
The aforementioned generatrixline can also comprise a gradual joining part between the part substantially parallel to the axis X-X and the inclined part, in order not to create areas with high tension concentration on the coupling surfaces of the tubular element and of the holding means.
In an alternative embodiment of the seat post of the present invention, the surface of revolution of the coupling seat provided in the tubular element comprises at least one first portion of cylindrical surface extending along the axis X-X and a second portion of cylindrical surface extending along the axis X-X and having a diameter different to that of said at least one first portion of cylindrical surface. In such an embodiment, the aforementioned first holding means are defined by the second portion of cylindrical surface. Such a second portion of cylindrical surface defines, in the coupling seat defined in the tubular element, a throat (in the case in which the diameter of such a portion is larger than the diameter of the first portion of cylindrical surface) or a projection or step (in the case in which the diameter of such a portion is smaller than the diameter of the first portion of cylindrical surface) that cooperates with respectively a projection or a throat defined in the coupling member of the grasping means to offer the maximum degree of obstacle to the translation of the grasping means along the axis X-X.
Preferably, the at least one first portion of cylindrical surface is arranged at a free end of the surface of revolution and the second portion of cylindrical surface is arranged at the plane of longitudinal symmetry of the frame of said bicycle. More preferably, the second portion of cylindrical surface is arranged centrally with respect to two opposite end first portions of cylindrical surface.
A gradual joining surface can also be provided between the aforementioned at least one first portion of cylindrical surface and the aforementioned second portion of cylindrical surface, again in order to not create areas with high tension concentration on the coupling surfaces of the tubular element and of the grasping means.
Preferably, the surface of revolution and the aforementioned abutment surface are symmetrical with respect to the plane of longitudinal symmetry of the bicycle frame.
In the preferred embodiment of the seat post of the present invention, the tubular element comprises, at a free end thereof, a first flange comprising said coupling seat and, on opposite sides to said coupling seat, a pair of fins extending canti-levered from said coupling seat.
Preferably, the grasping means comprise a jaw comprising an upper jaw element and a lower jaw element, and the aforementioned coupling member is defined by said lower jaw element.
Preferably the grasping means comprise a second flange adapted to be coupled with said first flange through locking means, the jaw being arranged between said first flange and said second flange.
In the preferred embodiment of the seat post of the present invention, the second flange is made in a single piece with said upper jaw element, so as to reduce the number of components of the seat post and thus to make it easier to assemble, at the same time reducing the possibility of having undesired relative movements between the various components of the seat post. The second flange can however be made in a distinct piece from said upper jaw element. In this last case, the upper jaw element and the lower jaw element preferably mirror one another, so as to be interchangeable.
The tubular element is preferably made from a light metallic alloy or from composite material.
The grasping means are preferably made from the same material from which said tubular element is made.
In the most preferred embodiment of the seat post of the present invention, the tubular element and the grasping means are all made from composite materials.
Further characteristics and advantages of the present invention shall become clearer from the following detailed description of some preferred embodiments thereof, given as a non-limiting example with reference to the attached drawings. In such drawings:
-    figure 1 is a schematic side view of a bicycle that comprises a seat post in accordance with the present invention;
-    figure 2 is a schematic perspective and exploded view of a first embodiment of the seat post of the present invention coupled with a seat;
-    figures 3 to 10 are plan views of variants of the tubular element of a seat post according to the present invention;
-    figures 11 and 12 are plan views of variants of a jaw element adapted to respectively couple with the tubular element of figure 3 and 4;
-    figure 13 is a schematic perspective and exploded view of an alternative embodiment of the seat post of the present invention;
-    figure 14 is a perspective view of an alternative embodiment of the seat post of the present invention.
In figure 1, reference numeral 1 indicates a bicycle, in particular a racing bicycle. Such a bicycle 1 comprises a seat 2 associated with a frame 3 of the bicycle 1 through a seat post 10 in accordance with the present invention. The bicycle 1 also comprises a bottom bracket assembly 4 and handlebars 5, both of the conventional type.
As better shown for example in figure 2, the seat post 10 comprises a seat tube 9 having a portion of tubular element 11 adapted to be telescopically inserted, for at least part of the longitudinal extension thereof, in a suitable tubular seat 12 provided in the frame 3 of the bicycle 1 (figure 1) and a jaw 13 coupled with the tubular element 11 and adapted to grasp the seat 2 to associate it with the tubular element 11. In particular, the jaw 13 grasps the rods 15 of the frame of the seat 2.
The seat post 10 is an adjustable seat post. It therefore allows the position of the seat 2 to be adjusted in height (in the two ways of direction z in figure 1), in rotation about a horizontal axis X-X perpendicular to the plane of longitudinal symmetry of the frame 3 (as indicated by the arrow W in figure 1) and in a horizontal direction (as indicated by the arrow y in figure 1).
The adjustment of the position of the seat 2 takes place as described in patent application PCT/IT/000736 to the same Applicant, incorporated here by reference.
With reference to figure 2, the seat tube 9 comprises, at a free end 20 of the tubular element 11, a fixed flange 21 for coupling with the jaw 13. The flange 21 is preferably made in a monolithic piece with the tubular element 11 or, according to a variant, it is coupled with the tubular element 11 through a dap joint coupling, by gluing, through fastening elements or any other system capable of generating a stable coupling.
The fixed flange 21 has a front fin 25 and a rear fin 26 (with reference to the position of the seat post 10 on the bicycle), placed on opposite sides of the tubular element 11. The fixed flange 21 comprises, between the two fins 25 and 26, a coupling seat 30 with the jaw 13 defined, at least in part, by a surface of revolution 31 obtained, ideally, by rotation of a generatrix line 90 about the axis X-X.
In the illustrated example in figure 2, of which figure 3 illustrates the plan of the flange 21 in greater detail, the surface of revolution 31 consists of the surface of two coaxial and opposite frustums of cone 32 and 33, in such a way that their bases coincide at the middle plane p of the fixed flange 21, such a middle plane coinciding with the plane of longitudinal symmetry of the frame 3 of the bicycle. The generatrix line 90 is formed in this case from two rectilinear parts 90’ and 90” inclined with respect to the axis X-X and having opposite inclination with respect to the middle plane p of the flange 21.
In practice, the coupling seat 30 is convex with respect to the axis X-X, that is with a progression that goes away from it, where the greatest deviation is at the middle plane p. In other words, the surface of the coupling seat 30 defines, on a plane passing through the axis X-X, a line having a substantially convex progression with respect to said axis X-X.
The conical surfaces 32 and 33 (and therefore the inclined parts 90’ and 90” of the generatrix line 90) are preferably inclined with respect to the axis X-X by an angle α of between 0.5° and 20°, preferably between 1° and 10°.
Again with reference to figure 2, the jaw 13 comprises a lower jaw element 35 and an upper jaw element 40. As better illustrated in figure 11, in which the lower jaw element 35 of figure 2 is represented in greater detail, the lower jaw element 35 has a coupling portion 36 adapted to operate in abutment against the coupling seat 30 of the flange 21. The coupling portion 36 is defined by an abutment surface 37 having a shape matching the surface of revolution 31. The abutment surface thus consists of the surface of two coaxial and opposite frustums of cone 38 and 39, such frustums of cone being defined by the rotation about a rotation axis X’-X’ parallel to the axis X-X of a generatrix line 190 having, as the generatrix line 90, two inclined parts 190’, 190” with respect to the aforementioned rotation axis.
The lower jaw element 35 also comprises arms 45 projecting laterally from the coupling portion 36 and on which tracks 46 for the insertion of the rods 15 of the seat 2 are formed (figure 2).
The upper jaw element 40, in the example illustrated in figure 2, is a monolithic element comprising in a single piece the tracks 48 for the insertion of the rods 15 of the seat, preferably formed in arms 49 which are specular to the arms 45, and holding means with respect to the fixed flange 21.
In particular, the holding means comprise two recesses 55, on the bottom of each of which a hole 56 is formed. In the recesses 55 cylinder nuts 60 are housed in which the stems of two screws 65 are screwed, respectively passing through the holes 56 and the holes 66 formed in the fins 25 and 26 of the fixed flange 21. The heads 61 of the screws are held by the fins 25 and 26, for which reason the more the stems are screwed into the cylinder nuts 60 the more the upper jaw element 40 is locked against the fixed flange 21. Since the lower jaw element 35 is arranged between the flange 21 and the upper jaw element 40, the locking also traps the rods 15 of the seat 2 in the jaw 30.
Since the screws 65 can be screwed into the cylinder nuts 60 by different amounts, and since the lower jaw element 35 can rotate in the coupling seat 30 of the flange 21, the seat can be locked in multiple angular positions about the axis X-X.
Moving on to the variants of figures 4 to 10, elements corresponding to those of the previous figures are indicated with the same reference numerals.
Figure 4 illustrates a variant of the flange 21 wherein the surface of revolution 31 of the coupling seat 30 again consists of a pair of frustums of cone 32’ and 33’, but orientated the opposite way with respect to what has been illustrated in figure 3, so as to form a coupling seat that widens going from the middle plane p towards the outside of the seat post along the axis X-X. In other words, in this case the surface of the coupling seat 30 defines, on a plane passing through the axis X-X, a line having a substantially concave progression with respect to the axis X-X.
Figure 12 shows in detail the lower jaw element 35 adapted to be coupled with the flange 21 of figure 4. It should be noted how the abutment surface 37’ of the coupling portion 36 has a shape matching that of the surface of revolution 31 of the flange 21 of figure 4. In other words, the abutment surface 37’ consists of a pair of frustums of cone 38’ and 39’ orientated the opposite way with respect to what is illustrated in figure 11.
Figure 5 illustrates a second variant of the flange 21 wherein the surface of revolution 31 of the coupling seat 30 is ideally defined by a broken generatrix line 91 that differs from the generatrix line 90 of figure 3 since it is only partly inclined with respect to the axis X-X. In this case the surface 31 of the coupling seat 30 (and similarly the abutment surface of the lower jaw element 35) comprises a portion of cylindrical surface 310 generated by the rotation about the axis X-X of a part 91’ of the generatrixline 91 that is rectilinear and parallel to the axis X-X.
The part 91’ is arranged in an axially outer position with respect to an inclined part 91” on opposite sides with respect to the middle plane p, so that the portions of conical surfaces 32’, 33’ are located in a substantially central position along the axis X-X, i.e. near to the middle plane p
Figure 6 illustrates a third variant of the flange 21 wherein the surface of revolution 31 of the coupling seat 30 is ideally defined by a curved generatrix line 92, for example a circle, ellipse or parabola portion, symmetrical with respect to the middle plane p and such as to define a concave coupling seat 30 for rotation about the axis X-X.
Figure 7 illustrates a fourth variant of the flange 21 that differs from the one illustrated in figure 6 only in that the curved generatrix line 92’ defines a convex coupling seat 30 for rotation about the axis X-X.
Figure 8 illustrates a fifth variant of the flange 21 wherein the coupling seat 30 is defined by a portion of cylindrical surface 70 that extends according to the axis X-X, interrupted at the middle plane p by a throat 71 defined by a portion of cylindrical surface 70’ having a diameter larger than that of the portion of cylindrical surface 70. The throat 71 has the bottom 72 rounded and extends for the entire circumferential extension of the portion of cylindrical surface 70. In other words, the generatrix line that ideally defines the surface of revolution 31 of the seat 30 for rotation about the axis X-X is in part rectilinear and parallel to the axis X-X (in the part corresponding to the cylindrical portion 70) and in part curved (in the part corresponding to the bottom 72 of the throat 71). The throat 71 is adapted to cooperate with a projection suitably created in the coupling surface of the lower jaw element 35.
Figure 9 illustrates a sixth variant of the flange 21 that differs from the one illustrated in figure 8 in that the cylindrical portion 70 of the coupling surface 31 is interrupted at the middle plane p by a projection 71’ instead of by a throat. In particular, the projection 71’ has a square section, so that the generatrix line of the surface of revolution 31 comprises steps, but alternatively it could also be rounded and/or joined to the cylindrical portion 70. The projection 71’ is adapted to cooperate with a throat suitably created in the coupling surface of the lower jaw element 35.
Figure 10 illustrates a seventh variant of the flange 21 that differs from the one illustrated in figure 8 in that the throat 71 has a flat bottom 72 that joins to the cylindrical portion 70 gradually.
The throats 71 and the projection 71’ of the variants illustrated in figures 8, 9 and 10 could, alternatively, be made in association with surfaces of revolution different to cylindrical surfaces, like for example the surfaces of revolution 31 illustrated in figures 3, 4, 5, 6, and 7 thus obtaining other variants of the seat post of the present invention.
The geometries illustrated up to here for the throats can of course be used to form projections and vice-versa, just as other geometries are also possible.
Further alternatives consist of forming more than one throat or more than one projection, and/or of forming the throats and the projections 71 and 71’ in a position not coinciding with the middle plane p, like for example on the outer edges of the cylindrical portion 70.
The variants described above share the feature that the coupling surfaces between flange 21 and lower jaw element 35 are symmetrical with respect to the middle plane p. Actually, the coupling surfaces can also have a different configuration, but still such as to form stop means of the lower jaw element 35 that prevent its lateral movement with respect to the flange 21.
Figure 13 illustrates an alternative embodiment of a seat post according to the present invention, in particular the seat post 110 of figure 13 differs from the seat post 10 illustrated in figure 2 mainly for the shape of the upper jaw element 140, which instead of being monolithic is divided into two components. A first component 145 is identical to the lower jaw element 35, and is interchangeable with it. A second component 150 comprises the recesses 55 for housing the cylinder nuts 60 and the holes 56 for the passage of the screws 65. The second component 150 is in practice a mobile flange that encloses the first element as described in patent application PCT/IT/000736 to the same Applicant. It should be noted that a coupling seat 130 identical to the coupling seat 30 of the flange 21 is formed on the mobile flange 150. In addition, it is possible to provide means for coupling in rotation with the first component 145 in the coupling seat 130 again as described in patent application PCT/IT/000736 to the same Applicant.
Figure 14 illustrates a further alternative embodiment of a seat post according to the present invention. In particular, the seat post 210 of figure 14 differs from the seat post 10 of figure 2 just for the shape of the upper jaw element 240, that is substantially squared. More in particular, there are no more arms, but the tracks 248 are formed on a peripheral portion 249 solidly connected to the main body 247 of the upper jaw element 240 along the entire length of the tracks. All the other elements are as in the embodiment of figure 2 and have the same reference numbers. This shape allows to make a particularly strong upper jaw element and therefore it is preferred when the upper jaw element is made of composite material.
Preferably, the seat posts according to the present invention are at least partially, and even more preferably totally, made from composite material, comprising structural fibres incorporated in a polymeric material. Typically, the structural fibres are selected from the group consisting of carbon fibres, glass fibres, aramidicfibres, ceramic fibres, boron fibres and combinations thereof, carbon fibres being preferred. Preferably, the polymeric material is thermosetting. However, the possibility of using a thermoplastic material is not excluded. More preferably, the polymeric material comprises an epoxy resin.
The arrangement of said structural fibres in the polymeric material can be a random arrangement of pieces or sheets of structural fibres, a substantially unidirectional ordered arrangement of fibres, a substantially bidirectional ordered arrangement of fibres, an arrangement with woven fibres or a combination of the above.
Alternatively, all of the components of the seat post, or just a part thereof, can be made from metallic material like light alloys, preferably aluminium alloys.
It should be observed that the coupling seat 30 and the front and rear fins 25 and 26 have been described up to now as forming part of a flange 21. Actually the presence of the flange should not be considered as an essential feature of the invention, with the coupling seat 30 being adapted to be formed for example directly on the end 20 of the tubular element 11, and the front or rear fins 25 and 26 being adapted to project directly from the edge of the tubular element or be replaced by a through pin as described in patent US 5,190,346.
1.   Bicycle seat post (10), comprising:
-    a tubular element (11) adapted to support a seat (2) of a bicycle (1), and
-    grasping means (13) of a portion of frame (15) of said seat (2) adapted to be rotatably coupled with said tubular element (11) to allow said grasping means (13) to be positioned in a plurality of operating positions defined about an axis X-X perpendicular to a plane of longitudinal symmetry of the frame (3) of said bicycle (1),
characterised in that said tubular element (11) comprises first holding means (32,33,32’,33’,71,71’) of said grasping means (13) and in that said grasping means (13) comprise second holding means (38,39,38’,39’) operatively coupled with said first holding means (32,33,32’,33’,71,71’) to prevent a movement of said grasping means (13) along said axis X-X.
2.   Seat post (10) according to claim 1, wherein said tubular element (11) comprises a seat (30) for coupling with said grasping means (13), said first holding means (32,33,32’,33’,71,71’) being defined in said coupling seat (30), and wherein said grasping means (13) comprise a coupling member (35) with said coupling seat (30), said second holding means (38,39,38’,39’) being defined in said coupling member (35).
3.   Seat post (10) according to claim 2, wherein said coupling seat (30) comprises a surface of revolution (31) about said axis X-X and wherein said first holding means (32,33,32’,33’,71,71’) are defined by at least one portion of said surface of revolution (31).
4.   Seat post (10) according to claim 3, wherein said coupling member (35) comprises an abutment surface (37,37’) having a shape matching that of said surface of revolution (31) and wherein said second holding means (38,39,38’,39’) are defined by at least one portion of said abutment surface (37,37’).
5.   Seat post (10) according to claim 3 or 4, wherein said surface of revolution (31) is defined by the rotation about said axis X-X of a generatrixline (90,91,92,92’) having at least one inclined part with respect to said axis X-X and wherein said at least one portion of said surface of revolution (31) is defined by the rotation about said axis X-X of said at least one inclined part.
6.   Seat post (10) according to claim 5, wherein said generatrixline has two inclined parts (90’,90”) with respect to said axis X-X, said inclined parts (90’,90”) having opposite inclination with respect to said plane of longitudinal symmetry of the frame (3) of the bicycle (1).
7. Seat post (10) according to claim 5 or 6, wherein said at least one inclined part is a rectilinear part (90’,90”,91”).
8.   Seat post (10) according to any one of claims 4 to 7, wherein said at least one portion of surface of revolution (31) and said at least one portion of abutment surface (37,37’) comprise respective conical surfaces (32,33,32’,33’) that extend along said axis X-X.
9.   Seat post (10) according to claim 5 or 6, wherein said at least one inclined part is a curvilinear part (92,92’).
10.  Seat post (10) according to claim 9, wherein said at least one portion of surface of revolution (31) and said at least one portion of abutment surface (37,37’) comprise respective curved surfaces that extend along said axis X-X.
11.  Seat post (10) according to any one of claims 3 to 10, wherein said at least one portion of surface of revolution (31) defines, on a plane passing through said axis X-X, a line having a substantially convex progression with respect to said axis X-X.
12.  Seat post (10) according to any one of claims 3 to 10, wherein said at least one portion of surface of revolution (31) defines, on a plane passing through said axis X-X, a line having a substantially concave progression with respect to said axis X-X.
13.  Seat post (10) according to any one of claims 5 to 12, wherein said generatrix line is entirely inclined with respect to said axis X-X.
14.  Seat post (10) according to any one of claims 5 to 12, wherein said generatrix line comprises at least one part (91’) substantially parallel to said axis X-X.
15.  Seat post (10) according to claim 14, wherein said at least one part (91’) substantially parallel to said axis X-X is arranged at atleast one free end of said generatrix line.
16.  Seat post (10) according to claim 14 or 15, wherein said generatrixline comprises a gradual joining part between said at least one part (91’) substantially parallel to said axis X-X and said at least one inclined part (91”).
17.  Seat post (10) according to claim 3 or 4, wherein said surface of revolution (31) comprises at least one first portion of cylindrical surface (70) extending along said axis X-X and a second portion of cylindrical surface (70’) extending along said axis X-X and having a diameter different to that of said at least one first portion of cylindrical surface (70), wherein said first holding means are defined by said second portion of cylindrical surface (70’).
18.  Seat post (10) according to claim 17, wherein said at least one first portion of cylindrical surface (70) is arranged at a free end of said surface of revolution (31) and said second portion of cylindrical surface (70’) is arranged at said plane of longitudinal symmetry of the frame (3) of said bicycle (1).
19.  Seat post (10) according to claim 17 or 18, wherein said second portion of cylindrical surface (70’) has a diameter larger than that of said at least one first portion of cylindrical surface (70).
20.  Seat post (10) according to claim 17 or 18, wherein said second portion of cylindrical surface (70’) has a diameter smaller than that of said at least one first portion of cylindrical surface (70).
21.  Seat post (10) according to any one of claims 17 to 20, wherein said surface of revolution (31) comprises a gradual joining surface between said at least one first portion of cylindrical surface (70) and said second portion of cylindrical surface (70’).
22.  Seat post (10) according to any one of claims 4 to 21, wherein said surface of revolution (31) and said abutment surface (37,37’) are symmetrical with respect to said plane of longitudinal symmetry of the frame (3) of the bicycle (1).
23.  Seat post (10) according to any one of claims 2 to 22, wherein said tubular element (11) comprises, at a free end (20) thereof, a first flange (21) comprising said coupling seat (30) and, on opposite sides to said coupling seat (30), a pair of fins (25,26) extending canti-levered from said coupling seat (30).
24.  Seat post (10) according to any one of claims 4 to 23, wherein said grasping means (13) comprise a jaw comprising an upper jaw element (40,140) and a lower jaw element (35), wherein said coupling member is defined by said lower jaw element (35).
25.  Seat post (10) according to claim 24 when depending on claim 23, wherein said grasping means (13) comprise a second flange (150) adapted to be coupled with said first flange (21) through locking means (60,65), wherein said jaw (13) is arranged between said first flange (21) and said second flange (150).
26.  Seat post (10) according to claim 25, wherein said second flange (150) is made in a single piece with said upper jaw element (40).
27.  Seat post (10) according to claim 25, wherein said second flange (150) is made in a distinct piece from said upper jaw element (140).
28.  Seat post (10) according to claim 27, wherein said upper jaw element (140) and said lower jaw element (35) are mirror-like elements.
29.  Seat post (10) according to any one of the previous claims, wherein said tubular element (11) is made from a light metallic alloy.
30.  Seat post (10) according to any one of claims 1 to 28, wherein said tubular element (11) is made from composite material.
31.  Seat post (10) according to any one of the previous claims, wherein said grasping means (13) are made from the same material from which said tubular element (11) is made.
32.  Seat post (10) according to claim 1, wherein said grasping means (13) comprises an upper jaw element (240) and a lower jaw element (35), both having tracks (248) thereon to fit on the portion of the seat to be clamped, the tracks of the upper jaw element (240) being formed on a peripheral portion (249) solidly connected to a main body (247) of the upper jaw element (240) along the entire length of the tracks (248).
Bicycle seat post (10) comprising a tubular element (11) adapted to support the seat (2) of a bicycle (1) and grasping means (13) of a portion (15) of frame of the seat adapted to be rotatably coupled with the tubular element to allow the positioning of the grasping means (13) in a plurality of operating positions defined about an axis X-X perpendicular to a plane of longitudinal symmetry of the frame (3) of the bicycle. The tubular element (11) comprises first holding means (31) of the grasping means (13) and the grasping means (13) comprise second holding means (36) operatively coupled with the aforementioned first holding means to prevent the movement of the grasping means along the axis X-X. Preferably, the coupling between the first and second holding means takes place through respective coupling surfaces having a matching shape.
(Fig. 2)
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2007326570.tif 000021
【図６】
2007326570.tif 000022
【図７】
2007326570.tif 000023
【図８】
2007326570.tif 000024
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2007326570.tif 000028
【図１３】
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【図１４】
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