制造鞍座的方法及相关鞍座
阅读说明：本技术 制造鞍座的方法及相关鞍座 (Method for manufacturing a saddle and associated saddle ) 是由 里卡尔多·佩罗托 朱塞佩·比戈林 于 2020-10-16 设计创作，主要内容包括：一种制造包括壳体(14)和衬垫(22)的鞍座(12)的方法,包括以下步骤：(a)将以热塑性聚合物制成的壳体(14)布置在模具(16)内用于注射成型,该模具包括凹模(18)和凸模(20、32)；所述壳体(14)包括支承表面(17)和在使用中面向所述衬垫(22)的支撑表面(15)；所述支承表面(17)耦接至所述凹模(18)或所述凸模(20、32)的内壁,所述支撑表面(15)形成成型腔的壁；(b)使模具(16)闭合；(c)通过在所述壳体(14)上、在所述支撑表面(15)和所述模具(16)之间对热塑性聚合物进行注射成型来制成衬垫(22)。本申请还提供一种由上述方法制造的鞍座(12)。(A method of manufacturing a saddle (12) comprising a shell (14) and a pad (22), comprising the steps of: (a) arranging a shell (14) made of a thermoplastic polymer in a mould (16) for injection moulding, the mould comprising a female mould (18) and a male mould (20, 32); the shell (14) comprising a bearing surface (17) and a support surface (15) facing, in use, the pad (22); -said bearing surface (17) is coupled to the inner wall of said matrix (18) or of said punch (20, 32), said support surface (15) forming the wall of a forming cavity; (b) closing the mould (16); (c) -producing a gasket (22) by injection moulding a thermoplastic polymer on the shell (14) between the support surface (15) and the mould (16). The present application also provides a saddle (12) manufactured by the above method.)
技术领域
本发明涉及一种制造鞍座的方法及相关的鞍座。特别地，本发明涉及一种制造自行车鞍座的方法。
背景技术
在此讨论中，将特别参考自行车鞍座；然而，本发明的原理可以以相同的方式应用于意在用于不同用途的鞍座。
众所周知，自行车鞍座主要包括框架、壳体、衬垫和外涂层。
框架通常是由金属或复合材料制成，其功能是允许将鞍座连接到鞍座柱并用作壳体的机械支撑。壳体，由既坚且硬的塑性材料制成，是使鞍座具有刚性的元件，可作为衬垫的支撑表面。
衬垫，通常由聚氨酯泡沫制成，被包括在壳体和外涂层之间。
众所周知，制造这种类型的鞍座的方法包括在模具内部准备涂层材料的第一步骤，该模具包括相对于鞍座的支撑表面的反型表面。
一旦涂层材料被定位，就必须以尽可能粘附的方式使其与模具的反型表面接触，从而使其以精确的方式再现模具本身的表面。在这方面，已知使用适于在模具的表面和涂层材料之间产生真空(具有一定的残余压力)的手段，从而使后者粘附至模具的表面。
壳体定位在模具的反面地再现壳体的下表面的第二半部上，使得该壳体的将在使用中面向衬垫的内侧可见。
随后，将液态的泡沫材料(例如聚氨酯)倒入模具的第一半部上，并因此倒入涂层材料的内侧。
然后使模具闭合，并使聚氨酯固化。在这种情况下，聚氨酯泡沫充当衬垫，并且同时充当壳体和涂层材料之间的粘合剂。
固化聚氨酯泡沫所需的时间为约六分钟。一旦获得固化，就可以打开模具，并且可以从模具本身取出鞍座。
在这一点上，可能需要通常为手动的操作来修剪涂层材料的多余边缘。
替代地，可以使用类似于先前方法的方法单独制造泡沫衬垫，然后使用特定的粘合剂或胶水将各种部件固定在一起。
上述背景技术，尽管广受好评，但是从其生产的角度以及从用户的舒适性的角度而言仍然具有缺点。
背景技术的方法需要非常长的周期时间，至少约六分钟，这是聚氨酯泡沫固化所需的时间。对于此周期时间，还必须增加恢复设备以用于生产下一鞍座所需的时间。
此外，由于大多数步骤是由专门的操作员管理和执行的，因此该方法涉及操作员的多次干预。
此外，使用胶水或粘合剂将各种部件彼此固定会在环境影响方面造成不利的影响，无论是就使用这些物质本身而言还是就制造鞍座所使用的各种材料可能的可循环利用性而言。
从鞍座的舒适性的角度来看，聚氨酯固有地不能响应切向应力，因为聚氨酯对所施加的应力的反应是简单的压缩。因此，它不特别适合于在使用过程中以整体方式伴随用户的骨盆/坐骨的平移。
发明内容
因此，需要解决以上参考背景技术提及的缺点和限制。
因此，需要提供一种制造鞍座的方法，该方法与背景技术的方法相比允许非常短的周期时间。
此外，需要一种制造鞍座的方法，该方法需要操作员进行有限的手动操作。
此外，需要一种方法，该方法不涉及使用胶水和粘合剂，并且因此可以是使用完全可回收材料的生态可持续方法。
另外，需要一种鞍座，该鞍座比目前用聚氨酯泡沫制成的鞍座更舒适。
特别地，鞍座在使用时更有效地以整体方式伴随用户的骨盆/坐骨的平移。
根据本申请的示例性实施方式的制造鞍座的方法以及相关鞍座，至少部分地满足了这样的要求。
附图说明
通过以下以非限制性示例的方式给出的本发明的优选实施方式的描述，本发明的其他特征和优点将变得更加可理解，其中：
-图1示意性地示出了根据本发明的鞍座的透视图；
-图2示意性地示出了根据本发明的鞍座的后视图；
-图3示意性地示出了根据本发明的鞍座的两个部件的透视图；
-图4示意性地示出了根据本发明的制造鞍座的方法的步骤期间的模具和鞍座部分的截面；
-图5示意性地示出了根据本发明的制造鞍座的方法的步骤期间的模具和鞍座的截面；
-图6示意性地示出了根据本发明的制造鞍座的方法的步骤期间的模具和鞍座的截面；和
-图7和图8示意性地示出了根据本发明的两个可能实施方式的两个鞍座部分。
在下文中，所描述的实施方式中相同的元件或部件将使用相同的附图标记指示。
具体实施方式
根据本发明的制造包括壳体14和衬垫22的鞍座12的方法包括以下步骤：
(a)将以热塑性聚合物制成的壳体14布置在模具16内用于注射成型，该模具包括凹模(die，冲模)18和凸模(punch，冲头)20、32；壳体14包括支撑表面15和支承表面17，该支撑表面15在使用中面向所述衬垫22，支承表面17耦接到凸模20、32或凹模18的内壁，支撑表面15形成成型腔的壁。
(b)使模具16闭合；
(c)通过在所述壳体14上、在支撑表面15和所述模具16的内表面之间对热塑性聚合物进行注射成型来制造衬垫22。
步骤(c)中使用的聚合物可以是热塑性弹性体TPE。
根据可能的实施方式，用于衬垫的热塑性聚合物可以是SBS橡胶(苯乙烯-丁二烯-苯乙烯橡胶)。
根据可能的替代实施方式，用于衬垫的热塑性材料可以是名下的热塑性材料。
根据本发明的第一实施方式，衬垫具有均匀的硬度。例如，衬垫22可具有介于5至60肖氏A之间的硬度。
因此，换句话说，衬垫22可以由单一的热塑性聚合物制成，如图8的示例所示。
根据可能的实施方式，衬垫22可包括硬度在5至60肖氏A之间的外涂层28，和硬度相对于涂层28较低的内芯30。
有利地，内芯30的硬度可以在0至5肖氏A之间。优选地，内芯30的硬度可以在0肖氏A左右。
在这种情况下，衬垫22通过对下述的共同注射成型制成：
-涂层28，其形成衬垫22的外涂层28，并且还形成与壳体14的表面的接触，以及
-具有降低的硬度的内芯30。
换句话说，衬垫22可以由涂层28和具有较低硬度的内芯30制成。
用于制造衬垫的最外层的热塑性聚合物，在两种情况下都对应于硬度在5至60肖氏A之间的材料，允许将衬垫材料通过化学键直接固定至外壳14。
在提供具有降低的硬度特别是低于5肖氏A的内芯30的情况下，涂层28允许有效地固定形成内芯30的聚合物。换句话说，具有较高硬度的热塑性聚合物允许至壳体14的固定，但也允许至内芯30的固定，因此可以利用其机械性能。
此外，由热塑性聚合物特别是具有5至60肖氏A硬度的SBS橡胶制成的涂层28允许获得：
-耐磨性(例如，通过摩擦用户的衣物来确定)，
-不渗透性；
-表面摩擦控制，其可以根据特定要求而变化，例如通过添加添加剂。
根据本发明的可能的实施方式，壳体14由具有高弹性模量和高硬度的热塑性材料制成。
壳体14可以由热塑性材料制成，例如由共聚物聚丙烯制成。
所使用的共聚物丙烯可能是负载(load，加载、搀加)型的。特别地，共聚物聚丙烯可以负载有本身已知类型的负载，例如玻璃纤维、碳和/或滑石粉等。
有利地，壳体可以由下述共聚物聚丙烯制成，所述共聚物聚丙烯负载有百分比介于5％至15％之间的、优选地约为10％的玻璃纤维。
在这种情况下，负载有百分比约为10％的玻璃纤维的共聚物聚丙烯可以具有高于2000的弹性模量。
这种负载有百分比约为10％的玻璃纤维的共聚物聚丙烯溶液，允许实现制成衬垫的热塑性弹性体的最佳固定，尤其是在SBS材料的情况下。
图4示出了制造壳体14的步骤。根据可能的实施方式，壳体14可以通过在包括凸模20和第二凹模24的模具22中进行注射成型来制造。
从图中可以看出，凸模20可以形成有插入物202、204、206，以形成特定的底切并允许壳体从模具中的取出。这种类型的设备本身是本领域技术人员已知的，因此将不作进一步探讨。
以相同的方式，未示出用于将聚合物供给到模具腔中的导管，因为它们本身也是本领域技术人员已知的元件。
一旦制成壳体14，就将模具打开，并且将第二凹模24替换为模型18以注射成型衬垫22。例如，在图5中示出了该模式，在其中可以注意到凸模20是相同的，而现在具有相对于衬垫22的反形状的凹模18的形状已经改变。
另一方面，在图6中，示出了替代实施方式，其中，一旦制成壳体14，就将其从模具16上取下，并放置在第二凸模32中，接下来准备第二凹模24。
因此，在这种情况下，壳体14在专用模具内通过注射成型制成，并且随后被放置在包括适合于制造衬垫22的凹模24的模具内。
从制造的鞍座的角度来看，这两种方法基本上是等效的。从生产的角度来看，第二种方法允许将成型时间划分在两台机器上，并有可能进一步减少生产时间，并创建一定数量的框架-壳体子集存货，然后在另一机器对其进行成型。
根据可能的实施方式，可以在对框架26成型期间通过注射成型来制造壳体14。
图3示出了框架26的可能的实施方式。特别地，框架26可以包括两个杆36、38，其可以由金属、热塑性材料和/或复合材料制成。
有利地，所述杆可以由C40制成。
如在图3中可以看到的，杆36、38可以包括渐缩的端部，布置有径向突出部，适于允许更好地粘附到壳体的热塑性材料。
因此，根据本发明的制造鞍座的方法和相关的鞍座可以实现的优点是显而易见的。
首先，方法以及所使用的材料允许改善产品的性能，特别是在舒适性方面。
此外，它们允许增加生态可持续性和所使用材料的再循环。
在鞍座的制造期间操作员所需的操作大大减少。
另外，由于周期时间显著减少，因此生产成本显著降低。
在这一点上，根据本发明的方法，鞍座12的成型周期所需的时间是非常短的时间，约为一分钟。因此，周期时间显著低于聚氨酯衬垫情况下所需的约六分钟的周期时间。
此外，已经提供了制造鞍座的方法和相关的鞍座，其允许获得相对于当前由聚氨酯泡沫制成的鞍座更舒适的鞍座。特别地，鞍座在使用过程中适于以整体方式伴随用户的骨盆/坐骨的平移。
此外，已经提供了一种方法，其中，通过修改在注射成型过程中使用的一些添加剂，可以控制鞍座的外表面的机械性能，而不会因此显著改变制成衬垫的内芯的材料的性能。
对于上述实施方式，本领域技术人员将能够在不背离所附权利要求的范围的前提下，用等同的元件对所描述的元件进行改变和/或替换，以满足特定的要求。
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