TWI765144B - 懸吊自行車車架 - Google Patents

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TWI765144B
TWI765144B TW108109247A TW108109247A TWI765144B TW I765144 B TWI765144 B TW I765144B TW 108109247 A TW108109247 A TW 108109247A TW 108109247 A TW108109247 A TW 108109247A TW I765144 B TWI765144 B TW I765144B
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喬治 佩瑞
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Abstract

一種自行車車架包括一前車架總成及可樞轉地連接至該前車架總成之一後車架總成。該前車架總成包括：一底部托架殼；一座管，其自該底部托架殼朝向一鞍式支座延伸；及一前向減震裝置附接點，其靜態地位於該底部托架殼與該鞍式支座之間的該座管上。該後車架總成包括一鏈撐叉，該鏈撐叉包括一鏈撐軛。一鏈撐自該鏈撐軛延伸至一後輪叉端。該鏈撐叉包括靜態地位於該鏈撐軛上之一後向減震裝置附接點。該前向減震裝置附接點及該後向減震裝置附接點合作，以將一懸吊減震裝置定位於該前車架總成與該後車架總成之間在該座管後方。

Description

懸吊自行車車架
相關申請案之交互參照
本申請案主張2018年3月19日申請之美國臨時申請案第62/645,038號的優先權，該案之全部內容特此為所有目的以引用的方式併入本文中。
本揭示案係關於懸吊自行車車架。
自行車可包括懸吊系統來改良對崎嶇地形之可行駛性。一些自行車併有減震裝置，該等減震裝置提供對於前及/或後輪之懸吊。
一種自行車車架包括一前車架總成及可樞轉地連接至該前車架總成之一後車架總成。該前車架總成包括：一底部托架殼；一座管，其自該底部托架殼朝向一鞍式支座延伸；及一前向減震裝置附接點，其靜態地位於該底部托架殼與該鞍式支座之間的該座管上。該後車架總成包括一鏈撐叉，該鏈撐叉包括一鏈撐軛。一鏈撐自該鏈撐軛延伸至一後輪叉端。該鏈撐叉包括靜態地位於該鏈撐軛上之一後向減震裝置附接點。該前向減震裝置附接點及該後向減震裝置附接點合作，以將一懸吊減震裝置定位於該前車架總成與該後車架總成之間在該座管後方。
全部內容特此為所有目的以引用的方式併入本文中之美國專利第8,590,914號揭示山地自行車車架，該山地自行車車架包括經由頂部及底部連桿組可樞轉地連接至後車架總成之前車架總成。如第1圖至第6圖中所示，本揭示案係針對自行車車架10，自行車車架10包括經由頂部連桿組60及底部連桿組70可樞轉地連接至後車架總成14之前車架總成12。然而，本揭示案之自行車車架10經設計來將懸吊減震裝置34(第3圖中所描繪)定位於前車架總成12之座管18後方，而美國專利第8,590,914號將其懸吊減震裝置定位於其座管前方。前車架總成12包括共同界定前「三角」之頂管40、頭管42、下管44及座管18。藉由將懸吊減震裝置34定位於座管18後方，前車架總成12之前三角可保持開放，因此為兩個或兩個以上水瓶或全大小車架袋提供空間。
在前車架總成12之實例中，頂管40靜態地連接至座管18，頭管42靜態地連接至頂管40，且下管44靜態地連接至頭管42。前車架總成12可進一步包括底部托架殼16，底部托架殼16界定安裝曲柄系統之曲柄區16A。儘管在此實例中，底部托架殼16在平行於自行車10之行進方向的平面內完全環繞曲柄區16A，但在另一實例中，底部托架殼16可僅部分地環繞曲柄區或可形成底部托架，該底部托架具有可安裝模組化曲柄系統之附接表面。下管44靜態地連接至座管18及底部托架殼16中之一者或兩者。
前車架總成12採取統一前車架總成之形式，其中前向減震裝置附接點22及底部托架殼16之相對位置不改變。換言之，不存在使前向減震裝置附接點22相對於底部托架殼16樞轉或移動之樞軸或可移動連桿組。在此配置中，前向減震裝置附接點22可被稱為相對於底部托架殼16靜態地定位。應理解，可存在基於車架材料之撓曲(例如，座管撓曲)的微小移動。此外，減震裝置可自身相對於前向減震裝置附接點22樞轉，例如圍繞前向減震裝置車軸樞轉。在實例中，前向減震裝置附接點22靜態地位於底部托架殼16與鞍式支座20之間的座管18上。前向減震裝置附接點22可界定開口22A(亦即，眼)，懸吊減震裝置34之前向部分諸如經由前向減震裝置車軸安裝至開口22A。
前車架總成12進一步包括：前向頂部連桿組附接點62，頂部連桿組60之前向部分安裝至前向頂部連桿組附接點62；及前向底部連桿組附接點72，底部連桿組70之前向部分安裝至前向底部連桿組附接點72。在第1圖中所描繪之實例中，前向底部連桿組附接點72位於底部托架殼16前方，且底部連桿組70在底部托架殼下方通過。然而，其他合適之配置可得以使用，包括在底部托架殼16之正下方或後方之前向底部連桿組附接點。
後車架總成14包括鏈撐叉24。鏈撐叉24包括鏈撐軛26及自鏈撐軛延伸至後輪叉端30之鏈撐28。後輪叉端30包括或形成容納後車軸之開口30A。第1圖進一步描繪安裝至後輪叉端30之後變速器吊架36。後車架總成14進一步包括靜態地連接至後輪叉端30之座撐叉50。在實例中，後車架總成14可進一步包括靜態地連接至座撐叉50及鏈撐叉24之橋撐52。
後車架總成14採取統一後車架總成之形式，其中後向減震裝置附接點32及後輪叉端30(例如，直通車軸(通軸)固持器)之相對位置不改變。換言之，不存在使後向減震裝置附接點32相對於後輪叉端30樞轉或移動之樞軸或可移動連桿組。在此配置中，後向減震裝置附接點32可被稱為相對於後輪叉端30靜態地定位。應理解，可存在基於車架材料之撓曲(例如，鏈撐撓曲)的微小移動。此外，減震裝置可自身相對於後向減震裝置附接點32樞轉，例如圍繞後向減震裝置車軸樞轉。
後車架總成14進一步包括：後頂部連桿組附接點64，頂部連桿組60之後向部分安裝至後頂部連桿組附接點64；及後底部連桿組附接點74，底部連桿組70之後向部分安裝至後底部連桿組附接點74。
第2圖描繪添加了前叉90、前輪92及後輪94的第1圖之自行車車架10的第二視圖。第2圖進一步描繪藉由距離34A所界定之懸吊區，懸吊減震裝置34可安裝於該懸吊區內。在自行車車架10之操作期間，隨著懸吊減震裝置34吸收及抑制衝擊脈衝，在前向減震裝置附接點22與後向減震裝置附接點32之間的距離34A擴張及收縮。在實例中，距離34A在0%弛度下眼對眼(亦即，自開口22A之中心至開口32A的中心)為大約160mm，且在完全壓縮時為大約140mm。在此配置中，自行車車架10的大約2.5之杠桿比率將提供50mm的垂直後車軸行程(例如，在開口30A處)。然而，其他合適之配置可得以使用。
第3圖描繪有懸吊減震裝置定位於前車架總成與後車架總成之間的第1圖中所描繪之自行車車架10的第三視圖。如第3圖中所描繪，前向減震裝置附接點22及後向減震裝置附接點32合作，以將懸吊減震裝置34定位於前車架總成12與後車架總成14之間在座管18後方。
第4圖描繪第1圖之自行車車架10的第四視圖。座撐叉50及鏈撐叉24之各別左側及右側描繪於第4圖中。此外，在此實例中，橋撐(例如，第1圖之橋撐52)靜態地連接至座撐叉50之左側及鏈撐叉24的左側。另外或或者，橋撐(例如，橋撐52)可靜態地連接至座撐叉50之右側及鏈撐叉24之右側(例如，若經定位以避免傳動鏈阻塞)。在又一實例中，橋撐可自後車架總成14省略。
第4圖進一步描繪一實例，其中前向減震裝置附接點22包括各自容納懸吊減震裝置34之前向減震裝置車軸82的右側前向減震裝置附接點22R及左側前向減震裝置附接點22L。在此實例中，附接點22R及22L相對於平行於自行車之行進方向的平面彼此間隔開，以容納其間之懸吊減震裝置34的前向軛部分。第4圖進一步描繪一實例，其中座管18包括凹入區86，前向減震裝置車軸82之末端可駐留於凹入區86內以藉此減少曲柄與前向減震裝置車軸之間的不合需要之接觸。類似於凹入區86之另一凹入區可提供於座柱18的左側上，前向減震裝置車軸82之另一末端可駐留於該凹入區內。
第4圖進一步描繪一實例，其中後向減震裝置附接點32包括各自容納懸吊減震裝置34之後向減震裝置車軸84的右側後向減震裝置附接點32R及左側後向減震裝置附接點32L。在此實例中，附接點32R及32L相對於平行於自行車之行進方向的平面彼此間隔開，以容納其間之懸吊減震裝置34的後向軛部分。
第5圖描繪有懸吊減震裝置34定位於前車架總成12與後車架總成14之間的第1圖之自行車車架10的第五視圖。在第5圖中所描繪之實例中，可樞轉地連接前車架總成12及後車架總成14之頂部連桿組60包括藉由橫樑66彼此結合的右側頂部連桿組60R及左側頂部連桿組60L。在此配置中，頂部連桿組60大體形成「H」形狀。在實例中，橫樑66關於平行於自行車之行進方向的平面對稱。在另一實例中，橫樑66關於平行於自行車之行進方向的平面非對稱，使得橫樑66之右側在橫樑66之左側的前方或後方。非對稱配置可相對於橫樑76在自行車之特定側上提供額外空隙。
如第5圖中進一步描繪，右側頂部連桿組60R在右側前向頂部連桿組附接點62R處可樞轉地連接至前車架總成12，且在右側後向頂部連桿組附接點64R處可樞轉地連接至後車架總成14。類似地，左側頂部連桿組60L在左側後向頂部連桿組附接點64L處可樞轉地連接至後車架總成14，且在左側前向頂部連桿組附接點(第5圖中不可見)處可樞轉地連接至前車架總成12。可移除式前變速器吊架80可以可移除方式連接至藉由前向減震裝置附接點22所緊固之前向減震裝置車軸82。
此外，在第5圖中所描繪之實例中，可樞轉地連接前車架總成12及後車架總成14之底部連桿組70包括藉由橫樑76彼此結合的右側底部連桿組70R及左側底部連桿組70L。在此配置中，底部連桿組70大體形成「H」形狀。在實例中，橫樑76關於平行於自行車之行進方向的平面對稱。在另一實例中，橫樑76關於平行於自行車之行進方向的平面非對稱，使得橫樑76之右側在橫樑76之左側的前方或後方，例如，與結合左側底部連桿組70L的橫樑76之左側相比，結合右側底部連桿組70R的橫樑76之右側可更接近前向底部連桿組附接點72。非對稱配置可相對於橫樑76在自行車之特定側上提供額外空隙。
如第5圖中進一步描繪，右側底部連桿組70R在右側前向底部連桿組附接點72R處可樞轉地連接至前車架總成12，且在右側後向底部連桿組附接點74R處可樞轉地連接至後車架總成14。類似地，左側底部連桿組70L在左側後向底部連桿組附接點74L處可樞轉地連接至後車架總成14，且在左側前向底部連桿組附接點(未圖示)處可樞轉地連接至前車架總成12。
本文所揭示之自行車車架設計可供使用如下材料及/或技術之自行車車架使用：習知金屬管路(例如，鋼、鋁、鈦)(焊接及/或掛耳(lugged))；碳纖維管路(統一及/或掛耳)；單體碳纖維積層(例如，單殼式)，及/或事實上任何其他車架構造材料及/或技術。
儘管自行車車架10經描繪為具有稍微習知之前三角，但其他設計同樣有效，包括無相異之頂管或下管及/或無習知座管的設計。同樣，儘管自行車車架10具有鏈撐28及座撐50，但其他設計同樣有效，包括具有單一後叉之設計。
大體而言，即使前車架總成或後車架總成之形狀改變，自行車車架10之懸吊操作仍將保持相同，倘若：1)後輪叉端30之位置相對於後向減震裝置附接點32的位置保持相同；2)底部托架殼16之位置相對於前向減震裝置附接點22的位置保持相同；及3)頂部60及底部70連桿組之長度及附接點保持相同。懸吊之參數可藉由改變此等相對位置及/或連桿組長度來修改。在實例中，自行車車架10具有2.5之杠桿比率，但事實上任何杠桿比率在本揭示案的範疇內。在第6圖中所描繪之實例中，頂部連桿組60及底部連桿組70分別具有21.6及29度之角度(相對於地面)，但事實上任何連桿組角度可用以達成事實上任何所要的瞬時中心而不會脫離本揭示案之範疇。舉例而言，頂部連桿組60相對於地面在0%弛度下之角度可為大約16-26度，且底部連桿組70相對於地面在0%弛度下的角度可為大約24-34度。大體而言，懸吊參數可經選擇以增強踩踏效率，限制踏板反撥，且在動力傳動系統處於踩踏張力下的同時維持顛簸順應性。
此外，儘管自行車車架10使用頂部連桿組60及底部連桿組70來將統一前車架總成(例如，前車架總成12)可樞轉地連接至統一後車架總成(例如，後車架總成14)，但其他懸吊連桿組可在替代性實施例中使用。在替代性實施例中，自行車車架可能不具有單獨的前及後車架總成。在此等實施例中，車架之前及/或後「三角」可為非剛性的、未與一或多個車架間樞軸(例如，鏈撐叉與後輪叉端之間的樞軸)統一。
將理解，本文所述之配置及/或方法在性質上為示範性的，且此等實例將不會以限制性意義來考慮，此係因為眾多變化係可能的。本揭示案之標的物包括本文所揭示之各種配置及/或方法的所有新穎及非顯著組合及子組合，以及其任何及所有等效物。
10‧‧‧自行車車架12‧‧‧前車架總成14‧‧‧後車架總成16‧‧‧底部托架殼16A‧‧‧曲柄區18‧‧‧座管/座柱20‧‧‧鞍式支座22‧‧‧前向減震裝置附接點22A‧‧‧開口22L‧‧‧左側前向減震裝置附接點22R‧‧‧右側前向減震裝置附接點24‧‧‧鏈撐叉26‧‧‧鏈撐軛28‧‧‧鏈撐30‧‧‧後輪叉端30A‧‧‧開口32‧‧‧後向減震裝置附接點32A‧‧‧開口32L‧‧‧左側後向減震裝置附接點32R‧‧‧右側後向減震裝置附接點34‧‧‧懸吊減震裝置34A‧‧‧距離36‧‧‧後變速器吊架40‧‧‧頂管42‧‧‧頭管44‧‧‧下管50‧‧‧座撐叉52‧‧‧橋撐60‧‧‧頂部連桿組60L‧‧‧左側頂部連桿組60R‧‧‧右側頂部連桿組62‧‧‧前向頂部連桿組附接點62R‧‧‧右側前向頂部連桿組附接點64‧‧‧後頂部連桿組附接點64L‧‧‧左側後向頂部連桿組附接點64R‧‧‧右側後向頂部連桿組附接點66‧‧‧橫樑70‧‧‧底部連桿組70L‧‧‧左側底部連桿組70R‧‧‧右側底部連桿組72‧‧‧前向底部連桿組附接點72R‧‧‧右側前向底部連桿組附接點74‧‧‧後底部連桿組附接點74L‧‧‧左側後向底部連桿組附接點74R‧‧‧右側後向底部連桿組附接點76‧‧‧橫樑80‧‧‧可移除式前變速器吊架82‧‧‧前向減震裝置車軸84‧‧‧後向減震裝置車軸86‧‧‧凹入區90‧‧‧前叉92‧‧‧前輪94‧‧‧後輪
第1圖描繪實例自行車車架之第一視圖。
第2圖描繪添加了前叉，以及前輪及後輪的第1圖之自行車車架的第二視圖。
第3圖描繪有懸吊減震裝置定位於前車架總成與後車架總成之間的第1圖中所描繪之自行車車架的第三視圖。
第4圖描繪第1圖之自行車車架的第四視圖。
第5圖描繪有懸吊減震裝置定位於前車架總成與後車架總成之間的第1圖之自行車車架的第五視圖。
第6圖描繪具有實例幾何結構的第1圖之自行車車架的第六視圖。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
10‧‧‧自行車車架
12‧‧‧前車架總成
14‧‧‧後車架總成
16‧‧‧底部托架殼
16A‧‧‧曲柄區
18‧‧‧座管/座柱
20‧‧‧鞍式支座
22‧‧‧前向減震裝置附接點
22A‧‧‧開口
24‧‧‧鏈撐叉
26‧‧‧鏈撐軛
28‧‧‧鏈撐
30‧‧‧後輪叉端
30A‧‧‧開口
32‧‧‧後向減震裝置附接點
32A‧‧‧開口
36‧‧‧後變速器吊架
40‧‧‧頂管
42‧‧‧頭管
44‧‧‧下管
50‧‧‧座撐叉
52‧‧‧橋撐
60‧‧‧頂部連桿組
62‧‧‧前向頂部連桿組附接點
62R‧‧‧右側前向頂部連桿組附接點
64‧‧‧後頂部連桿組附接點
66‧‧‧橫樑
70‧‧‧底部連桿組
72‧‧‧前向底部連桿組附接點
74‧‧‧後底部連桿組附接點

Claims (20)

  1. 一種自行車車架，其包含：一前車架總成，其包括：一底部托架殼；一座管，其自該底部托架殼朝向一鞍式支座延伸；及一前向減震裝置附接點，其靜態地位於該底部托架殼與該鞍式支座之間的該座管上；及一後車架總成，其可樞轉地連接至該前車架總成，該後車架總成包括：一鏈撐叉，其包括一鏈撐軛及自該鏈撐軛延伸至一後輪叉端之一鏈撐；及一後向減震裝置附接點，其靜態地位於該鏈撐軛上；其中該前向減震裝置附接點及該後向減震裝置附接點合作，以將一懸吊減震裝置定位於該前車架總成與該後車架總成之間在該座管後方。
  2. 如請求項1所述之自行車車架，其中該前車架總成為一統一前三角總成。
  3. 如請求項2所述之自行車車架，其中該統一前三角總成進一步包括靜態地連接至該座管之一頂管、靜態地連接至該頂管之一頭管，及靜態地連接至該頭 管以及該座管及該底部托架殼中之一者或兩者的一下管。
  4. 如請求項1所述之自行車車架，其中該後車架總成為一統一後三角總成。
  5. 如請求項4所述之自行車車架，其中該統一後三角總成進一步包括靜態地連接至該後輪叉端之一座撐叉，及靜態地連接至該座撐叉及該鏈撐叉的一橋撐。
  6. 如請求項1所述之自行車車架，其進一步包含：一頂部連桿組，其可樞轉地連接至該前車架總成且可樞轉地連接至該後車架總成；及一底部連桿組，其可樞轉地連接至該前車架總成且可樞轉地連接至該後車架總成。
  7. 一種自行車車架，其包含：一前車架總成，其包括：一底部托架殼；及一前向減震裝置附接點，其相對於該底部托架殼靜態地定位；及一後車架總成，其可樞轉地連接至該前車架總成，該後車架總成包括：一後輪叉端； 一後向減震裝置附接點，其相對於該後輪叉端靜態地定位；一頂部連桿組，其可樞轉地連接至該前車架總成且可樞轉地連接至該後車架總成；及一底部連桿組，其可樞轉地連接至該前車架總成且可樞轉地連接至該後車架總成；其中該前向減震裝置附接點及該後向減震裝置附接點合作，以將一懸吊減震裝置定位於該前車架總成與該後車架總成之間。
  8. 如請求項7所述之自行車車架，其中該前車架總成為一統一前三角總成。
  9. 如請求項8所述之自行車車架，其中該統一前三角總成進一步包括靜態地連接至該底部托架殼之一座管、靜態地連接至該座管之一頂管、靜態地連接至該頂管之一頭管，及靜態地連接至該頭管以及該座管及該底部托架殼中之一者或兩者的一下管。
  10. 如請求項7所述之自行車車架，其進一步包含安裝至該前向附接點及該後向附接點之該懸吊減震裝置。
  11. 如請求項7所述之自行車車架，其中該後車架總成為一統一後三角總成。
  12. 如請求項11所述之自行車車架，其中該統 一後三角總成進一步包括靜態地連接至該後輪叉端之一座撐叉、靜態地連接至該後輪叉端之一鏈撐叉，及靜態地連接至該座撐叉及該鏈撐叉的一橋撐。
  13. 如請求項12所述之自行車車架，其中該統一後三角包括接合在一起之複數個構成零件。
  14. 如請求項7所述之自行車車架，其中該底部連桿組可樞轉地連接至在該底部托架殼前方之該前車架總成。
  15. 如請求項7所述之自行車車架，其中該底部連桿組在該底部托架殼下方通過。
  16. 如請求項7所述之自行車車架，其中該後輪叉端經組配來緊固一直通車軸。
  17. 如請求項7所述之自行車車架，其進一步包含一可移除式前變速器吊架，該可移除式前變速器吊架可移除地連接至藉由該前向減震裝置附接點所緊固之一前向減震裝置車軸。
  18. 如請求項7所述之自行車車架，其中在該前向減震裝置附接點與該後向減震裝置附接點之間的一距離在0%弛度下眼對眼為大約160mm且在完全壓縮時為大約140mm，且其中杠桿比率為大約2.5，因此提供50mm之垂直後車軸行程。
  19. 如請求項7所述之自行車車架，其中該頂 部連桿組相對於地面在0%弛度下之一角度為大約16-26度，且該底部連桿組相對於地面在0%弛度下的一角度為大約24-34度。
  20. 一種自行車車架，其包含：一前車架總成，其包括：一底部托架殼；一座管，其自該底部托架殼朝向一鞍式支座延伸；及一前向減震裝置附接點，其靜態地位於該底部托架殼與該鞍式支座之間的該座管上；及一後車架總成，其可樞轉地連接至該前車架總成，該後車架總成包括：一鏈撐叉，其包括一鏈撐軛及自該鏈撐軛延伸至一後輪叉端之一鏈撐；及一後向減震裝置附接點，其靜態地位於該鏈撐軛上；其中該前向減震裝置附接點及該後向減震裝置附接點合作，以將一懸吊減震裝置定位於在該座管後方且在一後自行車車輪前方的該前車架總成與該後車架總成之間。
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