CN101239638B - 带有后悬架的两轮车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有后悬架的两轮车辆，特别是自行车，后悬架包括：支撑底架轮的前底盘和支撑后驱动轮的后振动组件。后振动组件通过减震器系统、在顶部和底部带有两个枢转点的顶枢转连杆以及在后部和前部带有两个枢转点的底枢转连杆与前底盘相连。顶枢转点和底枢转点分别将顶枢转连杆与前底盘和后振动组件相连。后枢转点和前枢转点分别将底枢转连杆与前底盘和后振动组件相连。这样，在减震器系统压缩的过程中，顶枢转连杆相对于前底盘在垂直于链线的轴线附近振动，而且瞬时旋转中心的轨迹在平行于链线并与其分隔最小距离的带内，从车辆的后部向其前部移动。

Description

带有后悬架的两轮车辆
技术领域
本发明的主题是带有后悬架的两轮车辆。本发明特别应用于带有后悬架的自行车领域，而且更准确地说，应用于带有后悬架的“山地自行车”领域。
背景技术
传统的山地自行车可具有两个悬架，即前悬架和后悬架。前悬架可由伸缩式前叉构成。后悬架的一部分包括振动组件和减震器系统。振动组件支撑后轮，并通过一或多个枢转连杆与山地自行车的前底盘相连。减震器系统的功能在于作为山地自行车底盘的弹性悬架，支撑使用者，同时还吸收由后轮跳动所致的震动。枢转连杆的功能在于引导由于地形不规则所致的后轮的跳动运动。
在第一种类型的后悬架中，底架轮形成振动组件的组成部分，以致于该悬架对传动装置没有直接影响。实际上，在不考虑后轮跳动的情况下，底架轮与轮轴线之间的距离保持不变。
在第二种类型的后悬架中，底架轮形成底盘的组成部分，以致于该悬架影响传动装置。实际上，当后轮跳动时，底架轮与后轮轴线之间的距离可观察到产生变化。
在悬架与传动装置之间的这种相互作用可导致通常所称的泵浦效应，其形式为不希望出现的底盘运动，该底盘在大力蹬踏的作用下升降。
更准确地说，在后轮跳动时链长度的变化可影响传动装置。实际上，链的张紧度可影响悬架并引起上述泵浦效应。
特别是从文献FR 2 827 831，人们已经熟悉了带有后悬架和两个枢转连杆的两轮车辆，其中底架轮形成前底盘的组成部分。后悬架由构成第一枢转连杆的第一刚性短棒、构成第二枢转连杆的第二刚性短棒或圆形偏心部件，以及减震器系统组成。两个枢转连杆各自将支撑后轮的振动组件与前底盘相连。
对于配备这种悬架系统的山地自行车而言，第一枢转连杆的顶枢转点将其与后振动组件相连，且其底枢转点将其与前底盘相连。
由此产生的问题在于，悬架系统仅对于后轮的部分运动能有效地对抗泵浦效应。
实际上，又被称为是瞬时旋转中心的虚枢转点，被定义为穿过第一枢转连杆的两枢转点的直线与穿过第二枢转连杆的两枢转点的直线的交叉点，该虚枢转点的运动从前部向后部进行并与链线偏离。
现在，如果此瞬时旋转中心从链线向上偏移，则传动装置趋向于通过压缩悬架而使其变硬，并由此引起泵浦效应。
因此，在减震器系统的压缩或减压过程中，在后轮的全部运动中，这些系统不允许瞬时旋转中心保持在与链线足够接近的空间内，因而不能充分地限制泵浦效应。
发明内容
因此，本发明的目的在于，提供针对上述问题的其中一种解决方案。
根据第一方面，本发明因此涉及一种配备有后悬架的两轮车辆，特别是自行车或山地自行车。
后悬架包括支撑底架轮的前底盘和支撑后驱动轮的后振动组件。后振动组件通过减震器系统，通过具有顶枢转点和底枢转点的顶枢转连杆，并通过具有后枢转点和前枢转点的底枢转连杆与前底盘相连。
本发明的特征在于，所述顶枢转点将所述顶枢转连杆与所述前底盘相连，所述底枢转点将该顶枢转连杆与所述后振动组件相连，所述后枢转点将所述底枢转连杆与所述前底盘相连，所述前枢转点将所述底枢转连杆与所述后振动组件相连，以便在所述减震器系统压缩的过程中，所述顶枢转连杆相对于所述前底盘在大致垂直于链线的轴线附近振动，而且在穿过所述顶枢转点和底枢转点的直线与穿过所述前枢转点和后枢转点的直线之间的交叉点的轨迹，在大致平行于所述链线并与该链线相隔最小距离的带内，从车辆的后部向其前部移动。
以下提出一些实施变例，这些变例可视为单独的或相结合的。
穿过所述后枢转点和前枢转点的直线大致平行于所述链线。
所述底枢转连杆采取圆形偏心部件的形式，其形式为在一偏心轴的任一侧支撑该偏心轴的罐；或者通过连接杆。所述后枢转点位于大致平行于所述链线，并分别与最小和最大的链轮相切的两直线之间。
在穿过所述顶枢转点和底枢转点的直线与穿过所述前枢转点和后枢转点的直线之间的交叉点，在所述减震器系统压缩过程的前30％，并优选前25％的过程中，保持在所述底架轮的轴线之后。
所述顶枢转连杆采取连接杆的形式。
所述顶枢转点位于接近形成所述前底盘顶前部的顶管的后端的位置。
所述底枢转点位于或接近于形成所述后振动组件顶后部的支柱与形成所述后振动组件顶前部的撑管之间的连接处。
所述后枢转点位于接近形成所述前底盘的鞍管或形成所述前底盘底前部的斜管中任一个的底端的位置。
所述前枢转点接近于或位于形成所述后振动组件前部的撑管与形成该后振动组件底后部的底管之间的连接处。
因此，本发明有利地允许瞬时旋转中心保持与链线相隔最小距离，从而在减震器系统的压缩和减压过程中在后轮的全部运动中限制泵浦现象。
附图说明
通过阅读以下通过非限制性示例方式给出并参照以下附图的所述系统优选实施变例的描述，本发明的其他特性和优点将变得更加清楚和更加充分。其中：
图1-4示意性地显示山地自行车的局部视图，特别是前底盘和后振动组件，
图5示意性地显示在其静止无载荷状态的图1-4中的山地自行车，
图6示意性地显示在其静止加载状态的图1-4中的山地自行车，
图7显示前底盘的平面中瞬时旋转中心的轨迹。
具体实施方式
局部显示于图1-4中的具有后悬架的山地自行车包括具有相对传统结构的前底盘1以及后振动组件3。
前底盘1由四个管构成，即鞍管14、顶管15、转向管16和斜管17。底架轮2安装在形成于鞍管14底端处的壳体中，并位于鞍管14与斜管17的交叉处。
顶管不能是直的，如图1-4中所示的那样，而是具有一角度。
后振动组件3支撑后驱动轮(未示出)。后振动组件3由两个子组件3’构成，其中一个在图1中可见，这两个子组件3’设置在前底盘1的中平面的任一侧，并相互连接，特别是在两个枢转连杆处相连，这将在下文中说明。
每个子组件3’具有大致三角形的结构，并带有底管18、支柱19和撑管20。底管18和支柱19的后部18a、19a由用于安装后轮的连接件21所终止。
支柱19的前部19b和撑管20的顶部20a通过作为由三个管18、19、20形成的三角形的顶点的部件22相连接。
底管18的前部18b和撑管20的底部20b通过部件23连接，部件23在如图1-4所示的示例中不构成三角形的顶点之一，而是作为四边形的一个短边，该四边形的其他三边由三个管18、19、20形成。自然，本发明的此实施例并非唯一的，部件23同样可以是类似于在支柱19与撑管20之间的部件22的连接件。
这种连接件23可以是与撑管20和底管18相分离的部件，如图3和4中所示的那样，或者实际上可构成底管18的端延伸部，如图1和2中所示的那样。
后振动组件3通过两个枢转连杆5、8，并通过减震器系统4与前底盘1相连。
底枢转连杆8可由圆形偏心部件11构成，如图3和4中所示的那样，或者由简单的连接杆8构成，如图1和2中所示的那样。
在上述两种情况下，此底枢转连杆8均具有后枢转点9和前枢转点10。
在分别如图1和3所示的示例中，后枢转点9在接近鞍管14的底端处将底枢转连杆8与前底盘1相连(连杆在图3中未标出)。
在分别如图2和4所示的示例中，后枢转点9在接近斜管17的底端或后端处将底枢转连杆8与前底盘1相连(连杆在图4中未标出)。
对于前枢转点10来说，它在位于或接近于连接底管18和撑管20的部件23与撑管20的底部之间的连接处将底枢转连杆8与后振动组件3相连。
在具有圆形偏心部件11的实施例的情况下，如图3和4中所示的那样，前枢转点10与偏心轴13重合。
此外，顶枢转连杆5由连接杆5构成，该连接杆5可由定位在前底盘1的中平面中或平行于该中平面的单一的棒形成。
这种顶枢转连杆5具有顶枢转点6和底枢转点7。
顶枢转点6通过(U形架型的，或由两个侧架形成，构成顶枢转点6的框架的)支撑部件29，在接近顶管15的后端，因而在接近此顶管15与鞍管14连接处的位置，将顶枢转连杆5与前底盘1相连。
对底枢转点7来说，它在位于或接近于在支柱19与撑管20之间形成连接的部件22处将顶枢转连杆5与后振动组件3相连。
在如图3和4所示实施例的情况下，圆形偏心部件11包括罐12，罐12可围绕垂直于底盘1中平面的轴线旋转运动，并配备有偏心轴13。该偏心轴13安装在罐12中，从前底盘1的任一侧突出，并通过枢转连杆24与后振动组件3相连。
关于圆形偏心部件11及其安装的另外的结构性细节，可以参见文献FR2 827 831。
减震器系统4由收放动作筒4构成，收放动作筒4的主体26通过枢转连杆27固定到前底盘1上，收放动作筒4的轴25通过另一枢转连杆固定到后振动组件3上。在如图1-4所示的示例中，收放动作筒4的轴25固定到与连接杆5的底端固定到后振动组件3上相同的枢转连杆上，即在底枢转点7处。类似于连接杆5，收放动作筒的主体26通过支撑部件28固定到顶管15上，且支撑部件28为U形架型，或可由两个侧架形成，构成枢转点27的框架。
在此实施例中，连接杆5的平面相对于前底盘1的中平面略微偏移。
在带有任何后悬架的传统方式中，后轮的跳动由减震器系统4的行程，在此例中由收放动作筒4的行程所限制。在静态情况下，即当山地自行车处于静止状态且无附加载荷时，收放动作筒的轴26完全延伸。在这种结构中，如图5所示，收放动作筒4的轴25的动作方向大致沿着后振动组件3的支柱19的延伸方向。
当山地自行车处于静态加载荷状态时，如图6所示，仅支撑一般使用者的重量，则收放动作筒4上的结果为大约25％的行程。换句话说，两个枢转连杆7、27之间的距离相对于其在静止无载荷状态下的值减小了25％。收放动作筒4的主体26中轴25的这种运动，导致后振动组件3通过双枢转来进行相关运动，所述双枢转首先是底枢转连杆8(在图3和4所示实施例中的偏心轴13)的前枢转点10的枢转，其次是连接杆5或顶枢转连杆5的枢转，所述运动还导致收放动作筒4的轴25的动作方向与顶管15的延伸方向或当顶管15弯曲成一角度时其一部分的延伸方向之间的角度改变。
可见，在减震器系统4压缩的过程中，顶枢转连杆5相对于前底盘1振动。这种振动在穿过顶枢转点6并大致垂直于链线L的轴线M附近进行，所述链线L即链节沿其对准的线。
瞬时旋转中心(ICR)被定义为穿过顶枢转点6和底枢转点7的直线D1与穿过后枢转点9和前枢转点10的直线D2的交叉点。在图1中，此直线D2实质上与链线L重合。
更一般地说，直线D2大致平行于链线L。
如图7所示，在减震系统4压缩的过程中，在大致平行于链线L并与其相隔最小距离的带B内，所述瞬时旋转中心(ICR)从山地自行车的后部向其前部移动。图7中所示曲线图的原点对应于底架轮2的轴线，而且横坐标和纵坐标上的刻度以mm表示。
在此曲线图上，链线L所对应的直线大致水平，并与纵坐标轴相交于接近50mm刻度处，或者相交于50mm刻度与90mm刻度之间的适当位置，这取决于所希望的更具体地确定抗泵浦效应的范围(小、中或大)。
对照现有技术装置中的情况，泵浦效应被由此减小，而在现有技术的装置中，瞬时旋转中心(ICR)从前部向后部移动，并有可能移出此带B而导致过度的泵浦效应。
在以上所示的示例中，后枢转点9位于两条直线(在图1-6中未示出)之间，这两条直线大致平行于链线L，并分别与最小和最大链运动范围(在图1-6中也未示出)相切。这两条直线分别对应于图7中的曲线图上带B的上限和下限。
可见，在减震器系统4压缩的前25％乃至前30％的过程中，瞬时旋转中心保持在底架轮2的轴线之后。
应注意的是，所有以上描述均通过示例给出，而非限制本发明，特别是关于本发明装置中不同元件的形状和特定尺寸。

Claims (16)

1.一种两轮车辆，所述车辆配备有后悬架，并包括配备有底架轮(2)的前底盘(1)和配备有后驱动轮的后振动组件(3)，所述后振动组件(3)通过减震器系统(4)、通过顶枢转连杆(5)以及通过底枢转连杆(8)与所述前底盘(1)相连，所述顶枢转连杆(5)具有顶枢转点(6)和底枢转点(7)，所述底枢转连杆(8)具有后枢转点(9)和前枢转点(10)，其特征在于：
所述顶枢转点(6)将所述顶枢转连杆(5)与所述前底盘(1)相连，
所述底枢转点(7)将所述顶枢转连杆(5)与所述后振动组件(3)相连，
所述后枢转点(9)将所述底枢转连杆(8)与所述前底盘(1)相连，
所述前枢转点(10)将所述底枢转连杆(8)与所述后振动组件(3)相连，
以便在所述减震器系统(4)压缩的过程中，所述顶枢转连杆(5)相对于所述前底盘(1)在大致垂直于链线(L)的轴线(M)附近振动，而且在穿过所述顶枢转点(6)和底枢转点(7)的直线(D1)与穿过所述后枢转点(9)和前枢转点(10)的直线(D2)之间的交叉点(ICR)的轨迹，在大致平行于所述链线(L)并与其相隔最小距离的带(B)内从所述车辆的后部向其前部移动。
2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于：穿过所述后枢转点(9)和前枢转点(10)的直线(D2)大致平行于所述链线(L)。
3.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于：所述底枢转连杆(8)采取连接杆(8)或圆形偏心部件(11)的形式，圆形偏心部件(11)的形式为支撑偏心轴(13)的罐(12)。
4.根据权利要求2所述的车辆，其特征在于：所述底枢转连杆(8)采取连接杆(8)或圆形偏心部件(11)的形式，圆形偏心部件(11)的形式为支撑偏心轴(13)的罐(12)。
5.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的车辆，其特征在于：所述后枢转点(9)位于大致平行于所述链线(L)并分别与最小和最大链轮相切的两直线之间。
6.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的车辆，其特征在于：穿过所述顶枢转点(6)和底枢转点(7)的直线与穿过所述后枢转点(9)和前枢转点(10)的直线之间的交叉点(ICR)，在所述减震器系统(4)压缩的前30％的过程中，保持在所述底架轮(2)的轴线之后。
7.根据权利要求6所述的车辆，其特征在于：所述交叉点(ICR)在所述减震器系统(4)压缩的前25％的过程中，保持在所述底架轮(2)的轴线之后。
8.根据权利要求5所述的车辆，其特征在于：穿过所述顶枢转点(6)和底枢转点(7)的直线与穿过所述后枢转点(9)和前枢转点(10)的直线之间的交叉点(ICR)，在所述减震器系统(4)压缩的前30％的过程中，保持在所述底架轮(2)的轴线之后。
9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于：所述交叉点(ICR)在所述减震器系统(4)压缩的前25％的过程中，保持在所述底架轮(2)的轴线之后。
10.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的车辆，其特征在于：所述顶枢转连杆(5)采取连接杆(5)的形式。
11.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的车辆，其特征在于：所述顶枢转点(6)位于接近形成所述前底盘(1)顶前部的顶管(15)的后端的位置。
12.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的车辆，其特征在于：所述底枢转点(7)位于或接近形成所述后振动组件(3)顶后部的支柱(19)与形成所述后振动组件(3)顶前部的撑管(20)之间的连接处。
13.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的车辆，其特征在于：所述后枢转点(9)位于接近形成所述前底盘(1)后部的鞍管(14)或形成所述前底盘(1)底前部的斜管(17)的底端的位置。
14.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的车辆，其特征在于：所述前枢转点(10)位于或接近形成所述后振动组件(3)前部的撑管(20)与形成所述后振动组件(3)底后部的底管(18)之间的连接处。
15.根据权利要求1-4中任一权利要求所述的车辆，其特征在于：所述车辆是自行车。
16.根据权利要求15所述的车辆，其特征在于：所述自行车是山地自行车。
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