CN1062518C - 安装在自行车支架上的弹性轮装置 - Google Patents

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Abstract

一种安装在自行车支架上的车轮的装置，其中在前轮转动地装配在前叉上，前叉上安装第一销轴(4)，支架(1)在第一销轴中可转动地支承在前叉上，第二销轴(5)位于第一销轴(4)下方垂直间隔距离处，转动臂(6)在第二销轴中在支架上围绕轴线(7)可转动地引导或支承在支架上。转动臂(6)和支架(1)之间是弹簧/减振元件(15)，元件(15)相互相对支承着转动臂(6)和支架(1)。

Description

安装在自行车支架上的弹性轮装置
本发明是关于权利要求1的分类部分中所述的装置。
在自行车支架上的这种类型的弹性轮装配件已为人所共知，特别是山地车(EP0377220A1)，它起到增加旅行舒适程度的作用，尤其是在不平坦的高速公路上行驶。装配件包括伸缩叉，相对伸缩叉的长度可改变，前轮可转动地安装在伸缩叉上，以及转动销轴形式的销轴，支架通过销轴铰接地支承在伸缩叉上。
DE3708579A1公开了一种摩托车的前轮装配件，其中在连接两滑动管的叉桥上设置连到转动臂上的球轴节，转动臂可围绕垂直于支架平面的轴线转动。此外连接上叉桥的向上曲柄连接部分，通过球轴节连到摩托车支架上，上叉桥将两个支柱管互连到摩托车转向器。将弹簧元件支承在摩托车支架和转动臂之间。但是因为转向器缺乏良好的灵敏度并容易产生运动，所以摩托车使用情况下前轮悬挂部分不能证明是成功的。
另外，DE3623567公开了一种摩托车的前轮悬挂部，其中包括滑动管和支柱管的伸缩叉，通过控制头连接摩托车支架。该控制头连接支柱管，采用这种方法能提供补偿的轴向运动。通过转动连轴节将可在支架上转动的转动杆在叉桥处连接伸缩叉，叉桥连接两个滑动管。轩动杆和摩托车支架间安设弹簧。
本发明的目的是提供一种本说明书开始部分所述类型的装置，它用简单的设备进一步提高自行车旅行的舒适程度。
按照本发明，通过权利要求1的特征部分可达到发明的目的。
发明提供了作用于前轮上的弹性地吸收和减振的装置。伸缩叉中的附加弹簧不再需要了，但是也可以安设。
1984年发表的“Motorrad”杂志第25期67-70页中，分开了摩托车的各种机械的防突然下降设备，试图通过下叉桥处的杠杆系统来支承制动力。这样可有效地防止轮叉突然下降。但是在实际情况下这些设备并没能成功地防止。这些已知的防止突然下降的设备之一具有转动臂，该转动臂安设在支架和伸缩叉之间，并围绕着垂直于支架平面的轴线转动地安装在支架上，而且支承在伸缩叉上。为将转动臂弹性地支承在支架上，需要一个构成三角形连接的昂贵的杠杆系统。与上述装置相比较，本发明提供了相当简单的可操作合用的结构。
伸缩叉带有两个滑动管，前轮可转动地装在滑动管下端。此外，在两滑动管中可伸缩引导的是两个相关联的支柱管或杆，它们利用第一销轴可转动地连接支架。通过第二销轴可将两滑动管共同转动地连到转动臂。为将两个支柱管或杆和两个滑动管固定连在一起，可设置两个叉桥。两叉桥上也设置呈球轴节形式的两个销轴。
伸缩叉的弹性由支架上转动臂的弹性支承件提供，更具体地说，是在垂直于支架平面延伸的转动臂和第一销轴之间。弹性元件可以是气动或液压弹簧、盘簧或具有弹性的弹胶物块；称作橡胶弹簧。弹簧元件最好也具有减振功能。但是减振作用也可由滑动管和支柱管之间的减振元件提供，例如油减振器。
转向轴可由两个销轴构成，并可在两个伸缩叉部分之间延伸；伸缩叉部分是由两个滑动管和两个支柱管或杆形成的，支柱管或杆在滑动管中导引。
转向轴也可相对于伸缩叉部分形成的平面倾斜地延伸，从行进的向前方向观察，上销轴在该平面的后面。此外，上叉桥上两伸缩叉部分的两个上固定位置可以呈弹性连轴节形式，上叉桥可以是直线形或有点曲线形或者三角形。但最好在伸缩叉部分和上叉桥之间是刚性连接。球轴节形式的上销轴和伸缩叉部分的两个固定位置可相互构成三角形或者安排在大致一条直线上。
下面将借助附图中的实施例更详细地介绍本发明，图中：
图1为第一实施例的示意透视图；
图2为表示第二实施例；
图3为表示图2中实施例的详图；
图4为表示有关球轴节形成的实施例；
图5为表示带有后轮装配件的另一实施例的透视图；
图6为图4所示实施例的后轮装配件的透视详图。
在说明的实施例中，用支架1表示的自行车的前轮2利用伸缩叉3安装在支架1上。伸缩叉3上有两个滑动管8和9中。通过已知的方式将前轮2可转动地安装在两个滑动管8和9的下端。两个滑动管8和9借助于叉桥13固定地连接在一起。两个滑动管8和9由叉桥13相互被夹持在给定的间隔距离上。
两个相关连的支柱管10和11可伸缩地导引在两滑动管8和9中，支柱管也可以是杆柱形状。通过叉桥12将两个支柱管10和11固定连接在一起。叉桥12刚性地连接到两支柱管的上端。自行车的手把16也可固定到叉桥12上。在说明的实施例中，通过叉桥12将支柱管10和11可转动地连接支架1。为此在叉桥12上配置销轴4。
销轴4和5中的下销轴5最好是构成球轴节的形式。图1中销轴4和5都是球轴节的形式。在说明的实施例中，支架1装有转动臂6，它可绕轴线7转动。轴线7垂直于支架的平面延伸，或者是当前轮2处在直线向前行进的位置时平行于前轮2的轴线。通过销轴5和叉桥13使转动臂6支承在两滑动管8和9上。在说明的实施例中销轴5呈球轴节的形式，并设置在叉桥13上，销轴5在转动臂6上有球窝，以叉桥13上配有在球窝里被导引的销轴球。转动臂6上的球窝配合销轴球。
在说明的实施例中，支架1和转动臂6之间设置弹簧15。弹簧15可这样设计，即：使弹簧15确保伸缩叉3的弹性可伸缩性。为增加机械强度，可使支柱管10，11伸入滑动管的深度更大些。但也可附加伸缩弹簧。弹簧15可以是弹胶物块、气/液弹簧或机械的压缩盘簧。弹簧15最好也具有减振特性。
图1所示的实施例中，对于上球轴节，支架1上装设销轴球，叉桥12上装设销轴4的球窝。
在说明的实施例中，弹簧15的作用采用这种方法，即销轴4和5的球窝和销轴球相互牢牢地夹持。弹簧15的偏压力作用在两个销轴4和5之间。
图1和5、6所示的实施例中、上、下叉桥12和13在伸缩叉3的两个叉部之间呈直线构形延伸。在这个装置里转向轴线17由两销轴4和5组成。转向轴线17平行于两个伸缩叉部延伸，而且在两伸缩叉中央。两伸缩叉部(在图1和5，6中，是支柱管10和11)的固定位置18，19是位于具有直线结构的叉桥12的两端。
图2所示的实施例中，上叉桥12具有三角形结构。伸缩叉部分(支柱管或柱杆10和11)的两固定位置18和19位于三角形结构的两个角。销轴4安置在三角形结构的另一角。在这个实施例中，如图3所看到的，销轴4出现在固定轴线25与中央平面38的交叉点，在固定位置18，19，中央平面上有形成弹性连轴节的销轴轴线或点。安安销24固定到叉桥12并向下伸出，以便形成固定轴线25。安装销24在上滚动轴承20和下滚动轴承21中在支架1上可转动地导引，并形成轴线25。转向轴线17相对由伸缩叉构成的平面倾斜延伸并由销轴4和销轴5所限制。
伸缩叉在上叉桥上的固定位置18和19是弹性连轴节的形式。如图3所示，为达到这个目的，将分别设置在支柱管10和11上的连轴节或销轴销23安装在一个金属或橡胶衬套22中。因此在叉桥12中于固定位置18和19分别构成弹性连轴节。也可将所述的弹性连轴节设置在图1和图5所示实施例的固定位置18和19。在这种情况下销轴4在固定位置18和19之间。
在前轮悬挂装置的说明的实施例中，上叉桥10上伸缩叉的固定位置18和19也可以是刚性的。在这种情况下然后将支柱10和11与叉桥12进行刚性连接。销轴4可以是包含球和球窝的球轴节形式。它也可以是图4所示的设计构形。这时装置也带有销轴4，该销轴4起到球轴节的作用，而且它的销轴点由安装销24的固定轴线25和弹性衬套22的中央平面38形成，安装销24装配在滚动轴承20和21里，如图4所示。两个滚动轴承20和21也可安排在弹性衬套22和安装销24之间，然后把安装销24固定地连到支架1上。
图5和图6表示后轮28的装配情况。参照图1至图4已介绍了前轮的安装。
后轮的悬挂部分包括转动臂27，转动臂27安装在支架1上并在销轴31上绕轴线33可转动，轴线33垂直于支架的平面延伸。轮叉26刚性地固定到转动臂27。轮子转动臂27相对水平面向上倾斜延伸呈约45°的锐角。轮叉26固定到转动臂27的中间稍上一点到达转动臂的连接位置36。转动臂27的上端通过加强杆14连接到轮叉26的后半段上。轮叉26、转动臂27的上部分和加强杆14构成一个三角形。该三角形保证使后轮悬挂部分具有高的强度。为转动安装后轮悬挂部分的销轴31，在底部轴承组件34上方可转动地安装在支架1上。
除去可转动地安装后轮悬挂部分以外，该悬挂部分还通过具有减振特性的弹簧元件30支承在支架上。后轮悬挂部分的附加支承点落在轮叉26和转动臂27的连接位置36上。
弹簧元件30的形式可以是弹胶件块、气动弹簧、液压弹簧或机械弹簧。弹簧元件30也有减振功能。
在说明的实施例中，弹簧元件支承在支架1上底部轴承组件34附近的位置35，并通过拉杆形式的拉杆元件29在连接位置36连接到后轮悬挂部分，连接位置36是将轮叉26刚性固定到转动臂27的部位。拉杆元件29也接合弹簧元件30上的板形接合位置32。当支架1承受载荷时，利用拉杆元件29使弹簧元件30压缩。在这种情况下通过支承位置35将力施加到支架1。
拉杆元件29可用不同的长度更换以适应不同的情况，不同的自行车尺寸或不同的体重。
根据拉杆元件29的有效长度也可述行调节拉杆元件29，例如，可安设在接合位置32处支承靠在弹簧元件30上的螺丝和螺母。
作用在弹性情况下的拉伸力通过拉杆元件29、弹簧/减振元件30，并通过底部轴承组件34附近的支承件35传递到支架1。作用在后轮悬挂装置上并在销轴33和支承件35上产生的力也被加在支架1的相同部位。
也有可能采用相互支承加强的后轮悬挂部分和支架1的弹簧元件30，其与本发明的前轮悬挂装置的解决方案相同最好使弹簧元件可转动地支承在轮叉26和转动臂27间的连接部位36与带有自行车座的支架元件37之间。

Claims (4)

1、安装在自行车支架上的弹性前轮装置，具有伸缩叉(3)，伸缩叉的相对长度可改变，前轮(2)可转动地装配在伸缩叉上，以及第一销轴(4)，支架(1)通过第一销轴铰接地支承在伸缩叉(3)上，其特征是：
伸缩叉(3)带有两个滑动管(8、9)和两个支柱管(10，11)，前轮(2)可转动地安装在滑动管上，两支柱管在两滑动管(8、9)中伸缩地引导；
通过第一销轴(4)将两个支柱管(10，11)连接到支架(1)上，第一销轴(4)呈球轴节形，并在连接两支柱管(10，11)的叉桥(12)上构成；
在第一销轴(4)下面垂直距离上设有第二销轴(5)，第二销轴(5)也呈球轴节形，并在将两个滑动管(8，9)连在一起的叉桥(13)上构成，而且将两个滑动管(8，9)可转动地连接到转动臂(6)上，转动臂(6)可围绕轴线(7)可转动地装在支架(1)上，轴线(7)垂直于支架平面，并且，
弹性元件(15)的一端支承在轴线(7)和第一销轴(4)之间延伸的支架上，另一端支承在转动臂(6)上。
2、按照权利要求1的装置，其特征是，由两个球轴节(4，5)形成的转向轴线(17)在两个伸缩叉部件(8、10、9、11)之间大致中央位置上与这两个伸缩叉部件平行地延伸。
3、按照权利要求1的装置，其特征是减振元件安排在各支柱管(10，11)和滑动管(8、9)之间。
4、按照权利要求1至3中之一的装置，其特征是还有第二弹簧元件(30)安排在支架(1)和可转动地连接支架(1)的后轮悬挂件(26、27)之间。
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