CN106536340A - 自行车后轮悬架系统 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及自行车后轮悬架系统。在一个方面中,提供一种自行车后轮悬架系统,所述自行车后轮悬架系统包括自行车后轮悬架系统,所述自行车后轮悬架系统包括框架,所述框架包括底部支架和第一链撑,所述系统还包括:后轮,所述后轮包括轴;以及第一连杆构件,所述第一连杆构件在第一主枢轴点处相对于所述第一链撑枢转地连接,所述第一连杆构件向后延伸以便将所述主枢轴点与所述轴桥接,其中所述主枢轴点处于高于所述底部支架的位置中,并且相较其与所述底部支架的靠近度来说更靠近于所述轴,并且其中至少所述第一连杆构件还包括用于减震机构的可枢转连接点,所述减震机构将所述连接点与所述框架的其余部的一部分桥接。在另一方面中,提供一种包括所述后轮悬架系统的自行车。
Description
优先权文件
本申请要求以下每个的优先权:
标题为“自行车后轮悬架系统(A BICYCLE REAR WHEEL SUSPENSION SYSTEM)”并提交于2014年6月25日的澳大利亚临时专利申请号2014902432;
标题为“自行车后轮悬架系统(A BICYCLE REAR WHEEL SUSPENSION SYSTEM)”并提交于2015年1月21日的澳大利亚临时专利申请号2015900173;以及
标题为“自行车后轮悬架系统(A BICYCLE REAR WHEEL SUSPENSION SYSTEM)”并提交于2015年2月28日的澳大利亚临时专利申请号2015900792;
每个临时申请的内容以引用的方式全文并入本文。
技术领域
本公开涉及自行车后轮悬架系统,并且涉及一种包括该系统的自行车。具体来说,本公开涉及用于自行车(诸如山地自行车、落山自行车或越野自行车)的后轮悬架系统的一种连杆布置和一种枢轴布置。
背景技术
最简单类型的自行车后轮悬架称为‘单枢轴式’悬架系统。单枢轴式悬架系统包括链撑或摆臂,所述链撑或摆臂围绕靠近底部支架或在自行车架座管上的主枢轴点枢转。第二个枢轴点可以位于后轮轴附近,并且减震装置通常被连接到上管。单枢轴式悬架是简单且轻质的,然而,通常具有如下缺点:具有非常渐进(上升速率)的冲击杠杆比,并且过度横曲。该冲击杠杆比被定义为后轮行程与减震器的行程的比率。该冲击杠杆比可为在整个悬架行程中是恒定的(线性),或者在整个悬架行程中是可变的(渐进或回归)。渐进(上升速率)的冲击杠杆比表示该减震器变得更难进一步压缩入悬架行程。非常渐进的杠杆比可意味着并未使用该悬架的完整可用行程。
悬架设计人员已经发现,改进悬架性能通过结合渐进式空气减震器的具有接近于线性的冲击杠杆比的悬架系统获得。使用空气减震器代替螺簧减震器减小悬架重量。对于上述简单单枢轴式设计,由于悬架通常是非常渐进的,因此必须使用螺簧(所述螺簧通常是线性的)得到合理悬架结果,并且这伴随着重量负担。
为了获得更为期望的冲击杠杆比,大多数的现代自行车后轮悬架系统使用安装到座管或上管并枢转地连接到减震器的摇臂连杆。摇臂连杆可设计成允许减震器连接到自行车的上管、下管,或取向为处于在底部支架附近连接到主框架的接近于竖直的位置。空气减震器通常也可以与摇臂连杆设计一起使用。该悬架系统的实例是‘经连杆驱动的单个枢轴’,其也称为“四杆”。四杆悬架具有主枢轴点,所述主枢轴点被定位在底部支架上方的框架上。第二组枢轴点位于后部轴附近的座撑上。还将座撑枢转地连接到摇臂连杆。该系统的变型是‘霍斯特连杆’或‘FSR’设计,由此第二组枢轴点是位于链撑而非座撑上。使第二组枢轴位于后轮轴处称为‘拆分枢轴’或‘主动制动枢轴’。尽管相较简单单个枢轴来说,上述每个悬架系统均可提供更为期望的冲击杠杆比,但是缺点在于摇臂连杆增加重量、复杂性,并增加了制造成本。
上述悬架系统的另一变型称为‘挠曲撑杆’。在‘挠曲撑杆’系统中,消除第二后枢轴组,并且后三角形被设计成在竖直平面中具有一定程度挠曲以适应于后三角形的在悬架行程中的变化角度。在竖直平面中实现挠曲的缺点是将总是在水平方向上存在一定程度的扭曲或挠曲。后三角形中的水平挠曲被感觉为倾斜,这对自行车的操控是有害的,并且增加挠曲可能引起材料疲劳并使框架寿命缩短。不管这些缺点如何,‘挠曲撑杆’系统确实消除枢轴点对,这减小了自行车的簧下重量。
除了该冲击杠杆比,还存在设计人员所设法优化的其它悬架参数,包括例如后轮行进路径。‘虚拟的枢轴点(VPP)’和‘DW连杆’是为了优化后轮行进路径发展的两个此类系统。通过允许后轮因减震器移动的初始部分而前后行进,这些设计在吸收小的凸块碰撞、具体地是方边凸块碰撞上可为更有效的。这个后轮行进路径通过在底部支架附近的某些位置具有两组主枢轴点实现。这形成了后轮旋转所绕着的更紧半径。这些设计具有的枢轴点通常与四杆、霍斯特连杆或拆分枢轴系统的数量相同。然而,这些设计存在缺点,因为各枢轴点逐渐磨损并产生了小幅倾斜。这可允许在后轮处感觉到小幅左右摇晃。这个不期望摇晃量可以在后轮处被测量为枢轴中的斜度乘以该枢轴点与后轮轴之间的距离的量值。这个问题显然存在于每个设计中,但是对在主框架和后轮轴之间具有两组枢轴点的情况,潜在斜度几乎翻倍。
针对这个背景以及与之关联的问题和困难,已发展出本发明。
结合附图,将从以下描述清楚本发明的某些目的和优点,其中借助说明和举例的方式,公开本发明的实施方案。
发明内容
根据本发明的一个方面,提供一种自行车后轮悬架系统,所述自行车后轮悬架系统包括框架,所述框架包括底部支架和第一链撑,所述系统还包括:后轮,所述后轮包括轴;以及第一连杆构件,所述第一连杆构件在第一主枢轴点处相对于所述第一链撑枢转地连接,所述第一连杆构件向后延伸以便将所述主枢轴点与所述轴桥接,其中所述主枢轴点处于高于所述底部支架的位置中,并且相较其与所述底部支架的靠近度来说更靠近于所述轴,并且其中至少所述第一连杆构件还包括用于减震机构的可枢转连接点,所述减震机构将所述连接点与所述框架的其余部的一部分桥接。
在一种形式中,第一主枢轴点、轴和用于减震机构的可枢转连接点在第一连杆构件上包括三角形的几何形状。
在一种形式中,用于减震机构的可枢转连接点高于主枢轴点。在一种形式中,在替代形式中,用于减震机构的可枢转连接点不高于主枢轴点。
在一种形式中,轴在用于减震机构的可枢转连接点的后方。
在一种形式中,第一连杆构件是三角形的构件,在其第一拐角处或附近包括第一主枢轴点,在其第二拐角处或附近包括轴,并且在其第三拐角处或附近包括用于减震机构的可枢转连接点。
在一种形式中,框架还包括第二链撑,并且其中系统还包括第二连杆构件,第二连杆构件在第二主枢轴点处相对于第二链撑枢转地连接,其中第二主枢轴点与第一主枢轴点基本上相同地定位并与之对准,并且其中第二连杆构件向后延伸以便将第二主枢轴点与轴桥接。
在一种形式中,第一连杆构件和第二连杆构件是基本上相同的。
在一种形式中,第一连杆构件和第二连杆构件不相似的。
在一种形式中,第二连杆构件不包括用于减震机构的可枢转连接点。
在一种形式中,减震机构将其可枢转连接点与连杆构件或每个连杆构件桥接,并且将其另一可枢转连接部相对于框架的上管桥接。
在一种形式中,减震机构将其可枢转连接点与连杆构件或每个连杆构件桥接,并且将其另一可枢转连接部相对于框架的下管桥接。
在一种形式中,减震机构将其可枢转连接点与连杆构件或每个连杆构件桥接,并且将其另一可枢转连接部相对于框架的座撑桥接。
在一种形式中,减震机构将其可枢转连接点与连杆构件或每个连杆构件桥接,并且将其另一可枢转连接部相对于框架的底部支架桥接。
在一种形式中,减震机构包括减震装置。
在一种形式中,减震装置包括空气减震器。
在一种形式中,减震机构包括至少一个减震装置连杆,至少一个减震装置连杆将减震装置和减震机构的可枢转连接点或另一可枢转连接部中任一个与连杆构件或每个连杆构件桥接。
在一种形式中,系统的一侧包括簧上第一链撑、簧上第一座撑、簧下第一连杆构件和减震机构,而相对侧具有簧上第二链撑、簧上第二座撑和簧下第二连杆构件。
在一种形式中,系统的一侧包括簧上第一链撑、簧下第一连杆构件和减震机构,而相对侧具有簧上第二链撑和簧下第二连杆构件。
在一种形式中,系统的一侧包括簧上第一链撑、簧上第一座撑、簧下第一连杆构件和减震机构,而相对侧具有簧上第二链撑和簧下第二连杆构件。
在一种形式中,系统的一侧包括簧上链撑、簧上座撑、簧下第一连杆构件和减震机构,而相对侧没有那些物件。
在一种形式中,系统的一侧包括簧上链撑、簧下第一连杆构件和减震机构,而相对侧没有那些物件。
在一种形式中,系统的驱动侧包括至少一个轮齿,至少一个轮齿用作传动系的一部分,轮齿或每个轮齿在第一主枢轴点的线上相对于链撑旋转地连接。
在一种形式中,链撑或每个链撑被上升至链条的水平的上方。
根据另一方面,提供一种包括本文自行车悬架系统的自行车。
根据另一方面,提供一种自行车,所述自行车包括框架,所述框架包括底部支架和第一链撑,所述自行车还包括后轮悬架系统,所述后轮悬架系统包括:后轮,所述后轮包括轴;以及第一连杆构件,所述第一连杆构件在第一主枢轴点处相对于所述第一链撑枢转地连接,所述第一连杆构件向后延伸以便将所述主枢轴点和所述轴桥接,其中所述主枢轴点处于高于所述底部支架的位置中,并且相较其与所述底部支架的靠近度来说更靠近于所述轴,并且其中至少所述第一连杆构件还包括用于减震机构的可枢转连接点,所述减震机构将所述连接点与所述框架的其余部的一部分桥接。
根据另一方面,提供一种自行车悬架系统,所述自行车悬架系统包括:
后轮,所述后轮具有后轮轴;
框架,所述框架包括底部支架,第一链撑和第二链撑从其围绕所述后轮的相对侧向后延伸;
第一连杆构件,所述第一连杆构件旋转地连接到所述后轮轴的第一侧,并且枢转地连接到所述第一链撑、以及第一座撑的第一端;
第二连杆构件,所述第二连杆构件旋转地连接到所述后轮轴的第二侧,并且枢转地连接到所述第二链撑的终接端和第二座撑的第一端,所述第一座撑和所述第二座撑围绕所述后轮的相对侧安置;以及
减震机构,所述减震机构耦接在所述座撑与所述框架之间,当所述后轮轴相对于所述第一链撑和所述第二链撑的终接端横穿时,所述减震机构在整个悬架行程中都被压缩。
在一种形式中,一对主枢轴点是由第一连杆构件和第二连杆构件与第一链撑和第二链撑之间的连接限定,并且穿过每个主枢轴点的中心的竖直平面与穿过所述后轮轴的中心的竖直平面的水平距离小于穿过每个主枢轴点的中心的竖直平面与穿过底部支架的中心的竖直平面之间的水平距离。
在一种形式中,穿过底部支架的中心的竖直平面与穿过每个主枢轴点的中心的竖直平面之间的水平距离大于75mm。
在一种形式中,第一连杆构件和第二连杆构件是三角形的连杆构件。
在一种形式中,在整个悬架行程中后轮轴行进路径的特征为具有大体向后且向上的初始区段、竖直向上中间区段,以及向前且向上的最终区段。
在一种形式中,第一座撑和第二座撑会聚形成U形构件,所述U形构件具有单个端部,所述单个端部固定地连接到减震机构的第一端。
在一种形式中,第一座撑和第二座撑会聚形成U形构件,所述U形构件具有单个端部,所述单个端部枢转地连接到减震机构的第一端。
在一种形式中,减震机构大体上与上管轴向对准。
在一种形式中,该上管的后部部分拆分以容纳减震机构的第二端安装在该上管的内部区域中。
在一种形式中,减震装置枢转地连接到框架下管。
在一种形式中,座管被拆分以允许减震机构通过。
在一种形式中,该冲击杠杆比在整个悬架行程中是基本线性的或略微渐进的。
在一种形式中,在整个悬架行程中,该冲击杠杆比在1.9和2.3之间变化。
在一种形式中,悬架系统仅具有了五个枢轴点,包括:
a)第一枢轴点,其呈在减震机构与框架之间的枢轴点的形式;
b)第二枢轴点,其呈在第一连杆构件与第一链撑之间的第一主枢轴点的形式;
c)第三枢轴点,其呈在第二连杆构件与第二链撑之间的第二主枢轴点的形式;
d)第四枢轴点,其呈在第一连杆构件与减震机构的第一端之间的枢轴点的形式;以及
e)第五枢轴点,其呈在第二连杆构件与减震机构的第一端之间的枢轴点的形式。
在另一方面中,提供一种用于将后轮的移动与框架隔离的自行车后轮悬架系统,所述自行车后轮悬架系统包括:
簧上链撑,所述簧上链撑从所述框架的底部支架向后延伸并终止于第一端;
簧下链撑,所述簧下链撑在第一枢轴点处枢转地连接到所述簧上链撑的第一端,所述簧下链撑旋转地连接到所述后轮的后轮轴,并且在第二枢轴点处枢转地连接到连杆构件的第一端;
减震装置,所述减震装置具有枢转地连接到所述框架的第一端和连接到所述连杆构件的第二端的第二端;
其中,在整个悬架行程中,所述第一枢轴点的位置控制后轮行进路径,并且所述第二枢轴点的位置控制所述悬架系统的冲击杠杆比。
为了易于描述,体现本发明的各种方面的自行车在下文中针对以下进行描述:它们如附图所示的常用组装位置,并且诸如前、后、上、下、水平、纵向等的术语可以参考这个常用位置使用。然而,自行车可以除了在此描述和示出的取向外的取向制造、运输、销售或使用。
以下连同附图一起提供本发明的一个或多个实施方案的详细描述,附图以举例的方式示出本发明的原理。尽管结合此类实施方案来描述本发明,但是应当理解,本发明不限于任何实施方案。相反,本发明的范围仅由随附的权利要求书限制,并且本发明涵盖了许多替代、修改和等效物。为了举例目的,在以下描述中阐述许多特定细节,以便提供本发明的透彻理解。
本发明可根据权利要求在没有这些特定细节的一些或全部的情况下实践。为了清楚起见,本发明相关的技术领域中已知的技术材料未被详细描述,使得本发明不会被不必要地模糊。
附图说明
将会参考附图论述本发明的实施方案,其中:
图1是根据本发明的第一实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图2是根据本发明的第二实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图3是根据本发明的第三实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图4是根据本发明的第四实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图5是根据本发明的第五实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图6是根据本发明的第六实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图7是根据本发明的第七实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图8是根据本发明的第八实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图9是根据本发明的第九实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图10是根据本发明的第十实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图11是根据本发明的第十一实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图12是根据本发明的第十二实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图13是根据本发明的第十三实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图14是根据本发明的第十四实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图15是自行车后轮悬架系统的驱动侧的示意表示,如其可有关于先前附图中示出的非驱动侧;
图16是自行车后轮悬架系统的驱动侧的示意表示,如其可有关于图1至图14中示出的非驱动侧;
图17是自行车后轮悬架系统的驱动侧的示意表示,如其可有关于图1至图14中示出的非驱动侧;
图18是根据本发明的第十五实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;
图19是根据本发明的第十六实施方案的自行车后轮悬架系统的示意表示;以及
图20是在后轮制动影响下执行时自行车后轮悬架系统的示意表示。
在以下描述中,相同参考符号指示在整个附图中相同或对应的部分。
具体实施方式
常规自行车架几何形状包括由座管、一对链撑和一对座撑组成的后三角形。链撑是从底部支架水平延伸到后叉挂钩的框架元件。座撑是从座管顶部附近延伸到后叉挂钩的框架元件。
出于本说明书目的,术语“链撑”应理解为包括在底部支架与后轮轴之间延伸的任何构件或连接在一起的一个或多个构件。如果所述构件中的一个与底部支架成整体,那么所述构件是簧上链撑。形成链撑的部分而不与底部支架成整体的任何其它构件是簧下链撑。在某些实施方案中,诸如图18的实施方案,簧上链撑可以将自行车的后轮挂钩连接到底部支架上方区域,但是明显低于座撑、在座管或下管的中部部分或下部部分上。
出于本说明书目的,术语“座撑”应理解为包括从后轮轴或从朝座管连接到后轮轴的连杆或构件沿大体向上成角度的方向延伸的任何构件或连接在一起的一个或多个构件。
现在参考图1,示出根据本发明的实施方案的自行车后轮悬架系统10的示意表示。悬架系统10将后轮5的移动与自行车的框架(或底盘)100隔离,以便在自行车在崎岖地形上行进、遇到岩石等等时增大地面的牵引力、速度、控制,并且改进骑手的舒适性。
自行车的框架100包括座柱110、座管120、上管130、头管140、下管150、底部支架160和链撑170。链撑170从底部支架160向后延伸并具有向上成角度或弯曲部分175,这允许了自行车驱动侧上的链条间隙(在框架的驱动侧上仅必须有弯曲链撑)。
自行车后轮悬架系统10包括第一连杆构件20,所述第一连杆构件在第一主枢轴点22处相对于第一链撑170枢转地连接,第一连杆构件20向后延伸以便将主枢轴点22与轴6桥接,其中主枢轴点22处于高于底部支架160的位置中,并且相较其与底部支架160的靠近度来说更靠近于轴6,并且其中至少第一连杆构件20还包括用于减震机构(在这种情况下,包括座撑30和减震装置40)的可枢转连接点24,所述减震机构将该连接点24与框架100的其余部的一部分桥接。
框架100和骑手形成该悬架的簧上质量。该悬架系统10的簧下质量包括减震机构和连杆构件20,连杆构件20在本文中也可称为簧下链撑(其中链撑170为簧上链撑)。连杆构件20旋转地连接到后轮轴6并且枢转地连接到链撑170的终接端172和座撑30的第一端32。悬架系统10的所述主枢轴点22或每个主枢轴点22限定在所述连杆构件20或每个连杆构件20与链撑170之间的结合处。另一个枢轴点24限定在连杆构件20和减震机构之间的结合处。连杆构件20是三角形的结构元件。
应当注意,对于图1-8所示实施方案,仅示出和描述该悬架系统的驱动(即链条或皮带)侧部件。某些部件在自行车的非驱动侧上具有对应部分。例如,存在围绕后轮的相对侧来向后延伸的一对链撑、一对座撑,以及围绕后轮的相对侧来安置的第一连杆构件和第二连杆构件。除非另有提及,否则本发明仅参考驱动侧部件进行描述。
在图1的实施方案中,减震机构定位在悬架系统10中,在连杆20与框架100的上管130之间。为了方便减震机构的减震器40通过座管120,座管120具有拆分区域122。拆分区域122允许减震器40穿过座管120。减震器40的第一端(可延伸端或活塞端)42固定地连接到座撑30的第二端34,而减震器40的第二端44则枢转地连接到上管130。上管130的后部区段132被拆分以允许减震器40的第二端44安装在上管130内的位置处。在图1所示位置(当减震器40完全延伸时,处于0%悬架行程或“静止”)中,减震器40与上管130轴向对准。
相较现有技术中的任何已知布置来说,图1的悬架系统10的主枢轴点22位于显著更向后的位置。在图1所示布置中,主枢轴点22相较其与底部支架160的靠近度来说,更靠近于后轮轴6定位。一般来说,主枢轴点22的位置可表征为底部支架160向后至少75mm。这个距离表示穿过底部支架160的竖直平面Z与穿过主枢轴点22的中心的竖直平面Y之间的水平距离B。为了清楚起见,这在图2中针对所有实施方案示出。此外,水平距离A表示竖直平面Y与穿过后轮轴6的中心的竖直平面X之间的距离。对于所示所有实施方案,B大于A。
使得主枢轴点22基本向后定位(在底部支架后方至少大于75mm处)的益处是,该后轮的侧向刚度增大,这意味着后轮沿循直线行进而左右倾斜最小化。枢轴点本质上是悬架系统中的由于枢轴点内的轴承和衬套机构而造成的倾斜点。当枢轴点磨损时,该倾斜量增大,这减小了该后轮的侧向刚度。当链撑被附接到主枢轴点时,在后轮处感觉到的倾斜可通过枢轴点处的侧向移动程度乘以链撑长度来计算。在图1的悬架系统10中,后轮轴6与主枢轴点22之间的簧下链撑长度小于主枢轴点22位于座管上的系统,例如,如常规单枢轴式悬架设计中那样。因此,相较单枢轴式悬架系统来说,将主枢轴点22如图1所示的定位使后轮5的侧向刚度增大(即,不期望的左右移动较少)。减小簧下链撑长度还减小了作用于轴承的侧向扭力。扭矩是杠杆的度量,并且可计算为后轴处的侧向力乘以链撑直到到达主枢轴的长度。因此,减小主枢轴点22上的侧向扭力将会增大枢轴点处的轴承或衬套的寿命,或者提供在主枢轴点22处使用更轻而不太牢固的轴承或衬套的选择。
图1的悬架系统10具有如虚线所示的后轮或轴行进路径8。后轴行进路径8是描绘后轴(和车轮)如何在整个从“升至最高”到“降至最低”的悬架行程中移动的曲线。后轮轴6的降至最低位置示出在位置8a处,并且当减震器40完全压缩时达到100%悬架行程。在整个悬架行程中后轮轴行进路径8的特征为具有大体向后且向上的初始区段、竖直向上中间区段,以及向前且向上的最终区段。这种车轮路径被认为是有利的,因为在初始区段中,向后且向上的移动允许悬架更有效地吸收小的凸块(具体地是方边凸块)碰撞,这使悬架具有良好的凸块顺应性。在后轮行进路径竖直时的中间区段中,悬架能够吸收更大凸块碰撞,同时确保链撑长度不会变得过大。在最终区段中,后轮5向前(朝向座管120)且向上地移动,这允许了悬架吸收重击,而不直接降至最低。这个有利车轮路径8通过将主枢轴点22定位成更靠近于后轴6而非底部支架160实现,这就使得在整个悬架行程中能够由该轴规定更紧路径。由于在悬架移动的初始部分中的更向后的后轴行进路径,该悬架曲线的益处结合优异的凸块碰撞吸收性。由于在25%悬架下垂沉点处具有相较目前设计来说更向后的轴行进路径的设计,优异蹬踏是“抗后坐的”。这是在正确设置的自行车和减震器的正常条件下骑手蹬踏时悬架下沉的行程的百分比。而且减小总体链条增长由于踏板“反冲”而对骑手蹬踏效率造成影响。相较目前的自行车来说,本发明的簧下重量的范围为从稍微较轻至显著更轻,这取决于设计实施方案。减小簧下重量允许后轮更有效地加速脱离凸块,并且由于凸块影响的骑手动量损失较少,自行车和骑手速度得以维持为较大的。
现在应当描述悬架系统10的操作。当后轮5遇到凸块时,连杆构件20(以及由此后轮轴6)将会围绕主枢轴点22枢转。当连杆构件20开始围绕枢轴点22枢转时,将力施加在连杆构件20与减震机构的座撑30之间的枢轴点24处。该力致使座撑30枢转,并还朝向减震器40的第二端44移动。座撑30与减震器40之间的刚性互连致使减震器40压缩,并且还相对于上管130围绕减震器40的第二端44略微枢转。在整个悬架行程(在0%与100%之间),减震器40将会围绕第二端44枢转通过小于20度的角度,并优选地在约15-20度之间。在图1所示布置中,在整个悬架行程中,减震机构(座撑30和减震器40)大部分的移动是与上管130一致的轴向或平移移动。非生产性角度变化被最小化,由此减小该悬架系统10的簧下重量。在许多现代悬架设计中,该减震器在整个悬架行程中可旋转超过30度,这相较当前实施方案来说将趋向于增大簧下重量。在整个悬架行程中维持减震器40在较大程度上与上管130的轴向对准的另一益处是需要较少框架增强就可充分加强框架100以应对于在减震器40的压缩过程中施加的力。相较将减震器通过与附接结构成不平行的角度来驱动到框架100中的布置来说,减少增强提供在重量方面的优点。
图1的悬架系统10的另一优点是在整个悬架行程中提供基本线性(略微渐进)的冲击杠杆比。基本线性的冲击杠杆比使得能够使用用于减震装置40的空气减震器,相较如具有非常渐进的冲击杠杆比的许多简单单枢轴式悬架设计中需要的螺簧来说,其减小了簧下重量。在图1所示布置中,后轮5具有120mm的竖直行程,并且减震器40具有57mm的行程。因此,均冲击杠杆比或总冲击杠杆比为约2.11:1。枢轴点24的位置使得冲击杠杆比在整个悬架行程中保持基本线性或略微渐进的。在整个悬架行程中冲击杠杆比的变化率是由在整个悬架行程中相对于减震器40的第二端44由枢轴点24规定的路径确定。例如,参考图1,当后轮轴6开始向上移动时,枢轴点24沿着路径9大体上朝减震器40的第二端44(但不直接朝向该第二端)向前且向上地移动。当枢轴点24进一步移动到其行程中时,路径9开始更加朝减震器40的第二端44弯曲,直到在降至最低位置9a处,枢轴点24处于直接朝减震器40的第二端44的轨迹上。因此,在降至最低时调平成线性前,该冲击杠杆比在整个悬架行程中是略微渐进的。该理想冲击杠杆比能够在不需要例如出现在VPP/DW连杆悬架系统中的摇臂连杆(以及与其相关联的重量和复杂性)的情况下实现。
该冲击杠杆比可容易地通过改变连杆构件20的几何形状来调节。例如,如果将枢轴点24向前移动成更靠近于座管120(同时枢轴点24与主枢轴22之间的距离保持恒定),那么由枢轴点24规定的路径在悬架行程开始时将以向上且向前的轨迹开始,沿朝减震器40的第二端44的方向平移,之后,最终在远离减震器40的第二端44的向下且向前的轨迹上结束。因此,在变平为线性并接着朝降至最低位置来略微下降前,该冲击杠杆比曲线将略微渐进地开始。
总冲击杠杆比还可通过将枢轴点24移动成更靠近或更远离于主枢轴点22进行调节。如果枢轴点24被移动成更靠近于枢轴点22,那么后轮悬架行程的量将会增大(假定装配相同的减震器)。这将增大总冲击杠杆比,并且需要使用更高冲击压力。相反,如果枢轴点24被移动成更远离于主枢轴点22(维持相对于后轮轴6的相同角度),那么后轮悬架行程的量将会减小(同样假定装配相同的减震器)。因此,总冲击杠杆比也将减小,并且将会需要较低冲击压力。
使自行车后轮悬架系统的主枢轴点22相较其与底部支架160的靠近度来说更靠近于后轮轴6或大体上在底部支架160后方至少75mm的原理可应用于具有不同减震装置和框架构型的系统。
例如,现在参考图2,其中示出根据第二实施方案的悬架系统10a,其中减震装置40在第二端44处枢转地附接到附接凸耳135,所述附接凸耳从框架100的上管130向下伸出。悬架系统10a(以及下文后续实施方案)与图1的悬架系统10中所示的对应部分相同(或几乎相同的)的那些部分将由相同参考数字指示并且将不再做详细描述。
因此,该实施方案的上管130不必为了容纳减震装置40的内部安装而拆分。图2所示座管120也不拆分,因为减震装置40无需通过座管。减震装置的第一端42固定地连接到座撑30。减震装置40的第一端42位于从座管120向前的完全延伸位置。这通过将减震装置40的第二端44进一步安装在上管130上来实现。图2的座撑30以U形构型围绕座管120弯曲。图2的悬架系统的后轮5具有120mm的竖直行程,并且该减震器具有57mm的行程,这提供了在整个悬架行程中约2.11:1的总冲击杠杆比。后轮行进路径由于链撑上的主枢轴点的构型而具有如关于第一实施方案描述的相同特性。
现在参考图3,其中示出根据第三实施方案的自行车后轮悬架系统10b。在这个实施方案中,减震装置40的第一端42枢转地连接到座撑30,而减震器40的第二端44则枢转地连接到附接凸耳135,所述附接凸耳135从框架100的上管130向下伸出。为了控制减震器40的移动,将摇臂连杆50引入悬架系统10中。摇臂连杆50的第一端52枢转地连接到减震器40的第一端42,而摇臂连杆50的第二端54则枢转地连接到附接凸耳136,所述附接凸耳136也从上管130向下伸出。因此,在整个悬架行程中,可使用摇臂连杆50来控制减震器40的枢转动作。上管130和座管120两者都采用了常规设计(不拆分)。摇臂连杆50被示出为安装在减震器40的上方,但是也可将其安装在减震器40的下方。图3的悬架系统的后轮5具有120mm的竖直行程,并且该减震器具有57mm的行程,这提供了在整个悬架行程中约2.11:1的总冲击杠杆比。后轮行进路径由于链撑上的主枢轴点的构型而具有如关于第一实施方案描述的相同特性。
现在参考图4,其中示出根据第四实施方案的自行车后轮悬架系统10c。在这个实施方案中,减震装置40定位在悬架系统10中,在座撑30与框架100的下管150之间。减震器40的第一端42枢转地连接到座撑30,而减震器40的第二端44则枢转地连接到从下管150伸出的附接凸耳155。减震器40的第一端42还枢转地连接到摇臂连杆50的第一端52,所述摇臂连杆50在第二端54处枢转地附接到附接凸耳136,所述附接凸耳136从框架100的上管130向下伸出。附接凸耳136形成上管130的下部区段138的部分。在整个悬架行程中,使用摇臂连杆50来控制减震器40的枢转动作。上管130和座管120两者都采用了常规设计(不拆分)。摇臂连杆50被示出为安装在减震器40的上方,但是也可将其安装在减震器40的下方。图4的悬架系统的后轮5具有150mm的竖直行程,并且该减震器具有57mm的行程,这提供了在整个悬架行程中约2.63:1的总冲击杠杆比。后轮行进路径由于链撑上的主枢轴点的构型而具有如关于第一实施方案描述的相同特性。
现在参考图5,其中示出根据第五实施方案的自行车后轮悬架系统10d。在这个实施方案中,减震装置40定位在悬架系统10中,在座撑30与框架100的下管150之间。减震器40的第一端42枢转地连接到座撑30,而减震器40的第二端44则枢转地连接到从下管150伸出的附接凸耳155。减震器40的第一端42还枢转地连接到摇臂连杆50的第一端52,所述摇臂连杆50在第二端54处枢转地附接到框架100的座管120。在整个悬架行程中,使用摇臂连杆50来控制减震器40的枢转动作。在这个实施方案中,座管120具有允许减震器40从其中通过的拆分区域122。摇臂连杆50的第二端54枢转地安装在拆分区域122中,处于座管120内部。摇臂连杆50被示出为安装在减震器40的上方,但是也可将其安装在减震器40的下方。图5的悬架系统10的后轮5具有150mm的竖直行程,并且该减震器具有57mm的行程,这提供了在整个悬架行程中约2.63:1的总冲击杠杆比。后轮行进路径由于链撑上的主枢轴点的构型而具有如关于第一实施方案描述的相同特性。
现在参考图6,其中示出根据本发明的第六实施方案的自行车后轮悬架系统10e。在这个实施方案中,减震装置40定位在悬架系统10中,在座撑30与框架100的下管150之间。减震器40的第一端42固定地连接到座撑30,而减震器40的第二端44则枢转地连接到从下管150伸出的附接凸耳155。在这个实施方案中,上管130和座管120两者都采用了常规设计(不拆分)。图6的悬架系统的后轮5具有150mm的竖直行程,并且该减震器具有57mm的行程,这提供了在整个悬架行程中约2.63:1的总冲击杠杆比。后轮行进路径由于链撑上的主枢轴点的构型而具有如关于第一实施方案描述的相同特性。
现在参考图7,其中示出根据第七实施方案的自行车后轮悬架系统10f。图7中的构型与图6中所示的构型的不同之处仅为座管120具有允许减震器40从其中通过的拆分区域122。图7的悬架系统10的后轮5具有150mm的竖直行程,并且该减震器具有57mm的行程,这提供了在整个悬架行程中约2.63:1的冲击杠杆比。后轮行进路径由于链撑上的主枢轴点的构型而具有如关于第一实施方案描述的相同特性。
现在参考图8,其中示出根据本发明的第八实施方案的自行车后轮悬架系统10g。在这个实施方案中,减震装置40基本上竖直地取向,并且枢转地安装到位于底部支架160上方的附接凸耳165上。在这个实施方案中,减震装置40通过本身为在其中心点64附近枢转的单个刚性结构的额外摇臂连杆60间接地连接到座撑30。枢轴点64被附接到从座管120伸出的凸耳125。摇臂连杆60具有第一区段61和第二区段62,所述第一区段61在枢轴点63处枢转地连接到座撑30,所述第二区段62在枢轴点65处枢转地连接到减震器40。在这个实施方案中,上管130和座管120两者都采用了常规设计(不拆分)。图8的悬架系统的后轮5具有150mm的竖直行程,并且该减震器具有57mm的行程,这提供了在整个悬架行程中约2.63:1的总冲击杠杆比。后轮行进路径由于链撑上的主枢轴点的构型而具有如关于第一实施方案描述的相同特性。
现在参考图9,其中示出根据第九实施方案的自行车后轮悬架系统10h。在这个实施方案中,减震装置40的第一端42枢转地连接到座撑30,而减震器40的第二端44则枢转地连接到附接凸耳135,所述附接凸耳135从框架100的上管130向下伸出。为了控制减震器40的移动和/或增大后轮侧向刚度,将摇臂连杆50引入悬架系统10中。摇臂连杆50的第一端52枢转地连接到减震器40的第一端42,而摇臂连杆50的第二端54则在枢轴点125处枢转地连接到座管120。因此,在整个悬架行程中,可使用摇臂连杆50来控制减震器40的枢转动作。上管130采用常规设计(不拆分),而座管120则具有拆分区段122以允许减震器40和摇臂连杆50从其中通过。摇臂连杆50被示出为安装在减震器40的下方,但是也可将其安装在减震器40的上方。图9的悬架系统的后轮5具有110mm的竖直行程,并且该减震器具有51mm的行程,这提供了在整个悬架行程中约2.16:1的总冲击杠杆比。后轮行进路径由于链撑上的主枢轴点的构型而具有如关于第一实施方案描述的类似特性。
减震器40的终接端42在此被绘制成与摇臂连杆50的终接端52对齐。有可能并在一些情况下优选的是,摇臂连杆50的终接端52并非在处于座撑30的终接端34上的位置处而是在沿座撑30的另一点处或在固定地连接到座撑30的附接凸耳处枢转。这不影响本发明的这个实施方案的特征的一般权利要求,并适用于先前或此后描述的设计的其它实施方案。
现在参考图10,其中示出根据第十实施方案的自行车后轮悬架系统10i。所有的枢轴点和减震器放置与图9的类似,不同之处在于增添额外刚性座撑构件180,这个额外刚性座撑构件180用于为自行车架100增添额外强度、支撑和刚性,尤其是在主枢轴点22的区域中。额外刚性座撑180在此被绘制为将链撑170固定地连接到座管120,但是在某些设计中,它可绕过座管120并且将链撑170固定地联接到上管130。这个额外刚性座撑构件180在此被绘制为仅在自行车的非驱动侧,但是在不同设计实施方案中,它可存在于自行车的仅一侧或两侧(驱动侧、非驱动侧或这两者)上。作为设计特征,这个额外刚性座撑构件180可与先前或此后描述的设计的任何其它实施方案组合。
现在参考图11,其中示出根据第十一实施方案的自行车后轮悬架系统10j。在本发明的这个实施方案中,与图10中所绘的自行车有许多类似之处,不同之处在于增添额外刚性构件190,所述额外刚性构件190将上管130固定地连接到座管120。刚性构件190用于为自行车架100增添额外强度、支撑和刚性。作为设计特征,这个额外刚性构件190可与先前或此后描述的设计的任何其它实施方案组合,并且在不同设计实施方案中,它可存在于自行车的仅一侧或两侧(驱动侧、非驱动侧或这两者)上。
现在参考图12,其中示出根据本发明的第十二实施方案的自行车后轮悬架系统10k。在本发明的这个实施方案中,自行车的由头管140、下管150、上管130和座管120组成的前三角形可以维持让人联想到传统双钻设计的更‘正常’的形状。益处包括对通过框架100的力的准确三角测量,从而导致强度更大和重量更轻、制造简化,以及在下管150、上管130和座管120之间的区域中的更大空间。这种更大空间允许方便地将更多水瓶、工具等等存放在自行车100上。减震器40的第一端42在枢轴点24处枢转地连接到连杆构件20。减震器40的第二端44在枢轴点205处枢转地连接到刚性构件200。连杆构件20围绕主枢轴点22枢转,这类似于先前所描述的本发明的其它实施方案。该实施方案的略微变化是使减震器40延长并使减震环44枢转地连接到座管120。减震器40在此被绘制为仅存在于自行车的非驱动侧,但是在不同设计实施方案中,它可存在于自行车的仅一侧或两侧(驱动侧、非驱动侧或这两者)上。在这个实施方案中,连同图13和图14所示实施方案一起,减震器40上枢轴点44在整个悬架移动中旋转小于1.6度。这导致了减震器的最低可能簧下重量。图15、图16和图17的悬架系统10的后轮5被绘制为具有110mm的竖直行程,并且减震器40具有50.5mm的行程,这提供了在整个悬架行程中约2.18:1的总冲击杠杆比。
现在参考图13,其中示出根据本发明的第十三实施方案的自行车后轮悬架系统10l。在本发明的这个实施方案中,与图12中所绘的自行车有许多类似之处,不同之处在于增添额外刚性构件180,所述额外刚性构件180将链撑170的端部172与座管120连接。额外刚性构件180用于为自行车架100增添额外强度、支撑和刚性,尤其是在主枢轴点22的区域中。这个额外刚性座撑构件180在此被绘制为仅在自行车的非驱动侧,但是在不同设计实施方案中,它可存在于自行车的仅一侧或两侧(驱动侧、非驱动侧或这两者)上。作为设计特征,这个额外刚性座撑构件180可与先前或此后描述的设计的任何其它实施方案组合。
现在参考图14,其中示出根据第十四实施方案的自行车后轮悬架系统10m。在本发明的这个实施方案中,与图13中所绘的自行车有许多类似之处,不同之处在于额外刚性构件180已代替了上部座撑(或多个座撑)200的延伸部。座撑(或多个座撑)210的下部延伸区段用于为自行车架100增添额外强度、支撑和刚性,尤其是在主枢轴点22的区域中。座撑210的下部延伸区段在此被绘制为将上部座撑200的下端刚性地连接到链撑170的端部172,但是它也可固定地连接在沿链撑170的任何点处。这个额外刚性座撑构件210在此被绘制为仅在自行车的非驱动侧,但是在不同设计实施方案中,它可存在于自行车的仅一侧或两侧(驱动侧、非驱动侧或这两者)上。作为设计特征,座撑(或多个座撑)210的这个下部延伸区段可与先前或此后描述的设计的任何其它实施方案组合。
在所描述的本发明的每个实施方案中,可将减震器40翻转为正常或倒置取向,而不影响整体的悬架设计的一般的运动学。
某些设计实施方案可以允许消除驱动侧链撑170和座撑210。这种‘左撇子’型设计将会具有益处,诸如在颠簸地形上骑车时完全消除链条敲击,并且当蹬踏时允许更大后跟间隙。更大后跟间隙本身可以允许使用具有一些骑手所青睐的更窄Q因子的曲柄组。简化制造还有可能导致成本降低。该自行车在后轮和传动系周围的某些区域也将更容易地维修、清洁和维护。将会需要更大的强度和刚性以抵抗在后轮毂轴6-连杆构件20界面处和在主枢轴点22处遇到的扭转力。这可利用专门设计的后轮毂和轴克服以适合于这个实施方案。对于后变速器安装,可能需要并入后轮毂轴中的特殊设计。还会需要更大、更稳固的主枢轴点22设计。如图12、图13和图14所绘的设计的实施方案最有利于这种‘左撇子’型设计。
出于使先前做出的描述中的一些更清楚的目的,现在示出描绘自行车的驱动侧的三个附图。它们不穷尽地或全面地表示所有可用或先前描述的选项,并且不旨在作为关于先前做出的权利要求的限制因素,而是被增添以提供用于理解先前做出的描述的视觉辅助。
在图15中,自行车驱动侧被描绘为具有类似于先前在图12、图13和图14中绘制的前三角形。自行车驱动侧在此被描绘为具有链撑170,所述链撑刚性地连接到刚性座撑200的下端210。连杆构件20围绕主枢轴点22枢转,这类似于先前所描述的本发明的其它实施方案。由于在这个实施方案中,减震器40仅存在于自行车的非驱动侧,因此在驱动侧上就不再需要枢轴点。链撑170与座撑210/200之间的刚性连接用于为自行车架100增添额外强度、支撑和刚性,尤其是在主枢轴点22的区域中。对于这个实施方案,需要仅四个枢轴点。消除在自行车驱动侧上除了一个(主枢轴点22)以外的枢轴点增添了简洁性、降低成本,并减轻了自行车的重量。
在图16中,自行车驱动侧被描绘为具有类似于先前在图12、图13和图14中绘制的前三角形。自行车驱动侧在此被描绘为没有刚性构件210以对从围绕主枢轴点22的区域到上部座撑200、上部座管110、座管120的中间或主要区段或上管130的力进行三角测量。连杆构件20围绕主枢轴点22枢转,这类似于先前所描述的本发明的其它实施方案。由于在这个实施方案中,减震器40仅存在于自行车的非驱动侧,因此在驱动侧上就不再需要枢轴点。
在图17中,自行车驱动侧被描绘为具有类似于先前在图12、图13和图14中绘制的前三角形。自行车驱动侧在此被描绘为没有座撑的下部区段-刚性构件210或链撑-刚性构件170并且没有在自行车驱动侧上围绕主枢轴点22来枢转的连杆构件20。将很可能需要特殊经轮毂安装的变速器安装件,以使这个设计在结合如当前受山地自行车运动中的大多数的职业骑手青睐的常规的曲柄组、卡匣和后变速器系统时可有效地工作。先前已描述了这个设计实施方案的的一些益处和工程困难。对于这个实施方案,需要仅三个枢轴点。
现在参考图18,其中示出根据第十五实施方案的自行车后轮悬架系统10n。在本发明的这个实施方案中,与图12、图13和图14中所描绘的自行车有很多类似之处。自行车的制动器侧(左侧)可类似于任何先前附图。自行车驱动侧在此被描绘为具有额外刚性构件180,所述额外刚性构件180将主枢轴点22的区域连接到自行车的主框架。刚性构件180在此被描绘为连接到座管120,但是它也可固定地连接到下管150或底部支架区域160。额外刚性构件180用于为自行车架100增添额外强度、支撑和刚性,尤其是在主枢轴点22的区域中。图18中的额外刚性构件180的位置使得自行车100的链条310通过刚性构件180下方。这样的益处是可将自行车的后轮5和链条310移除而不需要断开链条310。这还允许易于维修并有利于且有助于皮带驱动器。缺少正常驱动侧链撑(先前附图中的170)将使链条310作用于自行车架100的“链条敲击”减少。当在粗糙表面上骑车时,链条敲击是常见的,并且可能导致不期望的噪声和/或损坏自行车架100。缺少正常驱动侧链撑170也将消除作为本发明的限制设计因素的链条310与框架100的接触和链条敲击,并且可证明对本发明的更长行程实施方案是尤其有益的。这个额外刚性座撑构件180在此被绘制为仅在自行车驱动侧,但是在本发明的不同实施方案中,它可存在于自行车的仅一侧或两侧(驱动侧、非驱动侧或这两者)上。作为设计特征,这个额外刚性座撑构件180可与先前描述的设计的任何其它实施方案组合。自行车架100的下管150的下部部分在此被绘制为连接到座管120的高于底部支架160的线的区域处。利用某些构造技术,这可证明要比具有下管150至底部支架区域160的更常规连接点更为有益,并且可与先前描述的设计的任何其它设计实施方案组合。
现在参考图19,其中示出根据第十六实施方案的自行车后轮悬架系统10o。这个设计实施方案对于尤其在落山山地自行车中常见的长行程悬架设计来说具有有利特性。最大化整个悬架系统的期望性质(诸如有利后轮行进路径和最小簧下重量)在传统上满足某些限制,这些限制通常引起可与期望性质的增大成比例地增大的不希望的性质(诸如链条增长和伴随的踏板反冲),这在一定程度上抵消了任何性能增益。悬架设计行程越长,这些问题和限制就可能变得越大。图19仅示出了一个可能设计实施方案,可允许最大化悬架系统10的最期望的性质(诸如很向后的初始后轴6行进路径),同时链条增长和伴随的踏板反冲保持为绝对最小值。这可在维持本发明与主枢轴点22的位置相关的完整性的同时实现。
在图19中,自行车被绘制为具有减震装置40,所述减震装置40定位在悬架系统10n中,在座撑30与框架100的下管150之间。减震器40的第一端42枢转地连接到座撑30,而减震器40的第二端44则枢转地连接到从下管150伸出的附接凸耳155。减震器40的第一端42还枢转地连接到摇臂连杆50的第一端52,所述摇臂连杆50在第二端54处枢转地附接到框架100的座管120。在整个悬架行程中,使用摇臂连杆50来控制减震器40的枢转动作和/或提供额外侧向刚度。在这个实施方案中,座管120具有允许减震器40从其中通过的拆分区域122。摇臂连杆50的第二端54枢转地安装在拆分区域122中、处于座管120内部,但是它也可附接到固定地附接到座管120的凸耳。摇臂连杆50被示出为安装在减震器40的下方,但是也可将其安装在减震器40的上方。刚性构件180在此被绘制为将链撑170刚性地连接到座管120,但是它也可连接到上部座管110或上管130,或者被完全地消除。图19的悬架系统10n的后轮5被绘制为具有205mm的竖直行程,并且减震器40具有85mm的行程,这提供了在整个悬架行程中约2.41:1的总冲击杠杆比。后轮行进路径由于链撑上的主枢轴点22的构型而具有如关于第一实施方案描述的相同特性。初始后轴6行进路径极向后以实现最佳凸块碰撞吸收质量,尤其在遇到方边凸块时。通常伴随该向后后轴行进路径的不期望的链条增长是通过将主枢轴点22(对于本发明是唯一的)的位置的优点与改良的传动系组合来克服。现在应当说明伴随于本发明的改良的传动系的一个选项。
骑手按照正常方式蹬踏自行车,并且前部轮齿300响应于骑手的蹬踏力而旋转。自行车的链条或皮带驱动器不像在大多数传统的自行车上那样直接通往后部轮齿(卡匣)350,而是通往围绕主枢轴点22的轴线旋转的中间轮齿330。第二中间轮齿331直接或通过轴固定地连接到轮齿330。这两个中间轮齿都在主枢轴点22的轴线上旋转,并且可并排地定位,或者在连杆构件20和链撑170的端部172的任一侧上、在主枢轴点22的位置处以可能小的间隙来分开。轮齿331通过第二链条或皮带驱动器340来连接到后部轮齿350。因此,骑手的蹬踏力驱动前部轮齿300,所述前部轮齿300驱动第一链条或皮带驱动器310,所述第一链条或皮带驱动器310驱动中间轮齿330。两个中间轮齿330和331之间的刚性连接表示中间轮齿330的旋转还将致使第二中间轮齿331旋转。中间轮齿331的旋转驱动第二链条或皮带驱动器340,所述第二链条或皮带驱动器340旋转后部轮齿350,所述后部轮齿350将自行车向前推。
现在应当解释这个实施方案的一些益处。自行车的底部支架160与第二轮齿330位置的枢转轴之间的距离在整个悬架移动中并不改变。第二轮齿331位置与自行车的后部轮齿350之间的距离在整个悬架移动中并不改变。这导致了在整个悬架移动中零链条增长和其伴随的不期望的踏板反冲。因此,可将后轮轴行进路径设计成比常规设计更可能向后。因此,可以获得更优异的凸块碰撞吸收质量。零链条增长还消除对传统悬架设计上通常需要的链条保持装置的需要,从而减小重量、复杂性和费用。零链条增长还使其本身非常适于并入皮带驱动器而非链条,这具有与维护、清洁和减重有关的益处。当如图19所示的这个实施方案与可能位于底部支架160处的内部轮齿传动轮毂组合时,那么后变速器和通常位于后部轮毂6处的整个轮齿卡匣可用处于该位置6的单个轮齿替代。因此,自行车变速器在碰撞时将不容易受到损坏。如果传动系统被安装在其它地方,诸如在底部支架内,那么后轴6处的单个轮齿的重量远远小于多轮齿式卡匣连同其变速器的重量。这导致了簧下重量减小,从而允许后轮5更快速地加速脱离凸块,这意味着当遇到凸块时,损失较少骑手向前动量。得以维持先前所示设计实施方案所共有的其它益处,诸如相较具有全长链撑的簧下重量的传统设计来说连杆构件20的减少的簧下重量。
作为设计特征,这个改良的传动系可与先前或此后描述的设计的任何其它实施方案组合。
图20示出对后制动被施加时的本发明的悬架性能的简要分析。盘式制动转子400固定地连接到后轮5,后轮5围绕后轮轴6的轴线旋转。施加在自行车的框架100上的力的矢量和其在后制动被施加时对自行车的后部悬架的影响是由后制动钳410相对于自行车的主枢轴点22的位置的位置确定。
在制动卡钳410处于位置A时,当后制动被施加时由盘式制动转子400施加在卡钳上的力的矢量明显指向主枢轴点22的位置的下方。这致使当后制动被施加时将使连杆构件20向下推动的力。这将致使自行车的悬架响应于制动力来“顶起”或上升自身。在制动卡钳410处于位置C时,当后制动被施加时由盘式制动转子400施加在卡钳上的力的矢量明显指向主枢轴点22的位置的上方。这导致了当后制动被施加时将致使连杆构件20向上推动的力。这将致使自行车的悬架响应于制动力来“后坐”或压缩。在制动卡钳410处于位置B时,当后制动被施加时由盘式制动转子400施加在卡钳上的力的矢量明显指向主枢轴点22的位置的正好略下方。这导致了当后制动被施加时将致使连杆构件20略微向下推动的力。这将致使自行车的悬架响应于制动力来略微“顶起”或上升。因此,相较目前设计,控制或修改与本发明相关的制动特性是简单且高度可调节的。此外,在制动卡钳410处于位置B时,可使用在后制动被施加时自行车的略微顶起来抵消在后制动被施加时后部轮胎在地面上的硬拉力。由于具有最初向后且向上的后轮轴6行进路径8,在后制动被施加时,轮胎在地面上拉动的制动力致使后轮5想要后坐。定位制动卡钳410使得从盘式制动转子400施加在其上的力的矢量消除由于后部轮胎在地面上拉动而引起的不期望顶起力是既简单又有效的。
在整个本说明书和随附的权利要求书中,除非上下文另有要求,否则词语“包含(comprise)”和“包括(include)”、以及诸如“包含(comprising)”和“包括(including)”的变形将理解为意指包括所述整数或整数组,但不排除任何其它整数或整数组。
在本说明书中提及任何现有技术并非并且不应视为承认以任何形式来表明此类现有技术形成公知常识的一部分。
本领域的那些技术人员应当了解,本发明的使用并不限于所描述的具体应用。关于本文描述或描绘的具体元件和/或特征,也不限于本发明的优选实施方案。应当了解,本发明不限于所公开的一个实施方案或多个实施方案,而是能够在不背离随附的权利要求书阐述和限定的本发明的范围的情况下做出许多重新布置、修改和替换。
Claims (24)
1.一种自行车后轮悬架系统,所述自行车后轮悬架系统包括框架,所述框架包括底部支架和第一链撑,所述系统还包括:后轮,所述后轮包括轴;以及第一连杆构件,所述第一连杆构件在第一主枢轴点处相对于所述第一链撑枢转地连接,所述第一连杆构件向后延伸以便将所述主枢轴点和所述轴桥接,其中所述主枢轴点处于高于所述底部支架的位置中,并且相较其与所述底部支架的靠近度来说更靠近于所述轴,并且其中至少所述第一连杆构件还包括用于减震机构的可枢转连接点,所述减震机构将所述连接点与所述框架的其余部的一部分桥接。
2.如权利要求1所述的自行车后轮悬架系统,其中所述第一主枢轴点、所述轴和用于所述减震机构的所述可枢转连接点在所述第一连杆构件上包括三角形的几何形状。
3.如权利要求2所述的自行车后轮悬架系统,其中用于所述减震机构的所述可枢转连接点高于所述主枢轴点。
4.如权利要求2或3所述的自行车后轮悬架系统,其中所述轴在用于所述减震机构的所述可枢转连接点的后方。
5.如前述权利要求中任一项所述的自行车后轮悬架系统,其中所述第一连杆构件是三角形的构件,在其第一拐角处或附近包括所述第一主枢轴点,在其第二拐角处或附近包括所述轴,并且在其第三拐角处或附近包括用于所述减震机构的所述可枢转连接点。
6.如前述权利要求中任一项所述的自行车后轮悬架系统,其中所述框架还包括第二链撑,并且其中所述系统还包括第二连杆构件,所述第二连杆构件在第二主枢轴点处相对于所述第二链撑枢转地连接,其中所述第二主枢轴点与所述第一主枢轴点基本上相同地定位并对准,并且其中所述第二连杆构件向后延伸以便将所述第二主枢轴点与所述轴桥接。
7.如权利要求6所述的自行车后轮悬架系统,其中所述第一连杆构件和所述第二连杆构件是基本上相同的。
8.如权利要求6所述的自行车后轮悬架系统,其中所述第一连杆构件和所述第二连杆构件是不相似的。
9.如权利要求8所述的自行车后轮悬架系统,其中所述第二连杆构件不包括用于所述减震机构的可枢转连接点。
10.如前述权利要求中任一项所述的自行车后轮悬架系统,其中所述减震机构将其可枢转连接点与所述连杆构件或每个连杆构件桥接,并且将其另一可枢转连接部相对于所述框架的上管桥接。
11.如权利要求1至9中任一项所述的自行车后轮悬架系统,其中所述减震机构将其可枢转连接点与所述连杆构件或每个连杆构件桥接,并且将其另一可枢转连接部相对于所述框架的下管桥接。
12.如权利要求1至9中任一项所述的自行车后轮悬架系统,其中所述减震机构将其可枢转连接点与所述连杆构件或每个连杆构件桥接,并且将其另一可枢转连接部相对于所述框架的座撑桥接。
13.如权利要求1至9中任一项所述的自行车后轮悬架系统,其中所述减震机构将其可枢转连接点与所述连杆构件或每个连杆构件桥接,并且将其另一可枢转连接部相对于所述框架的所述底部支架桥接。
14.如前述权利要求中任一项所述的自行车后轮悬架系统,其中所述减震机构包括减震装置。
15.如权利要求14所述的自行车后轮悬架系统,其中所述减震装置包括空气减震器。
16.如权利要求14或15所述的自行车后轮悬架系统,其中所述减震机构包括至少一个减震装置连杆,所述至少一个减震装置连杆将所述减震装置和所述减震机构的可枢转连接点或所述另一可枢转连接部中任一个与所述连杆构件或每个连杆构件桥接。
17.如权利要求6所述的自行车后轮悬架系统,其中所述系统的一侧包括簧上第一链撑、簧上第一座撑、簧下第一连杆构件和所述减震机构,而相对侧具有簧上第二链撑、簧上第二座撑和簧下第二连杆构件。
18.如权利要求6所述的自行车后轮悬架系统,其中所述系统的一侧包括簧上第一链撑、簧下第一连杆构件和所述减震机构,而所述相对侧具有簧上第二链撑和簧下第二连杆构件。
19.如权利要求6所述的自行车后轮悬架系统,其中所述系统的一侧包括簧上第一链撑、簧上第一座撑、簧下第一连杆构件和所述减震机构,而所述相对侧具有簧上第二链撑和簧下第二连杆构件。
20.如权利要求1至5中任一项所述的自行车后轮悬架系统,其中所述系统的一侧包括簧上链撑、簧上座撑、簧下第一连杆构件和所述减震机构,而所述相对侧没有那些物件。
21.如权利要求1至5中任一项所述的自行车后轮悬架系统,其中所述系统的一侧包括簧上链撑、簧下第一连杆构件和所述减震机构,而所述相对侧没有那些物件。
22.如前述权利要求中任一项所述的自行车后轮悬架系统,其中所述系统的驱动侧包括至少一个轮齿,所述至少一个轮齿用作传动系的一部分,所述轮齿或每个轮齿在所述第一主枢轴点的线上相对于所述链撑旋转地连接。
23.如前述权利要求中任一项所述的自行车后轮悬架系统,其中所述链撑或每个链撑被上升至所述链条的水平的上方。
24.一种自行车,所述自行车包括框架,所述框架包括底部支架和第一链撑,所述自行车还包括后轮悬架系统,所述后轮悬架系统包括:后轮,所述后轮包括轴;以及第一连杆构件,所述第一连杆构件在第一主枢轴点处相对于所述第一链撑枢转地连接,所述第一连杆构件向后延伸以便将所述主枢轴点和所述轴桥接,其中所述主枢轴点处于高于所述底部支架的位置中,并且相较其与所述底部支架的靠近度来说更靠近于所述轴,并且其中至少所述第一连杆构件还包括用于减震机构的可枢转连接点,所述减震机构将所述连接点与所述框架的其余部的一部分桥接。
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