CN110282063A - 悬挂自行车框架 - Google Patents

Abstract

一种自行车框架包括前框架组件和可枢转地连接到前框架组件的后框架组件。前框架组件包括底部支架壳体、从底部支架壳体朝向座垫支撑件延伸的座管、以及静态地位于底部支架壳体和座垫支撑件之间的座管上的前减震器附接点。后框架组件包括链撑杆叉，链撑杆叉包括链撑杆轭。链撑杆从链撑杆轭延伸到后轮叉端。链撑杆叉包括静态地位于链撑杆轭上的后减震器附接点。前减震器附接点和后减震器附接点配合，以便将悬挂减震器定位在前框架组件和后框架组件之间在座管后方。

Description

悬挂自行车框架

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年3月19日提交的美国临时申请号62/645,038的优先权，其全部内容通过引用借此被并入本文以用于所有目的。

背景技术

自行车可包括悬挂系统以改善在不平地形上的可骑行性。一些自行车包含为前轮和/或后轮提供悬挂的减震器。

发明内容

一种自行车框架包括前框架组件和可枢转地连接到前框架组件的后框架组件。前框架组件包括底部支架壳体、从底部支架壳体朝向座垫支撑件延伸的座管、以及静态地位于底部支架壳体和座垫支撑件之间的座管上的前减震器附接点。后框架组件包括链撑杆叉（chain stay fork），链撑杆叉包括链撑杆轭（chain stay yoke）。链撑杆从链撑杆轭延伸到后轮叉端。链撑杆叉包括静态地位于链撑杆轭上的后减震器附接点。前减震器附接点和后减震器附接点配合，以便将悬挂减震器定位在前框架组件和后框架组件之间在座管后方。

附图说明

图1描绘了示例性自行车框架的第一视图。

图2描绘了图1的自行车框架的第二视图，其增加了前叉、以及前轮和后轮。

图3描绘了图1中描绘的自行车框架的第三视图，其中悬挂减震器定位在在前框架组件和后框架组件之间。

图4描绘了图1的自行车框架的第四视图。

图5描绘了图1的自行车框架的第五视图，其中悬挂减震器定位在前框架组件和后框架组件之间。

图6描绘了具有示例性几何结构的图1的自行车框架的第六视图。

具体实施方式

美国专利号8,590,914（其全部内容通过引用借此被并入本文用于所有目的）公开了一种山地自行车框架，其包括经由顶部连杆和底部连杆可枢转地连接到后框架组件的前框架组件。如图1-6中所示，本公开还涉及一种自行车框架10，其包括经由顶部连杆60和底部连杆70可枢转地连接到后框架组件14的前框架组件12。然而，本公开的自行车框架10被设计成将悬挂减震器34（在图3中描绘）定位在前框架组件12的座管18的后方，而美国专利号8,590,914将其悬挂减震器定位在其座管的前方。前框架组件12包括顶管40、头管42、下管44和座管18，它们共同限定前“三角件”。通过将悬挂减震器34定位在座管18后方，前框架组件12的前三角件可以保持打开，从而为两个或更多个水瓶或全尺寸框架袋提供空间。

在前框架组件12的示例中，顶管40静态地连接到座管18，头管42静态地连接到顶管40，并且下管44静态地连接到头管42。前框架组件12还可包括限定曲柄区域16A的底部支架壳体16，曲柄系统安装在曲柄区域16A内。虽然在该示例中，底部支架壳体16在平行于自行车10的行进方向的平面内完全围绕曲柄区域16A，但是在另一示例中，底部支架壳体16可以仅部分地围绕曲柄区域或者可以形成具有附接表面的底部支架，模块化曲柄系统可以安装在该附接表面上。下管44静态地连接到座管18和底部支架壳体16中的一个或两个。

前框架组件12采用一致的前框架组件的形式，其中前减震器附接点22和底部支架壳体16的相对位置不改变。换句话说，不存在使前减震器附接点22相对于底部支架壳体16枢转或移动的枢轴或可移动连杆。在该配置中，前减震器附接点22可以被称为相对于底部支架壳体16静态定位。应该理解的是，可能存在基于框架材料的弯曲（例如，座管弯曲）的微小移动。此外，减震器本身可以相对于前减震器附接点22枢转，例如围绕前减震器轴。在示例中，前减震器附接点22静态地位于底部支架壳体16和座垫支撑件20之间的座管18上。前减震器附接点22可以限定开口22A（即，眼部），悬挂减震器34的前部部分诸如经由前减震器轴安装到该开口22A。

前框架组件12还包括前顶部连杆附接点62和前底部连杆附接点72，顶部连杆60的前部部分安装到前顶部连杆附接点62，底部连杆70的前部部分安装到前底部连杆附接点72。在图1中描绘的示例中，前底部连杆附接点72位于底部支架壳体16的前方，并且底部连杆70在底部支架壳体的下方通过。然而，可以使用其它合适的配置，包括直接在底部支架壳体16下方或后方的前底部连杆附接点。

后框架组件14包括链撑杆叉24。链撑杆叉24包括链撑杆轭26和从链撑杆轭延伸到后轮叉端30的链撑杆28。后轮叉端30包括或形成容纳后轴的开口30A。图1还描绘了安装到后轮叉端30的后变速器悬挂件36。后框架组件14还包括静态地连接到后轮叉端30的座撑杆叉50。在示例中，后框架组件14还可包括静态地连接到座撑杆叉50和链撑杆叉24的桥接撑杆52。

后框架组件14采用一致的后框架组件的形式，其中后减震器附接点32和后轮叉端30（例如，通轴（通轴，thru-axle）的保持件）的相对位置不会改变。换句话说，不存在使后减震器附接点32相对于后轮叉端30枢转或移动的枢轴或可移动连杆。在该配置中，后减震器附接点32可以被称为相对于后轮叉端30静态定位。应该理解的是，可能存在基于框架材料的弯曲（例如，链撑杆弯曲）的微小移动。此外，减震器本身可以相对于后减震器附接点32枢转，例如围绕后减震器轴。

后框架组件14还包括后顶部连杆附接点64和后底部连杆附接点74，顶部连杆60的后部部分安装到后顶部连杆附接点64，底部连杆70的后部部分安装到后底部连杆附接点74。

图2描绘了图1的自行车框架10的第二视图，其增加了前叉90、前轮92和后轮94。图2还描绘了由距离34A限定的悬挂区域，悬挂减震器34可以安装在该悬挂区域内。在自行车框架10的操作期间，前减震器附接点22和后减震器附接点32之间的距离34A随着悬挂减震器34吸收和减弱减震器脉冲而扩张和收缩。在示例中，距离34A在0％垂度（sag）时眼部到眼部（即，从开口22A的中心到开口32A的中心）约为160mm，并且在被完全压缩时约为140mm。在该配置中，自行车框架10的约为2.5的杠杆比将提供50mm的竖直后轴行程（例如，在开口30A处）。然而，可以使用其它合适的配置。

图3描绘了图1中描绘的自行车框架10的第三视图，其中悬挂减震器定位在前框架组件和后框架组件之间。如图3中所描绘的，前减震器附接点22和后减震器附接点32配合，以便将悬挂减震器34定位在前框架组件12和后框架组件14之间在座管18后方。

图4描绘了图1的自行车框架10的第四视图。在图4中描绘了座撑杆叉50和链撑杆叉24的相应左侧和右侧。此外，在该示例中，桥接撑杆（例如，图1的桥接撑杆52）静态地连接到座撑杆叉50的左侧和链撑杆叉24的左侧。附加地或替代地，桥接撑杆（例如，桥接撑杆52）可以静态地连接到座撑杆叉50的右侧和链撑杆叉24的右侧（例如，如果被定位成避免驱动链阻塞）。在仍另一示例中，可以从后框架组件14省略桥接撑杆。

图4还描绘了示例，其中前减震器附接点22包括右侧前减震器附接点22R和左侧前减震器附接点22L，每个都容纳悬挂减震器34的前减震器轴82。在该示例中，附接点22R和22L相对于平行于自行车的行进方向的平面彼此间隔开，以便在其间容纳悬挂减震器34的前轭部分。图4还描绘了座管18包括凹陷区域86的示例，前减震器轴82的端部可以位于该凹陷区域86内，从而减少曲柄和前减震器轴之间的不期望的接触。类似于凹陷区域86的另一凹陷区域可以设置在座柱18的左侧上，前减震器轴82的另一端可以位于座柱18的左侧内。

图4还描绘了示例，其中后减震器附接点32包括右侧后减震器附接点32R和左侧后减震器附接点32L，每个容纳悬挂减震器34的后减震器轴84。在该示例中，附接点32R和32L相对于平行于自行车的行进方向的平面彼此间隔开，以在其间容纳悬挂减震器34的后轭部分。

图5描绘了图1的自行车框架10的第五视图，其中悬挂减震器34定位在前框架组件12和后框架组件14之间。在图5中描绘的示例中，可枢转地连接前框架组件12和后框架组件14的顶部连杆60包括通过横向构件66彼此接合的右侧顶部连杆60R和左侧顶部连杆60L。在该配置中，顶部连杆60大体形成“H”形。在示例中，横向构件66关于平行于自行车行进方向的平面对称。在另一示例中，横向构件66关于平行于自行车行进方向的平面不对称，使得横向构件66的右侧位于横向构件66的左侧的前方或后方。不对称配置可以相对于横向构件76在自行车的特定侧面上提供额外的间隙。

如图5中进一步描绘的，右侧顶部连杆60R在右侧前顶部连杆附接点62R处可枢转地连接到前框架组件12，并且在右侧后顶部连杆附接点64R处可枢转地连接到后框架组件14。类似地，左侧顶部连杆60L在左侧后顶部连杆附接点64L处可枢转地连接到后框架组件14，并且在左侧前顶部连杆附接点处可枢转地连接到前框架组件12（在图5不可见）。可移除的前变速器悬挂件80可以可移除地连接到由前减震器附接点22固定的前减震器轴82。

此外，在图5中描绘的示例中，可枢转地连接前框架组件12和后框架组件14的底部连杆70包括通过横向构件76彼此接合的右侧底部连杆70R和左侧底部连杆70L。在该配置中，底部连杆70大体形成“H”形。在示例中，横向构件76关于平行于自行车行进方向的平面对称。在另一示例中，横向构件76关于平行于自行车行进方向的平面不对称，使得横向构件76的右侧位于横向构件76的左侧的前方或后方——例如，与横向构件76的接合左侧底部连杆70L的左侧相比，横向构件76的接合右侧底部连杆70R的右侧可以更靠近前底部连杆附接点72。不对称配置可以相对于横向构件76在自行车的特定侧面上提供额外的间隙。

如图5中进一步描绘的，右侧底部连杆70R在右侧前底部连杆附接点72R处可枢转地连接到前框架组件12，并且在右侧后底部连杆附接点74R处可枢转地连接到后框架组件14。类似地，左侧底部连杆70L在左侧后底部连杆附接点74L处可枢转地连接到后框架组件14，并且在左侧前底部连杆附接点处可枢转地连接到前框架组件12（未示出）。

本文公开的自行车框架设计可以与使用常规金属管（例如，钢，铝，钛）（焊接和/或带凸耳）；碳纤维管（一致的和/或带凸耳）；单片碳纤维叠层（例如，单体构造）；和/或几乎任何其它框架结构材料和/或技术的自行车框架一起使用。

虽然自行车框架10被描绘为具有稍微常规的前三角件，但是其它设计同样有效，包括没有明显顶管或下管和/或没有常规座管的设计。同样，虽然自行车框架10具有链撑杆28和座撑杆50，但其它设计同样有效，包括具有单个后叉的设计。

通常，即使前框架组件或后框架组件的形状改变，自行车框架10的悬挂操作也将保持不变，条件是：1）后轮叉端30的位置相对于后减震器附接点32的位置保持不变；2）底部支架壳体16的位置相对于前减震器附接点22的位置保持不变；3）顶部连杆60和底部连杆70的长度和附接点保持不变。可以通过改变这些相对位置和/或连杆长度来修改悬挂的参数。在示例中，自行车框架10具有2.5的杠杆比，尽管实际上任何杠杆比都在本公开的范围内。在图6中描绘的示例中，顶部连杆60和底部连杆70分别具有21.6度和29度的角度（相对于地面），尽管实际上可以使用任何连杆角度来实现实际上任何期望的瞬时中心而不脱离本公开的范围。例如，顶部连杆60相对于地面在0％垂度时的角度可以是大约16-26度，并且底部连杆70相对于地面在0％垂度时的角度可以是大约24-34度。通常，可选择悬挂参数以增强踩踏效率，限制踏板反冲，并在动力传动系处于踩踏张力下时保持碰撞顺应性。

此外，虽然自行车框架10使用顶部连杆60和底部连杆70以将一致的前框架组件（例如，前框架组件12）可枢转地连接到一致的后框架组件（例如，后框架组件14），但是在替代性实施例中可以使用其它悬挂连杆。在替代性实施例中，自行车框架可以不具有单独的前框架组件和后框架组件。在这样的实施例中，框架的前“三角件”和/或后“三角件”可以是非刚性的，与一个或更多个框架间枢轴（例如，链撑杆叉和后轮叉端之间的枢轴）不一致。

将理解的是，本文中描述的配置和/或方法本质上是示例性的，而且不应以限制意义来考虑这些示例，因为许多变化是可能的。本公开的主题包括本文中公开的各种配置和/或方法的所有新颖的和非显而易见的组合和子组合，以及其任何和所有等同方案。

Claims (20)

1.一种自行车框架，包括：

前框架组件，包括：

底部支架壳体；

从所述底部支架壳体朝向座垫支撑件延伸的座管；和

前减震器附接点，所述前减震器附接点静态地位于所述底部支架壳体和所述座垫支撑件之间的所述座管上；和

可枢转地连接到所述前框架组件的后框架组件，所述后框架组件包括：

链撑杆叉，包括链撑杆轭和从所述链撑杆轭延伸到后轮叉端的链撑杆；和

静态地位于所述链撑杆轭上的后减震器附接点；

其中，所述前减震器附接点和所述后减震器附接点配合，以便将悬挂减震器定位在所述前框架组件和所述后框架组件之间在所述座管后方。

2.根据权利要求1所述的自行车框架，其中，所述前框架组件是一致的前三角组件。

3.根据权利要求2所述的自行车框架，其中，所述一致的前三角组件还包括静态地连接到所述座管的顶管、静态地连接到所述顶管的头管、以及静态地连接到所述头管及所述座管和所述底部支架壳体中的一个或两个的下管。

4.根据权利要求1所述的自行车框架，其中，所述后框架组件是一致的后三角组件。

5.根据权利要求4所述的自行车框架，其中，所述一致的后三角组件还包括静态地连接到所述后轮叉端的座撑杆叉、以及静态地连接到所述座撑杆叉和所述链撑杆叉的桥接撑杆。

6. 根据权利要求1所述的自行车框架，还包括：

顶部连杆，所述顶部连杆可枢转地连接到所述前框架组件并可枢转地连接到所述后框架组件；和

底部连杆，所述底部连杆可枢转地连接到所述前框架组件并可枢转地连接到所述后框架组件。

7.一种自行车框架，包括：

前框架组件，包括：

底部支架壳体；和

相对于所述底部支架壳体静态地定位的前减震器附接点；和

可枢转地连接到所述前框架组件的后框架组件，所述后框架组件包括：

后轮叉端；和

相对于所述后轮叉端静态地定位的后减震器附接点；

其中，所述前减震器附接点和所述后减震器附接点配合，以便将悬挂减震器定位在所述前框架组件和所述后框架组件之间。

8.根据权利要求7所述的自行车框架，其中，所述前框架组件是一致的前三角组件。

9.根据权利要求8所述的自行车框架，其中，所述一致的前三角组件还包括静态地连接到所述底部支架壳体的座管、静态地连接到所述座管的顶管、静态地连接到所述顶管的头管、以及静态地连接到所述头管及所述座管和所述底部支架壳体中的一个或两个的下管。

10.根据权利要求7所述的自行车框架，还包括安装到所述前附接点和所述后附接点的悬挂减震器。

11.根据权利要求7所述的自行车框架，其中，所述后框架组件是一致的后三角组件。

12.根据权利要求11所述的自行车框架，其中，所述一致的后三角组件还包括静态地连接到所述后轮叉端的座撑杆叉、静态地连接到所述后轮叉端的链撑杆叉、以及静态地连接到所述座撑杆叉和所述链撑杆叉的桥接撑杆。

13.根据权利要求12所述的自行车框架，其中，所述一致的后三角件包括接合在一起的多个组成部分。

14. 根据权利要求7所述的自行车框架，还包括：

顶部连杆，所述顶部连杆可枢转地连接到所述前框架组件并可枢转地连接到所述后框架组件；和

底部连杆，所述底部连杆可枢转地连接到所述前框架组件并可枢转地连接到所述后框架组件。

15.根据权利要求14所述的自行车框架，其中，所述底部连杆可枢转地连接到所述底部支架壳体前方的所述前框架组件。

16.根据权利要求14所述的自行车框架，其中，所述底部连杆在所述底部支架壳体下方通过。

17.根据权利要求7所述的自行车框架，其中，所述后轮叉端被构造成固定通轴。

18.根据权利要求7所述的自行车框架，还包括可移除的前变速器悬挂件，所述前变速器悬挂件可移除地连接到由所述前减震器附接点固定的前减震器轴。

19.根据权利要求7所述的自行车框架，其中，所述前减震器附接点与所述后减震器附接点之间的距离在0％垂度时眼部到眼部约为160mm，并在被完全压缩时约为140mm，并且其中，杠杆比约为2.5，因此提供50mm的竖直后轴行程。

20.根据权利要求7所述的自行车框架，其中，所述顶部连杆相对于地面在0％垂度时的角度约为16-26度，并且所述底部连杆相对于地面在0％垂度时的角度约为24-34度。