CN1168846A - 自行车避震联结器及其成型方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于车辆车架上的避震联结器，其具有一个由耐用材料制成具弹性的元件以及一个成型设置在该弹性元件上的本体。该本体的构成形成一个符合需求的弯曲的弹性元件。该弹性元件或者是该本体的构成是用来连接两个车辆架体元件以使该两车辆架体元件相互连接并且可使其中一个车辆架体可以依据由本体构成所需求的曲弯程度而相对于另一车辆架体产生动作。

Description

自行车避震联结器及其成型方法
本发明涉及自行车车架，特别是有关于一种避震联结器及其成型方法，以供自行车车架元件相对于一特定的轴线作弹性运动而减少其对其他轴线的运动，并且亦减少车架元件相对间的扭动。
自行车的主要结构元件是车架。自行车车架典型地包括一长的上管，其固定地接固在该自行车头管以及自行车的一座管之间。该头管典型地提供一结构性的基座以供自行车的竖管部份穿设，该竖管上连设有把手。该座管典型地提供一基部以供一座垫立管插入其中，一般而言，该座垫立管是可伸缩于车座管之中且在该座垫立管之上固设一自行车的鞍座或者座垫。在一般典型的自行车车架体结构中，该座管包括一个一般为柱状的轴杆容置架体设置在座管的下端，该下端则设计为收置五通管中天心之用。该五通管中天心一般是延伸在两连设有踏板的曲杆之间。而固接地连接并且延伸在车头管以及该柱状轴杆容置架体之间的是一长形的下管。
除了上述结构性元件之外，固定地连设在该轴杆容置架体上并由此向后延伸的是第一和第二链条支杆元件。除此而外，固定地连接在座管上端并由此向下延伸而出的为第一和第二座垫支杆元件，该座垫支杆元件的下末端是固定地结设在第一和第二链条支杆元件的后侧末端。典型地说，该座垫支杆元件的下端以及链条支杆元件的末端是以一种可以容置后轴的后轮胎轴杆的方式连接的。该车头管，座管，上管以及下管典型地是相互固接在一起，并且固接在该轴杆容置架体上以形成一个自行车架体的主要的三角形部份。该座垫支杆以及链条支杆元件，当其连设到座管上，轴杆容置架体上以及相互连接在一起时，典型地会形成一个自行车车架体的后三角形部份。
以上的描述一般是代表着自行车车架体的传统技艺的结构。典型地说，当这样的先前技艺的车架体构成时，该上述的结构性元件是利用焊接或者支撑的技术而固定地相互连接在一起。虽然这种构成自行车车架体的方法提供该构成的车架体一个一体的结构性，但该自行车车架体并不能得到一个具有吸收震动特性的悬吊避震功能。如所知的，如果该自行车车架体至少部份地可以控制一般在骑行时照例会遇到的震动，则该自行车的骑行性能，舒适感便均会有大幅的提高。
虽然最近的现有自行车车架体包括前以及/或者后震动吸收组合，但是这样的自行车车架体有一定程度的缺点，其便是在整个的实用性上有所减少。在大部份已知的后震动吸收组合中，该后轮轴会在碰到一个震动力量时绕着一个单一的枢接点而枢转，而该力量一般会造成该后轮轴呈一弧状而不是垂直呈线性的向上移动。
典型地说，如果该后轮轴因为一防碰杆或者由后轴胎产生的震动力量而被致动而呈弧状的移动时，该自行车车架体一般会因为避震的震荡而向上升起再向下掉下数次直到该障碍物或者阻碍离开后轮胎为止。这个弹动的作用以一个频率作用在该后轮吸收震动组合上，而必然会使该后轮胎加速或者减速以跟上自行车的定速速度，因为该自行车的车轮基座部份在后轮轮轴呈弧线地由原来的位置向后移动时会改变。这个后轮轮胎角速度的改变需要能量，该能量由作用在后轮轮胎上的角动量产生的，因而会降低骑行的效率。
另外，该后轮震动吸收组合典型地是直接套设在该自行车车架主要的前三角形部份，其构形造成后轮的运动路线大于或者小于当一个震动力量作用在后轮上时后轮的运动路线。在某一些现有的后震动吸收组合中，在后轮每一次相同的增量仅需要很少很少的额外力量去压缩该组合的震动吸收器，其是因为该震动吸收器在整个后轮的机构上的优点会在后轮的运动中降低之故。这种避震的型式中，该轮子比例是减少的，而这是不被期望的，因为该震动吸收器受震后有收缩到最大极限的倾向。其他现有的后轮震动吸收组合的技艺其构形可以使之达到一个增加的轮子比例，其中要达到使后轮移动的每一次增量均相同便需要更大更大的额外力量去压缩该震动吸收器。虽然一个增加的轮子比例较一个减少的轮子比例更为需要，但自行车的最佳性能是使用一扁平轮比例，其中该移动的比例，也就是说，该发生在震动吸收器以及后轮间的动作的比例在后轮的垂直运动范围中是保持一定的。
此外，装设震动吸收组合到自行车车架体的主要前三角形部份有时会造成该震动的力量以扭力或者力矩的型式直接传送到自行车车架体的主要前三角形部份，而该力矩或者扭力是不利于自行车骑行时的顺畅性的。这样，如果该震动吸收器组合并未直接套设在该自行车车架体的主要前三角形部份时，并且其构形可提供一个后轮运动的扁平比例时，便可得到一个很顺畅以及平稳的骑行性能。
一种自行车后轮避震系统的应用由Busby申请，核准于九一九九五年八月十五日，名称为”自行车轮避震系统”的美国专利第5,441,292号专利案中有更为详尽的描述，该专利案的内容在此是用来作为参考之用。
虽然自行车车架体应用这样的后轮避震系统一般来说已被证实可以达到其所欲达成的目的，但其却有不可避免的缺点使其在市场上整个的期望性以及功效性受到减损。而熟于本项技艺的人士可以了解，这样的自行车车架使用了枢接或者弹性避震联结器，其一般包括一枢接销穿过设在车架元件末端的穿孔。虽然这样的结构确实提供一个沿着一期望轴线的避震弹性的性能而同时减少其相对于其他轴线的弹性避震，也减少了该两车架元件相互之间的扭力，但这样的结构必需在车架体末端设以穿孔以便连接。每一个穿孔都必需在一固态的元件或者耳部上加工，而该固态元件或者耳部一般是焊接到该管状的车架元件上。典型地说，这是在两个要结合在一起的车架元件上完成的，但这也会造成一个U形的连接装置。这种结构的技术必需要精密的加工以及熟练的工人才能完成。因而，依据现有成形技术而制成的避震联结器便需很高的成本并且很难制造。这样的先技艺联结器亦有一个保养的需求，例如清洁以及润滑。同时，这样的先前技艺的避震联结器可能会造成其容易被脏污，特别是因为自行车通常是使用在暴露在充满着脏物的环境中，例如灰尘，砂子，残砾等等。
本发明的目的是提供一种自行车用的避震联结器装置而有助于相对于一单一期望的轴线而弹性地运动，减少其对于其他轴线的运动，同时减少连接的车架元件间相互的扭力作用，并且，其不需要具体的保养，制作成本较低，以及其可很容易地组设在自行车车架体上。
本发明的技术方案在于提供一个用于车辆架体的避震联结器，包括：
(a)一个由耐用材料构成的弹性元件，
(b)一个成形在该弹性元件上的本体，其构形形成一个期望的弯曲弹性元件，以及
(c)其中至少该弹性元件中的一个以及该本体是连设到两个车辆架体元件上，以将架体元件相互连接并且使车架元件中的一者可以容易地依据由该本体构成的该弯曲型式而对另一架体元件产生运动。
本发明的技术方案还在于提供一种可以弹性地连接两个自行车架体元件的避震联结器，该避震联结器包括：
(a)一纵长的弹性金属片体，
(b)一种固态的聚合物本体，其一般是绕设在该片体周围并且具有一对缺口横向地成形在该片体的相对两侧上，以形成一颈部，该颈部形成一该避震联结器曲的轴线，该本体具有二末端，该末端具有与该两自行车车架元件的截面互补的截面区段以使该末端可以伸入到该两自行车车架元件中，
(c)两支销体以将该避震联结器连设到该两自行车车架元件上，每一支销体其上具有一个肩部，
(d)该本体以及该本体的每一末端设有一穿孔，该穿孔包括一个减缩直径的部份以形成一肩部，该肩部的作用为一止定件以供该销体于伸入到该穿孔时靠设于该肩部处，以及
(e)其中该避震联结器有助于该两自行车车架元件相互对一希望的轴线而弯曲，并且减少每一个自行车架体元件间的相互扭力。
本发明的技术方案又在于提供一种具有一后轮避震连杆系统的自行车车架体，该车架体包括：
(a)一对后轮轮轴容置元件，
(b)一对链条支杆，
(c)一座管，
(d)第一对避震联结器以弹性地将每一后轮轴容置元件连设到一根链条支杆上，
(e)第二对避震联结器以弹性地将每一链条支杆连设到该座管上，
(f)其中每一个该第一和第二避震联结器包括：
(i)一由耐用材料制成的弹性元件，
(ii)一设在该弹性元件上的本体，其构成可以形成一该弹性元件所需要的弯曲程度，以及
(iii)其中至少一个该弹性元件以及该本体是构成用来将两个车辆架体元件连接在一起，以将该架体元件相互连接，以有肋于车架元件中的一者相对于另一个车架元件依据由该本体构成所需要的弯曲程度而动作。
本发明的技术方案再在于提供一种用在车辆车架上的自行车车架体的成型方法，该方法包括下列步骤：
(a)构造一个耐用材料制成的弹性元件，
(b)在该弹性元件上成形一本体，该本体的构成可使该弹性元件形成一个具有期望的弯曲程度，以及
(c)其中至少该弹性元件中的一个以及该本体的构形可将两个车辆车架体件相互连接在一起，以将该车架元件结合并且有助于车架元件中的一者相对于另一个车架元件依据由该本体构成所需要的弯曲程度而动作。
本发明与已有技术相比优点和积极效果非常明显。由以上的技术方案可知，本发明的枢接联结器可提供一种极佳的装置以消除一车架元件沿着一所设定的轴线而同时相对于另一个车架元弯曲时，该车架元件相对于另一个车架元件所产生不期望的弯曲以及/或者扭曲，而且其成本低、安装易且仅需较少的保养动作，也就是说，其并不需要每隔一段时间便润滑并且不会对环境造成脏污。
此外，本发明的该避震联结器可很容易地拆除，故而如果在使用中发生故障时可以很方便地置换。本发明非常坚固所以其可以承受得住在骑行时的踏动以及操控的力量，特别是在所有的山区以及/或者不平坦道路所经常遭遇的崎岖路况。
以下结合附图进一步说明本发明的具体结构特征及目的。
附图简要说明：
图1为一辆应用现有避震联结器的自行车的立体外观图，其车架元件之间相互形成弯曲；
图2是为显示在图1中的现有自行车车架的一个部份的放大立体外观图，其较佳地显示出该避震联结器；
图3为一辆使用本发明的避震联结器连接车架元件的自行车的部份立体外观图；
图4为本发明连接相邻的车架元件的一避震联结器的放大立体外观图；
图5为该避震联结器以及显示在图4中的车架元件的分解图；
图6为本发明的避震联结器沿着图4中线6的截面侧视图；
图7为本发明的金属片体或者弹性材料片体的立体外观图。
以下所述附图有关的详细说明是对一个依据本发明的一个较佳实施例所作的说明，而不是代表本发明的构成或者应用的唯一定式。该说明列出了构成和操作本发明的所示实施例的步骤的结果以及功能。应了解的是，虽然，相同或者等效的功能可以存在于不同的实施例中，但该些实施例仍属于本发明的发明理念以及范围之中。
本发明的避震联结器显示在图3至7中，其说明了一个现存的本发明的较佳实施例。图1和2则说明了一辆应用现有枢接联结器的自行车车架。
现请参看图1和图2，该具有后轮避震系统的自行车10使用枢接联结器14，16，18以及20以增进车架元件的运动或者使其车架元件之间可以相互弯曲以增进后轮的避震效果。
详而言之，该上连杆22是经枢接连接件14而枢接地连接到该连杆套件24上，该座垫支杆26则经枢接点16枢接地连设到该上连杆22上，该链条支杆元件28则经枢接联结器20而枢接到座管30上。以这样的方式，该后轮避震系统12可便起到上述美国专利第5,441,292号一样的作用。
现请参看图3至5，依据本发明，该避震联结器100将座垫支杆元件26枢接地或者说具弹性地连接到链条支杆元件28上。相同地，避震联结器100则将该链条支杆元件枢接地或者具弹性地连设到座管30上。应用本发明的该避震联结器100而构成的座垫支杆26与链条支杆28间的连接关系仅是用来作一说明之用而非用以限制其型式。
本文中，凡言及两车架元件相互结合，应理解其意为直接连接或者经中介元件，例如架体，突缘，或者轴容置元件27而连接。不难理解，这些不同的中介元件，架体或者突缘一般是用来将连接车架元件相互连设，故而即使是不同的造形的车架元件亦是适用的。因而，如在此所应用的，座垫支杆元件一词应包括连设在其上的轴容接架体27。
另者，凡熟于本项技艺的人士应知本发明的该避震联结器100亦可同样的应用来将一辆自行车的不同车架元件依所需的目的而相互连设之用。
现请参看图4至7，本发明的该避震联结器一般包括一个弹性元件或者片体102(在图7中可清楚看到)，其上形成有该本体104。依据本发明的该较佳的实施例型式，该片体102包括一个在接近其末端具有两个穿孔106的纵长元件。该片体102最好包括金属，最好是钢材制成的，以达到耐用和具弹性的目的。该片体的尺寸以及材料是依所需要的弹性程度而定。
依据本发明的较佳实施例，该本体104包括末端108，该每一末端一般是有圆形的截面，以配合套入到一般有圆形开孔110的座垫支杆16或者链条支杆28上。
如图3到图5所示，圆形车架末端元件25以及29是分别焊接或者以其他的方式成型在或者连接在座垫元件26以及链条支杆元件28的末端处，以容置该避震联结器100的圆形末端108。应知，该避震联结器100的末端可以以另一种方式成型以便直接地容置在座垫支杆元件26以及链条支杆元件28的非圆形的末端中。因而须知，本体104的不同截面形状的末端108亦可以适用。例如，本体104的末端108可以构形为具有一个椭圆形，方形，矩形或者任何其他截面形状，而其一般可以与相似构形的车架元件配合。
该本体104另包括缺口112，最好是设在本体的中心部份，并且位于片体102的相对侧边上，以构成片体102所需的弯曲造形。每一个缺口112可使避震联结器100以一种方式而弯向该缺口112。因而，该两个缺口112可使该避震联结器100相对于轴线A，该缺口和颈部的轴线而弯向两相对的方向，如图4所示。这样的动作可使座垫支杆元件26，例如，沿着弧线B相对于链条支杆元件28而运动。因而该座垫支杆元26便相对于轴线A而弹动或者枢动。
另外，依据本发明的该较佳的实施例，在本体104的末端108所形成的肩部113限制了该末端108进入到座垫支杆元件26以及链条支杆元件28，所以便确保该避震联结器100适当地连设到其上，也就是说，适当地座设于其中。
依据本发明的该较佳的实施例，该本体104另包括在末端108上形成穿孔116，其并与形成在片体102上的穿孔106相通，故而可使肩部销体109可以穿入到该位在座垫支杆元件26圆形末端25的穿孔117以及位在链条支杆元28的圆形末端29的穿孔119的中。因而，每一个避震联结器100是被可移动地连接到座垫支杆元26以及链条支杆元件28上。
该避震联结器100最好是可移动地连接到该座垫支杆元件26以及该链条支杆元件28上，以便简化该些元件的移动以及更换动作。如以上所讨论的，将避震联结器100连接到座垫支杆元26以及链条支杆元件28上的不同的其他装置均可以适用。
每一个肩部销体109(图5)包括一个较大直径120的区域以及一个较小直径122的区域，以便形成一个肩部124，该肩部124的构形可紧靠着该肩部126，该肩部126则相似地是由较大直径113的区域部份以及较小直径115的区域部份在该避震联结器100的每一个穿孔116中所构成，藉此可以适当地定位该肩部销体109以方便避震联结器100连接到座垫支杆元件26以及链条支杆元件28上。该肩部126亦可以由构成本体104的材料所构成，或者更好的是，由该片体102来构成。因而该每一个肩部销体109的肩部124可以与钢制片体102或者尼龙本体104靠接。最好的是，该肩部销体109有曲弧状的顶面127以及曲弧状的下面129表面，以配合座垫支杆元件26及链条支杆元件28的外曲弧表面，藉此而提供一个美观悦人的外表造形。

Claims (36)

1.一种自行车避震联结器，其特征在于：其包括：
(a)一个由耐用材料构成的弹性元件，
(b)一个成形在该弹性元件上的本体，其构形形成一个期望的弯曲弹性元件，以及
(c)其中至少该弹性元件中的一个以及该本体是连设到两个车辆架体元件上，以将架体元件相互连接并且使车架元件中的一者可以容易地依据由该本体构成的该弯曲型式而对另一架体元件产生运动。
2.根据权利要求1所述的自行车避震联结器，其特征在于：其中该弹性元件包含一片体。
3.根据权利要求1所述的自行车避震联结器，其特征在于：其中该弹性元件包含一片体，且该片体是以金属制成。
4.根据权利要求1所述的自行车避震联结器，其特征在于：其中该弹性元件包含一片体，且该片体是以复合材料制成。
5.根据权利要求1所述的自行车避震联结器，其特征在于：其中该本体一般是绕设于该弹性元件的周围。
6.根据权利要求1所述的自行车避震联结器，其特征在于：其中该弹性元件包含一片体，其中该本体的构形有助于该片体相对于其一个单一的轴线而弯曲。
7.根据权利要求1所述的自行车避震联结器，其特征在于：其中该本体包括于其相对的两侧形各成一个缺口，以形成一个可供该弹性元件穿设的颈部。
8.根据权利要求1所述的自行车避震联结器，其特征在于：其还包括一形成在该本体上的穿孔，该弹性元件接近其两末端而使一结合器可伸入地穿过该每一个穿孔以将该避震联结器连设到该两个车辆架体元件上。
9.根据权利要求8所述的自行车避震联结器，其特征在于：其中该两个穿孔的每一者包括一个减缩的直径部份以形成一肩部，该肩部的作用为一止定件以定位该具有互补的肩部并且穿过该穿孔的销体。
10.根据权利要求1所述的自行车避震联结器，其特征在于：其中在注塑成形该本体时，通过使用该弹性元件伸入其中而使该本体相对于该弹性元件而成型。
11.根据权利要求1所述的自行车避震联结器，其特征在于：其中本体为一种固态的聚合物材料。
12.根据权利要求1所述的自行车避震联结器，其特征在于：其中该本体为尼龙材质。
13.一种可以弹性地连接两个自行车架体元件的避震联结器，其特征在于：该避震联结器包括：
(a)一纵长的弹性金属片体，
(b)一种固态的聚合物本体，其一般是绕设在该片体周围并且具有一对缺口横向地成形在该片体的相对两侧上，以形成一颈部，该颈部形成一该避震联结器曲的轴线，该本体具有二末端，该末端具有与该两自行车车架元件的截面互补的截面区段以使该末端可以伸入到该两自行车车架元件中，
(c)两支销体以将该避震联结器连设到该两自行车车架元件上，每一支销体其上具有一个肩部，
(d)该本体以及该本体的每一末端设有一穿孔，该穿孔包括一个减缩直径的部份以形成一肩部，该肩部的作用为一止定件以供该销体于伸入到该穿孔时靠设于该肩部处，以及
(e)其中该避震联结器有助于该两自行车车架元件相互对一希望的轴线而弯曲，并且减少每一个自行车架体元件间的相互扭力。
14.一种具有一后轮避震连杆系统的自行车车架体，其特征在于：该车架体包括：
(a)一对后轮轮轴容置元件，
(b)一对链条支杆，
(c)一座管，
(d)第一对避震联结器以弹性地将每一后轮轴容置元件连设到一根链条支杆上，
(e)第二对避震联结器以弹性地将每一链条支杆连设到该座管上，
(f)其中每一个该第一和第二避震联结器包括：
(i)一由耐用材料制成的弹性元件，
(ii)一设在该弹性元件上的本体，其构成可以形成一该弹性元件所需要的弯曲程度，以及
(iii)其中至少一个该弹性元件以及该本体是构成用来将两个车辆架体元件连接在一起，以将该架体元件相互连接，以有肋于车架元件中的一者相对于另一个车架元件依据由该本体构成所需要的弯曲程度而动作。
15.根据权利要求14所述的自行车车架体，其特征在于：其中该弹性元件包含一片体。
16.根据权利要求14所述的自行车车架体，其特征在于：其中该弹性元件包含一片体，且该片体是以金属制成。
17.根据权利要求14所述的自行车车架体，其特征在于：其中该弹性元件包含一片体，且该片体是以复合材料制成。
18.根据权利要求14所述的自行车车架体，其特征在于：其中该本体一般是绕设于该弹性元件的周围。
19.根据权利要求14所述的自行车车架体，其特征在于：其中该弹性元件包括一片体，其中该本体的构形有助于该片体相对于其一个单一的轴线而弯曲。
20.根据权利要求14所述的自行车车架体，其特征在于：其中该本体包括于其相对的两侧形各成一个缺口，以形成一个可供该弹性元件穿设的颈部。
21.根据权利要求14所述的自行车车架体，其特征在于：其另包括一形成在该本体的穿孔，该弹性元件接近其两末端而使一结合器可伸入地穿过该每一个穿孔以将该弹性连接器连设到该两个车辆架体元件上。
22.根据权利要求21所述的自行车车架体，其特征在于：其中该两个穿孔的每一者包括一个减缩的直径部份以形成一肩部，该肩部的作用为一止定件以定位该具有互补的肩部并且穿过该穿孔的销体。
23.根据权利要求14所述的自行车车架体，其特征在于：其中在当注塑成形该本体时，通过使用该弹性元件伸入其中而使该本体相对于该弹性元件而成型。
24.根据权利要求14所述的自行车车架体，其特征在于：其中本体为一种固态的聚合物材料。
25.根据权利要求14所述的自行车车架体，其特征在于：，其中该本体为尼龙材质。
26.一种用在车辆车架上的联结器成型方法，其特征在于：该方法包括下列步骤：
(a)构造一个耐用材料制成的弹性元件，
(b)在该弹性元件上成形一本体，该本体的构成可使该弹性元件形成一个具有期望的弯曲程度，以及
(c)其中至少该弹性元件中的一个以及该本体的构形可将两个车辆车架体件相互连接在一起，以将该车架元件结合并且有助于车架元件中的一者相对于另一个车架元件依据由该本体构成所需要的弯曲程度而动作。
27.根据权利要求26所述的方法，其特征在于：其中该构造一弹性元件的步骤包括构造一呈一片体形状的弹性元件。
28.根据权利要求26所述的方法，其特征在于：其中该弹性元件包含一片体，且该片体是以金属制成。
29.根据权利要求26所述的方法，其特征在于：其中该构造一弹性元件的步骤包括构造一以复合材料制成的片体。
30.根据权利要求26所述的方法，其特征在于：其中该在弹性元件上成型一本体的步骤包括成型一个一般是绕设于该弹性元件的周围的本体。
31.根据权利要求26所述的方法，其特征在于：其中该在弹性元件上成型一本体的步骤包括在一片体上成型一本体，该本体的构形有助于该片体相对于其一个单一的轴线而弯曲。
32.根据权利要求26所述的方法，其特征在于：其中在该弹性元件上成型一本体的步骤包括成型一本体，该本体于其相对的两侧形各成一个缺口，以形成一个可供该弹性元件穿设的缺口。
33.根据权利要求26所述的方法，其特征在于：其包括在该本体上形成一穿孔的步骤，该弹性元件接近其两末端而使一结合器可伸入地穿过该每一个穿孔以将该避震联结器连设到该两个车辆架体元件上。
34.根据权利要求33所述的方法，其特征在于：其中该成型每穿孔的步骤包括将每一个穿孔设置一个减缩的直径部份以形成一肩部，该肩部的作用为一止定件以定位该具有互补的肩部并且穿过该穿孔的销体。
35.根据权利要求26所述的方法，其特征在于：其中在该弹性元件件上成型一本体的步骤包括成型一个于该弹性元件上由固态的聚合物材料构成的本体。
36.根据权利要求26所述的方法，其特征在于：其中该在弹性元件上成型一个本体的步骤包括成型一个在该弹性元件上由尼龙材质制成的本体。
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