TW201544387A - 用於至少部份肌肉動力式自行車之叉組件 - Google Patents

Abstract

一種用於至少部份肌肉動力式車輛，並特別地為自行車的叉組件，其具有一纖維複合材料之叉柱單元。該叉柱單元包含一叉柱及一叉冠，其經組配為二分開的部件，藉由形狀配合相互連接以構成一叉柱單元。

Description

用於至少部份肌肉動力式自行車之叉組件 發明領域

本發明係有關於用於至少部份肌肉動力式車輛且特別是自行車之叉組件。特別地包括自行車，試圖進一步減輕整台自行車以及其之個別組件之重量，俾以改良騎乘期間的靈活性及加速特性。

發明背景

先前技術已揭示由鋼構成的自行車用叉組件。儘管該等叉組件顯示在作業上的可靠性，但其之重量係為高的。因此，已揭示的叉組件由鋁或鋁合金構成俾以節省重量。該等鋁質叉組件通常包含一對叉腳供前叉勾爪所用以接受該前輪。該等叉組件腳可固持於一個別的叉冠中。介於叉腳間，該叉冠具有一叉柱與之附裝，可轉動地接受於該自行車車架頭管中並用以傳輸該操縱動作由該車把至該叉組件並因而傳輸至前輪。

使用鋁作為製造自行車叉組件的材料已經容許顯著地降低重量。鋼或鋁叉組件包括壓力黏合或是固定在一起的複數之組件俾以可靠地傳輸該等產生的力量。為確 保該等需要力量的傳輸，該等接頭必需顯示增加的壁厚，其不僅吸收作業中出現的正常負荷，同時亦一直地提供足夠的夾緊力。儘管該等輕量的材料，但此仍導致增加重量。

為進一步節省重量，已揭示製造纖維複合材料的叉組件。已揭示一件式纖維複合材料製成的自行車叉組件，其擁有特別低的重量。此外，該一件式製造作業容許組織層最佳化因此纖維織物將僅用在降低重量仍進而需要穩定性原因的情況下。

然而，頃發現所利用的該手動製程可導致該等使用的纖維墊或是預浸材之不正確的定位，因此最終與理論上穩定性比較需要使用較高數目之層。

發明概要

因此，本發明之目的在於提供一種用於至少部份肌肉動力式自行車之叉組件以達到結合高穩定性的低總重量。

此目的係藉由具有請求項1之特徵的叉組件而解決。本發明之優選的特定具體實施例係為依附項的主題。本發明之進一步的優點及特性係由一般說明及該等示範的具體實施例之說明而獲得。

本發明之用於至少部份肌肉動力式車輛，並特別地為自行車的叉組件包含一叉柱單元其至少部份由纖維複合材料構成。該叉柱單元包含一叉柱及一叉冠，組配為二分開的部件，藉由形狀配合相互連接以構成一叉柱單元。

本發明之叉組件顯示顯著的優點。該叉柱及該叉冠之互連以及該叉柱位在該叉冠的形狀配合容納容許選擇一特別輕量的構造。由二組件構成的該叉柱單元係易於以較低成本製造。此外，用於製造該叉柱及用於製造該叉冠二者製程能夠經組配俾以實際上排除所使用的該等組織層之任何的移位或移動。如此容許減少當製造每一組件時所使用的該等組織層之數目，俾以大體上提供一特別輕量的叉柱單元以及因而的叉組件。此叉柱單元重量輕結合增加的穩定性超越傳統、一件式製造作業。

同時，介於該叉冠與該叉柱之間的該形狀配合連接容許顯著地降低作用在該叉柱與該叉冠之間的壓合壓力，因為形狀配合連接係建立在首先已分開地製造的該二部件之間。

大體上，能夠提供一叉組件其清楚地顯示重量輕甚至具有增加的穩定性。

於一優選的特定具體實施例中，該叉柱與該叉冠係相互連接，位在該叉冠之一容納段上抗扭轉。於一簡單的例子中，該叉冠之該容納段可顯示為該叉柱之一容納區域的一負形狀。

該叉冠與該叉柱係特別地經由一形狀配合容納而相互連接。

有利的特定具體實施例顯示於一容納區域中該叉柱具有一非圓的外部橫截面。特別地，提供該叉柱之該容納區域以與該叉冠之該容納段相互作用。該叉柱之一非 圓的外部橫截面基本上可採用任何的形狀。橢圓或是伸長的或可任擇地具有圓滑邊緣的多邊形形狀係為優選的。

於優選的特定具體實施例中，該叉柱之該容納區域顯示一多邊形的外部橫截面。該外部橫截面，例如，可為三角形、四角形、五邊形、六邊形或八邊形。該等構態，特別地，可明顯地顯示叉組件並非以纖維複合材料製成而是由金屬製成。專利申請人保留主張該一叉組件的權利，其包含一叉柱單元，該叉柱單元包含一叉柱及一叉冠，以及該叉柱及叉冠係組配為二分開的部件，經連接以構成該叉柱單元並且該叉柱係由位在該叉冠上的形狀配合所容納。此構態提供供該叉柱單元與該叉組件一起所用，至少實質上以金屬且特別地以輕金屬組成。

可提供供該叉柱所用的所有該等構態，於該容納區域中在軸方向設計為擴張的。“軸方向”係理解為意指沿著該叉柱之該軸延伸部份的一縱方向。

該叉柱之該容納區域可設計為在軸方向上為錐形的，因此該叉柱，例如，朝向該下端部圓錐狀地加寬。當通常如所欲地使用該叉組件時，該叉柱之該下端部係為該底部端。

於有利的特定具體實施例中，該叉柱之該容納區域以及該叉冠之該容納段包含相配合的螺紋部份。例如，該叉柱能夠與該叉冠為螺釘連接。優選地使用粗螺紋，螺紋距離係優選地大於該叉柱之該壁厚。該一螺紋可由纖維複合材料構成。

該螺紋部份係特別地經組配為錐形的。一繞組之一外徑優選地係小於另一繞組的內徑。一繞組的一外徑特別地係小於下下一個繞組的一內徑。

於優選的構態中，因而能夠將該容納段及該容納區域相互插入俾以在該叉冠上僅利用一或二匝或甚至僅半匝即可獲得該叉柱的一牢固座部。

於所有的例子中，該叉冠優選地延伸橫切該叉柱，包含至少一且特別地為二叉腳容納部份或是內管容納部份。利用提供的二叉腳容納部份，該叉柱係特別地配置位在該二叉腳容納部份之間的該中心處。

於有利的特定具體實施例中，該叉柱包含一強化段位在該叉冠上方。該強化段顯示特別地增加位於與該叉冠之該延伸部份橫切的一縱方向上剛性。此意指優選地該叉柱顯示在配備該一叉組件的自行車之行進方向上一較高的剛性。由於作業上在此方向上建立的力量一般而言係高於與此方向橫向上，所以該叉組件之總重量能夠最佳化並降低。

對於該強化段於該行進方向上為橢圓或是伸長之橫截面係為可行的且為優選。

於優選的構態中，該叉柱及/或該叉冠包含一或複數之纖維複合材料壁。

該叉柱及/或該叉冠包含至少一輕量材料之芯材係為可行的。該叉冠特別地包括一或更多配置在該叉冠之該內部中的芯材，其在製造作業之前係以複數纖維織物層 覆蓋或環繞。

該芯材由泡沫材料或相似物組成係為可行的。該芯材由一氣體填充容器組成亦係為可行的。如此容許減少重量並且材料係僅在需要處存在。

於所有的構態中，該叉冠可具有一軸承座，例如，具有內嵌在該叉冠中的一金屬環或相似物。

優選地，一套筒狀附屬物由該軸承座軸向地向上、徑向地向內延伸。該套筒狀附屬物增加該叉冠與該叉柱之間的接觸面積，俾以獲得一較大的黏著表面，同時以及該連接部份並因而該叉柱單元之較高的剛性。

於所有的例子中，對於該叉柱及該叉冠首先地經組配為二分開的組件係為可行且為優選的，該二組件因而於一黏著性容納部份中相互膠合以構成該叉柱單元。該黏著性容納部份可配置具有至少一引導段以及至少一黏著段。

對於該叉柱及/或該叉冠之該黏著性容納部份為圓錐狀係為可行的。該叉柱之該外部區域及該叉冠之該內部區域係特別地於該黏著性容納部份中構成為稍微圓錐狀。該叉柱於該叉冠之區域中係特別地近似圓錐狀。稍微圓錐狀黏著性容納部份係經理解為意指一黏著性容納部份顯示相對於該叉柱之該縱軸小於10度的一稍微錐形角度狀。一錐形角度優選地係小於5度以及特別地介於1度與4度之間。

優選地，至少一向內地突起的突出部份係經組配 至少位在一內管容納部份處。一最大的徑向延伸部份特別地係小於該內管容納部份之該直徑的1%。該突出部份之該徑向延伸優選地係小於0.5公厘，特別地係大於0.05公厘。一最大的徑向延伸優選地係介於0.1與0.2公厘之間，而0.15公厘係為優選的。

於所有的該等構態中，對於該叉柱單元及/或該叉冠之該等壁至少部份地由複數層之固化及樹脂處理纖維、纖維束、或纖維織物墊組成係為特別優選的。該等纖維材料之細線可彼此相對各自地或是經由個別的緯線成束地固定。優選地，複數層或是至少二層之纖維織物墊在置放於該模具之前釘住或縫合在一起。特別地，至少二層之纖維織物墊係橫越其之表面相互連接。對於複數層之單一纖維於多數分開點處釘在一起係為可行的。在將該纖維結構置放於該製造模具中之前，該等纖維或是整個織物墊縫合或是膠合在一起亦係為可行的。

使用預浸材係為可行且為優選的。利用乾纖維層之纖維織物墊係為特別地優選，其因而並無老化傾向且係容易處理。之後，樹脂或是相似物之形狀的基質材料係經注射進入該模具或是，例如，經由真空汲取進入，俾以於該模具中完全地以樹脂浸滲纖維供基質材料所用。

經連接以構成串或相似者的單一纖維或複數纖維優選地供製造作業使用。一極薄且量輕的材料層係供一基底層使用。該等纖維如所需地係配置在其上並固定至該基底層。該等乾纖維係如所需地經由適合的且特別地經由 機器人輔助置放作業佈置。該等需要的纖維強度係局部地置放。該等纖維可經定位並置放以符合預期的負荷及應力。任何突起的基底層部份係在置放於該模具之前切除。

針對供至少部份肌肉動力式車輛並特別地為自行車所用的一叉組件提供另一構態，具有一叉柱及一叉冠。該叉柱及該叉冠係經組配為二分開的部件，其係於一黏著性容納部份中膠合在一起以構成一叉柱單元。該黏著性容納部份特別地係配置具有一引導段以及至少一黏著段。於該引導段中，該二組件即，該叉柱及該叉冠，優選地完全或實質上完全隱藏地彼此相鄰地臥置。於該至少一黏著段中，該叉柱與該叉冠之間具有一些微、輪廓分明的間隙，其係以黏著劑填注以獲得最理想的黏著效果。在一引導段之二側邊上分別提供一黏著段係為可行且為優選的。亦為可行的是提供複數引導段以及相應的複數黏著段。

相互膠合的該等組件之些微錐形有助於裝配，因為當將該叉柱插入該叉冠時所施用的黏著劑並未自黏著段擦掉。

專利申請人保留主張用於至少部份肌肉動力式車輛並且特別地係為自行車的一叉組件或是叉柱單元的權利，其中該叉柱單元包含一叉柱及一叉冠。該叉柱及該叉冠係組配為二分開的部件，經連接以構成一單元或該叉柱單元。該叉柱係由位在該叉冠上的形狀配合所容納。

1‧‧‧叉組件

2‧‧‧纖維複合材料

3‧‧‧叉柱單元

4‧‧‧叉柱

5‧‧‧叉冠

6‧‧‧5之容納段

7‧‧‧4之容納區域

8‧‧‧非圓形的橫截面

9‧‧‧圓錐體

10‧‧‧凸耳

11‧‧‧軸向

12‧‧‧於4處的螺紋部份

13‧‧‧於5處的螺紋部份

14‧‧‧15之外徑

15,17‧‧‧螺紋圈

16‧‧‧17之內徑

18,19‧‧‧內管容納部份

20,21‧‧‧叉腳

22‧‧‧強化段

23‧‧‧縱方向

24‧‧‧橫方向

25‧‧‧22之橫截面

26,27‧‧‧壁

28‧‧‧芯材

29‧‧‧泡沫材料

30‧‧‧軸承座

31‧‧‧套管狀附屬物

32‧‧‧黏著性容納部份

33‧‧‧引導段

34,35‧‧‧黏著段

36‧‧‧外部區域

37‧‧‧角度

38‧‧‧層，纖維織物墊

39‧‧‧接縫

40‧‧‧非圓形橫截面

41‧‧‧圓形橫截面

42‧‧‧肩狀擴展部份

43‧‧‧基底層

44‧‧‧寬度

45‧‧‧外管單元

46‧‧‧突出部分

47‧‧‧延伸部分

48,49‧‧‧長度

100‧‧‧自行車

101‧‧‧前輪

102‧‧‧後輪

103‧‧‧車架

104‧‧‧叉，懸吊叉

105‧‧‧避震器

106‧‧‧車把

107‧‧‧座墊

108‧‧‧輪轂

109‧‧‧幅條

110‧‧‧輪圈

111‧‧‧圓盤煞車

112‧‧‧胎

本發明之進一步優點與特性能夠由該示範性具 體實施例之說明而取得，以下將參考該等附圖討論。其中：圖1係為配備本發明之叉組件的一登山型自行車之一概略視圖；圖2係為本發明之叉組件的一透視圖；圖3係為圖2之該叉組件的斷面圖以及複數纖維或組織層的一概略圖解；圖4係為圖3之該叉組件的該叉柱之一透視圖；圖5係為通過該叉柱及該叉冠的一斷面；圖5a係為由圖3的該叉組件的一底視圖；圖5b係為圖5a中沿著A-A的橫截面；圖5c係為圖5a中該放大的細節“Y”；圖5d係為具有向下地加寬的叉柱的該叉組件的一橫截面；圖6係為本發明之該叉組件以及三包含段的另一具體實施例的一概略前視圖；圖7係為本發明之另一叉組件的斷面圖以及與之垂直的二橫截面；圖8係為本發明之一叉組件的一概略橫截面，具有放大的細節部份；圖9係為本發明之另一叉組件的斷面圖；圖10係為圖9中該叉柱的一透視圖；以及圖11係為配備本發明之一叉組件的一競賽用自行車的一概略視圖；參考附圖1至11，以下將討論本發明之示範性具 體實施例。

較佳實施例之詳細說明

圖1圖示作為自行車100的一登山用自行車的一概略代表圖式。該自行車100係配備一前輪101及一後輪102。該自行車100包含一車架103、一叉104、一車把106、以及一座墊107。前輪101及後輪102係配置具有複數之幅條109。該輪圈110係經由該等幅條109與中心輪轂連接。該前輪101目前係配置具有徑向幅條，而該後輪102係配置具有至少部份地於該輪轂處相切地配置的幅條，以容許轉動力傳送。該前輪係於一叉104處保持彈性，其經組配作為一懸吊叉，同時提供一避震器105供後輪避震所用。一圓盤煞車111係用於煞車動作。

該懸吊叉104包含一叉柱單元3作為該叉組件1。該叉組件1具有與之固定的內管20、21。該等內管可移動地與一外管單元45之外管相互作用，讓該懸吊叉之移動減弱。

圖2顯示本發明之該叉組件1的一透視、概略代表圖式。該叉組件1係配置具有與之固定的內管20及21，並與可移動的外管相互作用俾以構成一完整的懸吊叉104，例如，其能夠於圖1之自行車中利用。

能夠確認的是該強化段22係按適當尺寸製作，於該縱方向23上的尺寸大於該橫方向24上的尺寸，為了增加需要之處的剛性。

該叉柱單元3實質上且幾乎完全地由至少一纖維 複合材料2組成。能夠具有極少的金屬部件或是相似物，例如，作業進入該軸承座30或是之後與之附裝的其他部份。不同地，該叉組件1係由纖維複合材料或是複數之纖維複合材料組成。

該叉柱單元3係由首先分開地製造的二部件4及5組成。該部件4係經組配為一叉柱4以及該部件5係經組配為一類型之叉冠5以不可轉動地容納該叉柱4並亦固定在該軸向11上。

圖3顯示圖2之該叉組件1的一橫截面，其包含，或是由一叉柱單元3組成。

該叉柱4係利用形狀配合扣接在該叉冠5上俾以不僅獲得一壓入配合連接同時亦獲得一形狀配合連接。再者，該叉柱4及該叉冠5係藉由黏著性容納部份32相互膠合。該叉柱4之該黏著性容納部份32係配置具有一容納段6與該叉冠之容納區域7相互作用。

為了增加該叉柱單元3之該黏著效果及剛性，該叉冠5亦係配置具有由該軸承座30向上延伸的一套筒狀附屬物31。此意指在通常使用下意欲該套筒狀附屬物31於該車把方向上由該軸承座向上地延伸。該套筒狀附屬物31顯著地增加該叉柱4與該叉冠5之間的接觸與配合表面。

介於6與7之間的該中心區域係配置具有一肩部份42，特別地將該叉柱4軸向地牢固在該叉冠上以容許甚至在負荷一直變化的狀況下的一牢固座。

事實上，該叉柱單元3係由首先分開地製造的二 部件4與5組成，容許每一部件，即該叉柱4與該叉冠5，更容易製造且增加可再製性。如此容許針對該各別組件之理想強度將該纖維複合材料2之纖維織物墊或纖維層38定位。該叉柱4之該極為簡單的幾何形狀亦提供容易地以高精確度定位該等纖維層及可再製性。

假若於一單一製造步驟中生產一件式叉柱單元，則該叉柱4之所有壁26以及該叉冠5之所有壁27必需於一單一製造步驟中定位及固化。由於纖維複合材料之固化傾向於包含在該等纖維織物層上施加壓力以獲得需要的固化結果，所以於製造作業上簡單的形狀顯著地較複雜的幾何形狀更為有利，其中單一纖維層可於固化作業中替換俾以顯示較不理想的可再製性或是包含極為精確的工作。

頃發現膨脹的軟管產生，例如由於軟管之可撓曲壁或是整體的可撓曲性造成的內在壓力，可導致該等纖維層於固化作業中位移並因而致使對靜態性質造成的隨機改變。為仍確保該組件之足夠剛性及強度，實務上，於過渡部份中該等纖維織物層織數目已遠增加超過一件式製造作業。如此容許確保需要的強度賦予固化作業中一些隨機的纖維位移。

本發明顯示該優點超越先前提及的方法，二相對簡單的組件係預製容許容易且尺寸準確的製造作業。在將該二部件4及5連接及膠合之後，提供一叉柱單元3其在製造作業上具可再製性並且由於該叉柱4與該叉冠5的形狀配合連接而確實地抵擋高且極度的負載。自行車前輪叉係為安 全相關的部件，因為假若其斷裂，會有高風險之意外事故，包含可能會有嚴重的結果，這是應特別地小心的原因以確保高製造恆定性。

本發明容許可再製的且具成本效益地製造叉組件1，由於該叉柱4及該叉冠5係僅以針對強度需要的該數量之纖維層38製成，所以其之總重量能夠附加地減小。

如此容許製造作業穩定但叉柱單元3仍量輕供懸吊叉4所用。該等叉柱單元3傾向於包括具有一極大寬度44的叉冠5。該寬度44必需足夠供登山用自行車(見圖1)所用的寬(輪廓)胎112使用，以於該等叉腳之間配合。同時，對於輪胎與內胎之間任何泥漿等堵塞必需維持一足夠的安全餘裕，以防止輪胎擦碰該叉或甚至防止前輪鎖定。因此，該叉冠5之橫向區域顯示特別地位在懸吊叉中的大尺寸。該寬度44優選地至少為該叉腳容納部份18與19之直徑的四倍，以及特別地至少為五倍。該大寬度對於一件式製造作業係為一顯著的障礙，因為該等纖維具有二大約90度的彎曲。如此顯著地增加該模具中移動纖維或是纖維層的問題。

該叉柱單元3可顯示於一區域中在中心高度下一強化段22具有一彎曲勁度其在縱方向23上係大於在該橫方向24上。該縱方向23在正常、平直線行進上係與自行車行進方向一致。該強化段22因而顯示於該縱方向23上的剛性高於所提供與之橫向的該橫方向24，因此在該強化段22中相對於與該軸24平行的一軸該彎曲勁度係為增加的。

該叉柱4係中心地容納在該容納段6中的該叉冠5 上。該叉冠實質上水平地並於該橫方向24上延伸橫切該叉柱4。該叉冠5係配置具有至少一叉腳容納部份以容納一叉腳。否則，一或二叉腳可與該叉冠一體製成。優選地，於叉腳容納部份18及19中提供一對分開的叉腳20及21(見圖3)。

為了節省材料並從而減少重量，該叉冠5配置具有一以芯材28填充的中空的空間。芯材28，特別地，可由一泡沫材料29組成。亦為可行的是使用氣體填充容器供該芯材28所用。該一容器，例如，可顯示一軟管材料之一壁。

圖3附加地圖示由多纖維織物層38組成的一纖維複合材料2的一概略圖解。在置放於該模具中之前，該等單一纖維層38係針扎在一起或是藉由接縫39彼此相對地固定。如此用以確保纖維層38於該模具中不致彼此相互移動。如此容許顯著地增加可再製性，因此最理想地置放每一纖維層仍能夠進一步地減小總重量。

圖4顯示該叉柱4之該下端的一透視代表圖式。在該叉冠之該約中心高度處的該下區域係配置具有一肩部份42，其確實地防止由該叉冠5拉出。該非圓形的橫截面8係因該而該凸耳10而產生。該凸耳10徑向向外地延伸並致使與該叉冠5形狀配合方式連接，俾以達到該叉柱4與對應的叉冠5的一非可轉動的連接。

能夠進一步確認的是該黏著段32與該引導段33。亦可見到於該強化段22處該非圓形的橫截面。

圖5顯示該叉組件1的一概略橫截面。能夠清楚地 確認該凸耳10自該叉柱4徑向地突出，提供抗扭轉的安全性。

圖5a圖示該叉組件1之一底視圖，實質地顯示具有該等內管容納部份18及19的該叉冠5。該叉柱4係固定地於該中心處連接。能夠確認的是該叉柱之不同的階梯狀直徑向下地加寬。

圖5b顯示圖5a中穿過該內管容納部分19的該橫截面A-A，其係經組配與該內管容納部分18相似。該等內管容納部分之內部優選地顯示配置位在該周圍對稱地延伸的四個突出部分46，每一突出部分超越一周圍寬度約1公厘至3公厘，優選地約2公厘±10%。該等突出部分46優選地係約與該軸方向11平行地對準，延伸超越一段長度48，該長度優選地超過該等內管容納部份18及19之該軸向長度的一半，並特別地超過2/3。此軸向長度係大約為38公厘並且因而較一內管容納部份18、19的一軸向長度小約5至7公厘。

圖5c圖示圖5a中該細節“Y”，顯示該突出部分46的一俯視圖。該突出部分46係經組配為圓形的水平橫截面，顯示介於約0.1公厘與0.2公厘之間並特別地為0.15公厘的一徑向向內的延伸部分47。

當將該等內管與該叉冠5膠合時，該等突出部分46用以提供一界定的膠合間隙俾以獲得一理想的黏著效果。

圖5d顯示具有向下地加寬的該叉柱4的該叉組件1的一橫截面。於該縱方向23上，該叉柱之該壁厚同樣地向 下增加。於該叉冠5之最底部區域中，於該縱方向23上該叉柱4之該壁厚可為該叉柱4之該頂部處或是自由端處之壁厚的兩倍。該壁厚可顯示在該縱方向23上仍然較大的差異。如此在尺寸上獲得需要的增加剛性。

於該橫方向24上，該叉柱4之該壁厚變化較小或是沒有變化。

圖6顯示本發明之叉組件1的另一示範具體實施例，其包含具有一叉柱4及一叉冠5的一叉柱單元3。此外，內管20及21係插入於虛線中，固定至叉腳容納部分或內管容納部分18及19。

斷面A-A顯示該叉柱4的一橫截面，其於此位置處實質上係為圓形的。

位在該強化段22之該水平處的橫截面B-B顯示該叉柱4之一稍微橢圓的橫截面，其在該縱方向23上係較大。

橫截面C-C顯示該單元1之該外橫截面，其係於該下軸承座的該區域中再次實質上係為圓形的。

該形狀配合連接確保該叉柱4在作業上無法相對於該叉冠5轉動，俾以顯著地降低意外事故的風險。該叉柱4及該叉冠5之個別的製造作業以及該二部件之接續的連接用以構成該叉柱單元3，容許理想地將每一壁厚26及27相配合，俾以獲得結合整體低重量的高穩定性。

斷面D-D基本上已於圖5中顯示。該叉柱4具有該向外地突出的凸耳10的該非圓形輪廓以及位在該叉冠5中 的相配凹口確保該叉柱單元3之一不可轉動的連接。

圖7顯示本發明之叉組件1的另一示範性具體實施例，其係經組配為一叉柱單元3。此叉柱4係經組配於該容納段6中向下地漸擴。如此使該叉柱4與該叉冠5之間能夠為一較大的連接及黏著表面。

再者，該叉柱4之該橫截面8於該容納段6中係為非圓形的，其中於該非圓形橫截面8之該區域中顯示在該橫方向24上的一較位於該縱方向23上為大的延伸部份。

如上，該叉冠5可顯示為中空的空間，分別以一芯材或是複數芯材28，例如，泡沫材料29填充。該等芯材28可在最後加工作業後去除。否則，例如，泡沫材料29的該等芯材永久地保持在該叉柱單元3中係為可行的。該叉柱單元3或是該叉柱4位於該軸承座30之該區域中可為圓形的橫截面41。於該容納段6之該區域或是該容納區域7中，該叉柱4與該叉冠5之該等橫截面，其係設計為非圓形如橫截面B-B所顯示，係相互配合的。

圖8顯示該叉組件1之該等前述示範性具體實施例之可理解的細節，包含具有一叉柱4及一叉冠5的一叉柱單元3。於圖8中該等細節A與B特別地亦顯示於圖3中，否則於圖6或圖7中該叉組件之該容納段6或是該容納區域7之該等放大構態。

該放大細節A顯示該容納段6或是該容納區域7之該上區域係配置具有一第一黏著性容納部份32其包含一引導段33及在該引導段33上方與下方延伸的該二黏著段34 及35。該等組件4及5優選地係直接於該引導段33中相互接觸。該等黏著段34及35之該等區域係配置具有一窄的、以黏著劑填充的界定間隙，其提供以特別可靠地黏著至該黏著性容納部份32。該間隙寬度特別地係較該叉柱4之該壁厚為窄，優選地係介於10微米與500微米之間，以及特別地小於250微米。

與該上黏著性容納部份32類似，提供一下黏著性容納部份32，其於該細節“B”中係放大地顯示。該下黏著性容納部份32包括一引導段33以及與之相鄰的，黏著段34及35。該等黏著段34及35依次地具有一以黏著劑填充的界定間隙並提供該二組件之確實的黏著。

為確保的是該叉組件4能夠經引導進入該叉冠5，因此該等黏著段34及35並無黏著劑擦掉，該黏著性容納部份32優選地係經設計為稍微的圓錐狀。介於該叉柱4及該叉冠5之一中心軸與該等引導段33及該等黏著段34、35上的該等接觸表面之間的一角度37，優選地係介於0度與10度之間，特別地介於1度與5度之間，以及特別優選地大約為2至3度。

此示範性具體實施例再次提供供該黏著性容納部份32之該區域所用以顯示至少一非圓的外橫截面8，確保該叉柱4與該叉冠5之間的一形狀配合連接，例如，藉由向外突出的凸耳。

圖9顯示本發明之一叉組件1的另一示範性具體實施例，其依次地係經組配為一叉柱單元3。該一件式叉柱 單元3係由叉柱4及叉冠5組成，其再次係為纖維複合材料。優選地，針對該二組件4及5二者所使用的該纖維複合材料係為相同的。

於所有示範性具體實施例中，針對該等組件4及5所使用的該纖維複合材料可為相同的。否則，可使用不同的纖維複合材料。具有不同基質材料的相同纖維材料及/或具有相同基質材料的不同纖維材料可部份地或是完全地使用。

圖9之該示範性具體實施例同樣地提供用於該叉柱4之該容納段6，以圓錐地向下膨脹。位在該容納段6或該容納區域7處的該等組件4、5顯示嚙合螺紋部份12、13，因此該叉柱4係配置具有一外部螺紋12以及該叉冠5配置具有一內部螺紋13。該等螺紋部份12、13係配置位在一圓錐體9上。該圓錐體角度係為如此以致特別地緊鄰螺紋圈顯示直徑差異，因此該叉柱4之一半或是一圈係足以確保在將該叉柱4插入該叉冠5之後該叉柱4牢固地座落在該叉冠5上的該叉柱4。如此同樣地建立一形狀配合連接，其可藉由一黏著劑附加地將由於疏忽造成的脫離加以牢固。

對於一螺紋圈15的外徑14能夠按適當尺寸製作，小於該再下一個，與圈17軸向地相鄰，之內徑16。

再者，該叉冠能夠配置具有可任擇地以芯材填充的中空的空間。

圖10顯示該螺紋叉柱4之一概略的、透視圖解。

圖11代表一自行車100其經組配為配備具有一前 輪101及一後輪102的公路自行車(roadster)或競賽用自行車。該自行車包含一車架103、一叉104、一車把106以及一座墊107。該前輪101及該後輪102二者係配置具有複數之幅條109。該輪圈110係經由該等幅條109與中心輪轂連接。該前輪101目前係配置具有徑向幅條，而該後輪102係配置具有至少部份地於該輪轂處相切地配置的幅條，以容許轉動力傳送。該叉104包含已於以上說明的一內管單元3。此叉組件1亦可用於競賽用自行車。

1‧‧‧叉組件

3‧‧‧叉柱單元

4‧‧‧叉柱

5‧‧‧叉冠

8‧‧‧非圓形的橫截面

20,21‧‧‧叉腳

26,27‧‧‧壁

29‧‧‧泡沫材料

30‧‧‧軸承座

40‧‧‧非圓形橫截面

41‧‧‧圓形橫截面

Claims (28)

1. 一種用於至少部份肌肉動力式車輛，並特別地為自行車的叉組件，其具有一叉柱單元至少部份由纖維複合材料構成，其之特徵在於該叉柱單元包含一叉柱及一叉冠，其經組配為二分開的部件，藉由形狀配合相互連接以構成一叉柱單元。
2. 如請求項1之叉組件，其中該叉柱與該叉冠係在該叉冠之一容納段上相對於該縱向軸相互非可轉動地連接。
3. 如請求項1或2之叉組件，其中該叉柱於一容納區域中顯示為一非圓的外部橫截面。
4. 如請求項3之叉組件，其中該叉柱於該容納區域中顯示為一多邊形外部橫截面。
5. 如請求項3或4之叉組件，其中該叉柱於該容納區域中顯示為至少一向外突出的凸耳。
6. 如請求項3至5中任一項之叉組件，其中該叉柱之該容納區域中的該橫截面係與該叉冠之該容納段中該橫截面相配合。
7. 如請求項1至6中任一項之叉組件，其中該叉柱單元之該叉柱與該叉冠係於該叉柱之一軸向上藉由形狀配合而相互連接。
8. 如請求項7之叉組件，其中該叉柱係經組配於該容納區域中在該軸向上為擴張的。
9. 如請求項1至8中任一項之叉組件，其中該叉柱係經組配 於該容納區域中在該軸向上為圓錐狀。
10. 如請求項1至9中任一項之叉組件，其中在該叉柱上的該容納區域中以及在該叉冠上的該容納段中包含配合的螺紋部份。
11. 如請求項10之叉組件，其中該等螺紋部分係為圓錐狀，因此一螺紋圈的一外徑係小於另一螺紋圈的一內徑。
12. 如請求項1至11中任一項之叉組件，其中該叉冠延伸橫切該叉柱並且其中該叉冠包含至少一叉腳容納部份。
13. 如請求項1至12中任一項之叉組件，其中該叉冠包含一對之叉腳容納部份，該叉柱係接收在該叉冠上位於該對叉腳容納部份之間。
14. 如請求項1至13中任一項之叉組件，其中在該叉冠上方該叉柱包含一強化段，顯示在與該叉冠延伸橫切的一縱方向上具有較高的剛性。
15. 如請求項14之叉組件，其中該強化段的橫截面係為橢圓或是伸長的。
16. 如請求項1至15中任一項之叉組件，其中該叉柱及/或該叉冠包含一纖維複合材料之壁以及至少一更為輕量材料的芯材。
17. 如請求項1至16中任一項之叉組件，其中該芯材係由一泡沫材料組成。
18. 如請求項1至17中任一項之叉組件，其中該叉柱係配置具有一肩狀膨脹部份。
19. 如請求項1至18中任一項之叉組件，其中該叉冠係配置 具有一軸承座。
20. 如請求項1至19中任一項之叉組件，其中一套筒狀附屬物係自該軸承座軸向向上、徑向向內地延伸。
21. 如請求項1至20中任一項之叉組件，其中該叉柱與該叉冠係經組配為二分開的部件，其係於一黏合性容納部份中相互膠合以構成該叉柱單元，其中該黏著性容納部份係配置具有一膠合段以及至少一黏著段。
22. 如請求項1至21中任一項之叉組件，其中該叉柱及/或該叉冠係經組配於該黏合性容納部份中為圓錐狀。
23. 如請求項1至22中任一項之叉組件，其中至少該叉柱之外部區域段以及該叉冠之內部區域段係經組配於該黏著性容納部份中為稍微的圓錐狀。
24. 如請求項1至23中任一項之叉組件，其中一錐形角度係小於5度且特別地係介於1度與4度之間。
25. 如請求項1至24中任一項之叉組件，其中至少一向內突出的突出部份係經組配至少位在一內管容納部份處。
26. 如請求項1至25中任一項之叉組件，其中至少部份的該叉柱單元之該等壁係由相互釘住或縫合的複數層之固化、樹脂處理纖維層組成。
27. 如請求項1至26中任一項之叉組件，其中複數纖維層係橫越其之表面而相互連接。
28. 一種用於至少部份肌肉動力式車輛，並特別地為自行車的叉組件，其具有一叉柱及一叉冠，特徵在於該叉柱與該叉冠其經組配為二分開的部件，相互膠合以構成一叉 柱單元，其中該黏著性容納部份係配置具有一引導段及一黏著段。