TW201708026A - 可調整尺寸的自行車框架 - Google Patents

Abstract

一種自行車框架2，包括：前部分4用以設置前輪組件；後部分6用以設置後輪組件；及連接元件8，該連接元件於第一連接點連接於該前部分，於第二連接點連接於該後部分，該第一連接點與該第二連接點係沿該連接元件的長度方向相間隔；其中，該前部分與該後部分之一者朝第三連接點延伸，而該前部分與該後部分之另一者連接於該第三連接點以形成連桿；其中，該框架係設置成能調整該第一至第三連接點之至少兩者之間的距離；其中，該距離的調整係增加或減少該框架的尺寸。

Description

可調整尺寸的自行車框架

本發明係關於可調整尺寸的自行車框架，尤其是關於一種可伴隨孩童成長而增加尺寸的孩童用自行車框架，但不限於上述。

習知自行車設計一般僅能微調該自行車之幾何尺寸。舉例來說，配合使用者的需求調整該自行車的座墊高度與位置(前後方向)。也可透過調整該自行車龍頭的長度以改變前伸量(reach)。

由於習知自行車之調整限制，使該自行車框架適合使用者的使用尺寸為必要的。孩童於短時間長大而超出該框架之尺寸成為一大問題。因此，常常可看到孩童騎的自行車不是過大(購買時先預期孩童長大後適合騎乘該自行車)，就是過小(購買後因孩童長大而超出該自行車尺寸)。對孩童而言，上述情形不僅沒有舒適感，且亦產生危險性。

已有許多可大幅調整的自行車框架克服上述問題。例如，第DE10135622號專利揭露一種自行車框架，其具有伸縮結構，以在孩童長大時增加該框架的尺寸。然 而，此種配備僅使該框架加長以增加輪距(前輪中心至後輪中心的距離)。因此，該框架的幾何形狀無法於任何模式下均為理想模式。

因此，提供一種可調整的自行車框架以克服上述習知框架之缺點為需要的。

根據本發明，提供一種自行車框架，包括：前部分，用以設置前輪組件；後部分，用以設置後輪組件；及連接元件，係於第一連接點連接於該前部分，並於第二連接點連接於該後部分，該第一連接點與該第二連接點係沿著該連接元件的長度方向相間隔；其中，該前部分及該後部分之一者朝第三連接點延伸，而該前部分及該後部分之另一者係連接於該第三連接點以形成連桿；其中，該框架之設置能調整該第一至第三連接點之至少兩者之間的距離；其中，該距離的調整係增加或縮減該框架的尺寸。

該框架之設置能調整該第一連接點與該第三連接點之間的距離及/或該第二連接點與該第三連接點之間的距離。

該距離的調整係增加或減少該框架的前伸量(reach)及/或輪距(wheelbase)。

該距離的調整係同步增加或同步減少該前伸量與該輪距。

該距離的調整係增加該框架的垂直尺寸與水平尺寸，或減少該框架的垂直尺寸與水平尺寸。

該距離的調整係同步增加或同步減少該垂直尺寸與該水平尺寸。

該垂直尺寸包含疊高量(stack)、軸疊高量(axle-stack)、頭管高度、上管高度、跨高(standover height)與最小座墊高度的至少其中一者，及/或該水平尺寸包含輪距、前伸量與軸伸量(axle-reach)的至少其中一者。

該連桿具有複數個用以定義該距離之安裝位置(及該第三連接點)。

該複數個安裝位置係為複數個分離的孔洞或一連續溝槽。該複數個孔洞或該連續溝槽係設於該前部分。

該距離的調整係改變該連接元件的方位，該連接元件的方位決定該前部分與該後部分的相對位置。

該距離的調整係改變該連接元件相對該前部分、該後部分或兩者的其中一者的方位。

該第一連接點形成第一樞軸及/或該第二連接點形成第二樞軸。該第一及第二樞軸可令該連接元件的方位被調整。

該前部分包含一滑動設置該第一樞軸之張力溝槽，及/或該後部分包含滑動設置該第二樞軸之張力溝槽，令該張力溝槽調整該連接元件的方位以拉緊鏈帶或鏈條。

該張力溝槽具有導螺桿機構，其沿該溝槽移動該樞軸。

該連接元件或該後部分包含一底托架殼。該 底托架殼設於該第二連接點下方。將該底托架殼設於該第二連接點下方可增加該底托架殼的移動。

該第一連接點、該第二連接點及/或該底托架殼係相對該連接元件的縱軸偏移，使該連接元件相對該縱軸的旋轉改變該第一連接點、該第二連接點及/或該底托架殼的位置。因此，該連接元件能旋轉，使該連接元件往後移動而該底托架殼往前移動。

該連接元件之設置能接置一座墊組件。

本發明之另一態樣，係提供一種自行車，係包括上述的自行車框架。

該自行車復可包括復包括接置於該連接元件中之座墊組件，其包含座桿與座墊，該座桿與座墊具有互相搭配的彎曲軌桿部與夾鉗部，該座墊係相對該座桿沿該彎曲軌桿部滑動；其中，該彎曲軌桿部之設置使該座墊相對該座桿的角度係隨著該座墊相對該座桿滑動而改變。

該座墊的角度(當從該座墊之前側往下量測到該座桿時，該座墊之上表面與該座桿之間的角度)隨其向後滑動而增加。

該自行車包括一前叉，其具有複數個位於不同位置之前叉端，以設置不同尺寸的輪子。

該自行車包括一鏈輪組件，該鏈輪組件具有一內鏈輪齒與一接合該內鏈輪齒之外環型鏈輪齒，其中，從該內鏈輪齒上移除該外環型鏈輪齒以改變齒輪比。

根據本發明，更提供一種組件，其包括：前 部分，係用以接置前輪組件；後部分，係用以接置後輪組件；及連接元件；其中，該前部分、該後部分及該連接元件之佈設能組裝成前述之自行車框架。

根據本發明，再提供一種用以調整前述的自行車框架或自行車的尺寸的方法，係包括：調整該第一至第三連接點之至少其中二者之間的距離，以增加或減少該框架的尺寸。

根據本發明，另提供一種自行車，其包括：後鏈輪齒，係連接一被動後輪；曲柄組，係具有一前鏈輪齒並藉由鏈條或齒型皮帶連接該後鏈輪齒；其中，該前鏈輪齒及/或該後鏈輪齒係包含鏈輪組件，該鏈輪組件係包含內鏈輪齒與可拆裝地接合該內鏈輪齒之外環型鏈輪齒，該鏈輪組件呈現該外環型鏈輪齒與該內鏈輪齒相分離的第一模式、及該外環型鏈輪齒與該內鏈輪齒相接合的第二模式；其中，該內鏈輪齒具有複數個齒段，以於該第一模式時，接合該鏈條或該齒型皮帶；以及其中，該外環型鏈輪齒的徑向外表面具有複數個齒段，以在該第二模式時接合該鏈條或該齒型皮帶，且其徑向內表面具有複數個齒段，以在該第二模式時接合該內鏈輪齒的齒段；其中，該外環型鏈輪齒的徑向外表面的齒段數多於該內鏈輪齒的齒段數，且該鏈輪組件能在該第一模式與該第二模式之間轉換，以改變該自行車的齒輪比。

該外環型鏈輪齒係由複數個可拆裝地相互連接的區段所構成。

該複數個區段係藉由互連接點可拆裝地相互連接。

該外環型鏈輪齒包括兩個半圓截部。

該外環型鏈輪齒的徑向內表面的齒段數等於該內鏈輪齒的齒段數。

該外環型鏈輪齒係為第一外環型鏈輪齒，而該鏈輪組件更包括第二外環型鏈輪齒，該第二外環型鏈輪齒的齒段數多於該第一外環型鏈輪齒的齒段數；其中，該第二外環型鏈輪齒係可拆裝地連接該內鏈輪齒或該第一外環型鏈輪齒，該鏈輪組件呈現第三模式，其係為該第二外環型鏈輪齒連接該內鏈輪齒或該第一外環型鏈輪齒。

當採用以舉例說明之方式呈現本發明之較佳實施例所配合的附圖時，本發明之上述及其它目的、特徵及優點將更明確地描述於下。

2‧‧‧框架

4‧‧‧前部分

6‧‧‧後部分

8、108、208‧‧‧連接元件

10‧‧‧頭管

12‧‧‧上管

14a、14b、14c、31a、31b‧‧‧安裝孔

16‧‧‧開槽

18a、18b‧‧‧板件

20a、20b‧‧‧樞軸孔

22a、22b‧‧‧後上叉

24‧‧‧安裝托架

26、46a、46b‧‧‧後叉端

28‧‧‧基板

30a、30b‧‧‧側板

32a、32b‧‧‧導引板

34a、34b‧‧‧導引槽

36‧‧‧座管

38‧‧‧底托架殼

39‧‧‧輪轂

42a、42b‧‧‧導引銷

43‧‧‧平衡車

44‧‧‧前叉

45‧‧‧手把

46‧‧‧前叉端

48a、48b、54a、54b‧‧‧輪子

50‧‧‧座墊

51‧‧‧扣鉤

52‧‧‧腳踏車

53‧‧‧凹槽

56‧‧‧座桿

58‧‧‧座墊

59‧‧‧軌桿

60‧‧‧曲柄組

61‧‧‧夾鉗

62‧‧‧後鏈輪組件

64‧‧‧鏈帶

66‧‧‧內鏈輪齒

68‧‧‧背板

70‧‧‧大環型鏈輪齒

70a、70b‧‧‧半圓截部

72‧‧‧中環型鏈輪齒

110‧‧‧腳墊

第1圖為本發明之自行車框架之實施例的後視立體圖；第2圖為該自行車框架的前視立體圖；第3圖為該自行車框架的側視圖；第4圖為該自行車框架的上視立體圖；第5圖為包括該自行車框架的自行車之第一平衡車模式的側視圖；第6圖為該自行車之第二平衡車模式的側視圖； 第7與8圖係顯示該自行車於第一與第二平衡車模式下的另一配置；第9與10圖係顯示該自行車於第一與第二平衡車模式下的又一配置；第11圖為第9與10圖之自行車所示的扣鉤與凹槽佈設於該平衡車態樣中且處在分離狀態的局部放大圖；第12圖為第11圖的扣鉤與凹槽之佈設處在結合狀態；第13圖為該自行車於第一腳踏車模式的側視圖；第14圖為該自行車於第二腳踏車模式的側視圖；第15圖為該自行車於第三腳踏車模式的側視圖；第16圖為用於第一腳踏車模式的後鏈輪組件的立體圖；第17圖為該後鏈輪組件於分離狀態的立體圖；第18圖為用於第二腳踏車模式的後鏈輪組件的立體圖；第19圖為用於第三腳踏車模式的後鏈輪組件的立體圖；第20圖為另一後鏈輪組件的立體圖；第21圖為該另一後鏈輪組件於局部拆裝狀態下的立體圖；第22圖為應用本發明之框架的自行車於第一腳踏車模式之另一實施例的側視圖；第23圖為第22圖的自行車於第二腳踏車模式的側視圖；以及 第24圖為第22圖的自行車於第三腳踏車模式的側視圖。

以下描述中，“前”、“後”、“上”、“下”等類似用語係用於描述元件之間的相對關係，這些用語亦用於自行車一般操作的前後關係。

第1至4圖繪示係本發明的自行車框架2之實施例。該框架2通常包括一前部分4、一後部分6及一連接元件8。

該前部分4包括一頭管(head tube)10，其用於接置一前輪組件。該前輪組件係由一前叉(front fork)、一前輪本體及如車頭碗組(headset)之任何中間部件所構成。該前部分4更包括一上管(top tube)12，其垂直該頭管10延伸。該前部分4包括複數個(於此顯示3個，分別設定為前、中、後)安裝孔14a、14b、14c，其於該頭管10與該上管12的末端之間沿該上管12的長度方向相間隔。該些安裝孔14a、14b、14c朝該上管12之厚度方向貫穿該上管12。

尤其如第4圖所示，該上管12的末端係分岔以形成一開槽16。具體地，該上管12的末端係由一對板件18a、18b構成，其相互平行且相間隔於該框架2的兩側。各該板件18a、18b均具有一對樞軸孔20a、20b。各該板件18a、18b的各樞軸孔20a、20b跨越該開槽16而相互對齊。

該後部分6包括一對後上叉(rear stay)22a、22b，其相互連接於一安裝托架24上，且彼此分岔以形成 後叉(rear fork)，用以設置一後輪組件。各該後上叉22a、22b的末端係具有一後叉端26以接置輪軸。如圖所示，該後叉端26可包括朝向後方的開槽。或是，該後叉端26可具有退出結構(dropout)態樣，其中，該開槽可朝下或朝前，以在不拆除皮帶或鏈條的情形下即可將車輪移出。或者，該後叉端26可各具有孔洞以接置一貫通軸(thru-axle)。

該安裝托架24包括一基板28，其將該後上叉22a、22b相互連接在一起，並包括一對側板30a、30b，其從該基板28的兩側大致垂直延伸。該些側板30a、30b係相互平行，且以一距離分隔設置在該框架2的兩側，其中，該距離大於該上管12設有該安裝孔14a、14b、14c之區域的厚度。該側板30a、30b具有相互對齊的安裝孔31a、31b。

該後上叉22a、22b分別具有一導引板32a、32b，其從該後上叉22a、22b的下表面延伸。該些導引板32a、32b位在該安裝托架24與該後叉端26之間大約中間的位置。各該導引板32a、32b相互平行且分隔設在該框架2的兩側。各該導引板32a、32b具有彎曲導引槽34a、34b，其製作與功能將說明於後。

該連接元件8包括一座管(seat tube)36，其用於設置一包含一座桿(seat post)及一座墊(saddle)的座桿組件。該連接元件8更包括一俗稱五通之底托架殼(bottom bracket shell，簡稱BB)38，其用於接置一底托架以安裝一曲柄組(crankset)。該座管36之上部設有輪轂(boss)39(見第4圖)，其具有貫穿孔，並位在該座管36前方且跨過該 框架2橫向延伸。該座管36的輪轂39設在該開槽16中，使得該貫穿孔對齊其中一對該樞軸孔20a、20b。一插銷(未繪示)穿過該樞軸孔20a、20b及該座管36的輪轂39，並利用合適的鎖固件進行定位，以將該連接元件8樞接至該前部分4上(於第一連接點上)。

一對輪轂係設於該座管36沿長度方向之路徑的兩側面上。一螺紋導引銷42a、42b從各該輪轂延伸。各該導引銷42a、42b設於該後部分6的導引槽34a、34b中。該導引槽34a、34b與該導引銷42a、42b的配置將該連接元件8連接至該後部分6。該導引槽34a、34b與該導引銷42a、42b的配置形成一樞軸(第二連接點)，其令該後部分6與該連接元件8相對彼此旋轉，且移轉一段對應該導引槽34a、34b長度的距離。使用合適的螺帽或類似元件螺接該導引銷42a、42b上以抵靠該輪轂而夾持各該導引板32a、32b，使該些導引銷42a、42b於該些導引槽34a、34b中的位置得以固定。

應可理解地，該前部分4、後部分6及連接元件8係構成Z形組構。因此，該連接元件8的方位可定義出該前部分4相對該後部分6的垂直間距與水平間距。

藉由沿該上管12的其中一安裝孔14a、14b、14c連接該後部分6的安裝托架24與該前部分4(形成第三連接點)，該連接元件8能在所需的方位上定位。此可藉由將銷件(未繪示)穿過該安裝托架24的安裝孔31a、31b及選擇其中一安裝孔14a、14b、14c並利用合適的鎖固件定位 而達成。另外，每一安裝孔14a、14b、14c可螺接(例如，藉由一對位於該上管12兩側的螺紋插件、或單一延伸穿過該上管12整體的螺紋插件)一對從其中一安裝孔31a,31b插入之螺絲或類似元件。因此，該後部分6可透過該連接元件8間接連接至該前部分4，且藉由該後部分6於該安裝托架24與由該導引槽34a、34b及導引銷42a、42b所構成的樞軸之間所延伸的區段上形成的連桿(link)，亦可直接連接至該前部分4。該後部分6與該前部分4的連接係形成三角形框架2，因而確保剛性。再者，如上所述，該連桿限制該前部分4與後部分6的相對位置。

第5及6圖係繪示該框架2組裝至一平衡車43之示意圖。平衡車(或滑步車)係為一種訓練車，其可幫助兒童學習平衡與操控方向。如圖所示，該平衡車43並不具備傳動系統(即踏板、曲柄組、鏈條等)或煞車，也沒有輔助輪。

一前叉44係設在該框架2的頭管10中。該前叉44貫穿該頭管10，並以習知方式連接至手把(handlebar)45。該前叉44包括第一對與第二對前叉端46a、46b。每個前叉端46a、46b可作為開放的退出結構。或是，該前叉端46a、46b可具有孔洞以接置一貫通軸。第一與第二對該前叉端46a、46b以相對該頭管10不同距離作設置，以容納不同尺寸的輪子。於平衡車的態樣中，通常使用較小的前側輪子48a，其較佳為標準10吋(直徑)的輪子。該前側輪子48a位在該上方的前叉端46a中，以降低該平衡 車43的前側。同樣地，一種標準規格10吋的輪子48b設在該後叉端26中。一座墊50固定至該框架2的上管12上。如圖所示，該座墊50可伸展延長且可覆蓋於無需使用於該平衡車構造中的安裝孔14c上。

如圖所示，於平衡車態樣中，該框架2可移除該連接元件8，而以另一連接元件108取代。該連接元件108係以類似該連接元件8的方式連接該前部分4與後部分6，但其末端(自由端)具有一對腳墊110，而非該底托架殼38。該腳墊110從該連接元件108的兩側衡向延伸且能用於支撐孩童。該連接元件8可具有一用於承載該底托架殼38的可拆式下側部，且於移除該可拆式下側部後，可以具有腳墊110的下側部取代，以形成該替換後之連接元件108(利用導引銷位在適當位置上)。或是，該腳墊110可接置於該底托架殼38中。

第5圖係繪示該平衡車43於第一(小型)模式的狀態，其中，該後部分6係藉由該前側的安裝孔14a連接該前部分4。

於此小型模式中，該連接元件108從垂直狀傾斜至最遠，以減少該前部分4與該後部分6之間的垂直距離與水平距離。因此，該框架2得以呈現由垂直與水行尺寸所定義的最小尺寸，因而適用於較小的孩童。

具體而言，該連接元件8的方位將該後側輪子48b(即後軸)與該腳墊100水平拉向該前側輪子48a與該頭管10。此將輪距(該前、後輪軸的間距)、前伸量(該腳墊 110與該頭管10頂部的水平間距)以及軸伸量(如同前伸量，但從該後輪軸量測，而非該腳墊110)的水平尺寸最小化。

該連接元件8的方位也將該腳墊110垂直拉向該頭管10。此增加該上管12的夾角並減少該頭管10的夾角(與水平方向)。因此，疊高量(stack)的垂直尺寸(該腳墊110與該頭管頂部的垂直間距)、軸疊高量(如疊高量，但從該後輪軸量測，而非該腳墊110)、頭管高度、上管高度(含前、後側)、跨高(standover height)與座墊高度皆可最小化。

該龍頭傾斜角度(slack head angle)亦增加該前叉44的傾斜軌跡(trail)，藉以提供慢速駕駛的特性，因而改善穩定度。該連接元件8的方位也升高該腳墊110的高度位置，以縮減該腳墊110與該座墊50之間的垂直距離。

如第6圖所示，一旦孩童長大而超過此小型模式，該平衡車43可轉變成第二(大型)模式，其中，該後部分6係藉由中間的安裝孔14b連接該前部分4。

於此大型模式中，該連接元件108相對該後側樞軸孔20b朝垂直方向轉移。如此，前述平衡車43的垂直尺寸與水平尺寸也同時增加。另外，該上管12的夾角減少，而該頭管10的夾角增加。

該前側輪子48a也可移至較低處的前叉端46b以升高該平衡車43的前側。

另外，如第7及8圖所示，可使用可替換式 連接元件208，其未伸出其與該後部分6連接之處。該連接元件8可具有一承載該底托架殼38的可拆式下部分，且可移除該可拆式下部分，以形成該可換式連接元件208(利用導引銷位在適當位置上)。

再者，如第9至12圖所示，可移除該連接元件8，並藉由扣鉤51(即連接件)與凹槽53(或孔洞)的配合以防止該前部分4與後部分6之間的相對轉動。該扣鉤51從該上管12之底側背向該安裝孔14a、14b的位置凸出，而該凹槽53則形成於該安裝托架24的基板28上。該扣鉤51可具有從該上管12伸出的管狀部及位於其末端的擴展頭部。該基板28設在該上管12與該扣鉤51的擴展頭部之間，使該管狀部嵌入該凹槽53中。因此，該擴展頭部可防止該基板28與該後部分6脫離該上管12。該扣鉤51的擴展頭部與凹槽53可經倒角(chamfered)以針對不同的接合角度。

該扣鉤51可嵌入該基板28之其它適當位置上的凹槽53中，以用於該平衡車43的小型與大型之構造。另外，當該後部分6藉由該前側、中間安裝孔14a、14b連接該前部分4時，該扣鉤51會沿該上管12移至配合該凹槽53的位置。舉例來說，該上管12的底側可具有一對相互分離的螺紋凸座，使該扣鉤51可根據該平衡車43所需的模式螺接至合適的凸座中。

從該小型模式轉換成該大型模式，同時增加該輪距及該座墊50的高度位置。因此，該平衡車43可隨 著孩童成長而調整。該平衡車43通常適用於二至五歲且身高介於85至110公分的孩童。

從該小型模式變成該大型模式的轉換亦減少該上管12的夾角，並增加該頭管10的夾角(與水平方向)。於該小型模式中，該龍頭部傾斜角度增加該前叉44的傾斜軌跡(trail)，藉以提供慢速駕駛的特性，因而改善年紀較小的使用者的穩定性。如前所述，從該小型模式轉換成該大型模式的過程中，該前輪48a可移至較低的前叉端46b以升高該平衡車43的前側。於是，因該前部分4與後部分6的位置變換而致使該上管12與該頭管10的夾角改變也會抵消該輪子位置變換所致的角度變化。

當孩童對平衡與駕駛動作已感到十分熟悉且超過該大型模式的使用年紀時，可將該平衡車43變換為腳踏車52，如第13圖所示。

為了將該平衡車43變換為腳踏車52，可將該連接元件8組裝於該前部分4與該後部分6之間。該輪子48a、48b更換為一組更大的輪子54a、54b，較佳為14吋輪子。該前側輪子54a同樣設在較低處的前叉端46a上。同時也裝上前煞車及/或後煞車(未繪示)。

該連接元件8的座管36設有一座桿56(見第14圖)，其承載一座墊58。該座桿56可伸縮設在該座管36中，因而能相對該座管36移動以改變該座墊58的高度。藉由一對軌桿59接置於該座桿56的夾鉗61中，使該座墊58連接該座桿56。該軌桿59係沿其長度方向彎曲，以致 於在該座墊58的前側處，該軌桿59幾乎平行該座墊58的上表面，且在該座墊58的後側處，該軌桿59彎延遠離該座墊58。同樣地，該夾鉗61沿其長度方向彎曲以配合該軌桿59的曲率。

該連接元件8的底托架殼38接置一曲柄組60，其可交替地設置一對腳踏板(未圖示)。該曲柄組60承載一前鏈輪(front sprocket)。

該後方輪子54b具有一後鏈輪組件62，其將說明於後。藉由一齒型鏈帶64、鏈條或類似元件連接該曲柄組60與該後鏈輪組件62。

第13圖為該腳踏車52於第一(小型)模式的示意圖。於此模式中，該連接元件8藉由該前側之樞軸孔20a連接該前部分4。因此，藉由該前部分4與後部分6連接成該連桿，將該連接元件8的方位及該前部分4與該後部分6的相對位置定位。

於此模式中，該連接元件8朝偏離垂直位置最遠的角度傾斜，以減少該前部分4與該後部分6之間的水平距離與垂直距離。如此，該框架2係呈現由垂直尺寸與水平尺寸所定義的最小尺寸。

具體來說，該連接元件8的方位將該後側輪子54b(即後軸)與該曲柄組60(即底托架)水平拉向該前側輪子54a與該頭管10，此可將輪距(前後輪軸的間距)、前伸量(該底托架與該頭管頂部之間的水平間距)及軸伸量(如同前伸量，但其是從後輪軸量測，而非該底托架)的水 平尺寸最小化。

該連接元件8的方位也將該曲柄組60(即該底托架)垂直拉向該頭管10，此可增加該上管12的夾角並同時減少該頭管10的夾角(與水平方向)。如此，疊高量(stack)的垂直尺寸(該底托架與該頭管頂部之間的垂直間距)、軸疊高量(如疊高量，但從該後輪軸量測，而非該底托架)、頭管高度、上管高度(包括前後兩側)、跨高(standover height)與最小座墊高度(由該座管頂部定義)皆可最小化。

該連接元件8的夾角也使該曲柄組60位在該座墊58的前方，其更適合給初學者使用。此外，該頭部俯視角度亦增加該前叉44的傾斜軌跡(trail)，藉此提供慢速駕駛的特性而改善的穩定性。該連接元件8的方位也升高該底托架的高度，以縮短該底托架殼38與該座墊58之間的垂直距離。

於此模式中，該座墊58位於靠近該腳踏車52的前側，使得該座桿56的夾鉗61連接該軌桿59的後側。於是，該座墊58上表面與該座桿56之間的夾角(從該座墊58前側向下量測至該座桿56)及該連接元件8的座管36會因而減少，使得該座墊58上表面幾乎呈水平。此也可減少該座墊58與該手把45之間的距離。

透過該導引銷42a、42b沿著該導引槽34a、34b的移動，即可很容易調整該連接元件8的方位。具體而言，如圖所示，將該導引銷42a、42b沿著該導引槽34a、34b向前移動以減少該第二與第三連接點之間的距離。此 亦可控制該曲柄組60與該後鏈輪組件62之間的距離(其可用於保持一固定距離)，以維持該鏈帶64適當的張力。此目的也可提供該導螺桿(lead screw)配件(圖略)，以驅動該導引銷42a、42b沿該導引槽34a、34b向前移動。另外，藉由變換該後側輪子54b的位置，可調整該鏈帶64的張力。

針對該導引銷42a、42b之不同尺寸態樣，該導引槽34a、34b具有視覺或觸覺標示於適當的位置上。舉例來說，該導引槽34a、34b可具有視覺標記，其指出不同尺寸模式的位置。另外，該導引槽34a、34b也可具有多個凹孔，其於適當定位後，接置用於螺接該導引銷42a、42b的螺帽。

當孩童長大而無法使用該小型模式時，該腳踏車52可轉換成中型模式，如第14圖所示。

於該中型模式下，該連接元件8相對該前側樞軸孔20a朝垂直位置旋轉，而該後部分6藉由該中間的安裝孔14b連接該前部分4以固定該連接元件8的方位。此減少該第一與第三連接點之間的距離，並增加該前部分4與後部分6之間的垂直與水平距離。如此，前述腳踏車52的垂直尺寸與水平尺寸也同時增大。該曲柄組60也移至該座墊58下更下方的位置，以呈現更利於騎乘的狀態。此外，該上管12的夾度減少，而該頭管10的夾角增加。

為了補償該連接元件8角度的改變，該座墊58向後移動以增加該座墊58上表面與座桿56之間的夾角(從該座墊58前側往下量測至該座桿56)。因此，該座墊 58之上表面幾乎保持水平。此也可增加該座墊58與該手把45之間的距離。該座墊58也可升高以適用於具有較長雙腿的孩童。

同樣地，藉由該導引銷42a、42b沿該導引槽34a、34b的轉移，能輕易調整該連接元件8的方位，以減少該第二與第三連接點之間的距離，並使該鏈帶64保有適當的張力。

當孩童長大而無法使用該中型模式時，該腳踏車52可轉換成大型模式，如第15圖所示。

於該大型模式中，該連接元件8反而連接該後側的樞軸孔20b，以向後移動該連接元件8(及該座墊58)。該後部分6藉由該後側的安裝孔14c連接該前部分4以固定該連接元件8的方位。此更加縮減該第一與第三連接點之間的距離，並增加該前部分4與該後部分6之間的垂直距離與水平距離。因此，前述腳踏車52的垂直尺寸與水平尺寸進一步增加至最大值。該曲柄組60也移至該座墊58下更下方的位置，呈現更有利於騎乘的狀態。此外，該上管12的夾角進一步減少，而該頭管10的夾角進一步增加。

當該框架2從該小型模式轉換成該大型模式時，於該些樞軸孔20a、20b之間移動該連接元件8，可使該連接元件8的傾斜變化最小化。此避免於該小型模式中，該踏板位在該座墊58前側過遠的位置處。

為了補償該連接元件8之傾斜變化，該座墊 58向後進一步移動，以增加該座墊58上表面與該座桿56之間的夾角(從該座墊58前側往下量測至該座桿56)。因此，該座墊58之上表面幾乎維持水平狀。此也可增加該座墊58與該手把45之間的距離。該座墊58也可升高以適用於具有較長雙腿的孩童。

同樣地，藉由該導引銷42a、42b沿該導引槽34a、34b的移動，能輕易調整該連接元件8的方位，以縮短該第二與第三連接點之間的距離，並使該鏈帶64保有適當的張力。

於此模式中，該前側輪子54a可更換為較大的輪子(即16吋輪子)，其可設在較低處的前叉端46a上。該高、低處的前叉端46a、46b之間相互偏移的距離係對應該些輪子尺寸(半徑)的差距。因此，該輪子之間的輪圈位置維持不變，以無需調整(或微調)該前煞車組。

於該小型模式時，該腳踏車52通常適用於二到四歲且身高介於85到100公分的孩童。在該中型模式時，該腳踏車52通常適用於三到五歲且身高介於95到110公分的孩童。在該大型模式時，該腳踏車52通常適用於五到七歲且身高介於110到120公分的孩童。

如前所述，僅藉由變換用於連接該後部分6與該前部分4的安裝孔14a、14b、14c(可於該樞軸孔20a、20b之間使用額外的轉換)，即可變更該前部分4與後部分6的相對位置及該連接元件8的方位。該前部分4與該後部分6之間的直接連接係限定該框架2呈現該前部分4與 該後部分6之相對預定位置及最佳位置。這些最佳化位置之設計提供一種框架，其可摺疊成所需尺寸的專用框架。

當孩童長大且體格增壯時，他們不僅會超過該框架2的規格尺寸(不同尺寸模式之間的轉換需求)，且也會超過該腳踏車52由該曲柄組60與該後鏈輪組件62所定義的傳動裝置的負荷。因此，針對每個尺寸的轉換，也須搭配該腳踏車52之傳動裝置之相關變動。此可使用如第16圖所示的後鏈輪組件62達成。

如圖所示，該後鏈輪組件62包括一內鏈輪齒66，其連接一背板68或與背板68一體成型。該內鏈輪齒66具有複數個徑向凸伸之齒段(顯示22個齒段)。

針對該小型模式，大環型鏈輪齒70係設於該內鏈輪齒66上。該大環型鏈輪齒70的內表面與外表面都具有齒段，其內表面的齒段配合該內鏈輪齒66的齒段，使該大環型鏈輪齒70接置並結合該內鏈輪齒66。該外表面的齒段具有與該內表面(及該內鏈輪齒66)之齒段相同的輪廓及間距，但因該外表面具有較大的直徑，故該大環型鏈輪齒70的外表面具有比其內表面(及內鏈輪齒66)更多的齒段數量(顯示有30個齒段)。

當該腳踏車52從該小型模式換成該中型模式時，將移除該大環型鏈輪齒70，如第17圖所示。此可藉由從該框架2上移除該後側輪子54b，再將該大環型鏈輪齒70相對該內鏈輪齒66軸向滑動移除而達成。一中環型鏈輪齒72取代該大環型鏈輪齒70，如第18圖所示。

如同該大環型鏈輪齒70，該中環型鏈輪齒72之內表面具有齒段，以配合該內鏈輪齒66的齒段。該中環型鏈輪齒72的外表面亦具有齒段。該中環型鏈輪齒72之外表面的直徑小於該大環型鏈輪齒70的外表面之直徑，使其具有較少的齒段數(顯示有26個齒段)。因此，增加該腳踏車52的傳動性能。

當該腳踏車52從該中型模式換成該大型模式時，將移除該中環型鏈輪齒72，如第19圖所示，且該鏈帶64直接地接合該內鏈輪齒66。因此，更增加該腳踏車52的傳動性能。

另外，該中環型鏈輪齒72可嵌套於該內鏈輪齒66與該大環型鏈輪齒70之間，使該大環型鏈輪齒70的內表面接合該中環型鏈輪齒72的外表面。因此，於尺寸模式轉換時，依序移除該大環型鏈輪齒70與該中環型鏈輪齒72。

如第20與21圖所示，該大環型鏈輪齒70可分成兩個半圓截部70a、70b(或超過兩個之截部)，其可利用如鳩尾接點之合適互補接點相連接。該兩半圓截部70a、70b可使用平頭螺絲或類似元件固定。該中環型鏈輪齒72亦可採用相同方式形成。因此，不需從該框架2上移除該後側輪子54，即可於該內鏈輪齒66上拆裝該大環型鏈輪齒70與該中環型鏈輪齒72。

如前所述，為了在調整該傳動裝置時仍維持不變的鏈帶長度，該導引銷42a、42b沿該導引槽34a、34b 轉移，以移動該連接元件8的底托架殼38與該曲柄組60而遠離該後鏈輪組件62。一旦該鏈帶64在足夠的張力下，該連接元件8、該前部分4與該後部分6係位在該尺寸模式下所需的位置及方位。

作為替代(或補充)方式，類似於上述之後鏈輪組件62的配置也可使用在該曲柄組60上。利用此種配置，當該框架2從該小型模式轉換成該大型模式時，該曲柄組60的鏈輪齒的尺寸會增加。因此，此可補償該曲柄組60與該後鏈輪組件62之間的距離的縮短，而不必使該導引銷42a、42b沿該導引槽34a、34b轉移，即可保有幾乎一致的鏈帶張力。

該可變換的鏈輪組件可用於改變任何腳踏車的齒輪比(gear ratio)，而不侷限在前述的可調整框架。應可理解地，該環型鏈輪齒的內表面可具有比該內鏈輪齒更少的齒段，使得位在該環型鏈輪齒之內表面的齒段僅接合該內鏈輪齒的部分齒段。

第22至24圖係繪示該框架2的另一實施例。此實施例的框架102與該框架2的差異在於該上管12僅具有單一樞軸孔20。於該小型或中型模式中，設置該連接元件8以令用於連接該連接元件8與該樞軸孔20的輪轂39位於該座管36後方。

在該中型與大型模式的轉換過程中(如第23與24圖所示)，該連接元件8係相對其縱軸旋轉，使該輪轂39位在該座管36前方。由於該輪轂39從該座管36 的軸線偏移，致使該連接元件8向後移動。

如同該輪轂39，該底托架殼38也朝相同方向從該座管36的軸線偏移。因此，當該連接元件8在該中型與大型模式的轉換過程中旋轉時，該底托架殼38及該曲柄組60向前轉移。此可避免該曲柄組60於該座墊58下方移動太遠，因而維持一微曲柄前進(crank-forward)位置。該連接元件8的旋轉也增加該曲柄組60與該後鏈輪組件62之間的距離，如前所述，該後鏈輪組件62使用該內鏈輪齒66以增加傳動性能。

該後部分6抵靠該前部分4的支撐(連桿)可採用不同於上述的其它方式達成。舉例來說，該前部分4可延伸超過與該連接元件8相接的樞軸並連接該後部分6。因此，該後部分6可具有複數個安裝孔，且該前部分4可具有導引槽以拉緊該鏈帶64。此外，該前部分4可僅在單一位置(其可移除或不可移除)直接連接該後部分6，並使用一伸縮配件調整該連桿的有效長度(於該第二與第三連接點之間的距離)。在這種情況下，可考慮將該伸縮配件之其中一部分作為該前部分4的一部分，而該伸縮配件的另一部分則作為該後部分6的一部分。如此，該前部分4與該後部分6不需各為單一元件，且可具有一或多個額外元件，以形成該兩部分之間的連桿。因此，該連桿可從該前部分4與該後部分6上拆除，因而僅名義上屬於該前部分4與該後部分6的一部分。然而，該連桿必須限制該前部分4與該後部分6之間的相對位置。

根據需求，該框架2可具有合適的減震配備。舉例來說，該前部分4、該後部分6及該連接元件8彼此間的至少一連接點可包括一彈性部，例如，可提供些許減震效果的襯套(bushing)。另外，可提供一減震器，例如，依據該連接元件8佈設。於該前部分4、該後部分6及該連接元件8彼此間的相對位置之移動處皆允許此種避震設計。應可理解地，不同尺寸的模式係定義為該框架於不受負載的狀態下的靜止或靜態的幾何構造。

雖然該框架2如前所述係具有分開的安裝孔14a、14b、14c與樞軸孔20a、20b，其實際上可整合為單一溝槽(於任一部分)，以令組裝位置可為連續性的變更、或單一加大的開口，以接置插入件或載件(覆晶式晶片)，且能於該開口中重新定位該插入件或載件，以令該組裝位置依循線性或非線性軌跡。實際上，如前所述，該前部位4可僅在單一位置上直接連接該後部分6。另一方面，該導引槽34a、34b可分別由多個分開的安裝孔所取代(或凹槽，以持續提供用於拉緊該鏈帶64的調整功能)。同樣地，該導引槽34a、34b也可各別為加大的開口，以接置插入件或載件(覆晶式晶片)，且能於該開口中重新定位該插入件或載件，以令該組裝位置依循線性或非線性軌跡。雖然該導引槽34a、34b如前所述係為彎曲狀，其也可為直線或由一連串區段所構成，各該區段相互傾斜以形成鋸齒狀或階梯狀凹槽。

該連接元件8也可從該框架2上移除，以 令該框架2可摺疊成較小的尺寸而利於運輸。

雖然該座墊58與該座桿56如前所述係具有彎曲的軌桿59與夾鉗61，但應可理解地，此佈設可互換。另外，也可使用具有溝槽構造之單一中間軌桿或其它導引件。也可省略該座桿56，且該座墊58直接連接該上管12或該連接元件8。當該座墊58直接連接該上管12時，該座墊58的角度之調整性僅可要求為最小值(或省略)，以致於能免用該彎曲軌桿59與夾鉗61。

如前所述，該前叉44可包括第一與第二組前叉端46a、46b以配合不同尺寸的輪子。雖然未圖示，但該後上叉也可具備類似的佈設。

雖然該些孔洞係為前述之樞軸孔20a、20b，但應可理解地，該連接元件8可從該前部分4上移除並組裝至新方位上，使該連接元件8不會主動地相對該些孔洞樞轉。同樣地，該連接元件8與該後部分6之間的連接方式不需為常見的樞軸型式。

於其它實施例中，該底托架殼38可設於該後部分6而非該連接元件8上。

雖然本發明如前所述係以一般自行車為參考，但其亦可應用至電動自行車(e-bike)之類型。然而，本發明係適用於直立式自行車，而非臥躺式自行車。

本發明並不限於上述實施例，其於不偏離本發明之範疇下，可進行各種變化或修改。

2‧‧‧框架

4‧‧‧前部分

6‧‧‧後部分

8‧‧‧連接元件

10‧‧‧頭管

12‧‧‧上管

14a、14b、14c、31a‧‧‧安裝孔

18a、18b‧‧‧板件

20a、20b‧‧‧樞軸孔

22a、22b‧‧‧後上叉

24‧‧‧安裝托架

26‧‧‧前叉端

28‧‧‧基板

30a、30b‧‧‧側板

32a、32b‧‧‧導引板

34a、34b‧‧‧導引槽

36‧‧‧座管

38‧‧‧底托架殼

42a‧‧‧導引銷

Claims (34)

1. 一種自行車框架，包括：前部分，用以設置前輪組件；後部分，用以設置後輪組件；及連接元件，係於第一連接點連接於該前部分，並於第二連接點連接於該後部分，該第一連接點與該第二連接點係沿著該連接元件的長度方向相間隔；其中，該前部分及該後部分之一者朝第三連接點延伸，而該前部分及該後部分之另一者係連接於該第三連接點以形成連桿；其中，該框架之設置能調整該第一至第三連接點之至少兩者之間的距離；其中，該距離的調整係增加或縮減該框架的尺寸。
2. 如申請專利範圍第1項所述之自行車框架，其中，該框架係設置成能調整該第一連接點與該第三連接點之間的距離及/或該第二連接點與該第三連接點之間的距離。
3. 如申請專利範圍第1或2項所述之自行車框架，其中，該距離的調整係增加或減少該框架的前伸量及/或輪距。
4. 如申請專利範圍第3項所述之自行車框架，其中，該距離的調整係同步增加或同步減少該前伸量與該輪距。
5. 如申請專利範圍第1或2項所述之自行車框架，其中，該距離的調整係增加該框架的垂直尺寸與水平尺寸，或 減少該框架的垂直尺寸與水平尺寸。
6. 如申請專利範圍第5項所述之自行車框架，其中，該距離的調整係同步增加或同步減少該垂直尺寸與該水平尺寸。
7. 如申請專利範圍第5或6項所述之自行車框架，其中，該垂直尺寸包含疊高量、軸疊高量、頭管高度、上管高度、跨高與最小座墊高度的至少其中一者，及/或該水平尺寸包含輪距、前伸量與軸伸量的至少其中一者。
8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之自行車框架，其中，該連桿具有複數個用以定義該距離之安裝位置。
9. 如申請專利範圍第8項所述之自行車框架，其中，該複數個安裝位置係由複數個分離的孔洞或一個連續溝槽所形成。
10. 如申請專利範圍第9項所述之自行車框架，其中，該複數個孔洞或該連續溝槽係設於該前部分。
11. 如申請專利範圍第1至10項中任一項所述之自行車框架，其中，該距離的調整係改變該連接元件的方位，該連接元件的方位決定該前部分與該後部分的相對位置。
12. 如申請專利範圍第11項所述之自行車框架，其中，該距離的調整係改變該連接元件相對該前部分、該後部分或兩者之一者的方位。
13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項所述之自行車框架，其中，該第一連接點形成第一樞軸及/或該第二連 接點形成第二樞軸。
14. 如申請專利範圍第13項所述之自行車框架，其中，該前部分包含一個滑動設置該第一樞軸之張力溝槽，及/或該後部分包含滑動設置該第二樞軸之張力溝槽，令該張力溝槽調整該連接元件的方位以拉緊鏈帶或鏈條。
15. 如申請專利範圍第14項所述之自行車框架，其中，該張力溝槽具有導螺桿機構用以使該樞軸沿著該溝槽移動。
16. 如申請專利範圍第1至15項中任一項所述之自行車框架，其中，該連接元件或該後部分包含一個底托架殼。
17. 如申請專利範圍第16項所述之自行車框架，其中，該底托架殼設於該第二連接點下方。
18. 如申請專利範圍第16或17項所述之自行車框架，其中，該第一連接點、該第二連接點及/或該底托架殼係相對該連接元件的縱軸偏移，俾使該連接元件相對該縱軸的旋轉改變該第一連接點、該第二連接點及/或該底托架殼的位置。
19. 如申請專利範圍第1至18項中任一項所述之自行車框架，其中，該連接元件係設置成能接置座墊組件。
20. 一種實質上描述於此且參考及繪示在所附圖式的自行車框架。
21. 一種自行車，係包括如申請專利範圍第1至20項中任一項所述的自行車框架。
22. 如申請專利範圍第21項所述之自行車，再包括接置於 該連接元件中之座墊組件，其該座墊組件包含座桿與座墊，該座桿與座墊具有互相搭配的彎曲軌桿部與夾鉗部，該座墊係相對該座桿沿該彎曲軌桿部滑動；其中，該彎曲軌桿部係設置成使該座墊相對該座桿的角度隨著該座墊相對該座桿滑動而改變。
23. 如申請專利範圍第22項所述之自行車，其中，該座墊的角度隨其向後滑動而增加。
24. 如申請專利範圍第21至23項中任一項所述之自行車，其中，該自行車包括一個前叉，該前叉具有複數個位於不同位置之前叉端，以設置不同尺寸的輪子。
25. 如申請專利範圍第21至24項之任一項所述之自行車，其中，該自行車包括鏈輪組件，該鏈輪組件具有內鏈輪齒與接合該內鏈輪齒之外環型鏈輪齒，其中，從該內鏈輪齒上移除該外環型鏈輪齒以改變齒輪比。
26. 一種實質上參考所附圖式所描述的自行車。
27. 一種組件，包括：前部分，係用以接置前輪組件；後部分，係用以接置後輪組件；及連接元件；其中，該前部分、該後部分及該連接元件係作成能組裝成如申請專利範圍第1至20項中任一項所述之自行車框架。
28. 一種用以調整如申請專利範圍第1至26項中任一項所述之自行車框架或自行車之尺寸的方法，係包括： 調整該第一至第三連接點之至少二者之間的距離，以增加或減少該框架的尺寸。
29. 一種自行車，係包括：後鏈輪齒，係連接於一被動後輪；曲柄組，係具有一個前鏈輪齒並藉由鏈條或齒型皮帶連接於該後鏈輪齒；其中，該前鏈輪齒及/或該後鏈輪齒係包含鏈輪組件，該鏈輪組件係包含內鏈輪齒與可拆裝地接合該內鏈輪齒之外環型鏈輪齒，該鏈輪組件呈現該外環型鏈輪齒與該內鏈輪齒相分離的第一模式、及該外環型鏈輪齒與該內鏈輪齒相接合的第二模式；其中，該內鏈輪齒具有複數個齒段，以於該第一模式時，接合該鏈條或該齒型皮帶；以及其中，該外環型鏈輪齒的徑向外表面具有複數個齒段，以在該第二模式時接合該鏈條或該齒型皮帶，且其徑向內表面具有複數個齒段，以在該第二模式時接合該內鏈輪齒的齒段；其中，該外環型鏈輪齒的徑向外表面的齒段數多於該內鏈輪齒的齒段數，且該鏈輪組件能在該第一模式與該第二模式之間轉換，以改變該自行車的齒輪比。
30. 如申請專利範圍第29項所述之自行車，其中，該外環型鏈輪齒係由複數個可拆裝地相互連接的區段所構成。
31. 如申請專利範圍第30項所述之自行車，其中，該些區段係藉由互連接點可拆裝地相互連接。
32. 如申請專利範圍第30或31項所述之自行車，其中，該外環型鏈輪齒包括兩個半圓截部。
33. 如申請專利範圍第29至32項中任一項所述之自行車，其中，該外環型鏈輪齒的徑向內表面的齒段數等於該內鏈輪齒的齒段數。
34. 如申請專利範圍第29至33項之其中一者所述之自行車，其中，該外環型鏈輪齒係為第一外環型鏈輪齒，而該鏈輪組件更包括第二外環型鏈輪齒，該第二外環型鏈輪齒的齒段數多於該第一外環型鏈輪齒的齒段數；其中，該第二外環型鏈輪齒係可拆裝地連接該內鏈輪齒或該第一外環型鏈輪齒，該鏈輪組件呈現第三模式，其係為該第二外環型鏈輪齒連接該內鏈輪齒或該第一外環型鏈輪齒。