TW202344426A - 前叉立管裝置和自行車 - Google Patents

Abstract

本發明提出了一種用於自行車的前叉立管裝置，其中上前叉立管在重疊區域中至少部分地包圍下前叉立管，其中外夾緊元件在重疊區域中貼靠在上前叉立管的外側面上，並設置用於將向內指向的力施加到上前叉立管的外側面上。本發明還提出了一種自行車。

Description

前叉立管裝置和自行車

本發明涉及一種用於自行車的前叉立管裝置以及一種自行車。

自行車通常需要高靈活地調節車把高度。希望將車把高度調節到比初始設計考慮的高度更高的情況並不少見。在這種情況下，前叉立管（Gabelschaft）的長度通常會限制向上的調節範圍。為了仍然能夠進行超出設定最大高度的調節，從現有技術中已了知所謂的無牙式適配器（Ahead-Adapter），其被夾緊在前叉立管上並且將前叉立管延長。這種適配器的缺點是，其只能用於鋼制前叉立管。

除了期望進一步向上的可調節性之外，還存在將自行車座艙（Fahrradcockpit）和帶有車把的經典把立佈置得比設定更低的需求。為此，騎自行車的人通常使用安裝佈置在座艙上方的墊圈或者乾脆用鋸子鋸短前叉立管。兩者都是以犧牲安全為代價。鋸掉前叉立管尤其不利於自行車以後的轉售。

本發明的目的在於，提供一種前叉立管裝置，該前叉立管裝置提供高安全性並且同時實現了在高度可調節性方面最大的靈活性。

該目的通過如請求項1所述的前叉立管裝置實現。

根據本發明，所述前叉立管裝置具有下前叉立管、上前叉立管和外夾緊元件。所述上前叉立管優選是外徑為28.6mm的工業標準規格的前叉立管。所述上前叉立管優選地具有24.2mm的內徑。所述上前叉立管至少部分地在重疊區域中包圍所述下前叉立管。為此，所述下前叉立管在所述重疊區域中具有最大相當於所述上前叉立管的內徑的外徑。可以設想，所述下前叉立管在所述重疊區域中具有24mm的外徑。可以設想，所述下前叉立管在所述重疊區域周圍具有20mm的內徑。優選地規定，所述下前叉立管在所述重疊區域內具有比在所述重疊區域下方更小的外徑。也可以設想，所述下前叉立管具有大直徑的第一區域和小直徑的第二區域。為此，可以設想，在第一區域和第二區域之間的過渡區域設計為錐形的。通過在前叉立管的所述重疊區域中的重疊，確保了高穩定性，並進而確保了高安全性。

然而，備選地也可以設想，所述下前叉立管優選是外徑為28.6mm的工業標準規格的前叉立管。所述上前叉立管至少部分地在所述重疊區域中包圍下前叉立管。為此，所述上前叉立管在所述重疊區域中具有至少相當於下前叉立管的外徑的內徑。優選地規定，所述上前叉立管在所述重疊區域上方具有比在所述重疊區域中更小的外徑。還優選地規定，所述上前叉立管在所述重疊區域上方具有比在所述重疊區域中更小的內徑。特別優選地規定，所述上前叉立管在所述重疊區域上方具有28.6mm的外徑並且在所述重疊區域中具有28.8mm的內徑。此外，優選地規定，所述上前叉立管在所述重疊區域中具有33mm的外徑。也可以設想，所述上前叉立管具有大直徑的第一區域和小直徑的第二區域。為此，可以設想，第一區域和第二區域之間的過渡區域設計為錐形的。通過在所述前叉立管的所述重疊區域中的重疊，確保了高穩定性，並進而確保了高安全性。

所述外夾緊元件佈置成，其在所述重疊區域中貼靠在所述上前叉立管的外側面上。根據本發明規定，所述外夾緊元件將向內指向的力施加到所述上前叉立管的外側面上。由此顯著增加了所述上前叉立管和下前叉立管相對彼此的固定強度。

可以由附屬項和參考圖式的進行的描述得到本發明的有利設計和改進方案。

根據本發明的一種優選實施方式規定，所述前叉立管裝置具有內夾緊元件，其中該內夾緊元件佈置成，以下部部分貼靠在所述下前叉立管的內側面上，並以上部部分貼靠在所述上前叉立管的內側面上，其中所述內夾緊元件設置用於，將向外指向的力施加到所述下前叉立管的內側面以及所述上前叉立管的內側面上。

所述內夾緊元件佈置成以下部部分貼靠在下前叉立管的內側面上。此外，所述內夾緊元件佈置成以上部部分貼靠在上前叉立管的內側面上。根據本發明規定，所述內夾緊元件將向外指向的力施加到所述下前叉立管的內側面上，並將向外指向的力施加到所述上前叉立管的內側面上。由此使得所述內前叉立管和外前叉立管被夾緊且相對彼此固定。

如果鬆開所述內夾緊元件和外夾緊元件，使得它們在所述前叉立管的內側面或外側面上不施加或僅施加很小的力，則可以匹配所述上前叉立管的定位。例如，可以設想將所述上前叉立管進一步向上或向下拉動。還可以設想，在所述內夾緊元件和外夾緊元件已經被釋放之後，所述上前叉立管被更換為更長或更短的上前叉立管。這在調整轉向高度時實現了非常高的靈活性。此外，優點還在於，不同配置的上前叉立管能夠彼此互換，以滿足不同要求。由此例如能夠進行大幅的高度調整。

根據本發明的一種優選實施方式規定，所述外夾緊元件設置用於，將向內指向的力施加到所述上前叉立管的外側面上，使得所述下前叉立管的內側面被壓到所述內夾緊元件的下部部分上。由此有利地提高了所述上前叉立管和下前叉立管的固定穩定性。

優選地規定，所述內夾緊元件是膨脹器，其中所述內夾緊元件的下部部分的外徑與所述下前叉立管的內徑相匹配，而所述內夾緊元件的上部部分的外徑與所述上前叉立管的內徑相匹配。這樣能夠將所述膨脹器的力有利地傳輸到所述下前叉立管和上前叉立管上。在本發明的意義上，外徑和內徑不必一定局限於圓形的外輪廓或內輪廓，而是僅描述了所述上前叉立管或下前叉立管的外輪廓或內輪廓基於一個與所述上前叉立管或下前叉立管的主延伸方向正交的平面的幾何形狀。在本發明的意義上，匹配指的是，所述內夾緊元件的外輪廓至少部分齊平地貼靠在所述上前叉立管或下前叉立管的內側面上。例如，特別規定了，所述上前叉立管的內徑是橢圓形的，並且所述內夾緊元件的上部部分的外徑至少部分地是橢圓形的。同樣還特別規定了，所述下前叉立管的內徑是橢圓形的，並且所述內夾緊元件的下部部分的外徑至少部分是橢圓形的。

根據本發明的另一優選實施方式規定，所述內夾緊元件的下部部分和內夾緊元件的上部部分沿豎直方向並排佈置，其中所述內夾緊元件的下部部分在與豎直方向正交的橫向方向上具有比所述內夾緊元件的上部部分更小的尺寸。所述內夾緊元件的由此得到的造型使得所述內夾緊元件非常好地緊貼在所述上前叉立管和下前叉立管的內側面上。本發明意義上的豎直方向在此對應於所述下前叉立管和上前叉立管的主延伸方向。

優選地規定，所述外夾緊元件是夾緊墊圈（Klemmspacer）。所述夾緊墊圈在本發明的意義上是包圍上前叉立管的、且設置用於在所述夾緊墊圈上方和下方沿著豎直方向將元件間隔開的元件。所述夾緊墊圈優選具有螺釘，利用該螺釘能夠通過該螺釘的旋轉產生向內指向的力。

根據本發明的另一優選實施方式規定，所述下前叉立管的外側面至少在所述重疊區域中具有橢圓形橫截面，並且所述上前叉立管的內側面至少在所述重疊區域中具有橢圓形橫截面。由此有利地使得保證所述上前叉立管和下前叉立管不相對於彼此扭轉。可以設想，所述下前叉立管的外側面沿所述下前叉立管的整個長度具有橢圓形橫截面，而所述上前叉立管的內側面沿所述上前叉立管的整個長度具有橢圓形橫截面。還可以設想，所述下前叉立管的外側面至少在所述重疊區域中具有非圓形橫截面，例如多邊形橫截面，並且上前叉立管的內側面形至少在所述重疊區域中具有非圓形橫截面，例如多邊形橫截面。優選地規定，所述上前叉立管的外側面具有圓形橫截面。此外，優選地規定，所述下前叉立管的內側面具有圓形橫截面。

此外，優選規定，所述下前叉立管的外側面至少在所述重疊區域中具有至少一個扁平區域。此外，所述上前叉立管的內側面優選至少在所述重疊區域中具有至少一個扁平區域。在此，所述上前叉立管的扁平區域佈置為貼靠在所述下前叉立管的扁平區域上。

可以設想，所述外夾緊元件與所述上前叉立管的外徑匹配。尤其規定了，所述外夾緊元件的內徑至少部分地與所述上前叉立管的外徑匹配。

優選地規定，所述上前叉立管具有側向的開槽。由此確保了明顯更好的力傳輸。

此外，優選地規定，所述內夾緊元件的張緊元件佈置為，使得從所述上前叉立管的內部空間出來能夠操作所述張緊元件，其中所述張緊元件設置用於，引起和/或促成將向外指向的力施加到所述下前叉立管的內側面和所述上前叉立管的內側面上。換句話說，規定了從上方操縱所述張緊元件。然而，也可以設想，能夠通過所述側向的開槽或通過所述上前叉立管和/或所述下前叉立管的另一側向的開槽操縱所述張緊元件。

可以設想，所述張緊元件具有用於擰入所述內夾緊元件中的螺釘，其中通過所述擰入引起所述夾緊元件膨脹抵靠所述上前叉立管和下前叉立管的內側面。

為了改進沿所述前叉立管的線路安裝，優選地規定，所述內夾緊元件具有線路套管。由此通過有利的方式實現了，將線路，例如制動線路或電氣線路，從自行車座艙敷設經過所述上前叉立管和下前叉立管的內部。除了視覺上令人愉悅的佈置外，通過這種方式還尤其節省了安裝空間，並且保護了線路免受機械影響。還特別有利的是，省去了目前常見的、費力地引導所述線路穿過擴大的軸承。

優選地規定，所述下前叉立管由碳材料製成，並且所述上前叉立管由碳材料製成。根據本發明的另一個替代和優選的實施方式規定，所述下前叉立管由碳材料製成，並且所述上前叉立管由金屬製成，優選由鋁製成。由此有利地實現了，由碳製成的所述前叉立管的優點，特別是其輕的重量，結合了由金屬製成的所述前叉立管的優點。通過將所述上前叉立管由金屬製成，得到了在所述上前叉立管的安全性以及其更高拉出的可能性方面的進一步優點。通過碳和金屬的材料的組合，尤其還提供了調整所述前叉立管裝置的彈性的可能性。因此，當進一步拉出所述上前叉立管時，所述前叉立管裝置實現了更強的彈性。如果所述上前叉立管進一步被推到所述下前叉立管上，則所述前叉立管裝置變剛硬。還可以設想，所述上前叉立管由碳材料製成，而所述下前叉立管由金屬製成，優選由鋁製成。本發明意義上的鋁除了鋁之外，還包括任意鋁合金。

另一達成開頭所述目的主題是具有根據本發明的前叉立管裝置的自行車。為此，優選規定，所述上前叉立管利用軸承支承在自行車的頭管（Steuerrohr）上，其中所述軸承的上軸承蓋由所述外夾緊元件形成。由此有利地確保了，即使在自行車座艙被移除時，所述軸承的軸承間隙也保持固定。

所有之前結合根據本發明的前叉立管裝置公開的細節、特徵和優點同樣適用於根據本發明的自行車。

在下面描述的圖式中，相同的元件始終以相同的數字或字母表示，且因此不多次描述。

圖1、圖2和圖6分別示出了根據本發明的示例性實施方式的前叉立管裝置1的截面示意性剖視圖，其用於根據本發明的示例性實施方式的自行車100。

前叉立管裝置1具有下前叉立管2，其在重疊區域6中至少部分地被上前叉立管3包圍。優選地，上前叉立管3是工業標準規格的前叉立管，即上前叉立管3的外徑為28.6mm。上前叉立管3例如可以由碳材料或金屬例如鋁製成。下前叉立管2至少在重疊區域6中具有允許上前叉立管3被推到下前叉立管2上的外徑。下前叉立管2可由與上前叉立管3相同的材料製成。然而也可以設想，上前叉立管3由另一種材料，例如金屬，如鋁製成。

為了調整轉向高度，上前叉立管3沿豎直方向H相對於下前叉立管2移動。一旦調整好轉向高度，上前叉立管3和下前叉立管2必須相對於彼此固定。為此設置了兩個夾緊元件（內夾緊元件4、外夾緊元件5）。內夾緊元件4以下部部分4.1貼靠在下前叉立管2的內側面。內夾緊元件4的上部部分4.2貼靠在上前叉立管3的內側面上。借助於內夾緊元件4的張緊元件4.3可以將向外指向的力施加到下前叉立管2和上前叉立管3的內側面上。張緊元件4.3可以或者從上方通過上前叉立管3（圖4a）或者側向（圖4b）通過上前叉立管3中的開槽3.1接近。設計為夾緊墊圈的外夾緊元件5在重疊區域6中貼靠在上前叉立管3的外側面上。外夾緊元件5設置用於，將向內指向的力施加到上前叉立管3上，並通過上前叉立管3施加到下前叉立管2上並最終施加到內夾緊元件4上。外夾緊元件5與上前叉立管3的外輪廓匹配，使得外夾緊元件5盡可能大面積地貼靠在上前叉立管3的外側面上。

內夾緊元件4構造為膨脹器。內夾緊元件4的下部部分4.1的外徑與下前叉立管2的內徑匹配，使得下部部分4.1至少部分地佈置成貼靠在下前叉立管2的內側面上。為此規定了，內夾緊元件4的下部部分4.1的外輪廓在重疊區域6中與下前叉立管2的內輪廓匹配。同樣，內夾緊元件4的上部部分4.2的外徑與上前叉立管3的內徑匹配。上部部分4.2至少部分地貼靠在上前叉立管3的內側面上。為此還規定了，內夾緊元件4的上部部分4.2的外輪廓在重疊區域6中與上前叉立管3的內輪廓相匹配。因此，內夾緊元件4沿豎直方向H具有沿橫向方向Q的不同尺寸，該橫向方向與豎直方向H正交。

為了防止下前叉立管2和上前叉立管3的扭轉，可以規定，至少在重疊區域6中，下前叉立管2和上前叉立管3構造為非圓形的。例如，可設想前叉立管（下前叉立管2、上前叉立管3）構造為橢圓形或具有扁平區域10。

通過上前叉立管3可以具有側向的開槽3.1，實現了良好的力鎖合。這允許了上前叉立管3大面積地被夾緊到下前叉立管2上。

如果前叉立管裝置1安裝在自行車100中，則前叉立管裝置1利用自行車100的碗組（Steuersatz）的至少一個軸承7可旋轉地支承在自行車100的頭管8中。在此，外夾緊元件5可以形成軸承7的上軸承蓋。自行車100的把立（Vorbau）12佈置在上前叉立管3上並且通過墊圈9與外夾緊元件5間隔開。利用無牙式頂蓋螺釘13.1固定的無牙式頂蓋13形成向上的終端。無牙式頂蓋螺釘13.1嚙合到內夾緊元件4的張緊元件4.3的螺紋中，從而通過轉動無牙式頂蓋螺釘13.1能夠將該無牙式頂蓋螺釘13.1擰緊並固定在內夾緊元件4上。

為了調整轉向高度，於是能夠很容易地鬆開無牙式頂蓋螺釘13.1並取下無牙式頂蓋13。此時能夠鬆開並同樣取下把立12。通過外夾緊元件5本身在自行車座艙被取下時最初仍保持在軸承7上，使得碗組的軸承間隙在這種情況下也保持固定。內夾緊元件4根據設計可以側向（圖4b）或從上方（圖4a）卸載，並進而取消內夾緊元件4的向外指向的力。通過額外卸載外夾緊元件5，取消了所述向內作用的力並進而解除了上前叉立管3和下前叉立管2的固定，且它們能夠相對彼此移動。這樣實現了新的轉向高度調整。

內夾緊元件4具有線路套管4.4。線路11，例如制動線束、制動線路或電氣線路被引導穿過該線路套管4.4。這樣實現了，能夠引導線路11穿過上前叉立管3和下前叉立管2的內部空間3.2。可以省去費力地引導穿過自行車100的碗組的軸承7。

根據本發明的前叉立管裝置1能夠實現大調節範圍的轉向高度調節。在視覺上，前叉立管裝置1很難與傳統的前叉立管裝置區分開來。

1:前叉立管裝置 2:下前叉立管 2.1:側向的開槽 3:上前叉立管 3.1:側向的開槽 3.2:內部空間 4:內夾緊元件 4.1:下部部分 4.2:上部部分 4.3:張緊元件 4.4:線路套管 5:外夾緊元件 6:重疊區域 7:軸承 8:頭管 9:墊圈 10:扁平區域 11:線路 12:把立 13:無牙式頂蓋（Ahead-Kappe） 13.1:無牙式頂蓋螺釘 100:自行車 H:豎直方向 Q:橫向方向

從圖式以及根據圖式對優選實施方式的以下描述得到本發明的更多細節、特徵和優點。圖式僅說明本發明的示例性實施方式，其不對發明構思進行限制。圖式示出： 圖1是根據本發明的一種示例性實施方式的用於自行車的前叉立管裝置的第一剖視圖； 圖2是根據本發明的一種示例性實施方式的用於自行車的前叉立管裝置的第二剖視圖； 圖3是根據本發明的一種示例性實施方式的用於自行車的前叉立管裝置的另一視圖； 圖4a及圖4b是根據本發明的一種示例性實施方式的前叉立管裝置的內夾緊元件的示意圖； 圖5是根據本發明的一種示例性實施方式的前叉立管裝置的重疊區域沿豎直軸線的剖視圖；以及 圖6是根據本發明的一種示例性實施方式的用於自行車的前叉立管裝置的第三剖視圖。

1:前叉立管裝置

2:下前叉立管

3:上前叉立管

4:內夾緊元件

4.1:下部部分

4.2:上部部分

4.3:張緊元件

4.4:線路套管

5:外夾緊元件

7:軸承

9:墊圈

11:線路

12:把立

13:無牙式頂蓋(Ahead-Kappe)

13.1:無牙式頂蓋螺釘

100:自行車

H:豎直方向

Q:橫向方向

Claims (15)

1. 一種前叉立管裝置，係用於自行車，包括： 一下前叉立管； 一上前叉立管；及 一外夾緊元件，其中該上前叉立管在一重疊區域中至少部分地包圍該下前叉立管，其中該外夾緊元件在該重疊區域中貼靠在該上前叉立管的外側面上，並設置用於將向內指向的力施加到該上前叉立管的外側面上。
2. 如請求項1所述之前叉立管裝置，其中，該前叉立管裝置具有一內夾緊元件，其中該內夾緊元件佈置為以一下部部分貼靠在該下前叉立管的內側面上，並以一上部部分貼靠在該上前叉立管的內側面上，其中該內夾緊元件設置用於，將向外指向的力施加到該下前叉立管的內側面和該上前叉立管的內側面上。
3. 如請求項2所述之前叉立管裝置，其中，該外夾緊元件設置用於，將向內指向的力施加到該上前叉立管的外側面上，使得該下前叉立管的內側面壓緊到該內夾緊元件的該下部部分上。
4. 如前述請求項中任一項所述之前叉立管裝置，其中，該內夾緊元件是一膨脹器，其中該內夾緊元件的該下部部分的外徑與該下前叉立管的內徑匹配，且該內夾緊元件的上部部分的外徑與該上前叉立管的內徑匹配。
5. 如前述請求項中任一項所述之前叉立管裝置，其中，該內夾緊元件的該下部部分和該內夾緊元件的該上部部分沿著豎直方向並排佈置，其中該內夾緊元件的該下部部分在與豎直方向正交的橫向方向上小於該內夾緊元件的該上部部分。
6. 如前述請求項中任一項所述之前叉立管裝置，其中，該外夾緊元件是一夾緊墊圈。
7. 如前述請求項中任一項所述之前叉立管裝置，其中，該下前叉立管的外側面至少在該重疊區域中具有橢圓形橫截面，並且該上前叉立管的內側面至少在該重疊區域中具有橢圓形橫截面。
8. 如前述請求項中任一項所述之前叉立管裝置，其中，該下前叉立管的外側面至少在該重疊區域中具有至少一個扁平區域，並且該上前叉立管的內側面至少在該重疊區域中具有至少一個扁平區域，其中該上前叉立管的該扁平區域佈置成貼靠在該下前叉立管的該扁平區域上。
9. 如前述請求項中任一項所述之前叉立管裝置，其中，該上前叉立管具有一側向的開槽。
10. 如前述請求項中任一項所述之前叉立管裝置，其中，該內夾緊元件的一張緊元件佈置為，使得從該上前叉立管的一內部空間出來能夠操作該張緊元件，其中該張緊元件設置用於，引起和/或促成將向外指向的力施加到該下前叉立管的內側面和該上前叉立管的內側面上。
11. 如請求項9所述之前叉立管裝置，其中，該張緊元件具有用於擰入該內夾緊元件中的一螺釘，其中通過擰入引起該夾緊元件膨脹抵靠該上前叉立管和該下前叉立管的內側面。
12. 如前述請求項中任一項所述之前叉立管裝置，其中，該內夾緊元件具有一線路套管。
13. 如前述請求項中任一項所述之前叉立管裝置，其中，該下前叉立管由碳材料製成，並且該上前叉立管由金屬，優選鋁製成。
14. 一種自行車，具有如前述請求項中任一項所述之前叉立管裝置。
15. 如請求項13所述之自行車，其中，該上前叉立管利用一軸承支承在該自行車的一頭管上，其中該軸承的一上軸承蓋由該外夾緊元件形成。