TWI355351B - Bicycle suspension system - Google Patents

Description

1355351 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明槪括而言相關於自行車懸吊系統。更明確地 說，本發明相關於具有阻尼力調整及懸吊裝置關閉 (lockout)的自行車懸吊系統。 【先前技術】 騎自行車正成爲日益流行的娛樂形式以及運輸工具。 另外’騎自行車對於業餘愛好者及專業人士而言均已成爲 非常流行的競賽運動。不論自行車是用於娛樂、運輸、或 競賽，自行車工業都在不斷地改進自行車的各種不同的組 件。過去，大部份的自行車具有剛性車架及叉架，其典型 上將導因於粗糙騎乘表面的陡震（shock )直接傳遞給騎 車者。換句話說，大部份的自行車過去並未設置有任何的 前或後懸吊裝置。最近，自行車特別是山地自行車 (MTB )及全路面自行車（ATB )被引進，而其包含前懸 吊叉架來吸收當在粗糙道路上騎行時傳遞至騎車者的陡 震。此使得在粗糙路面上騎行較爲容易且身體上較不會充 滿壓力。 第一個懸吊叉架具有大約1½至2英吋（38至50mm (毫米））的懸吊行程。現在已有具有大約4至6英吋 (100至150mm )或更大的懸吊行程的叉架。具有前懸吊 裝置及剛性的非懸吊式後車輪或硬質車尾（hardtail )的 自行車幾乎在一夕之間就流行。在大部份的山地自行車 -4- 1355351 上’則叉木3有一'組減震器。懸吊彳了程及處理特性根據叉 架被設計來應用的山地自行車的類型而變。例如，自行車 製造者生產越野（xc)、下坡、及自由騎行用的不同叉 架。 減震器（shock absorber )通常包含彈簧及阻尼器 (damper)或緩衝器（dashpot)。彈簧可用鋼或鈦線圏、 彈性體、或甚至壓縮空氣來實施。阻尼器通常是藉著迫使 油（oil)通過一或多個小開口或墊片疊層（shim stack) 來實施。在一些自行車上，彈簧 '阻尼器、或二者可依騎 車者的重量、騎行作風、路面、或這些或其他因數的任何 組合被調整。並且，此二組件有時被分開成爲彈簧機構在 一個支腿中，而阻尼器在另一個支腿中。 在具有前懸吊叉架的這些自行車中，有時想要能依需 要及/或所想要的快速地調整或關閉懸吊裝置。因此，曾 有提案是設置包含將叉架鎖死以完全地去除或徹底地減小 叉架行程的能力的懸吊裝置，以在路面的平滑區段上有較 爲有效率的騎行。 【發明內容】 本發明的一個目的爲提供一種自行車懸吊系統’其中 懸吊裝置可在不改變阻尼單元的阻尼率設定之下被關閉及 開啓。 本發明的另一目的爲提供一種自行車懸吊系統’其具 有阻尼關閉機構，其中當阻尼關閉機構處於非關閉模式 -5- 1355351 時，一軸向壓縮流動路徑是由阻尼活塞的流體流動通口與 阻尼關閉機構的流體流動通道形成於軸向方向。 上述目的基本上可藉著提供一種自行車懸吊系統而達 成，此自行車懸吊系統包含上方管件、下方管件、阻尼單 元、及阻尼控制單元。上方管件包含頂部部份及底部部 份》下方管件包含頂部部份及底部部份。下方管件的底部 部份相對於上方管件的頂部部份被伸縮式地安裝，以形成 上方及下方管件的內部區域。阻尼單元被設置在上方及下 方管件的內部區域內。阻尼單元包含界定上方內部容室及 下方內部容室的阻尼活塞、選擇性地調整通過阻尼活塞的 流體的流體流量的阻尼力調整閥、及相對於阻尼活塞軸向 地配置以選擇性地防止流體流動通過阻尼活塞的阻尼關閉 機構。阻尼活塞具有相對於阻尼關閉機構的一流體流動通 道軸向間隔開的流體流動通口，使得當阻尼關閉機構處於 非關閉模式時，一軸向壓縮流動路徑由阻尼活塞的流體流 動通口與阻尼關閉機構的流體流動通道形成於內部區域的 軸向方向。阻尼控制單元包含操作性地耦接於阻尼力調整 閥的第一致動構件、及操作性地耦接於阻尼關閉機構的第 二致動構件。第一及第二致動構件可互相獨立地操作，以 使得當第二致動構件正被操作時，阻尼力調整閥維持於設 定位置。 對於熟習此項技術者而言，本發明的這些及其他目 的、特徵、方面、及有利點從以下連同圖式揭示本發明的 較佳實施例的詳細敘述會顯明。 -6- 1355351 以下會參考形成此原始揭示的一部份的圖式。 【實施方式】 以下參考圖式說明本發明的選定的實施例。對於熟習 此項技術者而言從此揭示很明顯，以下的本發明的實施例 的敘述只是被提供來舉例說明，而非要限制由附隨的申請 專利範圍及其等效物所界定的本發明。 首先參考圖1，圖中顯示配備有根據第一實施例的前 懸吊叉架12的自行車10的前端。基本上，前懸吊叉架12 具有以傳統方式可旋轉地安裝於自行車車架1 4的前部 (頭管）的上方端部、及可旋轉地支撐前車輪16的下方 端部。自行車1 0的其餘部份可爲任何類型的自行車，因 此此處不進一·步詳細討論或顯不自行車10。 如圖2中所見的，前懸吊叉架12基本上包含轉向管 2〇、冠部22、第一或左支腿24、及第二或右支腿26。第 一或左支腿24構成第一或左懸吊總成，而第二或右支腿 26構成第二或右懸吊總成。冠部22被固定於轉向管20的 底端。支腿24及26被固定在冠部22的兩相反橫向端部 處。典型上，車把28被固定地安裝於轉向管20的上方端 部處，用來將前車輪16轉向，如圖1中所見的。因此， 轉向管20提供用來將車把28連接於前懸吊叉架12的機 構。 轉向管20包含例如金屬管件。轉向管20由車架14 的頭管可旋轉地支撐。轉向管20的頂端被固定於車把 1355351 28。轉向管20的底端被插入在冠部22的中心，並且使用 適當·的手段例如壓入配合、螺釘配合、或熔接而被固定。 冠部22構成叉架肩部單元，其包含例如金屬模製構 件。冠部22在其中心處具有圓柱形柱件固定部份22a，用 來安裝轉向管20。冠部20也具有一對臂部22b，其從柱 件固定部份22a橫向延伸而成曲線狀向下。臂部22b的自 由端部具有分別用來夾緊支腿24及26的上方端部的圓柱 形懸吊裝置安裝部份22c。 左支腿24包含被伸縮式地接收在左側下方管件34內 的左側上方管件32。換句話說，上方管件32包含頂部部 份及底部部份，而上方管件32的底部部份被伸縮式地設 置在下方管件3 4的頂部部份內，使得上方管件3 2可相對 於下方管件34伸縮式地移動。上方及下方管件32及34 的中空內部形成上方及下方管件32及34的一內部區域， 而此內部區域在上方及下方管件32及34移動在一起（壓 縮）或移動分開（伸展或彈回（rebound))時改變區域 的大小。 類似地，右支腿26包含被伸縮式地接收在右側下方 管件38內的右側上方管件36。換句話說，上方管件36包 含頂部部份及底部部份，而上方管件3 6的底部部份被伸 縮式地設置在下方管件3 8的頂部部份內，使得上方管件 36可相對於下方管件38伸縮式地移動。上方及下方管件 36及38的中空內部形成上方及下方管件36及38的一內 部區域，而此內部區域在上方及下方管件36及38移動在 -8- 1355351 —起（壓縮）或移動分開（伸展或彈回）時改變區域的大 小。 冠部22將左側上方管件32連接於右側上方管件36， 因而將懸吊叉架12的左支腿24連接於右支腿26。下方管 件34及38的每一個包含用來將前車輪16連接於叉架12 的脫扣部（drop out) 40。拱部42連接左側下方管件34 與右側下方管件38，以提供強度及將管件的扭轉減至最 小。較佳地，左側下方管件3 4、右側下方管件3 8、及拱 部42形成爲單一部件。但是，左側下方管件34、右側下 方管件38、及拱部42可爲分開的部件，且藉由合適的緊 固方法連接。 懸吊叉架1 2也可設置有其他的傳統特徵。例如，盤 式制動器軸襯（boss )(未顯示）可依需要及/或所想要的 被設置在下方管件34及38中的一個或二者上，用來安裝 盤式制動器卡鉗。當然，對於熟習此項技術者而言從此揭 示很明顯，懸吊叉架1 2可依需要及/或所想要的形成爲用 以安裝其他類型的制動系統。 現在參考圖3，圖中顯示前懸吊叉架12的縱向剖面 圖’以顯示前懸吊叉架1 2的各種不同的內部組件。如前 所述’上方管件3 2及3 6可分別相對於下方管件3 4及3 8 進行伸縮運動。下方管件34及38的每一個具有封閉的下 方端部及開口的上方端部。上方管件32及36的下方端部 分別被接收在下方管件3 4及3 8的開口的上方端部內。叉 架支腿24及26的每一個較佳地包含密封/襯套配置 -9- 1355351 (sealing/bushing arrangement)，其在上方管件 32 及 36 進入下方管件34及38的開口端部的位置處以傳統方式被 定位在各別的上方管件32及36與下方管件34及38之 間。 基本上，左支腿24構成空氣彈簧機構，而右支腿26 構成阻尼機構。空氣彈簧機構對懸吊叉架12的壓縮提供 阻力，且釋放壓縮期間所儲存的能量以造成懸吊叉架1 2 的伸展或彈回。阻尼機構提供抵抗壓縮及彈回運動二者的 阻尼力，以減慢懸吊叉架1 2於任一方向的運動。 仍然參考圖3，形成在左支腿24內的空氣彈簧機構基 本上包含蓋帽50、活塞桿52、第一或上方活塞54、及第 二或下方活塞56。蓋帽50封閉左側上方管件32的上方端 部，以在蓋帽5 0與左側上方管件3 2的內表面之間提供較 佳地爲空氣及流體緊密的密封。蓋帽5 0較佳地包含空氣 充塡閥58，其提供加壓空氣至左支腿24內以形成空氣彈 簧。因爲下方管件34的頂部部份可相對於上方管件32的 底部部份伸縮式地移動，所以一可調整的內部區域形成在 上方及下方管件32及34內。 活塞桿5 2爲剛性桿件，其將上方活塞5 4支撐在上方 管件32內，且其可滑動地接合下方活塞56。特別是，活 塞桿52的下方端部被固定於下方管件34的底端，而上方 活塞54被固定於活塞桿52的上方端部。換句話說，活塞 桿5 2從下方管件3 4的封閉的底端直立地向上延伸且支撐 上方活塞54。下方活塞56是藉著內部套筒60而被固持在 -10- 1355351 上方管件32的中間軸向位置點處。內部套筒60被同軸地 設置在上方管件32內，其中內部套筒60的上方端部被固 定於蓋帽50，而下方活塞56被固定於內部套筒60的下方 端部。如此，下方活塞56被固定成與上方管件32 —起移 動，而上方活塞54被固定成與下方管件34 —起移動。上 方活塞54與內部套筒60滑動性接合，而下方活塞56與 活塞桿5 2滑動性接合。 上方及下方活塞54及56將左支腿24的可調整的內 部區域分成第一或正空氣彈簧容室62、第二或負空氣彈簧 容室64、及第三空氣容室66。環狀密封件或Ο形環被設 置在上方活塞54與內部套筒60的內表面之間，以在二者 之間產生密封。環狀密封件或〇形環也被設置在下方活塞 56與活塞桿52的外表面之間，以在二者之間產生密封。 空氣充塡閥58容許與正空氣彈簧容室62連通。標準的高 壓泵可附著於空氣充塡閥 58，以加壓正空氣彈簧容室 62。因此，在加壓時，正空氣彈簧容室62作用成爲在懸 吊叉架12上施加伸展力的懸吊彈簧。第三空氣容室66並 非氣密空間。 當上方及下方管件32及34被壓縮在一起時，在左支 腿24的正空氣彈簧容室62內的空氣被壓縮，而在左支腿 24的負空氣彈簧容室64內的空氣膨脹。因此，空氣彈簧 藉著利用被壓縮的空氣的特性而作用以抵抗進一步的壓 縮。因爲懸吊叉架12的「彈簧」是由壓縮空氣而非金屬 線圏提供，所以懸吊裝置可形成爲較輕。並且’以此類型 -11 - 1355351 的叉架設計，可藉著調整彈簧內空氣的壓力而容易地調整 彈簧率。此容許叉架12可被有效地調整來配合騎車者的 重量。 仍然參考圖3，形成在右支腿26內的阻尼機構基本上 包含上方阻尼單元70、上方阻尼控制單元72、下方阻尼 單元74、及下方阻尼控制單元76。上方阻尼單元70及上 方阻尼控制單元72形成上方阻尼總成，而下方阻尼單元 74及下方阻尼控制單元76形成下方阻尼總成。上方阻尼 控制單元72被設置在上方管件36的頂端上，而上方阻尼 單元70被設置在上方管件36的頂部部份內。下方阻尼控 制單元76被設置在下方管件38的底端上，而下方阻尼單 元74被設置在上方管件36的底部部份內。 現在參考圖4，上方阻尼單元70基本上包含阻尼活塞 80、閉鎖閥81、閉鎖活塞82、回流閥83、排泄機構84、 自由活塞85、壓縮彈簧86、上方支撐構件87、上方本體 構件88、及阻尼力調整閥89。閉鎖閥81及閉鎖活塞82 一起合作以形成阻尼關閉機構，其在處於關閉模式時有效 地鎖住懸吊叉架1 2，使得懸吊叉架1 2作用成爲剛性的非 懸吊叉架。 上方阻尼控制單元72被定位在上方管件36的頂部部 份處，且操作性地耦接於閉鎖閥81及阻尼力調整閥89。 特別是’上方阻尼控制單元72基本上包含第一致動構件 91及第二致動構件92。第一致動構件9 1操作性地耦接於 阻尼力調整閥89以調整上方阻尼單元70的阻尼力。第二 -12- 1355351 致動構件92操作性地耦接於閉鎖閥81。 阻尼活塞80基本上將上方管件36分成兩個區域’因 而界定上方內部容室93及下方內部容室94。特別是，阻 尼活塞80具有設置在其外周邊表面與上方管件36的內表 面之間的環狀密封件或〇形環，以在二者之間產生密封。 阻尼活塞80較佳地包含多個彈回通口 80a及多個壓縮通 口 80b。彈回通口 80a及壓縮通口 80b以繞阻尼活塞80的 圓周的方式交替地配置，如圖8及11中最佳所見的。較 佳地，阻尼活塞80設置有止回閥95及墊片疊層閥96。 止回閥95基本上包含止回閥板件95a、壓縮彈簧 95b、及彈簧扣持件95c。止回閥板件95a被壓縮彈簧95b 壓抵於阻尼活塞80的下方端部，以在常態下封閉彈回通 口 80a。但是，在懸吊叉架12的彈回期間，右支腿26中 的流體迫使止回閥板件95a離開阻尼活塞80的下方端 部，以打開彈回通口 8 0 a而容許流體流動通過。如此，止 回閥95選擇性地容許上方內部容室93與下方內部容室94 之間在彈回期間經由彈回通口 80a的流體連通。 墊片疊層閥96在常態下被壓抵於阻尼活塞80的上方 端部，以在常態下封閉壓縮通口 80b。墊片疊層閥96可爲 單一墊片，或由多個墊片組成的疊層，其中墊片大致上爲 環狀形狀且由撓性彈簧鋼製成，如在此技術領域中所知 的。墊片疊層閥96選擇性地容許上方內部容室93與下方 內部容室94之間經由壓縮通口 8 Ob的流體連通。在懸吊 叉架12的壓縮期間，墊片疊層閥96作用成爲膜片彈簧， -13- 1355351 且回應下方內部容室94內的充分的流體壓力的力而撓 曲，以容許流體流動通過壓縮通口 80b而至上方內部容室 93內。在懸吊叉架12的彈回期間’塾片疊層閥96與阻尼 活塞80的上表面接合，以防止流體流動通過墊片疊層閥 96。但是’如上所述，止回閥95容許上方內部容室93與 下方內部容室94之間在彈回期間經由彈回通口 8〇a的流 體連通。 閉鎖閥81在其外周邊表面從上方管件36的內表面向 內間隔開之下被可旋轉地安裝在上方管件36內。槪括而 言，閉鎖閥8 1可在相應於非阻尼或關閉模式的閉鎖位置 與相應於常態阻尼或操作模式的開啓位置之間旋轉。藉著 將閉鎖閥81旋轉至閉鎖位置，通過在上方內部容室93與 下方內部容室94之間的閉鎖活塞82的流體流被有效地阻 擋。當閉鎖閥8 1處於開啓位置時，流體流動通過在上方 內部容室93與下方內部容室94之間的閉鎖活塞82，使得 懸吊叉架1 2可於其常態操作模式操作，以吸收來自粗糙 路面的陡震。 如在圖6及9中所見的，閉鎖閥81基本上包含主體 部份8 1 a、上方軸部份8丨b、及下方軸部份8丨^。一中心孔 8 1 d軸向延伸通過部份8丨a至8 1 c，使得流體可流動通 過。如在圖7及10中所見的，主體部份81a具有於圓周 方向等距間隔開的三個葉片（lobe)區段，以界定三個軸 向流體流動通道9 7。三個徑向孔8 1 e從中心孔8 1 d徑向延 伸至軸向流體流動通道9 7，使得流體可在懸吊叉架1 2的 -14- 1355351 * 壓縮期間從中心孔8 1 d流動通過徑向孔8 1 e而至軸 . 流動通道97。如此，中心孔8 1 d及徑向孔8 1 e形成 內部容室94連接於上方內部容室93的中心壓縮 道。阻尼力調整閥89被設置在閉鎖閥81的中心 中，用來調節從中心孔8 1 d流動通過徑向孔8 1 e而 流體流動通道97的流體的流量。基本上，阻尼力 8 9的下方尖端與閉鎖閥8 1的中心孔8 1 d合作而形 φ 閥（needle valve)。特別是，阻尼力調整閥89可 閥8 1的中心孔8 1 d內軸向移動，使得阻尼力調整廣 尖端選擇性地改變中心孔8 1 d與阻尼力調整閥89 之間的流動區域或面積。 閉鎖閥81的上方軸部份81b在閉鎖閥81的 81d內具有內螺紋，用來固定第二致動構件92，如 說明的。如此，第二致動構件92的旋轉造成閉鎖閥 與其一起旋轉。 φ 閉鎖閥81的下方軸部份81c將阻尼活塞80與 95及墊片疊層閥96支撐在一起。特別是，閉鎖閥S 方軸部份81c的下方端部具有用來以螺紋接收螺母 外螺紋。 閉鎖活塞82基本上包含活塞部份82a及軸部份 活塞部份8 2a具有設置在其外周邊表面與上方管件 內表面之間的環狀密封件或〇形環，以在二者之間 封。活塞部份82a較佳地包含多個（三個）主流體 口 82c、多個（六個）排泄通口 82d、及多個（十 向流體 將下方 流體通 孔 8 1 d 至軸向 調整閥 成一針 在閉鎖 "9的 的尖端 中心孔 以下會 丨81也 止回閥 ί 1的下 98的 82b ° 36的 產生密 流動通 八個） -15- 1355351 • 返回通口 82e。主流體流動通口 82c以繞活塞部份82a的 • 圓周的方式被配置，而每一個在主流體流動通口 82c之間 的區域包含兩個排泄通口 82d。主流體流動通口 82c被軸 向地配置且在活塞部份82a的上方及下方軸向端面之間延 伸。排泄通口 82d相對於閉鎖活塞82的中心軸線以一角 度延伸，使得排泄通口 82d在活塞部份82a的上方及下方 軸向端面之間延伸。返回通口 8 2e以六個通口爲一群配置 φ 成三群，而每一群的返回通口 82e位在主流體流動通口 82c中相應的一個的徑向外側。返回通口 82e相對於閉鎖 活塞82的中心軸線以一角度延伸，使得返回通口 82e在 活塞部份82a的下方軸向端面與主流體流動通口 82c之一 之間延伸。 如上所述’閉鎖閥8 1在處於關閉模式時防止流體流 動通過阻尼活塞80。但是，當閉鎖閥81處於非關閉模式 時，閉鎖活塞82的流體流動通口 82c與閉鎖閥81的軸向 # 流體流動通道97軸向對準。當阻尼關閉機構處於非關閉 模式時’流體在右支腿26的壓縮期間通過阻尼活塞80、 閉鎖閥81、及閉鎖活塞82的流動方向主要爲軸向向上。 因此’通過阻尼活塞80、閉鎖閥81、及閉鎖活塞82的流 體的流動方向不會在軸向上反向。同樣地，通過阻尼活塞 80、閉鎖閥81、及閉鎖活塞82的流體的流動方向在通過 阻尼活塞80、閉鎖閥81、及閉鎖活塞82的任何位置點處 不會延伸於主要徑向方向。流體通過阻尼活塞80、閉鎖閥 8 1、及閉鎖活塞8 2的此種大致上或實質上線性（軸向） -16- 1355351 的流動路徑有效地防止不必要的阻尼作用發生在通過阻 活塞80、閉鎖閥81、及閉鎖活塞82的流體的流動路 處。 回流閥83被設置在閉鎖閥81的主體部份81a與閉 活塞8 2的活塞部份8 2 a之間。回流閥8 3在常態下封閉 鎖活塞82的返回通口 82e，使得流體在常態下不會流動 過閉鎖活塞82的返回通口 82e。回流閥83基本上包含 流閥板件8 3 a及壓縮彈簧8 3 b。回流閥板件8 3 a被壓縮 簧83b壓抵於閉鎖活塞82的下方端部，以在常態下封 返回通口 82e。但是，在懸吊叉架1 2處於關閉模式時的 回期間’右支腿2 6中的流體迫使回流閥板件8 3 a離開 鎖活塞82的下方端部而打開返回通口 82e，以容許流體 動通過。如此，回流閥83選擇性地容許上方內部容室 與下方內部容室94之間在彈回期間經由返回通口 8 2e 流體連通。因此’返回通口 82e作用來在懸吊叉架12 處於關閉模式之下發生彈回時避開（bypass )閉鎖活 82 ° 排泄機構84在常態下壓抵於閉鎖活塞82的上方 部’以在常態下封閉排泄通口 8 2 d。排泄機構8 4基本上 含排泄閥板件84a、抵靠板件84b、及設置在排泄閥板 84a與抵靠板件84b之間的壓縮彈簧84c。排泄機構84 擇性地容許上方內部容室9 3與下方內部容室9 4之間經 排泄通口 8 2 d的流體連通。在懸吊叉架丨2的常態操作 式期間，排泄機構84與閉鎖活塞82的上表面接合，以 尼 徑 A/l> 鎖 閉 通 回 彈 閉 彈 閉 流 93 的 在 塞 端 包 件 選 由 模 防 -17- 1355351 止流體流動通過排泄機構84。在處於關閉模式時，如果懸 吊叉架12承受某一在規定的臨限値以上的大的力，則排 泄機構84作用成爲安全閥，以容許懸吊叉架12壓縮。回 應作用在處於關閉模式時的懸吊叉架12上的此種大的 力，來自下方內部容室94的作用在排泄機構84上的流體 壓力所造成的充分的力會打開排泄通口 82d，以容許流體 流動通過排泄通口 82d而至上方內部容室93內。 閉鎖活塞8 2的軸部份8 2 b與閉鎖活塞8 2的活塞部份 8 2a成整體地形成爲單件式的單元構件。閉鎖活塞82的軸 部份82b的上方端部以螺紋連接於上方支撐構件87，使得 閉鎖活塞8 2相對於上方管件3 6維持固定不動。 自由活塞85可在閉鎖活塞82的軸部份82b上軸向滑 動。但是，自由活塞85在常態下被上方管件3 6內的流體 壓力固持抵靠壓縮彈簧86。在懸吊叉架12正被壓縮時， 上方管件36的上方內部容室93中的流體壓力增加而壓縮 壓縮彈簧86，使得上方內部容室93的區域或面積減小。 在彈回期間，上方管件36的上方內部容室93中的流體壓 力減小，並且壓縮彈簧86將自由活塞85移回至其常態靜 置位置。自由活塞85具有設置在其外周邊表面與上方管 件3 6的內表面之間的環狀密封件或〇形環，以在二者之 間產生密封。並且，自由活塞85具有在其內周邊表面與 閉鎖活塞82的軸部份82b的外表面之間的內部密封配 置，以在二者之間產生密封。因此，在自由活塞85上方 的上方管件36的最上方空間與上方管件36的上方內部容 -18- 1355351 室93隔離。 - 上方支撐構件87具有階梯狀中心孔，其具有有內螺 紋的下方孔部份87a、有環狀密封件或〇形環的中間孔部 份8 7b、及有比其他部份87a及87b大的直徑的上方孔部 份87c。上方支撐構件87以螺紋旋入上方本體構件88 內，以被固定於上方管件36的上方端部。環狀密封件或 〇形環被設置在上方支撐構件87的外周邊表面與上方本 φ 體構件8 8的內表面之間，以在二者之間產生密封。閉鎖 活塞82的軸部份82b的上方端部以螺紋旋入上方支撐構 件87的下方孔部份87a內，以被固定於上方管件36的上 方端部。上方支撐構件87的上方孔部份87c可旋轉地支 撐第二致動構件92的一部份，如以下所討論的。 上方本體構件88以螺紋旋入上方管件36的上方端部 內，而環狀密封件或〇形環被設置在上方本體構件88的 外周邊表面與上方管件3 6的內表面之間，以在二者之間 # 產生密封。上方本體構件8 8具有階梯狀中心孔，其具有 有內螺紋的下方孔部份88a、有內螺紋的中間孔部份 88b、及有多個分度（indexing)凹部的上方孔部份88c。 上方本體構件88也於其上表面具有環狀凹部88d，而此環 狀凹部88d同軸地環繞上方孔部份88c。兩個曲線狀槽溝 8 8e形成於上方本體構件88 ’使得下方孔部份88a與環狀 凹部8 8 d連通。曲線狀槽溝8 8 e爲弧形槽溝，其弧形中心 點位在上方本體構件8 8的階梯狀中心孔的中心軸線上。 上方孔部份88c及環狀凹部88d形成具有外螺紋的上方軸 -19- 1355351 部份88f，其以螺紋將第—致動構件91接收在上方軸部份 88f 上。 阻尼力調整閥89的上方端部耦接於第一致動構件 91 ’使得第一致動構件91的操作造成阻尼力調整閥89於 軸向方向移動。特別是，阻尼力調整閥89的上方端部具 有外螺紋’其與上方本體構件88的中間孔部份88b的內 螺紋以螺紋接合。當第一致動構件91被旋轉時，阻尼力 調整閥89也被旋轉，但是由於其外螺紋與上方本體構件 88的中間孔部份88b的內螺紋的接合，因此阻尼力調整閥 89也於軸向方向移動。阻尼力調整閥89的此軸向移動選 擇性地調整流體從下方內部容室94至上方內部容室93的 流體流量。基本上，阻尼力調整閥89的下方尖端與閉鎖 閥81的中心孔8 1 d合作以形成一針閥。 在所示的實施例中，第一及第二致動構件91及92可 互相獨立地操作，使得當第二致動構件92正在相應於非 阻尼或關閉模式的閉鎖位置與相應於常態阻尼或操作模式 的開啓位置之間被操作時，阻尼力調整閥8 9維持於設定 位置。並且’在所不的實施例中’第一及第二致動構件91 及92均被可旋轉地安裝於上方本體構件88，以可繞右支 腿26的共同中心軸線旋轉。第一致動構件91被設置在第 二致動構件92內’使得第二致動構件92繞第一致動構件 9 1旋轉。 較佳地，第—致動構件91具有旋鈕部份91a、軸部份 91b、彈簧91c、球掣子（ball detent) 91d、及有內螺紋 -20- 1355351 蓋91e。彈簧91c及球掣子91d位在軸部份91b的徑向延 伸孔中，使得球掣子91d被驅策抵靠上方本體構件88的 環狀內表面。上方本體構件88的內表面具有多個凹部88g (只顯示兩個），而此多個凹部88g被球掣子91d選擇性 地接合’以提供多個個別調整點來控制上方阻尼控制單元 72的阻尼率。如此，軸部份91b、彈簧 91c、球掣子 91d ’及凹部 88g 形成一分度配置（indexing arrangement)。第一致動構件91的軸部份91b具有有非 圓形截面的下方端部，其被設置在阻尼力調整閥89的上 方端部的一非圓形孔中。旋鈕部份91a藉著設定螺釘或銷 而被固定地安裝於第一致動構件91的軸部份91b的上方 端部。如此，第一致動構件91的旋轉造成阻尼力調整閥 89與其一起旋轉。有內螺紋蓋91e以螺紋旋接在上方本體 構件8 8上。當有內螺紋蓋9 1 e以螺紋旋接在上方本體構 件8 8上時，第一致動構件9 1的軸部份9 1 b就被防止向上 移動，使得軸部份9 1 b的下方端部維持在阻尼力調整閥8 9 的上方端部的非圓形孔中。因爲旋鈕部份9 1 a被固定地安 裝於軸部份9 1 b的上方端部，所以有內螺紋蓋9 1 e也作用 來將第一致動構件91的旋鈕部份91a扣持於阻尼力調整 閥89。 較佳地，第二致動構件92具有旋鈕部份92a及控制 桿件92b。旋鈕部份92a及控制桿件92b藉著多個銷92c 而連接在一起，使得旋鈕部份92a及控制桿件92b成爲一 單元一起旋轉。 -21 - 1355351 如在圖3中所見的，下方阻尼單元74基本上包含阻 尼活塞110、連接桿件112、密封構件114、及阻尼力調整 閥116。下方阻尼單元74在關閉模式中成爲不可移動，因 爲自由活塞85回應關閉操作而成爲不可移動（亦即因爲 阻尼流體在關閉模式中不再流動）。下方阻尼單元74可 依需要及/或所想要的爲任何類型的阻尼機構。因此，此 處不詳細敘述或顯示下方阻尼單元74。 基本上，阻尼活塞110相對於下方管件38固定不動 且可滑動地接觸上方管件36的內表面。阻尼活塞11〇具 有軸向延伸的流體流動通口以提供阻尼作用。連接桿件 112爲中空桿件，其將阻尼活塞110固定地附著於下方管 件38的底端。連接桿件112的中空內部在其上方及下方 端部處被密封，以形成一氣密容室。密封構件1 1 4在連接 桿件1 1 2的上方端部與上方管件3 6的內表面之間形成密 封。密封構件114相對於下方管件38固定不動且可滑動 地接觸上方管件36的內表面。阻尼力調整閥116被設置 在連接桿件112的上方端部中，以調節從阻尼活塞11〇的 上方通過至阻尼活塞110下方的最下方空間的流體流量。 下方阻尼控制單元76形成爲且被配置成將阻尼力調整閥 1 1 6於軸向方向移動，以調節流體流量。 第二實施例 現在參考圖12至14，以下說明根據第二實施例的右 支腿126。右支腿126藉著取代以上所討論的右支腿26而 -22- 1355351 • 與懸吊叉架12 —起使用。除了右支腿126中使用經修改 . 的上方阻尼單元170之外，右支腿126與懸吊叉架12的 右支腿26相同。因此，第一實施例的上方阻尼控制單元 72被用來以與第一實施例相同的方式調節修改的上方阻尼 單元170的阻尼力及關閉修改的上方阻尼單元170。鑑於 第一實施例與第二實施例之間的相似性’與第一實施例的 部份或零件相同的第二實施例的部份或零件會被給予與第 φ 一實施例的部份或零件相同的參考數字。另外，爲簡潔起 見可能會省略與第一實施例的部份或零件相同的第二實施 例的部份或零件的敘述。 與上方阻尼單元7〇不同的上方阻尼單元170的部份 或零件包含修改的閉鎖閥1 8 1、修改的閉鎖活塞1 82 '修 改的回流閥1 8 3、及修改的排泄閥1 84 »在此實施例中， 上方阻尼單元170在軸向上比上方阻尼單元70短，因爲 修改的排泄閥184使用墊片疊層，其包含一對排泄閥墊片 • 184a，而一對弧形預設（preset )閥構件1 84b被設置在排 泄閥墊片1 84a之間（而非傳統排泄閥中的螺旋彈簧）。 螺母184c將排泄閥墊片184a及預設閥構件184b固持於 定位抵靠修改的閉鎖活塞1 82。預設閥構件1 84b形成爲且 被配置成改變使排泄閥墊片1 8 4 a撓曲所需的流體壓力 量，以容許流體流動通過修改的閉鎖活塞1 8 2。特別是， 預設閥構件IHb使排泄閥墊片i84a中上方的一個彈性變 形。因爲使用修改的排泄閥1 8 4，所以相對於第一實施例 也對修改的閉鎖閥181、修改的閉鎖活塞182、及修改的 -23- 1355351 回流閥1 8 3進丫了 一些小改變。 修改的閉鎖閥1 8 1及修改的閉鎖活塞1 82基本上與閉 鎖閥81及閉鎖活塞82相同，除了通口及通道的數目及配 置被改變來順應修改的排泄閥1 8 4。例如，如在圖1 3中所 見的，修改的閉鎖活塞182只具有兩個流體流動通道。但 是，上方阻尼單元1 70的整體功能及操作與以上所討論的 上方阻尼單元7〇相同。 如在圖12至14中所見的，修改的閉鎖活塞182基本 上與閉鎖活塞8 2相同，除了修改的閉鎖活塞1 82爲兩件 式結構且只使用一對（兩個）流體流動通道。特別是，修 改的閉鎖活塞1 82基本上包含活塞部份1 82a、及與活塞部 份182a分開的軸部份182b。活塞部份182a具有被設置在 其外周邊表面與上方管件136的內表面之間的環狀密封件 或〇形環，以在二者之間產生密封。活塞部份1 82a較佳 地包含兩個主流體流動通口 IWc、多個（四個）排泄通口 1 82d、及多個（四個）返回通口 1 82e。主流體流動通口 18 2c被軸向地配置且在活塞部份182a的上方及下方軸向 端面之間延伸。 術語的槪括解讀 在瞭解本發明的範圍時，此處所用的術語「包含」及 其衍生字是指明確界定所述的特徵、元件、組件、群類、 整數、及/或步驟的存在但是不排除其他未述及的特徵、 元件、組件、群類 '整數、及/或步驟的存在的開放式術 -24 - 1355351 語。此也適用於具有類似意義的字眼，例如術語「包 括」、「具有」、及其衍生字。並且’術語「零件」、 「區段」、「部份」、「構件」、或「元件」在以單數使 用時可具有單一部件或多個部件的雙重意義。此處所用來 敘述以上的實施例的以下方向術語「向前」、「向後」、 「上方」、「向下」、「直立」、「水平」、「下方」、 及「橫向」以及任何其他類似的方向術語指的是配備有本 發明的自行車的方向。因此，這些術語在被用來敘述本發 明時應相對於配備有本發明的自行車於常態騎行位置所使 用者被解讀。最後，此處所用的程度術語例如「大致上或 實質上」、「大約」、及「幾近」表示其所修飾的術語具 有使得最終結果不會大幅改變的合理偏差量。 雖然只選擇選定的實施例來舉例說明本發明，但是對 於熟習此項技術者而言從此揭示很明顯，在不離開附隨的 申請專利範圍中所界定的本發明的範圍下，可實施各種不 同的改變及修正。例如’各種不同組件的尺寸、形狀、位 置、或方向可依需要及/或所想要的被改變。顯示成爲互 相直接連接或接觸的組件可有設置在其間的中間結構。一 個元件的功能可由二個元件來實施，反之亦然。一個實施 例的結構及功能可被採用在另一個實施例中。所有的有利 點不須同時呈現在一特別的實施例中。與習知技術不同的 每一獨特特徵不論是單獨或與其.他特徵組合也應被視爲申 請人的另外發明的分開敘述’包含由此種特徵所具體實施 的結構及/或功能槪念。因此’以上根據本發明的實施例 -25- 1355351 的敘述只是舉例說明用，而非以限制由附隨的申請專利範 圍及其等效物所界定的本發明爲目的。 【圖式簡單說明】 圖1爲配備有根據一個實施例的前懸吊叉架的自行車 的前部的側視圖。 圖2爲圖1所示的前懸吊叉架的前視圖。 圖3爲圖1及2所示的前懸吊叉架的縱向剖面圖。 圖4爲圖1至3所示的前懸吊叉架的頂部部份的放大 的縱向剖面圖。 圖5爲圖1至4所示的前懸吊叉架的阻尼控制單元的 放大的縱向剖面圖，其中阻尼單元處於常態操作模式。 圖6爲圖1至5所示的前懸吊叉架的阻尼單元的放大 的縱向剖面圖，其中阻尼單元處於常態操作模式。 圖7爲沿圖6的剖切線7 -7所見的前懸吊叉架的阻尼 單元的橫向剖面圖，其中阻尼單元處於常態操作（非關 閉）模式。 圖8爲圖3至7所示的阻尼單元的底部立體圖，其中 阻尼單元處於常態操作（非關閉）模式。 圖9爲圖3至8所示的阻尼單元的放大的縱向剖面 圖，但是其中阻尼單元處於關閉模式。 圖1 〇爲沿圖9的剖切線1 0- 1 〇所見的前懸吊叉架的 阻尼單元的橫向剖面圖，其中阻尼單元處於關閉模式。 '圖11爲圖3至10所示的阻尼單元的底部立體圖，其 -26- 1355351 • 中阻尼單元處於關閉模式。 . 圖12爲根據另一實施例的前懸吊叉架的頂部部份的 放大的縱向剖面圖。 圖1 3爲根據另一實施例的沿圖1 2的剖切線1 3 -1 3所 見的排泄閥的橫向剖面圖。 圖1 4爲根據另一實施例的沿圖1 3的剖切線1 4-1 4所 見的排泄閥的一部份的放大的部份剖面圖。 【主要元件符號說明】 1 〇 :自行車 1 2 :前懸吊叉架 1 4 :自行車車架 16 :前車輪 20 :轉向管 22 :冠部 φ 22a :柱件固定部份 22b :臂部 22c :懸吊裝置安裝部份 24 :第一或左支腿 26:第二或右支腿 2 8 :車把 3 2 :左側上方管件 3 4 __左側下方管件 3 6 :右側上方管件 -27- 1355351 3 8 :右側下方管件 40 :脫扣部 42 :拱部 50 :蓋帽 52 :活塞桿 54:第一或上方活塞 56:第二或下方活塞 58 :空氣充塡閥 60 :內部套筒 62:第一或正空氣彈簧容室 64 :第二或負空氣彈簧容室 66 :第三空氣容室 7 0 :上方阻尼單元 72 :上方阻尼控制單元 74 :下方阻尼單元 76 =下方阻尼控制單元 8 〇 :阻尼活塞 8 0 a :彈回通口 80b :壓縮通口 8 1 :閉鎖閥 8 1 a :主體部份 8 1 b :上方軸部份 8 1 c :下方軸部份 8 1 d :中心孔 -28 1355351 8 1 e :徑向孔 8 2 :閉鎖活塞 8 2 a :活塞部份 8 2 b :軸部份 8 2 c :主流體流動通口 82d :排泄通口 82e :返回通口 8 3 :回流閥 8 3 a :回流閥板件 8 3 b :壓縮彈簧 8 4 :排泄機構 8 4a :排泄閥板件 8 4b :抵靠板件 8 4c :壓縮彈簧 85 :自由活塞 8 6 :壓縮彈簧 8 7 :上方支撐構件 8 7a :下方孔部份 8 7b :中間孔部份 8 7c :上方孔部份 8 8 :上方本體構件 8 8a :下方孔部份 88b :中間孔部份 8 8 c :上方孔部份 -29 1355351 88d :環狀凹部 88e :曲線狀槽溝 8 8 f :上方軸部份 88g :凹部 8 9 :阻尼力調整閥 9 1 :第一致動構件 9 1 a :旋鈕部份 9 1 b :軸部份 91c :彈簧 9 1 d :球掣子 9 1 e :有內螺紋蓋 92 :第二致動構件 92a :旋鈕部份 92b :控制桿件 92c ：銷 9 3 :上方內部容室 94 :下方內部容室 9 5 :止回閥 9 5 a :止回閥板件 95b :壓縮彈簧 9 5 c :彈簧扣持件 9 6 :墊片疊層閥 9 7 :軸向流體流動通道 9 8 :螺母 -30 1355351

110： 112： 114： 116： 126 ： 170： 18 1： 182： 182a： 182b ： 182c： 1 82d ： 1 82e ： 183： 184： 184a： 18 4b: 阻尼活塞 連接桿件 密封構件 阻尼力調整閥 右支腿 上方阻尼單元 閉鎖閥 閉鎖活塞 活塞部份 軸部份 主流體流動通口 排泄通口 返回通口 回流閥 排泄閥 排泄閥墊片 預設閥構件

Claims (1)

1355351 十、申請專利範圍 1 .—種自彳了車懸吊系統，包含： 上方管件，其包含頂部部份及底部部份； 下方管件，其包含頂部部份及底部部份，而該下方管 件的該底部部份相對於該上方管件的該頂部部份被伸縮式 地安裝，以形成該上方及下方管件的內部區域； 阻尼單元，其被設置在該上方及下方管件的該內部區 域內，該阻尼單元包含界定上方內部容室及下方內部容室 的阻尼活塞、選擇性地調整通過該阻尼活塞的流體的流體 流量的阻尼力調整閥、及相對於該阻尼活塞軸向地配置以 選擇性地防止流體流動通過該阻尼活塞的阻尼關閉機構， 該阻尼活塞具有相對於該阻尼關閉機構的一流體流動通道 軸向間隔開的流體流動通口，使得當該阻尼關閉機構處於 非關閉模式時，一軸向壓縮流動路徑由該阻尼活塞的該流 體流動通口與該阻尼關閉機構的該流體流動通道形成於該 內部區域的軸向方向；及 阻尼控制單元，其包含操作性地耦接於該阻尼力調整 閥的第一致動構件、及操作性地耦接於該阻尼關閉機構的 第二致動構件，該第一及第二致動構件可互相獨立地操 作，以使得當該第二致動構件正被操作時，該阻尼力調整 閥維持於設定位置。 2 ·如申請專利範圍第1項所述的自行車懸吊系統，其 中 當該阻尼關閉機構處於該非關閉模式時，該阻尼活塞 -32- 1355351 的該流體流動通口與該阻尼關閉機構的該流體流動通道軸 向對準。 3 .如申請專利範圍第1項所述的自行車懸吊系統，其 中 該第一及第二致動構件被可旋轉地設置在該上方管件 的該頂部部份處。 4 ·如申請專利範圍第1項所述的自行車懸吊系統，其 中 該第一及第二致動構件可繞一共同旋轉軸線旋轉。 5 _如申請專利範圍第1項所述的自行車懸吊系統，其 中 該阻尼關閉機構包含設置在該上方及下方管件中的一 個內的閉鎖活塞、及可藉著該第二致動構件而繞於該內部 區域的該軸向方向延伸的一軸線旋轉的閉鎖閥，以在該第 二致動構件處於一閉鎖位置時阻擋該閉鎖活塞中的該流體 流動通道’且在該第二致動構件處於一非閉鎖位置時曝露 該閉鎖活塞中的該流體流動通道。 6. 如申請專利範圍第1項所述的自行車懸吊系統，其 中 該阻尼力調整閥可藉著該第一致動構件而於該軸向方 向移動’以調整通過將該下方內部容室連接於該上方內部 容室的一壓縮流體通道的流體流量。 7. 如申請專利範圍第6項所述的自行車懸吊系統，其 中 -33- 1355351 該阻尼關閉機構包含設置在該上方及下方管件中的一 個內的閉鎖活塞、及可藉著該第二致動構件而繞於該內部 區域的該軸向方向延伸的一軸線旋轉的閉鎖閥，以在該第 二致動構件處於一閉鎖位置時阻擋該閉鎖活塞中的該流體 流動通道，且在該第二致動構件處於一非閉鎖位置時曝露 該閉鎖活塞中的該流體流動通道。 8 .如申請專利範圍第1項所述的自行車懸吊系統，其 中 該阻尼活塞及該阻尼關閉機構二者均被設置在該上方 管件中，且二者均相對於該上方管件不可軸向移動。 9 ·如申請專利範圍第1項所述的自行車懸吊系統，其 中 該阻尼關閉機構包含以與該上方管件密封的配置方式 設置的閉鎖活塞、及可藉著該第二致動構件而繞於該內部 區域的該軸向方向延伸的一軸線旋轉的閉鎖閥，以在該第 二致動構件處於一閉鎖位置時阻擋該閉鎖活塞中的該流體 流動通道’且在該第二致動構件處於一非閉鎖位置時曝露 該閉鎖活塞中的該流體流動通道。 1 0 .如申請專利範圍第1項所述的自行車懸吊系統， 其中 該阻尼關閉機構包含以與該上方及下方管件中的一個 密封的配置方式設置的閉鎖活塞、及可藉著該第二致動構 件而移動的閉鎖閥，以在該第二致動構件處於一閉鎖位置 時阻擋該閉鎖活塞中的該流體流動通道，且在該第二致動 -34- 1355351 構件處於一非閉鎖位置時曝露該閉鎖活塞中的該流體流動 . 通道。 1 1 .如申請專利範圍第1 0項所述的自行車懸吊系統， 其中 該阻尼關閉機構包含排泄機構，該排泄機構被配置成 當一規定的流體壓力在該阻尼關閉機構處於關閉模式之下 發生時，打開該閉鎖活塞中的排泄通口。 # 1 2 .如申請專利範圍第1 1項所述的自行車懸吊系統， 其中 該閉鎖閥可移動，以在該阻尼關閉機構處於該非關閉 模式時阻擋該閉鎖活塞中的該排泄通口的第一端部，且在 該阻尼關閉機構處於該關閉模式時曝露該排泄通口的該第 —端部。 13 ·如申請專利範圍第1 0項所述的自行車懸吊系統， 其中 ® 該閉鎖閥包含於該內部區域的軸向方向延伸的中心壓 縮流體通道，而該阻尼力調整閥的尖端可於軸向方向移 動J ’以調整通過該中心壓縮流體通道的流體流量。 1 4 ·如申請專利範圍第丨3項所述的自行車懸吊系統， 其中 該閉鎖閥包含於該內部區域的徑向方向延伸的至少一 個徑向壓縮流體通道，而該徑向壓縮流體通道與該中心壓 縮流體通道彼此流體地相交（fluidly intersecting):且 該阻尼力調整閥的尖端可移動，以調整從該中心壓縮 -35- 1355351 ' 流體通道至該徑向壓縮流體通道的流體流量。 . 15.如申請專利範圍第1項所述的自行車懸吊系統， 其中 該阻尼單元包含設置在該上方及下方管件中的一個內 的壓縮彈簧、及可於該內部區域的該軸向方向移動的自由 活塞’而該壓縮彈簧將該自由活塞朝向該阻尼活塞偏壓。 1 6 ·如申請專利範圍第1 5項所述的自行車懸吊系統， φ 其中 該阻尼關閉機構被設置在該自由活塞與該阻尼活塞之 間。

-36-