TWI500550B

TWI500550B - Adjustable riding mode of the bicycle frame structure

Info

Publication number: TWI500550B
Application number: TW102124467A
Authority: TW
Inventors: Hung Chang Chao
Original assignee: Hung Chang Chao
Priority date: 2012-07-12
Filing date: 2013-07-09
Publication date: 2015-09-21
Also published as: TW201402386A

Description

可調整騎乘模式的自行車車架結構

本發明係關於一種可調整騎乘模式的自行車車架結構，特別是指一種可配合騎乘者身高及騎乘模式無段式調整例如前、後二輪軸距、座管與車頭管間水平距離、車頭管傾斜角度與座管傾斜角度等之自行車車架結構。

自行車之車架結構主要包括有：一供套接腳踏板的五通管；一連接於該五通管並向上延伸的座管；一分別連接於該座管及該五通管並向後延伸的後叉桿組；一車頭管；一樞接於該車頭管內並向下延伸的前叉桿；以及一連接該座管與該車頭管的上管及下管。自行車的其他配件包括有：一樞接於後叉桿組上的後輪；一樞接於前叉桿上的前輪；一連接於該座管並向上延伸的座墊立管及座墊；一樞接於該車頭管內並向上延伸的把手立管及車把手，該把手立管與該前叉桿間具有連動關係，而可操控該前輪的騎乘方向；一可被該腳踏板帶動並將動力傳遞至後輪(或前輪)的鏈輪傳動組；以及一剎車裝置等。

自行車為配合不同身高的騎乘者(例如童車、青少年車、大車等)以及不同的騎乘模式(例如競速車、城市車、越野車等)，而在其車架結構的各車架管間的距離及傾斜角度等均有不同的設定模式，例如前、後二輪軸距、座管與車頭管間水平距離、座管傾斜角度及車頭管傾斜角度等，即需配合不同的車種，作不同的設定。前叉桿與車頭管位於同一軸線上，兩者的傾斜角度相同，下文中如僅提及車頭管的傾斜角度時，即指車頭管與前叉桿的傾斜角度，該傾斜角度是指該構件與水平地面間的夾角。以下舉數例加以說明：童車、青少年車、大輪徑車的差別除了輪徑大小不同之外，其上管距離及前、後二輪軸距的設定也有不同。一般而言，童車、青少年車的上管距離及前、後二輪軸距均較短，大輪徑車的上管距離及前、後二輪軸距則較長，以適應身高較高的人士騎乘。

車架各部分的尺寸和角度是自行車性能的主要因素，車架各部分尺寸和角度很小的變化，都會對自行車的性能產生很大的影響，當然直接影響騎乘者的表現。座管傾斜角度及車頭管傾斜角度較大的車種(如競速車、越野車)，適合郊區高速騎乘的模式，此時需要較大的座管角度(例如競速車座管角度設定為73-75度)，以方便騎乘者有效率的高速踩踏施力。以及較大的車頭管傾斜角度(例如競速車車頭管傾斜角度設定為73-75度)，以取得較靈敏的操控性。同時，為了高速騎乘及利於踩踏施力，需要有較長的座管至車把手距離，使騎乘者得以俯身的姿勢，一方面降低風阻，一方面利於用力踩踏。然而，騎乘時要俯身，僅適用於較專業的人士，一般人會覺得容易疲勞較不習慣。因此較不適合市區低速休閒式的騎乘方式。

座管傾斜角度及車頭管傾斜角度較小的車種(如城市車)則適合都會區城市車低速的騎乘模式。城市車的騎乘以休閒為主，速度不快，講求舒適，因此座管和車把手間的距離較短，使騎乘者可以挺直上身騎乘，對一般人而言較不易疲勞。其車頭管傾斜角度及座管角度通常設定為69-71度，此一較小的車頭管傾斜角度及座管傾斜角度，不利於踩踏出力，但是得以分散地面回彈的震動，因此舒適性較佳。然而，此一較小的座管傾斜角度及車頭管傾斜角度，並不利於高速行車，也較不利於爬坡。

座管和車頭管間的水平距離(以下簡稱為上管距離)，應該要隨著不同人的身高而有不同，身高較高的人，手部和腳部都較長，因此需要較長的上管距離。除此之外，上管距離、座管傾斜角度及車頭管傾斜角度，應該也隨著不同的騎乘模式而略有不同，高速騎乘模式時，需要有較長的前、後二輪軸距或上管距離，使騎乘者可以俯身衝刺，並降低風阻；同時較大的座管傾斜角度，使騎乘者腳踩施力更有效率。在市區低速騎乘時，則需要有較短的上管距離，使騎乘者得以挺身舒適的騎乘，同時較小的座管傾斜角度和車頭管傾斜角度，得以減低來自地面的震動。

不同的騎乘姿勢(俯衝和挺直)以及所搭配的車把手(如跑車彎把和直把)，其需要的上管距離也會有不同。

一般而言，車把手有：登山車用的平把，跑車用的彎把，淑女車用的彎把。不論哪一種把手，也各有不同的後彎角度。因此；選用不同的車把手，必然也會影響到上管的水平距離，由於一般的車架已經焊接成型，其上管水平距離已經固定，因此；當騎乘者想任意替換不同的車把手時，會使上管的水平距離變得太長或太短，造成騎乘者會有不順暢的感覺。例如：平把改換成跑車彎把時，上管的水平距離變得太長，騎乘者要趴得更低騎乘，而且讓騎乘重心過度前移，容易造成前翻車；反之，跑車彎把改換成平把時，上管的水平距離變得太短，騎乘者無法以俯身的姿勢騎乘，降低風阻，踩踏效率因此降低，也無法高速騎乘。

本案，由於上管水平距離可以調整，因此可以隨騎乘者個人喜好，任意選用各種不同的車把手，搭配座管角度和頭管前叉傾角度的改變，可以體驗各種不同的騎乘感覺，也可以找出每個人最舒適的組合。

由上述數個例子，可知自行車車架結構的各車架管間的距離及傾斜角度等，均需依據不同身高的騎乘者以及不同的騎乘模式而作不同的設定。惟習用自行車的車架結構，在焊接完成後其車架尺寸大小即已固定，消費者已無法改變，不管尺寸合不合適，只能屈就現有的車架尺寸，或者選用較短或較長的車管頭(連接車把手和前叉豎管上方的裝置)，然而，此一車管頭的替換長短尺寸有限，尤其是身高較高的人，如果為了要增加上管距離加長車管頭，將使騎乘的重心，更為前移，當下坡或者緊急剎車時，極為容易前翻車，影響行車的安全性。因此，一台不合適的自行車車架長期騎乘下來，往往造成運動傷害，腰酸背痛，苦不堪言，因而對騎乘自行車失去信心。當然習用自行車的車架結構，亦無法配合不同的騎乘環境及騎乘模式，而對該固定尺寸的慣用自行車車架結構進行車架距離及傾斜角度的重新設定。

本案發明人前申請獲准之中華民國第091218684號及第092210060號專利案，係分別提供一種伸縮式自行車，其主要技術特徵係將自行車的上管作成可伸縮調整上管長度的結構，其主要發明目的係在不騎乘時可縮短自行車的整體長度，以減少收藏時佔用的空間。當然上述伸縮式自行車在調整上管長度時，亦可相對調整前、後二輪軸距以及座管與車頭管間水平距離，以適合不同身高的人士騎乘。但是，該伸縮管在收縮時，伸縮內管會穿越座管，為了避開後輪，其伸縮管只能作水平的設計，讓伸縮內管位於後輪的上方，因此在調整上管長度時，車頭管傾斜角度及座管傾斜角度大致保持相同，無法配合軸距改變而隨之調整其傾斜角度；以致於當軸距縮短時，騎乘重心相對往前移，則有下陡坡時容易前翻車，且穩定性較差的問題。

另有一種慣用伸縮式自行車之結構，主要係將傳統自行車中原焊固於車頭管與座管間的上管，截斷成可相互伸縮滑移的兩段式上管，並以水平的方式焊於車架上，再利用一迫緊螺栓予以迫緊定位。其缺點在於兩段式水平上管伸縮時，只能調整前後輪距，無法改變座管和車頭管的傾斜角度，仍然不能滿足不同的騎乘模式；且僅使用一個迫緊螺栓進行鎖固，形成單點鎖固狀態，不但造成車架結構不穩固，且該鎖固點成為一支點，騎乘時所產生的徑向分力，造成兩段式上管左右偏擺的現象，兩段式上管間產生一相對扭轉運動，導致騎士騎乘自行車時無法有效維持平衡，進而衍生騎乘困難甚至意外摔車的問題。

以上兩種慣用伸縮式自行車之結構，均將可調整的伸縮管設於水平式的上管，造成車架和上管的高度較高，因此不利於女仕上下車。

一般而言，自行車架頭管和座管間的上管水平距離以及各車架管間的相對角度(包括座管傾斜角度和車頭管傾斜角度)，關係著騎乘舒適性和踩踏效率是否良好。

車頭管和座管間的上管水平距離：

不同的身高，車頭管和座管間的上管水平距離，必然是不相同。身高較矮小時，車頭管和座管間的上管水平距離較短，反之，身高較高大時，車頭管和座管間的上管水平距離較長。除此之外，在城市休閒低速騎乘模式時，以講求舒適為主，因此，較短的車頭管和座管間的上管水平距離，可以使騎乘者挺直身體騎車較為舒適。反之，高速騎車模式時，以講求速度和踩踏效率為主，因此，較長的車頭管和座管間的上管水平距離，可以使騎乘者以俯身的姿勢，降低風阻。

各車架管相對角度：(包括座管傾斜角度和車頭管傾斜角度)

在城市休閒低速騎乘模式時，以講求舒適為主，因此座管傾斜角度和車頭管傾斜角度較小。較小的座管傾斜角度和車頭管傾斜角度，可以有效的分散及降低從地面回彈的震動，使騎乘自行車時較為舒適。座管傾斜角度較小雖不利於高速踩踏效率，但城市休閒騎乘模式設定主要以低速為主。

高速要求的跑車模式時，以講求速度和踩踏效率為主，因此座管傾斜角度和車頭管傾斜角度較大。座管傾斜角度較大有利於腳踩出力，可以讓騎乘者很有效率的踩踏踏板，追求高速的騎乘。車頭管傾斜角度較大有利於騎乘者更好的操控性。

本發明之目的即在於提供一種可調整騎乘模式的自行車車架結構，其可配合騎乘者身高及騎乘模式，對於例如前、後二輪軸距、座管與車頭管間水平距離、座管傾斜角度及車頭管傾斜角度等，進行無段式調整。

本發明的另一目的，可使一般騎自行車的人士，在相同一台自行車，體驗不同的騎乘模式，例如競速車或城市車不同的騎乘模式，增加騎乘自行車的樂趣。也可以隨騎乘者的個人喜好，找出每個人最舒適的車架幾何，享受騎車的樂趣。

本發明之另一目的係在於提供一種可調整騎乘模式的自行車車架結構，滿足同一台車，可以隨著小孩成長，漸漸的調整至最適合的尺寸，減少小孩因長大要換車的次數，造成對資源的浪費。同時也可依個人喜好，調整長短軸距和座管，前叉桿的前傾角度，以體驗不同的騎乘模式。

本發明的另一目的，可使一般騎自行車的人士，可以隨騎乘者個人喜好，任意選用各種不同款式的車把手，搭配座管角度和頭管前叉傾角的改變，可以體驗各種不同的騎乘感覺，也可以找出每個人最舒適的組合。

本發明之另一目的係在於提供一種可調整騎乘模式的自行車車架結構，其在調整前、後二輪軸距、座管與車頭管間水平距離之同時，亦可同時調整座管傾斜角度及車頭管傾斜角度，以配合不同的騎乘模式如：競速車高速模式或城市車低速休閒模式。其在加長座管和車頭管間的距離時，座管傾斜角度及車頭管傾斜角度變的較大，可以方便騎乘者俯身騎行以降低風阻，並利於有效率的高速踩踏施力，且保持一定的操控靈活度；而當座管和車頭管間的距離縮短時，座管傾斜角度及車頭管傾斜角度變的較小，則可以方便騎乘者挺身騎行，改善騎乘舒適性以及下陡坡或緊急剎車時容易前翻車的問題。

本發明之再一目的係在於提供一種可調整騎乘模式的自行車車架結構，除了可降低車架和座墊的高度之外，同時上管的高度也可以更低，以利於女仕或小孩可以很方便的上下車。

本發明之他一目的係在於提供一種可調整車架長度及角度的自行車車架結構，其設有至少一個具有防扭轉功能的定位裝置，不但可用以鎖固相互套接的第一管件、第二管件，且騎士踩踏腳踏板時的徑向分力，不會直接傳遞至該定位裝置，在長期騎乘後，仍可確保該定位裝置的防扭轉功能。該定位裝置之一實施例中，採取側向鎖固的技術手段，供使用者操作的推進裝置係位於車架結構的側面，使用者操作時無需蹲下操作，操作方便且省時。

一般工廠在生產高階的車種時，或是手工打造的自行車，同一款車型，會有3-5種不同的尺寸，提供不同身材的消費者選購，然而此種方式，生產者要同時生產許多不同的尺寸，造成備料、焊接模具以及倉儲的麻煩，無形中也增加了製造成本，也造成生產上的不便。本發明之又一目的即在於提供一種以單一尺寸即可適合於不同身高的消費者騎乘之可調整騎乘模式的自行車車架結構，而能有效解決上述問題。

可達成上述發明目的之可調整騎乘模式的自行車車架結構，包括有：一供套接一腳踏板的五通管；一連接於該五通管並向上延伸的座管；一分別連接於該座管及該五通管並向後延伸的後叉桿組；一樞接於該後叉桿組上並與一水平地面接觸的後輪；一供樞接一把手立管的車頭管；一樞接于該車頭管內並向下延伸的前叉桿；一樞接於該前叉桿上並與該水平地面接觸的前輪；一非水平並具有一向後向下傾斜角度的伸縮管組件，係由能被相對伸縮調整的一第一管件及一第二管件所組成，其中該第二管件連接於該座管下方靠近該五通管處並向前向上延伸，該第一管件連接於該車頭管並向後向下延伸；由於該伸縮管元件具有一傾斜角度且該前輪與該後輪接觸於該水平地面上，當改變該伸縮管組件的長度時，不但能改變該前輪與該後輪間的軸距，同時能改變分別連接於該伸縮管組件二端的該座管與該車頭管的傾斜角度，以適合不同的騎乘模式；以及至少一個定位裝置，供將該第一管件及該第二管件鎖固於一固定位置上。

在一較佳實施例中，更包括有連接於該座管與該第二管件間之至少一個支撐管。

在一較佳實施例中，該至少一個支撐管係被設置於該第二管件的上方、下方及其組合者。

在一較佳實施例中，該任一定位裝置包括有：形成於該第一管件之一錐形內凹溝槽；形成於該第二管件並對應該錐形內凹溝槽處之一通孔；以及組成該定位裝置之一本體、一錐形迫緊組件、一楔形傳動元件及一推進裝置；該本體被固設於該第二管件的通孔下方，其內部設有一容置該錐形迫緊元件的垂直孔及一容置該楔形傳動組件的水平通孔；該錐形迫緊元件具有一與該第一管件的錐形內凹溝槽配合的錐形頂面以及一錐形底面；該楔形傳動組件係左、右對稱設置於該水平通孔內，並於接近該錐形迫緊組件的端面上設有相互對稱且與該錐形迫緊元件的錐形底面配合之一楔形表面；該推進裝置係可被操作地推動該楔形傳動元件相對水平位移，並由該楔形表面帶動該錐形迫緊元件垂直位移，使該錐形迫緊組件的錐形頂面穿過該第二管件的通孔，向該第一管件的錐形內凹溝槽迫緊，迫使該第一管件與該第二管件相對迫緊鎖固者。

在一較佳實施例中，該推進裝置為一具有一操作旋鈕的推進螺桿，且該楔形傳動元件中之一具有與該推進螺桿配合的螺孔，當旋轉該推進螺桿時，藉由螺紋配合推動該楔形傳動組件相對水平位移者。

在一較佳實施例中，該本體的水平通孔內設有一導軌，且該楔形傳動組件設有一配合該導軌的導槽，藉以限制該楔形傳動組件在該本體的水平通孔內線性位移者。

在一較佳實施例中，該第一管件更具有至少一個錐形表面，且該第二管件於對應該第一管件的錐形表面的位置處更設有至少一個固定墊片；當該第一管件與該第二管件被相對迫緊鎖固，該錐形表面與該固定墊片亦被相對迫緊者。

在一較佳實施例中，該錐形內凹槽溝係成形於該第一管件的底面者。

在一較佳實施例中，該定位裝置包括有：形成於該第一管件之一錐形內凹溝槽；形成於該第二管件並對應該錐形內凹溝槽之一通孔；以及組成該定位裝置之一錐形迫緊元件及一推進裝置；該錐形迫緊元件具有一與該第一管件的錐形內凹溝槽配合的錐形頂面；該推進裝置包括有一被固定於該第二管件上的固定螺帽以及一具有一操作把手的推進螺桿，由該推進螺桿推動該錐形迫緊組件，使該錐形迫緊組件的錐形頂面穿過該第二管件的通孔，向該第一管件的錐形內凹溝槽迫緊，迫使該第一管件與該第二管件相對迫緊鎖固者。

10‧‧‧第一管件

11‧‧‧錐形內凹溝槽

12‧‧‧錐形表面

13‧‧‧伸縮管組件

20‧‧‧第二管件

21‧‧‧固定墊片

23‧‧‧通孔

29‧‧‧定位裝置

30‧‧‧本體

31‧‧‧垂直孔

32‧‧‧水平通孔

33‧‧‧導軌

40‧‧‧錐形迫緊元件

41‧‧‧錐形頂面

42‧‧‧錐形底面

50‧‧‧楔形傳動元件

51‧‧‧楔形表面

52‧‧‧螺孔

53‧‧‧導槽

60‧‧‧推進裝置

61‧‧‧操作旋鈕

62‧‧‧推進螺桿

70‧‧‧推進裝置

71‧‧‧固定螺帽

72‧‧‧操作把手

73‧‧‧推進螺桿

74‧‧‧內螺紋

75‧‧‧容室

76‧‧‧錐形迫緊元件

77‧‧‧錐形頂面

80‧‧‧五通管

81‧‧‧座管

82‧‧‧後叉桿組

83‧‧‧車頭管

84‧‧‧前叉桿

85‧‧‧後輪

86‧‧‧前輪

87‧‧‧座墊立管

88‧‧‧座墊

89‧‧‧把手立管

90‧‧‧車把手

92‧‧‧地面

93‧‧‧貨架

94‧‧‧充電電池

95‧‧‧輪弧馬達

101‧‧‧第二支撐管

101’‧‧‧支撐管

102‧‧‧第一支撐管

102’‧‧‧支撐管

圖1為本發明可調整騎乘模式的自行車車架結構之平面示意圖；圖2近似於圖1，惟其伸縮管組件被調整拉長；圖3近似於圖2，惟以虛線表示伸縮管組件被調整縮短時之各個車架管的相對位置及角度變化情形；圖4為該可調整騎乘模式的自行車車架結構配合一電動式自行車實施時之平面示意圖；圖5為該可調整騎乘模式的自行車車架結構中之定位裝置第一實施例之立體分解視圖；圖6為圖5所示定位裝置第一實施例組合後之放大剖面視圖；圖7近似於圖6，惟該定位裝置第一實施例係處於一鬆弛狀態者；圖8為該可調整騎乘模式的自行車車架結構中之定位裝置第二實施例之放大剖面視圖；圖9近似於圖8，惟該定位裝置第二實施例係處於一鬆弛狀態者；圖10為本發明可調整騎乘模式的自行車車架結構另一實施例之平面示意圖；以及圖11為本發明可調整騎乘模式的自行車車架結構又一實施例之平面示意圖。

請參閱圖1及圖2，本發明所提供之可調整騎乘模式的自行車車架結構，主要包括有：一供套接一腳踏板(圖未示出)的五通管80；一連接於該五通管80並向上延伸的座管81；一分別連接於該座管81及該五通管80並向後延伸的後叉桿組82；一非水平並具有一向後向下傾斜角度的伸縮管組件13，係由能被相對伸縮調整的一第一管件10及一第二管件20所組成，並可選擇性地改變該第一管件及第二管件相對距離，進而改變自行車各車架管間的相對角度，該第二管件20連接於該座管81下方靠近該五通管80處並向前向上延伸，該第一管件10連接於車頭管83並向後向下延伸；由於該伸縮管組件13具有一較大的傾斜角度且前輪86與後輪85接觸於該水平地面92上，當改變該伸縮管組件13的長度時，不但能改變該前輪86與該後輪85間的軸距，同時能改變分別連接於該伸縮管組件13二端的該座管81與該車頭管83的傾斜角度，以適合不同的騎乘模式；至少一個定位裝置29，供將該第一管件10及該第二管件20鎖固於該伸縮調整後之固定位置上；一連接於該第一管件10並向前向下延伸的車頭管83；以及一樞接於該車頭管83內並向下延伸的前叉桿84。該至少一個定位裝置29為分別設置於第二管件20上不同位置處的二個定位裝置29者。

本發明更包括有一連接於該座管81與伸縮管組件13間的第一支撐管102，使該後叉桿組82、第一支撐管102及伸縮管組件13共同構成為一結構強度佳的菱形車架。同時較低的第一支撐管102位置，除了降低車架和座墊的高度之外，同時上管的高度也可以更低，以利於女仕或小孩可以很方便的上下車。

該伸縮管組件13亦可選擇連接於該座管81靠近該五通管80處，其為本發明可當然預期的等效實施例。

該自行車更包括有：一樞接於後叉桿組82上的後輪85；一樞接於前叉桿84上的前輪86；一連接於該座管81並向上延伸的座墊立管87及座墊88；一樞接於該車頭管83內並向上延伸的把手立管89及車把手90，該把手立管89與前叉桿84間具有連動關係，而可操控該前輪86的騎乘方向；一可被該腳踏板帶動並將動力傳遞至後輪85(或前輪86)的鏈輪傳動組(圖未示出)；以及一剎車裝置(圖未示出)等。

如圖1所示，如將該第一管件10向著該第二管件20內移動，藉以縮短該伸縮管組件13的長度，並藉由該至少一個定位裝置29將該第一管件10與第二管件20鎖固於該縮短位置時，使得前輪86與後輪85間的軸距隨著伸縮管組件13縮短而變小；且由於該伸縮管組件13具有一向後向下的傾斜角度且前輪86與後輪85必需接觸於水平的地面92上，因此當前、後二輪軸距變小時；分別連接於該伸縮式伸縮管組件13二端的座管81與車頭管83的傾斜角度亦隨之變小至例如69-71度間。其中，圖1中，以α1表示車頭管83與水平地面92間的傾斜角度；另以β2表示座管 81與水平地面92間的傾斜角度。前輪86與後輪85間的軸距變小時，適合都會區城市車低速的騎乘模式，由於軸距短，使得座管81和車頭管83間的水平距離較短，因此騎乘時可以挺直身體騎乘，舒適性較佳，對一般人而言較不易疲勞；且由於車頭管83傾斜角度及座管81傾斜角度隨之變小至例如69-71度間，得以分散地面回彈的震動，使地面震動不容易直接傳達到車把手，因此舒適性較佳；同時讓騎乘者的重心更加往後移，使得下坡或緊急剎車時，較不易產生前翻車的情形，而其操控靈活度亦變得較為遲滯，但騎乘較為穩定。

如圖2所示，如將該第一管件10背著該第二管件20向外移動，藉以拉長該伸縮管組件13的長度，並藉由該至少一個定位裝置29將該第一管件10與第二管件20鎖固於該拉長位置時，使得前輪86與後輪85間的軸距隨著伸縮管組件13伸長而加大，上管距離也同時跟著加長；且由於該伸縮管組件13具有一傾斜角度且前輪86與後輪85必需接觸於水平的地面92上，因此分別連接於該伸縮式伸縮管組件13二端的座管81與車頭管83的傾斜角度亦隨之加大至例如73-75度間，適合競速車郊區高速的騎乘模式。其中，圖2中，以α2表示車頭管83與水平地面92間的傾斜角度；另以β2表示座管81與水平地面92間的傾斜角度。前輪86與後輪85間的軸距加大時，可以適用較高身高的人士騎乘，也可以適合以俯身的姿勢高速騎乘的模式；前輪86與後輪85間的軸距加大時，同時座管81與車頭管83以及前叉桿84的傾斜角度亦隨之加大，車頭管傾斜角度加大，可取得較靈敏的操控性，座管傾斜角度加大，則可方便騎乘者更有效率的踩踏施力。

為了清楚顯示圖1和圖2之間的差異，請參閱圖3，於自行車之後輪85位於同一位置的情況下，實線表示伸縮管組件13被拉長時，各車架管的相對位置及角度；虛線則表示伸縮管組件13被縮短時，各車架管的相對位置及角度。藉由實線與虛線的並列比較，更易於瞭解當伸縮管組件13伸縮時，該可調整騎乘模式的自行車車架結構之變化情形。即該伸縮管組件13越短，該座管81、車頭管83的傾斜角度(α1、β1)越小，使其適於作為城市車的舒適騎乘模式；反之該伸縮管組件13越長，該座管81、車頭管83或該前叉桿84的傾斜角度(α2、β2)越大，使其適於作為競速車的高速騎乘模式。

請參閱圖4，本發明所提供的可調整騎乘模式的自行車車架結構能被使用於一電動自行車中，其可行實施方式係在例如貨架93的車架上裝設一充電電池94，並在後輪85的輪軸上裝設一輪弧馬達95，藉由一電控制單元(圖未示出)，將充電電池94的電力輸送至該輪弧馬達95，藉以驅動該自行車行走者。電動自行車在騎乘時，可選擇完全電力輸出或電動助力的模式，或關閉電源選擇腳力踩踏的模式，當電力耗盡時，更只能選擇以腳力踩踏。上述三種情況，對騎乘者而言，是完全不同的騎乘模式，因此最適合的車架角度也應有所不同；然而，目前市面上所販賣的電動自行車，卻只能以單一的車架，要同時適用以上三種模式，並不是很理想。以下分別說明電動自行車的三種不同的騎乘模式：完全電力輸出的模式下，騎乘者完全不需踩踏，自行車即可轉動前進，如同騎乘摩托車一樣。此種模式下，由於騎乘者不需踩踏，因此不需要較大的座管81角度，以利腳踩施力，所以不適合跑車的騎乘角度；此時要講求舒適，需要選用城市車的騎乘角度，因此縮短前、後二輪軸距讓雙手可以輕鬆的握住車把手90，同時使座管81和車頭管83角度更為傾斜，除了使重心相對後移之外，也較不會前翻車。

電動助力的模式下，騎乘者不需費力的踩踏，自行車即可轉動前進。此種模式下，騎乘者需要腳踩踏，但是並不需費力的踩踏，因此也不適合跑車較大的座管81和車頭管83傾斜角度；此時一樣要講求舒適，需要選用城市車的騎乘角度，此種模式下，其前、後二輪軸距需比完全電力輸出模式的前、後二輪軸距稍為再放大，同時使座管81 和車頭管83傾斜角度加大一些，除了讓騎乘者易於腳踩施力，同時也讓雙手可以輕鬆的握住車把手90。

關閉電源選擇腳力踩踏的模式，或當電力耗盡時，則只能選擇以腳力踩踏自行車才能轉動前進。此時，此一電動自行車完全和一般自行車相同，一般喜歡高速騎車或者對身材高大的使用者，則須調整前、後二輪軸距至最大，同時加大座管81和車頭管83傾斜角度，使成為競速車的騎乘模式，加大座管81傾斜角度以利於有效率的踩踏出力；最大的輪距得以俯衝的姿勢，降低風阻，享受自行車高速騎乘時前後兩輪較佳的轉動慣性；並選擇較大的車頭管83傾斜角度以獲取較佳的操控性。

本發明所提供的可調整騎乘模式的自行車車架結構，可配合上述電動自行車的三種不同騎乘模式，對於例如前、後二輪軸距、座管與車頭管間水平距離、座管傾斜角度及車頭管傾斜角度等，進行無段式調整，而能完全配合上述三種騎乘模式進行調整。

請同時參閱圖5至圖7，該第一管件10與第二管件20共構成為該可伸縮調整長度的伸縮管組件13，兩者間係以至少一個可操作的定位裝置29，使兩者間呈相對彈性迫緊狀態，其中該第二管件20係連接於座管81上，且其具有一開口端，而該第一管件10一端係連接於該車頭管83上，另一端則被套接進入該第二管件20內部。在該定位裝置29呈鬆弛狀態時，該第一管件10與第二管件20間係可相對軸向位移者。

請同時參閱圖5至圖7，該定位裝置29的第一實施例包括有一本體30、一錐形迫緊元件40、一楔形傳動元件50及一推進裝置60。該本體30被固設於該第二管件20的至少一通孔23下方，其內部設有一容置該錐形迫緊元件40的垂直孔31及一容置該楔形傳動元件50的水平通孔32；該錐形迫緊元件40具有一與該第一管件10的錐形內凹溝槽11配合的錐形頂面41以及一錐形底面42；該楔形傳動元件50係左、右對稱設置於該水平通孔32內，並於接近該錐形迫緊元件40的端面上設有相互對稱且與該錐形迫緊元件40的錐形底面42配合之一楔形表面51。

如圖6及圖7所示者，該第一管件10上具有一個錐形內凹溝槽11以及至少一個錐形表面12，該錐形內凹溝槽11最好是成形於該第一管件10的底面，避免雨水或灰塵積存於該錐形內凹溝槽11內，該錐形表面12則相對成形於該第一管件10的頂面；該第二管件20則於對應該錐形內凹溝槽11的位置上設有該至少一通孔23，藉以容許一與該錐形內凹溝槽11配合的錐形迫緊元件40穿過，該第二管件20更於對應該錐形表面12的位置上設有至少一個固定墊片21。

另外值得一提，該第一管件10的錐形內凹溝槽11最尾端下方，鎖固有一螺絲(圖未示出)或其他限制構件，以防止調整車長時，第一管件10被拉出，而與第二管件20分離者。

如圖5所示者，該本體30的水平通孔32內設有一導軌33，且該楔形傳動元件50設有一配合該導軌33的導槽53，藉以限制該楔形傳動元件50在該本體30的水平通孔32內僅能作一線性位移運動者。

如圖6所示，在第一實施例中，該推進裝置60為一具有一操作旋鈕61的推進螺桿62，且該楔形傳動元件50中之一具有與該推進螺桿62配合的螺孔52，當正向旋轉該推進螺桿62時，藉由螺紋配合，推動該楔形傳動元件50以水平位移方式相對接近，並由該楔形表面51帶動該錐形迫緊元件40的錐形底面42垂直向上位移，使該錐形迫緊元件40的錐形頂面41穿過該第二管件20的通孔23，向該第一管件10的錐形內凹溝槽11迫緊，迫使該第一管件10與該第二管件20相對迫緊鎖固，使兩者呈緊密配合的彈性迫緊狀態，同時亦迫使該第一管件10的錐形表面12與該第二管件20的固定墊片21間呈緊密接觸狀態，使該第一管件10、該第二管件20相互迫緊鎖固，並可防制該第一管件10、第二管件20間產生不當相對徑向扭轉現象者。

如圖7所示，當反向旋轉該推進螺桿62時，藉由螺紋配合，推動該楔形傳動元件50以水平位移方式相對遠離，該錐形迫緊元件40因未承受該楔形傳動元件50的向上推力，且因本身重力而垂直向下位移，該錐形迫緊元件40的錐形頂面41隨之離開該第一管件10的錐形內凹溝槽11，使兩者呈鬆弛狀態，同時該第一管件10的錐形表面12與該第二管件20的固定墊片21間亦呈鬆弛狀態。此時該第一管件10、第二管件20因未被迫緊鎖固，使該第一管件10、第二管件20可被相對拉動，藉以調整該伸縮管件13的長度者。

請同時參閱圖8及圖9，在該定位裝置29的第二實施例中，該定位裝置29包括有一錐形迫緊元件76以及一推進裝置70；該錐形迫緊元件76具有一與該第一管件10的錐形內凹溝槽11配合的錐形頂面77。利用該推進裝置70推動該錐形迫緊元件76向該第一管件10的錐形內凹溝槽11迫緊，迫使該第一管件10與該第二管件20相對迫緊鎖固，使兩者呈緊密配合的彈性迫緊狀態，同時亦迫使該第一管件10的錐形表面12與該第二管件20的固定墊片21間呈緊密接觸狀態。該推進裝置70係一螺紋配合的手動推進裝置，其包括有一被焊固於該第二管件20外壁上的固定螺帽71以及一具有一操作把手72的推進螺桿73，該錐形迫緊元件76被安裝於該推進螺桿73的前進端面上，使其可被該推進螺桿73所推動，進而向著該錐形內凹溝槽11移動迫緊者；該固定螺帽71除刻有與該推進螺桿73配合的內螺紋74外，更於其內部預設有一容室75，藉以容納反向移回的錐形迫緊元件76。

如圖9所示者，反向操作該推進螺桿73時，該錐形迫緊元件76隨之移離該錐形內凹溝槽11，使兩者間呈微微接觸狀態，藉以解除兩者間的彈性迫緊狀態，同時，該固定墊片21與錐形表面12間的彈性迫緊狀態亦隨之解除，進而使第一管件10與第二管件20間產生一微小間隙，此時，第一管件10即可相對於該第二管件20自由位移者。

上述之定位裝置29為本發明之可行實施例，其他可對伸縮管件進行鎖固或迫緊的習知裝置，例如自行車中常見的快拆桿等，均為本發明可行的實施例。

請參閱圖10，在該可調整騎乘模式的自行車車架結構另一實施例中，其主要構成與圖1所示實施例相同，並以相同編號標明相同的構件；以下僅就不同部份加以說明：圖10中的非水平並具有一向後向下傾斜角度的伸縮管組件13，將與該座管81連接的第二管件20的連接位置向上提高，藉以縮小該伸縮管組件13相對於水平地面的傾斜角度；並可於該第二管件20下方與該座管81間設置一連接兩者的第二支撐管101，藉以強化該車架的整體結構強度。

請參閱圖11，在該可調整騎乘模式的自行車車架結構又一實施例中，其主要構成與圖1所示實施例相同，並以相同編號標明相同的構件；以下僅就不同部份加以說明：圖11中的第二管件20在其上方及下方分別設置有一連接至該座管81的二個支撐管101’及102’，該二個支撐管101’及102’大致呈對稱狀態，藉以強化該車架的整體結構強度。

本發明所提供之可調整騎乘模式的自行車車架結構，其可配合騎乘者身高及騎乘模式，對於例如前、後二輪軸距、座管與車頭管間水平距離、座管傾斜角度及車頭管傾斜角度等，進行無段式調整。且其在調整前、後二輪軸距、座管與車頭管間水平距離之同時，亦可同時配合調整座管傾斜角度及車頭管傾斜角度，以配合不同的騎乘模式；其在加長座管和車頭管間的距離時，座管傾斜角度及車頭管傾斜角度變的較大，可以方便騎乘者俯身騎行以降低風阻，並利於踩踏施力，且保持一定的操控靈活度；而當座管和車頭管間的距離縮短時，座管傾斜角度及車頭管傾斜角度變的較小，則可以方便騎乘者挺身騎行，改善騎乘舒適性以及下陡坡或緊急剎車時容易前翻車的問題。

上列詳細說明係針對本發明之可行實施例之具體說明，惟所述實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。