TWI527730B

TWI527730B - 懸吊叉

Info

Publication number: TWI527730B
Application number: TW098138415A
Authority: TW
Inventors: 馬汀艾成巴屈
Original assignee: Dt瑞士公司
Priority date: 2008-11-13
Filing date: 2009-11-12
Publication date: 2016-04-01
Also published as: TW201029878A; US8029010B2; EP2187086B1; DE102008057269A1; US20100117321A1; EP2187086A1

Description

懸吊叉

本發明係有關於一腳踏車之懸吊叉以及一用於此懸吊叉之阻尼器系統。

基本上，長久以來已習知在腳踏車中採用懸吊叉。特別被組構成為伸縮式懸吊叉之懸吊叉係裝設在下坡速降與登山腳踏車及越野腳踏車中，亦愈來愈常裝設在一般日用腳踏車中。

大部份懸吊叉係包含相對於腳踏車框架呈靜態之一對的管，亦即所謂支柱管；以及可供輪轂與其緊固之兩個較低的可移式管，亦即所謂滑件管。支柱管可藉由一叉橋或叉冠被固持在一起，叉橋或叉冠的中心通常附接有叉柱。大部份滑件管或外管係具有較大直徑藉以容納可在滑件管中滑動位移之靜態管。

配備有懸吊叉的腳踏車之騎士係想要具有可容易且快速調整彈簧與阻尼特徵之懸吊叉，以使現行的懸吊叉特徵迅速適應於實際環境狀況。

因此，設有調整元件之懸吊叉已經為先前技藝所習知。譬如，美國6,592,136 B2揭露一具有一油室之懸吊叉，油室係設置於一滑件管的一下區中且藉由一可移式活塞被分割成兩段。與活塞連接之活塞桿係被附接至支柱管的頂端並被組構為中空以容許一調整機構通往活塞。這是一種複雜結構，需要很細長的組件來調整阻尼器系統的阻尼及控制。

此結構的另一缺陷係在於：操作中，在用於調整反彈阻尼之阻尼器閥及用於調整壓縮阻尼之阻尼器閥係產生顯著熱量，該熱量藉由經加熱的油分散於滑件管中，而累積於下區中。並且，此已知的先前技藝中，反彈階段阻尼器閥係配置於滑件管的下區中，使得阻尼期間在反彈階段中所產生的熱量累積於滑件管的下區中。壓縮階段阻尼器閥係傾向於設置在一滑件管的最下端，使得其產生的熱量再度累積於底部。

藉由經加熱的油累積於亦設有反彈階段阻尼器閥之下滑件管區中，所產生的熱量係被發射於下滑件管區中藉以導致滑件管比支柱管具有更高發熱。利用此方式，可導致滑件管及支柱管的不同熱膨脹。

因此，相對於所描述的先前技藝之背景，本發明之一目的係提供一可容許具有一較簡單結構之懸吊叉。該目的的一較佳態樣係提供一包含經改良的散熱選項之懸吊叉。

藉由一具有申請專利範圍第1項的特徵構造之懸吊叉來解決此目的。本發明的較佳特定實施例係為申請專利範圍附屬項之標的。從實施例產生本發明的進一步有利特徵構造及組態。

根據本發明的懸吊叉係被提供以配合使用一腳踏車並包含至少一支柱管及至少一與其交互作用的滑件管以及一與其相鄰的輪接收空間。尚且，提供一包含至少一阻尼器室之阻尼器系統，該至少一阻尼器室位於一支柱管且特別是位於其內側，該至少一阻尼器室係藉由一可移式活塞被分隔形成一第一室及一第二室。提供一用於反彈阻尼或反彈階段阻尼之阻尼裝置及一用於壓縮阻尼或壓縮階段阻尼之阻尼裝置。該用於反彈阻尼之阻尼裝置及該用於壓縮阻尼之阻尼裝置係配置於可移式活塞上方及特別是阻尼器室的頂端或其上方。

根據本發明的懸吊叉具有許多優點。根據本發明的懸吊叉之一顯著優點係在於：用於反彈阻尼之阻尼裝置及用於壓縮阻尼之阻尼裝置被配置在可移式活塞上方。利用此方式，阻尼中所產生的散熱係發生於一位居阻尼器室頂部或上方之區中藉以容許有效率地冷卻。因為阻尼器系統係設置於一被連接至腳踏車框架之支柱管或甚至其內側，可經由一譬如位於懸吊叉頂部之調整構件特別容易地發生阻尼特徵的調整。

不同於先前技藝，並不需要長且很細的組件來調整根據本發明的懸吊叉之彈簧及阻尼特徵。

因為用於反彈及壓縮阻尼之阻尼裝置係在支柱管及特別是其內側被設置於阻尼器室上方，可使用數個操作或調整元件，甚至呈併列狀放置，以調整所想要的懸吊叉特徵。根據本發明的懸吊叉並不需要被交織於一活塞桿的一窄長管中之數個操作元件。

控制元件的數量及區位可適應於特定要求。定位方式並不限於一相對於彼此呈同心的佈局，而是特定組件可被併列狀放置。

本發明的一較佳態樣係將阻尼媒體往上傳導以供散熱處之阻尼所用。尚且，這可容許具有將調整元件定位在頂區中之彈性。

特別來說，用於反彈阻尼及壓縮阻尼之阻尼裝置係被附接至阻尼器室上方。

至少一阻尼裝置可被組構成為一可調整式阻尼器閥。用於反彈阻尼之阻尼裝置及/或用於壓縮阻尼之阻尼裝置可被組構成為一可調整式阻尼器閥。可人工地或自動地控制調整。

較佳係提供一對分開的支柱管以及與其交互作用的一對滑件管、及至少一用於在輪接收空間上方連接兩支柱管之連接器。

此時請參考，該對分開的支柱管之連接器較佳係可被組構成為一分離的叉冠或另與支柱管呈現一體。亦可提供數個連接器或叉冠或類似物。

根據本發明的一更特定實施例，一控制段被設置於阻尼器室上方，該處設有用於反彈阻尼之阻尼裝置或用於調整反彈阻尼之阻尼器閥，及用於壓縮阻尼之阻尼裝置或用於調整壓縮阻尼之阻尼器閥。控制段譬如可被組構成為一分離的總成，其可供設置有或安裝有阻尼裝置或阻尼器閥。控制段係可形成阻尼器室的頂端或阻尼器室本身或與其連接。

控制段特別被配置於一支柱管的上端附近。較佳地，控制段的上端可形成支柱管的頂端，使得控制段的上端自叉冠突出或可在叉冠處被近接。

利用此方式，可達成根據本發明的懸吊叉之一簡單結構並特別容易作調整。此組態中，具有用於調整反彈阻尼及壓縮阻尼之阻尼裝置或可調整式阻尼器閥的控制段係位居支柱管的上端、從支柱管往上突起或可從上方被近接。這可容許直接地操作或調整阻尼器閥以調整反彈阻尼及壓縮阻尼。配備有一懸吊叉的此腳踏車之騎士可在騎乘時進行此作用而不需停止，其原本可能須停止以調整懸吊叉的阻尼特徵。可經過一譬如位居握把且經由一控制纜線或類似物導通於該調整元件或數個調整元件之遠端移位器來產生操作。

至少一控制或關斷閥可被併入或配置於阻尼器室的頂端。若該閥或至少部分的該等閥配置於阻尼器室的頂邊界，這亦將提供可在正常案例中確保阻尼流體覆蓋住閥之優點。若除了阻尼流體外，亦將抽入空氣，阻尼流體有可能起泡因而失去其完整能力。

為了可靠地防止起泡，一更確切實施例可供使得阻尼流體自空氣被完全分離。因此，一撓性隔壁係特別設置於阻尼器室上方以完整密封住阻尼流體並對於空氣或另一可壓縮媒體且特別是氣體呈現防漏。撓性隔壁可被組構成為一撓性軟管並可譬如由橡膠或一橡膠狀材料組成。因為活塞桿的容積需被位移，撓性隔壁可容許壓縮及反彈中的容積補償。較佳地，氣體容積曝露於數巴(bar)壓力之過度壓力。

位於上阻尼器室的區中之閥係特別經由控制銷或其他控制元件而連接於支柱管的頂端，以容許容易地調整阻尼特徵。

較佳地，可移式活塞特別經由一活塞桿被固定式連接於相關聯的滑件管。

由於對於位居阻尼器室上方的控制段之懸吊叉的阻尼特徵之調整選項，活塞桿可比先前技藝的案例具有顯著更簡單的結構。最基本案例中，活塞桿可被組構成為一實心或中空桿，其在活塞與滑件管之間提供一剛性連接。

本發明的一更特定實施例係可供使得操作中可藉由調整元件來調整用於調整反彈阻尼之阻尼器閥及用於調整壓縮阻尼之阻尼器閥的特徵。

較佳除了用於調整反彈阻尼及壓縮阻尼之阻尼裝置及/或阻尼器閥，可額外提供至少一用於反彈阻尼及/或壓縮阻尼之高速阻尼器閥。此高速阻尼器閥的特徵係特別被固定式設定。一高速阻尼器閥可譬如藉由一諸如線圈彈簧等彈簧以一經界定偏壓被預負載。現在當所施加壓力超過彈簧力時，高速阻尼器閥係開啟藉以在突然、重大衝擊的案例中容許具有適當阻尼。

對於一高速阻尼器閥，可以添加或取代方式提供一洩壓(blow-off)閥，在突然、特別是重大負載案例中或者如果關斷閥被關閉以避免會造成阻尼器系統破壞之系統中的過度壓力時，洩壓閥將會開啟。

此時請參照，用於調整壓縮及反彈阻尼之阻尼器閥係被組構成為低速阻尼器閥，其用來控制普通騎乘狀況中的阻尼特徵以對於顛簸、小石頭與衝震及類似物進行阻尼減振。

較佳實施例中，提供至少一鎖閉閥以視需要啟動或鎖定反彈階段及/或壓縮階段。因此，提供一調整元件或調整構件，其可特別在支柱管頂端附近被設置及調整以選擇性釋放或鎖定通過鎖定閥的路徑。

譬如車手若騎上一陡坡或陡斜面，希望具有一用於反彈階段之關斷閥，且懸吊叉將被壓縮藉以相較於反彈時的懸吊叉降低騎士或腳踏車的傾斜角。這使得騎士能夠將整體重心往前移動並降低往後翻覆的感覺或危險。此種情形中，想要使懸吊叉在操作期間不會反彈直到抵達最大彈簧移行為止。對於此調整，啟動一關斷閥是合理且較佳的方式。

所有上述組態中，一或多個滑件管較佳係至少部份藉由一纖維性複合材料組成以減輕重量。較佳地，至少一支柱管至少部份藉由金屬組成以提高散熱。採用一種使至少一支柱管由金屬組成且至少一滑件管由一纖維性複合材料組成之組態，可有利地容許藉由根據本發明的懸吊叉產生有效率的散熱。

此組態係藉由高達頂部所發生的散熱導致另一項顯著優點。一金屬或一金屬性合金製成的支柱管係在頂部消散所產生的熱量，同時一纖維性複合材料的滑件管根本不發熱或只輕微地發熱。利用此方式，由於支柱管及滑件管採用不同材料所導致的熱膨脹係數差異並無影響。

其他組態中，滑件管及/或支柱管可由鎂或一鎂合金或另一金屬性合金組成。

較佳地，阻尼器室係形成一至少部份被一外部室包圍之內部室。

阻尼器室係特別被組構成為一高壓力室，且控制段包含一低壓力室，其內可供阻尼流體穿過阻尼器閥。所採用的阻尼流體較佳係為油。亦可想見採用其他流體。

所有組態中，較佳使控制段設有一用於壓縮階段之上升管(riser)及一用於反彈階段之上升管，其引往對應的閥區或阻尼器閥。

特定案例中，低壓力室係包圍用於壓縮階段之上升管及/或用於反彈階段之上升管。利用此方式可達成使低壓力室被定位於徑向往外更遠且特別是與支柱管的外部壁相鄰或者被其關閉或拘限。這可容許往外散熱特別具有效率。

所有組態中，第一室較佳係與控制段相鄰且第二室經由一回行通路及控制段導通於第一室藉以形成一阻尼媒體線路。

回行通路係特別形成較佳徑向地包圍內部室之外部室。這代表外部室特別至少在段中與支柱管的內壁相鄰。第二室的一下區中，內部室可被一中心管所包圍，中心管則被支柱管壁所包圍。第二室壁與中心管之間的間隙係在此地點形成外部室，以藉由外部室以及第二室下區中的支柱管壁之間的一空氣充填式環狀間隙形成一熱性絕緣。利用此方式，可確保在支柱管下區中的阻尼媒體中所出現之熱量根本不會消散至或只極小幅消散至包圍於支柱管的滑件管。

若使用油作為阻尼流體，外部室係形成一外部油室，且內部室形成一內部油室。

對於懸吊叉而言，使阻尼媒體緊鄰於支柱管壁是一項顯著優點。經加熱的阻尼媒體係接觸於壁且因此可使所產生的熱量立即消散至外部。因此，支柱管的內側可至少在段中作為一用於阻尼流體之接觸表面。一由金屬組成或併入有金屬性粒子之壁係提供高的熱傳導性藉以提供改良的散熱。緊鄰於支柱管自阻尼器室發生散熱。上區中並未出現熱量絕緣組件。

根據本發明的阻尼器系統係可供配合使用一腳踏車的一懸吊叉並具有可被插入一懸吊叉的一支柱管內之結構。阻尼器系統係包含一阻尼器室，其藉由一可移式活塞被分割成一第一室及一第二室。阻尼裝置係可供用於反彈阻尼及用於壓縮阻尼。依照意願被裝設時，阻尼器系統係包含阻尼器室上方的一控制段，其設有用於反彈阻尼之阻尼裝置的至少一者及用於壓縮阻尼之阻尼裝置的至少一者。阻尼器系統的外部維度係可供被插入一懸吊叉的一支柱管內。

根據本發明的阻尼器系統亦具有許多優點。根據本發明的阻尼器系統可容許達成結構的簡單性及調整阻尼特徵的簡單性。同時，因為阻尼作用產生的熱量係形成於阻尼器系統的上區中而在該處可容易散熱至外部，故能夠使冷卻具有簡單性。

較佳地，阻尼器系統係配合使用呈現一右側高起的結構之一懸吊叉，其中被附裝於懸吊叉的叉橋中之支柱管係進入較大直徑滑件管內。其亦可配合使用其他懸吊叉。

所有組態及更特定實施例中，至少一滑件管較佳係可供滑動接觸於懸吊叉之對應的支柱管。較佳地，一或多個支柱管係藉由滑動軸承被支撐於滑件管中。

所有組態中，滑件管的下端較佳設有一勾爪(dropout)，其各者特別可供接收一輪。

可從現在將參照圖式所討論的示範性實施例之描述得知本發明的進一步優點及應用。

圖式簡單說明

圖中顯示：第1圖為根據本發明的一懸吊叉之正視圖；第2圖為第1圖的懸吊叉沿A-A之切割側視圖；第3圖為壓縮階段中之懸吊叉的放大切割側視圖；第4圖為反彈階段中之懸吊叉的切割側視圖；第5圖為壓縮階段中之第3圖的懸吊叉之阻尼器系統的控制段之放大圖；第6圖為反彈階段中之第4圖的懸吊叉之阻尼器系統的控制段之放大圖；第7圖為第1圖的懸吊叉之阻尼器系統的控制段，其中調整槓桿位於第一移位階段中；第8圖為第1圖的懸吊叉之阻尼器系統的控制段，其中調整槓桿位於第二移位階段中；第9圖為上區中之一支柱管的放大橫剖視圖；第10圖為溢流開孔的區中之一支柱管的放大橫剖視圖；第11圖為第1圖的懸吊叉，其中反彈階段在壓縮中被鎖定；第12圖為第1圖的懸吊叉，其中反彈階段在密集壓縮之後被鎖定；第13圖為第1圖的懸吊叉，其中反彈階段被鎖定且隨後緩慢解壓縮；第14圖為另一懸吊叉的控制段之一橫剖面的放大圖；第15圖為根據第14圖的懸吊叉之控制段的另一橫剖視圖；及第16圖為具有可移式活塞之根據第14圖的懸吊叉之放大橫剖視圖。

較佳實施例之詳細說明

第1至13圖中，在部分呈現高度示意性的圖式中顯示根據本發明的懸吊叉1之第一實施例。為求清楚及更良好說明功能，已省略部分元件及組件。

用於目前未顯示的腳踏車之正視圖中的第1圖所示之懸吊叉1係在其上區中包含一叉柱26，叉柱26在中央被附接至一組構成為一叉冠27之連接器7，以將叉可旋轉地附接至腳踏車框架。

叉冠27的兩端係具有被附裝至叉冠27之支柱管2及3。一阻尼器系統8配置於支柱管2中且一懸吊系統50設置於支柱管3中。亦可想見將阻尼器系統8且亦將懸吊系統50併入一支柱管2或3中。藉由阻尼器系統8及懸吊系統50，懸吊叉1係設有所想要的彈簧及阻尼性質。

一滑件管單元係可位移地設置於支柱管2及3，包含經由至少一連接構架56而彼此連接之滑件管4及5。滑件管單元可由數個組件部份組成，但其亦可一體式製造。

輪接收空間6係設置於該對滑件管4及5之間或支柱管2及3之間。一目前未圖示的輪可在懸吊叉1的下端17被附接至滑件管4及5的勾爪18及19。

在上端16，一阻尼器系統8被併入支柱管2中，特別可如第2圖所示。

阻尼器系統8係包含一阻尼器室10，其藉由一可移式活塞9被分割成一上第一室11及一下第二室12。阻尼器室10上方設置一控制段15，其同時地形成阻尼器室10的頂端。可移式活塞9目前係被組構成為一關閉的泵柱塞。通常不可能流動通過可移式活塞9。當活塞被移動時，外部回行流必須從上或第一阻尼器室11至下或第二阻尼器室12發生。

具有第一室11及第二室12之阻尼器室10被組構成為一高壓力室29，控制段15則設有一低壓力室32。

一用於反彈阻尼之阻尼裝置57及一用於壓縮阻尼之阻尼裝置58係設置於控制段15中。目前，阻尼裝置57係被設置成為一用於調整反彈階段阻尼之可調整式阻尼器閥13，而阻尼裝置58被組構成為一用於調整壓縮階段阻尼之可調整式阻尼器閥14。尚且，提供一用於反彈階段之關斷閥24，一用於壓縮階段之關斷閥25，及用於反彈階段及壓縮階段之高速阻尼器閥22、23以及一洩壓閥48。

在阻尼器室的第一室11上端，設置一止回閥51，其藉由一未以任何細節顯示的彈簧被預負載於一關閉位置中，其中止回閥51係關閉與低壓力室32的直接流連接。當第一室在反彈階段中具有一相對負壓力時，止回閥51係開啟(請見第6圖)。

提供一止回閥52，其藉由一亦未詳細顯示的彈簧被預負載於關閉位置中。當第二室12在壓縮階段中具有一相對負壓力時，止回閥52開啟(請見第5圖)，且阻尼流體從低壓力室32被吸取經過回行通路35及外部室31進入第二室12內。

反彈階段中，從回行通路35供應至上升管34之阻尼媒體係經由阻尼器閥13被導入低壓力室32內。壓縮階段的案例中，自第一室11導入導管上升管33內之阻尼媒體係經由阻尼器閥14被導入低壓力室32內。然後在壓縮階段中，阻尼流體係從第一室11進入，其形成內部室30的部份，經過上升管33進入控制段15內。依據用於調整壓縮阻尼之阻尼器閥14位置而定以及施加一負載後，阻尼流體係被導入經過阻尼器閥14及/或經過高速阻尼器閥23進入低壓力室32 內。

反彈階段的案例中，阻尼流體在阻尼器系統8的下區中從第二室12進入至外部室31內，外部室31係被組構成為高壓力室且藉由支柱管2外部壁及一在第二室12的下區36中徑向包圍支柱管2之中心管37被拘限於第二室12的下區36中。利用此方式，在第二室12的下區36中從包圍支柱管2之滑件管4達成一熱性絕緣，藉以大致防止滑件管4在下區中加熱。

至於負載發生，可移式活塞9在阻尼器室10內側往上及往下滑動，其中經由一密封件49發生對於內部室30的徑向往外密封。

阻尼器閥13及14在目前實施例中係經由調整元件21被可位移地配置。調整元件21可被組構成為螺絲頭28，其中藉由旋轉調整元件21將各別的阻尼器閥13或14進一步插入控制段15的頂端壁內。利用此方式來加寬或窄化在壓縮階段或反彈階段中供阻尼油導引通過之槽或徑向孔徑54及/或55。利用此方式，經由阻尼器閥13及14之調整元件21的旋轉運動，可能作出彼此分離之反彈階段及壓縮階段的阻尼效應之一有效率調整。特別是對於其中調整懸吊叉以對小衝擊至中等衝擊或是重大衝擊提供阻尼之正常操作，發生阻尼效應的此調整。

為了包括在特別重大衝擊的案例中確保阻尼作用，分別提供用於反彈階段及壓縮階段之高速阻尼器閥22及23。高速阻尼器閥22及23通常雖不可調整，亦可能使其可調整。

本實施例中，提供譬如被組構成為線圈彈簧之預負載裝置，藉以使各別高速阻尼器閥22及23被預負載於關閉位置中。此時，特別當發生大衝擊時，阻尼器室中的壓力係對應地增高藉以克服各別預負載裝置的力且各別高速阻尼器閥22或23係開啟。在充分強力負載的案例中，這將造成閥開啟。

第3圖顯示壓縮階段中的壓縮，而第5圖以放大圖顯示各閥的位置。第4圖顯示反彈階段中的解壓縮，而第6圖顯示閥位置的放大圖。

從第3至6圖可清楚看出，依據操作狀況而定，當阻尼器閥13及14顯示為開啟或關閉時，關斷閥24及25皆開啟。

特別可如第3圖所示，一溢流開孔45係設置於相距阻尼器室10下端之距離46處，藉以縱使用於反彈階段的關斷閥24關閉，仍容許阻尼流體從第二室12離開，直到活塞9(目前從上方)關閉溢流開孔45為止。

用於反彈階段及壓縮階段之關斷閥24及25係可用來選擇性禁止反彈階段或壓縮階段中的阻尼作用。可藉由啟動閥的任一者使得用於反彈階段或壓縮階段之流通道關閉，藉以禁止阻尼作用。

圖示實施例的一顯著優點係將單一調整槓桿40設置成為調整元件21，藉以刻意且選擇性聯合地啟動反彈階段的關斷閥24及壓縮階段的關斷閥25兩者。

因此，調整槓桿40係樞轉式配置於控制段15的上端16使得調整槓桿40目前從支柱管2上端突起且可當操作者騎乘時被騎士致動。騎士只需一手往下移至叉1的叉冠17然後藉由旋轉式移動調整槓桿40即可移位於所提供的目前三個或甚至高達四個移位階段之間。一較佳組態中，調整槓桿40可被組構成為譬如藉由握把上的一控制機構所致動之一遠端控制式調整元件。

在調整槓桿40的一第一設定41中，達成第5圖所示的情形，其中反彈階段的關斷閥24及壓縮階段的關斷閥25皆未被致動藉以容許自由流過閥24及25。這是懸吊叉1的標準操作狀況，其中一反彈阻尼及一壓縮阻尼以及壓縮及解壓縮皆為可能。

藉由調整槓桿40從位置41至如第7圖所示的第二旋轉位置42之旋轉運動，反彈階段的關斷閥24係被啟動且因此關閉，藉以在反彈階段中實質地阻止流通。壓縮階段中，關斷閥25仍開啟。這代表壓縮仍為可能，後續反彈則被禁止。譬如當騎士爬行一陡斜面且希望降低腳踏車的傾斜角時，調整槓桿40的此旋轉位置42係為合理。藉由前輪叉壓縮，其有效高度係減小藉以達成一安全且舒適的騎乘位置。藉由調整槓桿40被旋轉使樞轉位置42啟動之後，每個衝擊及每個壓縮皆造成前輪叉1降低直到抵達一所提供設定為止。

藉由將調整槓桿40進一步旋轉至第8圖所示的第三移位位置43中，不只可關閉用於反彈階段的關斷閥24亦可關閉用於壓縮階段的關斷閥25。任何時間皆可能利用此方式來調整調整槓桿40。利用此方式，叉的解壓縮及壓縮均被禁止。懸吊叉1的實際表現就像是懸吊及阻尼器系統並不存在。只有在特別重大衝擊的案例中，洩壓閥48才會被啟動，而容許流通藉以限制系統中發生的最大值壓力並防止懸吊叉的阻尼器系統10受損或破裂，譬如如果調整槓桿位於第三移位階段43時騎士以其腳踏車跳躍的情況。

進一步可能使調整槓桿40移位至一第四移位階段44，其中用於壓縮階段之關斷閥係關閉而用於反彈階段之關斷閥24則開啟。利用此方式，可容許彈簧解壓縮並禁止壓縮。

懸吊叉1尚且包含上述溢流閥45，其設置於相距第一室12下端之一距離46處。藉由溢流開孔45，若反彈階段的關斷閥24被啟動，可防止懸吊叉1完全壓縮。

提供一其中設有至少一流阻尼器63之連接導管60。連接導管60可用來當反彈階段的關斷閥24在重大壓縮後被啟動時容許懸吊叉緩慢且自動地反彈回到一特定測量值。

因此，連接導管60係當支柱管2及與其合作的滑件管4已被壓縮大於一指定距離46時在第二室12及第一室11之間提供一用於阻尼流體之流連接。利用此方式，在強力壓縮的案例中及反彈階段的關斷閥24被啟動時，可容許緩慢解壓縮直到如預定距離46所界定之一阻尼器位置68。

溢流閥或溢流開孔45的組態係放大顯示於第9及10圖。在壓縮移行的近似20至50%之間的範圍中，至少一溢流開孔45設置於阻尼器室10處。溢流開孔45係位居相距底部的距離46處，而最大值行程則對應於長度47。目前，至少一溢流開孔45係經由形成為一環狀導管62之導管被連接於開孔61並目前開設至上升管33內。利用此方式，阻尼流體可立即從室12流入上升管33且因此回行至室11內。阻尼流體可從室12經由溢流開孔45通入導管60內並進一步經過開孔61進入上升管33內且進一步進入第一室11內，使得懸吊叉反彈直到活塞再度關閉溢流開孔45為止。

流阻尼器63目前特別係由一個溢流開孔45或如果存在的多個溢流開孔45形成。流阻尼器63的流橫剖面64係由溢流開孔45的無障礙通道區域(或由多個溢流開孔45各者的區域之總和)形成。無論如何，流橫剖面64目前皆實質地小於用於壓縮階段的阻尼裝置58或阻尼器閥14之最大值流橫剖面的一半。

流阻尼器63的流橫剖面64對於用於壓縮階段的阻尼裝置58的最大值流橫剖面之比值係特別小於1：3並較佳小於1：5且特佳小於1：8。可想見且較佳採用1：10或1：20及特別是1：30的數值。該區域特別設定維度使得連接導管60當開啟時只輕微地影響懸吊叉的阻尼反應。

同理較佳亦適用於流阻尼器63的流橫剖面64對於用於反彈階段的阻尼裝置50的最大值流橫剖面之比值。

環狀間隙62係被一內部管65及一中心管66所拘限，其兩者皆被同心式定位於支柱管的內側。

其他組態中，連接導管可譬如經由一可控制閥被關斷。

其他組態中，導管60可立即經由一開孔61開設至低壓力室32內(未顯示變異例)。因此，一懸吊叉可被調整至不同操作模式。懸吊叉可被調整至完全剛性。懸吊叉可被壓縮一特定量，譬如用以騎乘上坡。

現在參照第11至13圖說明溢流閥45的操作模式及功能。

第11圖的圖示中，懸吊叉1處於反彈狀態，其中反彈階段的關斷閥24被啟動以容許懸吊叉1壓縮並實質地禁止反彈。

藉由將調整槓桿40位移至第二移位階段42以啟動關斷閥24之後，上升管34被關閉以供反彈階段用。騎乘期間發生的衝擊係造成懸吊叉1降低直到懸吊叉已經譬如抵達第13圖所示位置為止，其中活塞9被往下壓縮至溢流開孔45。

現在當另一重大衝擊在此位置作用於懸吊叉1上時，懸吊叉係被進一步壓縮超過溢流開孔45(請見第12圖)。因此，溢流開孔45係開啟藉以旁通繞過關斷閥24的鎖定作用。連接導管60係使第二室12連接於第一室11且懸吊叉自動緩慢地降低。因為作為流阻尼器63之溢流開孔45具有小的流橫剖面64，阻尼流體的交換係緩慢地發生。

由於溢流開孔45，懸吊叉1可反彈回去直到達成第13圖所示狀況為止，其中溢流開孔45再度關閉。

整體來說，藉由溢流開孔45提供一系統，縱使反彈階段的關斷閥24被啟動，經啟動的關斷閥24仍可限制懸吊移行。藉由配置溢流開孔45，可調整所想要的懸吊移行。

利用此方式，提供一在上坡騎乘中可提供所想要壓縮之功能，另一方面仍可繼續獲得一小阻尼功能。

藉由設置於不同高度的數個可調整式或可移位式溢流開孔45，可對應地調整藉由經啟動的關斷閥24仍可獲得之懸吊移行。

第14至16圖顯示根據本發明的一懸吊叉1之另一實施例的橫剖視圖。相像或類似的元件具有相同的編號。阻尼器系統8則被插入一懸吊叉1的一支柱管2或3中，如第1圖所示。

不同於先前實施例，根據第14至16圖的實施例係可供使得阻尼器閥13成為阻尼器室10頂端之一用於反彈階段的低速阻尼器閥。身為用於壓縮階段的低速阻尼器閥之阻尼器閥14係同樣被配置於阻尼器室10頂端。閥係使高壓力區與低壓力區分離。控制段15實質地從第一室11的上端延伸至支柱管2的上端16。

用於反彈階段之阻尼器閥13(低速)及用於壓縮階段之阻尼器閥14(低速)係經由對應的控制元件或控制銷被連接於上端16且其可藉由致動調整元件40予以調整。

第14圖中可看出，控制銷73係作用在用於反彈階段之關斷閥24上，藉以可依需要啟動鎖閉且可鎖定反彈阻尼。一控制銷75係作用在用於壓縮階段之關斷閥25上且其可選擇性鎖定壓縮阻尼。在特別強力衝震的案例中，若衝震產生一超過洩壓閥48的彈簧74內部力之力，則洩壓閥48將開啟。

洩壓閥48係相對於控制銷76及外部壁兩者藉由密封件77被密封。

高速阻尼器閥23目前被併聯式連接至低速阻尼器閥14。

關斷閥24及25上方，油補償室72係藉由一隔壁而與一氣體容積79分離。隔壁目前被組構成為一橡膠軟管70，而確保油與氣體容積的可靠分離。氣體容積79係處於通常1至5巴之間的過度壓力下。可移式活塞9目前被組構成為一不可滲透性泵柱塞。當可移式活塞9前進時，油可取用的空間係減小。利用此方式，氣體容積79藉由撓性橡膠軟管70產生壓縮，且補償室72對應地擴大。

O環71係覆蓋一孔徑。O環71係連同孔徑作為一單向閥並用來在安裝後以氣體充填懸吊叉。當內部壓力擴大O環夠遠使氣體經由所產生間隙離開時，單向閥係開啟。

第15圖顯示控制段15的另一橫剖面，其中第15圖顯示對於根據第14圖的橫剖面近似呈橫向的一橫剖面。

可將阻尼器閥13看成是一用於反彈階段之低速控制閥。藉由縱向調整來調節調節間隙69且因此調整流阻抗。

第16圖顯示阻尼器室的下區中之活塞的區之一橫剖面，其中如同先前實施例般提供溢流開孔45。

藉由一密封件77抵住阻尼器室10來密封活塞桿20。活塞桿20上端係設有可移式活塞9，可移式活塞9被組構成為一泵柱塞且使第一室11與第二室12分離。

第二室12在其底部對於與其連接的間際空間38產生一轉折。第二室12或低壓力區係在外部受限於中心管37，中心管37在外部藉由一朝向支柱管的密封件77所密封。間際空間38在其上端經由至少一開孔78被徑向往外連接於外部室31。第二室12連同間際空間38及外部室形成反彈階段室。

提供位於外部室31徑向往內之中心管66，其中同心式設有內管65。內管65與中心管66之間設有一導管60。從導管60，一開孔61開設至一上區中的第一室11內且一開孔45開設至一下區中的阻尼器室10內。利用此方式，當可移式活塞9位居開孔45與61之間時，導管60作為第一室11與第二室12之間的一旁通件。利用此方式，即便在一經鎖定阻尼的案例中仍可能具有補償。因為開孔刻意具有小的流橫剖面，補償係緩慢地發生。

為了更進一步降低經過溢流開孔45及61的流通量，O環71可設置成橫越溢流開孔45及61。利用此方式將首先必須克服一特定壓力，其進一步減慢該流並因此盡量小幅地抑制正常功能。已顯示溢流開孔45及61應該很小。而且即便在小開孔的案例中，進一步降低流通係為合理。

溢流開孔45及61以及藉此所提供的旁通之另一顯著優點係在於：與騎士重量獨立無關，即便在一經鎖定反彈階段的案例中，總是將調整成相同位置。此位置係與作用力獨立無關且其由孔徑位置所界定。因為使用此方式可對於每個騎士設定相同的位置而特別在陡峭上坡騎乘中將很有利，此方式係很理想。

現在將簡短地描述功能：壓縮階段中，亦即於壓縮期間且關斷閥24及25被開啟。

在一衝震之後，被組構成為泵柱塞之可移式活塞9係往上移動，且活塞9上方之第一室11中的壓力增大。然後，油將往上流動經過阻尼器閥14(壓縮階段閥低速)。

阻尼器閥23藉由一彈簧被預負載，所以在小負載的案例中，一填隙片係密封住阻尼器閥23。從一特定負載或從一對應的過度壓力繼續往前，壓縮階段的高速阻尼器閥23額外地開啟而使阻尼器閥14及23被平行地開啟。油往上流入位於支柱管上端之油補償室72內。被組構成為環狀室之油補償室72係形成於支柱管壁與撓性橡膠軟管70之間。橡膠軟管70藉由流入油補償室72內的油產生壓縮。在橡膠軟管70內部中，出現一氣體容積79。氣體容積79目前充填有空氣且在本案例中處於譬如3至4巴的壓力下。利用此方式，可避免流動的油中產生任何空腔。藉由橡膠軟管及氣體容積，活塞桿的容積受到補償。並且，對於油的熱膨脹提供一適當貯器。

壓縮期間，壓力同時在可移式活塞9下方的第二室12中減小。在其底部，第二室係流動連接於間際空間38及外部室31，此時自其中抽油。外部室31係抵靠控制段15。一回行流閥開啟於該處，且油從上方流出油補償室72外。

反彈階段中反彈時，可移式活塞9往下移動且過度壓力形成於下第二室12中並因此亦形成於外部室31中，而負壓力則形成於活塞9上方的第一室11中。

藉由第一室11中的負壓力，位於上端的至少一止回閥係開啟，且從油補償室72自上方抽油。

整體來說，根據本發明的懸吊叉1係提供一在支柱管2、3的上區中容許具有高散熱之系統，其中全部的操作元件21、40可被彈性地配置於支柱管2及3的一上區16中。

所有實施例中，至少一關斷閥24或25及/或至少一阻尼器閥13或14可被電性或磁性致動或啟動。特別可能且較佳具有一遠端控制式構造。譬如可能從握把進行操作。亦較佳具有一機械性遠端控制。

尚且，阻尼器閥13、14、22-25亦位居支柱管2或3的上區16中並經由一設置於叉冠27或支柱管2、3之共用的調整槓桿40，可設定一反彈階段鎖閉(經鎖定的反彈階段關斷閥)及一壓縮階段鎖閉(經鎖定的壓縮階段關斷閥)兩者以使叉1在壓縮方向及解壓縮方向皆為剛性。在同時，即便反彈階段鎖閉被啟動，仍可經由一溢流閥45確保一阻尼功能。

1‧‧‧懸吊叉

2‧‧‧支柱管

3‧‧‧支柱管

4‧‧‧滑件管

5‧‧‧滑件管

6‧‧‧輪接收空間

7‧‧‧連接器

8‧‧‧阻尼器系統

9‧‧‧可移式活塞

10‧‧‧阻尼器室

11‧‧‧第一室

12‧‧‧第二室

13‧‧‧阻尼器閥

14‧‧‧阻尼器閥

15‧‧‧控制段

16‧‧‧上端

17‧‧‧下端

18‧‧‧勾爪

19‧‧‧勾爪

20‧‧‧活塞桿

21‧‧‧調整構件

22‧‧‧高速阻尼器閥

23‧‧‧高速阻尼器閥

24‧‧‧關斷閥

25‧‧‧關斷閥

26‧‧‧叉柱

27‧‧‧叉冠

29‧‧‧高壓力室

30‧‧‧內部室

31‧‧‧外部室

32‧‧‧低壓力室

33‧‧‧上升管

34‧‧‧上升管

35‧‧‧回行通路

36‧‧‧下區

37‧‧‧中心管

38‧‧‧間隙

39‧‧‧壁

40‧‧‧調整構件

41‧‧‧第一旋轉位置

42‧‧‧第二旋轉位置

43‧‧‧第三旋轉位置

44‧‧‧第四旋轉位置

45‧‧‧溢流開孔

46‧‧‧距離

47‧‧‧長度

48‧‧‧洩壓閥

49‧‧‧密封件

50‧‧‧懸吊系統

51‧‧‧止回閥

52‧‧‧止回閥

53‧‧‧活塞導件

54‧‧‧徑向孔徑

55‧‧‧徑向孔徑

56‧‧‧連接器構架

57‧‧‧阻尼裝置

58‧‧‧阻尼裝置

59‧‧‧彈簧

60‧‧‧導管

61‧‧‧開孔

62‧‧‧環狀間隙

63‧‧‧流阻尼器

64‧‧‧流橫剖面

65‧‧‧內管

66‧‧‧中心管

68‧‧‧阻尼器位置

69‧‧‧調節間隙

70‧‧‧橡膠軟管

71‧‧‧O環

72‧‧‧油補償室

73‧‧‧控制銷

74‧‧‧彈簧

75‧‧‧控制銷

76‧‧‧控制銷

77‧‧‧密封件

78‧‧‧開孔

79‧‧‧氣體容積

第1圖為根據本發明的一懸吊叉之正視圖；

第2圖為第1圖的懸吊叉沿A-A之切割側視圖；

第3圖為壓縮階段中之懸吊叉的放大切割側視圖；

第4圖為反彈階段中之懸吊叉的切割側視圖；

第5圖為壓縮階段中之第3圖的懸吊叉之阻尼器系統的控制段之放大圖；

第6圖為反彈階段中之第4圖的懸吊叉之阻尼器系統的控制段之放大圖；

第7圖為第1圖的懸吊叉之阻尼器系統的控制段，其中調整槓桿位於第一移位階段中；

第8圖為第1圖的懸吊叉之阻尼器系統的控制段，其中調整槓桿位於第二移位階段中；第9圖為上區中之一支柱管的放大橫剖視圖；第10圖為溢流開孔的區中之一支柱管的放大橫剖視圖；第11圖為第1圖的懸吊叉，其中反彈階段在壓縮中被鎖定；第12圖為第1圖的懸吊叉，其中反彈階段在密集壓縮之後被鎖定；第13圖為第1圖的懸吊叉，其中反彈階段被鎖定且隨後緩慢解壓縮；第14圖為另一懸吊叉的控制段之一橫剖面的放大圖；第15圖為根據第14圖的懸吊叉之控制段的另一橫剖視圖；及第16圖為具有可移式活塞之根據第14圖的懸吊叉之放大橫剖視圖。

1．．．懸吊叉

2．．．支柱管

3．．．支柱管

4．．．滑件管

5．．．滑件管

6．．．輪接收空間

7．．．連接器

8．．．阻尼器系統

9．．．可移式活塞

16．．．上端

17．．．下端

18．．．勾爪

19．．．勾爪

26．．．叉柱

27．．．叉冠

50．．．懸吊系統

56．．．連接器構架

Claims

一種用於腳踏車之懸吊叉，包含：至少一支柱管及至少一與其交互作用的滑件管以及一與其相鄰的輪接收空間以及一阻尼器系統，其中該阻尼器系統包括至少一阻尼器室，該至少一阻尼器室藉由一可移式活塞被分隔成一第一室及一第二室，以及一用於反彈阻尼之阻尼裝置及一用於壓縮阻尼之阻尼裝置，其中該阻尼器系統係配置於該支柱管，且該用於反彈阻尼之阻尼裝置及該用於壓縮阻尼之阻尼裝置係配置於該可移式活塞上方；以及位設在該至少一阻尼器室上方之一控制段，該用於反彈阻尼之阻尼裝置及該用於壓縮阻尼之阻尼裝置係被設置在該控制段中，其中該控制段係與該第一室相鄰，該第二室係經由一回行通路及該控制段而與該第一室連接，其中該回行通路形成外部室。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中該控制段係配置於該支柱管的上端附近。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中該可移式活塞係經由一活塞桿連接於一滑件管。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中提供兩個彼此分開的支柱管及一用於在該輪接收空間上方連接該等兩支柱管之連接器。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中該用於反彈阻尼之阻尼裝置係被組構成為一可調整式阻尼器閥。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中該用於壓縮阻尼之阻尼裝置係被組構成為一可調整式阻尼器閥。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中該用於調整反彈阻尼之阻尼閥的一特徵及該用於調整壓縮阻尼之阻尼閥的一特徵中之至少一者係各可經由調整元件在操作中作調整。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中額外地提供至少一用於反彈阻尼及/或壓縮阻尼之高速阻尼器閥，其特徵係特別被固定式設定。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中提供至少一關斷閥，其特別可經由該支柱管的上端附近之一調整元件作調整。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中該等調整元件係配置於該支柱管的上端附近。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中該滑件管係至少部份由一纖維性複合材料組成。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中該支柱管至少部份由一金屬組成。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中該阻尼器室係形成一至少部份地被一外部室包圍之內部室。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中該阻尼器室係被組構成為一高壓力室且其中該控制段包含一低壓力室。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中該控制段係設有一用於該壓縮階段之上升管及一用於該反彈階段之上升管。
如申請專利範圍第14項之懸吊叉，其中該低壓力室係包圍用於壓縮階段及反彈階段之上升管。
如申請專利範圍第13項之懸吊叉，其中於該第二室的一下區中，該內部室被一中心管所包圍，其中該第二室的壁與該中心管之間的間隙係形成該外部室。
如申請專利範圍第1項之懸吊叉，其中該支柱管的內側係至少在段中作為一用於一阻尼媒體之接觸表面。
一種用於腳踏車之懸吊叉，包含：至少一支柱管及至少一與其交互作用的滑件管以及一與其相鄰的輪接收空間；一阻尼器系統，其中該阻尼器系統包括至少一阻尼器室，該至少一阻尼器室藉由一可移式活塞被分隔成一第一室及一第二室，以及一用於反彈阻尼之阻尼裝置及一用於壓縮阻尼之阻尼裝置，其中該阻尼器系統係配置於該支柱管，且該用於反彈阻尼之阻尼裝置及該用於壓縮阻尼之阻尼裝置係配置於該可移式活塞上方；以及位設在該至少一阻尼器室上方之一控制段，該用於反彈阻尼之阻尼裝置及該用於壓縮阻尼之阻尼裝置係被設置在該控制段中，其中該控制段係與該第一室相鄰，以及其中該阻尼器室係被組構成為一高壓力室且該控制段包含一低壓力室。
一種用於腳踏車之懸吊叉，包含：至少一支柱管及至少一與其交互作用的滑件管以及一與其相鄰的輪接收空間；一阻尼器系統，其中該阻尼器系統包括至少一阻尼器室，該至少一阻尼器室藉由一可移式活塞被分隔成一第一室及一第二室，以及一用於反彈阻尼之阻尼裝置及一用於壓縮阻尼之阻尼裝置，其中該阻尼器系統係配置於該支柱管，且該用於反彈阻尼之阻尼裝置及該用於壓縮阻尼之阻尼裝置係配置於該可移式活塞上方；以及位設在該至少一阻尼器室上方之一控制段，該用於反彈阻尼之阻尼裝置及該用於壓縮阻尼之阻尼裝置係被設置在該控制段中，其中該控制段係與該第一室相鄰以及設有一用於該壓縮階段之上升管及一用於該反彈階段之上升管。
一種用於腳踏車之懸吊叉，包含：至少一支柱管及至少一與其交互作用的滑件管以及一與其相鄰的輪接收空間；以及一阻尼器系統，其中該阻尼器系統包括至少一阻尼器室，該至少一阻尼器室藉由一可移式活塞被分隔成一第一室及一第二室，以及一用於反彈阻尼之阻尼裝置及一用於壓縮阻尼之阻尼裝置，其中該阻尼器系統係配置於該支柱管，且該用於反彈阻尼之阻尼裝置及該用於壓縮阻尼之阻尼裝置係配置於該可移式活塞上方，且其中該至少一阻尼器室形成一至少部份地被一外部室包圍之內部室，該第二室係經由一回行通路及該控制段而與該第一室連接，其中該回行通路形成外部室。
一種用於腳踏車之懸吊叉，包含：至少一支柱管及至少一與其交互作用的滑件管以及一與其相鄰的輪接收空間；以及一阻尼器系統，其中該阻尼器系統包括至少一阻尼器室，該至少一阻尼器室藉由一可移式活塞被分隔成一第一室及一第二室，以及一用於反彈阻尼之阻尼裝置及一用於壓縮阻尼之阻尼裝置，其中該阻尼器系統係配置於該支柱管，且該用於反彈阻尼之阻尼裝置及該用於壓縮阻尼之阻尼裝置係配置於該可移式活塞上方，且其中該至少一阻尼器室形成一至少部份地被一外部室包圍之內部室，其中於該第二室的一下區中，該內部室被一中心管所包圍，其中該第二室的壁與該中心管之間的間隙係形成該外部室。
一種用於腳踏車之懸吊叉，包含：至少一支柱管及至少一與其交互作用的滑件管以及一與其相鄰的輪接收空間以及一阻尼器系統，其中該阻尼器系統包括至少一阻尼器室，該至少一阻尼器室藉由一可移式活塞被分隔成一第一室及一第二室，以及一用於反彈阻尼之阻尼裝置及一用於壓縮阻尼之阻尼裝置，其中該阻尼器系統係配置於該支柱管，且該用於反彈阻尼之阻尼裝置及該用於壓縮阻尼之阻尼裝置係配置於該可移式活塞上方；以及其中提供兩個彼此分開的支柱管及一用於在該輪接收空間上方連接該等兩支柱管之連接器。