TWI643766B

TWI643766B - 懸吊組合

Info

Publication number: TWI643766B
Application number: TW103128556A
Authority: TW
Inventors: 尼可拉斯威廉派; 愛德華查爾斯夸特斯基
Original assignee: 賀氏精密機械
Priority date: 2013-08-23
Filing date: 2014-08-20
Publication date: 2018-12-11
Also published as: US10597112B2; US9758210B2; US11273886B2; US20200180727A1; US20170334504A1; US20150054253A1; TW201522116A

Abstract

本發明揭露了一種使用於腳踏車避震前叉的壓縮組合/系統。本發明的避震前叉壓縮組合/系統，包括：一液壓觸底組合/裝置，一低速壓縮組合/裝置，以及一高速壓縮組合/裝置。避震前叉的壓縮組合/系統包括，可從外部調整的一液壓觸底裝置；以及大致上共置的外部調整控制器，用於控制觸底裝置，與低速壓縮裝置，與高速壓縮裝置。壓縮組合/系統也可包括一軸向(壓縮)裝置，配置以從裝置的內部構件將動作/調整軸向轉移到其外部構件，以受調整。

Description

懸吊組合

本申請案主張於2013年8月23日所提出之美國臨時申請案第61/869,589號的優先權，該臨時申請案在此引用成為本申請案的一部份。

本發明係關於一種懸吊系統(suspension system)，亦關於一種避震前叉(front suspension fork)特別是指應用在腳踏車(例如登山腳踏車)上的一種避震前叉。本發明更有關於一種懸吊系統的壓縮組合/系統(compression assembly/system)，特別是關於避震前叉的壓縮組合/系統。

腳踏車可有不同的騎乘方式，且可在不同的場地與地形上進行。在腳踏車(例如登山腳踏車)上提供前叉懸吊系統已屬眾所周知的技術，且某些騎乘方式可能對騎乘者與腳踏車施加不同的衝擊力(force)(還有帶來更高的自願性風險，以及增加該騎乘者受到嚴重傷害的可能性)。此外，在小徑或道路上騎乘腳踏車可能會撞到緣石，岩石，樹木，樹根，坑洞，或類似的障礙物，前叉系統即承受一衝擊力(包括在某些情況下，前叉系統在設計上可能無法吸收的衝擊力。)。因此，有些騎乘者可能根據適當的預期騎乘方式，來替自己的腳踏車選擇並使用一避震前叉。

使用於腳踏車(例如登山腳踏車)的避震前叉可包括一彈簧(spring)以及一減震器(damper)。根據一已知的避震前叉係具有連接到腳踏車架(bike frame)的一轉向管(central steer tube)，以及兩個接腳(leg)，其具有一輪軸(axle)，用於腳踏車的前輪。在一典型的組合中，一彈簧係安裝在前叉的一接腳或管內，而一減震器則係安裝在前叉的另外一接腳。

習知技術提供具有一減震器組合的一避震前叉，其包括一回彈減震器組合或裝置(rebound damper assembly or mechanism)，以及一壓縮減震器組合或裝置(compression damper assembly or mechanism)。壓縮組合吸收衝擊力(壓縮/縮短該前叉的長度)，回彈組合則抑制衝擊後的回彈(當前叉回復到其操作長度，operating length)。(當一避震前叉被壓縮到完全或近乎完全壓縮時，前叉即呈「觸底」(bottom-out)狀態。

另外，騎乘者(尤其是進階的騎乘者)可能藉由調整腳踏車組件的方式來改善騎乘的品質，包括調整腳踏車避震前叉的減震器組合/壓縮組合。

使用於前叉中的一壓縮組合係在殼體(housing)內提供一組壓縮系統或組合：(a)一觸底壓縮系統(例如，在前叉被壓縮到完全或近乎完全壓縮時，提供性能/反應特性，performance/response characteristic)；(b)一低速壓縮系統(在「低速」輸入時，例如出現小碰撞，踩踏板，轉向以及煞車時，提供性能/反應特性)；(c)一高速壓縮系統(在「高速」輸入時，例如碰撞到障礙物，大型物體，深的坑洞等等時，提供性能/反應特性)。

本發明的目的在於提供腳踏車一種避震前叉，以改善壓縮組合的配置，使其可更方便調整至騎乘者所需的性能特性。

本發明係關於一種懸吊組合，係配置應用在一使用時容易遭受循環壓縮與回彈的輪式車輛(wheeled vehicle)，例如腳踏車。本發明的懸吊組合包括一殼體與一減震組合(damping assembly)，配置在一衝程範圍(range of travel)中，與一彈簧組合在大致上完全壓縮與完全伸展之間一起運作，並藉由設置在殼體內的一觸底系統(bottom-out system)，提供一減震作用(damping effect)給壓縮與回彈的循環，觸底系統係設置與減震組合一起運作來提供一減震作用給壓縮回彈循環中接近觸底的壓縮。懸吊組合也包括觸底系統的一調整制動器(adjustment actuator)，安裝在殼體的外部，配置以容許在一大致上打開的設定(substantially open setting)與一閉合的設定(substantially closed setting)之間做調整。壓縮回彈循環在該衝程範圍中包括(a)在壓縮中縮短，以及(b)從壓縮轉換成回彈，以及(c)在回彈時延長；且其中減震組合的觸底發生在壓縮到近乎完全或完全壓縮時。

本發明也係關於一懸吊組合，配置以應用在一使用時容易遭受循環壓縮與回彈的輪式車輛，例如腳踏車。懸吊組合包括一殼體與一減震組合，配置以在一衝程範圍中，與一彈簧組合在大體上完全壓縮與大體上完全延伸之間一起運作，並藉由配置以提供可調整之低速減震的一組合，以及配置以提供可調整之高速減震的一組合，來提供一減震作用給壓縮回彈循環，並具有一觸底系統，其配置以與減震組合一起運作，以提供一減震作用給壓縮回彈循環中接近觸底的壓縮。懸吊組合也包括用於低速減震的一調整制動器，用於高速減震的一調整制動器，以及用於觸底系統的一調整制動器。低速減震用的調整制動器，與高速減震用的調整制動器大致上為共置(co-located)。

本發明另外也係關於一懸吊組合，配置以應用在一使用時容易遭受循環壓縮與回彈的輪式車輛，例如腳踏車。懸吊組合包括一減震組合，配置以在一衝程範圍中，與一彈簧組合在大致上完全壓縮與完全伸展之間一起運作，並藉由一第一調整組合(adjustment assembly)，一第二調整組合，以及一第三調整組合，來提供一減震作用給壓縮回彈循環。第一調整組合的設置，係利用由一第一調整制動器制動的減震組合，來控制液壓流體(hydraulic fluid)的流動。第二調整組合的設置，係利用由一第二調整制動器制動的減震組合，來控制液壓流體的流動。第三調整組合的設置，則係利用由一第三調整制動器制動的減震組合，來控制液壓流體的流動。第一調整組合，第二調整組合，以及第三調整組合的設置大致上軸向對準(in axial alignment)；其中，每一個調整組合的一末端均有一旋鈕(knob)，且每一個旋鈕的設置大致上為同心關係，並可在減震組合的外部操作。

本發明另外關於一組合，包括一第一軸桿(shaft)，一第二軸桿，以及一第三軸桿，每一個軸桿皆大體上軸向對準，以及與第一軸桿軸向對準連接的一調整制動器。組合包括一裝置，其包括一元件(member)，用以將第一軸桿的軸向運動(axial movement)傳送(transmit)到第三軸桿的軸向運動，元件嚙合在該第一軸桿與第三軸桿之間，以使第一軸桿的轉移(translation)被裝置傳送成為該第三軸桿的轉移，使得與第一軸桿軸向對準連接的調整制動器，可被用來調整獨立於第二軸桿的第三軸桿。每一個調整制動器皆經由轉動來進行作用調整(effect adjustment)。

100‧‧‧避震前叉

102‧‧‧前叉肩

104‧‧‧轉向管

106‧‧‧接腳

108‧‧‧鑄管

110、112、116‧‧‧旋鈕

114‧‧‧固定環

118‧‧‧O形環

120‧‧‧螺絲

122‧‧‧封件

126‧‧‧彈簧組合

200‧‧‧回彈組合

300‧‧‧壓縮組合

302‧‧‧頂蓋

304‧‧‧壓縮軸桿

306‧‧‧壓縮活塞

308、310、312、314、344、348、350‧‧‧墊片

316、358、370‧‧‧彈簧

318‧‧‧針狀調整器

320‧‧‧預壓調整器

322‧‧‧壓縮針狀軸桿

324‧‧‧O形環

328‧‧‧觸底調整器

330‧‧‧固定環

332‧‧‧觸底杯件

334‧‧‧觸底插銷

336、352‧‧‧球狀物

342‧‧‧蝶形墊圈

346‧‧‧螺紋元件/螺絲

360‧‧‧定位螺絲

362‧‧‧壓縮針

364、368‧‧‧墊片/墊圈

366‧‧‧泡綿輔助器

370‧‧‧彈簧

500‧‧‧下腔室

502‧‧‧腔室

504、506、508、512‧‧‧孔口

514、516‧‧‧出口通道

524‧‧‧通道

526‧‧‧高速孔口

530‧‧‧上腔室

圖1係本發明具有一懸吊系統之登山腳踏車的實施例的立面示意圖(schematic elevation view)；圖2係圖1懸吊系統中之前叉的部分剖面透視圖(partial cut-away perspective view)；圖3A係本發明實施例前叉之減震組合的部分爆炸透視圖；圖3B到3C係本發明實施例前叉的剖視截面圖(cut-away cross-section view)；圖3D係本發明實施例壓縮組合的展開透視圖；圖3E係本發明實施例回彈組合的展開透視圖；圖4係本發明實施例前叉之回彈組合的一剖面透視圖；圖4A到4B係本發明實施例前叉的剖面透視圖；圖5A到5B係本發明實施例前叉壓縮組合之觸底組合的部分剖面透視圖；圖6A到6C係本發明實施例前叉壓縮組合之觸底組合的剖視截面圖；圖7A到7B係本發明實施例前叉壓縮組合之觸底組合的部分剖面透視圖；圖8A到8C係本發明實施例前叉壓縮組合之觸底組合的剖視截面圖；圖9A到9B係本發明實施例前叉壓縮組合之低速壓縮組合的部分剖面透視圖；圖10A到10B係本發明實施例前叉壓縮組合之低速壓縮組合的部分剖面透視圖；圖11A到11B係本發明實施例前叉壓縮組合之低速壓縮組合的剖視截面圖；圖12A到12B係本發明實施例前叉壓縮組合之高速壓縮組合的部分剖面透視圖；圖13A到13B係本發明實施例前叉壓縮組合之高速壓縮組合的部分剖面透視圖；圖14A到14B係本發明實施例前叉壓縮組合之高速壓縮組合的剖面透視圖；圖15A到15B係本發明實施例前叉的剖視截面圖，顯示用於該觸底壓縮系統的調整裝置；圖16A到16B係本發明實施例用於該高速壓縮系統之調整裝置的剖視截面圖；圖17A到17B係本發明實施例用於該低速壓縮系統之調整裝置的剖視截面圖；圖18A本發明實施例前叉壓縮組合之衝擊力-速度反應(force-velocity response)的一示意代表圖(schematic representational diagram)；圖18B係本發明實施例前叉壓縮組合之觸底組合的衝擊力-置換反應(force-displacement response)的一示意代表圖。

以下茲列舉實施例配合圖式說明，詳細說明本發明的技術特徵，使所屬技術領域中具有通常知識者，可了解本發明的特點、目的及功效。請參見圖1與圖2，係本發明的一實施例，由圖中可知，一登山腳踏車B具有一避震前叉(front suspension fork)100。

圖1與圖2所示的避震前叉100係應用於一腳踏車(例如登山腳踏車B)上。避震前叉100包括一彈簧機構裝置/組合(spring mechanism/assembly)126，以及減震器裝置/組合(damper mechanism/assembly)200/300。請配合參見圖2、圖5到圖6所示，避震前叉100具有一轉向管(central steer tube)104，係接合到一腳踏車車架(bike frame)與前叉肩(crown)102；前叉肩102與接腳(legs)106偶接，接腳106套疊(telescope)在鑄管(casting)108的一殼體(housing)內，鑄管108提供一輪軸的一安裝點(mounting point)，用於組裝腳踏車的前輪輪軸。本實施例中的避震前叉100包括減震器組合/系統200/300，即一壓縮組合(compression assembly)300(參見圖2，3A與3D)，以及一回彈組合(rebound assembly)200(參見圖2，3E與4)，回彈組合200包括一流體，例如液壓流體(hydraulic fluid)。如圖3B所示，一彈簧組合126裝置在一接腳106內，或前叉的管內，而減震器組合200/300則裝置在前叉的另一接腳內。

避震前叉100提供一減震器/減震組合200/300，其包括一回彈減震器組合或裝置200(參見圖2，3E與4)，以及一壓縮減震器組合或裝置300(參見圖2，3A，3D)。本實施例中，壓縮組合300運作以吸收衝擊力(impact)(壓縮/縮短該前叉的長度)；回彈組合200則抑制衝擊後的返回(return after impact)(當前返回到操作長度時)。又本實施例，壓縮組合或系統300包括(1)一液壓觸底系統(hydraulic bottom-out system)，以及(2)一低速壓縮系統，以及(3)一高速壓縮系統。

壓縮組合

請參見圖2到圖3D，圖中壓縮組合300與調整組合(adjustment assembly)(例如，包括用於調整裝置的制動器)被組合安裝在接腳106內。如圖3C所示，封件(seal)122被插入在旋鈕(knob)110上；旋鈕110與固定環(retaining ring)114被安裝在壓縮組合300上；O形環(o-ring)118被插設在旋鈕112上；旋鈕112套疊在旋鈕110內(在壓縮組合300上)；旋鈕116套疊在旋鈕112上，並以螺絲(screw)120鎖固在壓縮組合300上。壓縮組合的頂蓋(top cap)302固定在接腳106內(例如利用螺紋連接threaded connection)。(如圖17A/B所示，頂蓋302包含彈簧358，以及利用定位螺絲(set screw)360固定的球狀物ball 352。)

再如圖3D所示為壓縮組合300，其墊片(shim)組合包括一組(各式各樣的)墊片，即墊片348，墊片350，墊片312，墊片310，以及墊片308所形成的一墊片組(shim stack)，墊片組合裝設在壓縮活塞(compression piston)306上；壓縮活塞306提供有一封件(seal)，為圖中所示的O形環324。藉由彈簧316(安裝在觸底杯件bottom-out cup 332上)使墊片314偏移(biased)(例如閉合closed)到壓縮活塞306的底部上，彈簧370在觸底杯件332的壓縮組合內與球狀物336接合(參見圖3D與15A/B)。

如圖3D所示，泡綿輔助器(foam compensator)366與墊片/墊圈(washer)364及368裝設在壓縮軸桿(compression shaft)304上；觸底插銷(bottom-out pin)334則裝設在針狀調整器(needle adjuster)318，壓縮針狀軸桿(compression needle shaft)322，以及螺紋元件/螺絲(threaded element/screw)346(例如，作為調整裝置adjustment mechanism之用)的內部；在螺絲346處，墊片344在蝶形墊圈(wing washer)342的介面(例如，在該調整裝置處)上提供一磨耗表面(wear surface)，請同時參見13A/B。請參見圖15A、15B，預壓調整器(Preload adjuster)320與壓縮針(compression needle)362組合裝入壓縮軸桿304；觸底調整器(bottom-out adjustor)328以螺紋接合到預壓調整器(插銷)320以及固定環330(例如，作為觸底調整之用)。

如上所述，根據可選擇的替代方案與其他實施例，壓縮組合可有各種不同的配置。

回彈組合

請參見圖3E，本實施例中回彈組合200包括在一回彈軸桿組合(rebound shaft assembly)228內的一回彈活塞組合(rebound piston assembly)204，以及一回彈針狀組合(rebound needle assembly)224。請同時參見圖4(回彈針狀物組合224的組合圖，以及回彈軸桿組合228及回彈活塞組合204的組合圖)。

如圖所示，回彈活塞組合提供一液壓觸底活塞(hydraulic bottom-out piston)222，其配置以接合壓縮組合的液壓觸底杯件332，以及一回彈活塞座(rebound piston seat)202(回彈針狀組合224螺接在回彈軸桿組合228內)。請參見圖3E與4，活塞環(piston ring)212安裝在回彈活塞210上；活塞環226則接合到觸底活塞222上，觸底活塞222經由一隔片(spacer)/墊片組合(例如，穿過回彈活塞210)，以螺紋旋入回彈活塞座202，隔片/墊片組合包括隔片220，墊片218，墊片216，墊片214(在回彈活塞210的頂部)，墊片206，以及墊片208(在回彈活塞210的底部)。

如上所述，根據可選擇的替代方案與其他示範性的實施例，回彈組合可有各種不同的配置。

觸底壓縮系統

根據本發明的一實施例，液壓觸底壓縮系統大體上如圖2，3A到3D，以及4A到8C所示。觸底壓縮系統的調整顯示於圖15A到15B，觸底壓縮系統的運作如圖5A到5B，6A到6C，7A到7B，以及8A到8C所示。另有關調整裝置，請同時參見圖15A到15B。

如圖5B到7B所示，觸底壓縮系統係使用一球狀物作為一流動控制元件(flow control element)。

觸底調整裝置在接腳106的頂部提供一旋鈕116，如圖5A與7A所示，觸底壓縮系統具有一可從外部操作的調整裝置，其在接腳106的頂部具有旋鈕116方便操作，請同時參見圖15A到15B(調整裝置)，旋鈕116可在閉合位置與開放位置之間的範圍內轉動。

觸底調整旋鈕116的轉動，帶動一觸底調整器328(例如頂端液壓觸底針)的轉動(以內六角板手hex key連接)，並於一螺旋連接處，軸向的轉移調整器328，以驅動(在低速壓縮組合中之中心軸向開口之內)軸向轉移的一(底部)液壓觸底插銷334(例如底部軸桿)，見圖3D，5A，與7A。再如圖5B所示，液壓觸底插銷334(例如軸桿)的一尖端(tip)與一球狀物336接合(透過接觸)。

請再參見圖6A，為一觸底系統，包括一圓柱狀杯件(cylindrical cup)332，其具有一帽蓋(cap)，部分封閉(enclose)杯件的一末端。如圖6A到6C，以及8A到8C所示，杯件332的主體(body)在環繞(沿著)圓周的點上，包括一組軸向間隔的孔洞或端口(port)504，506，508，510。杯件332的帽蓋提供一中心軸向開口或端口512，內設一流動控制元件球狀物336。又如圖5A與7A所示，觸底杯件332(以螺旋連接至該壓縮(減震器)軸桿304)有一具開口或端口512的一帽蓋，提供圓柱狀的側壁，以形成容置球狀物336的一容器，參見圖5B，6A到6C，7B，以及8A到8C。另圖5A到7A，15A到15B所示，調整裝置透過一調整器328以及一軸向軸桿或插銷334，與球狀物336接合。

請參見圖4A/B到圖8A/C，為本發明一觸底系統運作的實施例；如圖所示，當回彈組合200的液壓觸底活塞222移動到與壓縮組合300的液壓觸底杯件332接合時，腔室500的設置作為回彈組合200(在底部)以及壓縮組合300(在頂部)的介面。請同時參見圖6A/C到8A/C，液壓觸底杯件332內的觸底腔室502，由液壓觸底活塞222佔據；當液壓觸底活塞222進入液壓觸底杯件332內的腔室502時，液壓觸底杯件333的孔口504，孔口506，以及孔口508，由液壓觸底活塞222漸進地封閉，見圖8A，8B，與8C(孔口510保持開放流動。)如和圖6A/C所示(顯示在觸底狀態中，活塞222漸進地套疊入杯件332中)。在彈簧370的偏壓以及調整裝置中之調整器334的控制(透過旋鈕116)下，球狀物336可被安裝以阻擋流動(參見圖5B與6A/C)，或以容許從球狀孔口512流入出口通道(outlet passage)514，以及出口通道516(參見圖7B與8A/C)。

當調整裝置被「閉合」時，插銷334的尖端被推進球狀物336中，球狀物336則被推進以阻塞杯件332帽蓋的端口512，直到封閉端口，見圖5B。在端口512處，杯件332內部的流體被阻擋無法流出見圖6A 到6C。

當調整裝置被「打開」時，插銷334的尖端被大量從球狀物336釋出，使球狀物336不再阻擋杯件332帽蓋的端口512，見圖7B。杯件332內部的流體可流過端口512(而且從該球狀物336四周流過)，見圖8A到8C。

如圖5A到5A，以及7A到7B所示，調整裝置可在一「閉合」設定(或位置)與一「打開」設定(或位置)之間調整觸底壓縮裝置。同時參見15A到15B(調整裝置)。在閉合位置時，該液壓觸底插銷334被延伸，球狀物336被推進並固定(壓縮或托住held)在該觸底杯件332帽蓋的開口或端口512內，阻擋液體流過該觸底杯件332內的開口或端口512，見5B與6A到6C。在打開位置時，液壓觸底插銷334的尖端被收回，脫離球狀物336(同時將球狀物336保持在觸底杯件332帽蓋的圓柱側壁內)，見7B與8A到8C。當調整裝置被打開時，球狀物336的位置不再阻擋流體流經觸底杯件332中的端口或開口512，比較圖5B與7B。

又如圖6A到6C，以及8A到8C所示，觸底壓縮裝置的設定將決定流動特性(flow characteristics)，也因此決定該壓縮組合300(系統)的觸底反應請見圖18B。

低速壓縮系統

根據本發明的一實施例，低速壓縮系統大體上顯示於圖2，3A到3D，4A到4B，9A到9B，以及10A到10B。低速壓縮系統的調整顯示於圖17A到17B。低速壓縮系統的運作顯示在圖11A到11B。

低速壓縮系統使用一壓縮針362，作為一流動控制元件，如圖3D與10A到10B所示。

低速調整裝置在接腳106的頂部提供一旋鈕110，參見圖17A到17B(調整裝置)。如圖17A與17B所示，低速調整器旋鈕110的轉動，帶動一低速調整器318(針狀調整器)的轉動，進而轉移一滾珠栓槽介面(ball spline interface)352，進而轉移一大體上圓柱狀的中空壓縮(減震器)針狀軸桿322(設置在觸底壓縮插銷334的上方)。壓縮針狀軸桿332的底部接合至壓縮針362的一帽蓋；壓縮針362提供一突出部(nose)，其配置以接合壓縮軸桿304帽蓋中心的一端口或開口522。請參見圖10A與10B，當旋鈕110 被轉動時，調整器318(連接到旋鈕110)跟著轉動；球狀物352以螺旋路線(壓縮針狀軸桿322之栓槽介面的路線)移動(向上或向下)(向下到「最大限度」位置，以及向上到「最小限度」位置)。一彈簧370安裝在該壓縮針362與該球狀物336之間，以避免「異、雜音」(rattle)(彈簧提供一極低的裝置預力或彈簧力install/spring force)。

調整裝置可在一「閉合」設定(或位置)與一「打開」設定(或位置)之間調整該低速壓縮裝置。比較圖10A與10B，同時參見圖17A到17B(調整裝置)，在閉合位置時，壓縮針362突出部的外部座落在壓縮軸桿304帽蓋中開口522的外緣內；壓縮針362的突出部阻擋流體流過壓縮軸桿304中的開口522。參見圖10A與11A，在打開位置時，壓縮針362已被向上轉移，且突出部從壓縮軸桿304內的開口522被提出，提供一通道，使流體流過鄰近開口以及從突出部四周流過，參見圖10B與11B。

參見圖11A/B，為本發明一實施例低速壓縮系統的運作。低速壓縮系統的流動控制元件(例如，包括壓縮針362與相關組合)控制流體從下腔室500流入上腔室530。如圖11A所示，當壓縮針362調整至完全閉合(在壓縮軸桿304內)時，會阻擋流體流過孔口522與通道(passage)516；如圖11B所示，當壓縮針362被調整到打開，流體會流過通道516，孔口522，以及出口518，出口520(從下腔室500流入上腔室530)。(圖11A/B也顯示流體流過該高速壓縮系統。)

如圖11A與11B所示，該低速調整裝置的設定會決定該流動特性，也因此決定該壓縮組合(系統)的低速(減震)反應。同時參見圖18A。

高速壓縮系統

根據本發明的一實施例，高速壓縮系統大致上顯示在圖2，3A到3D，12A到12B，13A到13B。高速壓縮系統的調整顯示在圖16A到16B。高速壓縮系統的運作則顯示在圖14A到14B。

該高速壓縮系統使用一墊片組，其包括一組墊片彈簧(例如，具有一凸緣或墊圈形式，以一壓塊墊片clamp shim 348固定)，作為一流動控制元件，如圖14A到14B所示，請同時參見圖3D。

高速調整裝置在接腳106的頂部提供一旋鈕112，參見圖16A 到16B(調整裝置)。如圖16A到16B所示，高速調整器旋鈕112的轉動，帶動一預壓調整器320的轉動，預壓調整器320包括一大體上圓柱狀的管，其具有一螺旋狀凹口(helical notch)或切口(cut-out)。預壓調整器320的轉動，帶動一中空壓縮針狀軸桿322(安裝在該觸底壓縮系統的中心軸桿或插銷334上方)的轉動(經由內六角連接hex connection)，中空壓縮針狀軸桿322延伸出一中空壓縮(減震器)軸桿304，參見圖16A到16B(調整裝置)。

中空軸桿322轉動(經由內六角連接hex connection)一螺旋(screw)346，該螺旋346轉動並轉移(經由螺旋連接)。螺旋346與一蝶形墊圈342嚙合，蝶形墊圈342乘坐在壓縮針322上的軸桿304內，參見圖16A到16B。該蝶形墊圈342提供一組凸片(tab)或蝶翼(wing)(例如突出物projection)，其延伸出該壓縮軸桿304側壁上的一組切口。參見圖3D。蝶形墊圈342的凸片使螺旋346的軸向轉移，可從組合的中心被徑向(側向)傳送到壓縮軸桿304周邊的外部，然後經由與一大致上圓柱狀的預壓軸桿340(壓縮調整器)嚙合，而被軸向傳送。參見圖13A到13B。在組合時，該蝶形墊圈342被插入該軸桿內的一插槽(slot)，然後轉動到定位上。參見圖3D與13A到13B。(墊片344在蝶形墊圈342的介面處提供一磨耗表面，例如，在調整裝置處)。

根據本發明的一實施例，複數個插槽具有足夠長度做機械性嚙合(mechanical engagement)，能將軸向動作傳送到/轉移成一徑向/側向動作，然後傳送到/轉移成一軸向動作，經由動作的預期範圍，抵達調整器與墊片組。例如，一實施例中，依照裝置中的空間限制(例如，對長插槽來說不足的空間)，圖中顯示為蝶形墊圈342的結構，可被重新配置或由一組數個組件取代(具有至少兩螺旋或其他配置的一環狀物，以根據所需傳送機械動作)。

如圖3D，與14A到14B所示，墊片組350(提供凸緣的一組墊圈狀墊片彈簧)的功用是作為高速壓縮系統的流動控制元件，其被安裝在壓縮軸桿304上，墊片350凸緣部分的頂部與預壓軸桿340的底緣嚙合，而墊片凸緣部分的底部則被支承在一壓縮活塞306的頂緣上。同時參見圖16A到16B(調整裝置)。可經由調整裝置施加一力量(轉動該旋鈕)，使力量傳送到預壓軸桿340，以在一預壓下(可以最大限度的預壓力施加)壓縮並托住或偏轉(彎曲)墊片350，見圖13A。在調整裝置處，(藉由反向的轉動)移除一些或大致上所有的預壓(到最低限度的預壓力)，參見圖13B。

如圖14A與14B所示，調整裝置所設定之預壓力的量，會決定流動特性，也因此會決定壓縮組合(系統)的高速壓縮反應。請同時參見圖16A到16B(調整裝置)，在一最大限度的預壓力之下(參見圖14A)，流體流經流動控制元件會受到極大限制(也因此需要一更大的流體力道fluid force，才能流過元件)。在一最小限度的預壓力之下(參見圖14B)，流體受到流動控制元件的限制較小(也因此流過元件所需的流體力道較小)。比較圖14A(最大限度預壓調整)與圖14B(最小限度預壓調整)，同時請參見圖16A到16B(調整裝置)。

參見圖14A/B，為本發明一實施例，高速壓縮系統的運作。流體從下腔室500流入上腔室530，受到該高速壓縮系統之流動控制元件的控制(例如，包括一墊片組合，包括墊片348，350，312，310，以及308，以及相關的組合)。如圖14A/B所示，高速孔口526藉由流體壓力打開，以增加流過墊片組穿過通道524的流動量(從下腔室500進入上腔室530)。該些墊片/墊片組合因為流體壓力而偏轉；在高預壓力之下，流量減少(見圖14A)；在低預壓力之下，流量增加(見圖14B)(例如，根據該些墊片/墊片組偏轉的角度。)

如圖14A與14B所示，高速調整裝置的設定會決定流動特性，也因此會決定壓縮組合(系統)的高速(減震)反應，請同時參見圖18A。

壓縮系統的調整/執行

根據本發明的一實施例所示，避震前叉的壓縮系統/組合提供三個可從外部操作的調整裝置，提供大體上共置在包含壓縮組合之接腳/殼體頂部的調整控制裝置(例如旋鈕)：(a)液壓觸底調整，以及(b)高速壓縮調整，以及(c)低速壓縮調整。參見圖15A到15B，16A到16B，以及17A到17B。壓縮組合/系統包括一軸向裝置，配置以從該裝置的內部構件將動作/調整軸向轉移到其外部構件，以受調整。

可從外部操作之調整裝置的配置，使具避震前叉之腳踏車的騎乘者，能方便調整該調整裝置，以調整(tune)前叉之壓縮組合的執行(例如，在騎乘前，或在騎乘時，或在騎乘後，以準備下次騎乘)。

根據實施例中，壓縮組合每一個調整裝置的調整，或避震前叉系統的調整，其操作大致如下：

(a)觸底系統：轉動觸底旋鈕，帶動觸底調整器的轉動，而該螺旋連接造成軸向轉移，改變通過該觸底杯件中心端口的流通面積(flow area)。參見圖6A到6C，以及8A到8C，並請同時參見圖15A到15B(調整裝置)。

(b)低速壓縮系統：轉動低速壓縮旋鈕，帶動低速調整器，低速調整器轉移壓縮針，壓縮針轉移低速壓縮針，造成低速壓縮特性的一變化，參見圖11A到11B，請同時參見圖17A到17B(調整裝置)。

(c)高速壓縮系統：轉動高速壓縮旋鈕，帶動預壓調整器的轉動，而內六角連接造成壓縮針狀軸桿與螺旋的轉動；螺旋的轉動造成螺旋，蝶形墊圈(將轉移從壓縮軸桿內部移動到外部)，以及預壓軸桿的轉移，改變墊片組的預壓，造成高速壓縮減震特性的一變化。參見圖14A到14B，同時參見圖16A到16B(調整裝置)。

如上所述，(每一個調整裝置之)每一個設定的調整，被傳送到個別的系統，以單獨受調整(改變一個設定並不會改變其他系統的其他設定)。

低速壓縮系統/高速壓縮系統的操作

根據本發明的一實施例，低速壓縮系統與高速壓縮系統同時操作(如所受之調整)，以界定(define)前叉之壓縮(減震)系統的流動特性，如圖11A到11B，以及141A到14B所示，並請同時參見圖18A。

圖18A係壓縮組合或系統之衝擊力-速度曲線(force-velocity curve)的一示意代表圖。如圖所示，衝擊力-速度曲線綜合代表整個壓縮系統的執行(例如，高速執行與低速執行)。調整裝置的不同設定，沿著圖18A所顯示(如符號說明或圖例所示)之一不同曲線或輪廓(profile)，(綜合)提供壓縮系統的執行。個別衝擊力-速度曲線的輪廓取決於一特定設定下每一個壓縮裝置的配置與執行。該些調整裝置使得在預定義之限制內，能更快速輕易地調整壓縮系統的執行。

液壓觸底系統

根據本發明的一實施例，液壓觸底系統提供一調整裝置，其能供使用以做方便的調整，而不需拆卸前叉。圖中所示之可從外部調整的觸底系統，包括一轉動旋鈕，其配置以控制或限制流體流經觸底系統之一大體上中心部分的流通面積。裝置的調整(藉由旋鈕)，可容許觸底系統被設定的範圍，介於完全(最大地)打開可供流動或在一衝程(stroke)結束或接近結束時完全(大體上)閉合無法供流動之間。藉由使用可從外部操作的調整裝置，一騎乘者可便利地調整觸底系統。當觸底系統被閉合無法供流動時，觸底系統提供一逐漸增加的力量來吸收衝擊力。當觸底系統逐漸被打開可供流動時，觸底系統提供逐漸降低的力量來達到完全的衝程。

圖18B係本發明的一實施例，觸底系統上一衝擊力-置換執行的一示意代表圖。如圖所示，在一定義的距離內，液壓觸底系統只在衝程接近結束時，當活塞進入觸底杯件時，進行嚙合。同時參見圖4A到4B。衝擊力-置換執行曲線有兩部分：(a)在觸底系統嚙合之前的「引入」(lead-in)(例如，在回彈組合的活塞進入壓縮組合的杯件時)，以及(b)觸底執行(例如，取決於觸底裝置的配置與設定)。

在觸底系統嚙合前，「引入」曲線的輪廓會取決於各種其他因素，例如，高速壓縮組合設定，低速壓縮組合設定，衝程速度(stroke velocity)等；依照該些設定以及此類其他因素，在觸底嚙合前(在活塞進入觸底杯件以造成一液壓觸底狀態之前)，衝擊力-置換曲線可能看來非常不同。不同的引入曲線顯示，在觸底狀態之前，衝程中可能出現不同的引入效果。(執行曲線「引入」部分之輪廓中的差異，大體而言說明觸底裝置的執行，但不直接與之相關，只要引入的發生在觸底裝置的嚙合之前)。

一旦觸底狀態嚙合，在觸底活塞進入觸底杯件時，就需要越多的力道來增加置換(參見圖4A到4B)；杯件內的出口端口容許液壓流體流出(參見圖6A到6C，以及8A到8C)。杯件內的出口端口提供一固定的流通面積(亦即，無法由觸底調整裝置加以調整)。觸底調整裝置容許調整液壓流體流經觸底杯件帽蓋內的一額外端口，觸底杯件包括一流動控制元件(例如球狀物)，容許調整流過端口(或閉合端口)的流通面積。如圖18B所示，就衝擊力吸收(減緩)以及置換(有效衝程)而言，觸底調整裝置的調整會改變觸底系統的執行/反應。

在前叉的衝程末端(例如，當壓縮組合已被完全壓縮時)，會有一強制停止(hard stop)。若觸底裝置為打開，且有極大的衝擊力，強制停止比較有可能達到(而一重大未被吸收的衝擊力，會通過腳踏車的車架，被傳送到騎乘者上。遭遇相同衝擊力時，若觸底裝置為閉合，則衝擊力可被吸收，而不會造成強制停止(且不會通過腳踏車的車架，傳送同樣的衝擊力到騎乘者上。無論是否觸底為打開或閉合，一更大的衝擊可能導致達到強制停止；然而一般來說，在強制停止的時候，若觸底為閉合者，則傳送到騎乘者上的衝擊力比較不強烈。

在騎乘的時候，觸底裝置的設定會影響騎乘者騎乘的感覺(feel)(觸底裝置為閉合設定，提供一更激烈(harsh)的感覺，因為衝擊力被更快速傳送，而不是被吸收)。在騎乘的時候，若出現較不強烈的衝擊，不至於在觸底/強制停止時達到完全衝程，則騎乘者可能會想要藉由打開觸底裝置，以「柔化」(soften)感覺(例如，假設該次騎乘不需擔心會達到強制停止)。騎乘者可能會想嘗試設定前叉的觸底裝置，以在騎乘時使用前叉的完全衝程。在「平順」(tame)的小徑上，騎乘者會想要將觸底裝置設定為打開；在嚴峻(severe)的小徑上，該騎乘者會想要將觸底裝置設定為閉合；在有「挑戰性」(aggressive)的小徑上，騎乘者會想要將觸底裝置設定在打開與閉合設定之間的某處。

該注意的是，本申請案中所述與以上圖式所示之本發明中元件的結構與配置，僅作為說明之用。雖然本發明的某些實施例已經在此說明書中詳細描述，所屬技術領域的一般技藝人士閱讀本說明書後會立即察知，有很多可能的修改不會顯著偏離在此陳述之本發明內容的新穎性與優點。因此，所有此種修改都應包含在本發明的範圍內。其他替換，修改，變化，以及省略都可加諸在較佳實施例與其他示範性實施例的設計，操作狀況，以及配置中，而不會偏離本發明的精神。

該注意的是，本發明的系統與方法可包括傳統技術(例如，在本配置中執行的技術)，或任何其他能執行圖式中所示之功能與進程/操作的適合技術(現在或將來)。所有此種技術都被視為包含在本發明書與申請書的範圍內。

Claims

一種懸吊組合，配置在一使用時受到循環壓縮與回彈的輪式車輛，例如腳踏車，包括：(a)一殼體；(b)一減震組合，配置在一衝程範圍中，與一彈簧組合在完全壓縮與完全伸展之間一起運作，並提供一減震作用給該壓縮與回彈的循環；(c)一液壓觸底系統，設置在該殼體內，以與該減震組合一起運作，來提供一減震作用給該壓縮回彈循環中接近觸底的壓縮；(d)用於該液壓觸底系統的一調整制動器，安裝在該殼體的外部，該調整制動器容許在一打開的設定與閉合的設定之間做調整；其中，該壓縮回彈循環在該衝程範圍中包括(a)在壓縮中縮短，以及(b)從壓縮轉換成回彈，以及(c)在回彈時延長；觸底發生在壓縮到近乎完全或完全壓縮時，且其中，該減震組合包括一液壓流體，而該液壓觸底系統則包括一組端口、一插銷、一杯件與一活塞，該插銷由該調整制動器制動，設置以沿該杯件之軸向而作用在一球狀物上以控制該液壓流體的流動，該活塞設置在壓縮時進入該杯件，在該衝程回彈時離開該杯件，該杯件在環繞其圓周的點上包括複數個軸向間隔的孔洞。
如申請專利範圍第1項所述之懸吊組合，其中，當該調整制動器在打開位置時，該端口打開以容許該液壓流體的流動，而當該調整制動器在閉合位置時，該端口則閉合不容許該液壓流體的流動。
如申請專利範圍第1項所述之懸吊組合，其中，該杯件包括該組端口。
如申請專利範圍第1項所述之懸吊組合，其中，該組端口包括至少一端口與一流通面積，且在該活塞移動進入該杯件時，該流通面積會受到阻礙。
如申請專利範圍第1項所述之懸吊組合，其中，在接近觸底時，減震作用的增加係由該調整制動器調整。
如申請專利範圍第1項所述之懸吊組合，其中，該調整制動器可在該殼體的外部調整，而無須使用一工具。
如申請專利範圍第1項所述之懸吊組合，其中，朝打開的設定調整時，該插銷收回並脫離該球狀物，朝閉合的設定調整時，該插銷則延伸並接合該球狀物，以阻礙一流動通道。
如申請專利範圍第1項所述之懸吊組合，其中，該減震組合包括一壓縮組合與一回彈組合。
如申請專利範圍第1項所述之懸吊組合，其中，該流通面積係於觸底處受到阻礙。
如申請專利範圍第1項所述之懸吊組合，其中，該組端口係於觸底處受到阻礙。
一懸吊組合，應用在使用時容易遭受循環壓縮與回彈的情況，包括：(a)一殼體；(b)一液壓觸底系統，設置在該殼體內，以提供一減震作用並僅給接近觸底的壓縮之部份；(c)用於該液壓觸底系統的一調整制動器，安裝在該殼體的外部，配置以容許在一打開的設定與一閉合的設定之間做調整；其中，該壓縮回彈循環在衝程範圍中包括(a)在壓縮中縮短，以及(b)從壓縮轉換成回彈，以及(c)在回彈時延長；(d)一減震組合，包括一液壓流體，該減震組合的觸底發生在壓縮到近乎完全或完全壓縮時；而該液壓觸底系統則包括一組端口、一插銷、一杯件與一活塞，該插銷由該調整制動器制動，設置以沿該杯件之軸向而作用在一球狀物上以控制該液壓流體的流動，該活塞設置在壓縮時進入該杯件，在該衝程回彈時離開該杯件，該杯件在環繞其圓周的點上包括複數個軸向間隔的孔洞。
如申請專利範圍第11項所述之懸吊組合，其中，當該調整制動器在打開位置時，該端口打開以容許該液壓流體的流動，而當該調整制動器在閉合位置時，該端口則閉合不容許該液壓流體的流動。
如申請專利範圍第11項所述之懸吊組合，其中，該杯件包括一組端口。
如申請專利範圍第11項所述之懸吊組合，其中，在接近觸底時，減震作用的增加係由該調整制動器調整。
如申請專利範圍第11項所述之懸吊組合，其中，該調整制動器可在該殼體的外部調整，而無須使用一工具。
如申請專利範圍第11項所述之懸吊組合，其中，朝打開的設定調整時，該插銷配置以收回並脫離該球狀物，該插銷朝閉合的設定調整時，該插銷則延伸並接合該球狀物，以阻礙一流動通道。
一懸吊組合，配置以應用在一使用時容易遭受循環壓縮與回彈的輪式車輛，例如腳踏車，包括：(a)一殼體；(b)一減震組合，配置以在一衝程範圍中，在完全壓縮與完全伸展之間運作，並提供一第一減震作用給該壓縮與回彈的循環；(c)一液壓觸底系統；(d)用於該液壓觸底系統的一調整制動器，安裝在該殼體的外部，配置以容許在一打開的設定與一閉合的設定之間做調整；其中，液壓觸底系統在近乎完全壓縮時提供用於僅一部分衝程的一第二減震作用，且其中，該減震組合包括一液壓流體，而該液壓觸底系統則包括一組端口、一插銷、一杯件與一活塞，該插銷由該調整制動器制動，設置以沿該杯件之軸向而作用在一球狀物上以控制該液壓流體的流動，該活塞設置在壓縮時進入該杯件，在該衝程回彈時離開該杯件，該杯件在環繞其圓周的點上包括複數個軸向間隔的孔洞。
如申請專利範圍第17項所述之懸吊組合，其中，當該調整制動器在打開位置時，該端口打開以容許該液壓流體的流動，而當該調整制動器在閉合位置時，該端口則閉合不容許該液壓流體的流動。
如申請專利範圍第17項所述之懸吊組合，其中，該杯件包括一組端口。
如申請專利範圍第17項所述之懸吊組合，其中，該第二減震作用係由該調整制動器調整。
如申請專利範圍第17項所述之懸吊組合，其中，該調整制動器可在該殼體的外部調整，而無須使用一工具。
如申請專利範圍第17項所述之懸吊組合，其中，朝打開的設定調整時，該插銷配置以收回並脫離該球狀物，該插銷朝閉合的設定調整時，該插銷則延伸並接合該球狀物，以阻礙一流動通道。
如申請專利範圍第17項所述之懸吊組合，其中，該減震組合包括一壓縮組合及一回彈組合。