TWI695789B - 懸吊系統 - Google Patents

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TWI695789B
TWI695789B TW104121599A TW104121599A TWI695789B TW I695789 B TWI695789 B TW I695789B TW 104121599 A TW104121599 A TW 104121599A TW 104121599 A TW104121599 A TW 104121599A TW I695789 B TWI695789 B TW I695789B
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尼可拉斯 威廉 派
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美商賀氏精密機械
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Abstract

本發明提供用於一腳踏車避震前叉的一系統/組合，同時也提供用於一交通工具的一懸吊系統，也同時提供用於一腳踏車(例如登山車)的一避震前叉，其配置以包含一液壓流體作為液體流動，並於一液流路徑供給壓縮阻尼與回彈阻尼。也同時提供一減震器組合，其配置以包含一液壓流體在一液流路徑作為液體流動。該組合/系統大體上包括一組創新概念/發明(結合創意特徵)，包括(但不特定僅限於)：(1)一可從外部操作的調節機制；以及(2)內部浮動活塞。該避震前叉的壓縮組合/系統包括改良功能組合的結合，包括(但不僅限於)透過流動控制元件運作的一調節機制(例如，以一「行程調節」設定)；該壓縮組合可被調節到一「行程調節」設定(衝程長度減縮)，以及一「中位」設定或「下降」設定的其中一個設定，其在該液體流動迴路中的阻力越來越小。該避震前叉的回彈組合/系統包括改良功能組合的結合，包括(但不僅限於)一調節機制；該回彈組合可透過流動控制元件運作，在一「快速」設定與一「慢速」設定之間的一範圍內被調節(對應在回彈中的相關系統速度回應，以回復衝程長度)。

Description

懸吊系統
本申請案主張於2014年7月5日所提出，標題為「懸吊系統」之美國臨時申請案第62/021,114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，亦關於一種避震前叉，也關於應用在一腳踏車(例如登山腳踏車)上的一種避震前叉。本發明更進一步關於一種避震前叉的壓縮組合以及回彈組合。
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。在一腳踏車(例如登山腳踏車)上提供一避震前叉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(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)。某些騎乘者可根據適當的預期騎乘方式，選擇在其腳踏車上使用一避震前叉。在小徑或道路上騎乘腳踏車時，可能會撞到緣石、岩石、樹木、樹根、坑洞、或類似的障礙物，而使一前叉承受衝擊力(包括在某些情況下，可能是一前叉的設計所無法吸收的衝擊力)。
應用於腳踏車(例如登山腳踏車)的避震前叉可包括一彈簧以及一減震器。根據已知的前叉設置，避震前叉係具有連接到該腳踏車架的一中央轉向管(central steer tube)，以及具有一輪軸以與腳踏車前輪連接的兩個接腳。在一典型的配置中，一彈簧組合係被安裝在前叉的一接腳或一管內，而一減震器則被安裝在前叉的另外一接腳內。
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機制，以及一壓縮減震器組合或機制。藉由壓縮組合的運作以吸收衝擊力(壓縮/縮短該前叉的長度)，回彈組合的運作以抑制衝擊後的回復(當前叉回復到其操作長度時)。(當一避震前叉被壓縮到完全或近 乎完全壓縮時，該前叉即呈「觸底」狀態。
騎乘者(尤其是進階的騎乘者)可藉由調節腳踏車組件的方式來改善騎乘品質，包括調節腳踏車避震前叉的減震器組合(例如壓縮組合與/或回彈組合)。
本發明提供了改良避震前叉之壓縮組合的配置與/或改良避震前叉之回彈組合的配置。另提供另一改良方式改良一腳踏車用避震前叉壓縮組合的配置，其係可調節(例如方便調節)，以提供所需的性能特性。又提供另一改良方式係改良一腳踏車用避震前叉之回彈組合的配置，以提供所需的性能特性。再提供另一改良方式係可調節修正行程設定以改善騎乘品質的腳踏車用避震前叉。
據上所述，本發明提供了一種改良的懸吊系統，一種使用於腳踏車(例如登山車)的改良避震前叉。
本發明係有關一種使用於交通工具的懸吊系統，此系統包括一減震器組合，其包括配置以在一行程長度內運作的一內部浮動活塞組合(internal floating piston assembly)，以及一調節機制(adjustment mechanism)，配置以為該減震器組合提供一第一設定與一第二設定，在該第一設定中，該行程長度被減縮。
本發明也有關用於一腳踏車(例如登山車)的一避震前叉，其配置以包含一液壓流體作為液體流動(fluid flow)，並於一液流路徑(flow path)供給壓縮阻尼(compression damping)與回彈阻尼(rebound damping)。該前叉包括一壓縮系統，其提供一壓縮衝程距離以定義行程；一回彈系統；一第一調節機制，配置以改變壓縮阻尼及改變行程；以及一第二調節機制，配置以改變回彈阻尼。改變行程減縮該壓縮衝程距離。該壓縮系統係配置以在複數設定中運作。
本發明也有關一種減震器組合，其配置以包含一液壓流體，於一液流路徑作為液體流動。該組合包括一壓縮組合，其包括一活塞組合；一回彈組合；一第一調節器，配置以調節該壓縮組合的設定；以及一第二調節器，配置以調節該回彈組合的設定。該壓縮組合的設定改變壓縮阻尼的特性與行程，該回彈組合的設定則改變回彈阻尼特性。
100:避震前叉
102:冠狀轉向組合
104:空氣蓋
106:頂蓋
108:密封件
110:泡沫環
112:上襯套
114:下襯套
116:空氣活塞
118:壓縮桿組件
120:鑄件
122:密封件
124:緊固件
126:軸組件
128:座
130:密封件
132:蓋
134:密封件
136:保持環
138:扭轉彈簧
140:纜止動件
142:保持環
144:固定螺釘
146:壓縮旋鈕
148:O形環
146:調節旋鈕
150:回彈旋鈕
160:避震前叉組合
162:壓縮針
164:壓縮軸桿
166a、166b:墊片
168a、168b:墊片
172:壓縮活塞
176:活塞接合器
180、188:墊片
184:杯狀元件
196:彈簧
200:內部浮動活塞
206:球狀物
208a、208b:頂蓋
212:壓縮調節器
216:活塞
222:末端基座
228、230:管
234:回彈針
400、402、404:腔室
406、424:環狀管套通道
408:通口或孔口
410:通道
412:下部通道
414:上部通道
416:通道
418:徑向止回閥孔口
420、422:孔口
426、428:通道
430、434:孔口
432:螺旋通道
436、438:通道
440、442:孔口
450、452、456:通道
454:孔口
圖1係根據一示範性實施例，具有一避震前叉之一腳踏車的一透視示意圖；圖2係根據一示範性實施例，一腳踏車避震前叉的一透視示意圖；圖3係根據一示範性實施例，一避震前叉的一分解示意圖；圖4係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一分解透視示意圖；圖4A係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段分解透視示意圖；圖4B係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段分解透視示意圖；圖4C係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段分解透視示意圖；圖5A係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一剖視透視示意圖；圖5B係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一剖視透視示意圖；圖5C係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一剖視透視示意圖；圖6係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖6A係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖6B係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖7係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視示意圖；圖7A係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖； 圖7B係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖7C係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖7D係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖7E係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖7F係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖7G係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖8係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖8A係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段平視圖；圖8B係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段平視圖；圖8C係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段平視圖；圖9A係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖9B係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖10A係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖10B係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖11A係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖； 圖11B係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖12A係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖12B係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖12C係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖12D係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖13A係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖13B係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖13C係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖13D係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖13E係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖13F係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖13G係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖13H係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖13I係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖14A係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖； 圖14B係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖14C係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖15係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一剖視透視示意圖；圖15A係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖15B係根據一示範性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視剖面示意圖；圖16係根據一替代性實施例，一避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖16A係圖16之避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖16B係圖16之避震前叉組合的一片段剖視透視示意圖；圖17係根據一示範性實施例，一避震前叉組合之預期性能的一概略圖；圖18係根據一示範性實施例，一避震前叉組合之預期性能的一概略圖；圖19係根據一示範性實施例，一避震前叉組合之預期性能的一概略圖。
請參考圖1與圖2所示為本發明的一示範性實施例，具有一避震前叉的一登山車。
請參考圖2、圖3、與圖4所示的一示範性實施例，圖中所示為用於一腳踏車(例如登山車)之一避震前叉100的一懸吊系統。該避震前叉包括一彈簧組合與一減震器組合。如圖1到圖2所示，該避震前叉具有連接到該腳踏車架的一中央轉向管，以及具有一輪軸以與腳踏車前輪連接的兩個接腳。如圖2到圖3所示，一彈簧組合置放在該前叉的一接腳或一管內，而一減震器組合則安裝在該前叉的另外一接腳或一管內。另外，圖3之結構內容如表一所示。
Figure 104121599-A0305-02-0009-1
圖4、與圖4A到圖4C為一(用於腳踏車之)避震前叉的分解圖，其具有一壓縮組合或系統，以及一回彈組合或系統。圖4顯示一避震前叉組合160。
根據一示範性實施例，該避震前叉包括具有一壓縮組合的一 減震器組合/系統(參見例如圖6到圖7、以及圖6A、圖6B、與圖7A)，以及一回彈組合(參見例如圖6到圖7，以及圖9A、圖9B、圖10A、與圖10B)。
該壓縮組合運作以利用壓縮(壓縮/縮短該前叉的長度)吸收衝擊力；該回彈組合減緩衝擊後的回復(當該前叉延伸回完全長度)。
根據該等圖中所示的一示範性實施例，該壓縮組合或系統在三個不同設定下運作，為該系統進行相對之壓縮回應(在壓縮力/負荷下的反應性)的性能調節：(1)用於該系統的一「行程調節」機制/設定(t)，(2)一「中位」設定(n)，以及(3)一「下降」設定(d)。該回彈組合或系統在一可變的範圍內設定運作，對該系統進行相對速度之回彈回應(衝程長度的回復)的性能調節，該可變範圍的設定介於：(1)一較快的回彈設定(q)，以及(2)一較慢的回彈設定(s)。(在進行一特定的系統設定時，係以本說明書中使用的一圖示編號，顯示該系統以該特定設定運作；例如，參考圖11A(q)表示圖11A中顯示的系統，係以該較快的回彈設定(q)運作；參考圖13H(t)則表示圖13H中顯示的系統，係以「行程調節」的設定(t)運作。)
騎乘者可經由經驗利用該系統的壓縮組合與或回彈組合之設定的配置，決定(例如，藉由流動控制元件/阻尼的配置/定位)該避震前叉內含液體(例如液壓流體)的液流路徑/流動速率，以對應性能/回應特性。請參見圖17到圖19。根據一替代性的實施例，比較圖15與圖16，該系統也可包括一空氣彈簧設置。
組合/系統
該壓縮組合/系統的零件/組件大致顯示於圖4、與圖4A到圖4C。該壓縮系統的調節大致顯示於圖6到7、圖8、圖8A(t)、圖8B(n)、以及圖8C(d)。該壓縮系統的運作大致顯示於圖5A、圖5B、圖5C、圖6A、圖6B、圖7A、圖7E(t)、圖7F(n)、以及圖7G(d)。
該回彈組合/系統的零件/組件大致顯示於圖4、與圖4A到圖4C。該回彈系統的調節大致顯示於圖11A(q)、圖11B(s)、圖12A(q)、圖12B(s)、圖12C(q)、以及圖10D(s)。該回彈系統的運作大致顯示於圖9A、圖9B、圖10A、圖10B、以及圖13D、圖13E、圖13F、圖13G(t)、圖13H(t)、圖13I(t)、圖14A(n/d)、圖14B(n/d)、圖14C(n/d)。
組合/系統的調節/設定
如圖8所示，該壓縮系統中裝置有一可從外部操作的調節機制，其包括位於(方便操作之)一接腳頂部的一旋鈕。根據一示範性實施例，該調節機制的旋鈕可轉動調整三個不同的設定：(1)「行程調節」設定(t)；(2)「中間/中位」設定(n)；以及(3)「下降」設定(d)。參見對應圖示8A(t)、圖8B(n)、以及圖8C(d)。
藉由轉動該調節旋鈕146並透過一鍵控介面(keyed interface)以轉動一壓縮調節器212，該壓縮調節器212透過一鍵控介面轉動該壓縮針162，並在一壓縮軸桿164內軸向轉移壓縮針162；轉移係經由嚙合在壓縮針162的螺旋凹槽內，以及在該壓縮軸桿164內之對應袋部的一球狀物206(或複數球狀物)驅動。當該調節機制被轉動到一設定(例如，由止動裝置保持在該機制/旋鈕的每一個設定)時，該壓縮針162跟著轉移。
如圖8A(t)、圖8B(n)、以及圖8C(d)所示，該調節機制允許該壓縮機制在三個相對液體流動阻尼的不同設定之間被調節。如圖所示，在該「行程調節」設定(t)中，在壓縮軸桿164上的一內部浮動活塞200被定位(經由彈簧196及流體壓力的壓縮或延伸)，以限制流體流經鄰近該觸底杯狀元件184的壓縮針162，並限制該衝程的行程(例如長度)，達到增強系統反應性的效果(除了其他效果之外)。詳細而言，調節系統係配置以在該行程之零點與該行程之終點之間的衝程路徑中提供行程之一行程調節點，以定義在該行程調節點與該行程之終點之間的縮短路徑。其中，在該第二設定中，衝程之可用路徑係在該行程之零點與該行程之終點之間。目的在於在該第一設定中，在該縮短路徑中的衝程之行程可用長度大於零，但減縮至該行程調節點與該行程之終點之間的行程全長度之一部份，以及在該第二設定中，該衝程之行程可用長度可包含該行程之零點與該行程之終點之間的行程全長度。本發明提供該行程之零點與該行程之終點之間的行程調節點以減縮可用行程至減短路徑上的該行程調節點與該行程之終點之間的該全行程長度之一部份。其中，該減短路徑上的該行程調節點與該行程之終點之間的該全行程長度之一部份大於該行程之零點。參見圖7E(t)以及圖13G(t)、圖13H(t)、圖13I(t)、以及圖19。如圖所示，該壓縮針162的流體阻尼，在該中位設定(n)時的相對程度大於其在 下降設定(d)時的相對程度。比較圖7F(n)以及圖7G(d)。
又如圖13G(t)、圖13H(t)、圖13I(t)、以及圖14A(n/d)、圖14B(n/d)、圖14C(n/d)進一步所示，該壓縮機制的設定會決定流動特性，以及該壓縮組合(系統)的回應。
「行程調節」設定(t)
根據一示範性實施例，該系統在該「行程調節」設定(t)下的運作與回應，顯示於圖7B(t)、圖7E(t)、圖8A(t)、圖11G(t)、圖13H(t)、圖13I(t)。
「中間/中位」設定(n)
根據一示範性實施例，該系統在該「中位/中間」設定(n)下的運作與回應，顯示於圖7C(n)、圖7F(n)、圖8B(n)、圖14A(n/d)、圖14B(n/d)、以及圖14C(n/d)。
「下降」設定(d)
根據一示範性實施例，該系統在該「下降」設定(d)下的運作與回應，顯示於圖7D(d)、圖7G(d)、圖8C(d)、圖14A(n/d)、圖14B(n/d)、以及圖14C(n/d)。
該壓縮系統運用一墊片組，每一個墊片皆包括一組墊片彈簧(具有一凸緣或墊圈的形狀)，固定以運作做為一流動控制元件，如圖7A(c)、圖7E(t)、圖7F(n)、以及圖7G(d)所示。
如圖7A所示，在該壓縮系統中與該流動控制元件一起運作的每一組墊片組，係安裝在壓縮軸桿164上一內部浮動活塞200與壓縮針162的附近。同時參見圖7E(t)、圖7F(n)、以及圖7G(d)。
如圖7與圖7A(c)所示，調節機制包括內部浮動活塞200與壓縮針162、墊片166及168(除了別的組件以外)，透過一流動控制元件運作可以決定流動特性，因此關係著壓縮系統(系統)的回應。在「行程調節」設定(t)下(參見圖7E(t))，流經該流動控制元件的液體受到較大限制(因此流過該元件所需的力量較大)，因而限制了該系統的行程或衝程長度。在中位設定(n)下(參見圖7F(n))，流經該流動控制元件的液體受到較小限制(因此流過該元件所需的力量較小)。在下降設定(d)下(參見圖7G(d))，流經該流動控制元件的液體受到的限制更少(因此流過該元 件所需的力量更小)。
如圖11A(q)到圖11B(s)、圖12A(q)到12B(s)、以及圖12C(q)到圖12D(s)所示，該回彈系統中裝置有一可從外部操作的調節機制，其包括位於(方便操作之)該接腳頂部的一調節旋鈕150。根據一示範性實施例，該調節機制提供可在兩個終端設定的範圍內轉動的一旋鈕：(1)一「快速」回彈流動設定(q)(顯示於圖11A(q)、圖12A(q)、圖12C(q))；以及(2)一「慢速」回彈流動設定(s)(顯示於圖11B(s)、圖12B(s)、圖12D(s))，同時參考圖18。該回彈旋鈕150的轉動透過一鍵控介面轉動該回彈針234，並因為與該壓縮調節器212螺紋連接，軸向轉移回彈針162。當該調節機制被轉動進行設定時，該回彈針234跟著轉移。
系統的操作/性能
請參考圖5A與圖5B與圖5C，係顯示在運作/使用時，該組合所處之三個漸進的撤回/壓縮運作階段。該組合之液體流動迴路的元件，大致顯示於圖6與圖7。圖6顯示該組合的下部部分(應用部分)；圖7顯示該組合的上部部分(應用部分)。該組合在壓縮下的液流迴路(部分)顯示於圖6A與圖6B與圖7A。
圖6A與圖6B分段顯示該組合下部部分的液流；如圖所示，當位在管228外部以及管230內部之間的一環狀管套通道406內的反向流被提供並流過該底座(該末端基座222)的一通口(port)或孔口(orifice)408時，實質上中央之腔室400/402的液流，係由管228內的活塞216所驅動。
圖7A顯示該組合上部部分的液流；如圖所示，在該腔室400中的液流，(流經一杯狀元件184)進入(壓縮軸桿164中的)一通道410，並流過該流動控制元件，流入包含一內部浮動活塞200的腔室404，並做為反向流提供到(介於管228與外部管230之間的)該環狀管套通道406。該內部浮動活塞200在壓程運作過程中係藉由壓縮彈簧196吸收流體量。
如圖8所示，該組合之流動控制元件的壓縮運作由一可從外部調節的控制機制設定；圖8A(t)以及圖8B(n)以及圖8C(d)顯示三個設定狀態下的外部調節機制：圖8A(t)與對應的圖7B(t)顯示該組合的調節機制與部分在「行程調節」設定(t)；圖8B(n)與對應的圖7C(n)顯示該組合的調節機制與部分在「中位」設定(n)；圖8C(d)與對應的圖 7D(d)顯示該組合的調節機制與部分在「下降」設定(d)。
如圖所示，該旋鈕係以手動操作(例如，直接在該系統/組合上操作)。根據一替代性的實施例，該系統可配置使旋鈕可由位於該手把上的一遠端作動器操作(例如，用於或可用於腳踏車或其他類似交通工具的一傳統遠端作動器)；該遠端作動器的操作可轉動該旋鈕到所需之設定。
有關調節機制的設定對該對應流動控制元件的作用，以及所造成的液流，顯示於圖7E(t)以及圖7F(n)以及圖7G(d)。如圖所示(同時參考圖7A)，液流以一迴路的方式，從控制腔室400經由該流動控制元件被送入腔室404與環狀管套通道406，(同時也流過鄰近杯狀元件184的一通口或孔口)。
該流動控制元件包括具有一中央通道的一壓縮活塞172，以及在一末端的第一墊片組166a與168a，以及在另一末端的第二墊片組166b與168b。反向流流過一通道416與一徑向止回閥孔口(radial check valve orifice)418流入該環狀管套通道406。
在「行程調節」設定(t)狀態下，液流受到限制，使得液流基本上只從壓縮活塞172的一下部通道412，流過該第二墊片組166b與168b，請參見圖7E(t)與圖17。
在「中位」設定(n)狀態下，液流受到限制，使得液流基本上只從該壓縮活塞172的一上部通道，流經該第一墊片組166a與168a，請參見圖7F(n)與圖17。
如圖7E(t)與圖7F(n)所示，在「行程調節」設定(t)(參見圖7E(t))與該「中位」設定(n)的狀態下(參見圖7F(n))，孔口420與孔口422係由壓縮針162阻滯。
在「下降」設定(d)狀態下，液流受到限制，使得液流基本上只流過壓縮針162內的一孔口420，以及壓縮軸桿164內的一孔口422，從該壓縮活塞的上部通道414，流過該第一墊片組166a與168a。參見圖7G(d)與圖17。
該組合在回彈時的液流迴路(部分)顯示於圖9A、圖9B、圖10A、以及圖10B。圖9A與圖9B分段顯示該組合下部部分的液流；如圖所示，在該環狀管套通道406內的液流，做為反向流被提供並流過該底 座(該末端基座222)的一通口或孔口408，進入實質上位於中央的腔室400/402(例如恢復活塞200的定位)。
圖10A與圖10B分段顯示該組合上部部分的液流；如圖所示，在該環狀管套通道406/424內的液流，被提供並流過一流動控制元件，進入一通道436與通道438，同時流經通道428，並流過孔口430與螺旋通道432，再流過孔口434進入壓縮針162內的中央通道426；液流再從中央通道426流過壓縮針162內的孔口440，以及壓縮軸桿164內的孔口442，抵達鄰近內部浮動活塞200的腔室404，流過鄰近活塞接合器(piston adapter)176的通道416，再經過墊片180，反向流入腔室400。
該組合的流動控制元件在回彈時的運作由一可從外部調節的機制設定，如圖11A(q)與圖11B(s)所示。如圖所示，該機制可在該大致上對應一「快速」回彈流動設定(q)(顯示於圖11A(q)、圖12A(q))，以及一「慢速」回彈流動設定(s)(顯示於圖11B(s)、圖12B(s))兩個終端之間的做設定，請同時參考圖18。
在「快速」流動設定(q)的狀態下，該流動控制元件允許反向流進入壓縮軸桿中的通道436，並流過回彈針234與壓縮調節器212之間的通道438，進入通道426，參見圖12C(q)。
在「慢速」流動設定(s)的狀態下，反向流受到該流動控制元件限制，並受回彈針234阻滯在通道438，並經導引流過通道428，流經墊片188，流過壓縮軸桿中的孔口430，進入螺旋通道432，流過壓縮針162內的孔口434，進入通道426，參見圖12D(s)。
參見圖13D、圖13E、以及圖13F，其(部分)顯示在運作/使用時，該組合所處之三個漸進延伸(例如回彈中)的運作階段，請同時參考圖19。
該組合之液體流動迴路的元件，包括浮動活塞200，大致顯示於圖13G(t)到圖13I(t)(在(t)設定狀態下)，以及圖14A(n/d)到圖14C(n/d)(在(n)設定或(d)設定狀態下)。
圖13G(t)、圖13H(t)、以及圖13I(t)所示為該組合的回彈液流迴路的「行程調節」設定(t)狀態。當該內部浮動活塞200沿著壓縮軸桿164移動時，該液體在中央通道426流動，流經壓縮針162內的孔口 440，並流過壓縮軸桿164內的孔口442進入腔室404，參見圖13G(t)以及圖13H(t)。當活塞200沿著軸桿164移動的路徑接近行程末端時，液流流過孔口442的路徑被活塞200限制並阻滯，所以活塞200便停止移動，參見圖13I(t)。
在圖12C(n/d)、圖14A(n/d)、以及圖14B(n/d)中所示為該組合的回彈液流迴路在「中位」設定(n)或「下降」設定(d)的狀態。該內部浮動活塞200沿著壓縮軸桿164移動；液體在中央通道426流動，流經壓縮針162內的孔口440，並流過壓縮軸桿164內的孔口442(上部)，以及孔口422(下部)，進入腔室404，參見圖14A(n/d)以及圖14B(n/d)。當活塞200沿著軸桿164移動的路徑接近行程末端時，液流流過孔口442的路徑被活塞200限制並阻滯，但液流繼續流過孔口422進入腔室404。參見圖14C(n/d)。
如圖所示，在「行程調節」設定(t)狀態下，該內部浮動活塞200移動路徑的長度被縮減，因此該前叉的回彈衝程被縮減。比較圖13I(t)與圖14C(n/d)，同時參考圖19。當該液流迴路改為「中位」設定(n)或「下降」設定(d)狀態時，該內部浮動活塞200返回原來的位置(由該迴路中的液體量控制，經彈簧196作用)。
氣孔(Air Vent)/彈簧作用
如圖15與圖16所示為有關氣孔的作用，圖15、圖15A、以及圖15B中顯示的巷為頂蓋208a中的孔口454；在壓縮狀態下，壓縮空氣(entrapped air)流經通道450與通道452，再通過孔口454然後反向流入通道456，參見圖15B。
根據一替代性的實施例，圖16、圖16A、以及圖16B所示的該組合並無提供一氣孔；如圖16B所示(該頂蓋208b沒有提供任何排出空氣的孔口或出口)，在壓縮狀態下，壓縮空氣經由通道450與通道452排出的流動被阻滯。。本實施例中，受該機制移動作用而被壓縮的空氣，可提供該組合一彈簧效應；該彈簧效應的參數可選擇性地經由該等通道/腔室的配置做修正。
系統性能/性能曲線
避震前叉的壓縮系統組合提供可從外部操作的調節控制(例 如旋鈕)，該調節控制設置在接腳的頂部或包含該壓縮組合的鑄管/殼體。該等可從外部操作之調節機制的配置，使騎乘者在騎乘具有該避震前叉的腳踏車時，能夠方便調節該前叉之壓縮組合的性能(例如，在騎乘前、或在騎乘中、或在騎乘後準備下次騎乘時)。
如上所述，該壓縮設定的調節係獨立於該回彈設定的調節(即改變一設定不會改變另一個設定)。
壓縮系統與回彈系統共同(依調節)運作，以定義避震前叉之減震系統的流動特性，如圖17、圖18、以及圖19所示。圖17到圖19所示為該減震器組合或系統的衝擊力一速度曲線圖。如圖所示為衝擊力一速度曲線圖代表該系統的複合性能。如圖17到圖19所示，藉由調節機制的不同設定，沿著一不同曲線或輪廓(複合)提供該系統的性能。該些個別衝擊力一速度曲線的輪廓，由該系統在一特定設定下的配置與性能所決定。
圖17所示為在壓縮過程中，在該三個不同設定(t、n、與d)的各個狀態下的運作情況，該組合的衝擊力一速度回應圖。在「行程調節」設定(t)的狀態下壓縮，比在「中位」設定(n)與「下降」設定(d)下，需要相對較大的力量。
圖18所示為在回彈過程中，在兩個終端設定(q與s)之間的範圍運作下，該組合的衝擊力一速度回應圖；圖18也顯示在該兩終端設定之間的中間設定範圍內的任何位置的性能。回復到該系統的未壓縮衝程長度的相對回彈回應，在「快速」設定(q)下最快，並於朝該「慢速」設定(s)調節時逐漸變慢。
圖19所示為在壓縮一回彈循環中，在該三個不同壓縮調節設定(t、n、與d)的各個必要力量/負載程度中，該組合的全部行程路徑(例如全衝程)。如圖所示，在該「行程調節」設定(t)狀態下，該移動的衝程長度被縮短。如圖19所示，當該設定被改為「行程調節」時，該第一衝程會從該「0」點開始；每一個接下來的衝程都會遵循被標誌(為「t」)的路徑/迴圈(例如，該衝程返回到該內部浮動活塞的行程末端/停止定位)。
請注意，本申請案中所述與以上圖式所示之本發明概念與本發明中的元件結構與配置，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與申請的範圍內。
160:避震前叉組合

Claims (31)

  1. 一種懸吊系統，係使用於一交通工具，其包括：(a)一減震器組合，其包括配置以在一行程之零點與一行程之終點之間的一行程長度內運作的一內部浮動活塞組合；以及(b)一調節機制，配置以為該減震器組合提供一第一設定與一第二設定；其中，在該第一設定中，調節系統係配置以在該行程之零點與該行程之終點之間的衝程路徑中提供行程之一行程調節點，以定義在該行程調節點與該行程之終點之間的縮短路徑；其中，在該第二設定中，衝程之可用路徑係在該行程之零點與該行程之終點之間；目的在於在該第一設定中，在該縮短路徑中的衝程之行程可用長度大於零，但減縮至該行程調節點與該行程之終點之間的行程全長度之一部份，以及在該第二設定中，該衝程之行程可用長度可包含該行程之零點與該行程之終點之間的行程全長度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之懸吊系統，其中，在該第二設定下，該行程長度並未減縮。
  3. 如根據申請專利範圍第1項所述之懸吊系統，包括一液壓流體；其中，液體流動包括該液壓流體的流動。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之懸吊系統，其中，該調節機制可從外部操作。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之懸吊系統，更包括容置該內部浮動活塞組合的一腔室，其包括一流動控制元件；其中，該內部浮動活塞組合係配置以在該流動控制元件阻滯液體流動；其中，該流動控制元件包括一孔口，而該內部浮動活塞組合係配置以在該孔口阻滯液體流動。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之懸吊系統，其中，該調節機制配置以提供一第 三設定。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之懸吊系統，其中，在該第一設定下，液體流動的相對受限程度比在該第二設定下大，而在該第二設定下的相對受限程度則比在該第三設定下大。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之懸吊系統，其中，該減震器組合包括一第一液體流動孔口；其中，該行程長度包括在壓縮中吸收衝擊力的一衝程；其中，在該第一設定下，該內部浮動活塞組合阻滯液體流過該第一液體流動孔口，以減少該衝程。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之懸吊系統，其中，該減震器組合包括一壓縮組合，以及一回彈組合。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之懸吊系統，其中，用於該壓縮組合的一行程調節機制，係包括一壓縮調節器；其中，用於該回彈組合的一回彈調節機制，係包括一回彈調節器。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之懸吊系統，其中，該壓縮調節器包括一調節旋鈕，提供可從外部操作該壓縮組合的調節；該壓縮組合包括一壓縮針，該調節旋鈕的轉動提供該壓縮針的軸向轉移；且該壓縮組合包括至少一墊片組，其包括一組墊片彈簧，做為一流動控制元件運作。
  12. 如申請專利範圍第10項所述之懸吊系統，其中，該壓縮組合的調節，係獨立於該回彈組合的調節。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之懸吊系統，其中，該回彈調節器可從外部操作，其中，在回彈時，控制液體流動之一流動控制元件的操作，可由該回彈調節器在一快速回彈流動設定，以及一慢速回彈流動兩個終端設定之間的任何位置做設定。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之懸吊系統，其中，在該第一設定下，當該內 部浮動活塞組合沿著一壓縮軸桿的行程接近結束時，流過該壓縮軸桿內之一第一孔口的液體，受到該內部浮動活塞組合的限制與阻滯，而流過該壓縮軸桿內之一第二孔口的液體，則受到一壓縮針的阻滯，且該內部浮動活塞組合的移動停止；在該第二設定與一第三設定狀態下，當該內部浮動活塞組合沿著該壓縮軸桿的行程接近結束時，流過該壓縮軸桿內之該第一孔口的液體，受到該內部浮動活塞組合的限制與阻滯，但液體繼續流過該壓縮軸桿內的該第二孔口，進入一腔室。
  15. 如申請專利範圍第10項所述之懸吊系統，其中，該壓縮調節器包括一旋鈕，配置以由一遠端作動器操作。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之懸吊系統，其中，該內部浮動活塞組合由一彈簧偏壓。
  17. 一種避震前叉，係使用於一腳踏車(例如登山車)，其配置以包含一液壓流體作為液體流動，並於一液流路徑供給壓縮阻尼與回彈阻尼，該前叉包括：(a)一壓縮系統，其提供一行程之零點與一行程之終點之間的一壓縮衝程距離；(b)一回彈系統；(c)一第一調節機制，配置以改變壓縮阻尼及改變行程；以及(d)一第二調節機制，配置以改變回彈阻尼；其中，改變行程包含提供該行程之零點與該行程之終點之間的一行程之行程調節點，且減縮該壓縮衝程距離至該行程調節點與該行程之終點之間的該行程之一減縮部份；其中，該行程調節點與該行程之終點之間的該行程之減縮部份大於該行程之零點；其中，該壓縮系統係配置以在複數設定中運作。
  18. 如申請專利範圍第17項所述之避震前叉，其中，該第二調節機制與該第一調節機制共置。
  19. 如申請專利範圍第17項所述之避震前叉，其中，該第一調節機制包括一第一旋鈕，其中，該第二調節機制包括一第二旋鈕，該第一旋鈕與第二旋鈕共置。
  20. 如申請專利範圍第17項所述之避震前叉，其中，該回彈系統在一可變範圍的設定內運作，以為該系統進行相對速度的回彈回應，該可變範圍介於：(1)一第一回彈設定，以及(2)一第二回彈設定之間；其中，該第一設定的回彈回應，相對上比該第二設定的回彈回應快速。
  21. 如申請專利範圍第17項所述之避震前叉，其中，用於該壓縮系統與回彈系統之設定的配置，決定該壓縮系統與回彈系統內液體流動的液流路徑，以及性能特性。
  22. 一減震器組合，配置以包含一液壓流體，於一液流路徑作為液體流動且操作於一行程之零點與一行程之終點之間的一行程可用長度內以定義全行程長度，該組合包括：(a)一壓縮組合，其包括一活塞組合；(b)一回彈組合；(c)一第一調節器，配置以調節該壓縮組合的設定；以及(d)一第二調節器，配置以調節該回彈組合的設定；其中，該壓縮組合的設定改變壓縮阻尼的特性與行程，且提供該行程之零點與該行程之終點之間的一行程調節點以減縮可用行程至一減短路徑上的該行程調節點與該行程之終點之間的該全行程長度之一部份；其中，該減短路徑上的該行程調節點與該行程之終點之間的該全行程長度之一部份大於該行程之零點； 其中，該回彈組合的設定改變回彈阻尼特性。
  23. 如申請專利範圍第22項所述之減震器組合，其中，該活塞組合包括在一壓縮軸桿上的一內部浮動活塞，且該壓縮組合包括一壓縮針。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之減震器組合，其中，當該第一調節器被設定以改變行程時，該壓縮軸桿上的內部浮動活塞，被定位以限制液體流過一第一孔口，而該壓縮針則被定位以限制液體流過一第二孔口。
  25. 如申請專利範圍第22項所述之減震器組合，其中，該壓縮組合係配置以在三個不同設定下運作，以調節相對壓縮回應的性能：(1)一行程調節設定；(2)一中位設定；(3)一下降設定。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之減震器組合，其中，在該行程調節設定下，液體流動的相對受限程度大於在該中位設定下的相對受限程度，而在該中位設定下，該相對受限程度則大於在該下降設定下的相對受限程度；其中，在該行程調節設定下，該內部浮動活塞一行程路徑的長度被縮減，因此一前叉的回彈衝程距離被縮減。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之減震器組合，其中，該內部浮動活塞係配置以在該第一調節器被改變到該中位設定或該下降設定時，回復到其最初位置。
  28. 如申請專利範圍第22項所述之減震器組合，其中，該第一調節器與該第二調節器係可從外部操作。
  29. 如申請專利範圍第22項所述之減震器組合，其中，該第一調節器的設定係獨立於該第二調節器的設定。
  30. 如申請專利範圍第22項所述之減震器組合，其中，該壓縮組合係配置以在四個不同設定下運作，以調節相對壓縮回應的性能：(1)一第一行程調節設定；(2)一第二程調節設定；(3)一中位設定；以及(4)一下降設定。
  31. 如申請專利範圍第22項所述之減震器組合，其中，該第一調節器包括一旋鈕，配置以由一遠端作動器操作。
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