專利名稱：用于車輛、特別是自行車的后輪懸架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于車輛的后輪懸架，且涉及具有此類型的后輪懸架的車輛。所述車輛特別是兩輪車輛，具體來說是自行車。
背景技術(shù)：
越來越多的自行車不僅具有支在彈簧上的叉，而且還具有支在彈簧上的后段。在此類型的后輪彈簧懸架的情況下，設(shè)計(jì)要求可完全超出摩托車的要求。與摩托車形成對(duì)比，鏈條傳動(dòng)裝置的鏈條被突然張緊，而在自行車的情況下被連續(xù)張緊。此外，騎自行車的人不會(huì)靜止地坐在座椅上，尤其在行駛過丘陵地帶時(shí)，且這可能放大彈簧系統(tǒng)的不合需要的振動(dòng)。特別是在“離開鞍座”騎上坡時(shí)，在后懸架處可能出現(xiàn)高振幅的振動(dòng)或運(yùn)動(dòng)。另外，在許多自行車懸架設(shè)計(jì) 中，底托架與后輪軸之間的距離在偏轉(zhuǎn)期間會(huì)改變。結(jié)果，取決于后懸架和所選的齒輪的設(shè)計(jì)參數(shù)，鏈條或多或少地被張緊、拉長(zhǎng)或縮短，且曲柄和踏板在負(fù)載下會(huì)傾向于略微向后或向前回轉(zhuǎn)。為了使此所謂的踏板反沖最少化，已設(shè)想出不同的彈簧設(shè)計(jì)，所述彈簧設(shè)計(jì)的范圍從借助受支撐的單桿機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)單驅(qū)動(dòng)擺臂到被稱為四桿機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)擺臂，尤其是以被稱為霍斯特(Horst)連桿后段的驅(qū)動(dòng)擺臂的變形的形式設(shè)計(jì)(例如參見W093/13974)。所有這些系統(tǒng)的共同缺點(diǎn)在于，如果要避免具有其他特定缺點(diǎn)的復(fù)雜的特殊解決方案，那么可實(shí)現(xiàn)的彈簧行程一般限于某一最大值。這尤其與具有相當(dāng)大的車輪直徑(例如，29英寸而不是更常見的26英寸)的新一代山地車相關(guān)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在開始提到的類型的后輪懸架，其提供特別大的彈簧行程，同時(shí)仍具有簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)，且同時(shí)在挑選合適的車輪直徑方面提供大的自由度。另外，所述后輪懸架應(yīng)允許平衡的性能，且特別是在不同行進(jìn)情形下(特別是在道路之外的區(qū)域中)的彈簧特性。此外，所述后輪懸架應(yīng)允許根據(jù)單個(gè)騎自行車的人的要求而直接調(diào)整或適應(yīng)響應(yīng)性或其它參數(shù)，而同時(shí)滿足在行走裝置穩(wěn)健性方面的大多數(shù)嚴(yán)格要求。進(jìn)一步的要求是避免可感覺到的踏板反沖或前沖效應(yīng)等。該目的根據(jù)帶具有權(quán)利要求1的特征的后輪懸架的本發(fā)明而實(shí)現(xiàn)。所述后輪懸架因此包括:樞轉(zhuǎn)元件，其借助主回轉(zhuǎn)接頭連接到所述車輛的框架元件；擺臂后懸架，其借助輔助樞軸連接到所述樞轉(zhuǎn)元件；偏轉(zhuǎn)元件，其樞轉(zhuǎn)地安裝在框架元件上；減震器/彈簧元件，其一方面安裝在所述框架元件上，且另一方面安裝在所述偏轉(zhuǎn)元件上，其中所述偏轉(zhuǎn)元件借助樞轉(zhuǎn)安裝的連接元件在運(yùn)動(dòng)學(xué)上聯(lián)接到所述擺臂后懸架且借助樞轉(zhuǎn)安裝的聯(lián)接元件在運(yùn)動(dòng)學(xué)上聯(lián)接到所述樞轉(zhuǎn)元件，使得在所述后輪偏轉(zhuǎn)時(shí)，所述樞轉(zhuǎn)元件的面向所述擺臂后懸架的一端被向上拉。尤其在自行車的情況下，供樞轉(zhuǎn)杠桿借助主回轉(zhuǎn)接頭以鉸接的方式連結(jié)的框架元件可特別是承載自行車座的座管或位于前輪轉(zhuǎn)向連桿與所述主回轉(zhuǎn)接頭之間的單獨(dú)支撐管，所述支撐管支撐此類型的座管。所述主回轉(zhuǎn)接頭優(yōu)選地布置于所述座椅或所述支撐管的下端處。偏轉(zhuǎn)元件優(yōu)選地也樞轉(zhuǎn)地以鉸接的方式連結(jié)到同一座椅或支撐管，優(yōu)選地位于所述主回轉(zhuǎn)接頭上方。另一方面，彈簧/減震器元件優(yōu)選地固定到自行車架元件，所述自行車架元件在行進(jìn)的方向上進(jìn)一步向前定位。連接元件優(yōu)選地布置于所述樞轉(zhuǎn)杠桿上方，且特別是在偏轉(zhuǎn)杠桿的回轉(zhuǎn)點(diǎn)上方。有利的是，樞轉(zhuǎn)元件大體上形成為直桿，主回轉(zhuǎn)接頭布置在所述直桿的前端處且輔助回轉(zhuǎn)接頭布置在所述直桿的后端處。在尤其有利的實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)元件包括上杠桿臂和剛性連接到該上杠桿臂的下杠桿臂，偏轉(zhuǎn)元件借助布置于所述上杠桿臂與所述下杠桿臂之間的連接區(qū)域中的回轉(zhuǎn)接頭而連接到框架元件。在有利的改進(jìn)中，將偏轉(zhuǎn)元件連接到框架元件的回轉(zhuǎn)接頭布置在主回轉(zhuǎn)接頭上方。另外，連接元件優(yōu)選地借助一回轉(zhuǎn)接頭連接到上杠桿臂。在有利的實(shí)施例中，減震器/彈簧元件還同時(shí)借助將連接元件連接到上杠桿臂的回轉(zhuǎn)接頭而以鉸接的方式連結(jié)。有利的是，聯(lián)接元件一方面借助一回轉(zhuǎn)接頭連接到下杠桿臂，且另一方面借助一回轉(zhuǎn)接頭連接到樞轉(zhuǎn)元件。便利地，將聯(lián)接元件連接到樞轉(zhuǎn)元件的回轉(zhuǎn)接頭布置在樞轉(zhuǎn)元件的在主回轉(zhuǎn)接頭與輔助回轉(zhuǎn)接頭之間的中央?yún)^(qū)域中。此外，在有利的實(shí) 施例中，聯(lián)接元件大體上形成為直桿，用于連接到下杠桿臂的回轉(zhuǎn)接頭布置在所述直桿的上端處且用于連接到樞轉(zhuǎn)元件的回轉(zhuǎn)接頭布置在所述直桿的下端處。在優(yōu)選的實(shí)施例中，連接元件借助布置在輔助回轉(zhuǎn)接頭上方的回轉(zhuǎn)接頭而連接到擺臂后懸架。在有利的變形中，擺臂后懸架包括具有后下叉、后上叉和將該后下叉連接到該后上叉的連接撐桿的三角形框架。所述后上叉定位在所述后下叉上方，換句話說，所述后上叉定位成比所述后下叉更靠近座椅，所述后下叉與傳動(dòng)鏈條大致相齊地延伸。在有利的實(shí)施例中，主回轉(zhuǎn)接頭、輔助回轉(zhuǎn)接頭和(可選地)將后輪撐桿連接到連接元件的回轉(zhuǎn)接頭位于后輪的外圓周的外面。有利的是，這適用于所有實(shí)際的彈簧行程。如果對(duì)于所有可實(shí)行的彈簧行程來說輔助回轉(zhuǎn)接頭均定位在后輪的外圓周的外面，那么尤其優(yōu)選的變形變?yōu)榭赡埽渲休o助回轉(zhuǎn)接頭同時(shí)被構(gòu)造為用于踏板曲柄傳動(dòng)裝置的底托架。因此，底托架并非定位在自行車的主框架上，而是與彈性安裝的擺臂后懸架形成一個(gè)單元。因此，從后輪軸到底托架的距離在偏轉(zhuǎn)時(shí)不會(huì)改變，如同簡(jiǎn)單的傳動(dòng)搖桿一樣。因此，可用的鏈條長(zhǎng)度在整個(gè)彈簧行程范圍內(nèi)保持恒定，且系統(tǒng)不會(huì)經(jīng)歷可感覺到的踏板運(yùn)動(dòng)，比如反沖等。彈簧特性因此不受鏈條張力影響。然而，用于后段的多關(guān)節(jié)懸架或支撐件使得有可能通過彈簧懸架的敏感響應(yīng)性調(diào)整用于后輪的尤其有利的輪偏轉(zhuǎn)曲線。與具有簡(jiǎn)單的傳動(dòng)搖桿的系統(tǒng)相比，可有效地避免搖動(dòng)的趨勢(shì)，而整體彈簧懸架不會(huì)變得太硬。在有利的實(shí)施例中，設(shè)計(jì)并調(diào)整后輪懸架，使得后輪軸在后輪偏轉(zhuǎn)時(shí)沿著S形(或倒S形，取決于觀看方向)輪偏轉(zhuǎn)曲線移動(dòng)。術(shù)語“輪偏轉(zhuǎn)曲線”是指后輪軸在偏轉(zhuǎn)期間相對(duì)于車架移動(dòng)過的軌跡。如果從后輪軸到將框架連接到樞轉(zhuǎn)杠桿的主回轉(zhuǎn)接頭(且因此連接到主框架)的距離在后輪偏轉(zhuǎn)期間、至少在偏轉(zhuǎn)的最后區(qū)段期間、特別是在對(duì)應(yīng)的彈簧行程的最后一半期間不斷增加，那么這是尤其有利的。此處所描述的后輪懸架尤其最適合于自行車，但原則上也可用在摩托車越野賽或越野摩托車或普通的公路摩托車上，且具有在所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員的眼界內(nèi)的細(xì)微修改。在此變形的尤其有利的實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)后輪的鏈條傳動(dòng)裝置的鏈條圍繞軸或中間軸被傳導(dǎo)，所述軸或中間軸的軸桿在自行車情況下沿著底托架軸線而定位，如上文所描述。本發(fā)明的實(shí)施方式參考附圖被更詳細(xì)地描述，所述附圖是高度示意性的視圖，并且不按比例繪制并且在一些情況下省略數(shù)個(gè)部件。


圖1是在空載狀態(tài)下的自行車的支在彈簧上的后輪懸架的側(cè)視圖；圖2示出了在偏轉(zhuǎn)狀態(tài)下的根據(jù)圖1的后輪懸架；以及圖3是根據(jù)圖1和圖2的后輪懸架的分解立體圖。在所有圖中，相同的部件具有相同的附圖標(biāo)記。附圖標(biāo)記列表2自行車 28連接撐桿50回轉(zhuǎn)接頭4自行車架 29后輪軸 承51箭頭6擺臂后懸架 30后輪軸52減震器/彈簧元件(麥弗遜支柱(MacPherson strut))8后輪32箭頭34箭頭10行進(jìn)方向 36回轉(zhuǎn)接頭54回轉(zhuǎn)接頭12支撐管 38連接元件56下杠桿臂14下管 40箭頭58回轉(zhuǎn)接頭16回轉(zhuǎn)接頭 42回轉(zhuǎn)接頭60聯(lián)接元件18樞轉(zhuǎn)元件 44上杠桿臂(撐桿)62回轉(zhuǎn)接頭20回轉(zhuǎn)接頭64輪偏轉(zhuǎn)曲線22三角形框架 46偏轉(zhuǎn)元件(杠桿)24后下叉66后輪軸26后上叉 48箭頭68底托架軸70底托架 82底托架殼體92連桿72踏板曲柄94軸承凹部74鏈條傳動(dòng)裝置84樞軸承殼體96軸承凹部76底托架軸98角度78叉端 86軸承凹部100角度80箍 88軸承凹部102角度90軸承凹部104角度
具體實(shí)施例方式圖1中的側(cè)視圖示出了具有安裝在自行車架4上的支在彈簧上的擺臂后懸架6的自行車2的細(xì)節(jié)。自行車架4基本上由成對(duì)的平行管(例如，塑料或金屬管)組成，這些平行管對(duì)中的一些管對(duì)位于第一框架平面中，且其它平行管對(duì)位于與第一框架平面平行的第二框架平面中。在圖1中，第二框架平面的管被第一框架平面的管覆蓋。垂直于所述框架平面延伸的且在圖1中也不可見的連接撐桿位于這兩個(gè)框架平面之間。類似地，擺臂后懸架6至少部分地由彼此平行地或?qū)ΨQ地布置的成對(duì)部件組成，圖1僅示出了這些部件的定位在后輪8的前方的部分，而隱蔽了其它部分。為了簡(jiǎn)化解釋，有時(shí)候?qū)H參考圖1中可見的部件。在成對(duì)部件的情況下，相當(dāng)?shù)年愂鰧⑦m用于其它部件。本描述中所使用的術(shù)語“前方”和“后方”常規(guī)上是指自行車2的行進(jìn)方向10。術(shù)語“頂部”和“底部”是指自行車2在水平地面上的常規(guī)操作位置，且同樣的理解適用于相對(duì)位置“上方”和“下方”。自行車2的自行車架4包括一對(duì)支撐管12，這對(duì)支撐管大致垂直取向且可選地還傾斜地延伸，支撐管12在其上端處直接承載自行車座(此處未圖示)或者支撐承載自行車座的座管。另外，自行車架4包括一對(duì)大致對(duì)角線地且可選地還水平地取向的下管14。相應(yīng)的下管14在其下端處連接到分配給該下管(特別是焊接到該下管)的支撐管12的下端。另選地，自行車架4還可經(jīng)設(shè)計(jì)為以單件生產(chǎn)的管或桿系統(tǒng)。在支撐管12與下管14之間的接合區(qū)域中，存在回轉(zhuǎn)接頭16 (主回轉(zhuǎn)接頭)，樞轉(zhuǎn)元件18 (樞轉(zhuǎn)杠桿)可通過其前端樞轉(zhuǎn)地固定在其上的回轉(zhuǎn)接頭16上?；剞D(zhuǎn)接頭16的回轉(zhuǎn)或樞轉(zhuǎn)軸線垂直于自行車架4的框架平面且在圖1中垂直于附圖的平面而取向。在樞轉(zhuǎn)元件18的后端處存在具有回轉(zhuǎn)軸線的另一回轉(zhuǎn)接頭20 (輔助回轉(zhuǎn)接頭〉，所述回轉(zhuǎn)軸線平行于回轉(zhuǎn)接頭16的回轉(zhuǎn)軸線取向，且實(shí)際的擺臂后懸架6以鉸接的方式連結(jié)到所述回轉(zhuǎn)軸線。擺臂后懸架6包括兩個(gè)剛性三角形框架22，這兩個(gè)剛性三角形框架在后輪8的每一側(cè)上對(duì)稱地定位，在圖1的視圖中再次又僅示出了兩個(gè)三角形框架22中的一者。相應(yīng)的三角形框架22包括大致水平地延伸的后下叉24、大體上與該后下叉傾斜地延伸的后上叉26、和連接撐桿28，以上三者布置在剛性三角形構(gòu)造中且彼此連接。用于后輪軸30的后輪軸承29 (軸承)定位在后下叉24的后端與后上叉26的后端之間的連接區(qū)域中。連接撐桿28將后下叉24的在回轉(zhuǎn)接頭20區(qū)域中的前端連接到后上叉26的中央或前部區(qū)域。因此，總的來說，三角形框架22可作為剛性單元與后輪軸承29 —起圍繞布置于樞轉(zhuǎn)元件18的后端處的回轉(zhuǎn)接頭20在箭頭32的方向上樞轉(zhuǎn)，樞轉(zhuǎn)元件18繼而能夠在其前端處借助回轉(zhuǎn)接頭16圍繞其在車架4上的懸掛點(diǎn)在箭頭34的方向上樞轉(zhuǎn)。然而，上述樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)無法完全自由地且彼此獨(dú)立地執(zhí)行，而是受到一些約束:在相應(yīng)后上叉26的前端處，連接元件38 (連接杠桿)的后端實(shí)際上以鉸接的方式連結(jié)，從而借助另一回轉(zhuǎn)接頭36在箭頭40的方向上樞轉(zhuǎn)。正如將在下文描述的回轉(zhuǎn)接頭的回轉(zhuǎn)軸線，回轉(zhuǎn)接頭36的回轉(zhuǎn)軸線平行于回轉(zhuǎn)接頭16的回轉(zhuǎn)軸線取向。大體上形成為直桿的連接元件38的前 端繼而被連接，從而借助回轉(zhuǎn)接頭42在箭頭48的方向上樞轉(zhuǎn)到以搖桿的方式形成的偏轉(zhuǎn)元件46 (偏轉(zhuǎn)杠桿)的上杠桿臂44。偏轉(zhuǎn)杠桿46繼而被連接，從而在上杠桿臂44的下端處借助回轉(zhuǎn)接頭50在箭頭51的方向上樞轉(zhuǎn)到自行車架4的一對(duì)支撐管12。
此外，減震器/彈簧元件52的后端樞轉(zhuǎn)地緊固到回轉(zhuǎn)接頭42。減震器/彈簧元件52的前端借助另一回轉(zhuǎn)接頭54樞轉(zhuǎn)地固定到自行車架4的框架元件，例如，固定到下管14或固定到從下管14分支的支撐撐桿(此處未詳細(xì)示出)。以常規(guī)液壓減震器的形式形成的減震器/彈簧元件52在后輪8偏轉(zhuǎn)期間提供期望的回復(fù)力，且同時(shí)吸收相關(guān)聯(lián)的振動(dòng)過程。另外，偏轉(zhuǎn)元件46包括下杠桿臂56，該下杠桿臂剛性連接到上杠桿臂44，且因此還借助回轉(zhuǎn)接頭50樞轉(zhuǎn)地以鉸接的方式連結(jié)到自行車架4的支撐管12，使得施加在上杠桿臂44上的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)借助剛性聯(lián)接而被傳遞到下杠桿臂56。在下杠桿臂56的下端處存在回轉(zhuǎn)接頭58，大體上形成為直桿的聯(lián)接元件60 (聯(lián)接杠桿)的上端以鉸接的方式連結(jié)到回轉(zhuǎn)接頭58。聯(lián)接元件60的下端又借助回轉(zhuǎn)接頭62樞轉(zhuǎn)地連接到樞轉(zhuǎn)元件18的中央?yún)^(qū)域(或還連接到定位在回轉(zhuǎn)接頭20附近的后端區(qū)域)。結(jié)果，在后輪8偏轉(zhuǎn)期間，擺臂后懸架6的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被傳遞到偏轉(zhuǎn)元件46，偏轉(zhuǎn)元件46繼而借助聯(lián)接元件60反作用于承載擺臂后懸架6的樞轉(zhuǎn)元件18上，且將其向上拉(在座椅的方向上)。換句話說，此設(shè)計(jì)產(chǎn)生負(fù)載有減震器/彈簧元件52的回復(fù)力的偏轉(zhuǎn)元件46與將擺臂后懸架6連接到自行車架4的樞轉(zhuǎn)元件18之間的聯(lián)接。這針對(duì)后輪8的后軸66產(chǎn)生圖1中示意性地指示的(倒)S形輪偏轉(zhuǎn)曲線64。通過比較圖1和圖2，最佳地示出了后輪8偏轉(zhuǎn)期間的運(yùn)動(dòng)學(xué)，圖1示出了支在彈簧上的后輪懸架的空載狀態(tài)，且圖2示出在最大偏轉(zhuǎn)下的狀態(tài)。在有利的實(shí)施方式中，偏轉(zhuǎn)元件46的上杠桿臂44可無阻礙地移動(dòng)經(jīng)過支撐管12的上部延伸部，且這允許尤其長(zhǎng)的彈簧行程(例如，在29英寸的后輪緣的情況下為240mm)。連接元件38的長(zhǎng)度上的改變(其可相對(duì)容易地實(shí)現(xiàn))產(chǎn)生比以前系統(tǒng)更大的調(diào)整機(jī)會(huì)。在尤其有利的 實(shí)施方式中，所有回轉(zhuǎn)接頭(特別是如圖1和圖2中所示的回轉(zhuǎn)接頭20和36)在所有可能的彈簧行程位置中均定位在后輪8的外圓周的外面。結(jié)果，特別是擺臂后懸架6與樞轉(zhuǎn)元件18之間的回轉(zhuǎn)接頭20可形成為底托架70，該底托架以常規(guī)方式將借助于踏板曲柄72強(qiáng)加于底托架軸承68上的(人)驅(qū)動(dòng)力借助僅在此處完全示意性地示出的鏈條傳動(dòng)裝置74傳遞到后輪8。在此實(shí)施方式中，底托架軸76 (此處未圖示)與后輪軸66之間的距離在后輪8偏轉(zhuǎn)期間不會(huì)改變；相反，其保持恒定。如果樞轉(zhuǎn)元件18的長(zhǎng)度和迎角(節(jié)距)不過分大，則由樞轉(zhuǎn)元件18的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的底托架70圍繞回轉(zhuǎn)接頭16的樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)不會(huì)使騎自行車的人感到不便。因此，由于底托架軸線與其中的后輪軸66之間的變化的距離而引起的在后輪8偏轉(zhuǎn)期間的踏板反沖或前沖(從其它設(shè)計(jì)得知)基本上得以避免。圖3中的分解圖示出了后輪懸架的進(jìn)一步細(xì)節(jié)的特定實(shí)施方式。與圖1和圖2中的基本略圖相比，擺臂后懸架6的相應(yīng)三角形框架22具有不僅是一個(gè)而是兩個(gè)連接撐桿28，其提供增加的穩(wěn)健性。后輪軸30例如安裝在后上叉26和/或后下叉24的叉端(dropout)78中。在其突出超過后輪8的外圓周的前端處,兩個(gè)后上叉26通過承載回轉(zhuǎn)接頭36的U形箍80而接合在一起。后下叉24的也突出超過后輪8的外圓周的前端被認(rèn)為是底托架殼體82,以用于容納底托架軸(此處未不出)。在組裝狀態(tài)下，穿過右手和左手底托架殼體82而放置底托架軸，底托架軸的定位于殼體之間的中央部分同時(shí)形成用于樞轉(zhuǎn)元件18的后端的回轉(zhuǎn)接頭20，回轉(zhuǎn)接頭20環(huán)繞所述后端并形成為軸承凹部(軸承襯套)。在組裝狀態(tài)下，樞轉(zhuǎn)元件18的前端類似地接合在兩個(gè)關(guān)節(jié)軸承殼體84之間，設(shè)置在自行車架4的支撐管12與下管14的相應(yīng)連接處，以用于回轉(zhuǎn)接頭16，回轉(zhuǎn)接頭通過萬向軸(圖3中未示出)完成，所述萬向軸穿過兩個(gè)關(guān)節(jié)軸承殼體84并穿過樞轉(zhuǎn)元件18的對(duì)應(yīng)軸承凹部86 (軸承襯套)而放置。在組裝狀態(tài)下，偏轉(zhuǎn)元件46類似地借助萬向軸(未示出)而安裝，所述萬向軸穿過軸承凹部88并穿過其整體在支撐管12上標(biāo)記為50的回轉(zhuǎn)接頭中的支撐管12中/上的相關(guān)聯(lián)的軸承凹部90而放置，支撐管12布置在回轉(zhuǎn)接頭16的上方?；剞D(zhuǎn)接頭16和50的回轉(zhuǎn)軸線之間的距 離大致對(duì)應(yīng)于樞轉(zhuǎn)元件18的回轉(zhuǎn)接頭16和20的回轉(zhuǎn)軸線之間的距離。偏轉(zhuǎn)元件46的兩個(gè)杠桿臂44和56形成一鈍角，彼此幾乎成平(B卩，180° )角。由于偏轉(zhuǎn)元件46緊固于兩個(gè)支撐管12之間，所以其可在后輪懸架的偏轉(zhuǎn)狀態(tài)中容易地采用圖2中示意性地示出的位置，在所述位置中，如在行進(jìn)方向10上所觀看，上杠桿臂44定位在支撐管12的前方，而在空載狀態(tài)中上杠桿臂44正常定位在支撐管12的后方。在本實(shí)施方式中，連接元件38由兩個(gè)連桿92形成，這兩個(gè)連桿通過相關(guān)聯(lián)的萬向軸(未示出)而在后端處連接到三角形框架22的對(duì)應(yīng)的軸承凹部94，且在前端處連接到偏轉(zhuǎn)元件46的上杠桿臂44的軸承凹部96，使得在圖1和圖2中僅示意性地指示的回轉(zhuǎn)接頭36和42得以體現(xiàn)。另選地，還可設(shè)想僅使用單個(gè)連桿92。類似地，聯(lián)接元件60由聯(lián)接桿產(chǎn)生，所述聯(lián)接桿借助相應(yīng)的萬向軸(未示出)而連接到下杠桿臂56的軸承凹部以形成回轉(zhuǎn)接頭58，且連接到樞轉(zhuǎn)元件18的軸承凹部以形成回轉(zhuǎn)接頭62?；剞D(zhuǎn)接頭42和50的回轉(zhuǎn)軸線之間的距離(對(duì)應(yīng)于上杠桿臂44的有效長(zhǎng)度)大約為回轉(zhuǎn)接頭50和58的回轉(zhuǎn)軸線之間的距離(對(duì)應(yīng)于下杠桿臂56的有效長(zhǎng)度)的兩倍大?；剞D(zhuǎn)接頭62大致對(duì)中地布置在樞轉(zhuǎn)元件18上的回轉(zhuǎn)接頭16和20之間。位于連接元件38與偏轉(zhuǎn)元件46的上杠桿臂44之間的回轉(zhuǎn)接頭42同時(shí)用于減震器/彈簧元件52在其后端處的樞轉(zhuǎn)安裝。如同其它已經(jīng)描述的接頭一樣，此處通過穿過對(duì)應(yīng)軸承凹部而放置的萬向軸產(chǎn)生樞轉(zhuǎn)連接。在前端處，減震器/彈簧元件52樞轉(zhuǎn)地固定在自行車2的自行車架4上(且在此情況下為支撐撐桿100上)的相關(guān)聯(lián)的回轉(zhuǎn)軸承54中。框架構(gòu)造的細(xì)節(jié)在某些情形下可與此處所示出的實(shí)例顯著不同。在上文中所描述的后輪懸架的重要特征特別是偏轉(zhuǎn)杠桿、樞轉(zhuǎn)和連接杠桿的特定長(zhǎng)度以及樞軸承之間的距離和其角位置(其將在下文更詳細(xì)地描述)。這導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)后輪8的力/彈簧行程與減震器/彈簧元件52 (還稱為麥弗遜支柱)的關(guān)系中的漸進(jìn)力施加曲線，以及后輪8相對(duì)于框架的新穎的倒S形輪偏轉(zhuǎn)曲線。通過懸架系統(tǒng)作用于后輪上的彈簧力的力特性通過麥弗遜支柱52的力特性和偏轉(zhuǎn)杠桿的運(yùn)動(dòng)學(xué)來確定。從麥弗遜支柱52開始，麥弗遜支柱52例如具有帶固定偏置的鋼彈簧，且因此具有在力/彈簧特性上為線性的特性，主要通過偏轉(zhuǎn)杠桿46的撐桿44與麥弗遜支柱52的角度98以及通過撐桿26與連接元件38的角度100、以及還通過連接元件38與偏轉(zhuǎn)杠桿46的撐桿44的角度102來確定系統(tǒng)的前進(jìn)。為了獲得系統(tǒng)的最大進(jìn)展性，系統(tǒng)的(未偏轉(zhuǎn)的)起始位置中的角度98應(yīng)在30度至45度之間，角度100在140度至150度之間，且角度102在120度至110度之間，角度98和100在偏轉(zhuǎn)期間增加,而角度102減小。可通過進(jìn)一步優(yōu)選的角位置來減小整個(gè)系統(tǒng)的過度前進(jìn)。在此情況下，系統(tǒng)的起始位置中的角度98應(yīng)在40度至70度之間，角度100在145度至170度之間，且角度102在115度至95度之間，角度98和100在偏轉(zhuǎn)期間增加，而角度102減小。在滿足大多數(shù)行進(jìn)要求的進(jìn)一步的進(jìn)展性中，這在設(shè)計(jì)中僅是小的。在此情況下，系統(tǒng)的起始位置中的角度98應(yīng)在65度至80度之間，角度100在165度至185度之間，且角度102在95度至85度之間，同樣角度98和100在偏轉(zhuǎn)期間增加，而角度102減小。通過偏轉(zhuǎn)杠桿46的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)50、連接部件18的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)16、擺臂后懸架6相對(duì)于連接部件18的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)20、以及偏轉(zhuǎn)杠桿46的杠桿臂44和56的角位置104和其相應(yīng)長(zhǎng)度的布置來確定對(duì)于大彈簧行程和良好騎行所期望的倒S形后輪偏轉(zhuǎn)曲線64。從樞轉(zhuǎn)點(diǎn)16的零位置開始的連接構(gòu)件18的長(zhǎng)度以及其與假想的坐標(biāo)系統(tǒng)的Y軸的角位置確定了倒S形輪偏轉(zhuǎn)曲線的最大幅度。以其回轉(zhuǎn)點(diǎn)58和62將偏轉(zhuǎn)杠桿46連接到連接構(gòu)件18的連接構(gòu)件60對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的操作模式來說是至關(guān)重要的。此處，同樣，連接構(gòu)件60的長(zhǎng)度以及連接點(diǎn)62在連接構(gòu)件18上的位置是決定性的，使得依據(jù)后輪8上的負(fù)載來確定輪軸點(diǎn)66相對(duì)于主框架4的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)16的改變。在下文中描述整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)選布置，從具有X軸和Y軸的坐標(biāo)系統(tǒng)開始，所述坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn)定位在主框架4的回轉(zhuǎn)點(diǎn)16處，且長(zhǎng)度以毫米為單位。在此情況下，偏轉(zhuǎn)杠桿的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)50在-30〈X>+30和+130〈Y>+170的范圍中。杠桿臂44的長(zhǎng)度在90mm至130mm之間，更優(yōu)選在IOOmm至120mm之間。杠桿臂56的長(zhǎng)度在40mm至60mm之間，更優(yōu)選在45mm至55mm之間。偏轉(zhuǎn)杠桿46的杠桿臂44和56的角度104在130度至160度之間，更優(yōu)選在138度至148度之間。連接構(gòu)件18的長(zhǎng)度在60mm至IOOmm之間，更優(yōu)選在70mm至90mm之間，且該連接構(gòu)件18的與從點(diǎn)16開始的至Y軸的角位置在-140度至-175度之間，更優(yōu)選在-145度至 -160度之間，使得產(chǎn)生倒S形輪偏轉(zhuǎn)曲線的最大幅度。連接構(gòu)件60的長(zhǎng)度在40mm至60mm之間，更優(yōu)選在45mm至55mm之間。連接點(diǎn)62的位置被確定為基于連接構(gòu)件18的長(zhǎng)度的百分?jǐn)?shù)。從坐標(biāo)系統(tǒng)的原點(diǎn)16開始，點(diǎn)62在連接構(gòu)件18的長(zhǎng)度的35%至65%之間、更優(yōu)選地在45%至55%之間。已在用于自行車(其由肌肉力量操作)、特別是山地車或登山車中的本情況下描述了新開發(fā)的后輪懸架。然而，其還適合于具有燃燒驅(qū)動(dòng)裝置或電力驅(qū)動(dòng)的摩托越野賽或越野摩托車。在此情況下，顯然可以省除踏板曲柄傳動(dòng)裝置。因而也可選地提供萬向節(jié)傳動(dòng)裝置等來代替鏈條傳動(dòng)裝置。這不影響的后輪懸架的上述原理。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的后輪懸架，所述車輛特別是兩輪車輛、具體來說是自行車(2)，所述后輪懸架包括:樞轉(zhuǎn)元件(18)，所述樞轉(zhuǎn)元件借助主回轉(zhuǎn)接頭(16)連接到所述車輛的框架元件(12);擺臂后懸架(6)，所述擺臂后懸架借助輔助樞軸(20)連接到所述樞轉(zhuǎn)元件(18);偏轉(zhuǎn)元件(46 )，所述偏轉(zhuǎn)元件樞轉(zhuǎn)地安裝在框架元件(12 );減震器/彈簧元件(52 )，所述減震器/彈簧元件一方面安裝在框架元件(14)上，且另一方面安裝在所述偏轉(zhuǎn)元件(46)上，其中所述偏轉(zhuǎn)元件(46)借助樞轉(zhuǎn)地安裝的連接元件(38)在運(yùn)動(dòng)學(xué)上聯(lián)接到所述擺臂后懸架(6)且借助樞轉(zhuǎn)地安裝的聯(lián)接元件(60)在運(yùn)動(dòng)學(xué)上聯(lián)接到所述樞轉(zhuǎn)元件(18)，使得在后輪(8)偏轉(zhuǎn)時(shí)，所述樞轉(zhuǎn)元件(18)的面向所述擺臂后懸架(6)的一端被向上拉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的后輪懸架，其中，所述樞轉(zhuǎn)元件(18)大體上形成為直桿，所述主回轉(zhuǎn)接頭(16)布置在所述直桿的前端處且所述輔助回轉(zhuǎn)接頭(20)布置在所述直桿的后端處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的后輪懸架，其中，所述偏轉(zhuǎn)元件(46)包括上杠桿臂(44)和剛性連接到所述上杠桿臂的下杠桿臂(56)，所述偏轉(zhuǎn)元件(46)借助布置于所述上杠桿臂(44)與所述下杠桿臂(46)之間的連接區(qū)域中的回轉(zhuǎn)接頭(50)而連接到所述框架元件(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的后輪懸架，其中，將所述偏轉(zhuǎn)元件(46)連接到所述框架元件(12)的所述回轉(zhuǎn)接頭(50)布置在所述主回轉(zhuǎn)接頭(16)上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的后輪懸架，其中，所述連接元件(38)借助一回轉(zhuǎn)接頭(42)連接到所述上杠桿臂(44)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的后輪懸架，其中，所述減震器/彈簧元件(52)同時(shí)借助將所述連接元件(38)連接到所述上杠桿臂(44)的回轉(zhuǎn)接頭(42)而以鉸接的方式連結(jié)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3至 6中任一項(xiàng)所述的后輪懸架，其中，所述聯(lián)接元件(60)—方面借助一回轉(zhuǎn)接頭(58)連接到所述下杠桿臂(56)，且另一方面借助一回轉(zhuǎn)接頭(62)連接到所述樞轉(zhuǎn)元件(18)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的后輪懸架，其中，將所述聯(lián)接元件(60)連接到所述樞轉(zhuǎn)元件(18)的所述回轉(zhuǎn)接頭(62)布置在所述樞轉(zhuǎn)元件(18)的在所述主回轉(zhuǎn)接頭(16)與所述輔助回轉(zhuǎn)接頭(20)之間的中央?yún)^(qū)域中。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的后輪懸架，其中，所述聯(lián)接元件(60)大體上形成為直桿，用于連接到所述下杠桿臂(56)的所述回轉(zhuǎn)接頭(58)布置在所述直桿的上端處，且用于連接到所述樞轉(zhuǎn)元件(18)的所述回轉(zhuǎn)接頭(62)布置在所述直桿的下端處。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的后輪懸架，其中，所述連接元件(38)借助布置在所述輔助回轉(zhuǎn)接頭(20)上方的回轉(zhuǎn)接頭(36)而連接到所述擺臂后懸架(6)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的后輪懸架，其中，所述擺臂后懸架(6)包括三角形框架(22)，所述三角形框架具有后下叉(24)、后上叉(26)、以及將所述后下叉(24)連接到所述后上叉(26)的連接撐桿(28)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11中任一項(xiàng)所述的后輪懸架，其中，所述主回轉(zhuǎn)接頭(16)、所述輔助回轉(zhuǎn)接頭(20 )和可選地將后輪撐桿(6)連接到所述連接元件(38)的所述回轉(zhuǎn)接頭(36)位于所述后輪(8)的外圓周的外面。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)所述的后輪懸架，其中，所述輔助回轉(zhuǎn)接頭(20)同時(shí)被構(gòu)造為用于踏板曲柄傳動(dòng)裝置的底托架(70 )。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的后輪懸架，其中，在所述后輪(8)偏轉(zhuǎn)時(shí)、至少在偏轉(zhuǎn)的最后區(qū)段期間、特別是在所述減震器/彈簧元件(52)的對(duì)應(yīng)的彈簧行程的最后一半期間，從后輪軸(66)到所述主回轉(zhuǎn)接頭(16)的距離不斷增加。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項(xiàng)所述的后輪懸架，其中，后輪軸(66)在所述后輪(8)偏轉(zhuǎn)時(shí)沿著S形輪偏轉(zhuǎn)曲線(64)移動(dòng)。
16.一種車輛，所述車輛包括根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項(xiàng)所述的后輪懸架，所述車輛特別是兩輪車輛、具體 來說是自行車(2 )。
全文摘要
一種用于車輛的后輪懸架，所述車輛特別是兩輪車輛、具體來說是自行車(2)，所述車輛被設(shè)計(jì)用于特別大的彈簧行程，所述后輪懸架包括樞轉(zhuǎn)元件(18)，其借助主回轉(zhuǎn)接頭(16)連接到所述車輛的框架元件(12)；擺臂后懸架(6)，其借助輔助樞軸(20)連接到所述樞轉(zhuǎn)元件(18)；偏轉(zhuǎn)元件(46)，其樞轉(zhuǎn)地安裝在框架元件(14)上；減震器/彈簧元件(52)，其一方面安裝在框架元件(14)上，且另一方面安裝在所述偏轉(zhuǎn)元件(46)上，其中所述偏轉(zhuǎn)元件(46)借助樞轉(zhuǎn)地安裝的連接元件(38)在運(yùn)動(dòng)學(xué)上聯(lián)接到所述擺臂后懸架(6)且借助樞轉(zhuǎn)地安裝的聯(lián)接元件(60)在運(yùn)動(dòng)學(xué)上聯(lián)接到所述樞轉(zhuǎn)元件(18)，使得在后輪(8)偏轉(zhuǎn)時(shí)，所述樞轉(zhuǎn)元件(18)的面向所述擺臂后懸架(6)的一端被向上拉。
文檔編號(hào)B62K25/28GK103228528SQ201080069786
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2010年9月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月2日
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