CN109963777B - 一种用于自行车的悬架 - Google Patents

Abstract

一种用于自行车的悬架，包括弹性元件和该弹性元件的阻挡/释放装置。该阻挡/释放装置包括：‑闭环液压回路，该闭环液压回路包含工作流体；‑缸‑活塞组件，该缸‑活塞组件包括缸和可在所述缸中滑动的活塞，所述缸‑活塞组件插入液压回路中，并布置成与所述弹性元件平行地操作；‑阀，该阀由插入液压回路中的促动器来控制，并设置成根据打开结构而使得工作流体在液压回路中自由流动，用于使活塞能够在缸内部运动，且可根据关闭结构而防止工作流体在液压回路中流动且使得活塞保持由工作流体阻挡；‑主壳体，该主壳体在内部接收缸‑活塞组件；其中，在形成于主壳体的壁和缸的壁之间的空间中制成液压回路。

Description

一种用于自行车的悬架

技术领域

本发明的目的是一种用于自行车的悬架，特别是一种用于比赛的自行车的悬架。

背景技术

特别参考赛车领域，已知自行车提供有可调节的悬架。通常，在竞速领域中，希望获得尽可能硬的设备。不过，在不平坦地形的情况下，需要通过减少传递给骑车人的振动来调节自行车姿态的刚性，以使得自行车能够吸收它们。因此，已知提供包括弹性弹簧和可调节阻尼器的前悬架和/或后悬架，以使得自行车自身的性能适应地形条件。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于自行车的悬架，特别是一种用于赛车的悬架，它能够改变自行车自身的姿态，特别是能够从刚性结构转换至弹性结构，反之亦然，且它的结构简单。

该目的和其它目的通过本申请的悬架来实现。

本申请公开了一种用于自行车的悬架，包括弹性元件和弹性元件的阻挡/释放装置，其中，该阻挡/释放装置包括：包含工作流体的闭环的液压回路；缸-活塞组件，该缸-活塞组件包括缸和能在所述缸中滑动的活塞，所述缸-活塞组件插入液压回路中，并布置成与所述弹性元件平行地操作；第一阀，该第一阀由插入液压回路中的促动器控制，并设置成根据打开结构而使得工作流体在液压回路中自由流动，用于使活塞能够在缸内部运动，且设置成根据关闭结构而防止工作流体在液压回路中流动且使得活塞保持由工作流体阻挡；主壳体，该主壳体的内部接纳缸-活塞组件，其中，在形成于主壳体的壁和缸的壁之间的空间中制成液压回路。

本申请还公开了一种自行车，包括前述的悬架。

附图说明

为了更好地理解本发明和了解本发明的优点，下面将参考附图介绍本发明的一些示例的非限定实施例，附图中：

图1是自行车的局部透视侧视示意图；

图2是根据本发明的悬架的操作原理的示意图；

图3是根据本发明的可能实施例的悬架的剖视图。

具体实施方式

参考附图，图1示意表示了自行车，该自行车由参考标号101表示。自行车101包括框架102、鞍座103和车把104。而且，自行车 101包括与框架102相连的第一车轮105'和第二车轮105”。例如，第一车轮105'是前轮，第二车轮105”是后轮，参考自行车自身的传统前进方向。

自行车101包括踏板组106，该踏板组提供有踏板107，该踏板通过链条112而与车轮105'或105”中的一个机械连接，例如与后轮105”机械连接。在这种机械连接中，能够提供飞轮机构108和可能的变速器109。

框架102与支承前轮105'的前叉110'和支承后轮105”的后叉110”连接。根据本发明的悬架1插入在框架102和前叉110'之间，和/或在框架102和后叉110”之间。当悬架1位于前部时，这特别能够是与转向柱111连接、与车把104连接，在框架部分中可旋转。

参考图2，它表示了根据本发明的悬架1的操作轮廓示图。

悬架1包括弹性元件2，该弹性元件例如螺旋弹簧或不同类型的弹性本体。而且，悬架1包括阻挡/释放装置3，该阻挡/释放装置能够以下面将介绍的模式而与弹性元件2相互作用，以使得该弹性元件2 基本自由变形(这样获得悬挂功能)，或者作为替代方式，使该弹性元件2基本被阻挡，换句话说用作基本刚性的本体。

为此，阻挡/释放装置3包括闭环液压回路4，该闭环液压回路4 容纳工作流体5，例如油。液压回路4接收液压缸-活塞组60，该液压缸-活塞组60包括缸10和液压活塞6，该液压活塞6可在缸10内部运动，提供有杆7，特别是双作用活塞浸入工作流体5中，该双作用活塞将液压回路分成两部分。

缸-活塞组件60可操作地平行于弹性元件2布置。具体地说，缸 10与弹性元件2的一端操作连接，而活塞6例如通过它的杆7而与弹性元件2的相对端操作地连接。为了获得这种操作结构，例如活塞6 的杆7和弹性元件2的一端能够与前叉100'或后叉110”连接，而缸10 和弹性元件2的另一端能够与框架102或转向柱111连接(或者相反)，该缸10可滑动地接收活塞6。活塞6将由缸10界定的腔室分成第一腔室10'和第二腔室10”，该第一腔室10'和第二腔室10”的容积由于活塞6自身运动的影响而变化。

而且，液压回路4接收由促动器9(例如电马达)控制的第一阀8。该第一阀8能够采用两种结构：打开结构和关闭结构。当第一阀8处于打开结构时，工作流体5在液压回路内自由滑动，特别是在缸10 的腔室10'和10”之间自由移动。因此，在悬架1的操作状态下，由于弹性元件2的振荡的影响，活塞6将与它一起在缸10内部振荡，且活塞6的振荡与流体通过打开的第一阀8而在第一腔室10'和第二腔室 10”之间的传递相匹配，该第一腔室10'和第二腔室10”的容积将反向变化，换句话说，当一个腔室的容积增加时，另一个腔室的容积将减小。

相反，当第一阀8处于关闭结构时，液压回路的两个部分(分别在第一腔室101'和第一阀8之间，以及在第二腔室102”和第一阀8之间)不再相互连通，因此，在第一腔室10'和第二腔室10”之间不再可能工作流体交换。因此，由于工作流体5的实质上不可压缩性，活塞6保持由两个回路部分中的工作流体阻挡(在第一阀8关闭时的位置)。由于活塞6与弹性元件2操作连接，该弹性元件2又通过所述模式而与缸10(该缸10可滑动地接收活塞6)连接，因此弹性元件2被阻挡，悬架基本为刚性的。

参考图3，图中表示了根据本发明的可能实施例的悬架1的构造方法，该构造方法实现了图2中的结构。悬架1能够包括主壳体11，该主壳体11例如可通过连接孔24而与框架102或转向柱111连接，并与弹性本体12(该弹性本体为弹簧)连接，弹性本体12实现前述弹性元件2。主壳体11在内部接收缸-活塞组件60，特别是缸10，还固定在弹性本体12的顶端，用于实现缸10与弹性元件2的末端的前述操作连接。

活塞6的杆7离开缸10和主壳体11，并通过与连接主壳体11的端部相对的端部而与弹性本体12连接。因此，例如悬架1能够包括辅助腔室18，该辅助腔室18在内部容纳弹性本体12，该辅助腔室18 可与活塞6的杆7成一体地相对于主壳体11滑动。弹性本体12由于它的弹性变形的影响而抵抗辅助腔室18朝向主壳体11的运动。辅助腔室18能够通过狭缝17而与自行车车叉连接。这样，它实现了在活塞6和由弹性本体12形成的弹性元件2之间的前述操作连接。根据这种布置，辅助腔室18在主壳体11上的相对运动转变成弹性本体12 的变形以及活塞6在缸10内的运动。

优选是，液压回路4制成为在主壳体11的壁和缸10的壁之间形成的空间中。该缸10的壁有开口19，使得在第一腔室10'和第二腔室 10”之间能够通过合适构造的液压回路4连通。根据图3中的示例实施例，第一阀8能够容纳在缸10的上面并在该缸10的壁和主壳体11的壁之间。

优选是，第一阀8由电马达15驱动，该电马达15通过液压传动装置14而与第一阀8自身连通，该液压传动装置14在内部容纳工作流体，该工作流体能够与容纳在液压回路4中的工作流体相同，或者是另一流体。例如，电马达15能够包括轴16，该轴16能够在缩回位置和伸出位置之间平移。轴16的各位置与第一阀8的位置相匹配，该第一阀8由容纳在液压传动装置14中的工作流体驱动，该工作流体由电马达15的轴16来增压和移动，优选是通过隔膜20。电马达15和隔膜20能够容纳在与液压传动装置14连接的马达壳体21中。

根据可能的实施例，液压传动装置14包括刚性管25，该刚性管25例如由金属制成，优选是由马达壳体21形成，例如通过连接元件26而与第一阀8的座连接。

根据可能的实施例，液压回路4包括平衡腔室22和第二阀23，该平衡腔室22也优选是制造在主壳体11的壁和缸10的壁之间的空间中，该第二阀23优选是位于主壳体11的壁中。平衡腔室的目的是平衡在缸10内部的总容积增加(由于活塞进入它内部)。第二阀23能够净化和填充存在于缸10中的流体。

能够手动或自动地命令打开和关闭第一阀8以及因此阻挡和释放悬架。在第一实例中，提供了控制板50(图1)，例如可位于车把104 上，借助于它，骑车人例如通过作用在按钮上而命令阻挡或释放悬架。在第二实例中，提供了与位于自行车和/或骑车人上的传感器连接的控制单元，例如加速度计和/或陀螺仪，该加速度计和/或陀螺仪能够提供指示地形不平坦程度的测量值(自行车在该地形上骑行)和/或自行车和/或骑车人的动态，根据它们，控制单元自动地打开和关闭阀，因此释放或阻挡悬架。根据还一变化形式，控制单元能够优选是与还一传感器无线连接，例如GPS传感器、功率计、心率计、踏板推力节奏传感器。

为了保证所述部件的供电，还提供了电池组51，该电池组51与悬架1自身连接，还与控制板50连接。优选是，电池组51和/或电线 52(该电线52用于使得电池组51与悬架1和控制板50连接)至少局部容纳在框架内，该框架优选是包括管形本体。

对于根据本发明的悬架的所述实施例，本领域技术人员能够为了满足可能发生的特殊要求而引入多个附加、变化或替换的元件，而其它操作等效，不过并不脱离附加权利要求的范围。

Claims (11)

1.一种用于自行车(101)的悬架(1)，包括弹性元件(2)和弹性元件(2)的阻挡/释放装置(3)，其中，该阻挡/释放装置(3)包括：

-包含工作流体(5)的闭环的液压回路(4)；

-缸-活塞组件(60)，该缸-活塞组件包括缸(10)和能在所述缸中滑动的活塞(6)，所述缸-活塞组件(60)插入液压回路(4)中，并布置成与所述弹性元件平行地操作；

-第一阀(8)，该第一阀由插入液压回路(4)中的促动器(9)控制，并设置成根据打开结构而使得工作流体(5)在液压回路中自由流动，用于使活塞(6)能够在缸(10)内部运动，且设置成根据关闭结构而防止工作流体(5)在液压回路(4)中流动且使得活塞(6)保持由工作流体(5)阻挡；

-主壳体(11)，该主壳体的内部接纳缸-活塞组件(60)，

其中，在形成于主壳体(11)的壁和缸(10)的壁之间的空间中制成液压回路(4)。

2.根据权利要求1所述的悬架(1)，其中：所述缸(10)与弹性元件(2)的一个端部可操作地连接，且所述活塞(6)与弹性元件(2)的相对端部连接。

3.根据权利要求1或2所述的悬架(1)，其中，所述活塞(6)是双作用活塞。

4.根据权利要求1或2所述的悬架(1)，其中：所述活塞(6)将缸(10)分成第一腔室(10')和第二腔室(10”)，所述第二腔室具有根据活塞(6)的位置而变化的容积，其中，当第一阀(8)处于打开结构时，工作流体(5)由于活塞(6)的运动通过在液压回路(4)中的第一阀(8)而在所述第一腔室(10')和第二腔室(10”)之间流动，并且，当第一阀(8)处于关闭结构时，将防止工作流体在第一腔室(10')和第二腔室(10”)之间的传递，从而阻挡活塞(6)。

5.根据权利要求1或2所述的悬架(1)，其中：所述弹性元件(2)包括弹性本体(12)。

6.根据权利要求1或2所述的悬架(1)，所述主壳体(11)在所述弹性元件的第一侧上与所述弹性元件(2)连接，其中，活塞(6)包括从缸(10)和从主壳体(11)凸出的杆(7)，并在弹性元件(2)的第二侧与弹性元件(2)连接，该第二侧与第一侧相对。

7.根据权利要求6所述的悬架(1)，还包括：辅助腔室(18)，该辅助腔室的内部容纳弹性元件(2)，所述辅助腔室(18)能与活塞(6)的杆(7)成一体地相对于主壳体(11)滑动，所述弹性元件(2)定位成通过弹性变形而对抗辅助腔室(18)朝向主壳体(11)的靠近运动。

8.根据权利要求1或2所述的悬架(1)，其中：液压回路(4)包括平衡腔室(22)和第二阀(23)。

9.根据权利要求1或2所述的悬架(1)，其中：所述促动器(9)包括电马达(15)，该电马达通过液压传动装置(14)而与第一阀(8)连通，所述电马达(15)包括能直线运动的轴(16)，该轴通过隔膜(20)而作用在所述液压传动装置(14)上，该隔膜使得电马达(15)与液压传动装置(14)流体分离。

10.根据权利要求5所述的悬架(1)，其中：所述弹性本体(12)是弹簧。

11.一种自行车(101)，包括根据前述任意一项权利要求所述的悬架(1)。

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