专利名称：具有悬挂的自行车的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有悬挂的自行车，尤其涉及使框架自身产生弹性变形，实现悬挂的自行车。
背景技术：
具有悬挂的自行车正在被开发着(参考专利文献I至3)。如图1所示那样，专利文献I记载的自行车，采用能上下伸缩的前叉110构成前悬挂103，而且在头管111上固定会产生弹性变形的底架106，底架106的后端与后轮101连接。专利文献1，专利公开2004-330866号公报 专利文献2，专利第2635442号公报
专利文献3，专利第3018289号公报
发明内容
图1的自行车能够通过使底架106产生弹性变形，实现后悬挂104。可是，由于依靠架子的弹性不能实现前悬挂，所以必须采取前叉能沿上下方向伸缩的复杂结构。能上下伸缩的前叉，是一种能够使杆进出圆柱缸，进行伸缩的结构，而且是内装有螺旋弹簧，能够进行弹性伸缩的结构。这种结构的前叉，其圆柱缸和杆的摩擦阻力将阻碍平稳的上下移动。为了减小摩擦阻力，实现能上下平稳移动的悬挂，圆柱缸和杆要具有极其高的加工精度，造成制造成本上升。还有为了改善自行车的直行性，前叉设置有后倾角(α )，这个也会成为阻碍前叉上下平稳移动的因素。这是因为，由于前叉倾斜着，圆柱缸和杆的接触面压力增大，造成与接触面压力成比例的摩擦阻力增大。因此，它的缺点是，很难把吸收冲击的能力提高到能高效吸收甚至微小振动的水平，来实现舒适的骑坐。而且，由于后悬挂是依靠从头管延伸到后轮的相当长的底架弹性来实现的，所以它的缺点是，难以阻止后轮的横向变形和扭转。理想的后悬挂是可上下平稳移动，不左右移动及不扭转，但是减少长底架的横向位移和扭转是困难的。特别是，用I根底架阻止横向位移和扭转是极其困难的。而且，如果长底架沿横向变形，它将与座管发生接触，就不能实现平稳的上下移动。还有长底架扭转时，当用很大力气踩踏板加速时，后轮有偏离垂直状态，产生倾斜的缺点。并且专利文献2及3记载的自行车，通过将后端固定有车座的臂的前端，以可作倾斜那样与头管连接，实现悬挂。这种自行车是使倾斜臂产生倾斜来实现悬挂的。这种结构，由于是将臂的一端与头管连接，后端固定有车座，所以臂难以牢固地与框架连接，存在车座容易发生横向偏移的缺点。还有由于承受沉重体重的车座依靠头管来支撑，臂和头管的连接部位需要极强的连接强度。
本发明是以进一步解决此类缺点为目的而开发的自行车。本发明的重要目的是，提供一种能够以极其简单的结构来实现车座的悬挂，而且有必要的话，用实现车座悬挂的弹性体，能够实现具有前悬挂和后悬挂的自行车。还有本发明的其他重要目的是，提供一种能够将车座负载平均到头管和后轮上来支撑，在减少车座的横向位移和扭转的同时，能够实现舒适骑坐的具有悬挂的自行车。而且，本发明的其他重要目的是，提供一种用框架吸收车座的上下冲击，实现舒适骑坐的具有悬挂的自行车。本发明的具有悬挂的自行车，具有前后车轮1、上端有车座2的座管9、和前叉10(其下端与前轮IA相连并能水平旋转)连接的头管11、通过车杆12，在前叉10上固定的把横13、通过链条16和链轮17，使后轮IB旋转的踏板曲柄14、能够支撑该踏板曲柄14旋转的曲柄轴承15、由如端固定在头管11上、后端固定在后轮IB的车轴Ib上、中间部位固定在座管9上而形成的弹性框架30、后端与曲柄轴承15连接,前端固定在头管11上的前底架6以及后端与后轮IB的车轴Ib连接，前端与曲柄轴承15连接的后底架8。弹性框架30具有2根弹性棒30A, 2根弹性棒30A位于座管9两侧，其前端固定在头管11上、后端固定在后轮IB的车轴Ib上、中间部位固定在座管9上。在自行车中，将座管9与曲柄轴承15上固定的上下架29连接并且座管9能够上下移动。上述自行车，其特征在于能够以极其简单的结构来实现车座的悬挂，而且有必要的话，用实现车座悬挂的弹性体，能够实现具有前悬挂和后悬挂的自行车。并且上述自行车，其特征在于能够将车座负载平均到头管和后轮上来支撑，在减少车座的横向位移和扭转的同时，能够实现舒适的骑坐。其特征还在于能够用框架吸收车座的上下冲击，实现舒适骑坐。上述特征是，使两端分别与头管和后轮连接，中间设置有车座的弹性框架产生弹性变形，以独特的结构来实现车座的悬挂。这种结构的自行车不是像以前自行车那样，把臂前端与头管连接起来，来实现车座的悬挂，而是使两端与架子连接的弹性框架中间部位产生弹性变形，来实现车座的缓冲。特别是，上述自行车的2根弹性棒的两端分别固定在头管和后轮上，形成弹性框架，其中间部位与车座连接，使该弹性棒产生弹性变形，实现车座的缓冲，所以在减少框架的横向位移和扭转的同时，实现舒适的骑坐。还有上述自行车，其特征还在于，由于座管与在曲柄轴承上固定的上下架连接并能上下移动，所以一边用上下架在上下方向上对座管导向，一边使弹性框架产生弹性变形，使座管上下移动，这样在防止车座的横向偏移的同时，依靠弹性框架来吸收上下方向的冲击，实现更加舒适的骑坐。本发明的具有悬挂的自行车，其座管9、上下架29可做成圆筒状，插入对方并能够上下移动。本发明的具有悬挂的自行车，其前底架6与曲柄15连接并可上下倾斜。上述自行车，其特征在于，由于是使前底架倾斜的同时，使弹性框架产生弹性变形，实现前悬挂的，所以用前悬挂吸收前轮的冲击，实现车座的缓冲，达到更加舒适的骑坐。特别是这种自行车，其特征在于，由于支持前悬挂的弹性是依靠实现车座缓冲的弹性框架来支持的，所以没有必要为了支持前悬挂而设置专用的弹簧等，用框架结构就简单实现了前悬挂和车座的缓冲。本发明的具有悬挂的自行车，其后底架8与曲柄15连接并可上下倾斜。上述自行车，其特征在于，由于是使后底架倾斜的同时，使弹性框架发生弹性变形，实现后悬挂的，所以用后悬挂吸收后轮的冲击，实现车座的缓冲，达到更加舒适的骑坐。特别是这种自行车，其特征在于，由于支持后悬挂的弹性是依靠实现车座缓冲的弹性框架来支持的，所以没有必要为了支持后悬挂而设置专用的弹簧等，用框架结构就简单实现了后悬挂和车座的缓冲。本发明的具有悬挂的自行车，其前底架6与曲柄轴承15连接并可上下倾斜，同时后底架8与曲柄轴承15连接并可上下倾斜。上述自行车，其特征在于，由于是使前底架和后底架倾斜的同时，使弹性框架产生弹性变形，实现前悬挂和后悬挂的，所以前轮的冲击用前悬挂吸收，而后轮的冲击用后悬挂吸收，实现车座的缓冲，达到更加舒适的骑坐。特别是上述自行车，其特征在于，由于支持前悬挂和后悬挂的弹性是依靠实现车座缓冲的弹性框架来支持的，没有必要为了支持前悬挂和后悬挂而设置专用的弹簧等，用框架结构就简单实现了前悬挂和后悬挂和车座的缓冲。本发明的具有悬挂的自行车在上下架29和座管9间设置有弹性体39，能够用该弹性体39的弹性向上推动座管9。本发明的具有悬挂的自行车，弹性框架30即2根弹性棒30A为金属棒，金属棒通过山形连接棒31固定在座管9上，山形连接棒31的两端固定在金属棒上,突出部位固定在
座管9上。
图1，是以前自行车的侧视图。图2，是本发明一实施例的具有悬挂的自行车侧视图。图3，是图2所示自行车主要部位的扩大立体图。图4，是图2所示自行车的后轮安装立体图。
具体实施例方式下面，按照图纸对本发明的实施例进行说明。但是，下面所示实施例是为了将本发明的技术思想具体化，所举例的具有悬挂的自行车，本发明不是特指下面的具有悬挂的自行车。而且在该说明书中，为了使权利要求书容易理解，把与实施例所示零部件对应的号码，附注在权利要求书及发明内容所示零部件上。但是权利要求书所示的零部件绝对不是特指实施例的零部件。图2所示具有悬挂的自行车，具有前后车轮1、上端有车座2的座管9、和前叉10(其下端与前轮IA相连并能水平旋转)连接的头管11、通过车杆12，在前叉10上固定的把横13、通过链条16和链轮17，使后轮IB旋转的踏板曲柄14、能够支撑该踏板曲柄14旋转的曲柄轴承15、由如端固定在头管11上、后端固定在后轮IB的车轴Ib上、中间部位固定在座管9上而形成的弹性框架30、后端与曲柄轴承15连接,前端固定在头管11上的前底架6以及后端与后轮IB的车轴Ib连接,前端与曲柄轴承15连接的后底架8。座管9是不产生弹性变形的圆柱状金属管，通过插入上端固定有车座2的座杆19连接而成。座管9固定在弹性框架30中间。该弹性框架30，其前端固定在头管11上，后端与后轮IB的车轮Ib连接。座管9可通过弹性框架30的弹性变形而上下移动。还有将曲柄轴承15中朝上固定的上下架29从下端插入座管9进行连接，上下架29能在其中上下移动。即，在圆柱状头管9的下端，插入上下架29并能上下移动。应该按照相对于自行车的前进方向不发生左右倾斜，保持大致垂直状态，能够上下移动那样，将座管9与上下架29连接，且固定于弹性框架30的中间。在座管9的上端连接有座杆19。为了将座杆19固定在座管9上,使座管9的上端向后方移动,略微倾斜着。为了使座管9的上端固定在座杆19上，设置有拧紧带21。为了用该拧紧带21将座管9固定在座杆19上，在座管9的上端开口部设置有上下朝向的窄缝(没作图示)。在设置有该窄缝的部位上，设置有拧紧带21。放松该拧紧带21，能够上下移动座杆19，拧紧后座杆19被固定在座管9上。并且图2的自行车，在其座管9的下端设置有闭锁装置40。当闭锁装置40处于将座管9固定在上下架29上的锁紧状态下，将使座管9停止做由弹性框架30引起的有弹性的上下移动。在通常使用状态下，闭锁装置40不把座管9固定在上下架29上，即处于解除状态。在闭锁装置40的解除状态下，弹性框架30会产生弹性变形，而在闭锁装置40的锁紧状态下，弹性框架30不产生变形。仅限于体重极重的用户使用时，或者不需要悬挂的用户使用时，闭锁装置40处于锁紧状态。闭锁装置40将座管9下端夹在上下架29的外周面上，以此将座管9固定于上下架29上。设置有闭锁装置40的座管9，其下端设置有窄缝(没作图示)。闭锁装置40包括从外侧夹紧座管9窄缝部分的U字形夹具41、连接在该夹具41两端的插销42、用该插销42拧紧夹具41的凸轮杆43。凸轮杆43的形状是，其一端设置有凸轮，在凸轮上连接着杆。凸轮在插销42周围旋转，拧紧夹具41。在该闭锁装置40中，旋转凸轮杆43，用夹具41将座管9固定于上下架29上，则为锁紧状态，而旋转凸轮杆43，使凸轮不拧紧夹具41，则为解除状态。如图3所示那样，弹性框架30具有2根弹性棒30A，2根弹性棒30A配置在座管9两侧。弹性棒30A是具有弹性的金属棒，其前端焊接在头管11上并固定，后端与后轮IB的车轴Ib连接，同时中间固定于座管9上。图4所示为弹性框架30后端与后轮连接的理想结构。该图的弹性框架30，在其弹性棒30A后端固定有固定片30B，经固定片30B被固定于后轮车轴Ib上。固定片30B上设置有插入后轮车轴的长孔30C。车轴Ib两端被插入长孔30C，用拧入车轴Ib两端的螺母44将弹性框架30后端固定在车轴Ib上。该结构的弹性框架30，其特征在于，能够简单的将弹性框架30后端固定在后轮车轴Ib上的同时，对于前后移动的后轮不用硬干就可简单地固定。自行车后轮为了调整链条的张力能够前后移动，然后被固定于后底架上，而图4的弹性框架中，能够将后轮前后移动，然后弹性框架被简单、牢固地固定在车轴上。弹性棒30A虽然是直线状的金属棒，但是弹性棒也可采用弯曲形状，或者容易弹性变形的各种形状。如图3所示那样，将由2根弹性棒30A形成的弹性框架30中间部位固定于座管9两侧的结构，其特征在于，由于作用于座管9的向下负载由固定于座管9两侧的左右弹性棒30A来平均并支撑着，所以能够减少作弹性变形的弹性框架30的横向位移和扭转。图示的弹性框架30是将金属棒，即弹性棒30A的中间部位通过连接棒31焊接在座管9上并固定。图示的连接棒31是将金属棒弯曲成山形而成，把两端固定于弹性棒30A上，使中间突出部向上方突出并固定于座管9上。该结构的连接棒31，由于是通过两端的连接部将其中间突出部受到的来自座管9的负载作用于弹性棒30A的，所以能够分散座管9的负载，然后作用于弹性棒30A上。而且通过调整连接棒31两端和弹性棒30A的固定位置，来控制产生弹性变形的弹性棒30A的行程和变形方向。但是，连接棒不特指上述结构，能够采用将弹性棒固定在座管上的其他一切结构。金属棒即连接棒31通过焊接固定在弹性棒30A和座管9上。但是，弹性棒也可不通过连接棒，直接固定在座管上。而且，在图示的弹性框架30中，在座管9的前后位置，通过固定棒32把2根弹性棒30A连接起来。该弹性框架30把2根弹性棒30A做成一体结构，能够进一步减少横向位移和扭转。前叉10是越往顶端越细的金属杆，或者碳杆。图示的前叉I为了形成规定的后倾角(α )来提高直行性，将下端的前方做成弯曲形状。而且，前叉10插入头管11的部分是圆筒状，自头管11向下方突出部分的上端被左右一分为二，下端固定于前轮IA的车轴Ia上。头管11的上部固定着弹性框架30的前端，下部固定着前底架6的前端。在图示头管11上，弹性框架30和前底架6上下分开固定。头管11是金属管，固定着弹性框架30和前底架6的前端，前叉10的圆筒部插入管中并能够旋转。为了使前叉10形成规定后倾角(α )，头管11也前后倾斜着，即朝着上方，头管向后方移动，产生倾斜，固定在弹性框架30和前底架6的前端上。该头管11与前叉10连接着，前叉10能够旋转，但不能上下移动。把横13以T字形固定于把杆12的上端，由于把杆12固定于前叉10上的缘故，所以可通过把杆12与前叉10连接起来。在把横13上设置有前后车闸(没作图示)，并在其两端设置有手把22。对于踏板曲柄14来讲，在曲柄轴14Α的两端固定有曲柄臂14Β，在与曲柄臂14Β前端相连的曲柄销14C上，连接着踏板23并能够旋转。踏板曲柄14的曲柄轴14Α与曲柄轴承15连接，曲柄轴14Α可以 旋转,但不可轴向移动。而且,在踏板曲柄14中，曲柄轴承15外侧固定有链轮17Α。链轮17Α通过链条16，与固定在后轮IB车轴Ib上的链轮17Β连接；使踏板曲柄14旋转，来驱动后轮1Β。还有在图3中，为了使曲柄轴承15和与此连接的前底架6以及后底架8的连接结构容易理解，省略了链轮17Α和链条16。前底架6是金属管或者碳管,后端与曲柄轴承15连接,前端固定于头管11上。前底架6可以使用不产生弹性变形的金属管或者碳管，也可以使用稍微产生弹性变形的金属管或者碳管。前底架6的后端与曲柄轴承15连接并可上下倾斜。图所示的前底架6是通过与曲柄轴14Α平行并贯通的倾斜轴33，将其后端与曲柄轴承15连接。图示的曲柄轴承
15具有以垂直状态向前方突出的一对连接片34，在该连接片34之间配置有前底架6的后端。前底架6是通过贯通一对连接片34和前底架6后端的可倾轴33，与曲柄轴承15倾斜自如地连接着。上述结构在使前底架6做倾斜的同时，又使弹性框架30产生弹性变形，来实现前悬挂。即，如果该自行车前轮IA受到冲击，弹性框架30将使头管11上下移动，产生弹性变形，同时前底架6将使头管11上下移动，产生倾斜，从而实现前悬挂。前悬挂3使头管11上下移动的悬挂行程，可用弹性框架30的弹性和前底架6的全长(正确长度是前底架6的前端至可倾轴33的直线距离)进行控制。前悬挂3的悬挂行程会因前轮IA受到的冲击和用户体重而发生变化,譬如以产生Icm 5cm,最好2cm 3cm行程，来设定弹性框架30的弹性和前底架6的全长。前悬挂3在使弹性框架30产生弹性变形的同时，又使前底架6产生倾斜，从而使头管11即前轮IA上下移动。依靠弹性框架30的弹性变形而实现的悬挂3，能够彻底消除以前摩擦阻力所引起的弊端。为此，在前轮IA受到冲击时，极其平稳地将前轮上下移动。因此，本发明的自行车既减小前悬挂3的行程，又实现了极其舒适的骑坐。后底架8也是金属管或者碳管,后端与后轮IB的车轴Ib连接,前端与曲柄轴承15连接。后底架8可以使用不产生弹性变形的金属管或者碳管，也可以使用稍微产生弹性变形的金属管或者碳管。后底架8的前端与曲柄轴承15连接可上下倾斜。图示的后底架8，其2根金属管配置在后轮IB两侧，将各自后端与后轮IB车轴Ib的两端连接的同时，通过与曲柄轴14A平行并贯通的倾斜轴35，将其前端与曲柄轴承15连接。图3所示后底架8，其2根金属管的前端用连接杆8A互相连接，同时在连接的2根金属管的前端之间，设置有向曲柄轴承15后方突出的连接部36。后底架8是通过贯通2根金属管的前端和曲柄轴承15连接部36的可倾轴35，与曲柄轴承15倾斜自如地连接着。上述结构在使后底架8倾斜的同时，又使弹性框架30产生弹性变形，来实现后悬挂。即，如果该自行车后轮IB受到冲击，弹性框架30产生弹性变形的同时，后底架8将使后轮IB产生上下移动，换言之，使曲柄轴承15上下移动，产生倾斜，从而实现后悬挂4。后悬挂4使后轮IB上下移动的悬挂行程，可用弹性框架30弹性和后底架8的全长(正确长度是后轮IB车轴Ib至可倾轴35的直线距离)进行控制。后悬挂4的悬挂行程会因后轮IB受到的冲击和用户体重而发生变化，譬如以产生2cm 10cm，最好3cm 5cm行程，来设定弹性框架30弹性和后底架8的全长。后悬挂4在使弹性框架30产生弹性变形的同时，又使后底架8产生倾斜，从而使后轮IB上下移动。依靠弹性框架30的弹性而实现的后悬挂4，也和前悬挂3 —样，能够彻底消除以前摩擦阻力所引起的弊端。为此，在后轮IB受到冲击时，极其平稳地将后轮上下移动。因此，本发明的自行车即使减小了后悬挂4的行程，也能够实现极其舒适的骑 坐。上下架29是金属杆，固定在曲柄轴承15上。图3所示上下架29是处于从曲柄轴承15向上方突出的直立状态，固定在曲柄轴承15上面。该上下架29插入座管9下端并可上下移动。上下架29和座管9为同轴配置，能在低阻力状态下相对移动。而且，图2所示自行车，如图中虚线所示那样，在上下架29和座管9之间设置有弹性体39，该弹性体39欲将座管9向上推。图所示的弹性体39是由螺旋弹簧做成的压簧，被配置在座管9内部，以加强推出从下端插入的上下架29的力量。由于该自行车车座2承受的负载靠弹性体39和弹性框架30两者承受，所以体重重的用户也能够使用。但是，弹性体可以是用弹性将座管向上推的其他一切结构。而且，本发明的自行车并不一定要备有弹性体，也可以省略掉弹性体。附图标记的说明
权利要求
1.一种具有悬挂的自行车，其特征在于，具有前后车轮(I)、上端有车座(2)的座管(9)、和前叉(10)连接的头管(11)、通过车杆(12)，在前叉(10)上固定的把横(13)、通过链条(16)和链轮(17)，使后轮(IB)旋转的踏板曲柄(14)、能够支撑该踏板曲柄(14)旋转的曲柄轴承(15)、由如端固定在上述头管(11)上，后端固定在后轮(1B)的车轴(Ib)上，中间部位固定在上述座管(9)上而形成的弹性框架(30)、后端与上述曲柄轴承(15)连接，前端固定在上述头管(11)上的前底架(6)以及后端与后轮(1B)的车轴(Ib)连接，前端与上述曲柄轴承(15)连接的后底架(8)； 上述弹性框架(30)具有2根弹性棒(30A)，2根弹性棒(30A)位于上述座管(9)两侧，其ill端固定在上述头管(11)上、后端固定在后轮(1B)的车轴(Ib)上、中间部位固定在上述座管(9)上； 上述座管(9)与在上述曲柄轴承(15)上固定的上下架(29)连接并能够上下移动； 上述前叉(10)下端与前轮(1A)相连并能水平旋转。
2.根据权利要求1所述的具有悬挂的自行车，其特征在于上述座管(9)是圆筒状；上述上下架(29)插入其中并能够上下移动。
3.根据权利要求1或者2所述的具有悬挂的自行车，其特征在于上述前底架(6)与上述曲柄轴承(15)连接并能够上下倾斜。
4.根据权利要求1或者2所述的具有悬挂的自行车，其特征在于上述后底架(8)与上述曲柄轴承(15)连接并能够上下倾斜。
5.根据权利要求1或者2所述的具有悬挂的自行车，其特征在于上述前底架(6)与上述曲柄轴承(15)连接并能够上下倾斜，同时上述后底架(8)与上述曲柄轴承(15)连接并能够上下倾斜。
6.根据权利要求1至5的任一权利要求所述的具有悬挂的自行车，其特征在于上述上下架(29 )和上述座管(9 )之间设置有弹性体(39 )，该弹性体(39 )依靠弹性将座管(9 )向上推。
7.根据权利要求1至6的任一权利要求所述的具有悬挂的自行车，其特征在于上述弹性框架(30)即2根弹性棒(30A)是金属棒，金属棒是通过山形连接棒(31)固定在座管(9)上的，山形连接棒(31)的两端固定在金属棒上,突出部位固定在座管(9)上。
全文摘要
自行车，具有前后车轮1、座管9、与前叉10连接的头管11、曲柄轴承15、由前端固定在头管11上、后端固定在后轮1B车轴1b上、中间部位固定在座管9上的弹性框架30、后端与曲柄轴承15连接，前端固定在头管11上的前底架6、后端与后轮1B车轴1b连接，前端与曲柄轴承15连接的后底架8。弹性框架30具有2根弹性棒30A，2根弹性棒30A配置在座管9两侧，中间固定在座管9上。在自行车中，座管9与曲柄轴承15上固定的上下架29相连并能够上下移动。
文档编号B62K25/04GK103043165SQ201210282088
公开日2013年4月17日 申请日期2012年8月9日 优先权日2011年10月21日
发明者黑田睦 申请人:睦技研株式会社