腳踏車前叉的叉腳避震裝置的製作方法

2023-04-29 03:00:01 5

專利名稱：腳踏車前叉的叉腳避震裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種腳踏車的前叉，特別是一種腳踏車前叉的叉腳避震裝置。
一般腳踏車前叉的叉腳避震裝置，如


圖1所示，其大體上由一活塞管(11)、一活塞缸管(12)、一上彈簧座(13)、一下彈簧座(14)及一壓縮彈簧(15)等元件所組合而成；其中該活塞管(11)穿設在該活塞缸管(12)中，而該上彈簧座(13)固設在該活塞管(11)的穿入端，該下彈簧座(14)則裝設在該活塞缸管(12)內適當處，那麼該壓縮彈簧(15)乃裝設在該上彈簧座(13)與該下彈簧座(14)之間，如是即可提供腳踏車緩衝避震的適當彈性效果，根據以上似乎習用腳踏車前叉的叉腳避震裝置頗具實用性，但仔細研究起來卻不免發現其中仍存在嚴重缺陷其一，該現有腳踏車前叉的叉腳的緩衝避震，由於僅單獨憑藉該壓縮彈簧(15)，加上該壓縮彈簧(15)的直徑頭尾一致毫無變化，因此避震的能力實有限，無法確實獲致緩衝舒適的實效；其二，該現有腳踏車前叉的叉腳其內所使用的壓縮彈簧(15)，如果屬於一般金屬制的彈簧，其彈性作用較為靈敏，反應較快，雖可適用於連續凹路的行駛，但是一旦遭遇瞬間的凹路，因彈性作用太快，反而容易造成碰撞的噪音，且不具騎乘舒適之感，反之，該壓縮彈簧(15)如果屬於塑料彈簧(亦即聚氨酯彈簧)，其彈性作用反應較慢，則雖然可適用於瞬間的凹路，得確保騎乘的舒適，可是一旦碰到連續凹路的行駛，由於塑料彈簧反應不及，結果時有噪音的產生，完全喪失避震的功效；其三，該現有腳踏車前叉的叉腳是作軸向相對位移，由於該活塞管(11)與該活塞缸管(12)之間並無任何有效的輔助隔離元件，因此該活塞管(11)與該活塞缸管(12)的軸向相對位移，不可避免的必須以面與面的接觸狀態進行，如此不僅摩擦阻力大，有損緩衝避震的效果，而且一旦該活塞管(11)或該活塞缸管(12)側邊受到輕微碰撞，有可能即再也無法進行軸向運動，造成不能使用的報廢狀態；其四，該現有腳踏車前叉的叉腳由於該活塞管(11)穿入該活塞缸管(12)後，使二者連結不分離憑藉的只是該壓縮彈簧(15)的輕微接合而已，因此連結強度不足，很可能在強烈運動跳動下，造成分開脫離現象，如此既不保險，也不安全，而且也會影響避震效果，甚至產生碰撞的噪音；其五，該現有腳踏車前叉的叉腳使用已久，一旦該壓縮彈簧(15)產生彈性疲勞現象，尤其是當左、右兩叉腳其內部的壓縮彈簧(15)彈力不均時，乃無法進行調整使恢復至原狀，因此必須徹底的完全換新，徒然增加不必要的浪費；其六，該現有腳踏車前叉的叉腳，由於其中該活塞缸管(12)系利用鋁合金材料鍛造而成，為了方便鍛造時的退模，理所當然該活塞缸管(12)的中空內壁必須製作成傾斜推拔狀，而待退模完畢後方進行該中空內壁的平直加工，以利於爾後活塞管(11)的軸向位移運動，因此無形中即會增加甚多製造上加工的成本，且連帶著亦無法獲致省工、省時的功效；其七，該現有腳踏車前叉的叉腳所使用的壓縮彈簧作用時由於未受適當引導，因此很容易產生偏斜位移，進而造成與叉腳管壁摩擦噪音幹擾現象。
本實用新型的首要目的，在於提供一種腳踏車前叉的叉腳避震裝置，通過塑料彈簧、半橄欖形的壓縮彈簧以及緩衝彈簧等所共同搭配而相輔相成，得以使避震系統連貫為一體，彼此間毫無作用的間隙，獲致多重不同性質路段避震的功效，具有適用範圍廣的特點。
本實用新型的次一目的，在於提供一種腳踏車前叉的叉腳避震裝置，由於其可藉導向杆的鎖合作用將活塞管與活塞缸予以連結為一體，使無脫離現象，加之又可引導各彈簧的正確作用方向，使不產生偏斜位移，因此可確保叉腳內部彈性壓力的穩定，且不致影響避震效果，也不會產生噪音。
本實用新型的再一目的，在於提供一種腳踏車前叉的叉腳避震裝置，由於可藉耐磨銅質軸襯及活塞環的分別裝設於活塞管與活塞缸管兩相對軸向運動元件之間，只憑兩點的摩擦接觸，因得以消除面與面接觸所帶來的較大摩擦阻力，不僅有助於軸向相對運動的順暢，而且兼可提高產品的耐用壽命。
本實用新型的又一目的，在於提供一種腳踏前叉的叉腳避震裝置，一旦叉腳內部的壓縮彈簧使用已久，產生彈性疲勞現象時，其即可立即將之調整使恢復至正常使用狀態，以避免不必要的換新零組件所產生的浪費。
本實用新型的另一目的，在於提供一種腳踏車前叉的叉腳避震裝置，在由鋁合金材料鍛造而成的活塞缸管在鍛造時內壁特植入有一平直的耐磨材料，可供爾後軸向位移運動的直接使用，因此確可省卻活塞缸管鍛造後中空內壁必須再加工方能使用的成本浪費，相對地亦可獲致省工、省時的功效。
本實用新型的目的是以如下方式達到的一種腳踏車前叉的叉腳避震裝置，包括一活塞管、一活塞缸管、一定位座、一壓縮彈簧，所述的活塞管穿設在活塞缸管中，在所述的活塞缸管內設有一中空管狀的耐磨材料；在該活塞缸管內下部設有一有吸震作用的下膠環；所述的壓縮彈簧，呈半橄欖狀，裝設在該活塞缸管的中空內部，恰位於該下膠環的上方；在該活塞缸管的中空內部，恰位於該壓縮彈簧的上方，設有至少一個有吸震作用的上膠環；所述的定位座設置在該上膠環的上方，其中央開設有一孔洞；一導向杆，其一端同時穿設過所述的定位座、上膠環、壓縮彈簧及下膠環等元件，而後再鎖固在該活塞缸管的中空內部；所述的活塞管，其端部扣設住所述定位座與之形成一體；由耐磨銅質材料製成的一活塞環，套設固定在所述活塞管的端緣，其與所述活塞缸管內所設的中空管狀耐磨材料產生滑動接觸；由耐磨銅質材料所製成的一軸襯，裝設在該活塞缸管內部適當處，其與所述活塞管滑動接觸。
所述定位座中央所設置的孔洞呈階梯狀，在該孔洞內容納一可迫使所述的壓縮彈簧與所述上膠環及下膠環無論何時皆連結為一體的緩衝彈簧。
圖式詳細說明
圖1系現有腳踏車前叉的叉腳避震裝置的縱向剖面示意圖。
圖2系本實用新型整體前叉的立體外觀圖。
圖3系本實用新型未壓縮狀態的縱向剖面組合示意圖。
圖4系本實用新型壓縮狀態的縱向剖面組合示意圖。
請配合參閱圖2、3、4所示，本實用新型所提供的一種腳踏車前叉的叉腳避震裝置，包括一活塞缸管(2)、一下膠環(3)、一壓縮彈簧(4)、一預定數目的上膠環(5)、一定位座(6)、一緩衝彈簧(7)、一調整螺杆(8)、一活塞管(9)、一活塞環(10)、一軸襯(20)等組件；其中
該活塞缸管(2)，由鋁合金材料鍛造而成，由於結構基本上乃同於現有技術，即具有防塵護油外套(21)、護油圈(22)等元件，故相同的部份於此則不再多加贅述；至於其不同於現有技術，主要是在鍛造同時其內適當位置特植入有一中空管狀的耐磨材料(23)，如此鍛造完成後始無須再浪費時間及成本從事內壁的平直加工；該下膠環(3)，由聚氨酯膠等橡膠材料製成，裝設在該活塞缸管(2)中空內部，以提供吸震作用，當然為保護其免於受損，可在其與該活塞缸管(2)之間另置設一墊圈(31)維護之；值得一提的是，本實施例中該下膠環(3)是一種塑料彈簧；該壓縮彈簧(4)，呈半橄欖狀，即上下的外徑皆不相同，由上向下逐漸增大，藉以發揮分段不同壓縮量的功效，其裝設在該活塞缸管(2)的中空內部，恰位於該下膠環(3)的上方，以提供多段式吸震作用；當然為保護該下膠環(3)使免於被壓迫受損，在該壓縮彈簧(4)與該下膠環(3)之間更可加套設一墊圈(41)；預定數目的上膠環(5)，由聚氨酯膠等橡膠材料製成，依序裝設在該活塞缸管(2)的中空內部，恰位於該壓縮彈簧(4)的上方，以提供吸震作用；當然為保護該各上膠環(5)使免於被壓迫受損，在該壓縮彈簧(4)與該各上膠環(5)之間更可加裝設一墊圈(51)；值得一提的是，本實施例中的上膠環(5)是一種塑料彈簧；該定位座(6)，設置在該預定數目上膠環(5)的上方，其上設有一階梯狀孔洞(61)；緩衝彈簧(7)，裝設在該定位座(6)所設的階梯狀孔洞(61)中；
導向杆(8)，其一端同時穿設過該緩衝彈簧(7)、該定位座(6)、該預定數目之上膠環(5)、壓縮彈簧(4)及下膠環(3)等元件，而後再鎖固在該活塞缸管(2)的中空內部；值得注意的是，為防止其鎖固後受震動衝擊而產生鬆動，其中更可於其上套設一防松彈簧(81)，該防松彈簧(81)乃一端抵住該導向杆(8)本身，而另一端則抵於該下膠環(3)上方的墊圈(41)，如此受彈性繃緊作用使無鬆動的可能；該活塞管(9)，可活動地穿設在該活塞缸管(2)的內部，利用其端部扣設住該定位座(6)與之形成一體；該活塞環(10)，由耐磨銅質材料所製成，系套設固定在該活塞管(9)的端緣，其與活塞缸管(2)所設的中空管狀耐磨材料(23)產生滑動接觸；該軸襯(20)，由耐磨銅質材料所製成，系裝設在該活塞缸管(2)內部適當處，與活塞管(9)滑動接觸；那麼以上所述，即為本實用新型腳踏車前叉的叉腳避震裝置各構成組件裝配的相互關係位置及構造的概述。
本實用新型的動作原理及優點如下本實用新型腳踏車的叉腳一旦行走於凹凸不平的路面時，所承受的衝擊或震動即會將力量經由該活塞缸管(2)，而分別陸續傳遞至該下膠環(3)、壓縮彈簧(4)、上膠環(5)等元件，以分別吸收震動，其中值得注意的是，更由於有該呈半橄欖狀壓縮彈簧(4)之助，藉由其不同外徑、不同壓縮量的變化，因此無形中又可產生多段不同吸震能力的變化，所以利用分段式吸震以產生多重避震的功效。
本實用新型因為其中使用了彈性反應較為靈敏、快速的壓縮彈簧(4)配合彈性反應稍慢的塑料彈簧構成的上、下膠環(3)、(5)是有其特殊意義的，該彈性反應較為靈敏、快速的壓縮彈簧(4)是為了適用於連續凸凹路行駛之用，藉助其靈敏的彈性作用，方能使避震效果發揮至極致，不致因彈性反應不夠快來不及應付短時間不斷出現的震動衝擊，而該彈性反應稍慢的塑料彈簧的上、下膠環(3)、(5)則是為了適用於瞬間凹路行駛之用，藉助其稍緩的彈性作用，一旦遭遇路面大凹洞無法閃避時，亦可將震動撞擊快速消除，而後再緩慢恢復至原狀，如此自可使震動不再繼續傳遞至其他組件，造成其他不舒服噪音出現，那麼為避免該壓縮彈簧(4)與該塑料彈簧的上、下膠環(3)、(5)彼此間作用無法連貫，有所間隙產生，造成效果減半，於是本實用新型於該定位座(6)上方增設一緩衝彈簧(7)，藉以壓縮迫使該壓縮彈簧(4)與該上、下膠環(3)、(5)無論何時都能結合為一體，換句話說，藉助兩種類型彈簧的互補作用，對於路面連續凹路、大坑洞或小坑洞等都可彼此諧調應付自如，而不致於各作各的動作，故終將使得避震系統得以連貫，有助於促使騎乘者倍感舒適，絕無任何噪音產生。
至於活塞管(9)與該活塞缸管(2)間因有該導向杆(8)的鎖合連結，並藉防松彈簧(81)及緩衝彈簧(7)予以繃緊支持，使不會隨軸向相對運動的進行而產生位移，造成進一步鎖合，故無分離之患，理所當然不致影響其避震效果，且亦不致因零組件的鬆弛而造成碰撞噪音的發生；而該壓縮彈簧(4)也因為有該導向杆(8)的導引不致發生壓縮作用偏斜位移，可避免與活塞管(9)及該活塞缸管(2)產生接觸摩擦噪音。
此外，由於該活塞管(9)與該活塞缸管(2)間設置有該活塞環(10)與該軸襯(20)，藉由其耐磨銅質的特性，加上呈點狀小面積的接觸，因此將有助於減少摩擦阻力的產生，發揮充分流暢的相對軸向運動，以延長其使用壽命；再者，一旦遭遇該壓縮彈簧(4)使用已久不幸彈性疲勞時，此尤以兩邊叉腳的彈性壓力不均時特別嚴重，以往均須立即予以換新，惟本實用新型只要從該活塞管(9)伸入工具以移動該導向杆(8)，使該導向杆(8)與該活塞缸管(2)進一步鎖合，以壓縮該壓縮彈簧(4)，使其高度減小，如此則可促使該壓縮彈簧(4)彈性增加獲得重生，增長其使用壽命，那麼該叉腳即可又恢復原狀，不再有任何故障或壓力不均的情況。
值得在此特別一提的是，該活塞缸管(2)由於在鍛造成型的同時內壁植入有一中空管狀耐磨材料(23)，可確保該段部位無須加工即可維持光滑平直狀，而該中空管狀耐磨材料(23)也就是與該活塞環(10)滑動接觸的部位，因此該活塞缸管(2)鍛造畢自可省卻再加工內壁的費時、費工現象，無形中當然亦可大幅降低製造成本。
權利要求1.一種腳踏車前叉的叉腳避震裝置，包括一活塞管、一活塞缸管、一定位座、一壓縮彈簧，所述的活塞管穿設在活塞缸管中，其特徵在於在所述的活塞缸管內設有一中空管狀的耐磨材料；在該活塞缸管內下部設有一有吸震作用的下膠環；所述的壓縮彈簧，呈半橄欖狀，裝設在該活塞缸管的中空內部，恰位於該下膠環的上方；在該活塞缸管的中空內部，恰位於該壓縮彈簧的上方，設有至少一個有吸震作用的上膠環；所述的定位座設置在該上膠環的上方，其中央開設有一孔洞；一導向杆，其一端同時穿設過所述的定位座、上膠環、壓縮彈簧及下膠環等元件，而後再鎖固在該活塞缸管的中空內部；所述的活塞管，其端部扣設住所述定位座與之形成一體；由耐磨銅質材料製成的一活塞環，套設固定在所述活塞管的端緣，其與所述活塞缸管內所設的中空管狀耐磨材料產生滑動接觸；由耐磨銅質材料所製成的一軸襯，裝設在該活塞缸管內部適當處，其與所述活塞管滑動接觸；所述定位座中央所設置的孔洞呈階梯狀，在該孔洞內容納一可迫使所述的壓縮彈簧與所述上膠環及下膠環無論何時皆連結為一體的緩衝彈簧。
專利摘要本實用新型涉及一種腳踏車前叉的叉腳避震裝置，主要包括活塞管、活塞缸管、定位座，活塞管穿設在活塞缸管內，在活塞缸管內還設有上膠環、壓縮彈簧，下膠環及穿設其中的導向杆。本實用新型可獲至多重不同性質路段避震的效果；並可通過導向杆將活塞管和活塞缸管連為一體，防止二者脫離。本實用新型的結構還有助於防止噪音的產生。
文檔編號B62K25/08GK2137639SQ9223211
公開日1993年7月7日 申請日期1992年8月31日 優先權日1992年8月31日
發明者黃煥揚 申請人:申劦金屬製造股份有限公司