包括流体分配装置的能调节的悬架的制作方法

1.本发明涉及能调节的自行车悬架领域，特别是其预载能调节的悬架。这种悬架可以配备自行车车叉或减震器。
2.悬架的预载也被称为sag，并且对应于悬架的塌陷，该塌陷取决于使用者的重量。预载通常与压缩位置和未压缩位置之间的悬架总行程的百分比有关。针对每个使用者的适合的预载是不同的因此必须在使用自行车之前进行调节。


背景技术：

3.机械弹簧自行车悬架是已知的，其中通过调节施加在静止时弹簧上的载荷来调节预载。这些悬架的缺点是机械弹簧通常非常重并且其不能提供足够大的预载调节范围。此外，有时需要根据使用者的重量更换机械弹簧。
4.空气悬架也是已知的，其中通过调节悬架中的气压来调节预载。
5.通常使用手动式空气泵来手动调节压力。然后通过反复试验(或者说试错法)执行压力调节程序，其中通常需要向悬架中注入空气，然后将空气从悬架中排出数次。
6.因此，预载调节程序涉及大量且冗长的步骤重复，以获得所需的预载。
7.从文献ep2573420中也已知一种悬架，其包括主腔室、次级腔室和能移动的控制元件，该能移动的控制元件允许主腔室与次级腔室、次级腔室与悬架外部交替地连通，以逐渐降低主腔室中的压力。
8.因此，主腔室中的压力最初会达到过大的值，然后通过使用者的反复试验被手动降低，直到达到看上去适合于他的预载。
9.这种悬架的缺点在于，使用者必须自行估计何时预载看上去是适合于他的，并且他在该调节中未被引导。因此，他无法将预载调节到适合其自身重量的值。调节预载花费时间特别长、困难且不精确。
10.此外，如果主腔室中的压力变得不足，使用者必须再次向悬架中注入空气并重复手动调节预载的动作，这是非常受限的。


技术实现要素：

11.本发明的一个目的是提供一种克服前述问题的用于自行车的能调节的悬架。
12.为此，本发明涉及一种用于自行车的能调节的悬架，包括：
13.悬架本体，其具有底部；
14.活塞，其被布置在悬架本体中并包括活塞头部，所述底部和活塞头部限定所述悬架本体内的主腔室，活塞能在悬架本体中平移移动；以及
15.流体分配装置，其包括主流体入口和流体出口，主流体入口被构造为将流体注入悬架，
16.所述活塞能占据：第一位置，在该第一位置流体分配装置被构造为将通过主流体入口被注入的流体带入主腔室，以便展开(deploy，部署，伸展)活塞；以及第二位置，在该第
二位置流体分配装置被构造为将通过主流体入口被注入的流体引导到流体出口，以便将流体从悬架中排出。
17.在不脱离本发明范围的情况下，悬架可以为自行车前悬架或后悬架。非限制性地，它可以是气动和/或液压悬架。
18.主入口可以连接到泵或流体筒(fluid cartridge)，以便将流体注入悬架。流体出口通向能调节的悬架的外部。
19.悬架优选地包括外管和在外管内部能平移移动的内管。活塞优选地被紧固到外管，使得活塞相对于所述外管被固定。内管优选地形成悬架本体，使得在内管中形成主腔室。主流体入口优选地被紧固到内管，使得主流体入口相对于所述内管被固定。活塞和悬架本体优选地沿滑动轴线相对于彼此进行相对平移运动。
20.优选地但不是必须地，为了调节悬架的预载，使用者骑上自行车以将他的重量施加在自行车上，从而将他的重量施加在悬架上以压缩悬架。在不脱离本发明范围的情况下，悬架可以以各种方式被压缩，例如通过在自行车上放置重量。在给定施加的重量的情况下，活塞移位到悬架本体的底部并被置于第一位置。然后，使用者经由主流体入口注入流体，例如空气、气体或液体。活塞与流体分配装置协作以将主腔室和主流体入口流体地连通。因此，流体被引导直至主腔室，这会增加主腔室中的压力且因此增加预载(或sag)。然后，流体在活塞上施加力，使得活塞展开并移动远离悬架本体的底部。内管相对于外管向上地平移移位。
21.然后，活塞被置于第二位置，在该第二位置分配装置将主流体入口和流体出口流体地连通。因此，通过主流体入口被注入的流体直接被引导到流体出口，并从能调节的悬架中排出。然后，液体不再注入主腔室。在第二位置，如果继续注入流体，则被注入的流体不会被保留在主流体腔室中。当活塞处于第二位置时，通过主流体入口被注入的流体直接被引导到流体出口。主腔室中的压力不再增加。在该第二位置，预载被调节为适合于使用者的值。
22.优选地，活塞通过沿活塞轴线的平移从第一位置移动到第二位置。
23.由于本发明，当活塞到达第二位置时，预载被保持在恒定值，使得预载的调节被中断。因此，使用者无需通过反复试验来调节预载。当活塞处于第二位置时，预载被精确地调节且使用者无需执行额外的手动测试和调节。此外，只要使用者在调节期间骑上自行车，调节的预载就取决于他的重量。
24.此外，本发明允许克服将过高的流体压力引入主腔室的风险，将过高的流体压力引入主腔室将迫使使用者在经由主流体入口再次注入流体之前排空存在于主腔室中的流体。
25.因此，根据本发明的能调节的悬架的预载可以被快速而精确地调节。
26.然后，使用者可以从自行车上下来，这样使用者就不再把他的重量施加在悬架上。悬架不再受使用者重量的限制。由于存在于主腔室中的流体的压力，力被施加在活塞上，该力倾向于使活塞进一步移动远离悬架本体的底部。活塞被带入形成静止位置的第三位置，在该第三位置所述活塞基本上完全被展开。
27.因此，当使用者骑上自行车，活塞从第三位置平移到第二位置并且活塞在该第三位置和第二位置之间的行程对应于先前调节的预载。
28.有利的是，当活塞处于第一位置时主腔室的体积小于当活塞处于第二位置时主腔室的体积。通过注入流体，逐渐增加主腔室的体积以将活塞从第一位置移动到第二位置，来调节悬架。
29.优选地，流体分配装置被构造为使得当活塞处于第一位置时，通过主流体入口被注入的流体保留在悬架中。当调节预载时，主腔室中的压力增加，直到活塞到达第二位置。在流体注入期间主流体腔室没有排空。优点在于允许仅通过注入流体来调节预载。
30.根据本发明的特别有利的方面，流体分配装置被构造为当通过主流体入口注入流体时将活塞从第一位置自动带入第二位置。被注入主腔室的流体将活塞从第一位置移位到第二位置，而无需额外的使用者干预。优点在于省去了手动调节预载的步骤。使用者仅通过注入流体就可以将sag带至适合的值，从而便于预载的调节。
31.由于本发明，预载的调节因此特别快。此外，sag被精确地调节并被保持在适合的值。
32.优选地，流体分配装置包括主通道，主通道与主流体入口流体地连通并且包括至少一个排出孔口，能调节的悬架包括包围件(enclosure)，包围件能与活塞一起相对于主通道平移移动，当活塞处于第一位置时排出孔口通入所述包围件，且当活塞处于第二位置时排出孔口通向包围件的外部。
33.流体分配装置优选地包括在悬架本体中延伸的导管，并且在导管中形成主通道。所述导管优选地被紧固到悬架的内管，使得主通道相对于所述内管固定。
34.包围件有利地与所述导管形成密封腔室(hermetic chamber)。当活塞处于第一位置时，通过主流体入口被注入的流体通过主通道经由排出孔口被带入所述包围件中。然后，主流体入口经由主通道与包围件流体地连通。流体被容纳在所述包围件中并且不被带到流体出口。
35.同时，流体被带入主腔室，其结果是将活塞相对于通道和排出孔口平移移位，直到活塞被置于第二位置并且所述排出孔口通向包围件的外部。
36.换言之，将流体注入主腔室导致流体分配装置、且特别是主通道相关于由活塞和包围件形成的组件的相对平移移位。
37.在活塞的第二位置，流体出口经由主通道与主流体入口流体地连通。因此，被注入的流体通过主通道被带到流体出口。
38.这种构造的优点在于允许主流体入口和流体出口之间的快速流体连通，以便快速地中断流体注入主腔室。此外，这种流体连通是通过经由主流体入口注入流体来自动执行的，这使得调节预载更加容易。
39.有利的是，活塞包括与活塞头部协作的活塞杆，主通道至少部分地在所述活塞杆中延伸。主通道优选地穿过活塞头部。活塞杆和主通道优选地沿活塞轴线延伸，使得主通道相对于活塞沿所述活塞轴线能平移移动。因此，主通道在其相对于活塞的相对平移移动中被引导。
40.优选地，包围件至少部分地被布置在活塞杆中。优点在于允许活塞和包围件的相对移位，同时限制该组件的整体尺寸。包围件优选地具有圆柱形状，该圆柱的直径略微小于活塞杆的直径。
41.优选地，当所述活塞处于第二位置时，所述至少一个排出孔口通入与流体出口流
体地连通的排出腔室。在活塞的第二位置，排出孔口通入排出腔室，使得经由空气入口被注入的流体通过主通道被带入所述排出腔室。然后，该排出腔室允许将流体带到流体出口，从而将流体从能调节的悬架中排出。
42.有利的是，包围件和主通道延伸到排出腔室中。优点在于减小了悬架的尺寸。排出腔室优选地为圆柱形，并且其直径略微大于包围件的直径。排出腔室有利地被紧固到活塞和悬架的外管上。包围件优选地被紧固到排出腔室。
43.优选地，流体分配装置进一步包括与主流体入口并且与主腔室流体地连通的次级通道，以便当活塞处于第一位置时，将通过主流体入口被注入的流体带入所述主腔室。因此，通过主入口被注入的流体同时被带入主通道和次级通道。
44.根据本发明的特别有利的方面，次级通道包括止回阀，该止回阀被构造为当其处于第一状态时防止流体从主腔室逸出，当其处于第二状态时允许流体从主腔室逸出。
45.止回阀被构造为当所述止回阀上游处的所述流体的压力大于预定压力阈值时，允许流体进入主腔室。
46.当使用者开始调节预载并开始注入流体时，活塞处于第一位置，被注入的流体的压力最初不足以允许流体进入主腔室。因此，流体被带入包围件。
47.在活塞的第一位置，流体分配装置形成封闭的组件，其被构造为容纳被注入的流体。此外，随着流体的注入，包围件和主通道内的压力逐渐增加，直到达到预定的压力阈值。因此，止回阀打开并允许流体进入主腔室。这导致活塞沿与悬架本体的底部相反的方向移位，直到第二位置。
48.在活塞的第二位置，被注入的流体通过主通道被带出包围件，被带到流体出口并被带出悬架。此外，分配装置中的压力降低并且变得低于预定的压力阈值。然后，止回阀上游处的压力不足，其不足以允许流体进入主腔室。
49.止回阀关闭。然后，即使是在通过主流体入口继续注入流体的情况下，主腔内的流体量和压力保持恒定且因此预载保持恒定。
50.因此，优点在于通过防止将过多的流体注入主腔室来精确地调节预载，同时降低了流体从主腔室逸出进而未调节预载的风险。
51.优选地，流体分配装置包括被构造为能移除地安装在悬架本体上的塞子，并且在该塞子中形成主流体入口，所述塞子被成形为当所述塞子被安装在悬架本体上时，在主流体入口、主通道和次级通道之间建立流体连通。
52.优点在于在使用期间通过移除所述悬架塞子来减小悬架的尺寸和重量。优选地在塞子中形成壳体，该壳体允许主流体入口、主通道和次级通道之间的流体连通。塞子的移除有利地允许包围件经由主通道与大气流体地连通。优点在于在调节预载后排空包围件。主腔室内的流体被保留在该主腔室中，例如由于止回阀，使得预载保持不变。
53.有利的是，流体是气体，例如二氧化碳。气体最初可以容纳在能连接到主流体入口的气筒中，以允许将气体注入悬架。
54.本发明还涉及一种用于调节上述能调节的悬架的方法，该方法包括以下步骤：
55.将主腔室与大气流体地连通；
56.压缩悬架，以便将流体从主腔室排出，并将活塞置于第一位置；以及
57.通过流体分配装置的主流体入口将流体注入主腔室，以便将活塞移位至其第二位
置，在该位置通过主流体入口被注入的流体被引导到流体出口。
58.优选地，在将流体注入主腔室期间，使用者在自行车上，以便调节的预载适合于所述使用者重量。
59.此外，本发明涉及一种包括至少一个如上所述的能调节的悬架的自行车。
附图说明
60.图1示出了设置有根据本发明的能调节的悬架的车叉；
61.图2是图1的能调节的悬架的分解图；
62.图3是图1的能调节的悬架的剖视图，活塞处于第一位置；
63.图4示出了图1的能调节的悬架的上部，活塞处于第一位置；
64.图5示出了图1的能调节的悬架的下部，活塞处于第一位置；
65.图6示出了图1的能调节的悬架的上部，活塞处于第二位置；
66.图7是图1的能调节的悬架的剖视图，活塞处于第二位置；
67.图8示出了图1的能调节的悬架的下部，活塞处于第二位置；以及
68.图9是图1的能调节的悬架的剖视图，活塞处于第三位置；
69.图10示出了图1的能调节的悬架的下部，活塞处于第三位置；以及
70.图11示出了包括根据本发明的能调节的悬架的自行车。
具体实施方式
71.本发明涉及一种自行车的能调节的悬架，其预载可以根据使用者的重量容易地调节。
72.图1示出了设置有根据本发明的两个能调节的悬架10、10’的车叉8。
73.能调节的悬架10通常包括外管12和沿滑动轴线x能滑动地安装在外管12中的内管14。内管14形成悬架本体16，该悬架本体在上部处包括连接套管18，该连接套管形成悬架本体的底部20(在图4中可见)。
74.图2是图1的能调节的悬架10的分解图。在该附图中，可以注意到但是非限制性地，能调节的悬架10包括活塞22，该活塞具有活塞头部24和活塞杆26。
75.在图3的剖视图中，可以看到活塞22被布置在在悬架本体16内部，并与底部20一起限定所述悬架本体16内部的主腔室28。活塞杆26沿滑动轴线x延伸，使得活塞22沿该滑动轴线x能滑动地安装在悬架本体16内部。因此，活塞22描绘了与内管14的相对平移运动。
76.活塞杆26包括第一圆柱形部30，其被紧固到能调节的悬架的外管12，并限定沿滑动轴线x延伸的排出腔室32。活塞杆26包括第二圆柱形部31，第二圆柱形部31在其下端闭合，在活塞杆26内部形成包围件34并沿滑动轴线x延伸。第二圆柱形部31且因此包围件34在第一圆柱形部30内部延伸。排出腔室32、包围件34和活塞22相对于彼此固定。
77.此外，活塞杆26此外包括被缩短长度的圆柱形凹槽36，以及径向穿过所述活塞杆26的孔38，该孔使得所述凹槽36与所述排出腔室32流体地连通。
78.能调节的悬架进一步包括流体分配装置40，该流体分配装置包括：主流体入口42，其被布置在形成悬架本体16的、内管14的上部中；以及流体出口44，其被布置在第一圆柱形部30的下部中并且位于外管12的下部中。排出腔室32与流体出口44流体地连通。流体出口
44通向能调节的悬架10的外部。
79.流体分配装置40此外包括主通道46。在本非限制性示例中，主通道46包括倾斜部48和笔直部50。倾斜部48形成在连接套管18中并通入主通道46的笔直部50。主通道46的笔直部50形成在导管47中。主通道46部分地在主腔室28内部延伸，穿过活塞头部26并部分地在活塞杆26内部延伸。主通道46的笔直部50沿滑动轴线x延伸。
80.导管47具有第一端，该第一端被紧固到连接套管18且因此被紧固到悬架本体16的底部20，使得主通道46相对于内管14固定。导管47具有与第一端相对的第二端，该第二端延伸到包围件34中并设置有将主通道46封闭的帽52。主通道的长度略微小于内管14的长度。
81.主通道46进一步包括排出孔口54，其形成在导管的壁中并相对于滑动轴线x径向延伸。排出孔口54和主通道流体地连通。
82.包围件34能与活塞22一起沿滑动轴线x相对于主通道46平移移动。活塞22、包围件34和外管12相对于彼此固定。
83.此外，流体分配装置40包括次级通道56，其形成在连接套管18中并通入主腔室28。在本非限制性示例中，次级通道包括沿滑动轴线x延伸的轴向部和相对于滑动轴线x径向延伸的径向部。
84.在本非限制性示例中，流体分配装置40进一步包括安装在悬架本体16上端部的能移除的塞子58，且在能移除的塞子中形成主流体入口42。内壳体60形成在该能移除的塞子58中，以便将主流体入口42与主通道46和次级通道56流体地连通。
85.次级通道56包括设置有弹簧的止回阀62。止回阀62可以占据：第一状态，在该第一状态其防止流体从主腔室28逸出；以及第二状态，在该第二状态其允许流体从主腔室28逸出。止回阀62进一步被构造为当所述止回阀上游处的所述流体压力大于预定压力阈值时，打开并允许流体进入主腔室28。
86.将使用图3至图10详细描述能调节的悬架10的预载的调节步骤。
87.首先，主腔室28基本上排空流体。然后，使用者骑上自行车，以便压缩能调节的悬架。然后，活塞22被置于图3、4和5所示的第一位置。在该第一位置，活塞头部24被布置在与悬架本体的底部20相距距离d1的位置处。此外，排出孔口54通入包围件34，使得主流体入口42经由主通道46与所述包围件34流体地连通。
88.然后，使用者通过被布置在能移除的塞子58上的主流体入口42注入流体，例如气体(诸如二氧化碳)。流体可以被容纳在筒中。可替代地，使用者可以将泵连接到主入口。流体的循环由箭头示出。然后，流体透入能移除的塞子的壳体60中。在止回阀的上游处，被注入的流体的压力不足以允许打开止回阀62并因此允许流体进入主腔室28。流体通过主通道46被引导到包围件34，如图5所示。所述包围件是封闭的，并且在活塞的第一位置，分配装置40被构造为保留被注入悬架中的流体。此外，包围件34、主通道46和形成在能移除的塞子中的壳体60内的压力随着流体的注入而逐渐增加。
89.当主通道46中的、壳体中的并因此止回阀62上游处的压力变得大于用于打开所述止回阀62的预定压力阈值时，止回阀62打开并允许流体经由次级通道56进入主腔室28。该步骤如图6所示。主腔室28中的压力由于流体透入其中而增加。同时，通过主流体入口被注入的流体的一部分继续被带入主通道。
90.然后，通过存在于主腔室中的流体在活塞头部24上施加力，该力沿滑动轴线x朝向
与主流体入口42相反的方向定向。然后，活塞22沿滑动轴线x相对于主通道46沿所述方向朝着流体出口44相对地移位。悬架本体16的底部20和活塞头部24之间的距离增加。此外，主腔室28的体积增加。更具体地，内管14和主通道46描绘了沿滑动轴线x相对于活塞22、包围件34和外管12的相对平移运动。
91.从图3至图7的阶段可以看出，形成在导管47中的排出孔口54也描绘了相对于包围件34和活塞杆26的相对平移运动，直到排出孔口54不再通入所述包围件34，而是通入形成在活塞杆26中的凹槽36。因此，活塞22被置于第二位置，在该第二位置，活塞头部24和悬架本体的底部20由距离d2分开，该距离大于初始距离d1。此外，如图8所示，通过主流体入口42被注入的流体被带入主通道46，然后进入凹槽36，进入穿过活塞杆26的孔38，进入排空腔室32，且最后经由流体出口44从能调节的悬架10中导出。
92.由于本发明，通过经由主流体入口42连续注入流体，活塞22从第一位置自动移动到第二位置。
93.在活塞22的第二位置，如图8所示，主流体入口42与流体出口44流体地连通，使得被注入的流体通过所述流体出口从能调节的悬架10排出。因此，主通道46和形成在能移除的塞子58中的壳体60内的且因此止回阀62上游处的压力下降并变得低于用于打开止回阀62的预定压力阈值。
94.而且，流体不再进入主腔室28且活塞22不再相对于主通道46移位。此外，止回阀62默认处于第一状态，在该状态下其防止流体从主腔室28逸出，从而使得存在于所述主腔室中的流体量保持恒定。然后，悬架的预载被调节好并且不再改变，尽管通过主流体入口42继续注入流体。同样由于本发明，通过经由主流体入口连续注入流体，预载非常容易地被调节。使用者无需调节预载。
95.如果使用者在调节期间被置于自行车上，则活塞22的第二位置(在该第二位置，排出孔口54通向包围件34的外部)由使用者的重量决定。此外，预载或sag根据使用者的重量进行调节。
96.然后，使用者可以从自行车上下来，这由图7至图9的阶段示出。由于存在于主腔室28内的流体施加的压力，外管12和主通道46进一步平移并且主腔室28的体积进一步增加，直到到达活塞22的第三位置，该第三位置对应于能调节的悬架的静止位置。在该第三位置，活塞头部24和悬架本体的底部20由距离d3分开，该距离大于初始距离d1和距离d2。活塞22在该第二位置和第三位置之间的行程对应于先前调节的预载。如图10所示，即使继续注入流体，流体也会经由流体出口从悬架中被带出。
97.然后，使用者可以将能移除的塞子58从悬架本体16上拆下，其结果使得主通道46与大气流体地连通。优点在于排空可能存在于主通道46中的流体。处于第一状态的止回阀62保留存在于主腔室28中的流体。因此，通过将能移除的塞子58移除，减小了悬架的尺寸和重量。
98.当使用者希望再次调节预载时，应将止回阀62置于第二状态，在该第二状态流体从主腔室28逸出，以便能够将活塞置于第一位置并重复上述详细说明的步骤。
99.图11示出了包括车叉8的自行车，该车叉设置有根据本发明的能调节的悬架10。