避震車架 — 虛擬轉點

虛擬轉點指的是wheel path的圓心並不在車架實際主轉點上,實際轉點必須是連結在車架上的,虛擬轉點則可落在車架外,甚至可移動虛擬轉點位置來對每個檔位的騎乘做最佳化。而一個車架要有虛擬轉點的條件則是後輪軸到前三角的每個連結均必須要通過兩個以上的轉點,如此才能使wheel path的運動不同於一個正圓的圓弧,聽起來有點複雜,但比較下面的幾個結構相信會比較容易瞭解。

a. Horst link Horst link

應該是虛擬轉點中最常見的一種,廣為人知的是Specialized擁有該項專利,並應用到各種系列的車種上,但為了跟前面的Faux bar比較,我們選擇了Azonic Saber (國內又稱Xtension Xplore)為範例,當然跟我本身有騎這台車也有關係啦!

圖中的Horst轉點即是這個車架的關鍵。在此,我們定義瞬時轉點(IC)位於前三角上的兩個轉點與相對應後三角轉點的交點處,在這個瞬間後三角上的每一點都對IC的垂直方向運動。但我們要探討的並不是整個後三角而是後輪軸的運動,所以再從後輪軸連線至IC;移動一小段行程,再重複以上動作之後,我們會得到兩條後輪軸至IC的連線,連線的交點我們稱之為等效轉點(Effective pivot, EP),它代表在這一小段行程中,該車架的性能表現等效於固定轉點置於EP的單轉點車架。

 

在整個行程中,EP會隨著行程改變而移動,因此我們可以設計EP的位置去適應上坡或下坡不同的需求。Horst link的缺點在於它的後輪軸多經過了一個轉點才連接到前三角,因此在剛性比較不如固定轉點的車架,並且Horst轉點受力與主轉點相當,但它的位置又不允許加大轉點尺寸去增加剛性,所以在選購時要注意轉點的設計是否夠堅固。

雖然從理論面來說Horst link的設計可以增加在不同情況下的踩踏效率,但是在執行面並不代表使用Horst link必然會有比較好的表現,它所提供的是一個允許轉點移動的可能性,設計者可以善用這個優點去設計所想要的轉點位置,但也有可能獲得比固定轉點更糟糕的結果,這就要看各個車廠的功力了。 註:Ellsworth ICT其實就是Horst link,但卻是兩個不同的專利,真不知是怎麼過的。

b. VPP

VPP原文即是虛擬轉點(Virtual Pivot Point),這個名字Santa Cruz/Intense有註冊,但其實很多車架設計都是虛擬轉點的概念。它的特點是S形的wheel path,這樣的連桿設計在你踩踏時它會自動讓鏈條張力方向往虛擬轉點移動,可以說是會自動調整到不造成車架作動的虛擬轉點。這類車架剛性應該會比Horst link還好,它是用兩個小的連桿去連結前後三角,如此後三角是一體的結構,小連桿也可以做得比較堅固。

 

下面是Santa Cruz的blur與它的wheel path的放大圖。 註:DW link、Maestro link與VPP的幾何結構類似,因此也有同樣結構強度的優點,但虛擬轉點的設計理念則大不相同。

 

c. NRS

NRS可說是虛擬轉點中應用的特例,如果使用者有正確的調整氣壓值的話,它是少數避震車架中能夠讓你站起來踩也不會使避震器作動的設計。NRS的概念是這樣的,它一開始的IC是在約一台車身的前方,約頭管下方的高度,請參見下圖。

 

因此在初始的一大段行程都是會使避震器拉伸,而它的氣壓避震器必須設定為0 mm的下沉量,因此在要拉伸時會遇到避震器的抗力而不產生反應,避震器既不拉伸也不壓縮,所以也就沒有能量的消耗。但所要付出的代價是這樣的設定會讓避震器相當不靈敏,因為路面震動必須大於踩踏力量後避震器才會有反應,而且這樣的避震器設定對騎乘者的體重也太硬。

在上坡時幾乎就是一台單避震車,而下坡避震器又不太會作動,至於喜不喜歡這樣的感度就看使用者個人怎麼去衡量了。因為NRS基本上就是一個Horst link的設計,所以剛性一樣弱於固定轉點設計,不過它的市場定位是在XC的騎乘,所以對強度的要求並不是那麼強烈。

 

d. Lawwill

這類車架其實也是屬於Horst-link的一種,也同樣具備虛擬轉點的自由度,只是它的seatstay特別短,而seatstay連到車架的連桿特別長,因此必須具備相當的強度,這也導致車架整體重量比較重,但它的避震功能較不因煞車而產生反應,所以常被應用在DH車上。

 

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