專利名稱：具有兩個(gè)前轉(zhuǎn)向輪的可傾斜摩托車的制作方法
具有兩個(gè)前轉(zhuǎn)向輪的可傾斜摩托車
本發(fā)明涉及具有懸臂輪的轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)一般適合安裝在摩托車的非驅(qū)動(dòng)(怠速)前車軸上，特別是適合于三輪或四輪傾斜摩托車。
在過去，已經(jīng)開發(fā)了用于摩托車的不同懸架解決方案，即其設(shè)置有“推”或“拉”類型的單縱臂以及具有同軸彈簧的阻尼器。在大多數(shù)此類所謂的“單臂”解決方案中，通常至少是關(guān)于在小型摩托車或傾斜車輛上的應(yīng)用，通過使用軸承和/或第五輪來簡(jiǎn)單地將所述懸架臂的支撐管限制于所述車架來形成所述轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。
所述推臂系統(tǒng)應(yīng)用的典型示例可在“韋士柏(Vespa)”小型摩托車中發(fā)現(xiàn)，而所述拉臂系統(tǒng)被例如安裝在由比亞喬(Piaggio)生產(chǎn)的“MP3”傾斜三輪小型摩托車上。所述推臂系統(tǒng)是由單剛性臂構(gòu)成，短臂鉸接在所述單剛性臂的下端上，在所述前輪的銷上終止。懸架下端固定到這樣的短臂上，該短臂也隨之在頂部上固定至所述剛性臂。因此，所述組件采用平行四邊形的形狀。所述拉臂系統(tǒng)構(gòu)成所述推臂系統(tǒng)的變型。
這種用于摩托車的單臂懸架的特征和優(yōu)點(diǎn)可以總結(jié)如下:
-能夠迅速更換車輪，因?yàn)楹苋菀捉咏囕啽旧淼捷嗇灥倪B接；
-平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)，這通過軸承上車輪的支撐臂的運(yùn)動(dòng)以及由于阻尼器上無橫向負(fù)載來確保；
-根據(jù)所述車輪中心相對(duì)于所述臂的樞軸的定位以及所述制動(dòng)夾附接到所述懸架的類型，能夠在制動(dòng)過程中獲得所述懸架的不同運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)。
然而，前述優(yōu)點(diǎn)被使單臂懸架不適合一些具體應(yīng)用的一系列缺陷抵消。對(duì)剛度和小體積的要求確實(shí)較大地限制與該系統(tǒng)的正確操作有關(guān)的所述懸架的臂的長度。因此，可吸收道路不平整性的動(dòng)程(stroke)同樣被限制。出于相同的原因，使用與這種類型的懸架關(guān)聯(lián)的具有大直徑的車輛是復(fù)雜的。
所述懸架臂的圓形軌跡和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)(關(guān)于車架固定的轉(zhuǎn)向軸)的類型也意味著車輪相對(duì)于該轉(zhuǎn)向軸本身的“小腳輪軌跡(caster trai I) ”根據(jù)所述懸架的動(dòng)程變化并且不能被精確地控制。正如人們所知，通過摩托車的小腳輪軌跡或其“前車輪軌跡”，我們指的是在通過前輪的銷的垂線的地面上投影(或者，也就是，所述前輪和地面的接觸點(diǎn))與再次轉(zhuǎn)向的旋轉(zhuǎn)軸線與地面的交點(diǎn)之間的距離。在一些情況下，所述小腳輪軌跡的前述變化對(duì)于所述懸架的長動(dòng)程引起轉(zhuǎn)向的突然反作用，例如，就如同在制動(dòng)操作中發(fā)生的。
此外，所述單臂系統(tǒng)的大量部件使所述組件的裝配步驟變得復(fù)雜，并包含比常規(guī)叉狀懸架高的成本。
通常在單臂懸架在傾斜車輛(像例如，由比亞喬生產(chǎn)的“MP3”傾斜三輪小型摩托車)的前端上使用的情況下，最后必需預(yù)設(shè)具有高剛度值的車架連接件、以及用于所有驅(qū)動(dòng)條件的合適連接能夠(例如)在制動(dòng)過程中執(zhí)行車輪的非對(duì)稱閉鎖。因此，所述懸架系統(tǒng)必須確保高精確度且簡(jiǎn)易的組裝，以及遵循復(fù)雜結(jié)合的滾動(dòng)和轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)根據(jù)可用空間來適當(dāng)?shù)叵拗扑霾考钠啤?br> 因此，摩托車的懸架系統(tǒng)設(shè)置有相對(duì)于車輪的以懸臂方式安裝的雙臂，例如，如在文獻(xiàn)US-A-2953395和DE808191C中所描述的。然而，這種懸架系統(tǒng)不能夠有利地用在傾斜三輪或四輪摩托車上。另一方面，文件W02005/051754A1描述了用于設(shè)置有在所述車輪每一側(cè)上安裝的雙臂的摩托車的懸架系統(tǒng)。最后，文獻(xiàn)FR2940242A1描述了用于摩托車的典型單臂懸架系統(tǒng)。
因此，本發(fā)明的目的是制作用于摩托車的具有懸臂輪的轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)，其能夠以極其簡(jiǎn)單、節(jié)省成本以及特別實(shí)用的方式克服現(xiàn)有技術(shù)的前述缺點(diǎn)。
詳細(xì)地，本發(fā)明的一個(gè)目的是制作用于摩托車的具有懸臂輪的轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)，其使得所述轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)對(duì)于所述懸架的整個(gè)動(dòng)程能夠具有恒定的小腳輪軌跡。
本發(fā)明的另一目的是制作用于摩托車的具有懸臂輪的轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)，其允許懸架本身的長動(dòng)程以及允許安裝任意直徑的輪。
本發(fā)明的又一目的是制作用于摩托車的具有懸臂輪的轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)，其保持非常低的橫向體積且提供迅速更換輪的可能性。
本發(fā)明的另一目的是制作用于摩托車的具有懸臂輪的轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)，其具有少量的部件且因此允許低成本的簡(jiǎn)單裝配。
本發(fā)明的再一目的是制作具有懸臂輪的轉(zhuǎn)向懸架到具有兩個(gè)前轉(zhuǎn)向輪的傾斜車輛的車架的便捷連接系統(tǒng)，其確保:
-高剛度，
-簡(jiǎn)單且精確的裝配，
-在制動(dòng)過程中在單輪的閉鎖條件下具有正確的驅(qū)動(dòng)動(dòng)力學(xué)，
-根據(jù)所述車輛的滾轉(zhuǎn)角(rollingangle)具有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)向限制。
根據(jù)本發(fā)明的這些目的是通過制造設(shè)置有具有懸臂輪的轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)的摩托車來實(shí)現(xiàn)的，特別是如權(quán)利要求1中所述的傾斜三輪或四輪摩托車。
本發(fā)明的進(jìn)一步特征通過從屬權(quán)利要求來強(qiáng)調(diào)，所述特征是本說明書的組成部分。
從參考所附示意圖，作為實(shí)例而非以限制性方式給出的以下描述中，根據(jù)本發(fā)明用于摩托車的具有懸臂輪的轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)的特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加明顯，附圖中:


圖1A是示出了在豎直位置中描繪的傾斜三輪摩托車的車架和發(fā)動(dòng)機(jī)單元的透視圖，其中根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)被應(yīng)用至該傾斜三輪摩托車；
圖1B是示出了在傾斜位置中描繪的具有30°滾轉(zhuǎn)角和20°轉(zhuǎn)向角的傾斜三輪摩托車的車架和發(fā)動(dòng)機(jī)單元的另一透視圖，其中根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)被應(yīng)用至該傾斜三輪摩托車；
圖2是根據(jù)本發(fā)明的被應(yīng)用到通用摩托車的前轉(zhuǎn)向輪的懸架系統(tǒng)的第一示例性實(shí)施例的透視圖，其中車輪本身、制動(dòng)組件、懸架鎖閉系統(tǒng)和擋泥板被突出顯示；
圖3是僅僅根據(jù)本發(fā)明懸架系統(tǒng)的部件的分解圖，其中具有相關(guān)的連接件；
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)的內(nèi)部部件(彈性件和阻尼件)的剖視圖5是根據(jù)本發(fā)明的被應(yīng)用到通用摩托車的前轉(zhuǎn)向輪的懸架系統(tǒng)的第二示例性實(shí)施例的透視圖，其中車輪本身、制動(dòng)組件、懸架閉鎖系統(tǒng)和擋泥板被再次突出顯示；
圖6是圖1中的摩托車的前傾斜機(jī)構(gòu)的分解圖，其中所述車架的中央轉(zhuǎn)向管、用于滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的雙橫向?qū)虮?、?cè)轉(zhuǎn)向柱以及各種接頭和連接螺釘被突出顯示；
圖7是示出了針對(duì)如圖1中的摩托車的前傾斜機(jī)構(gòu)的、側(cè)向部件的裝配的剖視圖8是示出了了針對(duì)如圖1中的摩托車的前傾斜機(jī)構(gòu)的、所述車架的中央管的相對(duì)傾斜的細(xì)節(jié)以及用于滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)的雙橫向?qū)虮鄣男D(zhuǎn)軸的相對(duì)傾斜細(xì)節(jié)；
圖9和圖10分別示出了自由轉(zhuǎn)向狀況和受限轉(zhuǎn)向狀況，如圖1中的摩托車的側(cè)轉(zhuǎn)向柱、橫向滾動(dòng)臂以及懸架的細(xì)節(jié)，其中特別參考與滾動(dòng)臂的傾斜角相關(guān)的轉(zhuǎn)向限制系統(tǒng)；
圖11示出了適于限制在所述懸架的支撐組件上實(shí)現(xiàn)的轉(zhuǎn)向的表面；
圖12是示出了萬向接頭與轉(zhuǎn)向桿以及與懸架支撐件的連接細(xì)節(jié)的剖視圖13是如圖1中的摩托車的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的前視圖，其中能夠看見相對(duì)于通過滾珠軸承的這種控制桿和兩個(gè)側(cè)萬向接頭鉸接的主轉(zhuǎn)向桿、控制桿、傳動(dòng)件；
圖14是示出了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的剖視圖，其中主轉(zhuǎn)向軸、下部第五輪、控制桿、傳動(dòng)件、允許傳動(dòng)件相對(duì)于控制桿旋轉(zhuǎn)的滾珠軸承以及在傳動(dòng)件和轉(zhuǎn)向桿之間的滾針軸承被突出顯示；以及
圖15是示出了插入橫向?qū)虮鄣膮⒖间N釘(peg)和接合前導(dǎo)向臂和后導(dǎo)向臂的與這種銷釘同軸的連接螺釘?shù)难b配的剖視圖。
具體實(shí)施方式
參考附圖，示出了根據(jù)本發(fā)明的用于摩托車的具有懸臂輪的轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)，該轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)整體上用參考標(biāo)號(hào)10表示。所述懸架系統(tǒng)10配置為應(yīng)用于通用摩托車100的一個(gè)或多個(gè)前轉(zhuǎn)向輪12，例如，小型摩托車或所謂的“混合”摩托車。對(duì)于“混合”摩托車，我們是指特定的配備有兩個(gè)前轉(zhuǎn)向輪的傾斜三輪或四輪摩托車，這種摩托車可以如摩托車一樣被驅(qū)動(dòng)并能夠在轉(zhuǎn)彎過程中側(cè)向傾斜，但是其同時(shí)提供汽車通常的穩(wěn)定性。
懸架系統(tǒng)10首先包括轉(zhuǎn)向管14，該轉(zhuǎn)向管通過軸承可轉(zhuǎn)動(dòng)地連接到摩托車100的車架102，以實(shí)現(xiàn)車輪12的轉(zhuǎn)向以及懸架系統(tǒng)10本身的轉(zhuǎn)向。轉(zhuǎn)向管14剛性地連接到支撐組件16，在該支撐組件上得到夾緊兩個(gè)伸縮件22和24的固定部分或桿的兩個(gè)夾鉗18和20。這種伸縮件22和24在其內(nèi)部預(yù)設(shè)了各自的彈性件58和振蕩阻尼件60，如同常規(guī)摩托車前叉中出現(xiàn)的那樣。
更具體地，懸架系統(tǒng)10包括對(duì)于每個(gè)車輪12的一對(duì)懸臂方式安裝的(換句話說，側(cè)向的)伸縮件22和24。這種伸縮件22和24的滑動(dòng)部分或腿部被限制為相互平行，以便使得兩個(gè)伸縮件22和24位于平行于每個(gè)車輪12的平面的平面上。每個(gè)伸縮件22和24還設(shè)置有布置在相應(yīng)固定部分或桿內(nèi)部的彈性件58 (例如，螺旋彈簧)，以及布置在相應(yīng)滑動(dòng)部分或腿部內(nèi)部的振蕩阻尼件60 (例如，液壓阻尼器)，以便形成摩托車100的懸架。
因此，在伸縮件22和24的滑動(dòng)部分或腿部上獲得了用于懸架系統(tǒng)10的其他部件的連接裝置的所有支撐件。特別地，在第一伸縮件22的腿部上，獲得了一個(gè)或多個(gè)孔26A、26B和26C，這些孔與在第二伸縮件24的腿部上獲得的對(duì)應(yīng)孔26A、26B和26C耦接，以便通過將在下面更詳細(xì)說明的專門固定構(gòu)件來獲得這種伸縮件22和24的相互連接。
因此，在第一伸縮件22和/或第二伸縮件24的腿部上能夠獲得用于支撐車輪12的銷30的套管28、用于支撐制動(dòng)夾34的一個(gè)或多個(gè)殼體32以及用于固定這種車輪12的擋泥板38的一個(gè)或多個(gè)殼體36。車輪12的銷30也具有包括輪圈和連接至輪圈的輪胎(或者換言之，車輪12本身)的組件，其中制動(dòng)盤40通過滾動(dòng)軸承并以已知方式安裝、連接到所述車輪上。
關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)10的功能性，基于圖2至圖4中所示的第一示例性實(shí)施例，通過連接孔26A、26B和26C以及相關(guān)的螺釘42A、42B和42C以剛性方式執(zhí)行的兩個(gè)伸縮件22和24之間的連接防止了這種伸縮件22和24的滑動(dòng)部分(腿部)圍繞所述伸縮件自身的軸線的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，并因此根據(jù)由駕駛員施加至轉(zhuǎn)向管14的旋轉(zhuǎn)，明確限定車輪組件12相對(duì)于摩托車100的車架102的轉(zhuǎn)向角。出于這個(gè)原因，能夠使用具有圓形截面的共同腿部和摩托車前叉桿，以形成兩個(gè)伸縮件22和24。
在兩個(gè)伸縮件22和24之間的連接和緊固構(gòu)件的數(shù)量可以根據(jù)關(guān)于懸架系統(tǒng)10的撓曲剛度的要求而變化。例如，圖3示出了三對(duì)不同的具有相關(guān)螺釘42A、42B和42C的連接孔26A、26B和26C，其中這對(duì)上連接孔26C已經(jīng)在伸縮件22和24的滑動(dòng)腿部的頂部上制成，以提高伸縮件22和24自身之間的負(fù)載分布，并因此減少懸架系統(tǒng)10的總體變形。
參考圖5中的第二示例性實(shí)施例，其作為以上說明的在伸縮件22和24之間的連接構(gòu)件的替代方案，以便進(jìn)一步增加懸架系統(tǒng)10的剛度，能夠設(shè)想這種伸縮件22和24的滑動(dòng)腿部被制造成一單件，換句話說，整合在單個(gè)件中。因此，在這個(gè)單個(gè)件上，能夠獲得兩個(gè)圓柱形殼體，所述殼體用于與伸縮件22和24自身的、如上述那樣制成的兩個(gè)固定部分或桿伸縮地耦接。
簡(jiǎn)單地說，根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)10允許車輪組件12依照由伸縮件22和24的軸限定的線性方向的運(yùn)動(dòng)，所述伸縮件必須相互平行，以確保懸架系統(tǒng)10自身的正確操作。這種線性運(yùn)動(dòng)確保車輪12相對(duì)于由轉(zhuǎn)向管14限定的軸線的小腳輪軌跡可保持恒定，至少是在由轉(zhuǎn)向管14限定的這種軸線平行于伸縮件22和24軸線的情況下。在任何情況下，通過使轉(zhuǎn)向管14相對(duì)于伸縮件22和24的軸線方向以不同的方式可選地傾斜，并通過使車輪12的銷30相對(duì)于由轉(zhuǎn)向管14限定的軸線偏移，根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)10能夠復(fù)制通常由常規(guī)摩托車前叉獲得的動(dòng)力學(xué)條件。
如果所述前懸架自身的部件全部布置在車輪12的同一側(cè)上，并且在從前面觀察摩托車100時(shí)，這些部件未超過常規(guī)前叉的單臂的體積，則根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)10還能夠顯著減少摩托車100的前懸架的橫向體積。此外，由于這一特征，前車輪12的更換極其簡(jiǎn)單，因?yàn)楦鼡Q可以如經(jīng)常出現(xiàn)在車輛上的那樣來處理。后兩個(gè)特征對(duì)于在傾斜三輪或四輪摩托車(例如圖1中的摩托車100)上使用根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)10是特別有利的，其中體積和實(shí)用性的要求比常規(guī)兩輪摩托車更加相關(guān)。
再次參考傾斜三輪或四輪摩托車的安裝，根據(jù)本發(fā)明的懸架系統(tǒng)10的另一特殊特點(diǎn)涉及預(yù)設(shè)的可能性，由于懸架系統(tǒng)10本身的小體積以及在相關(guān)運(yùn)動(dòng)中所有相應(yīng)元件的線性軌跡、車輪12相對(duì)于轉(zhuǎn)向管14的線性運(yùn)動(dòng)(或者換句話說，每個(gè)伸縮件22和24的腿部相對(duì)于相關(guān)桿的線性運(yùn)動(dòng))的閉鎖系統(tǒng)44。閉鎖系統(tǒng)44包括被限制到支撐組件16的連接板46，其中機(jī)械或液壓類型的卡鉗48被安裝在所述連接板，所述連接板對(duì)被限制到其中一個(gè)伸縮件(例如，第一伸縮件22)的滑動(dòng)部分或腿部的板50進(jìn)行作用。
通過致動(dòng)所述卡鉗48，兩個(gè)伸縮件22和24的滑動(dòng)部分與支撐組件16成為整體，因而阻止了車輪12相對(duì)于轉(zhuǎn)向管14的線性運(yùn)動(dòng)。該閉鎖操作在具有低軌道的三輪或四輪摩托車的停車操作過程中是有利的，因?yàn)槠湎拗屏四ν熊嚤旧黼S著懸架上的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而翻倒的可能性。
如果伸縮件22和24的平行條件對(duì)懸架系統(tǒng)10的正確操作是必不可少的，則必須特別地注意，以便系統(tǒng)10本身的裝配操作不會(huì)在相關(guān)部件上引入撓曲應(yīng)力。根據(jù)圖2中所示，作為第一裝配操作，銷釘52被插入，所述銷釘已經(jīng)以千分之一公差被校準(zhǔn)，至少被插入布置在兩個(gè)伸縮件22和24上最下面的一對(duì)連接孔26A中。這種下部連接孔26A的每個(gè)的內(nèi)徑基本上與每個(gè)銷釘52的外徑(根據(jù)ISO系統(tǒng)的h6/G5耦接)具有相同尺寸，其中銷釘52本身軸向地設(shè)置有用于引入螺釘42A的通孔。
一旦這對(duì)伸縮件22和24的下部連接孔26A在無強(qiáng)加力的情況下通過螺釘42A和相關(guān)螺母54A而連在一起，系統(tǒng)10的僅有的自由度將是伸縮件22和24的軸之間的相關(guān)角。通過將伸縮件22和24的桿插入在支撐組件16上獲得的夾鉗18和20內(nèi)而消除這種不確定性。只有在該點(diǎn)處，夾鉗18和20才夾緊，并且此后，施加用于伸縮件22和24的剩余的成對(duì)連接孔26B和26C的螺釘42B和42C以及相關(guān)螺母54B和54C的閉鎖扭矩。
將伸縮件22和24連接在一起的剩余成對(duì)孔26B和26C不執(zhí)行定中心功能，優(yōu)選地具有比接合所述成對(duì)孔的相應(yīng)螺釘42B和42C的外徑大的內(nèi)徑，以便避免對(duì)于伸縮件22和24的進(jìn)一步位置限制。因此，中間的銷釘不是預(yù)設(shè)在成對(duì)孔26B和26C與相應(yīng)螺釘42B和42C之間的。
為了確保兩個(gè)伸縮元件22和24之間的穩(wěn)定耦接，最后能夠至少為設(shè)置有銷釘52的這對(duì)下部連接孔26A預(yù)設(shè)一個(gè)或多個(gè)安全有齒墊圈56A。該安全有齒墊圈56A避免了螺釘42A從相關(guān)螺母54A的意外松脫，例如在懸架系統(tǒng)10的劇烈和長期使用后。
圖6示出了與之前示出的懸架系統(tǒng)10 —起制成具有兩個(gè)前轉(zhuǎn)向輪12的傾斜摩托車100的轉(zhuǎn)向組所必需的額外件。特別地，四個(gè)中央支撐脊62被突出地焊接到中央轉(zhuǎn)向管14 (兩個(gè)在前部位置，兩個(gè)在后部位置)，所述中央轉(zhuǎn)向管用作中央滾動(dòng)軸承64 (如圖8中所述)的支撐件。
中央滾動(dòng)軸承64的外環(huán)容納在反向布置在中央轉(zhuǎn)向管14的相對(duì)側(cè)的兩對(duì)橫臂(即上前橫臂66、下前橫臂68、上后橫臂70和下后橫臂72)上制成的特殊殼體內(nèi)，所述兩對(duì)橫臂形成了傾斜摩托車100的轉(zhuǎn)向組并且定中心地且可旋轉(zhuǎn)地支撐在焊接到中央轉(zhuǎn)向管14的四個(gè)中央支撐脊62上。所述上前橫臂66具有與所述下后橫臂72的形狀相似的形狀，其中所述下前橫臂68具有與所述上后橫臂70的形狀相似的形狀。
所述橫臂(即上前橫臂66、下前橫臂68、上后橫臂70和下后橫臂72)通過兩個(gè)側(cè)柱74和76在側(cè)面連接。兩個(gè)側(cè)柱74和76每個(gè)均具有四個(gè)側(cè)支撐脊78 (四個(gè)相應(yīng)墊片(spacer)90被插入所述四個(gè)側(cè)支撐脊內(nèi))，以便側(cè)向地且可旋轉(zhuǎn)地支撐兩對(duì)橫臂(即上前橫臂66、下前橫臂68、上后橫臂70和下后橫臂72)。相對(duì)于側(cè)柱74和76的軸,側(cè)支撐脊78的軸具有相同的傾斜度，如焊接到中央轉(zhuǎn)向管14的中央支撐脊62的軸那樣(相對(duì)于中央轉(zhuǎn)向管14的軸線)。因此，相對(duì)于中央轉(zhuǎn)向管14的軸線以及相對(duì)于兩個(gè)側(cè)柱74和76的軸，中央支撐脊62的軸和側(cè)支撐脊78的軸傾斜了 80°與120°之間的角度。
側(cè)滾動(dòng)軸承82 (圖7)的外環(huán)按壓在墊片90上。與中央滾動(dòng)軸承64的外環(huán)相似，側(cè)滾動(dòng)軸承82的外環(huán)也容納在在兩對(duì)橫向滾動(dòng)臂66、68、70和72上制成的特殊側(cè)殼體內(nèi)。
傾斜摩托車100的轉(zhuǎn)向組的部件的相關(guān)對(duì)準(zhǔn)通過以千分之一的公差校準(zhǔn)的八個(gè)銷釘84來確定，其中八個(gè)銷釘84插入以相同數(shù)量的在兩對(duì)橫向滾動(dòng)臂66、68、70和72中制成的孔內(nèi)，并且所述孔具有與每個(gè)銷釘84的外徑相同的尺寸(根據(jù)ISO系統(tǒng)的h6/G5耦接)。
到目前為止所描述的部件的耦接是通過使兩對(duì)橫向滾動(dòng)臂66、68、70和72的前部分和后部分成為整體的八個(gè)連接螺釘86和對(duì)應(yīng)螺栓88完成的。連接螺釘86的孔與銷釘84的孔同軸，如圖15中的細(xì)節(jié)中所示。
由于裝配要求，以及技術(shù)制造的簡(jiǎn)單性，兩對(duì)橫向滾動(dòng)臂66、68、70和72的側(cè)端是“敞開的”，前軸的必要?jiǎng)偠戎凳峭ㄟ^利用螺釘92與這種橫向滾動(dòng)臂66、68、70和72形成整體的四個(gè)加固板80來實(shí)現(xiàn)的，所述螺釘接合在所述橫向滾動(dòng)臂的側(cè)向表面上形成的螺紋中。
最后，多個(gè)螺釘94在焊接到中央轉(zhuǎn)向管14的中央支撐脊62上以及在側(cè)柱74和76的側(cè)支撐脊78上形成的多個(gè)螺紋中接合，以便在中央轉(zhuǎn)向管14的中央支撐脊62上執(zhí)行中央滾動(dòng)軸承64的內(nèi)環(huán)的軸向閉鎖。為安全起見，中央和橫向滾動(dòng)軸承64和82的外環(huán)關(guān)于在橫向滾動(dòng)臂66、68、70和72上獲得的殼體的滑動(dòng)被六個(gè)西格環(huán)(Seeger ring) 96 (圖7和圖8)進(jìn)一步限制。
特別地，墊片90相對(duì)于在側(cè)柱74和76的側(cè)支撐脊78上獲得的殼體以一定容差或“間隙”插入，假如這樣的墊片90使得能夠按順序執(zhí)行橫向滾動(dòng)臂66、68、70和72相對(duì)于側(cè)柱74和76的左右位置的校準(zhǔn)，則所述插入使得能夠彌補(bǔ)側(cè)支撐脊78自身的殼體的軸之間盡可能較小的位置誤差，以及大大方便了裝配操作。所描述的元件的布置使得能夠制造具有高撓曲和扭轉(zhuǎn)剛度的鏈接四邊形，所述鉸接四邊形相對(duì)于中央轉(zhuǎn)向管14的旋轉(zhuǎn)是自由的，因此相對(duì)于這種中央轉(zhuǎn)向管14所連接到的摩托車100的車架102的旋轉(zhuǎn)是自由的。
由于橫向滾動(dòng)臂66、68、70和72分成了兩個(gè)部分(前部分和后部分)，并且具有高的剛度(通過利用沿著所述結(jié)構(gòu)的整個(gè)橫向延伸范圍布置的多個(gè)連接件(銷釘84、螺釘86和92、加固板80)將轉(zhuǎn)向組的前部分和后部分連接而保證)，通過第五輪98和錐形滾柱軸承104鉸接的懸架10 (例如，如圖2中所示)插入側(cè)柱74和76 (圖7)內(nèi)部便制造了具有安裝方便的兩個(gè)傾斜和轉(zhuǎn)向前輪的系統(tǒng)。
該懸架系統(tǒng)10的另外的特殊特征(在圖7和圖8中可見)是中央支撐脊形件62的軸相對(duì)于中央轉(zhuǎn)向管14的軸線的特定傾斜，如前所述的，該特定傾斜與側(cè)支撐脊78相對(duì)于側(cè)柱74和76的軸的傾斜相同。這意味著中央轉(zhuǎn)向管14與伸縮件22和24的兩個(gè)固定部分或桿之間有不平行的情況，或者句話說，事實(shí)是伸縮件22和24的這兩個(gè)固定部分或桿相對(duì)于中央轉(zhuǎn)向管14具有角度在80°和120°之間的傾斜。這樣傾斜可以使得在最大制動(dòng)條件下中央和側(cè)滾動(dòng)軸承64和82的旋轉(zhuǎn)軸(平行于前述脊的軸)平行于地面。
到目前為止所描述的創(chuàng)新配置確保了前轉(zhuǎn)向輪12的輪胎所利用的小腳輪軌道關(guān)于鉸接四邊形的旋轉(zhuǎn)具有零杠桿臂，所述鉸接四邊形由橫向滾動(dòng)臂66、68、70和72以及由伸縮件22和24 (對(duì)稱的右伸縮件和左伸縮件)的兩個(gè)固定部分或桿插入其中的側(cè)柱74和76而形成。另一方面，在根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的懸架系統(tǒng)中，如文獻(xiàn)US-A-2953395和DE808191C中的實(shí)例，所述懸架臂的軸線平行于轉(zhuǎn)向管的軸線。只有這樣，前輪12的右輪胎和左輪胎之間的制動(dòng)力的可能不平衡(例如，由于僅這種輪中的一個(gè)輪的鎖閉而引起)不會(huì)在滾動(dòng)鉸接四邊形上引起旋轉(zhuǎn)力矩，這抵消了潛在觸發(fā)對(duì)于驅(qū)動(dòng)摩托車100的有害振動(dòng)的可能性。
如圖1B中所示，隨著滾轉(zhuǎn)角增大，具有兩個(gè)前轉(zhuǎn)向輪12的傾斜摩托車100的轉(zhuǎn)向組的聯(lián)動(dòng)引起兩個(gè)前輪12與車架102之間的距離大大減小。因此，如圖9和圖10中所述，限制取決于摩托車100的傾斜角的轉(zhuǎn)向可能以避免所述轉(zhuǎn)向組的各部件之間的可能干擾是有利的。為了獲得上述結(jié)果，在下橫向滾動(dòng)臂68和72上制造兩個(gè)對(duì)稱凸輪(右凸輪和左凸輪)，這兩個(gè)對(duì)稱凸輪構(gòu)造成適當(dāng)?shù)拇笮?，并按壓在支撐組件16上獲得的型材106上。如從圖9 (自由轉(zhuǎn)向條件下表示的系統(tǒng))和圖10 (限制轉(zhuǎn)向條件下表示的系統(tǒng))之間的比較清楚可見的是，通過改變型材106的形狀以及因此改變所述凸輪的形狀，能夠根據(jù)摩托車100的滾轉(zhuǎn)角而實(shí)行期望的最大轉(zhuǎn)向法則(steering law)。如可以從圖12的細(xì)節(jié)中理解的,型材106具有兩個(gè)明顯不同的區(qū)段124和126，這兩個(gè)區(qū)段允許限制沿轉(zhuǎn)角(前區(qū)段124)的行進(jìn)方向的轉(zhuǎn)向步驟以及可能的反轉(zhuǎn)向操作。
圖13和圖14示出了懸架系統(tǒng)10的連接到摩托車100的右側(cè)和左側(cè)的兩個(gè)伸縮件22和24的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，其中突出顯示了被擰到轉(zhuǎn)向軸110上(以夾緊下部第五車輪112)，并隨之插入轉(zhuǎn)向管14內(nèi)的控制桿108。在控制桿108上擱置著滾珠軸承114的內(nèi)環(huán)，而滾珠軸承114的外環(huán)被插入連接到導(dǎo)向桿118的傳動(dòng)件116中。在傳動(dòng)件116和轉(zhuǎn)向桿118之間置入兩個(gè)滾針軸承120。兩個(gè)萬向接頭122 (圖12)被約束在轉(zhuǎn)向桿118的端部(通過彎曲成L的板制成)上。另一方面。萬向接頭122的剩余端部被連接到摩托車100的兩對(duì)伸縮件22和24 (左伸縮件和右伸縮件)的支撐件16。
在摩托車100的所有滾動(dòng)條件下，由此獲得的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能以1:1的比例將由轉(zhuǎn)向軸110提供的旋轉(zhuǎn)傳遞至左右兩對(duì)伸縮件22和24。事實(shí)上，所用的約束系統(tǒng)在運(yùn)動(dòng)學(xué)上等同于分別在轉(zhuǎn)向桿118與控制桿108之間以及在轉(zhuǎn)向桿118與伸縮件22和24的支持件16之間應(yīng)用的三個(gè)球接頭。至于通過球接頭頭部制成的常規(guī)系統(tǒng)，所描述的裝配使得其能取得高旋轉(zhuǎn)范圍，以支撐都大于40°的滾轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向角。此外，總是存在于球接頭中的第一分離(detachment)摩擦被減到最少，所述第一分離摩擦將使得摩托車100很難以低速度驅(qū)動(dòng)。
因此，已經(jīng)看到，對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的用于摩托車的具有懸臂輪的轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了早先強(qiáng)調(diào)的目的。
由此構(gòu)想的本發(fā)明的用于摩托車的具有懸臂輪的轉(zhuǎn)向懸架系統(tǒng)能在任何情況下進(jìn)行多種的修改和變型，這些修改和變型都被涵蓋在本發(fā)明的范圍內(nèi)；此外，所有的細(xì)節(jié)都可以用技術(shù)上等效的元件替代。在實(shí)踐中，所使用的材料以及形狀和尺寸可以是按照技術(shù)要求的任何材料、形狀和尺寸。
因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種摩托車(100)，設(shè)置有車架(102)、兩個(gè)前轉(zhuǎn)向輪(12)、可旋轉(zhuǎn)地連接至所述車架(102)并且剛性地連接至兩個(gè)支撐組件(16)的轉(zhuǎn)向管(14)，其中每個(gè)支撐組件各自用于每個(gè)前轉(zhuǎn)向輪(12)，兩個(gè)伸縮件(22、24)的固定部分或桿被約束在所述支撐組(16)的每個(gè)上，并且一轉(zhuǎn)向組包括反向地設(shè)置在所述中央轉(zhuǎn)向管(14)的相對(duì)側(cè)處且通過兩個(gè)側(cè)柱(74、76)側(cè)向地連接的兩對(duì)橫臂，所述兩對(duì)橫臂包括上前橫臂(66)、下前橫臂(68)、上后橫臂(70)和下后橫臂(72)，其特征在于:每對(duì)伸縮件(22、24)相對(duì)于相關(guān)的所述轉(zhuǎn)向輪(12)懸臂式安裝；每對(duì)伸縮件(22、24)的滑動(dòng)部分或腿部平行地約束至彼此，以便每對(duì)中的兩個(gè)伸縮件(22、24)位于與相關(guān)的所述轉(zhuǎn)向輪(12)的平面平行的平面上；每個(gè)伸縮件(22、24)的內(nèi)部設(shè)置有彈性件(58)和振蕩阻尼件(60)，以便實(shí)現(xiàn)摩托車懸架(100)，所述伸縮件(22.24)的滑動(dòng)部分之間的所述約束阻礙所述滑動(dòng)部分繞其自身軸線的相對(duì)旋轉(zhuǎn)，以根據(jù)施加至所述轉(zhuǎn)向管(14)的旋轉(zhuǎn)明確地限定每個(gè)輪(12)相對(duì)于所述車架(102)的轉(zhuǎn)向角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩托車(100)，其特征在于，在每對(duì)伸縮件(22、24)的第一所述伸縮件(22)的滑動(dòng)部分上獲得一個(gè)或多個(gè)孔(26A、26B、26C)，所述一個(gè)或多個(gè)孔與在每對(duì)伸縮件(22、24)的第二伸縮件(24)的滑動(dòng)部分上獲得的對(duì)應(yīng)孔(26A、26B、26C)耦接，以便通過固定構(gòu)件(42A、42B、42C ；52 ;54A、54B、54C ;56A)實(shí)現(xiàn)所述第一伸縮件(22)和第二伸縮件(24)的相互連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩托車(100)，其特征在于，所述固定構(gòu)件包括多個(gè)具有相關(guān)螺母(54A、54B、54C)的螺釘(42A、42B、42C)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的摩托車(100)，其特征在于，所述固定構(gòu)件也包括銷釘(52)，所述銷釘插入所述成對(duì)孔的至少第一對(duì)孔(26A)中并且沿軸向設(shè)置有用于引入所述相關(guān)螺釘(42A)的通孔，所述第一對(duì)孔(26A)的內(nèi)徑基本上等于所述銷釘(52)的外徑。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的摩托車(100)，其特征在于，所述固定構(gòu)件至少對(duì)于設(shè)置有所述銷釘(52)的所述第一對(duì)孔(26A)還包括一個(gè)或多個(gè)安全有齒墊圈(56A)，以防止所述螺釘(42A)從所述相關(guān)螺母(54A)意外松脫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩托車(100)，其特征在于，每對(duì)伸縮件(22、24)的滑動(dòng)部分被制造成單一件，換言之，每對(duì)伸縮件的滑動(dòng)部分被整合在單個(gè)件中，在所述單個(gè)件上獲得所述兩個(gè)圓柱殼體以用于與所述成對(duì)伸縮件(22、24)的固定部分伸縮耦接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的摩托車(100)，其特征在于，在所述成對(duì)伸縮件(22.24)的所述第一伸縮件(22)和`/或所述第二伸縮件(24)的滑動(dòng)部分上得到支撐所述相關(guān)轉(zhuǎn)向輪(12 )的銷(30 )的套管(28 )、支撐用于所述轉(zhuǎn)向輪(12 )的剎車盤(40 )的制動(dòng)夾(34)的一個(gè)或多個(gè)殼體(32)以及用于緊固所述轉(zhuǎn)向輪(12)的擋泥板(38)的一個(gè)或多個(gè)殼體(36 )。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的摩托車(100)，其特征在于，由所述轉(zhuǎn)向管(14)限定的軸線平行于所述兩對(duì)伸縮件(22、24)的軸線。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的摩托車(100)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向管(14)相對(duì)于所述兩對(duì)伸縮件(22、24)的軸線方向不同地傾斜。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的摩托車(100)，其特征在于，所述摩托車包括每個(gè)伸縮件(22、24)的滑動(dòng)部分相對(duì)于所述相對(duì)固定部分的線性運(yùn)動(dòng)的閉鎖系統(tǒng)(44)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的摩托車(100)，其特征在于，所述閉鎖系統(tǒng)(44)包括被約束至所述支撐組件(16 )的連接板(46 )，在所述連接板(46 )上安裝有卡鉗(48 )，所述卡鉗作用于被約束至所述伸縮件中的一個(gè)伸縮件(22)的滑動(dòng)部分的板(50)，所述卡鉗(48)的致動(dòng)使得所述伸縮件(22、24)的滑動(dòng)部分都與所述支撐組件(16)成為一體，以便防止所述轉(zhuǎn)向輪(12)相對(duì)于所述轉(zhuǎn)向管(14)的線性運(yùn)動(dòng)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的摩托車(100)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向管(14)設(shè)置有四個(gè)中央支撐脊(62)，所述四個(gè)中央支撐脊居中央地且可旋轉(zhuǎn)地支撐所述兩對(duì)橫臂，所述兩對(duì)橫臂即上前橫臂(66)、下前橫臂(68)、上后橫臂(70)和下后橫臂(72)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的摩托車(100)，其特征在于，所述兩個(gè)側(cè)柱(74、76)中的每個(gè)側(cè)柱均設(shè)置有四個(gè)側(cè)支撐脊(78)，所述側(cè)支撐脊側(cè)向地且可旋轉(zhuǎn)地支撐所述兩對(duì)橫臂，所述兩對(duì)橫臂即上前橫臂(66)、下前橫臂(68)、上后橫臂(70)和下后橫臂(72)。
14.根據(jù)權(quán)利要求12和14所述的摩托車(100)，其特征在于，所述側(cè)支撐脊(78)的軸線相對(duì)于所述兩個(gè)側(cè)柱(74、76)的軸線的傾斜度與所述中央支撐脊(62)的軸線相對(duì)于所述中央轉(zhuǎn)向管(14)的軸線的傾斜度相同。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的摩托車(100)，其特征在于，所述中央支撐脊(62)的軸線和所述側(cè)支撐脊(78)的軸線相對(duì)于所述中央轉(zhuǎn)向管(14)的軸線以及相對(duì)于所述兩個(gè)側(cè)柱(74,76)的軸線以80。與120。之間的角度傾斜。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的摩托車(100)，其特征在于，在所述橫臂中的下前橫臂(68)和下后橫臂(72)上制成了兩個(gè)對(duì)稱凸輪，所述兩個(gè)對(duì)稱凸輪包括右凸輪和左凸輪，所述兩個(gè)對(duì)稱凸輪按壓在所述支撐組件(16)上獲得的型材(106)上，以限制取決于所述摩托車(100)的傾斜角的可能的轉(zhuǎn)向并且避免所述轉(zhuǎn)向組的部件之間的可能的干擾。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的摩托車(100)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)向組包括控制桿(108)，所述控制桿旋擰到轉(zhuǎn)向軸(110)上，所述轉(zhuǎn)向軸插入所述轉(zhuǎn)向管(14)內(nèi)部，滾珠軸承(114)的內(nèi)環(huán)擱置在所述控制桿(108)上，而所述滾珠軸承(114)的外環(huán)插入連接至導(dǎo)向桿(118)的傳動(dòng)件(116)中。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的摩托車(100)，其特征在于，在所述傳動(dòng)件(116)與所述導(dǎo)向桿(118)之間置入兩個(gè)滾針軸承(120)，并且兩個(gè)萬向接頭(122)被約束至所述導(dǎo)向桿(118)的端部上，所 述兩個(gè)萬向接頭(122)的剩余端部連接至所述支撐組件(16)。
全文摘要
一種摩托車(100)，設(shè)置有車架(102)、兩個(gè)前轉(zhuǎn)向輪(12)、可旋轉(zhuǎn)地連接到所述車架(102)并且剛性地連接到兩個(gè)支撐組件(16)的轉(zhuǎn)向管，其中每個(gè)支撐組件各自對(duì)應(yīng)每個(gè)前轉(zhuǎn)向輪(12)，并且一轉(zhuǎn)向組包括反向地設(shè)置在中央轉(zhuǎn)向管(14)的相對(duì)兩側(cè)處且通過兩個(gè)側(cè)柱(74、76)橫向連接的兩對(duì)橫臂，所述兩對(duì)橫臂包括上前橫臂(66)、下前橫臂(68)、上后橫臂(70)和下后橫臂(72)。兩個(gè)伸縮件(22、24)的固定部分被約束在所述支撐組件(16)中的每個(gè)上。每對(duì)伸縮件(22、24)相對(duì)于相關(guān)轉(zhuǎn)向輪(12)懸臂式安裝。
文檔編號(hào)B62K5/00GK103153769SQ201180044710
公開日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者斯特凡諾·巴爾托洛齊, 盧卡·貝爾納迪, 馬科爾·普羅費(fèi)蒂, 沃爾特·羅塞利尼 申請(qǐng)人:比亞喬公司