TW202108437A - 機車前懸吊系統及包括其之機車 - Google Patents

Abstract

一種機車前懸吊系統(10)，包括： –一轉向臂(11)，機械地連接、或調適成機械地連接至一機車(1)之一轉向把手(7)，其中轉向臂(11)包括一主要本體、及從主要本體突出之一連接臂(15)； –一擺動臂(12，32)，具有一第一連接部(13)及一第二連接部(14)，第一連接部係將擺動臂(12，32)可旋轉地連接至對應於連接臂(15)的轉向臂(11)，第二連接部係調適成且佈設成將擺動臂(12，32)連接至一可相聯前輪(2)； –一避震器組(20)，從一附接頭(21)延伸至一附接腳(22)，附接頭係機械地連接至轉向臂(11)，附接腳係可旋轉地結合至擺動臂(12，32)； 其中機車前懸吊系統(10)包括一碟式剎車卡鉗(30)，固定至擺動臂(12，32)。

Description

機車前懸吊系統及包括其之機車

本發明有關於用於運輸車輛的懸吊系統之技術領域，且明確地關於一種機車前懸吊系統。

在機車領域中，已知一擺動臂懸吊系統係用於機車之前車架。可為一單側叉或一雙側叉之一擺動臂懸吊系統大體上包括一剛性臂、亦稱作一轉向臂，一擺動臂係鉸接於上述剛性臂上且終結於前輪車軸上。一單側擺動臂懸吊系統譬如在歐洲專利案第EP2996929B1號中描述。

在已知之擺動臂懸吊系統中，轉向臂係機械地連接至機車之轉向把手。此外，典型地包括一彈簧及一阻尼器之避震器組係附接至擺動臂。避震器組將轉向臂機械地連接至前車輪車軸。

通常，避震器組剛性地結合至前輪車軸：典型地，避震器組之附接腳、或下方端係藉由一剛性托架而連接至車輪車軸。然而，已知譬如歐洲專利案第EP2996929B1號中描述者之解決方案，其中附接腳係以一非剛性方式結合至前輪車軸。

在先前技術之擺動臂前懸吊系統中，已知將碟式剎車卡鉗固定至避震器組之附接腳，使得碟式剎車卡鉗關於附接腳固定。為避免與擺動臂干涉，擺動臂與碟式剎車卡鉗正規地係配置於避震器組之附接腳的相反側上。

以上所述之先前技術前擺動臂懸吊系統具有數個缺點。

第一個缺點係剎車期間之可能的過度下沉。實際上，在剎車期間，由於因減速而在車輛前部上導致之一負載傳遞效應，使避震器組傾向壓縮，且因此較具有駕駛者及任何其他懸吊質量(譬如乘客、行李、及相似物)之車輛靜態重量所致者「下沉」更多。

可能與在壓縮中到達限止器(limit stop)相關聯之前車軸下沉具有顯著變更車輛姿態之直接效果。

實際上，倘考慮譬如二輪機車，則在避震器組之壓縮階段中，車輛之尾跡(trail)特別地降低，然而相同現象亦應用至具有更多車輪之不同型式車輛。變更尾跡將改變駕駛者所感知之把手敏感度及回應度。此外，起因於一控制不良及/或過度之下沉，大體上得到後懸吊系統之伸長，這又會控制不良而造成後車軸減輕，直到已達後輪從地面分離之狀態極限，如此可導致駕駛者失去對行駛之軌跡的控制。

請注意到，姿態在下沉階段期間之改變並非必然地具有先驗之負面效應。換言之，一方面由於一過度下沉涉及可使車輛及駕駛者處於危機之一動態姿態改變，因此其必定負面；另一方面，一受控之前懸吊系統下沉可甚至輔助且改善駕駛性能及駕駛感覺。

實際上，亦因前懸吊系統之下沉，駕駛者能夠感知車輛之動態行為，以及預先注意到已達輪胎之抓地力極限。除此以外，由於一受控之前車軸下沉有助於前車軸放低，且由於降低尾跡將增加回應度而因此增加駕駛者之敏感度，因此容許較佳地下降而彎曲，以行駛彎道。

如可由以上推論者，稱作「俯衝」之前懸吊系統下沉係依其量值來決定一車輛動態配平之基本變更。受控型式之下沉不僅無害，亦可改善駕駛性能及車輛之可操縱性。

先前技術擺動臂機車懸吊系統之第二個缺點在於，靠近前車輪轂及剎車碟片之部件的配置並不非常緊湊。實際上，此類已知懸吊系統中，一側上具有擺動臂、在一大致中心位置中有避震器組之附接腳，及另一側上有剎車卡鉗。緊湊度不足導致較低之剎車碟片冷卻效率、及缺少美感潔淨度二者。

本說明之大體上目的係提供一種能夠完全地或部份地解決前述缺點之前擺動臂機車懸吊系統。

此目的係藉請求項1中大體上界定之一種機車前懸吊系統達成。機車懸吊系統之較佳且較優的實施例係在隨附之附屬請求項中界定。

由參考後續段落中簡要說明之隨附圖式而可作為範例、且因此絕不作限制用之本發明特殊實施例的以下詳細說明，將更加了解本發明。

隨附圖式中，完全相同或相似之元件已藉相同之元件符號指示。

隨附圖式顯示一運輸車輛、特別是一機車1之一實施例。在圖式描繪之特定範例中，設想機車1為一機動腳踏車(moped)而未因此引出任何限制，機車1包括一前輪2及一後輪3、一驅動馬達4、一支架5、一座墊6、一轉向把手7，轉向把手7係可旋轉地固定至支架5而能夠環繞一轉向軸旋轉。

為了本說明，應廣義地考慮術語「機車」，包括任何具有至少二輪、即一前輪2及一後輪3之機車。此定義因此亦包含具有三輪之車輛，上述三輪包含譬如前車軸上之二成對轉向輪及後車軸上之一驅動輪，但此定義亦包括前車軸上單一轉向輪及後車軸上二驅動輪之機車。最後，亦包含於一機車定義中者係所謂四輪車，具有前車軸上之二輪及後車軸上之二輪。

如已熟知者，機車1更包括一轉向管8，固定至轉向把手7，以與轉向把手7整合一體地環繞一轉向軸旋轉。

機車1更包括一機車前懸吊系統10，調適成且佈設成將前輪2鎖固至轉向管8，使得此前懸吊系統10以作動式介於轉向管8與前輪2之間。

驅動馬達4係直接地或間接地以作動式連接至機車1之一驅動輪、在本範例中係連接至後輪3。依據一可能實施例，驅動馬達4係一內燃引擎。依據另一替代實施例，驅動馬達4係一電動或混合式馬達。

儘管在所描繪及說明之特定範例中，機車前懸吊系統10係懸臂支撐於前輪2一側上之一單臂前懸吊系統，然請注意到，本專利申請之教示可應用至雙臂懸吊系統、即叉懸吊系統。

機車前懸吊系統10包括一轉向臂11，機械地連接、或適合於機械地連接至機車1之轉向把手7。在圖式所示之特定非限制性範例中，轉向臂11具有在上方端之一部，連接至轉向管8而使轉向臂11可與轉向管8整合一體地環繞轉向軸旋轉。請注意到，轉向臂11與轉向管8可為二個分離、機械耦接件，但亦可在二者之間形成為單一件。

機車前懸吊系統10更包括一擺動臂12、32，擺動臂12、32具有一第一連接部13及一第二連接部14，第一連接部13係可旋轉地將擺動臂12、32連接至轉向臂11，第二連接部係調適成且佈設成將擺動臂12、32連接至可相聯前輪2。此外，機車前懸吊系統10包括一避震器組20，避震器組20係從一附接頭21延伸至一附接腳22，附接頭21係機械地連接至轉向臂11，附接腳22係可旋轉地結合至擺動臂12、32。更，機車前懸吊系統10包括一碟式剎車卡鉗30，碟式剎車卡鉗30固定至擺動臂12、32。例如，碟式剎車卡鉗30係機車1之一剎車裝置29、30的部份，剎車裝置包括除卡鉗30以外之一碟片29，碟片係用於固定至前輪2之一碟式剎車，使碟片可與前輪一同旋轉。卡鉗30與擺動臂12、32之附接較優地可能降低機車前懸吊系統10在剎車期間之下沉，且使懸吊系統10在前輪2之輪轂附近特別地整齊且緊湊。

依據一實施例，第一連接部13係擺動臂12、32之一第一末端，且第二連接部14係擺動臂12、32之相反於第一末端之一第二末端。第一連接部13係可旋轉地結合至轉向臂11、譬如可旋轉地鉸合至轉向臂11，且第二連接部14支承可相聯前輪2之一旋轉銷16。此旋轉銷16界定前輪2之一旋轉軸X-X。較佳地，前輪2之旋轉銷16具有一強制接合且干涉固鎖(interference-locked)的末端部，位在擺動臂12、32之第二末端部內所界定出之一固鎖座中。更佳地，旋轉銷16係在上述固鎖座內鎖緊，以防止旋轉銷16與擺動臂12、32之間的相對旋轉。

依據一特別有利的實施例，碟式剎車卡鉗30係一浮動剎車卡鉗，且包括一卡鉗本體31、及可滑動地限制卡鉗本體31之一托架32，且擺動臂12、32係、或包括托架32。此辦法進一步增加本提議的解決方案之緊湊度。熟於此技藝者大體上已知一浮動剎車卡鉗之一般結構，且因此將不在本說明書中作進一步詳細說明。例如，熟於此技藝者已知，浮動剎車卡鉗包括一稱作托架12之結構元件，可滑動地支持卡鉗本體31，使得當剎車裝置29、30啟動與停用時，卡鉗本體31可在一與托架12垂直或大致垂直之方向上滑動。

依據一可能實施例，擺動臂12、32包括並排配置之一第一半臂12及一第二半臂32，其中第一半臂12、第二半臂32之其中一個係浮動剎車卡鉗30之托架32。為了本說明，「並排」意指，二個半臂12、32配置成並排，而非必然意味二個半臂必須彼此接觸，這係因二個半臂亦可分隔、或甚至同時部份地彼此接觸且部份地分隔。前述特殊解決方案容許大幅地簡化避震器組20之轉向臂11之擺動臂12、32的機械耦接。例如，依據一特定且非限制性的實施例，第一半臂12、第二半臂32佈設成且配置成，使得避震器組20之附接腳22配置於第一半臂12、第二半臂32之間。例如，二個半臂12、32配置且成型為，在前輪2之旋轉銷16處彼此相對較靠近(譬如鄰接)，且在避震器組20之附接腳22處相對分開較遠。例如，起始自前輪2之旋轉銷16朝向避震器組20之附接腳22的二個半臂12、32係逐漸地叉開，使得在附接腳22處，二個半臂分隔，而能夠使附接腳22介於二個半臂之間。較佳地，附接腳22因此介於二個半臂12、32之間，且譬如藉由一圓柱形鉸鏈而可旋轉地鉸合至二個半臂。在未引出任何限制之圖式所示範例中，前述圓柱形鉸鏈具有藉銷18界定出之一鉸鏈軸，上述銷穿入及/或接合三個對齊的開口，此等對齊的開口分別界定在第一半臂12、附接頭22、及第二半臂32中。

依據一實施例，轉向臂11包括一主要本體、及一從主要本體突出之連接臂15。擺動臂12、32之第一連接部13係，可旋轉地將擺動臂12、32連接至對應於連接臂15(換言之，在連接臂15處)的轉向臂11。例如，連接臂15具有一自由末端部，且擺動臂12、32之第一連接部13係可旋轉地結合(譬如可旋轉地鉸合)至連接臂15之自由末端部。較佳地，連接臂15係從轉向臂11之主要本體的一末端突出。依據一特別較佳實施例，連接臂15係一曲線臂。轉向臂之主要本體較佳地係一管形本體，譬如具有一圓形或更佳地四角形剖面、且甚佳地矩形者。

如先前已解說之擺動臂12、32包括二個半臂12、32的情況下，最好使半臂12、32佈設成且配置成，使得連接臂15之自由末端部置於半臂12、32之間。例如，可能使連接臂15之自由末端部藉由譬如一鉸鏈銷150而介入、且可旋轉地鉸合於二個半臂12、32之間，鉸鏈銷150穿入自由末端部、且鉸鏈銷譬如穿入及/或接合半臂12、32二者。

依據一特別較優實施例，擺動臂12、32係一曲線或非直線臂。這將因可能譬如降低附接腳22之長度，而更容易將附接腳22連接至擺動臂12、32。除此以外，可能使擺動臂12、32包括一主要臂26及一增強臂27，彼此剛性地結合而譬如成單一件。在這種情況下，較佳地在主要臂26與增強臂27之間界定一貫通開口，這容許降低擺動臂12、32之質量。以上較佳地應用至擺動臂之二個半臂12、32的每一個。

依據一較優實施例，擺動臂12、32包括一第三連接部19，第三連接部19在避震器組20之一靜止狀態下係配置於較擺動臂12、32之第一連接部13及第二連接部14高的一高度。避震器組20之附接腳22結合至擺動臂12、32之第三連接部19。亦，此辦法可能譬如以此降低附接腳22之長度，而更容易將附接腳22連接至擺動臂12、32。請注意到，第三連接部19係徑向地介於第一連接部13與第二連接部14之間。用語「徑向地」意指，沿著一個或更多個與前輪2的旋轉軸X-X垂直之方向。

依據一較優實施例，轉向臂11內部呈空心、譬如呈管形，且包覆至少部份之避震器組20在其中。此辦法具有使避震器組20減少曝露於灰塵及日曬雨淋下之優點。

依據一較優實施例，避震器組包括一消音墊塊41，以作動式介於附接頭21與轉向臂11之間。如此，避震器組20之內部可旋轉，以容許且依循擺動臂12、32關於轉向臂11之旋轉。例如，消音墊塊接合於一貫通開口中，貫通開口係界定在轉向臂11中且由附接頭21穿入。

依據一較佳實施例，在機車前懸吊系統10中，避震器組20包括一彈簧23及一阻尼器24、25，且彈簧23被完全地包覆於轉向臂11中。彈簧23係譬如一螺旋彈簧，介於避震器組20之附接頭21與附接腳22之間，以施加一彈性推力，彈性推力傾向使附接頭21與附接腳22分離。彈簧23較佳地包圍阻尼器24、25。

較佳地，阻尼器包括一桿件24及一覆套25，其中桿件24調適成且佈設成在覆套25內部滑動，且包覆於轉向臂11中。亦，此辦法具有使避震器組20、特別是桿件24減少曝露於灰塵及日曬雨淋下之優點。

基於以上已解說者，因此可能了解以上述型式之機車前懸吊系統可如何達成以上參考先前技術提及之目的。實際上，如以上解說者，此懸吊系統能夠抵消剎車期間之過度下沉、特別地緊湊、以低美感衝擊為特徵、保留碟式剎車之碟片的重要部曝露出、且確保避震器組之更大潔淨度及保護。

實現之實施例及細節可關於僅僅作為非限制性範例作說明及闡述者作廣泛地變化，並未更改發明之原理，不致因此脫離隨附申請專利範圍中所界定之發明範疇。

1:機車 2:前輪 3:後輪 4:驅動馬達 5:支架 6:座墊 7:轉向把手 8:轉向管 10:機車前懸吊系統 11:轉向臂 12:擺動臂(第一半臂)(托架) 13:第一連接部 14:第二連接部 15:連接臂 16:旋轉銷 18:銷 19:第三連接部 20:避震器組 21:附接頭 22:附接腳 23:彈簧 24:阻尼器(桿件) 25:阻尼器(覆套) 26:主要臂 27:增強臂 29:剎車裝置(碟片) 30:剎車裝置(卡鉗) 31:卡鉗本體 32:擺動臂(第二半臂)(托架) 41:消音墊塊 150:鉸鏈銷 X-X:旋轉軸

第1圖顯示一包括前懸吊系統之機車的示例且非限制性實施例之側平面視圖。 第2圖顯示機車之前懸吊系統的側平面視圖。 第3圖顯示機車之前懸吊系統的前平面視圖。 第4圖顯示機車之前懸吊系統的側平面視圖，其中一些部件係以剖面顯示。 第5圖顯示機車之前懸吊系統的立體圖。

無

2:前輪

8:轉向管

10:機車前懸吊系統

11:轉向臂

12:擺動臂(第一半臂)(托架)

13:第一連接部

14:第二連接部

15:連接臂

16:旋轉銷

18:銷

19:第三連接部

21:附接頭

22:附接腳

26:主要臂

27:增強臂

29:剎車裝置(碟片)

30:剎車裝置(卡鉗)

32:擺動臂(第二半臂)(托架)

Claims (19)

1. 一種機車前懸吊系統(10)，包括： –一轉向臂(11)，機械地連接、或調適成機械地連接至一機車(1)之一轉向把手(7)，其中該轉向臂(11)包括一主要本體、及從該主要本體突出之一連接臂(15)； –一擺動臂(12，32)，具有一第一連接部(13)及一第二連接部(14)，該第一連接部將該擺動臂(12，32)可旋轉地連接至對應於該連接臂(15)的該轉向臂(11)，該第二連接部係調適成且佈設成將該擺動臂(12，32)連接至一可相聯前輪(2)； –一避震器組(20)，從一附接頭(21)延伸至一附接腳(22)，該附接頭係機械地連接至該轉向臂(11)，該附接腳係可旋轉地結合至該擺動臂(12，32)； 其中該機車前懸吊系統(10)包括一碟式剎車卡鉗(30)，固定至該擺動臂(12，32)。
2. 如請求項1之機車前懸吊系統(10)，其中該第一連接部(13)係該擺動臂(12，32)之一第一末端，且其中該第二連接部(14)係該擺動臂之相反於該第一末端之一第二末端，其中該第一連接部(13)係可旋轉地結合至該轉向臂(11)，且該第二連接部(14)支承該可相聯前輪(2)之一旋轉銷(16)。
3. 如請求項1或請求項2之機車前懸吊系統(10)，其中 –該碟式剎車卡鉗(30)係一浮動剎車卡鉗，且包括一卡鉗本體(31)、及可滑動地限制該卡鉗本體(31)之一托架(32)； –該擺動臂(12，32)係、或包括該托架(32)。
4. 如請求項3之機車前懸吊系統(10)，其中該擺動臂(12，32)包括並排配置之一第一半臂(12)及一第二半臂(32)，且其中該等半臂之其中一個係該托架(32)。
5. 如請求項4之機車前懸吊系統(10)，其中該等半臂(12，32)配置成且佈設成，使得該避震器組(20)之該附接腳(22)配置於該等半臂之間。
6. 如請求項1至請求項5中任一項之機車前懸吊系統(10)，其中該連接臂(15)具有一自由末端部，且其中該擺動臂(12，32)之該第一連接部(13)係可旋轉地結合至該連接臂(15)之該自由末端部。
7. 如請求項4或請求項5之機車前懸吊系統(10)，其中該等半臂(12，32) 配置成且佈設成，使得該連接臂(15)之該自由末端部介於該等半臂之間。
8. 如請求項6或請求項7之機車前懸吊系統(10)，其中該連接臂(15)係從該轉向臂(11)之該主要本體的一末端突出。
9. 如請求項6至請求項8中任一項之機車前懸吊系統(10)，其中該連接臂(15)係一曲線臂。
10. 如請求項1至請求項9中任一項之機車前懸吊系統(10)，其中該擺動臂(12，32)係一曲線或非直線臂。
11. 如請求項10之機車前懸吊系統(10)，其中該擺動臂(12，32)包括一主要臂(26)及一增強臂(27)，彼此剛性地連接。
12. 如請求項11之機車前懸吊系統(10)，其中一貫通開口係限定於該主要臂(26)與該增強臂(27)之間。
13. 如請求項1至請求項12中任一項之機車前懸吊系統(10)，其中該擺動臂(12，32)包括一第三連接部(19)，該第三連接部在該避震器組(20)之一靜止狀態下係配置於較該擺動臂(12，32)之該第一連接部(13)及該第二連接部(14)高的一高度，且其中該附接腳(22)連接至該擺動臂(12，32)之該第三連接部(19)。
14. 如請求項1至請求項13中任一項之機車前懸吊系統(10)，其中該轉向臂(11)內部呈空心，且包覆至少部份之該避震器組(20)。
15. 如請求項1至請求項14中任一項之機車前懸吊系統(10)，其中該避震器組(20)包括一消音墊塊(41)，以作動式介於該附接頭(21)與該轉向臂(11)之間。
16. 如請求項14之機車前懸吊系統(10)，其中該避震器組(20)包括一彈簧(23)及一阻尼器(24，25)，其中該彈簧(23)被完全地包覆於該轉向臂(11)中。
17. 如請求項16之機車前懸吊系統(10)，其中該阻尼器包括一桿件(24)及一覆套(25)，其中該桿件調適成且佈設成在該覆套(25)內部滑動，且包覆於該轉向臂(11)中。
18. 一種機車(1)，包括至少一個如請求項1至請求項17中任一項之機車前懸吊系統(10)。
19. 如請求項18之機車(1)，其中該機車(1)係一機動腳踏車。

Images