TWI782141B - 用於具有轉向把手之機動車輛之車輪之懸架及機動車輛之前軸 - Google Patents

Abstract

本發明係有關於一種用於具有轉向把手的機動車輛之車輪之懸架，包括：第一元件、第二元件以及返回彈性裝置。第一元件包括第一端及第二端。第二元件滑動地耦接至第一元件且可連接至車輪。返回彈性裝置使第一元件返回靜止位置。 根據本發明的懸架更包括：第一連接桿、第二連接桿，第一元件之第二端可旋轉地連接至第一連接桿之第一端，第一連接桿之第二端可旋轉地連接至第二連接桿之第一端，且第二連接桿之第二端可旋轉地連接至第二元件。 本發明亦有關於一種用於機動車輛的前軸，其使用根據本發明的懸架，以及依次使用這種前軸的機動車輛。

Description

用於具有轉向把手之機動車輛之車輪之懸架及機動車輛之前軸

本發明係有關於機動車輛之技術領域，且特別係有關於用於摩托車的側前單懸架。

具體而言，本發明係有關於用於機動車輛之前輪的懸架，且特別係有關於摩托車之前輪的單懸架。

用於機動車輛的伸縮式前單懸架為已知的，特別係用於兩輪機車及摩托車的伸縮式前單懸架。

參考根據習知技術的第1圖，在摩托車10中，配置為可伸縮單懸架的單臂懸架30包括護套20、管部31及足部32。足部32及管部31彼此為一體的。管部31或活塞31滑動地耦接至護套20，以沿滑動軸(通常為護套的對稱軸)插入其中，且足部32連接至車輪60之軸37。

如第1圖所示，關於伸縮式單懸架要解決的主要問題為避免管部31及護套20之間沿滑動軸的旋轉，此旋轉獨立於由駕駛藉由轉向把手40所造成的旋轉(例如由於瀝青的摩擦)。

例如，在以Gilera® CX為名的機車中採用的第1圖所示的前懸架的解決方案採用一對連接桿，其操作類似於在飛機的前推車中通常已知的設計。第1圖中懸架之連接桿35及36連接足部32及護套20，且藉由鉸鏈34彼此鉸接。連接桿35在軸33上可旋轉地連接至足部32。

對於類似的解決方案，在想要減少體積及重量時或在由於美觀的理由而想要完全或部分地隱藏連接桿時，儘管維持使用它們以進行組裝及拆卸的可能性，也會出現問題。

本發明之一目的為提供完全或至少部分地克服習知技術的問題及缺點的一種用於摩托車或機動車輛的懸架。

本發明之另一目的為提供一種摩托車及機動車輛的前軸，此前軸使用形成本發明標的的懸架，解決習知技術的問題並克服習知技術的缺點。

本發明之一目的為包括在特定的一樣的實施例中如請求項1中通常地定義的懸架及如所附之附屬請求項2-14中定義的懸架。

本發明之其他具體目的包括如所附請求項15中定義的機動車輛的前軸及如所附請求項16中定義的機動車輛。

參照第2圖及第3圖繪示摩托車之前軸1000，前軸1000使用包括上部100及下部300的單臂前懸架300，下部300藉由剛性接頭200連接至上部。剛性接頭200僅用於移動上部100之軸，且為車輪600、煞車盤500及煞車鉗400騰出空間。

如可在第2圖及3中觀察到的，與習知技術不同地，在單臂前懸架的上部100及下部300之間沒有另外的外部連接。

下部300構成實際的懸架，且包括管狀元件320及345(有時也稱為「管部」或「叉桿」或懸架的「第二元件」)，活塞310及315(有時也稱為懸架的「第一元件」)在管狀元件320及345中滑動地移動。管狀元件320及345包括第一端324及第二端325及321。第一端324滑動地容納活塞310及315，第二端325及321，也稱為足部，連接車輪600。在此特定範例中，第二端325及321由旋轉連接固定至車輪600的輪轂。根據本發明之一觀點，第二端325及321相對於管狀元件320及345的剩餘部分的延伸軸以特定角度延伸。因此，管狀元件320及345及活塞310及315的主體看起來像具有延伸軸，此延伸軸與車輪600的輪轂保持一定距離。

如稍後將會看到的，在本發明中，習知技術串聯的兩個連接桿在懸架靜止時至少部分地隱藏在足部325及321中，且在任何情況下，此連接桿與足部325及321之連接皆為內部的。藉由這種方式，兩個連接桿不再完全在外部，且體積減小，為美學設計師留下了更廣的建設餘量(constructive margin)。

在這點上，必須指出下連接桿或第二連接桿的支點可固定在與車輪之輪轂相異的點。然而，因為可達到更小的體積，它較佳地固定在輪轂。

參考第4圖、第5a圖及第5b圖，繪示本說明書之懸架之第一實施例。

如上所述，足部325至少部分地包括兩個串聯的連接桿，此連接桿在活塞310的下端及輪銷370及375之間彼此旋轉地連接，輪銷370及375固定至車輪600之輪轂650。

特別地，第一連接桿385之支點361(通常我們可以藉由支點瞭解配置用於以軸為軸心而旋轉地連接的連接桿的末端部)旋轉地連接至輪銷375，同時轉向把手之旋轉剛性地傳遞至第二連接桿之支點380，穿過活塞310的上部(其中可區分兩個整體部分311及312)。有利地，管狀元件320可作為圓柱形引導件。

第一連接桿(上部)用385表示，而第二連接桿(下部)用395表示。參考第5a圖，連接桿之支點用下面的361、390、381及380表示。在使用時，與鉸鏈同樣多的旋轉軸穿過這些支點。上連接桿385之下支點381以同軸方式鉸接至下連接桿395之上支點390。上連接桿385之上支點380固定至元件330'。元件330'依次插入活塞中，此活塞由具有較小直徑的部分312及具有較大直徑的部分311剛性地串聯而形成。活塞310之具有較小直徑的部分312的尺寸被設定以與螺旋彈簧340同軸地耦接並被螺旋彈簧340包圍，螺旋彈簧340為懸架的一部分。

必須指出的是，下連接桿或第二連接桿之支點可固定在與車輪之輪轂相異之點。然而，較佳地將其固定至輪銷或輪轂，因為有利地，該解決方案提供縮減的體積。

藉由插入兩者中的輪銷375而達成將支點361固定至足部325及將足部325依次地固定至輪轂650。因此，用370表示將元件固定至輪轂之組件。

在此注意第5a圖中： - 支點361表示為管狀； - 支點390類似於內圓周中有軸承的環； - 支點381由固定在上連接桿之兩翼上之銷釘構成；以及 - 同樣地，支點380為內圓周中具有軸承的環。

軸承亦存在於足部320之第二端325中。如此，足部320、活塞310、下連接桿395及上連接桿385之間的旋轉連接包括徑向軸承，以促進元件的往復旋轉(reciprocal rotation)。

在特定的未繪示的版本中，第二端325相對於車輪600之輪轂650之軸固定至相異的軸，且軸承(或旋轉對)安裝在連接桿395上。

足部320較佳地至少在沿著第二端325的位置朝向底部開啟，使得足部320可進入其內部以用於組裝連接桿。假如活塞不與車輪之軸對齊，則此通道為特別有利的。

在本實施例的情況下，在第4圖及第5a圖中的前懸架中，襯套366定位在管狀元件320及活塞310之間。襯套366作為阻力元件(dragging element)，襯套366具有阻尼並且可選地亦具有用於活塞310的引導效果。

更具體地，阻力元件(阻尼器)366引導活塞310之上部311至管狀元件320內，而下部312在管狀元件320之部分371上滑動(參見第4圖)。在這種情況下，彈簧340佈置成鄰接在部分371與活塞310之部分311及312之連接區域之間。

在第5b圖繪示前軸2000，其中不存在有元件330'，且活塞310的端部318被成形為能夠直接耦接上連接桿385'，相反地，這與第5a圖中的第一實施例為相異的。

現在，參考第6圖及第7圖，繪示前軸3000的第二實施例，與上述第一實施例不同。實際上，在第二實施例中，上連接桿385直接連接至中空活塞315(在其端部317之處)，中空活塞315取代第一實施例中的活塞310，且配置成容納在管狀元件345中。在第6圖及第7圖的懸架中，阻尼器活塞350及351放置在中空活塞315內並具有兩個端部，在兩個端部之間為被壓縮的彈簧340'。在阻尼器活塞350及351的下端330處，銷331橫向突出(正交於阻尼器活塞之軸)。在使用時，銷331無接觸地橫穿在中空活塞315上生成的孔眼316。銷331因此固定在足部345之孔346中。相對於包括銷331之另一端，活塞的上端335固定至連接器200。如此，在阻尼期間，中空活塞可下沉且彈簧340'可被壓縮。孔眼316不作為引導器，因為以中空活塞315之縱向軸為軸心的旋轉被連接桿385及395鎖定。然而，假如連接桿斷裂，則孔眼構成安全裝置。

在所有實施例中，螺旋彈簧是返回(return)彈性元件(裝置)，其使系統能夠返回初始位置。可使用其他已知的系統代替螺旋彈簧，例如輪銷中的扭桿或板片彈簧(leaf spring)。

管狀元件345，特別是其足部321可包括開口，第一及第二連接桿385及395通過此開口且至少部分地在其壓縮位置中突出。或者，管狀元件345的尺寸可設定為在其任何往復位置包圍連接桿385及395。

在本實施例中，襯套367也可存在於足部345之上端，以便引起在中空活塞315上移動的阻尼。連接支撐件326亦可存在於管狀元件345上，以連接至煞車鉗400。

在特定實施例(未表示)中，上連接桿385及活塞315之間的旋轉連接及下連接桿395及足部321之間的旋轉連接具有與活塞之對稱軸(或主延伸軸)相交的旋轉軸。在此版本中，在懸架的任何移動中，上連接桿及下連接桿之間的旋轉軸不會與所述之對稱軸相交 (incident)。

第8圖表示根據第二實施例的懸架的四個操作步驟。

在第一步驟(第8圖(a))中，連接桿完全在足部321內，且較佳地，連接桿形成彼此相異於平角的初始角度。彈簧340未被壓縮。

在第二步驟(第8圖(b))中，由於空心活塞315的壓縮，支點390(兩個連接桿之間的連接點)從足部345突出。彈簧340開始抵抗阻力。

在第三步驟(第8圖(c))中，接頭(鉸鏈) 390繼續突出，突出在第四步驟中變得最大(第8圖(d))。在第四步驟中，兩個連接桿之間的角度幾乎為零(或在另一個方向上計算幾乎為360°)，並且彈簧340被壓縮至最大。隨後，彈簧340將(在隨後的步驟中，未表示)使懸架返回至與上述第一步驟相對應的靜止狀態。

最後，參考第9圖，前懸架的不同實施例表示在相異的前軸4000中。如此之懸架之第一及第二連接桿分別包括整體突出元件，分別稱為第一突出元件386及第二突出元件396。第一突出元件386及第二突出元件396藉由彈簧328或其他裝置或彈性元件彼此連接。彈簧328是返回彈性裝置的範例。彈性裝置有利地佈置在兩個連接桿385及395之間，而不是佈置在足部325及活塞310之間，以促進潛在的維護操作。

形成本說明書的標的的前懸架包括在所有上述圖示及描述的實施例中存在的「第一元件」或活塞310及315，其包括兩個相對的端部。顯然，第一元件的兩個端部中之一者在使用時連接至機動車輛的轉向把手(舉例來說，藉由剛性動態機構，例如第2圖、第3圖及第10圖中所示之剛性動態機構)，另一端動態地連接至車輪。

這種相互作用藉由第二元件320及345(舉例來說，其包括或由管構成)而發生，滑動地耦接至第一元件310及315，且可連接至車輪600。因此，第一元件310及315在第二元件345內之靜止位置及操作位置之間為可移動的。藉由合宜的返回彈性裝置340及340'使此移動可逆，以便將第一元件返回至靜止位置。彈性裝置可由彈簧或其他等效元件構成(見上文)。

此配置不能達到根據本發明的懸架的特徵。實際上，它需要第一連接桿385及第二連接桿395。此兩個連接桿串聯放置：基本上，第一連接桿385之一端381旋轉地連接至第二連接桿395之一端390。第一連接桿385之相對端380連接至第一元件，且第二連接桿395之相對端361連接至第二元件，舉例來說，連接至車輪600之軸，使得端部361與車輪600之旋轉軸成一軸。在另一實施例中，端部361的旋轉連接軸與車輪的軸線不重合，例如平行於車輪之軸。

在這裡描述的前懸架的每個狀態中，第一連接桿385及第二連接桿395有利地在彼此之間形成與平角不同的角度。

較佳地，連接桿之旋轉連接發生在軸位於與第一及第二元件之間的相對伸縮移動正交的平面上，此第一及第二元件在懸架的下降(sinking)期間互連。事實上，假如上述之軸與伸縮移動不正交，則連接桿之旋轉將具有以伸縮軸為軸心的元件，且因此容許一定程度的旋轉，反而，根據本發明，此旋轉絕對可以避免，換句話說，由轉向把手造成連接桿額外的轉向移動。

足部或第二元件可配置使得第一元件的第二端381在足部325及321內處於靜止位置。相同的端部381可至少部分地突出，將兩個連接桿的一部分承載在外部。

上述彈簧340及340'可佈置鄰接在第一元件320及第二元件320之間，且較佳地佈置在其中，以便在組裝懸架時不會被看見。

根據本發明之一方面，第一元件除了彈簧之外還包括同軸的並且至少部分地位於彈簧內的液壓組件，此液壓組件具有汽缸351及相對活塞350。彈簧之一端固定至第二元件320。液壓活塞為懸架之移動提供阻尼作用。為此目的，除此之外，還可包括襯套，此襯套藉由第一及第二元件之間的摩擦而作用或替換液壓活塞。

阻尼裝置，例如襯套366及367，不一定必須佈置在第一及第二元件310及320之間，但它們可佈置在，例如，旋轉連接中或佈置在另一有利位置中，相對於懸架的移動而引起摩擦。

如附圖所示，第一元件310及315滑動地容納在第二元件320及345中。但清楚地，第一及第二元件的相對佈置可以顛倒使得第一元件在第二元件之中以滑動方式接收第二元件。

作為本說明書之前懸架之通常結構之另一有利特徵，第二元件包括可連接至煞車鉗400的連接支撐件326。

最後，應注意的是，在圖中表示的前軸可藉由使用根據本發明的懸架300而獲得。此前軸依次地亦可為機動車輛5000(例如摩托車)之前軸1000(參見第10圖)。然而，可使用具有兩個懸臂之前軸或使用一或多個懸架300的任何其他結構。

本發明包括的優點為： - 連接桿易於組裝；以及 - 連接桿通常不會被看見的事實；以及 - 連接桿沒有外部體積的事實。

前文描述較佳實施例且提出本發明的變形，然而，應瞭解的是，本領域通常知識者可在不脫離由所附請求項定義的相對保護範圍的情況下進行修改及變更。

10‧‧‧摩托車20‧‧‧護套30‧‧‧單臂懸架31‧‧‧管部、活塞32‧‧‧足部33、37‧‧‧軸34‧‧‧鉸鏈35、36‧‧‧連接桿40‧‧‧轉向把手60‧‧‧車輪100‧‧‧上部200‧‧‧剛性接頭300‧‧‧下部、單臂前懸架310、315‧‧‧活塞311、312、371‧‧‧部分316‧‧‧孔眼317、318‧‧‧端部320、345‧‧‧管狀元件321、325‧‧‧足部、第二端324‧‧‧第一端326‧‧‧連接支撐件328‧‧‧彈簧330‧‧‧下端331、330'‧‧‧元件335‧‧‧上端340‧‧‧螺旋彈簧、彈簧346‧‧‧孔350‧‧‧阻尼器活塞、相對活塞351‧‧‧阻尼器活塞、汽缸361、380、381‧‧‧支點366、367‧‧‧襯套370、375‧‧‧輪銷385‧‧‧第一連接桿、上連接桿386‧‧‧第一突出元件390‧‧‧支點、接頭395‧‧‧第二連接桿、下連接桿396‧‧‧第二突出元件400‧‧‧煞車鉗500‧‧‧煞車盤600‧‧‧車輪650‧‧‧輪轂700‧‧‧轉向把手1000、2000、3000、4000‧‧‧前軸5000‧‧‧機動車輛340'‧‧‧彈簧385'‧‧‧上連接桿

現在將藉由非限制的範例，特別參考附圖中的附圖來描述本發明，其中： - 第1圖表示根據習知技術的單臂前懸架，舉例來說，用在Gilera® CX機車中； - 第2圖表示根據本發明的單臂前懸架的總體視圖，此單臂前懸架與安裝在其上的機動車輛分離； - 第3圖表示第2圖之單臂前懸架之正面(a)及上部(b)視圖； - 第4圖表示第2圖及第3圖的總體圖的第一實施例的局部剖視圖，其中不具有液壓阻尼； - 第5a圖表示第4圖的單臂前懸架的爆炸圖； - 第5b圖表示第5a圖的組件的結構變化； - 第6圖表示根據第2圖及第3圖的總體圖的懸架的第二實施例的局部剖視圖； - 第7圖表示第6圖的單臂前懸架的爆炸圖； - 第8圖表示第6圖及第7圖在不同壓縮狀態(a) - (d)下的懸架；以及 - 第9圖表示根據本發明的懸架的第三實施例。 - 第10圖表示具有懸架的前軸的機動車輛總成。 這裡指出，根據下面描述及要求保護的內容，如本領域的一般專家無疑問而所瞭解的，而沒有限制地組合下面描述的不同實施例的元件以提供進一步的實施例皆涉及本發明的技術構思。 此外，本說明書涉及用於完成本說明書的習知技術，關於未描述的詳細特徵，舉例來說，在相同類型的解決方案中通常在習知技術中所使用的較不重要的元件。 當介紹元件時，除非另有明確說明，應總是被瞭解可為「至少一個」或「一或多個」。 當在本說明書中包括元件或特徵的列表時，應瞭解根據本發明的發現「包括」或者「由......組成」如此之元件。 在下文中，「上」及「下」將分別表示在使用中更遠或更接近地面的元件。

100‧‧‧上部

200‧‧‧剛性接頭

300‧‧‧下部、單臂前懸架

310‧‧‧活塞

311、312‧‧‧部分

320‧‧‧管狀元件

325‧‧‧足部、第二端

340‧‧‧螺旋彈簧、彈簧

361、380、381、390‧‧‧支點

366‧‧‧襯套

370、375‧‧‧輪銷

385‧‧‧第一連接桿、上連接桿

395‧‧‧第二連接桿、下連接桿

400‧‧‧煞車鉗

500‧‧‧煞車盤

600‧‧‧車輪

650‧‧‧輪轂

1000‧‧‧前軸

330'‧‧‧元件

Claims (15)

1. 一種用於具有一轉向把手之一機動車輛之一車輪之懸架，包括：一第一元件，包括一第一端及與該第一端相對之一第二端，該第一端可連接至該機動車輛之該轉向把手；一第二元件，滑動地耦接至該第一元件，且可連接至該車輪，該第一元件相對於該第二元件至少部分地在靜止位置及操作位置之間為可移動的；一返回彈性裝置，用於將該第一元件返回至該靜止位置；該懸架包括：一第一連接桿，具有相對的一第一端及一第二端；一第二連接桿，具有相對的一第一端及一第二端；該第一元件之該第二端可旋轉地連接至該第一連接桿之該第一端；該第一連接桿之該第二端可旋轉地連接至該第二連接桿之該第一端；以及該第二連接桿之該第二端可旋轉地連接至該第二元件；其中該第二元件包括一足部，且該第一元件適於並配置以在該第二元件內滑動；其中在該靜止位置時，該第一元件之該第二端位於該足部內。
2. 如申請專利範圍第1項所述之懸架，其中該車輪具有一旋轉軸，且其中該第二連接桿之該第二端可旋轉地連接至在該旋轉軸周圍之該第二元件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之懸架，其中該車輪具有一旋轉軸，且其中該第二連接桿之該第二端以一軸為軸心可旋轉地連接至該第二元件，該軸與該旋轉軸平行卻不一致。
4. 如申請專利範圍第1項所述之懸架，其中該第一及該第二連接桿在該壓縮位置中至少部分地從該足部突出。
5. 如申請專利範圍第1項所述之懸架，其中該返回彈性裝置包括一彈簧，該彈簧佈置鄰接在該第一元件及第二元件之間，且佈置在該第二元件內。
6. 如申請專利範圍第5項所述之懸架，其中該第一元件包括一液壓組件，該液壓組件包括一圓筒及一相對活塞，該相對活塞之一端部固定至該第二元件，該液壓組件至少部分地被該彈簧包圍。
7. 如申請專利範圍第1項所述之懸架，更包括阻尼裝置，以阻尼該滑動，該阻尼裝置包括至少一襯套或一液壓活塞或一扭桿或板片彈簧。
8. 如申請專利範圍第7項所述之懸架，其中該阻尼裝置設置在該第一及第二連接桿之串聯連接處。
9. 如申請專利範圍第1項所述之懸架，其中該第一元件之第一端藉由一剛性移動機構可連接至該轉向把手。
10. 如申請專利範圍第1項所述之懸架，其中該足部相對於該第二元件之主體以懸臂方式連接，該第二連接桿可旋轉地連接至該足部。
11. 如申請專利範圍第1項所述之懸架，其中該第二元件包括可連接至一煞車鉗之連接支撐件。
12. 如申請專利範圍第1項所述之懸架，其中該第一及該第二連接桿之每一者包括一整體突出元件，該第一突出元件及該第二突出元件藉由該返回彈性裝置彼此連接。
13. 如申請專利範圍第1至12項中任一項所述之懸架，其中該第一連接桿及該第二連接桿彼此形成與平角不同之一角度。
14. 一種機動車輛之前軸，特別是摩托車之前軸，包括一前輪及一轉向把手，其中該前輪藉由如申請專利範圍第1至13項中任一項之一單一懸架連接至該轉向把手。
15. 一種機動車輛，包括如申請專利範圍第14項所述之一前軸。

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