CN113226907B - 摩托车摆臂式前悬架 - Google Patents

Abstract

一种摩托车前悬架(10)，包括：‑转向臂(11)，机械地连接或适于机械地连接到摩托车(1)的转向车把(7)；‑摆臂(12)，具有第一连接部(13)和第二连接部(14)，第一连接部将摆臂(12)可旋转地连接到转向臂(11)，第二连接部适于将摆臂(12)连接到可关联的前轮(2)；‑减震器组(20)，具有可旋转地结合到摆臂(12)的附接脚(22)；所述摩托车前悬架的特征是第一连接部(13)将摆臂(12)可旋转地连接到转向臂(11)，使得摆臂(12)围绕支点(15)相对于转向臂(11)旋转，其中该支点可相对于转向臂(11)移动。

Description

摩托车摆臂式前悬架

技术领域

本发明涉及交通车辆的悬架的技术领域，特别涉及摩托车前摆臂式悬架。

背景技术

在摩托车领域，已知在摩托车的前转向架中使用摆臂式悬架。该摆臂式悬架可以是单侧叉式的或双侧叉式的并且通常包括刚性臂，该刚性臂也被称为转向臂，摆臂铰接在该刚性臂上，摆臂终止于前轮的销上。例如在欧洲专利EP2996929B1中描述了单侧摆臂式悬架。

在现有技术的摩托车摆臂式悬架中，转向臂机械地连接到摩托车的转向车把。此外，通常包括弹簧和减震器(damper)的减震器组(shock absorber group)附接到摆臂。

前述现有技术的摩托车前摆臂式悬架具有几个缺点。

第一个缺点是在制动期间可能过度下沉(sinking)。实际上，在制动期间，由于减速而使得载荷传递到车辆的前部上，因为此影响，减震器组趋于压缩，因此与具有驾驶员和任何其他悬挂物体(例如乘客、行李等)的车辆的静态重量的情况相比“下沉”得更多。

前转向架的下沉可能与到达压缩冲程的末端有关，并且前转向架的下沉直接导致车辆姿态显著改变。

实际上，例如，虽然人们考虑到两轮摩托车，然而相同的现象也适用于具有更多车轮的不同类型的车辆，在减震器组的压缩阶段，车辆的拖曳性显著减少。改变拖曳性会改变驾驶员感知到的车把的灵敏度和响应性。此外，在控制不佳和/或过度下沉之后，通常会使得后悬架延伸，这进而又会因后轴变轻而导致控制不佳，直到达到后轮脱离地面的极限状态，这可能导致驾驶员失去对行驶路线的控制。

应当注意，下沉阶段的姿态变化不必然具有先验的负面影响。换句话说，一方面，过度下沉肯定是负面的，因为它涉及动态姿态的变化，这可能使车辆和驾驶员陷入危机；另一方面，前悬架的受控下沉甚至可以促进和改善驾驶性能和驾驶感觉。

实际上，还因为前悬架下沉的程度，驾驶员能够感知车辆的动态行为，并提前注意到已经达到轮胎抓地力的极限。此外，前轴的受控下沉允许更好地在弯道中转弯，这是因为前轴的受控下沉有助于使前轴降低，并且因为减少拖曳性使得响应性增加，从而提高了驾驶员的灵敏度。

从上面可以推断出，前悬架的下沉(称为“俯冲”)根据其幅度来确定车辆动态姿态的实质性改变。受控的下沉类型不仅无害，而且提高了车辆的驾驶性能和机动性。在这点上，应当注意，在所述现有技术的摆臂式前悬架中，不容易控制悬架的下沉，这是因为制动力影响了悬架的刚度。

现有技术的摆臂式前悬架的第二个缺点是靠近轮毂的部件的布置不是很紧凑。缺乏紧凑性导致制动盘的冷却效率降低并且在审美上也不够整洁。

现有技术的摆臂式前悬架的第三个缺点是它们不能为悬架或其至少一些部分提供足够的防尘保护。

本说明书的总目的是提供一种摆臂式摩托车的摆臂式前悬架，该摆臂式前悬架能够完全或部分地解决前述缺点。

该目的通过总体上如权利要求1所限定的摩托车前悬架来实现。前述摩托车悬架的优选且有利的实施例在所附从属权利要求中限定。

参考在随后段落中简要描述的附图，通过以下由示例的方式对本发明的具体实施例进行的详细描述，将更好地理解本发明，因此，本发明决不是限制性的。

附图说明

图1示出了摩托车的侧视平面图，该摩托车包括摩托车摆臂式前悬架的第一示例性且非限制性实施例，其中所述悬架的一些部分以截面方式示出。

图2示出了图1的摩托车前悬架的侧视图。

图3示出了位于截面中的图1的悬架的一些部分的局部放大侧视图。

图4示出了图1的悬架的截面图。

图5示出了图1的前悬架的立体图。

图6示出了摩托车前摆臂式悬架的第二示例性且非限制性实施例的侧视图。

图7示出了图6的摩托车前悬架的俯视图。

图8示出了图6的摩托车前悬架的截面图。

图9示出了位于横截中的图6的悬架的一些部分的局部放大侧视图。

图10示出了摩托车摆臂式前悬架的第三示例性且非限制性实施例的示意性侧视图。

图11示出了摩托车摆臂式前悬架的第四示例性且非限制性实施例的示意性侧视图。

图12A和12B示出了根据本发明的摩托车前悬架的两种相应操作状态的示意图。

具体实施方式

在附图中，相同或相似的元件用相同的附图标记表示。

附图示出交通车辆的实施例，具体是摩托车1的实施例。在附图所示的特定示例中，摩托车1被设想为机动脚踏两用车(moped)，但是不引入任何限制，该摩托车包括前轮2和后轮3、驱动马达4、支撑框架5、鞍座6和转向车把7，该转向车把可旋转地固定到支撑框架5以便能够围绕转向轴线Z-Z旋转。

为了本说明书的目的，术语“摩托车”被认为是广义的，该术语包括具有至少两个车轮(即前轮2和后轮3)的任何摩托车。因此，这种定义还包括具有三个车轮的摩托车，三个车轮的摩托车例如包括位于前轴上的两个成对的转向轮和位于后轴上的一个驱动轮，但是这种摩托车也包括位于前轴上的一个转向轮和位于后轴上的两个驱动轮。最后，摩托车的定义中还包括所谓的四轮车，该四轮车具有位于前轴上的两个车轮和位于后轴上的两个车轮。

众所周知，摩托车1还包括头管8，该头管固定到转向车把7以便与转向车把一起围绕转向轴线Z-Z一体地旋转。

摩托车1还包括摩托车前悬架10，该摩托车前悬架适于并被配置成将前轮2固定到转向管8，使该前悬架10操作性地介于转向管8与前轮2之间。

驱动马达4直接或间接操作性地连接到摩托车1的驱动轮，在该示例中，连接到后轮3。根据可能的实施例，驱动马达4是内燃机。根据替代实施例，驱动马达4是电动马达或混合动力马达。

尽管在所示和所述的特定示例中，摩托车前悬架10是单臂前悬架，悬臂式地位于前轮2的一侧，但应当注意，本专利申请的教导也适用于双臂悬架，即叉式悬架。

摩托车前悬架10包括转向臂11，该转向臂机械地连接或适于机械地连接到摩托车1的转向车把7。在附图所示的具体非限制性示例中，转向臂11的上端部的一部分连接到转向管8，使得转向臂可以与转向管一起以一体的方式围绕转向轴线Z-Z旋转。应当注意，转向臂11和转向管8可以是两个独立的机械联接件，也可以被制成一件。

摩托车前悬架10还包括摆臂12，该摆臂具有第一连接部13和第二连接部14，第一连接部将摆臂12可旋转地连接到转向臂11，第二连接部适于将摆臂12连接到可关联前轮2。

摩托车前悬架1还包括减震器组20，该减震器组具有可旋转地结合到摆臂12的附接脚22。摆臂12的第一连接部13将摆臂12可旋转地连接到转向臂11，使得摆臂12围绕支点15相对于转向臂11旋转，该支点可相对于转向臂11移动。优选地，第一连接部13是可旋转地结合到转向臂11以围绕可移动支点15旋转的摆臂12的第一端部，并且第二连接部14承载所述可关联前轮2的旋转销16。

根据特别有利的实施例，摩托车前悬架10包括固定到摆臂12的盘式制动钳28。例如，盘式制动钳28是摩托车1的制动装置28、29的一部分，摩托车的制动装置除了制动钳28之外还包括盘29，该盘是固定到前轮2的盘式制动器，以便该盘可以与前轮2一起旋转。制动钳28附接到摆臂12有利地使得能够在制动期间减少摩托车前悬架10的下沉，并且使得悬架10在前轮2的轮毂附近特别整洁和紧凑。例如，制动钳通过支撑支架125固定到摆臂12。优选地，摆臂12的第二连接部14设置在第一连接部13与制动钳28的支撑支架125之间。例如，支撑支架125是板状支架。

优选地，第二连接部14承载可关联前轮2的旋转销16。该旋转销16限定前轮2的旋转轴线X-X。优选地，前轮2的旋转销16的端部通过过盈接合并紧固在限定于摆臂12内的锁定座中，并且旋转销的另一部分突出到所述锁定座的外部，使得旋转销能够可旋转地支撑前轮2。更优选地，旋转销16的前述端部被紧固在前述锁定座内，以便防止旋转销16与摆臂12、32之间的相对旋转。

根据有利的实施例，摆臂12包括介于第一连接部13与第二连接部14之间的第三连接部。由于第三连接部，摆臂12可旋转地连接到减震器组20的附接脚22。例如，摩托车前悬架10包括铰链销18，该铰链销穿过或接合在摆臂12的第三连接部中，以将减震器组20的附接脚22可旋转地结合到摆臂12。

根据特别有利的实施例，附接脚22可旋转地结合到摆臂12，使得摆臂12可以围绕一旋转轴线相对于附接脚22旋转，该旋转轴线只能沿着一行进轴线相对于转向臂11移动。这通过支点16可相对于转向臂11移动的事实而成为可能。

根据有利的实施例，转向臂11是内部中空的，例如管状的，并且将减震器组件20的至少一部分容纳在其中。这种权宜之计具有减少减震器组20暴露于灰尘和天气的优点。

优选地，减震器组20包括附接头21，该附接头固定到转向臂11，例如也布置在转向臂11的内部。所述附接头21可以优选地通过铰链34铰接到转向臂11。

根据优选实施例，在摩托车前悬架10中，减震器组20包括弹簧23和减震器(包括杆24、护套25)，并且弹簧23完全容纳在转向臂11中。弹簧23例如是介于减震器组20的附接头21与附接脚22之间的螺旋弹簧，以便施加趋于将附接头21和附接脚22分开的弹性推力。弹簧23优选围绕减震器。

优选地，减震器包括杆24和护套25，并且杆24适于并被配置成在护套25内滑动并且容纳在转向臂11中。此外，这种权宜之计具有减少减震器组20特别是杆24暴露于灰尘和天气的优点。优选地，减震器组20的附接脚22设置在护套25的基部。

图1至图5描述了根据本发明的摩托车前悬架10的第一实施例。

除了描述的一般特征之外，在第一实施例中，可移动支点15是屈服支点(yieldingfulcrum)。例如，摆臂12的第一连接部13通过弹性地固定在转向臂11与第一连接部13之间的柱形铰链可旋转地铰接到摆臂12。如在图3和4中可以看到，旋转支点15具有铰链销，该铰链销穿过限定在第一连接部13中的孔并且通过弹性支撑器件固定到支撑臂11。这些弹性支撑器件包括至少一个阻尼器(silent block)19，在该示例中，一对阻尼器19设置在摆臂12的相对侧上并且设置在限定于转向臂11中的两个相应壳体中。因此，图1至图5所示的悬架10的实施例的一般原理是通过支点15的弹性支撑器件(阻尼器19)来确保支点15的移动性，这就是支点15可以被定义为屈服支点的原因，其中支点操作性地介于摆臂12的第一连接部13与转向臂11之间。根据特别有利的实施例，前述弹性支撑器件具有方向选择性弹性，即相对于至少一个不同方向(例如，平行于转向轴线的方向)，沿着限定方向(例如，旋转销16的径向方向)的弹性变形更大。

在替代方案中，支点15可以是可滑动的支点，并且该特征可以通过以下方式来获得：例如使摆臂12的第一连接部13具有槽孔(即，沿着延伸方向延伸的槽孔)，并将限定旋转支点的铰链销接合在该槽孔内。以这种方式，可以将前述铰链销以固定的方式固定到转向臂11。槽孔可以是通孔或盲孔。前述延伸方向优选平行于地面。该替代实施例的一般原理是提供允许支点15平移的线性引导。显然可以提供一种组合解决方案，该方案提供支点15的弹性支撑器件(阻尼器19)以及支点15二者沿着线性引导件滑动的可能性。

根据有利的实施例，与图1-图5的示例一致，转向臂11包括具有室31的壳体30，第一连接部13布置在室内。壳体30具有由摆臂12穿过的贯通开口32，使得第二连接部14布置在壳体30的外部。有利地，摩托车前悬架还包括固定到所述壳体30以封闭贯通开口32的可弹性变形盖33。这显著减少了减震器组20和摆臂12的一部分在灰尘中的暴露。根据特别有利的实施例，可弹性变形盖33具有由摆臂12穿过的通孔。在图1-图5所示的特定示例中，存在用于可移动支点15的两个弹性支撑件，具体是两个阻尼器，这些阻尼器容纳在限定于容纳室30的两个相对壁中的两个座中。

图6至图9示出了与前述实施例非常相似的另一实施例，该实施例与前述实施例的不同之处在于摆臂12包括彼此平行布置的第一分支121和第二分支122以及连接所述分支121、122的桥接部123。两个分支121、122被配置和布置成使得减震器组20的附接脚22放置在这些分支之间。换句话说，在该替代实施例中，摆臂12是叉状臂。与图1至图5的实施例相比，未设置容纳室30。

在图6-图9的实施例中，支点15是可移动的，这是因为类似于已经在图1-图5的实施例中描述的，摩托车前悬架10包括支点15的弹性支撑器件(阻尼器19)。在该示例中，前述器件包括两个阻尼器19，每个阻尼器固定到摆臂12的相应分支121、122，特别是插入相应的壳体座中。

摩托车前悬架10优选地包括可旋转联接块124，该可旋转联接块围绕支点15旋转，并且操作性地介于分支121、122与转向臂11之间。该可旋转联接块124优选为T形。

根据有利的实施例，图6-图9的摩托车前悬架包括波纹管式盖133，该波纹管式盖优选为弹性的并固定到转向臂11的下端部。

此外，在该实施例中，减震器组20的附接脚22可旋转地铰接到摆臂12的第三连接部，在该示例中借助于铰链销18来铰接。优选地，该铰链销18穿过限定于转向臂11中的两个槽孔128，使得铰链销18可以沿着滑动轴线相对于转向臂11行进，因此附接脚也可以沿着滑动轴线相对于转向臂行进。

图10示意性地示出了另一实施例，其中可移动支点15可相对于转向臂11滑动。具体地，悬架10包括滑动件115，该滑动件在支点15上可旋转地铰接到摆臂12的第一连接部13。转向臂11包括线性引导件，该线性引导件可滑动地支撑滑动件115以便滑动件可以沿着引导轴线移动。同样优选地，在该实施例中，摆臂12的第二连接部14承载前轮2的旋转销18，并且减震器组11的附接脚22可旋转地铰接到摆臂12的第三连接部，该第三连接部介于第一连接部13与第二连接部14之间。

图11示意性地示出另一实施例，其中可移动支点15可相对于转向臂11旋转。特别地，前悬架11包括附加的可旋转臂113，该附加的可旋转臂可旋转地铰接到摆臂12，使得摆臂12可以相对于附加的可旋转臂113围绕可移动支点15旋转，并且该附加的可旋转臂可旋转地铰接到转向臂11，使得附加的可旋转臂113可以相对于转向臂11围绕附加的优选固定的支点115旋转。同样优选地，在该实施例中，摆臂12的第二连接部14承载前轮2的旋转销16，并且减震器组11的附接脚22可旋转地铰接到摆臂12的第三连接部，该第三连接部介于第一连接部13与第二连接部14之间。

为了阐明可移动支点15的运动，图12A和12B示出了本发明的悬架的两种操作状态。在图12B中，车轮2(以缩小的尺寸示出)例如由于路面的颠簸而向上移动，旋转销16也随之向上移动。这种运动导致摆臂12旋转，因此减震器20被压缩。由于减震器组20被配置为在转向臂11的中空部中轴向滑动而不围绕减震器组的铰接点34旋转，因此摆臂12被配置成围绕减震器组20的附接脚22的铰接销18旋转。所述铰链销18根据前轮2的运动沿着减震器组20的纵向轴线上下滑动。因此，如图12A和12B所示，支点15向前后移动，例如在形成第一连接部13的一部分的槽孔内前后移动。如果支点15不能移动或屈服，则悬架20将被卡住并且其操作将是不完整或低效的。仍然参照图12A和12B，应当注意，支点15限定了相应的轴线15'。随着悬架的下沉，轴线15'可相对于转向臂11移动。换句话说，轴线15'相对于转向臂11的相对距离发生变化。换句话说，以直线轴线Z-Z、即转向轴线为基准，随着悬架的下沉，由穿过支点的轴线15'并与轴线Z-Z相交的垂线定义的距离d发生变化。例如，支点15的轴线15'向后移动，以增加相对距离d'。

基于上面已经解释的内容，因此可以理解前述类型的摩托车摆臂式前悬架可以如何实现前述参照现有技术提出的目的。

实际上，前述摆臂式摩托车前悬架具有改进的能力以对载荷作出最佳反应，从而允许减少或消除现有技术的前摆臂式悬架的预俯冲或抗俯冲效应。

在不改变本发明的原理的情况下，实施例和实施细节可以在不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围的情况下相对于仅通过非限制性示例描述和说明的实施例和实施细节进行广泛变化。

Claims (17)

1.一种摩托车前悬架(10)，包括：

转向臂(11)，机械地连接或适于机械地连接到摩托车(1)的转向车把(7)，其中，所述转向臂(11)的上端部的一部分连接到转向管(8)，使得所述转向臂能够与所述转向管(8)一起以一体的方式围绕转向轴线Z-Z旋转；

摆臂(12)，具有第一连接部(13)和第二连接部(14)，所述第一连接部将所述摆臂(12)能旋转地连接到所述转向臂(11)，所述第二连接部适于将所述摆臂(12)连接到可关联前轮(2)；

减震器组(20)，具有能旋转地结合到所述摆臂(12)的附接脚(22)；

其中，所述第一连接部(13)将所述摆臂(12)能旋转地连接到所述转向臂(11)，使得所述摆臂(12)围绕支点(15)相对于所述转向臂(11)旋转，其中所述支点能相对于所述转向臂(11)移动；

其中，所述第一连接部(13)被配置成使得所述摆臂(12)能够沿着限定的滑动轴线相对于所述转向臂(11)滑动。

2.根据权利要求1所述的摩托车前悬架(10)，其中所述第一连接部(13)是能旋转地结合到所述转向臂(11)以围绕能移动的所述支点(15)旋转的所述摆臂(12)的第一端部，并且所述第二连接部(14)承载所述可关联前轮(2)的旋转销(16)。

3.根据权利要求1所述的摩托车前悬架(10)，其中所述滑动轴线由通孔或盲槽孔限定。

4.根据权利要求3所述的摩托车前悬架(10)，其中所述盲槽孔限定在所述摆臂(12)的所述第一连接部(13)内。

5.根据权利要求4所述的摩托车前悬架(10)，其中所述转向臂(11)包括接合在所述通孔或所述盲槽孔中的销。

6.根据权利要求1所述的摩托车前悬架(10)，包括至少一个阻尼器(19)，所述阻尼器操作性地介于所述转向臂(11)与所述摆臂(12)的所述第一连接部(13)之间。

7.根据权利要求1所述的摩托车前悬架(10)，其中所述转向臂(11)包括具有室(31)的壳体(30)，所述第一连接部(13)被设置在所述室内，并且其中所述壳体(30)具有由所述摆臂(12)穿过的贯通开口(32)，使得所述第二连接部(14)被设置在所述壳体(30)外部。

8.根据权利要求7所述的摩托车前悬架(10)，还包括可弹性变形盖(33)，所述可弹性变形盖固定到所述壳体(30)以使所述贯通开口(32)封闭。

9.根据权利要求8所述的摩托车前悬架(10)，其中所述可弹性变形盖(33)具有由所述摆臂(12)穿过的通孔。

10.根据权利要求1所述的摩托车前悬架(10)，其中所述附接脚(22)能旋转地结合到所述摆臂(12)，使得所述摆臂(12)能够围绕一旋转轴线相对于所述附接脚(22)旋转，所述旋转轴线仅能沿着一平移轴线相对于所述转向臂(11)平移。

11.根据权利要求1所述的摩托车前悬架(10)，其中所述转向臂(11)是内部中空的，并且至少部分地将所述减震器组(20)容纳在所述转向臂中。

12.根据权利要求11所述的摩托车前悬架(10)，其中所述减震器组(20)包括弹簧(23)和减震器，其中所述弹簧(23)完全容纳在所述转向臂(11)中。

13.根据权利要求12所述的摩托车前悬架(10)，其中所述减震器包括杆(24)和护套(25)，其中所述杆(24)适于并被配置成在所述护套(25)内滑动并且容纳在所述转向臂(11)中。

14.根据权利要求1所述的摩托车前悬架(10)，其中所述支点(15)限定一轴线(15')，随着所述悬架下沉，所述轴线能相对于所述转向臂(11)移动。

15.根据权利要求1所述的摩托车前悬架(10)，其中随着所述悬架下沉，由穿过所述支点的轴线(15')并与所述转向轴线(Z-Z)相交的垂线限定的距离(d)发生改变。

16.一种摩托车(1)，包括至少一个根据前述权利要求中任一项所述的摩托车前悬架(10)。

17.根据权利要求16所述的摩托车(1)，其中所述摩托车(1)是机动脚踏两用车。

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