TW201718316A - 車輪可傾斜之摩托車的前車架及該摩托車 - Google Patents

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Abstract

一種摩托車前車架(8)，包括一前車架框架(16)、一對前輪(10’、10”)藉由一鉸接四邊形(20)運動地連接前車架框架(16)，前述鉸接四邊形(20)包括一對交叉元件(24’、24”)，在對應的中間樞軸(28)樞接前車架框架(16)，前述交叉元件(24’、24”)在對應之相反的橫向端部(40、44)藉由立柱(48、48’、48”)彼此連接並樞接至側邊樞軸(52)的橫向端部(40、44)，每個立柱(48’、48”)從一上端部(60)延伸至一下端部(64)，上端部(60)面向上方的交叉元件(24’)，且下端部(64)面向下方的交叉元件(24”)，交叉元件(24’、24”)和立柱(48)定義所述鉸接四邊形(20)。有利的是，在對應的每個前輪，前車架包括一傾斜支撐結構，使每個前輪(10’、10”)的短軸(56)機械地連接至前輪(10’、10”)的旋轉銷(68)，藉以可轉動地支持前輪(10’、10”)繞關聯的旋轉軸(R’-R’、R”-R”)。傾斜支撐結構藉由轉向樞軸樞接至鉸接四邊形，轉向樞軸被配置於每個立柱(48’、48”)對應的上端部(60)和下端部(64)，轉向樞軸界定彼此平行之輪子(10’、10”)之各自的轉向軸(S’-S’、S”-S”)。

Description

車輪可傾斜之摩托車的前車架及該摩托車
本發明係有關於一種車輪可傾斜之摩托車的前車架及該摩托車。
如同所熟知的，本領域現存之三輪摩托車具有一後方驅動輪和兩個位於前方的轉向和傾斜輪，亦即，滾動或偏斜。
因此，後輪是用來提供力矩，且從而在成對的前輪提供車子方向性時，可允許牽引力。
使用兩個前輪，而非兩個後輪，可避免力矩傳送的差別利用。藉此，可以達到在後軸上之成本和重量的減少。
位於前車架之成對的輪子除了轉向，也可傾斜和滾動。在這種方式下，相較於在後軸上具有兩個輪子的三輪車，由於在前車架具有兩個輪子的車子相當於實際的摩托車，故像摩托車般，車子可以在過彎時傾斜。
與僅具有兩輪的摩托車比較，在前車架具有兩個成對的輪子的車子不論如何將具有較佳的穩定性，前述穩定性是藉由前輪在地面上成雙地停留來確保，類似於汽車所提供 的。
藉由可使前輪同步轉動和/或轉向的運動機構，前輪以鏡像之方式彼此運動地連接，例如通過鉸接四邊形之中介。
至於前輪的轉向角度，亦可使前輪之間提供不同的轉向角度。舉例來說，如果使用了汽車形式的轉向，在過彎時外側的輪子將保持更開放。
傾斜三輪摩托車因此被設計來提供給使用者兩輪摩托車的操縱性，且同時提供四輪車子的穩定性和安全性。
事實上，這兩個預訂目標是對立的，因為相較於兩輪摩托車，較好的穩定性需要額外的元件存在(例如第三個輪子和其關聯的運動機構)，必然使車子的結構被壓得難以移動。
此外，「只有」三個輪子存在無法必然保證四輪車子的穩定性和抓地性。
因此，開發一種可以調解這些對立的目標之三輪車是必要的，確保穩定性和操縱性，以及可靠性和低成本。
為了達到這些目標，框架或前車架之前方部分的特定幾何形狀必須被開發，在前輪的轉向及滾動或傾斜行為中負責支撐前輪。
為了解決前述問題點，在兩個輪子在前車架上的三輪車領域中，許多解決方案被採用。
先前技術的這些解決方案並無法最佳化如上所述 之穩定性和操控性的需求。
因此，需要解決前述關於先前技術的缺陷和限制。
根據申請專利範圍第1項所載之摩托車前車架以及根據申請專利範圍第34項所載之摩托車可滿足前述要求。
4‧‧‧摩托車
6‧‧‧框架
8‧‧‧摩托車前車架
10、10”‧‧‧前輪(輪子)
16‧‧‧前車架框架
20‧‧‧鉸接四邊形
24’、24”‧‧‧交叉元件
28‧‧‧中間樞軸
32‧‧‧前桿
40、44‧‧‧橫向端部
48、48’、48”‧‧‧立柱
52‧‧‧側邊樞軸
56‧‧‧短軸
60‧‧‧上端部
64‧‧‧下端部
68‧‧‧旋轉銷
72‧‧‧傾斜支撐結構
76‧‧‧轉向樞軸
80‧‧‧體積
84‧‧‧輪緣
88‧‧‧導輪
92‧‧‧支撐托架
94‧‧‧特殊輪附著物
96、98‧‧‧軸端部
100、105、106、110‧‧‧傾斜樞軸
104‧‧‧連接桿
108‧‧‧板
116‧‧‧阻尼器
120‧‧‧彈簧
124‧‧‧支幹
126‧‧‧殼體(襯)
128‧‧‧支架和固定附件
132‧‧‧外護套
136‧‧‧槽孔
140‧‧‧銷
144‧‧‧軸環
148‧‧‧滑動襯套
150‧‧‧樞軸或球接點
151‧‧‧鑽孔
152‧‧‧橫向支座
154‧‧‧制動元件
155‧‧‧專用眼孔
156‧‧‧轉向連桿
157‧‧‧空穴
160‧‧‧樞軸或球接點
B-B‧‧‧傾斜軸
M-M‧‧‧中心線平面
R-R‧‧‧旋轉軸
R’-R’、R”-R”‧‧‧中心線平面
S-S、S’-S’、S”-S”‧‧‧轉向軸
T-T‧‧‧主要延伸軸
W-W‧‧‧中間樞軸之軸
x-x‧‧‧長軸方向
Y-Y‧‧‧橫向方向
Z-Z‧‧‧側邊樞軸之軸
α‧‧‧角度
β‧‧‧角度
透過下方所述的較佳和非限制性的實施例之敘述，本發明更多的特徵和優點可被更清楚地理解，其中：第1圖係表示本發明一實施例之摩托車的前車架之剖視圖。
第1~2圖係表示本發明一實施例之前車架之元件從不同視角的側視圖。
第1~2圖係表示本發明一實施例之前車架之元件從不同視角的側視圖。
第3圖係表示本發明另一實施例之摩托車的前車架的立體圖。
第4a~2b圖係表示第3圖中的前車架之元件從不同視角的側視圖。
第4c~4d圖係表示本發明一實施例之摩托車的前車架之元件從不同角度的側視圖。
第5圖係表示本發明另一實施例之摩托車的前車架的立體圖。
第6a~6b圖係表示第5圖中的前車架之元件從不同視角的側視圖。
第6c~6d圖係表示第5圖中的前車架之元件從不同視角的 側視圖。
第6e、6f、6g係表示第6a~6d圖中之元件從不同視角的示意圖，在彈簧處於壓縮狀態下。
第7圖係表示本發明之元件，導輪之側視圖。
第8圖係表示第7圖中之元件的剖視圖，沿第7圖中的剖面VIII-VIII。
第9圖係表示第7圖之元件，導輪從不同視角的側視圖。
第10圖係表示第9圖中之輪轂的剖視圖，沿第9圖中的剖面X-X。
第11圖係表示第7圖中之導輪的部分在剖面之另一側視圖。
第12圖係表示第7圖中之導輪的另一元件的各種視圖。
下方描述的實施例中共同的元件或元件的一部分將使用相同的符號。
請參閱前述圖式，符號4總體代表本發明之一摩托車的整體示意圖。
為了本發明之目的，需指出的是摩托車此一字彙應在廣義下被解讀，包含任何具有至少三個輪子的摩托車，即兩個對齊的輪子，如所述最好在下方，和至少一後輪。因此，此定義亦包括所謂的四輪摩托車(quad bikes)，具有在前車架上的兩個輪子和後軸上的兩個輪子。
摩托車4包括從一前車架8延伸至一後軸的一框架6，其中前車架8支撐至少兩個前輪10、10’、10”，後軸支 撐一或多個後輪(未圖示)。
左前輪10’和右前輪10”可以被區分，其中左和右10’、10”的定義僅是單純形式且表示與車子之騎乘者的關係。前述輪子被配置於摩托車之中心線平面M-M的左方和右方，相較於騎乘者駕駛時的觀察點。
在接下來的敘述中，以及同樣在圖式中，相對於前述中心線平面M-M，前車架之對稱或鏡像元件的符號使用引號’和”來分別表明元件是在前車架的左方及右方，相較於騎乘者駕駛時的觀察點。
為了本發明之目的，摩托車的框架6可為任意形狀、大小，例如可為柵格形式(lattice type)、箱形式(box type)、托架(cradle)、單一或一雙等等
摩托車的框架6可以為單件式或是複數零件；舉例來說，摩托車的框架6內連接後軸框架，後軸框架可包括擺動後叉(未圖示)，擺動後叉支撐一或更多個後驅動輪。
前述後擺動叉可藉由直接鉸接與框架6連接，或是藉由槓桿機構及/或中間框架的中介。
摩托車前車架8包括一前車架框架16和一對前輪10，前輪10藉由鉸接四邊形20(articulated quadrilateral)之元件運動地(kinematically)連接至前車架框架16。
鉸接四邊形20包括一對交叉元件24，在對應的中間樞軸28樞接前車架框架16。
中間樞軸28界定之中間樞軸之軸W-W彼此平行。
舉例來說，前述中間樞軸裝在前桿32上，設置來 跨過中心線平面M-M，中心線平面M-M穿過一長軸方向X-X或摩托車的行進方向。
舉例來說，連接至摩托車4的車把(未圖示)之一轉向機構樞接在駕駛桿上，駕駛桿以已知的方式插入摩托車4之框架6的一轉向管以便旋轉。
交叉元件24在一主要橫向方向Y-Y、相反的橫向端部40、44之間延伸。
具體而言，前述交叉元件24在對應的前述相反的橫向端部40、44藉由立柱48連接在一起，立柱48在對應的側邊樞軸52樞接橫向端部40、44。
在一個實施例中，對前桿32而言，交叉元件24、24’、24”被懸臂地(cantilevered)安裝。
交叉元件24和立柱48定義前述鉸接四邊形20。具體而言，四邊形20包括兩個交叉元件24，即一頂部交叉元件24’和一底部交叉元件24”，其中頂部交叉元件24’面向關聯的車把之側，且底部交叉元件24”面向支撐摩托車4的地面。
交叉元件24’、24”在形狀、材料和大小上並沒有必要彼此相同；每個交叉元件24可以為一體成型或者以兩個或以上的部分機械連接，例如藉由焊接、螺栓、鉚釘或類似物。
立柱48有兩個，具體而言為一左立柱48’和一右立柱48”。
左、右立柱48’、48”的定義為單純形式且表示與車子之騎乘者的關係。前述左、右立柱48’、48”配置在摩托車的中心線平面M-M的左方和右方，相較於騎乘者駕駛時的 觀察點。
側邊樞軸52彼此平行且分別定義側邊樞軸之軸Z-Z。
較佳地，前述中間樞軸28和側邊樞軸52以根據中間樞軸之軸W-W和側邊樞軸之軸Z-Z相互平行為方向。
左、右立柱48’、48”分別可轉動地支持左、右前輪10’、10”繞各自的轉向軸S’-S’、S”-S”。前述轉向軸S’-S’、S”-S”彼此平行。
每個立柱48自一上端部60延伸至一下端部64。
上端部60面向上方交叉元件24’，且下端部64面向底部交叉元件24”。每個前輪包括前輪10的短軸56。
根據一實施例，每個短軸56機械地(mechanically)連接至前輪10的一旋轉銷68，藉以可轉動地支持前輪10繞一關聯的旋轉軸R-R。
前輪10的每個旋轉銷68被包含在鉸接四邊形20之對應的立柱48的上端部60和下端部64之間。
根據一可能的實施例，樞軸28、52彼此平行且垂直於所述轉向軸S’-S’、S”-S”。換言之，根據一實施例，相較於穿過前述中間樞軸28的一投影平面P，轉向軸S’-S’、S”-S”與中間樞軸之軸W-W和側邊樞軸之軸界定90度之一角度α。
根據一可能的實施例，所述角度α介於80至120度，且較佳的所述角度α介於90至110度；更佳的所述角度α等於100度。
轉向軸S’-S’、S”-S”就所述投影平面P而言，可傾斜介於4至20度之一轉向角度β，且就垂直地面的一垂直方向N-N而言較佳為介於8至16度。
根據又一實施例，可以根據中間樞軸之軸W-W和側邊樞軸之軸Z-Z側平行於地面使樞軸28和52傾斜，亦即，就所述投影平面P而言，中間樞軸之軸W-W和側邊樞軸之軸Z-Z垂直於所述垂直方向N-N。在這種形態中，前述角度β等於0度。
此外，如所看到的，可以使樞軸28和52未垂直於轉向軸S’-S’、S”-S”。事實上，如前所述，就穿過所述中間樞軸28的投影平面P而言，定義於轉向軸S’-S’、S”-S”與中間樞軸W-W和側邊樞軸Z-Z之間的角度α可包括介於80至120度。
中間樞軸之軸W-W和側邊樞軸之軸Z-Z平行於地面代表在滾動運動中，就曲線(curve)而言，內輪向上升起幾乎垂直，故具有使輪子的滾動運動從水平制動力(自地面傳送)解耦(uncoupling)、以及佔用較少空間至摩托車之底部的雙重優點。
應注意的是，藉由就轉向軸S’-S’、S”-S”而言傾斜中間W-W和側邊軸Z-Z，因此在穩定狀態靜止的前述中間樞軸之軸W-W和前述側邊樞軸之軸Z-Z將平行於地面，在制動狀態，以及從而前輪10’、10”之懸吊的壓縮，所述中間樞軸之軸W-W和側邊樞軸之軸Z-Z將偏斜移動至大致平行於地面的狀態。舉例而言，如果在穩定狀態，中間樞軸之軸W-W 和側邊樞軸之軸Z-Z界定的角度β相異於水平方向的零度(與垂直方向形成的角度重合，垂直於水平方向)，在制動和最大的壓縮情況下此角度會傾向於零度。
當在制動期間，中間樞軸之軸W-W和側邊樞軸之軸Z-Z將配置大致平行於地面，輪子的跳動可被避免，因為水平且因此平行於地面之制動力不會造成元件沿著輪子的偏離運動，前述偏離運動幾乎正交於地面，亦即垂直。
另外，應注意的是，立柱48’、48”的上端部60和下端部64被放置於各自前輪10’、10”的旋轉銷68之上和下，且不完全在其上方，如同出現在先前技術中的解決方案。
換言之，前輪10’、10”的每個旋轉銷68被包含在鉸接四邊形20之對應的立柱48、48’、48”的上端部60和下端部64之間。
這意味著每個輪子10’、10”和包括懸吊之鉸接四邊形之間的連接的剛性比起先前技術的前述解決方案有著更堅硬的量級，因為制動力或反對稱衝擊，有助於使得前輪10’、10”的交替共振被接收的可能性更加渺茫。因此，本發明整體來說幫助提供了一種輕量卻同樣安全、精確的車子，前車架上傳達給駕駛安全的感覺在於不會在車把上傳輸震動或搖晃給使用者。
此外，在輪子的垂直尺寸中，鉸接四邊形之上方和下方交叉元件24’、24”的位置使其可以移動前車架的重心，且因此車子的重心向下，改善了車子的動態特性。
有利的是，前車架8在對應的每個前輪10’、10” 包括一傾斜支撐結構72，使每個前輪10’、10”的短軸56機械地連接至前輪10’、10”的旋轉銷68，藉以可轉動地支持前輪10’、10”繞一關聯的旋轉軸R-R。
有利的是，所述傾斜支撐結構72在每個立柱48’、48”對應的上端部60和下端部64藉由轉向樞軸76樞接至鉸接四邊形20，所述轉向樞軸界定彼此平行之輪子10’、10”的轉向軸S’-S’、S”-S”。
較佳的是，轉向軸S’-S’、S”-S”分別重合所述立柱48’、48”的對稱軸。
每個輪子10’、10”包括一輪子的中心線平面R’-R’、R”-R”，其中所述輪子的中心線平面R’-R’、R”-R”穿過每個前輪10’、10”的轉向軸S’-S’、S”-S”。在又一實施例中，在每個轉向軸S’-S’、S”-S”和相關的輪子的中心線平面R’-R’、R”-R”之間提供有一偏移或橫向凸出。上述的橫向凸出介於0至2公分，更佳為介於0至1公分，甚至更佳的前述橫向凸出等於0.7公分。
較佳的是，所述傾斜支撐結構72完全容納於由每個輪子10’、10”的輪緣84界定的體積80中。
較佳的是，所述體積80朝向關於穿過所述中間樞軸28之前車架8的中心線平面M-M。換言之，短軸56向內朝向摩托車的中心線平面M-M，且關聯於短軸56的相關元件對於外側觀察者而言並非直接可見的。
根據一較佳的實施例，前述傾斜支撐結構72包括連接至前輪10’、10”之短軸56的一導輪88，以及藉由所述轉 向樞軸76樞接至鉸接四邊形20的一支撐托架92。
在對應的特殊輪附著物94，導輪88連接至旋轉銷68且可轉動地支撐對應之輪子10’、10”的旋轉銷68。
導輪88在相反的上方和下方軸端部96、98之間延伸；較佳的是，在所述相反的軸端部96、98，導輪88機械地連接連接元件至框架。
舉例而言，導輪88反過來在導輪88相反的上方和下方軸端部96、98藉由至少三個傾斜樞軸100樞接至支撐托架92，傾斜樞軸100各自界定傾斜軸B-B且在導輪88和支撐托架92之間實現一旋轉-平移連接(roto-translational connection)。
較佳的是，導輪88、支撐托架92、以及傾斜樞軸100界定一外圍封閉的傾斜結構支撐72。
外圍封閉結構此字彙的意思可被理解為導輪88、支撐托架92和傾斜樞軸100在輪子的中心線平面R’-R’、R”-R”之投影界定一封閉折線，或具有一封閉外周。
較佳的是，每個輪子10’、10”的旋轉銷68被設置於所述外圍封閉傾斜支撐結構72之中，且/或側邊樞軸52和各自的立柱48設置於所述外圍封閉傾斜支撐結構72之中。
根據一實施例，傾斜支撐結構72包括一連接桿104，在第一和第二傾斜樞軸105、106兩方樞接至支撐托架92和導輪88。
根據一實施例，傾斜支撐結構72包括一板108，樞接至支撐托架92，且在第三傾斜樞軸110樞接至導輪88。
傾斜樞軸100、105、106、110在傾斜軸B-B樞接至支撐托架92且樞接至導輪88，傾斜軸B-B垂直於每個輪子10’、10”的中心線平面R’-R’、R”-R”且垂直於由所述轉向樞軸76定義之轉向軸S’-S’、S”-S”。
較佳的是，導輪88是一直線(rectilinear)導引，包括一阻尼器116和一彈簧120來實現每個輪子10’、10”的懸吊。這樣的筆直的導輪88定義了每個輪子10’、10”之震動軸T-T。
根據一實施例，導輪88包括收容阻尼器116之一支幹124以及一殼體126，殼體126同軸地安裝至支幹124，且對支幹124而言為可轉移的。殼體126支撐對應的輪子10’、10”之短軸56且被彈簧120彈性地影響。
舉例而言，殼體126包括彈簧120及前述傾斜樞軸100、105、106、110其中之一者的一支架和固定附件128。
根據一實施例，導輪88包括一外護套132，連接短軸56，且連接桿104在對應的第一和第二傾斜樞軸105、106兩方樞接至支撐托架92和導輪88的所述外護套132。此外，所述外護套132內部圍住阻尼器116和彈簧120，外護套132包括一槽孔136，收容被槽孔136軸向導引的銷140。銷140界定第三傾斜樞軸110且藉由連接桿104或板108連接至支撐托架92。
銷140被彈簧120彈性地影響，以經由所述槽孔136導引彈簧120的延伸或壓縮移動。
舉例而言，在外護套13和連接桿104或板108之 間插入一軸環144，同軸地安裝在外護套132上，藉以實現銷140沿槽孔136的移動之外部導引。
槽孔136之導向平行於導輪88的主要延伸方向，且具體而言，槽孔136之導向沿著一平面，此平面垂直於每個輪子10’、10”的中心線平面R’-R’、R”-R”。
根據本發明又一實施例，導輪88包括連接短軸56之一外護套132，且連接桿104在對應第一和第二傾斜樞軸105、106的兩方樞接至支撐托架92和對應之導輪88的所述外護套132。外護套132內部圍住阻尼器116和彈簧120，外護套132包括一槽孔136，收容被槽孔136軸向導引的銷140。銷140反過來樞接至收容於外護套132中之一滑動件或滑動襯套148，並界定第三傾斜樞軸110。
例如，銷140於一樞軸或球接點150樞接至所述滑動件或滑動襯套148。
前述樞軸或球接點150定義第三傾斜樞軸100、110。
舉例而言，銷140經由槽孔136插入導輪88，且在相反於所述槽孔136之一側，銷140藉由收納於導輪88之空穴157中的桿頭153被固定在滑動件或滑動襯套148，藉以平行前述震動軸T-T相對於導輪88滑動，沒有導輪88之干擾，以及無需經由與槽孔136直徑相對的第二槽孔穿過外護套。
較佳的是，滑動件或滑動襯套148包括至少一鑽孔151，適用於在輪子10’、10”沿前述震動軸T-T的震動運動期間，允許游標或滑動襯套148相對於銷140之相關傾斜，其 中震動軸T-T是由導輪88所界定。
這樣被鑽孔151容許之相關的傾斜，防止了銷140、滑動件或滑動襯套148、以及導輪88的外護套132之間的碰撞和干涉。
銷140較佳為相對於所述支撐托架92固定。
在這些實施例中，所述槽孔136之導向平行於導輪88的主要延伸方向，且具體而言，槽孔136之導向平行於每個輪子10’、10”的中心線平面R’-R’、R”-R”。
需特別說明的是，導輪88構成了一種混合構造介於一般減震器和摩托車用之叉的豎管(stem)之間。這種特別的構造可合併叉襯(fork lining)的抗彎強度，從中亦可承受卡鉗(caliper)在十分緊密的情況下連接桿與輪銷連動桿。可達到此種緊密是歸因於槽孔136的存在。
事實上，如果沒有槽孔136，對應於保持固定的上方軸端部96之連接點在壓縮時會需要更高，因為對應於衝程的段落需將其插入相關的襯中。
此外，應注意的是彈簧120是在空氣中而非油裡作業，如同用一習知的叉，且因此可以無懼於槽孔136的開放，就像滑動件或滑動襯套148沒有被密封，如同習知之叉的豎管和襯之間所發生的。惟其是一個簡單的環，例如為塑料，可在暴露於大氣中作業，此解決方案有著簡易化和節約的優勢。
較佳地，鉸接四邊形20之上方和下方交叉元件24’、24”的橫向端部40、44至少一部分收容於前述立柱48’、48”中形成的橫向支座152中。
較佳的是，對於每個導輪88來說，對應的輪子10’、10”的制動元件154被安裝。
例如，前述制動元件154可包括一盤式制動卡鉗。為了達到本發明之目的，制動元件154可為任何形式；較佳的是，前述制動元件154被設置於且尺寸配合在體積80中，體積80由每個輪子10’、10”的輪緣84所界定。
較佳的是，所述導輪88包括專用眼孔155，用於例如在襯126或外護套132上允許制動元件154被安裝至導輪88。
此外，在導輪88的所述襯126或外護套132上，前述輪附著物94用於旋轉地支持每個輪子10的旋轉銷68。
較佳的是，對於所述支撐托架92來說為固定的轉向連桿156運動地連接至摩托車的關聯的車把。例如，轉向連桿156可經由樞軸或球接點160的內插連接每個托架92。
如前所述，根據本發明之摩托車4包括至少一後驅動輪14；根據一可能的實施例，車子具有兩個後驅動輪在後軸12上。
舉例而言，在摩托車為一四輪車之這個實施例中，在後軸12上之後驅動輪14彼此連接，並藉由如前所述與前軸10關聯的鉸接四邊形20之元件連接至後軸框架13。
從前述敘述應可理解，本發明可克服先前技術的前述缺陷。
有利的是，相對於先前技術，本發明改善了車子的動態特性。
事實上，前輪之支撐的特定的配置和構造使其可以相對於長軸方向將前輪的瞬時旋轉中心相當大地往後移動。
這給予了懸吊的下沉更好的控制，相較於使用習知形式的伸縮式立管叉所能獲得的。換言之，懸吊的下沉為均一且革新的，且車子的前車架傳遞給駕駛一種穩定且安全的感覺。
此外，前輪之支撐結構的傾斜型態構件防止了前述懸吊受壓而彎曲，包括收容於導輪中的彈簧和阻尼器。這促進了支幹和懸吊的襯之間的相關滑動且可防止干擾現象。因此，可避免過度放大懸吊造成懸吊的這些彎曲和干擾。藉由傾斜，懸吊可以跟隨輪子相對於框架的震動運動，傾斜而非伸縮故可避免干擾。
這效果在煞車的案例中將更為顯著，因為涉及之相當大的力量不會使懸吊彎曲，前述懸吊可以傾斜，自由地延伸或壓縮本身，以複製瀝青的粗糙度並傳送給駕駛在前車架中一個安全且安心的感覺。
因為懸吊不需要承受彎曲的負載，因此可使用一小型且輕型的懸吊。
懸吊的元件之減少的尺寸亦意味著前車架之質量的減少，且因此對於傾斜之車子有更好的操控，並在轉彎時改善了其傾向使其降低。
同樣的，正如所見，輪子的轉向軸相對於其旋轉銷顯著地更回到長軸方向。
藉此，在轉向時，可以有更小的輪子回饋的足跡 至車子的中心線平面。如此一來，在輪子的相同轉向角度，可以使用相對較小的輪距，或是前輪之間的橫向距離，而沒有前輪相應的後方部分干涉車子的前車架框架。
因此，可使用被控制的輪距(contained wheel track)以減少車子的整體橫向足跡。使用減少的前輪輪距可幫助獲得敏捷的車輛，具有優良的傾斜或偏斜傾向。
另外，可以從前車架更往後移動轉向連動桿並因此對其保護。此外，因為位於更後方以及視線外之處，對於在外的觀察者而言所述轉向連動桿亦可為隱匿的。
此外，由於轉向軸向後方之長軸移動且關聯的機構/轉向槓桿可以移動前車架質量向後，因此可以提供所謂的質量的集中，藉以在轉彎和加速/煞車時皆可改善車子的動態。
再者，應了解的是，依據本發明，前車架的懸吊質量將降低，以改善前車架的容量來容納道路中的粗糙度。
此外，應了解的是，前輪的支撐結構在長軸和橫向方向皆非常的堅固。
事實上，在橫向方向，提供有呈現確實堅固的鉸接四邊形結構，且鉸接四邊形結構允許輪子以相同角度再次傾斜或歪斜。
在長軸方向，應注意的是，相當堅固的傾斜結構被使用，因為其具有一托架，一方面限制導輪於一適當的傾斜，且另一方面反過來限制所述橫向四邊形的剛性結構。藉此，藉由結構的傾斜，長軸之力會被卸載在托架的剛性結構上，且經此被卸載在鉸接四邊形上。
此外，本發明之前車架特別緊密，如此有利於所有的支撐機構、每個輪子的懸吊和轉向被包含於所述輪子的輪緣之足跡中。藉此，除了顯而易見的美學優點外，也可以取得動態的優點，因為其具有較少的氣動阻力，氣動阻力是由每個輪子裡遮蔽的這些元件所造成。
所描述的解決方案落在內連接懸吊系統的事例中，因為在結合的前輪上具有相同負載而發現前輪上負載平衡；負載傳送經由四邊形發生，且是藉由其慣性，慣性同樣包括整台車子的四邊形，且因此呈現關於所述慣性之整體的延遲。
具體而言，慣性內插於成對的輪子之間來作用，以移動具有內部連接之輪子的解決方案至具有一獨立輪子的解決方案，有利於舒適及抵銷的任何共振現象，前述共振現象可能在輪子上觸發，在其他方式下不會被減幅。
因此，根據本發明之摩托車不只可以保證高穩定性，較佳於具有兩個輪子的摩托車的穩定性，藉由兩個成對的前輪存在，更可以卓越地操控和易於傾斜，如只有兩個輪子的摩托車的特徵。
另外，如上所述，鉸接四邊形之立柱的上端部和下端部放置於分別的前輪的旋轉銷之上和下，且不完全在其上方，如同於先前技術的解決方案中出現的。這意味著每個輪子和包括懸吊系統之鉸接四邊形之間的連接的剛性比起先前技術的前述解決方案有著更堅硬的量級，幫助前輪的交替共振可過期至制動力或反對稱衝擊，使其更為遙遠是可能的。因此， 本發明整體來說幫助提供了一種輕量卻同樣安全、精確的車子，前車架上傳達給駕駛安全的感覺在於不會在車把上傳輸振動或搖晃給使用者。
所屬技術領域中具有通常知識者可對於前述解決方案作數種改動或變化，在屬於後述申請專利範圍所定義之保護範圍內，使其滿足可能且特定的需求。
56‧‧‧短軸
68‧‧‧旋轉銷
94‧‧‧特殊輪附著物
72‧‧‧傾斜支撐結構
76‧‧‧轉向樞軸
8‧‧‧導輪
92‧‧‧支撐托架
96、98‧‧‧軸端部
100、105、106、110‧‧‧傾斜樞軸
104‧‧‧連接桿
108‧‧‧板
120‧‧‧彈簧
124‧‧‧支幹
126‧‧‧殼體
128‧‧‧支架和固定附件
154‧‧‧制動元件
155‧‧‧專用眼孔
160‧‧‧樞軸或球接點
S’-S’‧‧‧轉向軸
T-T‧‧‧主要延伸軸
Z-Z‧‧‧側邊樞軸之軸

Claims (36)

  1. 一種摩托車前車架(8)，包括：一前車架框架(16)；一對前輪(10’、10”)，藉由一鉸接四邊形(20)運動地連接前車架框架(16)；鉸接四邊形(20)包括一對交叉元件(24’、24”)，在對應的中間樞軸(28)樞接前車架框架(16)；交叉元件(24’、24”)在對應之相反的橫向端部(40、44)藉由立柱(48、48’、48”)彼此連接，立柱(48、48’、48”)在對應的側邊樞軸(52)樞接橫向端部(40、44)，每個立柱(48’、48”)從一上端部(60)延伸至一下端部(64)，上端部(60)面向上方的交叉元件(24’)，且下端部(64)面向下方的交叉元件(24”)；交叉元件(24’、24”)和立柱(48)定義鉸接四邊形(20)；其特徵在於：在對應每個前輪(10’、10”)，摩托車前車架(8)包括一傾斜支撐結構(72)，使每個前輪(10’、10”)的短軸(56)機械地連接至前輪(10’、10”)的旋轉銷(68)，藉以可轉動地支持前輪(10’、10”)繞一關聯的旋轉軸(R’-R’、R”-R”)；傾斜支撐結構(72)藉由轉向樞軸(76)樞接至鉸接四邊形(20)，轉向樞軸(76)被配置在每個立柱(48’、48”)之對應的上端部(60)和下端部(64)，轉向樞軸分別界定彼此平行之輪子(10’、10”)的轉向軸(S’-S’、S”-S”)。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之摩托車前車架(8)，其中轉向軸(S’-S’、S”-S”)分別與立柱(48’、48”)的對稱軸重合。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之摩托車前車架(8)，其中每個前輪(10’、10”)包括一輪子的中心線平面(R’-R’、R”-R”)，其中每個輪子的中心線平面(R’-R’、R”-R”)分別穿過每個前輪(10’、10”)的轉向軸(S’-S’、S”-S”)。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中傾斜支撐結構(72)完全包含在一體積(80)中，且體積(80)由每個輪子(10’、10”)的輪緣(84)所界定。
  5. 如申請專利範圍第5項所述之摩托車前車架(8)，其中體積(80)朝向穿過中間樞軸(28)之前車架(8)的相對中心線平面(M-M)。
  6. 如申請專利範圍第1至5項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中傾斜支撐結構(72)包括：一導輪(88)，連接至前輪(10’、10”)的旋轉銷68，對應於一特殊輪附著物(94)；一支撐托架(92)，藉由轉動樞軸(76)樞接至鉸接四邊形(20)；導輪(88)在對應的相反的上方和下方的軸端部(96、98)藉由至少三個傾斜樞軸(100、105、106、110)反過來樞接支撐托架(92)，傾斜樞軸(100、105、106、110)各自界定傾斜軸(B-B)且在導輪(88)和支撐托架(92)之間實現一旋轉-平移連接。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之摩托車前車架(8)，其中導輪(88)、支撐托架(92)、以及傾斜樞軸(100、105、106、110)界定外圍封閉的傾斜支撐結構(72)。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之摩托車前車架(8)，其中每個輪子(10’、10”)的旋轉銷(68)位於外圍封閉的傾斜支撐結構 (72)之中，且/或側邊樞軸(52)和各自的立柱(48’、48”)位於外圍封閉的傾斜支撐結構(72)之中。
  9. 如申請專利範圍第6至8項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中傾斜支撐結構(72)包括一連接桿(104)，在對應的一第一和一第二傾斜樞軸(105、106)兩方樞接至支撐托架(92)和導輪(88)。
  10. 如申請專利範圍第6至9項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中傾斜支撐結構(9)包括一板(108)，樞接至支撐托架(92)，且在對應的一第三傾斜樞軸(110)樞接至導輪(88)。
  11. 如申請專利範圍第6至10項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中傾斜樞軸(100、105、106、110)在對應傾斜軸(B-B)樞接至支撐托架(92)和導輪(88)，傾斜軸(B-B)垂直於每個輪子(10’、10”)的中心線平面(R’-R’、R”-R”)，且垂直於由轉向樞軸(76)界定的轉向軸(S’-S’、S”-S”)。
  12. 如申請專利範圍第6至11項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中導輪(88)為一直線導引，包括一阻尼器(116)和一彈簧(120)來實現輪子(10’、10”)的懸吊。
  13. 如申請專利範圍第6至12項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中導輪(88)包括一支幹(124)和一殼體(126)，其中支幹(124)收容阻尼器(116)，殼體(126)同軸地安裝置支幹(124)且對支幹(124)而言為可轉移的，殼體(126)支撐輪子的短軸(56)且被彈簧(120)彈性地影響。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之摩托車前車架(8)，其中殼體(126)包括彈簧(120)及傾斜樞軸(100、105、106、110)其中 之一者的一支架和固定附件(128)。
  15. 如申請專利範圍第6至12項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中導輪(88)包括一外護套(132)連接至短軸(56)，且一連接桿(104)在對應的第一和第二傾斜樞軸(105、106)兩方樞接至支撐托架(92)和導輪(88)的外護套(132)，且其中外護套(132)內部圍住阻尼器(116)和彈簧(120)，外護套(132)包括一槽孔(136)，收容被槽孔(136)軸向導引的銷(140)，銷(140)界定第三傾斜樞軸(110)且藉由連接桿(104)或板(108)連接至支撐托架(92)。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之摩托車前車架(8)，其中銷(140)被彈簧(120)彈性地影響，以經由槽孔(136)導引彈簧(120)的延伸或壓縮移動。
  17. 如申請專利範圍第15或16項所述之摩托車前車架(8)，其中在外護套(132)和連接桿(104)或板(108)之間插入一軸環(144)，同軸地安裝在外護套(132)上，藉以實現銷(140)沿槽孔(136)的移動之外部導引。
  18. 如申請專利範圍第15、16或17項所述之摩托車前車架(8)，其中槽孔(136)指向平行於導輪(88)的主要延伸方向，且具體而言，槽孔(136)指向沿著一平面，此平面垂直於每個輪子(10’、10”)的中心線平面(R’-R’、R”-R”)。
  19. 如申請專利範圍第6至12項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中導輪(88)包括一外護套(132)連接至短軸(56)，且一連接桿(104)在對應的第一和第二傾斜樞軸(105、106)兩方樞接至支撐托架(92)和導輪(88)的外護套(132)，且其中 外護套(132)內部圍住阻尼器(116)和彈簧(120)，外護套(132)包括一槽孔(136)，收容被槽孔(136)軸向導引的銷(140)，銷(140)樞接至收容於外護套(132)中之一滑動件或滑動襯套(148)，並界定第三傾斜樞軸(110)。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之摩托車前車架(8)，其中銷(140)相對於支撐托架(92)固定。
  21. 如申請專利範圍第19或20項所述之摩托車前車架(8)，其中槽孔(136)之導向平行於導輪(88)的主要延伸方向，且具體而言，槽孔(136)之導向平行於輪子(10’、10”)的中心線平面(R’-R’、R”-R”)。
  22. 如申請專利範圍第19、20或21項所述之摩托車前車架(8)，其中銷(140)在對應的一樞軸或球接點(150)樞接至滑動件或滑動襯套(148)，樞軸或球接點(150)定義傾斜支撐結構(72)的第三傾斜樞軸(100、110)。
  23. 如申請專利範圍第19至22項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中銷(140)經由槽孔(136)插入導輪(88)，且在相反於槽孔(136)之一側，銷(140)藉由收納於導輪(88)之空穴(157)中的桿頭(153)被固定在滑動件或滑動襯套(148)，藉以平行前述震動軸(T-T)相對於導輪(88)滑動而不被導輪(88)干擾。
  24. 如申請專利範圍第19至23項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中滑動件或滑動襯套(148)包括至少一鑽孔(151)，適用於在輪子(10’、10”)沿前述震動軸(T-T)的震動運動期間允許游標或滑動襯套(148)相對於銷(140)之相關 傾斜，其中震動軸(T-T)是由導輪(88)所界定。
  25. 如申請專利範圍第1至24項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中前輪(10’、10”)的每個旋轉銷(68)被包含於鉸接四邊形(20)之對應的立柱(48、48’、48”)的上端部(60)和下端部(64)之間。
  26. 如申請專利範圍第1至25項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中鉸接四邊形(20)之上方和下方交叉元件(24’、24”)的橫向端部(40、44)至少一部分收容於立柱(48’、48”)中形成的橫向支座(152)中。
  27. 如與申請專利範圍第6項合併之任一項申請專利範圍所述之摩托車前車架(8)，其中對於每個導輪(88)來說，對應的輪子(10’、10”)的制動元件(154)被固定。
  28. 如與申請專利範圍第6項合併之任一項申請專利範圍所述之摩托車前車架(8)，其中對於支撐托架(92)來說為固定的制動元件(156)運動地連接至摩托車的關聯的車把。
  29. 如申請專利範圍第1至28項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中樞軸(28、52)彼此平行且以此為方向，因此對穿過中間樞軸(28)的一投影平面(P)而言，轉向軸(S’-S’、S”-S”)與中間樞軸之軸(W-W)和側邊樞軸之軸(Z-Z)界定一角度(α)，角度(α)介於80至120度，且較佳的，角度(α)介於90至110度。
  30. 如申請專利範圍第1至29項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中樞軸(28、52)彼此平行且正交於轉向軸(S’-S’、S”-S”)，因此，對穿過中間樞軸(28)的一投影平面(P)而言， 轉向軸(S’-S’、S”-S”)與中間樞軸之軸(W-W)和側邊樞軸之軸(Z-Z)界定90度之一角度(α)。
  31. 如申請專利範圍第1至30項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中轉向軸(S’-S’、S”-S”)對穿過中間樞軸(28)的一投影平面(P)而言傾斜4至20度之一角度(β)，較佳為對垂直於地面之一垂直方向(N-N)而言介於8至16度。
  32. 如申請專利範圍第1至31項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中根據平行於地面的中間樞軸之軸(W-W)以及側邊樞軸之軸(Z-Z)，樞軸(28、52)為傾斜，平行於地面亦即垂直於垂直地面之一垂直方向(N-N)。
  33. 如申請專利範圍第1至32項中之任一項所述之摩托車前車架(8)，其中中間樞軸(28)和側邊樞軸(52)根據中間樞軸之軸(W-W)和側邊樞軸之軸(Z-Z)彼此平行為方向。
  34. 一種摩托車(4)，具有在後軸上之一驅動輪以及一如申請專利範圍第1至33項中之任一項所述之前車架(8)。
  35. 如申請專利範圍第34項所述之摩托車(4)，其中前述摩托車(4)包括在後軸(12)上的兩個後驅動輪(14)。
  36. 如申請專利範圍第35項所述之摩托車(4)，其中在後軸(12)上的後驅動輪(14)彼此連接且藉由申請專利範圍第1至23項中之任一項所述的鉸接四邊形(20)的元件連接至後軸框架。
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