TWI549856B - 用於機車的轉向懸吊系統 - Google Patents
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Description
本發明係有關於一種具有懸臂式車輪之轉向懸吊系統,而此懸臂式車輪適用於安裝在一般機車(尤其是傾斜式三或四輪機車)之非傳動(空轉)前輪軸上。
在過去已經針對機車發展出許多不同之懸吊解決方法,其配有一「推」或「拉」式之單一縱向臂及一具有同軸彈簧之避震器。在大部分此類所謂「單一臂」之解決方法中,至少像是在速克達(scooter)或一般傾斜式車輛上所運用者,轉向系統係藉由利用多個軸承及/或備用輪簡單地將懸吊臂之支撐管限制於車架上而被製成。
推臂系統之典型運用範例被發現在「偉士(Vespa)」牌之速克達機車上,而拉臂系統則之範例可由安裝在比雅久(Piaggio)所生產之「MP3」型傾斜式三輪速克達上所見。此推臂系統係由一單一剛性臂所組成,在其下端部上鉸接一終止於前輪銷件上之短臂。此短臂具有被固定至其上之懸吊系統的下端部,其亦依次地固定在該剛性臂之頂部上。此總成因此採取平行四邊形之形狀。此推臂系統構成了推臂系統之一變化型式。
此種可供機車用之單臂式懸吊系統的特徵及優點可被摘要如下:
- 因車輪本身與輪轂的連接易於拿取,故可快速地更換車輪;
- 可藉由車輪之支撐臂在軸承上之運動以及藉由消除避震器上之橫向負荷來確保平穩之運轉;
- 根據車輪中心相對於該臂之樞軸的定位以及懸吊系統件制動夾之連接形式,可獲得懸吊系統在剎車期間之不同性能狀態。
然而,上述諸優點將被許多單臂式懸吊系統不適用於某些特別用途之缺點所抵消。剛性與低容積(low bulk)之要求確實顯著地限制了與此系統之正確操作有關之懸吊系統的臂長。因此,可用以吸收道路不平坦度之行程同樣地被限制了。基於相同地理由,使得具有大直徑之車輪配合此類型懸吊系統之使用變得很複雜。
此懸吊臂之圓形軌道以及轉向系統之類型(轉向軸相對於車架係成固定的)亦意指車輪之「後傾角拖曳距」相對於轉向軸本身會視懸吊系統之行程而變化且無法被精準地控制。如已習知的,藉由機車之拖曳距或「前輪拖曳距」,意指介於垂直通過前輪銷件而抵地面之投影(或指前輪與地面之接觸點)以及轉向系統之轉動軸線再與地面相交之點間的距離。上述有關後傾角拖曳距之變化在某些情形下會因懸吊系統之長行程而導致轉向系統之突發反作用,如同例如在剎車操作時所發生者。
此外,單臂式系統之大數量總成使得總成之裝配步驟繁複,並且需要支出比傳統叉式懸吊系統更高之成本。
在將一單臂式懸吊系統用於一般傾斜式車輛(例如由比雅久(Piaggio)所生產之「MP3」型傾斜式三輪速克達)之前端的情形中,最終必須預見諸元件與車架之連結具有高剛性值,且具有多種針對所有傳動狀況之適當連接,例如當諸車輪在剎車期間可執行非對稱鎖制。此懸吊系統因此必須確保高精確度且容易裝配,同時要適當地端視在複雜之滾動與轉向的組合運動後可用之空間而限制諸總成之偏移。
因此,機車用懸吊系統已被製成相對於車輪配備有一被以懸臂方式安裝之雙臂,例如US-A-2953395及DE 808191 C案中所述者。然而,此類懸吊系統顯然並不能有利地被運用於一傾斜式三或四輪機車。另一方面,WO 2005/051754 A1案敘述一種機車用懸吊系統,其配備有一安裝在車輪各側上之雙臂。最後,FR 2940242 A1案敘述一種經典之機車用單臂式懸吊系統。
本發明之目的因此在於製造一種具有懸臂輪之機車用轉向懸吊系統,其能以一種極簡單,具成本效益、與特別有用之方式克服上述有關先前技藝之缺失。
詳細而言,本發明之一目的在於製造一種具有懸臂輪之機車用轉向懸吊系統,其使得懸吊系統的整個行程具有一恆定後傾角拖曳距。
本發明之另一目的在於製造一種具有懸臂輪之機車用轉向懸吊系統,其允許懸吊系統本身可具有長行程,且得以安裝任何直徑之車輪。
本發明之再一目的在於製造一種具有懸臂輪之機車用轉向懸吊系統,其保持很低之橫向容積,且因此提供車輪快速更換的可能性。
本發明之又一目的在於製造一種具有懸臂輪之機車用轉向懸吊系統,其具有少量之總成,因此可允許低成本地簡單裝配。
本發明之額外目的在於製造一種方便地連接系統,其將具有懸臂輪之轉向懸吊系統連接至一具有兩轉向輪之傾斜式車輛的車架上,以確保:
- 高剛性,
- 簡單且精確之裝配,
- 校正在剎車過程中單一車輪被鎖止狀況下之傳動動力,
- 取決於車輛滾動角度之適當的轉向限制,
本發明這些目的係藉由製造一種配有一懸臂輪之轉向懸吊系統的機車而被達成,尤其是一種如申請專利範圍第1項所界定之傾斜式四輪機車。
本發明之其他特徵將藉由諸附屬項而被強調,其係本說明之一完整構成所必需之部分。
一種根據本發明所實施之機車用之配有懸臂式車輪之轉向懸吊系統的特徵與優點,將由以下作為範例且非用以限定之說明並配合參照所附圖式而更加地清楚。
參照各圖式,其顯示一種根據本發明所實施之具有懸臂輪的機車用轉向懸吊系統,其總體以元件符號10表示。此懸吊系統10被構形為可適用於一般機車100(例如速克達機車或是所謂「混血」機車)之一個或多個前轉向輪12。此「混血」機車意指一特別種類之配有兩前轉向輪之傾斜式三或四輪機車,其可如同機車一樣被驅動,並且可在轉彎期間側向地傾斜,但同時可提供汽車慣有之穩定性。
懸吊系統10首先包括一轉向管14,其可經由多個軸承而被轉動地連接至機車100的車架102,以便使諸車輪12與懸吊系統10本身可轉向。車架14被剛性地連接至一支撐總成16,其上具有兩個用於夾住兩個可伸縮元件22、24之固定部或桿件的鉗夾18、20。此諸可伸縮元件22、24在其內部預見各彈性元件58與減震元件60之存在,如同傳統機車所存在之前叉。
更具體而言,懸吊系統10包括一對可伸縮元件22、24,其相對於各車輪12以懸臂的方式安裝,亦即被側向地安裝。此諸可伸縮元件22、24之諸滑動部或腿件被約束成彼此相互平行,以便使兩可伸縮元件22、24可位於一與各車輪12成平行之平面上。每一可伸縮元件22、24亦配備有:一彈性元件58(例如一螺旋彈簧),其被配置在各自之固定部或桿件內側;一減震元件60(例如液壓避震器),其被配置在各滑動部或腿件之內側,以構成機車100之懸吊系統。
在諸可伸縮元件22、24之諸滑動部或腿件上設有所有可供連接懸吊系統10之其他總成用之支撐件。具體而言,在第一可伸縮元件22之腿件上設有一或多個孔26A、26B、26C,其與設置在第二可伸縮元件24之腿件上的諸對應孔26A、26B、26C相耦接,以便可經由此類可伸縮元件22、24之特別固定手段達成相互之連接,而這些特別手段將在下文中詳述。
在第一可伸縮元件22及/或第二可伸縮元件24之腿件上,因此可得到一可供支撐車輪12之銷件30用的套筒28、一或多個可供支撐剎車夾34用之殼體32、及一或多個可供固定此一車輪12之擋泥板38用之殼體36。車輪12之銷件30亦具有由輪圈與輪胎或換言之車輪12本身所組成之總成,其上經由多個滾動軸承並以一本身已知之方式裝配一與其相連接之剎車碟片40。
在本發明之懸吊系統10的功能性方面,根據第2至4圖中所示之第一實施例,兩可伸縮元件22、24間之連接(經由諸連接孔26A、26B、26C與諸相關聯螺絲42A、42B、42C以一種剛性方式被實現者)可避免發生諸可伸縮元件22、24之滑動部(腿部)繞其本身軸線之相對轉動,且因此相對於機車100之車架102按照駕駛者給予轉向管14之轉動而單義地界定車輪12總成之轉向角度。因此,將可使用具有圓形截面之共同腿件及機車前叉桿來構成該兩可伸縮元件22、24。
兩可伸縮元件22、24間之連接與緊固手段的數量可根據在懸吊系統10之撓曲剛性方面之要求而改變。舉例而言,第3圖顯示三對不同連接孔26A、26B、26C與諸相關聯之螺絲42A、42B、42C,其中該對上連接孔26C已被形成於諸可伸縮元件22、24之滑動腿件的頂部上,以改善諸可伸縮元件22、24間之負荷的分佈,且因此減少懸吊系統10之整體變形。
作為上述兩可伸縮元件22、24間之連接手段的一替代解決方法,參照第5圖之第二實施例,為了進一步增加懸吊系統10之剛性,可預見此諸可伸縮元件22、24之滑動腿件被製造成一部件,亦即被整合成一個單一元件。在此單一元件上,因此可獲得兩個可供與諸可伸縮元件22、24之兩個如上述般所形成之固定部或桿件作伸縮耦接用之圓柱形殼體。
簡言之,本發明之懸吊系統10允許車輪12總成依照一由諸可伸縮元件22、24之軸線所界定之直線方向移動,其必須彼此成平行以便確保懸吊系統10本身之正確操作。此直線運動確保車輪12之後傾角拖曳距相對於由轉向管14所界定之軸線可被保持恆定不變。至少在此種情況下,該轉向管14所界定之軸線係平行於諸可伸縮元件22、24之軸線。本發明之懸吊系統10無論如何均可複製通常以傳統機車前叉所得之運動條件,此係藉由相對於諸可伸縮元件22、24之軸線方向以一種不同之方式隨意地傾斜轉向管14,以及藉由引用車輪12之銷件30相對於轉向管14之軸線在縱向上之偏置而達成。
本發明之懸吊系統10亦可顯著地降低機車100之前懸吊的橫向容積,如果此前懸吊本身之諸總成全被配置在車輪12的同一側,且由前方觀察機車100,這些總成均不超過一傳統前叉之單一臂件的容積。此外,由於此特點,前輪12之更換將極簡單,因為其可如同一般發生在汽車上之情形般地被處理。最後兩個特點係特別有利地將本發明之懸吊系統10使用在傾斜式三或四輪機車,例如第1圖所示之機車100,其中容積與實用性之要求將比在一傳統兩輪式機車上者更關係重大。
再參照在傾斜式三或四輪機車上之安裝情形,本發明之懸吊系統10之另一特徵在於:由於懸吊系統10本身之低容積以及所有各自之元件在相對運動上之直線軌道,將可預見車輪12相對於轉向管14之直線運動的鎖止系統44,或換言之,各可伸縮元件22、24之腿件相對於相關聯桿件之直線運動的鎖止系統44。此鎖止系統44包括一被約束於支撐總成16上之連接板46,其上安裝一機械式或液壓式卡鉗48,其作用在一被約束在諸可伸縮元件中之一者(例如第一可伸縮元件22)之滑動部或腿件處之板件50上。
藉由促動卡鉗48,諸可伸縮元件22、24之滑動部被形成為與支撐總成16一體成型,因而防止車輪12相對於轉向管14發生直線運動。此鎖止操作在具有低軌跡之三或四輪機車的停車期間係有利的,因為其限制機車本身由於在懸吊系統上之滾動運動而翻倒。
如果諸可伸縮元件22、24之平行狀態對於懸吊系統10之操作係重要的,那麼就必須採取特別之關照以便使懸吊系統10本身之裝配操作不會在諸相關聯總成上產生撓曲應力。根據第2圖所示,作為第一裝配操作,一已用千分之一的公差予以校準之樁件52被插置於該對連接孔26A中,而此諸孔則被往下最遠地配置在兩可伸縮元件22、24上。此諸下方連接孔26A中之每一者的內徑大小係大致相同於各樁件52之外徑的大小(根據ISO系統之h6/G5耦接),而此樁件52本身則軸向地配置有一用於導入螺絲42A之貫穿孔。
一旦諸可伸縮元件22、24之該對下方連接孔26A在非強制下已透過螺絲42A與相關螺帽54A而在一起,則此系統10之唯一自由度將是介於諸可伸縮元件22、24本身之軸線間的相對角度。此不確定藉由將諸可伸縮元件22、24之桿件插置於諸形成在支撐總成16上之鉗夾18、20內部而被消除。僅在此點處,此諸鉗夾18、20被夾住;隨後,針對諸可伸縮元件22、24中之其餘對連接孔26B、26C之螺絲42B、42C與相關螺帽54B、54C所預見之止力矩將被施加。
將諸可伸縮元件22、24連接在一起之其餘對連接孔26B、26C並不會執行集中功能,其較佳地具有一比分別與其啣合之螺絲42B、42C的外徑大之內徑,以便可避免諸可伸縮元件22、24本身之進一步位置約束。多個中間樁件因此不被預見於諸對連接孔26B、26C與其各自螺絲42B、42C之間。
為了確保兩可伸縮元件22、24間之穩定耦接,至少對於該對配備有樁件52之下方連接孔26A,最終可預見一或多個安全齒狀墊圈56A。此類安全齒狀墊圈56A可防止螺絲42A例如在懸吊系統10之密集且延長使用之後自相關之螺帽54A處旋脫。
第6圖顯示多個額外之元件,其有必要連同前述之懸吊系統10一起構成具有兩前轉向輪12之傾斜式機車100的轉向組。尤其,四個中央支撐脊部62被突顯地焊接中央轉向管14,兩個在前方位置上,而兩個在後方位置上,其被使用作為諸中央滾動軸承64之支撐(示於第8圖中)。
諸中央滾動軸承64之外環被包圍在多個特殊殼體內側,而此諸殼體被形成於兩對橫向臂-上前臂66、下前臂68、上後臂70、及下後臂72,其被上下顛倒地配置在中央轉向管14之諸相對側處,且其構成傾斜式機車100之轉向組,及其被中央地且可轉動地支撐在四個被焊接至中央轉向管14之中央支撐脊部62上。上前橫向臂66具有一與下後橫向臂72相同之形狀,而下前橫向臂68則具有一與上後橫向臂70相同之形狀。
諸橫向臂-上前臂66、下前臂68、上後臂70、及下後臂72經由兩側柱74、76而被側面地連接。此兩側柱74、76各具有四個側面支撐脊部78,而四分隔件90分別地被插置於此四脊部內側,以便側面且可轉動地支撐該兩對橫向臂-上前臂66、下前臂68、上後臂70及下後臂72。諸側面支撐脊部78之軸線的傾斜度(相對於諸側柱74、76之軸線)係相同於被焊接至中央轉向管14上之諸中央支撐脊部62的傾斜度(相對於中央轉向管14之軸線)。諸中央支撐脊部62之軸線及諸側面支撐脊部78之軸線因此係根據一在80°與120°間之角度而相對於中央轉向管14之軸線及相對於諸側柱74、76成傾斜。
諸側面滾動軸承82被壓在諸分隔件90上(同參第7圖)。相同於諸中央滾動軸承64之外環,此諸側面滾動軸承82之外環亦被包圍於多個被製於該兩對橫向滾動臂66、68、70、72上之特別側面殼體內部。
傾斜式機車100之轉向組之諸總成的相對排列對準藉由八個用千分之一的公差所校準之樁件84而被確保,其被插置於相同數量之孔中,而此諸孔被形成於該兩對橫向滾動臂66、68、70、72上且具有與各樁件84之外徑大小(根據ISO系統之h6/G5耦接)相同之大小。
到目前為止所述之之諸總成之耦接係經由八個連接螺絲86及相應之螺帽88(此等將使該兩對橫向滾動臂66、68、70、72之前部與後部整合成一體)而被完成。諸連接螺絲86之孔與諸樁件84之孔係同軸,如第15圖之細部中所示者。
因為該兩對橫向滾動臂66、68、70、72之諸側面端部係「敞開」,以符合裝配要求並簡化技術製造,故諸前軸之必要剛性值係經由四個強化板件80而達成,而此諸板件經由多個螺絲92而與諸橫向滾動臂66、68、70、72構成一整體,而此諸螺絲則與被設於諸橫向滾動臂之側面上的螺紋部相啣合。
最後,多個螺絲94啣合相同數量之螺紋部,其設於被焊接至中央轉向管14處之諸中央脊部62上以及諸側柱74、76之諸側面支撐脊部78上,以便在中央轉向管14之諸諸中央脊部62上實現諸中央滾動軸承64之內環的軸向鎖止。為了安全理由,諸中央滾動軸承64與諸側面滾動軸承82之外環相對於設在諸橫向滾動臂66、68、70、72上之諸殼體的滑動將藉由六個西格(Seeger)環而被進一步限制(第7及8圖)。
尤其,諸分隔件90相對於設在諸側柱74、76之諸側面支撐脊部78上之諸殼體以某一公差或「餘隙」之插置將可彌補諸側面支撐脊部78之諸殼體的軸線間之小位置誤差,以及實質上有助於裝配操作,如果諸分隔件90可依序地實施諸橫向滾動臂66、68、70、72之右部與左部相對於諸側柱74、76的對準。上述諸元件之配置將使一鉸接式四邊形具有高撓曲與扭曲剛性,而其相對於中央轉向管14且因此相對於被此一中央轉向管14所連接之機車100的車架102係可自由轉動的。
例如第2圖中所示,經由備用輪98與圓錐狀滾動軸承104所鉸接之懸吊系統10被插置於諸側柱74、76內部(第7圖),使得一具有兩傾斜及轉向用前輪之系統可容易地被安裝,此係由於分開成兩部分(即諸橫向滾動臂66、68、70、72之前與後部)並具有高剛性所致,其係藉由該轉向組之前與後部經由多個沿著此結構(樁件84、螺絲86、92、強化板件80)之整個橫向延長所配置之接合元件所達成之連接而被確保。
由第7及8圖中可見,懸吊系統10之另一特徵係諸中央支撐脊部62之軸線相對於中央轉向管14之軸線的特定傾斜,如前所述,係相同於諸側面支撐脊部78之軸線相對於諸側柱74、76之軸線的傾斜。此意指在中央轉向管14與諸可伸縮元件22、24之兩固定部或桿件之間並無平行狀況;或換言之,此意指諸可伸縮元件22、24之兩固定部或桿件相對於中央轉向管14係按照一介於80°與120°間之角度被傾斜。此一傾斜可使得中央滾動軸承64與側面滾動軸承82之轉動軸線(平行於前述諸脊部之軸線)在最大剎車情況時與地面成平行。
到目前為止所述之創新構形將確保由諸前轉向輪12之輪胎所作用之後傾角拖曳距相對於由諸橫向滾動臂66、68、70、72以及由在其內插有諸可伸縮元件22、24之兩固定部或桿件(對稱之右及左側)的諸側柱74、76所形成之鉸接四邊形的轉動並不具任何槓桿臂。在習知之懸吊系統(例如US-A-2953395及DE 808191 C案所述者)中,諸懸吊臂之軸線在另一方面係與轉向管之軸線成平行。只有以此方式才能使諸前輪12之右與左輪胎間之剎車力的不平衡(例如因為此諸車輪中只有一輪被鎖止所致)不會在滾動之鉸接四邊形上引起轉動扭矩,藉此消除觸動機車100傳動裝置之潛在有害震動的可能性。
如第1B圖中所示,具有兩前轉向輪12之傾斜式機車100之轉向組的連桿組將隨著滾動角度增加而使得兩前輪12與車架102間之距離大幅減小。因此,如第9及10圖中所示,此將有利地可按照機車100之傾斜角度而限制轉向,以避免轉向組之諸總成間的可能干涉。為了獲得所述之結果,在諸下方橫向滾動臂68、72上設置兩個(右與左)大小適當之對稱凸輪,其壓在被形成於諸支撐總成16上之成型輪廓106上。如由第9圖(代表在自由轉向時之系統)與第10圖(代表在限制轉向時之系統)間之比較可顯知的,藉由改變諸輪廓106之形狀及因此諸凸輪之形狀,將可視機車100之轉向角度而定地採行所要之最大轉向規則。如可由第12圖之細節而被理解的,諸輪廓106具有兩顯然不同之區段124、126,其可限制在拐角處之行進方向上的轉向步驟(前區段124)與可能之反向轉向操縱。
第13及14圖顯示懸吊系統10之被連接至機車100之右及左側上的兩個可伸縮元件22、24之轉向系統,其突顯被旋至轉向軸110上之控制桿108(以便夾住下方備用輪112),依次地被插置在轉向管14內側。一滾珠軸承114之內環坐落在控制桿108上,而此滾珠軸承114之外環係插置在一被連接於一轉向桿118上之傳動元件116中。兩滾針軸承120被插置於傳動元件116與轉向桿118之間。在由多個被彎成L形的板件所製成之轉向桿118之諸端部上,兩個萬向接頭122(第12圖)被約束。另一方面,此諸萬向接頭122之其餘端部被連接至機車100之右與左側之兩對可伸縮元件22、24的諸支撐元件16。
因此所得之轉向系統在機車100之所有滾動狀況中可用1:1比例將轉向軸110所賦予之轉動傳遞至諸右及左側對之可伸縮元件22、24。事實上,所使用之約束系統係與三個分別被運用在轉向桿118與控制桿108之間,及在轉向桿118與諸可伸縮元件22、24之支撐元件16間之球接頭成相對等之運動學。至於一由諸球接頭之頭部所構成之傳統系統,所述之裝配將使得可達到高旋轉場,以便可支撐大於40°之滾動及轉向角度。此外,始終存在於諸球接頭之頭部中的第一分離摩擦(此會使機車100在低速下難以駕駛)被最小化。
因此根據本發明所實施之具有懸臂輪之機車用轉向懸吊系統可達成先前所突顯之目的。
根據本發明所實施之具有懸臂輪之機車用轉向懸吊系統在任何情形下可進行許多修改與變更,但這些均被涵蓋在相同之發明概念下;此外,所有細部均可被在技術上相對等之元件所取代。實際上,所用之材料以及形狀與大小可為任何符合技術要求者。
本發明之保護範圍因此係藉由所述諸項申請專利範圍所界定。
10...懸吊系統
12...前轉向輪/輪
14...轉向管
16...支撐總成/支撐元件
18/20...鉗夾
22/24...可伸縮元件
26A/26B/26C...孔
28...套筒
30...銷件
32...殼體
34...剎車夾
36...殼體
38...擋泥板
40...剎車碟片
42A/42B/42C...螺絲
44...鎖止系統
46...連接板
48...卡鉗
50...板件
52...樁件
54A/54B/54C...螺帽
56A...墊圈
58...彈性元件
60...減震元件
62...中央支撐脊部
64...中央滾動軸承
66...上前臂
68...下前臂
70...上後臂
72...下後臂
74/76...側柱
78...側面支撐脊部
80...強化板件
82...側面滾動軸承
84...樁件
86...連接螺絲
88...螺帽
90...分隔件
92...螺絲
94...螺絲
98...備用輪
100...機車
102...車架
104...滾動軸承
106...成型輪廓
108...控制桿
110...轉向軸
112...備用輪
114...滾珠軸承
116...傳動元件
118...轉向桿
120...滾針軸承
122...萬向接頭
124/126...區段
第1A圖係一立體圖,其顯示一位於直立位置上之傾斜式三輪機車之車架與引擎單元,其上運用一根據本發明所實施之懸吊系統;
第1B圖係另一立體圖,其顯示一位於具有30°滾動角度與20°轉向角度之傾斜位置上之傾斜式三輪機車的車架與引擎單元,其上運用一根據本發明所實施之懸吊系統;
第2圖係根據本發明第一實施例之懸吊系統的立體圖,此懸吊系統被運用在一般機車之前轉向輪上,其中特別著重顯示車輪本身、剎車總成、懸吊鎖止系統、及擋泥板。
第3圖係僅根據本發明所實施之懸吊系統組件分解圖,其中並顯示諸相關之連接元件;
第4圖係根據本發明所實施之懸吊系統內部組件(彈性元件及減震元件)剖面圖;
第5圖係根據本發明第二實施例之懸吊系統的立體圖,此懸吊系統被運用在一般機車之前轉向輪上,其中特別著重顯示車輪本身、剎車總成、懸吊鎖止系統、及擋泥板。
第6圖係第1圖所示機車之前傾斜機構的分解圖,其中特別著重顯示車架之中央轉向管、用於滾動運動之雙橫向導引臂、諸側轉向柱、及各種不同之接頭與連接螺絲;
第7圖係針對第1圖中所示機車之前傾斜機構以圖例說明由諸側面組件所組合之總成的剖面圖;
第8圖係針對第1圖中所示機車之前傾斜機構以圖例說明車架中央管之相對傾斜以及諸滾動運動用雙橫向導引臂之轉動軸線的細部;
第9及10圖分別在自由轉向與限制轉向條件下顯示諸側轉向柱、諸橫向滾動臂、及一如第1圖所示機車之懸吊系統的細部,尤其與取決於諸滾動臂之傾斜角度有關之轉向限制系統;
第11圖顯示適於限制轉向之多個表面,其係在懸吊系統之支撐總成上所獲致者;
第12圖係一顯示諸萬向接頭與轉向桿及與諸懸吊系統支撐件間之連接細部的剖面圖;
第13圖係一如第1圖中所示機車之轉向系統之前視圖,其中可看見主轉向桿、控制桿、相對於此控制桿經由滾珠軸承所鉸接之傳動元件、及兩個側萬向接頭;
第14圖係一顯示轉向系統之剖面圖,其中特別著重顯示主轉向軸、下方備用輪、控制桿、傳動元件、使傳動元件可相對於控制桿轉動之滾珠軸承、及介於傳動元件與轉向桿間之諸滾針軸承;及
第15圖係一由複數根被插於諸橫向導引臂中之參考樁件以及複數個與諸樁件同軸並連接前與後導引臂之連接螺絲所組合成之總成的剖面圖。
10...懸吊系統
12...前轉向輪/輪
14...轉向管
16...支撐總成/支撐元件
18/20...鉗夾
22/24...可伸縮元件
66...上前臂
68...下前臂
70...上後臂
72...下後臂
74/76...側柱
100...機車
102...車架
Claims (18)
- 一種機車(100),其配備有:一車架(102);兩前轉向輪(12);一轉向管(14),其被可轉動地連接至該車架(102),並被剛性地連接至兩個各可用於一前轉向輪(12)之支撐總成(16),在該等支撐總成(16)中之每一者上,兩個可伸縮元件(22、24)之固定部或桿件被約束;及一轉向組,其包括兩對橫向臂-上前臂(66)、下前臂(68)、上後臂(70)及下後臂(72),其上下顛倒地配置在該中央轉向管(14)之諸相對側處,並透過兩側柱(74、76)被側面地連接,其特徵在於:每一對可伸縮元件(22、24)相對於該關聯轉向輪(12)係以懸臂方式被安裝,且每一對可伸縮元件(22、24)之滑動部或腿件被約束成彼此相互平行,以便使每一對之可伸縮元件(22、24)均位於與其相關聯之轉向輪(12)成平行之平面上,每一個可伸縮元件(22、24)在其內部配備有一彈性元件(58)及一減震元件(60),以構成該機車(100)之懸吊系統,而該等可伸縮元件(22、24)之滑動部間的約束,會阻礙該等滑動部繞其本身軸線之相對轉動,而其是取決於賦予該轉向管(14)旋轉時,相對於該車架(102)之各輪(12)所單一界定的轉向角度。
- 如申請專利範圍第1項之機車(100),其中在每一對可伸縮元件(22、24)中之第一可伸縮元件(22)的該滑動部上有一或多個孔(26A、26B、26C),其與每一對可伸縮元件(22、24)之第二可伸縮元件(24)的滑動部上所存在諸對應孔(26A、26B、26C)耦接,以便經由固定手 段(42A、42B、42C;52;54A、54B、54C;56A)而獲得該第一可伸縮元件(22)及該第二可伸縮元件(24)間之相互連接。
- 如申請專利範圍第2項之機車(100),其中該等固定手段包括複數個具有相關螺帽(54A、54B、54C)之螺絲(42A、42B、42C)。
- 如申請專利範圍第3項之機車(100),其中該固定手段亦包括一樁件(52),其至少插置於該等孔對中之第一孔(26A)中,並在軸向上配備有一用於引入該相關聯螺絲(42A)之貫穿孔,而該諸孔之該第一孔(26A)的內徑係大致上等同於該樁件(52)之外徑。
- 如申請專利範圍第4項之機車(100),其中該固定手段至少針對配備有該樁件(52)之該孔對(26A)亦包括一或多個安全齒狀墊圈(56A),其避免該螺絲(42A)意外地從該相關聯螺帽(54A)上旋開。
- 如申請專利範圍第1項之機車(100),其中各對可伸縮元件(22、24)之滑動部被製成一單件,亦即被整合成一單一元件,其上存在兩圓柱狀殼體可伸縮地耦接該對可伸縮元件(22、24)之諸固定部。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項之機車(100),其中在該對可伸縮元件(22、24)中之該第一可伸縮元件(22)及/或該第二可伸縮元件(24)的滑動部上有:一套筒(28),其支撐該相關聯轉向輪(12)之銷件(30);一或多個殼體(32),其支撐該轉向輪(12)之一剎車碟片(40)用剎車夾(34);以及一或多個可供固定該轉向輪(12) 之擋泥板(38)用之殼體(36)。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項之機車(100),其中由該轉向管(14)所界定軸線係平行於該兩對可伸縮元件(22、24)之軸線。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項之機車(100),其中該轉向管(14)相對於該兩對可伸縮元件(22、24)之軸線方向被不同地傾斜。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項之機車(100),其包括一可供各可伸縮元件(22、24)相對於該相關聯固定部之該滑動部之直線運動用的鎖止系統(44)。
- 如申請專利範圍第10項之機車(100),其中該鎖止系統(44)包括一被約束於該支撐總成(16)上之連接板(46),在以被安裝之該連接板(46)上,一卡鉗(48)作用在一板件(50)被約束於該等可伸縮元件(22)中之一者的滑動部上,而該卡鉗(48)之促動使得該等可伸縮元件(22、24)之兩滑動部與該支撐總成(16)成一整體,以便避免該轉向輪(12)相對於該轉向管(14)發生直線運動。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項之機車(100),其中該轉向管(14)上配備有四個中央支撐脊部(62),其中央地且可轉動地支撐該兩對橫向臂-上前臂(66)、下前臂(68)、上後臂(70)、及下後臂(72)。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項之機車(100),其中該兩側柱(74、76)各配備四側面支撐脊部(78),其側面地且可轉動地支撐該兩對橫向臂-上前臂(66)、 下前臂(68)、上後臂(70)、及下後臂(72)。
- 如申請專利範圍第13項之機車(100),其中該等側面支撐脊部(78)之軸線相對於該兩側柱(74、76)以及相對於該中央轉向管(14)具有與該等中央支撐脊部(62)之軸線相同之斜度。
- 如申請專利範圍第14項之機車(100),其中該等中央支撐脊部(62)之軸線與該等側面支撐脊部(78)之軸線相對於該兩側柱(74、76)及該中央轉向管(14)係按照一介於80°與120°間之角度成傾斜。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項之機車(100),其中在該等橫向臂-下前臂(68)與下後臂(72)上,兩左右對稱之凸輪被設置,其緊壓在複數個被形成於該等支撐總成(16)上之成型輪廓(106)上,以視該機車(100)之傾斜角度而限制轉向之可能性,並避免該轉向組之諸總成間之可能干涉。
- 如申請專利範圍第1至6項中任一項之機車(100),其中該轉向組包括一被旋緊至一轉向軸(110)上之控制桿(108),而該轉向軸(110)依序地被插入該轉向管(14)內,一滾珠軸承(114)之內環部坐落於該控制桿(108)上,而該滾珠軸承(114)之外環部則被安裝在一被連接至一轉向桿(118)上之傳動元件(116)中。
- 如申請專利範圍第17項之機車(100),其中該傳動元件(116)及該轉向桿(118)被插入兩個滾針軸承(120),且該轉向桿(118)之諸端部上約束兩個萬向接頭(122),該兩萬向接頭(122)之其餘端部則被連接至該等支撐總成(16)。
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