專利名稱：車輛及車輛懸吊系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明關于一種如小型摩托車或其它多輪式車子的車輛，尤其關于適用于此種車輛的懸吊系統(tǒng)。
現(xiàn)有技術小型兩輪式摩托車已經(jīng)變成普遍地使用。以適當?shù)闹靼l(fā)動機、例如以汽油(petrol)引擎驅(qū)動的該摩托車在設計專業(yè)及性能上很提升。此可產(chǎn)生適合離道路(off-road)使用，或使用在運動或「極端」應用的車輛的需求。因而對此種車輛會產(chǎn)生改良的懸吊系統(tǒng)的需求，其必須具有很強狀的特性，并且可以很低的成本提供。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種車輛，其包含有一個車架，至少第一及第二接觸地面輪胎，一個安裝到車架而相對于車架做樞轉(zhuǎn)運動至某一限度的支件，第一輪胎包含有第一輪軸，藉以使第一輪胎可旋轉(zhuǎn)地安裝到支件上，一個第一吸震結(jié)構(gòu)，其具有第一安裝點，其使第一吸震結(jié)構(gòu)可被鎖緊到車架或支件，及第二安裝點，一個拉柄機構(gòu)，其具有第一固定點，使該機構(gòu)可樞轉(zhuǎn)地鎖緊于車架，及第二固定點，其使該機構(gòu)可樞轉(zhuǎn)地連接到第二安裝點，及至少一個連桿，其在第一連接點上被連接到拉柄機構(gòu)，以及在第二連接點上被連接到支件。
第一輪胎可由主發(fā)動機所驅(qū)動，主發(fā)動機被安裝到支件，并且可與支件一起樞轉(zhuǎn)地相對于車架而移動。
第一安裝點可為比第二安裝點更靠近第一輪軸。
第一連接點與第二固定點之間的間隔比第一連接點與第一固定點之間的間隔較小。
該裝置可為當車架相對于第一輪胎而向下移動時，第二安裝點朝向第一安裝點移動而抵抗由第一吸震結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的阻尼力。
第一吸震結(jié)構(gòu)可為具任何適當特性者，但是最好包含有第一液壓或氣動避震器，及第一彈簧，其可為氣體式彈簧、例如空氣缸，一種由任何適當材料制成的彈簧，例如金屬螺旋彈簧或由一或多種彈性體(如聚氨基甲酸乙脂或橡膠)元件制成的彈簧。螺旋彈簧同心地安裝到液壓避震器且周向地繞避震器延伸。
連桿可被配置成當車架相對于第一輪胎而向下移動時，連桿被設置成伸張狀態(tài)，且因而在拉柄機構(gòu)上產(chǎn)生一個力，其可使拉柄機構(gòu)轉(zhuǎn)動。但是，而當車架相對于輪胎向下移動時，將連桿配置成在壓縮之下時，可獲得相同的效果。拉柄機構(gòu)再度被轉(zhuǎn)動，以抵抗由第一吸震結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的力。
第一吸震結(jié)構(gòu)可包含有可在第一螺旋彈簧上產(chǎn)生大小可變更的壓縮力的裝置。該裝置可采用任何適當形式，但是方便上可為一個螺帽或類似零件，其與液壓避震器的外表面上的螺紋螺合，并且其亦抵住于螺旋彈簧的一端。
車架可包含有一個腳板，并且至少絕大部分的第一吸震結(jié)構(gòu)可設置在腳板之下。
車輛可包含有一個轉(zhuǎn)向柱，其被安裝成可繞一個向上延伸的軸心而相對于車架做樞轉(zhuǎn)運動，一個叉組合，一個連桿機構(gòu)，其將叉組合連接到轉(zhuǎn)向柱，并且可使叉組合相對于轉(zhuǎn)向柱做往復運動，第二輪胎包含有第二輪軸，使第二輪胎藉以可旋轉(zhuǎn)地安裝到叉組合，以及第二吸震結(jié)構(gòu)，其被安裝用來減緩叉組合相對于轉(zhuǎn)向柱的往復運動。
連桿機構(gòu)包含有一個上連桿，其可樞轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)向柱及叉組合，以及一個下連桿，其可樞轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)向柱及叉組合。
第一及第二連桿為實質(zhì)上平行，且在其等個別的樞轉(zhuǎn)點之間具有實質(zhì)上相等的間隔。此配置可確保叉組合在當?shù)诙喬ビ诓痪鶆蚵返孛嫔弦苿訒r，可沿著直線而相對于轉(zhuǎn)向柱上下移動。但是此幾何配置并非重要，因為上連桿的長度(即在該等樞轉(zhuǎn)點之間的距離)可相對于下連桿的長度而改變。改變每個連桿的實際長度時，叉組合的不同型式的移動會造成第二吸震結(jié)構(gòu)產(chǎn)生移動對負荷的不同特性。
第二吸震結(jié)構(gòu)具有第一固定點，使第二吸震結(jié)構(gòu)可藉以被鎖緊到連桿之一，及第二固定點，使第二吸震結(jié)構(gòu)可藉以被鎖緊到叉組合。
第一固定點可被鎖定到下連桿。第一固定點從下連桿被連到叉組合的樞轉(zhuǎn)點而隔開，并且此樞轉(zhuǎn)點可設置于第一固定點與第二樞轉(zhuǎn)點之間，第二樞轉(zhuǎn)點是下連桿被連到叉組合的點。
第二吸震結(jié)構(gòu)可為任何適當?shù)姆N類者，但是至于第一彈簧，最好包含有第二液壓避震器，及第二螺旋彈簧，其可為氣體式彈簧，例如一個空氣缸，一種由任何適當材料制成的彈簧，如金屬螺旋彈簧或由一或多中彈性體(如聚氨基甲酸乙脂或橡膠)元件制成的彈簧。
車輛包含有一個底部組合使轉(zhuǎn)向柱可固定于其上，其被安裝到車架，并且其可樞轉(zhuǎn)地在轉(zhuǎn)向柱系以上路(road-going)模式操作的第一位置、與轉(zhuǎn)向柱的至少部分躺平于車架上的儲存模式的第二位置之間移動，及一個鎖件，其可依照需要操作而將底部組合鎖在第一位置或第二位置中，并且可釋放。


本發(fā)明將以一個例子參照附圖而進一步說明，其中圖1是本發(fā)明車輛的側(cè)視圖，其中一些對了解本發(fā)明上并不需要的零件被移除以簡化圖面；圖2是圖1車輛的后端的立體圖，其中亦移除某些零件；圖3是圖1車輛的前端的立體圖；圖4是使用在車輛的前輪上的改良懸吊系統(tǒng)的放大側(cè)視圖；圖5是從圖4所示的懸吊系統(tǒng)的前方看去的視圖。
元件符號說明車輛10、車架12、后輪16、前輪18、汽油引擎20、腳板26、下方板28、支件30、點32、第一輪軸34、第一吸震結(jié)構(gòu)38、第一液壓避震器40、螺紋42、圓筒43、螺帽44、螺旋彈簧46、墊圈47、板48、第一安裝點50、第二安裝點52、拉柄機構(gòu)54、第一固定點56、第二固定點58、第一連接點60、連桿62、第二連接點64、突臂66、支架68、檔泥板70、底部組合74、樞轉(zhuǎn)點76、板78、第一及第二凹部80、凹部80，82、鎖件84、樞轉(zhuǎn)點86、一端88、孔90、摯子92、轉(zhuǎn)向柱96、襯套98、軸心100、連桿機構(gòu)104、上連桿106、樞轉(zhuǎn)點108，112、下連桿110、第二輪軸116、叉組合118、樞轉(zhuǎn)點120，124、第一固定點128、第二吸震結(jié)構(gòu)140、第二液壓避震器142、螺帽146、螺紋外部148、固定點160、箭頭166，168、縱軸190、軸192、橋接件196、叉件198，200、下懸垂叉202。
具體實施例方式
附圖中的圖1顯示一車輛10，它是一種小摩托車，具有車架12，及第一和第二著地輪胎，亦即固定到車架上的后輪16及前輪18。后輪是由小汽油(petrol)引擎20所驅(qū)動，其是以虛線顯示于圖1中?；蛘?，引擎可以電動馬達所取代，其是以圖中未顯示的電池驅(qū)動。引擎20經(jīng)由一個公知的結(jié)構(gòu)的齒輪箱(未顯示)而作用，且以圖中未顯示的皮帶或鏈條而將驅(qū)動傳遞到后輪。這些實施形態(tài)是公知的，因而不予以詳細說明。
車架12包含有腳板26，其具體兩個下方板28而提供補強結(jié)構(gòu)到車架。在圖1中，側(cè)板被移去(較靠近讀者的側(cè)板)，以方便顯示構(gòu)造原理。
一個包括有適當形狀的板(見圖2)的支件30被安裝到車架上，其繞一個點32而相對于車架做有限的樞轉(zhuǎn)運動。后輪16有第一輪軸34以公知的方式固定到支件上。引擎20(以虛線顯示)亦以螺栓而被固定到支件，螺栓是與支件上的許多安裝孔接合。
第一吸震結(jié)構(gòu)38被固定于車架與支件30之間。第一吸震結(jié)構(gòu)38包含有第一液壓避震器40，如圖2所示，其具有一個螺紋42形成于圓筒43的外表面，并且一個螺帽44與其嚙合。一個同心地安裝到避震器上的螺旋彈簧46局部地圍住圓筒43。螺帽44抵住一個在彈簧下側(cè)的墊圈47，并且彈簧的上端抵住一個板48，其靠近結(jié)構(gòu)38被固定到車架12的第一安裝點50。第二安裝點52形成于避震器40的遠端上。拉柄機構(gòu)54具有第一固定點56，在此可使拉柄樞轉(zhuǎn)定鎖緊到車架，及第二固定點58，其被樞轉(zhuǎn)地連接到第二安裝點52。第一連接點60設置于固定點56與58之間的拉柄機構(gòu)上。連桿62的一端樞轉(zhuǎn)地連接到第一連接點60，另一端樞轉(zhuǎn)地將第二連接點64連接到從支件30上的支架68延伸的突臂66，見圖2。這些上述的構(gòu)造細節(jié)已顯示在避震器40的一側(cè)上且已敘述，但是對避震器的另一側(cè)亦可同樣地復制。
在第一連接點60與第一固定點56之間的距離比固定點56與58之間的距離較小。此對第一吸震結(jié)構(gòu)38比對連桿62稍具力學上的優(yōu)點，此意即，對待平衡的拉柄機構(gòu)54，連桿在拉柄機構(gòu)上產(chǎn)生的力必須大于由第一吸震結(jié)構(gòu)38產(chǎn)生在拉柄機構(gòu)上的力。須提到者，第一吸震結(jié)構(gòu)38主要位于腳板26下方，且因而不會妨礙車輛使用者的腳而運作，反之亦然。
一個擋泥板或類似的擋片70從腳板26向上延伸在后輪16的一部分上。
一個底部組合74從車架的前端向上延伸。底部組合在樞轉(zhuǎn)點76被安裝到車架12。該組合包含有一個板78，其各具有面向下的第一及第二凹部80。一個彈簧施壓的鎖件84被固定到車架，且樞轉(zhuǎn)地可相對地繞一個樞轉(zhuǎn)點86移動。鎖件的一端88可通過腳板26中的一個孔90而接近。鎖件在遠離端部88的一端上具有一個摯子92。該摯子可依照需要而與凹部80或凹部82接合。
一個轉(zhuǎn)向柱96被固定到底部組合，且延伸通過一個襯套98，其可使轉(zhuǎn)向柱繞向上延伸的軸心100而轉(zhuǎn)動到某個限度，軸心100與轉(zhuǎn)向柱的長度對齊。一個連桿機構(gòu)104被固定到轉(zhuǎn)向柱。連桿機構(gòu)104包含有上連桿106，其在樞轉(zhuǎn)點108處被固定到轉(zhuǎn)向柱，及一個下連桿110，其在樞轉(zhuǎn)點112處被固定到從襯套98伸出的轉(zhuǎn)向柱下端。
第二輪18具有第二輪軸116，其以公知的方式被固定到叉組合118。上連桿106在樞轉(zhuǎn)點120處可樞轉(zhuǎn)地連接到叉組合，而下連桿則在樞轉(zhuǎn)點124處可樞轉(zhuǎn)地連接到叉組合。
下連桿具有第一固定點128，其在下連桿的一端處，使樞轉(zhuǎn)點124位于樞轉(zhuǎn)點112與固定點128之間。
第二吸震結(jié)構(gòu)140被固定到叉組合及下連桿。第二吸震結(jié)構(gòu)140在許多方面類似于第一吸震結(jié)構(gòu)，且包含有第二液壓避震器142，其局部地圍住避震器。在螺旋彈簧中壓縮的程度可由螺帽146而調(diào)整，螺帽146可與避震器的圓柱150的外表面上的螺紋148螺合。吸震結(jié)構(gòu)的上端在第二固定點160被固定到叉組合，其可為與樞轉(zhuǎn)點120吻合者，但是亦可不一定須如此者。第二吸震結(jié)構(gòu)的下端樞轉(zhuǎn)地固定到第一固定點128。
圖1顯示在操作上路模式中的轉(zhuǎn)向柱96及前輪，其中轉(zhuǎn)向柱垂直地延伸。轉(zhuǎn)向柱由接合于凹部82的摯子92而保持在此位置。若鎖件84升起時，其可朝向箭頭166的方向繞樞轉(zhuǎn)點86而樞轉(zhuǎn)，且摯子92從凹部82脫離。然后如箭頭168所指示者，轉(zhuǎn)向柱向下繞樞轉(zhuǎn)點76轉(zhuǎn)動到一個儲存位置，使轉(zhuǎn)向柱局部地平躺在腳板上。而后到達一個階段摯子92接合于凹部80中，使轉(zhuǎn)向柱被保持在儲存模式中。因此很容易地將摩托車的構(gòu)造從上路模式變更為儲存模式，反之亦然。
尤其參照第一及2圖，若后輪16遭遇凸凹不平的路況或振動負荷時，則車架12會有向下移動且后輪16與支件30及引擎20繞樞轉(zhuǎn)點32而向上樞轉(zhuǎn)的傾向。此樞轉(zhuǎn)運動被第一吸震結(jié)構(gòu)38所衰減及控制。當支件30向上樞轉(zhuǎn)時，第二連接點64向下樞轉(zhuǎn)，如箭頭182所指示者，并且拉柄機構(gòu)54朝順時鐘方向184繞第一固定點56轉(zhuǎn)動。第一吸震結(jié)構(gòu)38隨著液壓避震器及螺旋彈簧而被壓縮，且產(chǎn)生避震力。
第一連接點60及第二固定點58在圖1的位置、即這些點與連桿62的長度方向?qū)R時，吸震結(jié)構(gòu)顯示很軟性的懸吊特性。但是，當拉柄機構(gòu)54更朝箭頭184的方向轉(zhuǎn)動時，第二固定點58變成更從第一連接點60與第二連接點64之間移動，并且第一吸震結(jié)構(gòu)38發(fā)展出較硬的懸吊特性。須提到者，避震器40的阻尼力通常不可調(diào)整，而產(chǎn)生在彈簧42上的壓縮力可由螺帽44調(diào)整，其可沿著圓柱中的螺紋42的任何方向轉(zhuǎn)動。此調(diào)整可很容易地執(zhí)行，并且因而使用者可視需要而調(diào)整吸震結(jié)構(gòu)38的懸吊特性。
由轉(zhuǎn)動的拉柄機構(gòu)54形成的逐步吸震特性意味著，當車輛在很平整表面上移動時會產(chǎn)生很軟且舒適的乘坐，而若路面粗糙或車輛高速行駛時，如上述，拉柄機構(gòu)54傾向于轉(zhuǎn)動較大的程度，并且因而產(chǎn)生較硬或較剛強的懸吊特性。
吸震結(jié)構(gòu)38在安裝點50上樞轉(zhuǎn)地固定到車架。雖然可將在結(jié)構(gòu)的一端的安裝點50附加到支件30，但是最好在靠近如圖1所示的點50的位置、且稍微在上方。當支件向上相對于腳板移動時，結(jié)構(gòu)38被置于壓縮之下，并且此效應被同時被置于張力之下的連桿62的動作所強化。在另一變化體中，連桿62被連到在點「上方」的支件30，因此當支件相對于腳板移動時，連桿62可被置于壓縮之下。力的變動被傳遞到結(jié)構(gòu)38，因而其可再度被置于壓縮之下。
當前輪18在沖擊下沖撞地面時，車架12傾向于向下移動。轉(zhuǎn)向柱96亦向下移動，其移動被連桿機構(gòu)104控制，其可將轉(zhuǎn)向柱限制在繞樞轉(zhuǎn)點120，124移動。下連桿上的第一固定點128向上移動，并且第二吸震結(jié)構(gòu)140被置于壓縮力之下，此壓縮力可將車架與前輪之間的相對移動緩和。
第二吸震結(jié)構(gòu)140的懸吊特性亦可在限度內(nèi)，由螺帽146沿著避震器142的螺紋外部148轉(zhuǎn)動而調(diào)整。
在圖1所示的構(gòu)造中，樞轉(zhuǎn)點108與120之間的間隔與下連桿上的樞轉(zhuǎn)點112與124之間的間隔相同。因而，當前輪18在不平順的地面上移動時，叉組合118傾向沿著直線移動，直線與縱軸190吻合。但是，連桿相對長度不一定如此，且個樞轉(zhuǎn)點之間的間隔可改變，以提供不同的乘坐特性。
圖3顯示固定點160由通過上連桿106的軸192所形成，其是復合構(gòu)造，并且其形成一個叉狀穿孔，避震器的上端可延伸穿過該穿孔。軸192亦被用來將上連桿106固定到叉組合。因此，樞轉(zhuǎn)點120與第二固定點160吻合。
第4及5圖顯示不同型式的結(jié)構(gòu)。在使用時，叉組合118可受到相當?shù)牧ψ饔?，并且為了強化叉組合，一個橋接件196被連接到叉組合的叉件198及200的上端。上連桿106另外由與固定點120對齊的適當?shù)穆菟ǘ贿B到每個叉件。第二固定點160是將避震器的上端由適當?shù)穆菟?圖中未顯示)而鎖緊到橋接件196上的向下懸垂叉202而形成。
包含在本發(fā)明的車輛中的懸吊系統(tǒng)已被發(fā)現(xiàn)為高效率者，可使車輛對應于極端或特技操控的情況。因為每個懸吊結(jié)構(gòu)的剛性特征可立即由使用者依照需要而調(diào)整，因此可乘坐車輛10而騁馳于道路及離路越野的使用。
權(quán)利要求
1.一種車輛，其包含有一個車架，至少第一及第二接觸地面的輪胎，一個安裝到車架而相對于車架做受限樞轉(zhuǎn)運動的支件，第一輪胎包含有第一輪軸，藉以使第一輪胎可旋轉(zhuǎn)地安裝到支件上，一個第一吸震結(jié)構(gòu)，其具有第一安裝點，其使第一吸震結(jié)構(gòu)可被鎖緊到車架或支件，及第二安裝點，一個具有第一固定點的拉柄機構(gòu)，其可使該機構(gòu)可樞轉(zhuǎn)地鎖緊于車架，及第二固定點，其使該機構(gòu)可樞轉(zhuǎn)地連接到第二安裝點，及至少一個連桿，其在第一連接點上被連接到拉柄機構(gòu)，以及在第二連接點上被連接到支件。
2.如權(quán)利要求1所述的車輛，其特征在于，第一輪胎由主發(fā)動機所驅(qū)動，主發(fā)動機被安裝到支件，并且可與支件一起相對于車架樞轉(zhuǎn)地移動。
3.如權(quán)利要求1所述的車輛，其特征在于，第一安裝點比第二安裝點更靠近第一輪軸。
4.如權(quán)利要求1所述的車輛，其特征在于，在第一連接點與第二固定點之間的間隔比第一連接點與第一固定點之間的間隔小。
5.如權(quán)利要求1所述的車輛，其特征在于，當車架相對于第一輪胎而向下移動時，第二安裝點朝向第一安裝點移動而抵抗由第一吸震結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的阻尼力。
6.如權(quán)利要求5所述的車輛，其特征在于，第一吸震結(jié)構(gòu)包含有第一液壓避震器及第一螺旋彈簧。
7.如權(quán)利要求6所述的車輛，其特征在于，包含有可在第一螺旋彈簧上產(chǎn)生大小可變更的壓縮力的裝置。
8.如權(quán)利要求1至7任一項所述的車輛，其特征在于，車架包含有腳板，并且第一吸震結(jié)構(gòu)的至少較大部分在腳板的下方。
9.如權(quán)利要求1至8任一項所述的車輛，其特征在于，包含有一個轉(zhuǎn)向柱，其被安裝成可繞一個向上延伸的軸心而相對于車架做樞轉(zhuǎn)運動；一個叉組合；一個連桿機構(gòu)，其將叉組合連接到轉(zhuǎn)向柱，并且可使叉組合相對于轉(zhuǎn)向柱做往復運動；第二輪胎，包含有第二輪軸，使第二輪胎可藉以旋轉(zhuǎn)地安裝到叉組合；以及第二吸震結(jié)構(gòu)，其被安裝用來減緩叉組合相對于轉(zhuǎn)向柱的往復運動。
10.如權(quán)利要求9所述的車輛，其特征在于，連桿機構(gòu)包含有一個上連桿，其可樞轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)向柱及叉組合，以及一個下連桿，其可樞轉(zhuǎn)地連接到轉(zhuǎn)向柱及叉組合。
11.如權(quán)利要求10所述的車輛，其特征在于，第二吸震結(jié)構(gòu)具有第一固定點，使第二吸震結(jié)構(gòu)可藉以被鎖緊到連桿之一，及第二固定點，使第二吸震結(jié)構(gòu)可被鎖緊到叉組合。
12.如權(quán)利要求11所述的車輛，其特征在于，第一固定點被鎖定到下連桿。
13.如權(quán)利要求12所述的車輛，其特征在于，第一固定點從下連桿被連到叉組合的樞轉(zhuǎn)點隔開。
14.如權(quán)利要求9至13任一項所述的車輛，其特征在于，第二吸震結(jié)構(gòu)包含有第二液壓避震器及第二螺旋彈簧。
15.如權(quán)利要求9至14任一項所述的車輛，其特征在于，包含有一個底部組合轉(zhuǎn)向柱被固定于其上，其被安裝到車架，并且其可樞轉(zhuǎn)地在轉(zhuǎn)向柱以上路模式操作的第一位置、與轉(zhuǎn)向柱的至少部分躺平于車架上的儲存模式的第二位置之間移動，及一個鎖件，其可依照需要操作而將底部組合鎖在第一位置或第二位置中，并且可釋放。
全文摘要
本發(fā)明關于一種摩托車，其具有后輪懸吊系統(tǒng)，該系統(tǒng)在摩托車的車架與一個支件之間作用，并且其樞轉(zhuǎn)地固定到車架。懸吊系統(tǒng)包含有避震器及可調(diào)整壓縮的螺旋彈簧，并且當車架向下相對于后輪移動時，其被置于增加的負荷之下，使其具有逐漸增加負荷/撓曲特性。
文檔編號B62KGK1647990SQ20041004339
公開日2005年8月3日 申請日期2004年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月27日
發(fā)明者邁克爾·羅伊登·普齊 申請人:邁克爾·羅伊登·普齊