專利名稱：：帶有扭轉(zhuǎn)彈簧組件的傾斜導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及相互連接主要用于產(chǎn)生動(dòng)力的個(gè)人運(yùn)輸工具的傾斜交通工具(leaningvehicle)的一組輪的機(jī)構(gòu)。下面描述的實(shí)施方案屬于使諸如三輪小型摩托車和四輪汽車的交通工具能向內(nèi)傾斜進(jìn)入邊坡(bank)、彎道或轉(zhuǎn)彎的機(jī)械組件類。
背景技術(shù)：
：本發(fā)明涉及機(jī)械組件，該機(jī)械組件使多于一個(gè)軌(track)的交通工具能傾斜，一般朝向轉(zhuǎn)彎半徑的中心點(diǎn)。在現(xiàn)有技術(shù)的集合內(nèi)，以下子集是已知的那些使用機(jī)電系統(tǒng)，以測量轉(zhuǎn)彎或傾斜并成比例地致動(dòng)設(shè)備以作用在交通工具架或輪上，諸如第5765846號(hào)美國專利。這些會(huì)遭受源于必須使用控制算法、信號(hào)處理、或兩者的復(fù)雜性。已確定技術(shù)的子集包括液壓致動(dòng)的傾斜設(shè)備，諸如第4546997號(hào)美國專利。在復(fù)雜的閉環(huán)系統(tǒng)中使用笨重的液壓流體系統(tǒng)和相關(guān)硬件顯著地增加了傾斜交通工具的總重，而且需要使用傳感器系統(tǒng)，以便測量交通工具架傾斜并作用于液壓系統(tǒng)，以便作用或反作用交通工具的滾動(dòng)。在現(xiàn)有技術(shù)的另一子集中，機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置用于允許交通工具架相對(duì)于輪和路面傾斜，諸如第4087106號(hào)美國專利。當(dāng)完成轉(zhuǎn)彎或操作動(dòng)作時(shí)，這些不會(huì)提供恢復(fù)到中立的交通工具姿態(tài)(neutralvehicleattitude)。進(jìn)一步地，依靠騎車者或駕駛者來將交通工具恢復(fù)到中立位置的設(shè)計(jì)不能用于對(duì)于騎車者來說相對(duì)大或沉的實(shí)施方案。在此描述的實(shí)施方案克服了現(xiàn)有技術(shù)的重大限制的各種組合。發(fā)明概述一個(gè)實(shí)施方案中，通過使用剛性連接到交通工具架的包含扭轉(zhuǎn)彈簧元件的機(jī)械組件，交通工具輪會(huì)保持與路面接觸，甚至在傾斜轉(zhuǎn)彎、彎曲或極端操作的情況。此外，在此描述的組件允許極大改進(jìn)的交通工具操作，因?yàn)榻煌üぞ咧匦暮万T車者保持更接近一致，而且大致垂直于交通工具的機(jī)艙、座椅或乘平臺(tái)(ridingplatform)，特別對(duì)比于包含剛性橫向軸的四輪交通工具。扭轉(zhuǎn)彈簧用于在傾斜動(dòng)作期間提供作用于交通工具的恢復(fù)力，因而在完成傾斜轉(zhuǎn)向之后實(shí)現(xiàn)中立的且大致水平的交通工具定向。固定到交通工具架的機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置考慮到交通工具傾斜角、傾側(cè)和轉(zhuǎn)向角之間的直接關(guān)系，因而能夠后部轉(zhuǎn)向，用前輪傾斜轉(zhuǎn)向代替前輪手動(dòng)開始的轉(zhuǎn)向，或者兩者。附圖簡述圖1是傾斜導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架(leansteeringtruck)的優(yōu)選實(shí)施方案的外部側(cè)視圖。圖2是圖1的傾斜導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的橫截面?zhèn)纫晥D。圖3是圖1的傾斜導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的分解圖。圖4是包括圖1的傾斜導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的交通工具的側(cè)視圖。圖5是圖4的交通工具的后部的底視透視圖。附圖詳述/優(yōu)選實(shí)施方式描述以下詳細(xì)描述涉及本發(fā)明的某些具體實(shí)施方案。然而，本發(fā)明可在許多不同的系統(tǒng)和方法中體現(xiàn)。本描述中，參照其中同樣的零件自始至終用同樣的數(shù)字指定的附圖。如圖1所示，垂直板101以剛性的方式連接到交通工具架102或其它交通工具結(jié)構(gòu)。垂直板101通過使用貫穿螺栓104進(jìn)一步固定到扭轉(zhuǎn)懸架底板(torsionhangerbaseplate)103。其它形式的連接板(attachmentplate)也可用于將轉(zhuǎn)向架連接到交通工具。扭轉(zhuǎn)懸架底板103可由允許夾緊機(jī)構(gòu)固定內(nèi)部彈簧組件的固定元件(stationaryelement)的兩個(gè)部件構(gòu)成。在扭轉(zhuǎn)懸架底板103頂上和扭轉(zhuǎn)懸架頂板105下面放著扭轉(zhuǎn)懸架外殼106。在扭轉(zhuǎn)懸架外殼106的垂直圓柱形表面上突出接觸搖臂軸承108的內(nèi)圈的一對(duì)完全相反的搖臂軸承支撐結(jié)構(gòu)107。搖臂軸承108的外圈接觸接收交通工具輪的搖臂。樞軸螺栓109穿過扭轉(zhuǎn)懸架底板103、扭轉(zhuǎn)懸架外殼106和頂板105，以便固定組件。另外，樞軸螺栓109用作組件的垂直旋轉(zhuǎn)軸。頂板105依靠支撐結(jié)構(gòu)110被保持住，不能旋轉(zhuǎn)。以這種方式扭轉(zhuǎn)懸架外殼106能在關(guān)于樞軸螺栓109的一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上運(yùn)動(dòng)，同時(shí)頂板105和扭轉(zhuǎn)懸架底板103被相對(duì)于交通工具架102保持剛性。圖2是圖1的傾斜導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的橫截面圖。扭轉(zhuǎn)懸架外殼106通過上扭轉(zhuǎn)懸架軸承201和下扭轉(zhuǎn)懸架軸承202在關(guān)于樞軸螺栓109的一個(gè)旋轉(zhuǎn)軸上自由地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)搖臂軸承垂直于交通工具的縱軸時(shí)，以橫截面示出的扭轉(zhuǎn)彈簧250處于最大限度的放松狀態(tài)，在這種情況下，允許沿一條線行駛。在交通工具傾斜的情況下，扭轉(zhuǎn)彈簧250被壓縮，引起扭轉(zhuǎn)彈簧250的一個(gè)臂與可調(diào)沖擊板(adjustablestrikeplate)接觸，因?yàn)榕まD(zhuǎn)懸架外殼106與交通工具架102遭受的傾斜的量成比例地且響應(yīng)于交通工具輪處遭受的垂直反作用力而旋轉(zhuǎn)。扭轉(zhuǎn)彈簧250能設(shè)置成規(guī)定的預(yù)壓縮量和扭轉(zhuǎn)彈簧250組件中空隙(freeplay)的可調(diào)節(jié)消除(adjustableelimination)。在將此處描述的機(jī)構(gòu)應(yīng)用于向前行駛的交通工具的后輪之間的情況下，隨著扭轉(zhuǎn)懸架外殼106和搖臂軸承108旋轉(zhuǎn)交通工具架102，從而引起交通工具在與傾斜相同的方向上與傾斜的量成比例地轉(zhuǎn)動(dòng)。扭轉(zhuǎn)彈簧、扭轉(zhuǎn)懸架外殼和提供交通工具與搖臂軸承之間的扭轉(zhuǎn)恢復(fù)力的相關(guān)元件形成扭轉(zhuǎn)組件。在可選擇的實(shí)施方案中，扭轉(zhuǎn)組件包括能夠產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)恢復(fù)力的材料，諸如代替鋼合金扭轉(zhuǎn)彈簧250的聚氨基甲酸酯套管或其它彈性材料。在可選擇的實(shí)施方案中，扭轉(zhuǎn)彈簧250被剛性地保持住、被彈簧外殼室圍住，并相互連接到接觸下扭轉(zhuǎn)懸架軸承202的內(nèi)圈且被進(jìn)一步固定到扭轉(zhuǎn)懸架底板103的支撐結(jié)構(gòu)。頂板105相互連接到上扭轉(zhuǎn)懸架軸承201的內(nèi)圈且通過樞軸螺栓109進(jìn)一步相互連接到上面描述的相對(duì)固定的組件。以這種方式，扭轉(zhuǎn)彈簧250名義上處于相對(duì)交通工具架102上的點(diǎn)來說固定的位置，而扭轉(zhuǎn)懸架外殼106進(jìn)而和搖臂軸承108以及相關(guān)的交通工具輪圍繞樞軸螺栓109旋轉(zhuǎn)。圖3是圖1和2中描述的傾斜導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架的分解側(cè)視圖，樞軸螺栓109穿過扭轉(zhuǎn)懸架底板103，而且進(jìn)一步穿過扭轉(zhuǎn)懸架外殼106、下扭轉(zhuǎn)彈簧引導(dǎo)件301、扭轉(zhuǎn)彈簧250或聚合物套管、上扭轉(zhuǎn)彈簧引導(dǎo)件302和由樞軸螺母303固定的頂板105。另外，也由樞軸螺栓109固定且位于扭轉(zhuǎn)彈簧上面和下面的上扭轉(zhuǎn)懸架軸承201和下扭轉(zhuǎn)懸架軸承202，允許將共軸力轉(zhuǎn)移到頂板105以及扭轉(zhuǎn)懸架底板103上。通過使用沖擊板固定螺釘305、306調(diào)整的一個(gè)或多個(gè)可調(diào)彈簧沖擊板304，扭轉(zhuǎn)彈簧250能設(shè)置到規(guī)定的預(yù)壓縮量?？蛇x擇地，使用一個(gè)或多個(gè)固定螺釘，直接地接觸扭轉(zhuǎn)彈簧250，以調(diào)節(jié)所述彈簧的預(yù)壓縮或初始偏斜。以這種方式，扭轉(zhuǎn)懸架外殼106組件被調(diào)整到中立位置，以至搖臂軸承108垂直于交通工具架102，因而消除了制造、扭轉(zhuǎn)彈簧250和集成組件內(nèi)出現(xiàn)的其它變化性的影響。在可選擇的設(shè)想的實(shí)施方案中，在將扭轉(zhuǎn)懸架底板103牢固地固定在一結(jié)構(gòu)周圍之前，可以在與下扭轉(zhuǎn)懸架軸承202的內(nèi)圈且還有扭轉(zhuǎn)彈簧250相接觸的該所述結(jié)構(gòu)周圍松動(dòng)扭轉(zhuǎn)懸架底板103，以將組件調(diào)整到中立位置?？蛇x擇地，可使用其它張力調(diào)整或設(shè)定機(jī)構(gòu)。圖4是實(shí)施方案的側(cè)視圖，如圖4所示，交通工具架102被示出為處在搖臂軸承支撐結(jié)構(gòu)107垂直于交通工具架102的縱軸的中立位置。通過騎車者在除了沿著交通工具的縱軸的那些點(diǎn)之外的任何點(diǎn)上施加力，例如在主平臺(tái)401的近邊和遠(yuǎn)邊上施加力，架被說成是傾斜的，而且扭轉(zhuǎn)懸架外殼106進(jìn)而和搖臂402以及輪403以與傾斜的量和方向直接相關(guān)的方式旋轉(zhuǎn)，如圖5所示。關(guān)于傾斜量被壓縮的扭轉(zhuǎn)彈簧250作用以將交通工具架102恢復(fù)到中立位置，在該圖中為直立位置。另外，平行于搖臂402且直接在搖臂402下面放置的一對(duì)控制臂410限制搖臂402的旋轉(zhuǎn)，而且將固定的扭轉(zhuǎn)懸架底板103連接到搖臂402。這些控制臂410旋轉(zhuǎn)地連接到扭轉(zhuǎn)懸架底板103，且通過放置在控制臂402相反端的海姆接頭(Heimjoint)或球形接頭旋轉(zhuǎn)地連接到搖臂402。搖臂402經(jīng)歷兩個(gè)旋轉(zhuǎn)軸，第一個(gè)圍繞樞軸螺栓109，而第二個(gè)圍繞搖臂軸承螺栓411?？刂票?10與扭轉(zhuǎn)懸架外殼106和搖臂402的配合引起后輪403傾斜且旋轉(zhuǎn)進(jìn)入轉(zhuǎn)向中。在可選擇的實(shí)施方案中，扭轉(zhuǎn)彈簧250組件用于騎車者和駕駛者的前部和后部。以這樣的方式使用四個(gè)搖臂402，每個(gè)輪403—個(gè)，該輪403被放置以名義上形成矩形的頂點(diǎn)。產(chǎn)生的由四個(gè)輪轂中的電機(jī)(electricalin-hubmotor)或動(dòng)力的其它分配方式提供動(dòng)力的四輪交通工具能夠傾斜轉(zhuǎn)向進(jìn)入彎道或轉(zhuǎn)向且當(dāng)完成所述操作動(dòng)作時(shí)自己恢復(fù)到中立位置。四輪傾斜轉(zhuǎn)向的組合能通過上面描述的把手得到實(shí)現(xiàn)，該把手通過前搖臂402的更為垂直的中立定位操縱手控的前輪轉(zhuǎn)向。提供所公布實(shí)施方案的以上描述，以使本領(lǐng)域的任何技術(shù)人員能夠利用或使用本發(fā)明。這些實(shí)施方案的各種改變將對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是欣然明顯的，而且在此描述的一般原理能應(yīng)用于其它實(shí)施方案，而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。因此，應(yīng)認(rèn)識(shí)到，在此出現(xiàn)的描述和附圖代表本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，因而是本發(fā)明廣泛思考的主題的代表。應(yīng)進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的范圍充分包含其它實(shí)施方案，并且本發(fā)明的范圍因此只由所附權(quán)利要求限制。權(quán)利要求1.一種傾斜導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架，包括連接板；扭轉(zhuǎn)組件，其與所述連接板可旋轉(zhuǎn)地耦合，并且提供阻力來抵抗在第一平面中從限定的中立位置旋轉(zhuǎn)；第一搖臂，其可旋轉(zhuǎn)地耦合到所述扭轉(zhuǎn)組件，使得所述第一搖臂在不同于所述扭轉(zhuǎn)組件的旋轉(zhuǎn)的所述第一平面的平面中是可旋轉(zhuǎn)的；第一控制臂，其在所述第一搖臂上的位置耦合到所述第一搖臂組件，該位置在所述第一搖臂耦合到所述扭轉(zhuǎn)組件的點(diǎn)的遠(yuǎn)側(cè)；第二搖臂，其可旋轉(zhuǎn)地耦合到所述扭轉(zhuǎn)組件，使得所述第二搖臂在不同于所述扭轉(zhuǎn)彈簧組件的旋轉(zhuǎn)的所述第一平面的平面中是可旋轉(zhuǎn)的；以及第二控制臂，其在所述第二搖臂上的位置耦合到所述第二搖臂組件，該位置在所述第二搖臂耦合到所述扭轉(zhuǎn)組件的點(diǎn)的遠(yuǎn)側(cè)。2.如權(quán)利要求1所述的傾斜導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架，其中，所述扭轉(zhuǎn)組件包括扭轉(zhuǎn)彈簧。3.如權(quán)利要求1所述的傾斜導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架，其中，所述扭轉(zhuǎn)組件還包括張力調(diào)整機(jī)構(gòu)。4.如權(quán)利要求3所述的傾斜導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架，其中，所述張力調(diào)整機(jī)構(gòu)包括一個(gè)或多個(gè)固定螺釘。5.一種用于交通工具的傾斜導(dǎo)向轉(zhuǎn)向架，包括扭轉(zhuǎn)組件，其與交通工具可旋轉(zhuǎn)地耦合，并且提供阻力來抵抗在第一平面中從限定的中立位置旋轉(zhuǎn)；第一搖臂，其可旋轉(zhuǎn)地耦合到所述扭轉(zhuǎn)組件，使得所述第一搖臂在不同于所述扭轉(zhuǎn)組件的旋轉(zhuǎn)的所述第一平面的平面中是可旋轉(zhuǎn)的；第一控制臂，其在所述第一搖臂上的位置耦合到所述第一搖臂組件，該位置在所述第一搖臂耦合到所述扭轉(zhuǎn)組件的點(diǎn)的遠(yuǎn)側(cè)；第二搖臂，其可旋轉(zhuǎn)地耦合到所述扭轉(zhuǎn)組件，使得所述第二搖臂在不同于所述扭轉(zhuǎn)彈簧組件的旋轉(zhuǎn)的所述第一平面的平面中是可旋轉(zhuǎn)的；以及第二控制臂，其在所述第二搖臂上的位置耦合到所述第二搖臂組件，該位置在所述第二搖臂耦合到所述扭轉(zhuǎn)組件的點(diǎn)的遠(yuǎn)側(cè)。全文摘要一種機(jī)械組件，其使多軌交通工具能夠傾斜進(jìn)入轉(zhuǎn)彎，并其后返回到中立位置。文檔編號(hào)B62D9/02GK102083678SQ200980117978公開日2011年6月1日申請(qǐng)日期2009年3月18日優(yōu)先權(quán)日2008年3月20日發(fā)明者威廉·羅弗特,拉斯亞德·鐘,格雷格·格羅賽,湯姆·博伊德,阿米什·帕拉沙申請(qǐng)人:祖姆克拉夫公司