專利名稱：用于具有一個單獨前輪的交通工具的前輪懸架系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本申請涉及一種用于具有一個單獨前輪的交通工具的前輪的前輪懸架系統(tǒng)和方法，所述交通工具例如摩托車，三輪車和自行車。
背景技術：
大多數(shù)已知的用于具有一個單獨前輪的交通工具的前輪懸架系統(tǒng)具有由交通工具的整體結構預先決定的確定的輪體提升曲線(wheel-elevation curve)。確定的輪體提升曲線是交通工具的前輪在懸架彈簧系統(tǒng)的全部范圍內(nèi)的移動曲線。因此，確定這樣的交通工具的駕駛性能的參數(shù)值，例如轉(zhuǎn)向角、輪跡，就由在彈簧彈性范圍之內(nèi)的懸架彈簧系統(tǒng)的構造所確定。通常，由于輪體引導裝置(例如伸縮叉)到轉(zhuǎn)向軸之間的距離是固定連接，輪跡值由任一轉(zhuǎn)向角的修正值直接和通過幾何結構確定。
因而，例如在一個高強度的摩托車的剎車操作中，轉(zhuǎn)向角變得非常陡峭，輪跡變得非常短，摩托車因而晃動。在具有一較大彈性范圍的山地車的剎車操作中，當山地車下山并經(jīng)過一凸起時，轉(zhuǎn)向角會變得太陡峭，輪跡太短導致騎車的人摔倒的危險增加。在這樣的情況下，修正設置的彈性范圍通常不能實現(xiàn)輪體提升曲線的任何變化，因為彈性范圍通常僅僅由一個單獨的彈性元件組成，該彈性元件只允許一個提升運動。因而，伸縮叉通常用于自行車，三輪車和摩托車的前輪懸架系統(tǒng)，該系統(tǒng)由一框架和與伸縮叉連接的叉形接頭組成。
已知的自行車和摩托車的框架允許轉(zhuǎn)向角度的變化，這樣的變化通常是通過交換插件來實現(xiàn)，所述插件使在框架內(nèi)以確定的方式連接的兩個支撐點具有不同的支撐位置，支撐位置確定了轉(zhuǎn)向角度。由于必須的裝配工作，這非常耗費時間，迄今所知的用于自行車和摩托車的叉形接頭實現(xiàn)了用專門的軸承改變轉(zhuǎn)向頭角度的可能性。為此目的，將軸承例如單滾珠軸承或者球面滾柱軸承應用于轉(zhuǎn)向軸軸承方面或者是至少一個叉形支柱和叉形接頭的連接方面。因而，通過在壓力作用下轉(zhuǎn)向頭角度的修正，所述轉(zhuǎn)向頭角度的初始值由轉(zhuǎn)向軸與叉形支柱軸之間固定叉體的偏離確定，使得輪跡成功改變。由于它們專門的設計，當潛在的輪跡變化主要由轉(zhuǎn)向頭角度的修正引起時，使用上述的軸承比傳統(tǒng)的軸承例如僅僅是滾柱軸承或者圓錐滾柱軸承昂貴的多。
已知的用于自行車和摩托車的兩部件伸縮叉在經(jīng)過凸起或剎車和加速時，在彈性元件的壓縮和回彈行程中僅僅提供了兩個連接元件的一個單獨的運動。因而，在兩種駕駛情景中，就得到了同樣的轉(zhuǎn)向角度和前輪輪跡的幾何修正。這種框架幾何結構的修正，即使在不同的駕駛情境中，不變地總是保持同樣，使得優(yōu)化駕駛性能以適應于各個交通工具的駕駛情境幾乎是不可能的。
正如附圖12和13所說明的，在這種已知的系統(tǒng)中，在彈性元件的回彈位置，一個已經(jīng)確定的轉(zhuǎn)向角度或者斜度“R”由轉(zhuǎn)向頭的框架結構預先確定了。輪跡“T”也通過轉(zhuǎn)向軸的固定距離決定了，伸縮叉通過所謂的叉形接頭相對于轉(zhuǎn)向軸平行設置?，F(xiàn)在，在壓力作用下達到彈性范圍的最大值時，轉(zhuǎn)向角度值相對于各自的彈性范圍呈線性變化；并且隨同轉(zhuǎn)向角度的變化一起，輪跡也呈線性變化，也就是說，轉(zhuǎn)向角度不斷變得越來越陡峭，輪跡不斷變得越來越短。
因此我們需要一種用于具有單個前輪的交通工具的前輪的改進的前輪懸架系統(tǒng)，所述交通工具例如摩托車、三輪車和自行車，以便克服前述的已知系統(tǒng)的缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是由彈性系統(tǒng)彈性作用的用于具有一個前輪的交通工具的前輪懸架系統(tǒng)，并且包括一個系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過不同的方法調(diào)節(jié)各個構件，其能夠快速和易于適應相應的應用領域和駕駛情境，特別是關于在整個彈性范圍內(nèi)的轉(zhuǎn)向角度值和輪跡。它主要應用于自行車和摩托車。
本發(fā)明的前輪懸架系統(tǒng)由下列構件組成自行車、三輪車或摩托車的框架，此框架允許通過轉(zhuǎn)換在叉體上的叉形接頭的夾緊連接件修正轉(zhuǎn)向角；轉(zhuǎn)向點至少在一點通過框架連接于擺臂，框架的至少兩個叉形接頭中的至少一個也能被制造成為兩部分的叉形接頭，它允許轉(zhuǎn)向頭角度和輪跡在整個彈性范圍是可調(diào)的。另外，本發(fā)明提供了用于自行車和摩托車的新穎的彈性元件，伸縮叉，其允許伸入和滑動連接部分在整個彈性范圍的整個行程內(nèi)的轉(zhuǎn)換運動是可變的。以適當設置框架、叉形接頭和彈性元件相對調(diào)節(jié)的不同可能性為基礎，系統(tǒng)提供了調(diào)節(jié)的多種可能性。特別是關于理想的輪體提升曲線，由轉(zhuǎn)向角和輪跡參數(shù)所限定，由彈性元件實現(xiàn)了調(diào)節(jié)選擇，該彈性元件實質(zhì)性地不同于迄今已知的這樣的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)，其由下列構件組成(1)一個使用至少一個擺臂的轉(zhuǎn)向點實現(xiàn)可變設置的框架；(2)多個叉形接頭，其中至少一個能夠被設計為一兩部分的叉形接頭，該兩部分叉形接頭提供轉(zhuǎn)向軸之間的可變距離；(3)連接于前輪的一專用伸縮叉，該伸縮叉至少有三部分，以致前輪具有或者部分或者全部彈性作用地通過整個系統(tǒng)被引導。
本發(fā)明還包括框架的實施例，其轉(zhuǎn)向頭角度是可調(diào)的，并且通過叉形接頭的夾緊連接件的簡單的轉(zhuǎn)換運動，可以非?？斓貙崿F(xiàn)調(diào)節(jié)。
根據(jù)本發(fā)明，叉形接頭由于它的兩部分結構，可以細分為必須的旋轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)運動。因而，叉形接頭一方面允許使用較少花費的軸承，并且，另一方面，根據(jù)特殊的實施例，由于它實現(xiàn)了在整個回轉(zhuǎn)范圍內(nèi)叉體偏離(即，轉(zhuǎn)向軸樞軸支點相對于在叉形接頭處叉形支柱軸的幾何相關距離的偏離)的變化，因此能提供輪跡另外的變化的可能性。
因為專門應用于摩托車和自行車，本發(fā)明的伸縮叉的結構由可滑動的連接件組成，當在剎車或加速以及經(jīng)過凸起時，所述的可滑動的連接件可以互相滑動而進入對應滑動件中并且實現(xiàn)前輪整體的壓縮和回彈。由于伸縮叉至少三部分的特殊結構，其總是依靠各個彈性元件的設置和連接部分相互之間的衰減率，各個連接部分適當?shù)牟煌鄬\動可以在整個彈性范圍內(nèi)實現(xiàn)。因而，在壓縮和剎車過程中，前轉(zhuǎn)向角的另外的修正能在整個彈性范圍行程內(nèi)實現(xiàn)，例如與可變懸架轉(zhuǎn)向點有關，其修正不同于已知的由傳統(tǒng)伸縮叉的壓縮實現(xiàn)的轉(zhuǎn)向角的修正。
本發(fā)明系統(tǒng)的特征是至少兩個互相獨立可調(diào)節(jié)的彈性元件的組合，該彈性元件的各個彈性范圍相加得到被引導前輪的整個彈性范圍。此專門設置因而提供了與轉(zhuǎn)向角和輪跡相關的可變框架幾何結構。至少一個彈性元件需要被連接在至少一個可變鉸接的轉(zhuǎn)向點中間，該轉(zhuǎn)向點由交通工具框架的擺臂支撐。由于至少一個彈性范圍的修正，框架通過設置至少一個擺臂，轉(zhuǎn)向軸就通過該至少一個擺臂的相應設置而相對于所述框架被限定了，因而形成了框架的相應轉(zhuǎn)向角。至少一個第二彈性元件或者被單獨直接連接于下部叉形接頭，或者連接在具有至少三部分結構的伸縮叉內(nèi)部，連接彈性元件以至于它相對于其上連接可變鉸接轉(zhuǎn)向點的至少一個擺臂的彈性元件的整個彈性范圍內(nèi)引導前輪。當此第二彈性元件壓縮時，整個交通工具關于道路平面的轉(zhuǎn)向角發(fā)生改變。
因而，交通工具的駕駛性能能夠通過調(diào)節(jié)各個彈性元件被改變，所述彈性元件將使前輪懸架系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向角和輪跡的關鍵參數(shù)值改變。換句話說，各個彈性元件的選擇設置能夠分別提供不同的轉(zhuǎn)向角和輪跡的幾何修正，其總和為前輪懸架系統(tǒng)的整個彈性范圍。
在輪體引導單元例如伸縮叉直接連接的情況下，可變支撐點的軸承應當允許通過利用叉形接頭，轉(zhuǎn)向點的轉(zhuǎn)動以及回轉(zhuǎn)運動。叉形接頭可以被設計為球窩式連接軸承，球面滾柱軸承或者所謂的單滾珠接頭。在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中，至少一個叉形接頭，例如上部叉形接頭，被設計為一個兩部分的叉形接頭，該叉形接頭在轉(zhuǎn)向軸處的軸承被設計為傳統(tǒng)式的以致可能僅有轉(zhuǎn)向運動，沒有其叉形接頭的第一部分的回轉(zhuǎn)運動。這個專門的叉形接頭的第二部分通過傳統(tǒng)的夾緊連接件連接到彈性元件，例如連接到專門伸縮叉的上部。該叉形接頭的兩部分再一次通過回轉(zhuǎn)軸互相連接。在多部分叉形接頭系統(tǒng)的至少兩個部分壓縮時分別做運動期間，專門的伸縮叉和設計為兩部分的叉形接頭的轉(zhuǎn)向點之間的距離被改變了。根據(jù)兩部分叉形接頭的特殊實施例，特別是關于回轉(zhuǎn)軸的定位，在轉(zhuǎn)向系統(tǒng)范圍內(nèi)的附加的輪跡變化就實現(xiàn)了，此變化是獨立于與交通工具的道路水平面相關的整個系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向角的修正產(chǎn)生的輪跡變化。
在本發(fā)明的另外一個優(yōu)選實施例中，至少一個另外的現(xiàn)有的叉形接頭被設計成一個兩部分的結構。然而，在這種情況下，回轉(zhuǎn)軸穿過在轉(zhuǎn)向軸支撐點處的傳統(tǒng)設計的軸承。
在更進一步的優(yōu)選實施例中，至少一個另外的現(xiàn)有的叉形接頭被設計為一兩部分結構，但是在此例中，回轉(zhuǎn)軸穿過專門的伸縮叉中心線，并且位于轉(zhuǎn)向軸支撐點處的軸承被按照傳統(tǒng)方式制作。
而在另一個優(yōu)選實施例中，上部的彈性元件被設計為一震動吸收器，支撐在可擺臂和框架上。
還有另一個實施例，系統(tǒng)按照三個彈性元件組合的變化形式被描述，三個彈性元件互相之間可以獨立調(diào)節(jié)，并且互相之間通過兩個擺臂連接。


圖1是本發(fā)明一個實施例的示意圖，表示整個前輪懸架系統(tǒng)，圖1x是一放大平面圖，說明在轉(zhuǎn)向軸處具有球窩式接頭的傳統(tǒng)叉形接頭。
圖1a是類似于圖1的示意圖，但圖1a1表示位于上部的叉形接頭是兩部件的叉形接頭，圖1a2表示位于下部的叉形接頭為球窩式接頭；圖1b是類似于圖1a的示意圖，但圖1b1表示位于上部的叉形接頭是球窩式接頭，圖1b2表示位于下部的叉形接頭為兩部件的叉形接頭；圖1c是類似于圖1a的示意圖，但圖1c1表示位于上部的叉形接頭是兩部件的叉形接頭，圖1c2表示位于下部的叉形接頭為兩部件的叉形接頭，該叉形接頭的回轉(zhuǎn)軸穿過轉(zhuǎn)向點；圖1d是類似于圖1c的示意圖，但圖1d1表示位于上部的叉形接頭是兩部件的叉形接頭，圖1d2表示位于下部的叉形接頭為兩部件的叉形接頭，該叉形接頭的回轉(zhuǎn)軸穿過下部彈性單元的中心線；圖2與圖1類似，但它現(xiàn)在表示根據(jù)本發(fā)明通過簡單地改變下部叉形接頭相對于伸縮叉的夾緊位置，從而對框架的斜度(rake)和輪跡進行基本調(diào)節(jié)的可能性；圖2A是類似圖2的示意圖，但表示用于轉(zhuǎn)向頭調(diào)節(jié)的包括兩個可移動的擺臂的交通工具框架的另一個實施例；圖3是本發(fā)明與具有兩個或三個滑動輪行進單元的叉體一起使用的叉形接頭或三角軋頭機構的平面圖；圖3a是圖3的三角軋頭機構的端部正視圖；圖4是三部件伸縮叉示意說明；圖4A是與圖4類似的示意圖，但只表示下部構件包括一彈性元件；圖4B是與圖4類似的示意圖，但表示了叉體的另一實施例；圖4B1是一放大正視圖，進一步表示了中間元件和它的兩部件的連拉；圖4C是一與圖4B類似的示意圖，但表示了僅下部構件包括一彈性元件的叉體的另一實施例；圖4C1是一放大正視圖，進一步表示了中間構件和它的兩部件的連接；圖4D是一四部件叉體示意圖；圖4D1是一放大正視圖，進一步表示圖4D的兩個叉體構件、兩部件的連接；
圖4E是僅下部和上部構件包括一彈性元件的四部件叉體的另一個實施例示意圖；圖4E1是一放大正視圖，進一步表示圖4E的兩個叉體構件、兩部件的連接；圖4F是僅下部的兩個構件包括一彈性元件的四部件叉體的另一個實施例示意圖；圖4F1是一放大正視圖，進一步表示圖4F的兩個叉體構件中兩部件的連接；圖4G是僅最下部的一個構件中包括一彈性元件的四部件叉體的另一個實施例示意圖；圖4G1是一放大正視圖，進一步表示圖4G的兩個叉體構件中的兩部件的連接；圖5是一整個前輪懸架示意圖，表示圖4B叉體的應用；圖5a是圖5的部分放大正視圖，表示下部的叉形接頭；圖6是前輪懸架示意圖，表示使用單一震動懸架(monoshock suspension)和圖4A叉體的應用的一個實施例；圖7是前輪懸架的示意圖，表示在懸架系統(tǒng)中使用一個第二擺臂的實施例和圖4D叉體的應用；圖8是前輪懸架的示意圖，表示圖4叉體應用的實施例，在兩個擺臂之間叉體具有一剛性構件；圖9是一前輪懸架示意圖，表示在與單一震動懸架單元組合的懸架系統(tǒng)中使用第二擺臂的實施例和圖4E叉體的應用；圖10是一與圖9的實施例相似的前輪懸架實施例示意圖，但表示的是應用單一震動懸架單元的變型和圖4F叉體的應用；圖11是與圖9、10的實施例類似的一前輪懸架示意圖，但表示兩個彈性元件應用一單一震動懸架單元的變型和圖4G叉體的應用；圖12是一圖表，表示在圖13所示的常規(guī)叉體的彈性范圍與斜度和輪跡之間的關系；并且圖13是常規(guī)叉體示意圖，說明了斜度和輪跡的幾何相關性。
優(yōu)選實施例的說明系統(tǒng)設計附圖示意性地說明了本發(fā)明的主要部分。將本發(fā)明的原理應用到兩輪交通工具的專門結構中，對此技術領域的技術人員來說是顯而易見的。如附圖表明，本發(fā)明前輪懸架系統(tǒng)包括有用于自行車和摩托車的支撐在與地面接合的輪上的框架50，一個后輪20和一個前輪26。圖1示意性地說明了包括框架50的整個前輪懸架系統(tǒng)的結構。這種圖2表示的新型的框架和圖2A表示的變型，將在下文中更詳細的描述。它提供了對基本轉(zhuǎn)向角易于全面的調(diào)節(jié)選擇，并且因而具有固定的上部轉(zhuǎn)向點51和固定的懸架點58。在懸架點58，一換向桿或擺臂52可操作地連接于下部轉(zhuǎn)向點53。框架50在兩個轉(zhuǎn)向點51和53具有叉形接頭54和55，從而提供搖擺和旋轉(zhuǎn)運動。
在圖1的實施例中，球窩式插件73用于支撐轉(zhuǎn)向點51和53，如圖1x所示，插件通過至少一個夾緊螺紋連接件74被保持在叉形接頭54和55之內(nèi)，一個彈性元件57被裝配到下部的叉形接頭55上，一個彈性元件56依靠夾緊連接件71經(jīng)由提供至少一個螺紋連接件72的螺紋配件被裝配到上部的叉形接頭54。根據(jù)系統(tǒng)各自的實施例，例如在具有直接連接的三部分伸縮叉中，彈性元件的夾具71的軸線直性延伸。叉形接頭54和55經(jīng)由夾緊連接件被連接于一專門的彈性系統(tǒng)59，彈性系統(tǒng)59由至少2個互相獨立的彈性元件56和57組成。這些彈性元件56和57的彈性范圍合計為懸架系統(tǒng)的整個彈性范圍。通過調(diào)節(jié)每個彈性元件56和57各自的設置，系統(tǒng)提供不同的轉(zhuǎn)向頭角度和被導引的前輪26的前輪26輪跡值的變化。
在圖1的實施例中，彈性系統(tǒng)59被制成三部分的伸縮叉，將在下文參考圖4進一步描述。另外，根據(jù)圖1a-d更進一步的優(yōu)選實施例，利用一個專門的兩部分叉形接頭從而實現(xiàn)提供可變輪跡的目的。這種新型的兩部分叉形接頭，或者某些時候涉及到的三角軋頭在圖3和圖3a中進行說明，并且將在下文中更詳細描述。
圖1a(和圖1a1和1a2)表示在頂部接頭54應用兩部分叉形接頭(在圖3和3a中詳細表示)和在底部接頭55應用傳統(tǒng)的具有球窩式接頭的叉形接頭的詳細的圖示。
圖1b表示在底部接頭55應用兩部分叉形接頭并且在頂部接頭54應用傳統(tǒng)的具有球窩式接頭的叉形接頭的詳細的圖示。
圖1c表示在頂部接頭54應用兩部分叉形接頭以及在底部接頭55應用兩部分叉形接頭的詳細圖示，其中旋轉(zhuǎn)軸穿過轉(zhuǎn)向點。
圖1d表示在頂部接頭54應用兩部分叉形接頭以及在底部接頭55應用兩部分叉形接頭的詳細圖示，其中旋轉(zhuǎn)軸穿過下部彈性元件的中心線。
框架設計圖2和圖2A表明框架50斜度調(diào)節(jié)的易于調(diào)節(jié)的可能性。因此，這里提議的這種框架的結構使得在最短的時間內(nèi)實現(xiàn)修正轉(zhuǎn)向角成為可能。至少一個轉(zhuǎn)向點51或53通過框架50的滑動臂52實現(xiàn)的可移動設置使之可以通過叉形接頭55的縱向移動引起的轉(zhuǎn)向角變化，叉形接頭55包括在叉體或者伸縮叉57上的夾緊連接件，叉體或伸縮叉可以提供幾種不同的設計。在一個實施例中，轉(zhuǎn)向軸的支撐點51或53被設置在一可移動的位置。在更進一步的實施例中，轉(zhuǎn)向軸的支撐點53和53a通過兩個擺臂52和52a可移動定位。
因而，如圖2所示，決定轉(zhuǎn)向頭角度的轉(zhuǎn)向頭支撐點51和53不是都永久地固定于框架50，而是其中至少一個固定于一可移動的支撐點53，例如，在轉(zhuǎn)向頭軸內(nèi)，通過利用一端樞軸連接于框架50的固定的前懸架點58，而另一端連接于轉(zhuǎn)向點53的換向桿或擺臂52。圖2的虛線表明通過連接于其上的臂52和轉(zhuǎn)向點53的搖擺運動，使夾緊連接件于任何類型的叉體的三角軋頭移動，從而使斜度的變化易于實現(xiàn)。在圖2A的實施例中，確定轉(zhuǎn)向頭角度的支撐或轉(zhuǎn)向點53和53a不是永久固定，而是通過使用兩個換向桿或擺臂52和52a連接于其轉(zhuǎn)向頭軸內(nèi)的兩個可移動的轉(zhuǎn)向點53和53a。在這種情況下，叉形接頭54通過固定轉(zhuǎn)向點51a僅僅具有轉(zhuǎn)向功能。
轉(zhuǎn)向角的變化能夠獨立于所述特殊的叉體設計實現(xiàn)。例如，在一個實施例中，在一個倒置的伸縮叉的叉形接頭處通過夾緊連接件的移動就得到了轉(zhuǎn)向角的改變。在另一個實施例中，轉(zhuǎn)向角的修正通過移動與剛性叉體(單一伸縮設計的傳統(tǒng)前叉)與叉體接頭的夾緊連接件而實現(xiàn)。在另一個實施例中，轉(zhuǎn)向角的修正，通過在三部分伸縮叉(三部件設計的雙重伸縮)的叉形接頭的夾緊連接件的移動實現(xiàn)?，F(xiàn)在將對本發(fā)明的用于這些不同的實施例叉形接頭和伸縮叉進行描述。
叉形接頭設計圖3和圖3a表明本發(fā)明的用于前輪懸架系統(tǒng)的一叉形接頭的優(yōu)選實施例，叉形接頭有時被稱為三角軋頭。三角軋頭是專用于摩托車和自行車的設備，并且是一種在轉(zhuǎn)向點軸之間到至少一個叉形支柱的機械連接方式。迄今所知的用于自行車和摩托車的叉形接頭實現(xiàn)了這樣的一種可能性，即使用專門的軸承改變轉(zhuǎn)向頭角度。為此目的，軸承例如單滾珠軸承或者球面滾柱軸承或者用于轉(zhuǎn)向軸支撐方面或者用于至少一個叉形支柱和叉形接頭之間的連接方面。因而在壓力作用下，通過轉(zhuǎn)向頭角度的修正，就可以實現(xiàn)輪跡的變化轉(zhuǎn)向軸和叉形支柱軸之間的固定叉體偏離確定了初始值。換句話說，已知的現(xiàn)有的用于自行車和摩托車的三角軋頭主要允許僅僅通過偏離設備的選擇以改變垂直轉(zhuǎn)向軸和叉形支柱的垂直中心線之間的距離的固定的基準數(shù)(稱作偏離)而使輪跡變化。因而，幾何輪跡變化僅僅作為框架的轉(zhuǎn)向頭角度(斜度)偏離的函數(shù)并根據(jù)伸縮前叉內(nèi)的懸架運動而產(chǎn)生的輪體運行而產(chǎn)生。由于其專門的設計，當潛在的輪跡變化主要由于轉(zhuǎn)向頭角度的修正引起時，使用上述軸承比傳統(tǒng)軸承例如簡單的滾柱軸承或錐形滾柱軸承要昂貴的多。在目前的叉形接頭的已經(jīng)實現(xiàn)的專門實施例中，這樣的叉形接頭，由于它的兩部分結構，細分為必須的旋轉(zhuǎn)和回轉(zhuǎn)運動，因而一方面允許使用花費少的軸承，并且另一方面，依靠各自實施例，由于叉形接頭實現(xiàn)了在整個回轉(zhuǎn)區(qū)域叉體偏離的變化(即，轉(zhuǎn)向軸的樞軸支點相對于在叉形接頭中叉體支柱軸的幾何相關距離的偏離)，因此提供了輪跡附加變化的可能性。
在圖3和圖3a表示的實施例中，叉形接頭部件1，在此情況中包括2個夾緊座71用于連接叉形支柱；為角度修正，叉形接頭部件1通過位于回轉(zhuǎn)軸8上的至少一個孔6和至少一個軸向螺栓(axisbolt)11與其構件2連接。構件2包括一個局部孔4以連接轉(zhuǎn)向軸的樞軸支點和至少一個支撐座5，該支撐座用于在回轉(zhuǎn)軸8周圍安裝一傳統(tǒng)的軸承(此處，作為一個例子，錐形滾柱軸承)。
在叉形支柱9(點15具有幾何相關性)的軸線相對于轉(zhuǎn)向軸10(點14被認為是樞軸支點)的平行位置，幾何叉體偏離7可由叉形支柱的叉形接頭構件1與回轉(zhuǎn)軸8的偏離7′加上回轉(zhuǎn)軸8的叉形接頭構件2與轉(zhuǎn)向軸10的偏離7″之和得到。因而，本發(fā)明的叉形接頭被設計為一個兩部分的結構，其允許通過設置于此二者之間的回轉(zhuǎn)軸8實現(xiàn)轉(zhuǎn)向軸和叉形支柱軸之間角度的修正。
由于圍繞回轉(zhuǎn)軸8的可能的旋轉(zhuǎn)運動，幾何相關點15相對于叉形接頭構件1的幾何相關的點15′的距離改變，以致叉體偏離7的幾何相關部分(點15′和轉(zhuǎn)向軸14的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)中心的幾何連接)通過叉形支柱軸9′和轉(zhuǎn)向軸10之間的各自角度的修正實現(xiàn)。因而，除了在壓力產(chǎn)生時僅僅由轉(zhuǎn)向頭角度改變實現(xiàn)的輪跡角度修正之外，也可以改變本發(fā)明叉形接頭引導的輪的輪跡。
在兩個實施例中，轉(zhuǎn)向軸和叉形支柱軸之間的角度修正能夠?qū)е禄剞D(zhuǎn)軸8與轉(zhuǎn)向軸或叉形支柱軸的垂直中心線相交。這些實施例允許轉(zhuǎn)向頭角度的上述變化，然而附加的輪跡變化效果是有限的。
在另一個實施例例中，將回轉(zhuǎn)軸8設置于轉(zhuǎn)向軸和相應的叉形支柱軸的幾何相關連接線內(nèi)任選的距離處。
在另一個實施例中，將回轉(zhuǎn)軸8置于以下任一位置(1)在轉(zhuǎn)向軸后面的轉(zhuǎn)向軸和相應的叉形支柱軸之間的幾何相關直接連接線外任選的距離處；或者(2)在叉形支柱軸前面的轉(zhuǎn)向軸和相應的叉形支柱軸之間的幾何相關直接連接線外側(cè)任選的距離處。根據(jù)回轉(zhuǎn)軸8的位置，這些實施例能提供比前面段落描述的可能的實施例更重要的輪跡變化。
而在另一個實施例中，可能使用柔性材料以產(chǎn)生角度的變化。
本發(fā)明的獨一無二的叉形接頭，即三角軋頭允許通過使用至少一個調(diào)節(jié)板12，調(diào)節(jié)距離7′的長度以調(diào)節(jié)叉形接頭結構的輪跡變化效果；并且也允許通過使用至少一個調(diào)節(jié)板13，調(diào)節(jié)距離7″長度以調(diào)節(jié)叉形接頭結構的輪跡變化效果。這樣，本發(fā)明的三角軋頭將必須的旋轉(zhuǎn)和撓曲運動分開，以通過其兩個接頭部分的設計允許斜度和輪跡的變化，并且允許在其內(nèi)部使用不太貴的軸承。它也允許幾何轉(zhuǎn)向輪跡的兩個靜態(tài)變化，一個根據(jù)轉(zhuǎn)向角調(diào)節(jié)，另一個根據(jù)在三角軋頭的兩個連接部分撓曲期間，在轉(zhuǎn)向角范圍內(nèi)的持續(xù)的撓曲運動調(diào)節(jié)。
伸縮叉參考圖4和4A到4C，描述本發(fā)明的三部分伸縮叉的各種不同的實施例，其允許移動部分的行程可以調(diào)節(jié)。
現(xiàn)在已知的用于自行車和摩托車的兩部分伸縮叉，僅僅被用于壓縮和回彈垂直運動，沒有足夠考慮到水平偏差，和隨之發(fā)生的持續(xù)的斜度和輪跡的幾何結構的變更。因而，在加速，剎車，遭遇不規(guī)則路面/輪跡的某一情境的過程中，在騎車運動中，無力改變框架的幾何結構，從而不能實現(xiàn)最優(yōu)化。
已知的用于自行車和摩托車的兩部分伸縮叉在當越過凸起或剎車和加速時，在彈性元件的彈性壓縮和回彈的整個過程中僅僅提供了兩個連接元件的一個單一運動。因而，在兩種駕駛情境下，就得到了同樣的轉(zhuǎn)向角和前輪輪跡的幾何修正。目前伸縮叉的結構由專門應用于自行車和摩托車的可滑動連接件組成，它們可以互相滑入，在剎車或加速以及當越過凸起時，實現(xiàn)前輪整體的壓縮和回彈。由于伸縮叉至少三部分的專門結構，總是依靠各個彈性元件的設置和連接部件彼此相對的阻尼率，各個連接部件不同的適當相對運動能夠在彈性元件的整個彈性范圍內(nèi)實現(xiàn)。因而，在壓縮和剎車過程中，前轉(zhuǎn)向角的附加修正能夠在整個彈性行程內(nèi)實現(xiàn)，例如與可變懸架轉(zhuǎn)向點相關，其修正不同于傳統(tǒng)伸縮叉壓縮得到的已知的轉(zhuǎn)向角的修正。
在本發(fā)明的前伸縮叉的整個行程中，存在持續(xù)改變兩輪交通工具前轉(zhuǎn)向角的機會，特別是當前叉被用于與叉形接頭接合時，叉形接頭在交通工具的框架單元與轉(zhuǎn)向單元之間提供非剛性連接。
此外，通過本發(fā)明的三部分伸縮叉設計，撓曲轉(zhuǎn)向和框架幾何結構的優(yōu)點能夠通過在框架和叉體之間聯(lián)動調(diào)節(jié)而實現(xiàn)。并且由于顯著的交疊部件的剛度整體提高，強度增加的其它優(yōu)點也得以實現(xiàn)了。
在圖4的普通的實施例中，通過軸連接于可引導的前輪26的伸縮叉的下連接部分21，被滑入中部連接構件22中或其周圍，中部連接構件22依次滑入上部連接構件23中或其周圍。在這個實施例中，提高的撓曲強度主要由各個連接構件相互之間的大量交疊實現(xiàn)的。
在更進一步的實施例中，下部連接部分21由彈性元件24支撐，彈性元件24緊靠安裝在連接元件22的隔壁27上，連接元件22被連接件23的彈性元件25支撐。由于下部連接部分21通過彈性元件24由中部連接部件22支撐，下部連接部分21將根據(jù)相應的荷載移動，當中部連接部件22也通過彈性元件25由上部連接部件23支撐時，其也根據(jù)荷載移動。依靠調(diào)節(jié)各個彈性元件24和25的相應彈簧剛性系數(shù)，連接部件21，22和23相互之間不同的相對運動在整個彈性范圍行程內(nèi)實現(xiàn)。
在一特殊的實施例，伸縮叉工作室28和29不僅關于彈性作用是互相獨立的，而且在通過流速調(diào)節(jié)來控制的阻尼裝置產(chǎn)生的阻尼效果也互相獨立。這提供了進一步附加調(diào)節(jié)的選擇。本實施例提供了兩個獨立的工作室用于彈性和阻尼作用，由于各自不同的彈簧剛性系數(shù)和衰減率而產(chǎn)生不同的調(diào)節(jié)，在伸縮叉整個彈性范圍內(nèi)產(chǎn)生引起不同程度的進入相應的管部的下沉運動。
在另一個實施例中，利用加壓氣體作為彈性元件從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)的彈簧。
在圖4A更進一步的實施例中，三部分伸縮叉的僅僅下部構件21被設計為彈性元件，上部構件23被設計為僅僅是沒有彈性的引導構件。在此實施例中，工作室29在中部構件22和上部構件23之間形成，并被用于阻尼目的，而工作室28在下部構件21和中部構件22之間形成，中部構件用于彈性和阻尼運動。
圖4B說明了一個三部分伸縮叉的另一個實施例，圖4C表示圖4B實施例的變化形式。按照圖4B的實施例，中部連接構件22A被制作成兩部分的結構。例如，它的組成部分22B和22C使用球窩式接頭80(見圖4B1)互相連接。這里，連接構件22B和下部連接構件21形成第一個彈性元件57，而連接構件22C和上部連接構件23形成第二個這樣的彈性元件56。
按照圖4C的實施例，中部連接元件22A由兩部分結構制成。它的兩部分22B和22C通過球窩式接頭80(見圖4C1)互相連接。在本實施例中，連接構件22B和下部連接元件21形成一個彈性元件，并且連接構件22C和上部連接元件23形成可滑動引導單元。
在圖4D到4G中，四部分伸縮叉的四個實施例被描述。根據(jù)圖7到11這些實施例被用于整個前輪懸架系統(tǒng)。
在圖4D的實施例中，表示了一個四部分的伸縮叉，其第三連接構件23a被設計為兩部分。這些第二和第三部分23b和23c通過如圖4D1所示的球窩接頭80互相連接。第二部分23b和連接構件22形成了第二個中間的彈性元件，連接構件23C和第四連接構件30形成了第三上部彈性單元。因而，在下部連接構件21和第二個連接構件22之間以及連接構件22和第二部分23b之間以及第三部分23c和第四連接構件30之間，形成了3個不同的工作室用于彈性和阻尼效應，在整個彈性范圍內(nèi)通過調(diào)節(jié)各自的彈簧剛性系數(shù)和衰減率的不同調(diào)節(jié)手段以提供不同程度的伸入各自管體的運動。
按照圖4E的實施例，在連接構件部分23b和第二連接構件22之間的工作室，兩部件可以互相滑動，在這個工作室里沒有彈性元件而不具有任何彈性效果，僅僅作為一個引導單元。
按照圖4F的實施例，第三連接構件23a包括2個部分。這些第二和第三部分23b和23c通過如圖4F1表示的球窩式接頭80連接。第三部分23c和第四連接構件30，分別可互相滑動進入對方中，形成了沒有提供任何彈性效果的引導單元。
按照圖4G的實施例，第二部分23b和第二連接構件22以及第三部分23c和第四連接構件30，可分別互相滑動進入對應構件中，僅僅提供引導單元而不具有任何彈性效果。
在任何一個前述的實施例中，彈性單元能夠使用加壓氣體作為彈性元件，而不是傳統(tǒng)意義上的彈簧。
系統(tǒng)構件的組合圖5表示通過球窩式接頭80(圖5a)連接的彈性元件56和57與按照圖4B設置的伸縮叉的連接系統(tǒng)的實施例。這里，球窩式接頭80裝配在彈性元件57內(nèi)部并通過螺紋裝配件81與彈性元件56擰緊。在這里，球窩式連接80被設置在叉形接頭55內(nèi)部并不重要。然而彈性元件57被連接和機械固定于叉形接頭55上是至關重要的，彈性單元57最好是任一實施例中的伸縮叉。
在圖6中，所示系統(tǒng)實施例中彈性元件56是一單一震動懸架，其通過連接點56a靠在框架50上，并且通過連接點56b靠在擺臂52上。在這種情況下，引導單元56c是一引導作用的單元，由兩段可互相滑入的管體組成并且不具有任何彈性功能(例如圖4A的伸縮叉)。引導單元56c管部僅僅將轉(zhuǎn)向力從交通工具手把(未畫出)傳遞到前輪26。在這里，在引導單元56c和彈性元件57之間為直接連接。然而，引導單元56c也能通過球窩式接頭連接到彈性元件57，如圖5a所示(例如，圖4C的伸縮叉)。
圖7表示彈性系統(tǒng)59的實施例，其除已經(jīng)存在的擺臂52以外還提供了第二個擺臂52a，后者通過懸架點58a樞軸連接于框架50上。在擺臂52a的另一端，提供了轉(zhuǎn)向點53a，與擺臂52的轉(zhuǎn)向點53一起代表了懸架系統(tǒng)的轉(zhuǎn)向軸。沿第三叉形接頭55a延伸，彈性系統(tǒng)59的全部彈動被分到三個彈性單元56d，56e和57中，這樣，允許關于轉(zhuǎn)向頭角度和輪跡的整個前輪懸架系統(tǒng)的另外的輪體提升曲線。在本實施例中，叉形接頭54通過轉(zhuǎn)向點51a僅僅具有轉(zhuǎn)向功能。叉形接頭54的結構能被設計為如圖3所示。彈性元件56e和57的連接能夠通過例如在圖4D中描述的伸縮叉實現(xiàn)。那么，將彈性元件單元56d連接到彈性元件單元56e必須與圖5a表示的一致。
在圖8所示的系統(tǒng)中，單元56f被剛性設計，不具有任何彈性效果。因而，所使用的伸縮叉與圖4B實施例中表示的三部分伸縮叉一致。在這個實施例中，關于轉(zhuǎn)向角和輪跡的變化通過擺臂52和52a和它們的懸架點58和58a長度的調(diào)節(jié)實現(xiàn)。在前輪懸架系統(tǒng)的前輪26的整個彈性范圍通過彈性元件56d和57產(chǎn)生的彈性范圍所限定。
按照圖9系統(tǒng)的變化形式，彈性單元56e也能夠被設計為單一震動懸架單元并且通過耦合點56b緊靠在擺臂52上，并且通過耦合點56g緊靠在可擺臂52a上。在此情況下，伸縮叉的連接部件23b和22僅僅在系統(tǒng)內(nèi)具有引導功能，而不提供任何彈性效果，如圖4E的實施例所描述。
在圖10所示的系統(tǒng)的另一變化形式中，彈性元件單元56d也能夠被設計為單一震動懸架單元并且通過耦合點56g緊靠在擺臂52a上，并且通過耦合點56h緊靠在框架50上。在這種情況下，伸縮框架的連接部分23c和30僅僅承擔系統(tǒng)內(nèi)的引導功能，而不具有任何彈性效果，如圖4F的實施例中所描述。
而在圖11所示的系統(tǒng)另一個變化形式中，兩個彈性元件56d和56e也能夠被設計為單一震動懸架單元，并且能通過耦合點56g緊靠在擺臂52a上，并且通過耦合點56h緊靠在框架50上，以及通過耦合點56b緊靠在擺臂52上和通過耦合點56g緊靠在擺臂52a上。在此情況下，伸縮叉的連接部件23c和30和連接部件23b和22僅僅具有系統(tǒng)內(nèi)的引導功能，但不提供任何彈性效果，如圖4G描述的實施例。
概要本發(fā)明的用于自行車和摩托車的獨一無二的懸架系統(tǒng)允許通過其構件對轉(zhuǎn)向角度的可調(diào)變化，特別是通過在懸架運動(suspension action)中將前輪的彈性運動分為至少兩個部分地彈性運動。它們是可調(diào)節(jié)的，并且它們中的至少一個位于轉(zhuǎn)向三角軋頭支架之間，而至少另一個必須被連接于下部的三角軋頭支架下面。當所述的支架轉(zhuǎn)向點通過在框架的至少一個位置處的擺臂連接到框架時，產(chǎn)生了另外的和可調(diào)的斜度變化?？蚣艿慕Y構是一種利用可調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向頭來設計框架的方案，通過選擇性地定位轉(zhuǎn)向三角軋頭支架，就可以快速容易地實現(xiàn)轉(zhuǎn)向頭的調(diào)節(jié)。框架的結構允許在非常短的時間內(nèi)的框架轉(zhuǎn)向頭角度的變化。通過利用連接到框架的擺臂的可變轉(zhuǎn)向點，轉(zhuǎn)向三角軋頭支架能夠沿著任一設計的伸縮叉或叉體的中心軸線移動，實現(xiàn)轉(zhuǎn)向角的變化。
在此所述的一個撓曲的兩部分三角軋頭的結構，能夠增加自行車或摩托車的穩(wěn)定性。通過允許在三角軋頭內(nèi)的鉸接運動，產(chǎn)生一種附加的因之發(fā)生的改變輪跡的幾何學作用。當與轉(zhuǎn)向-框架的連接系統(tǒng)協(xié)同作用時，得到了斜度的幾何相關變化，并且在剎車或經(jīng)過凸起時，提高了交通工具的穩(wěn)定性。另外，利用花費較少的軸承是可能的，這與通常用于摩托車和自行車的轉(zhuǎn)向構件中的軸承的情況相反，后者利用傳統(tǒng)的一件剛性三角軋頭實現(xiàn)這些變化。
另外，在此描述的多構件伸縮叉的結構和它的變化形式允許在其連接部件間的運動之間具有許多種的選定阻力。在加速和減速以及在運動過程中遭遇不規(guī)則路面提高控制時，這些內(nèi)部相關的部件當與連接臂一起使用時提供了增強的轉(zhuǎn)向穩(wěn)定性。
前述的各種不同優(yōu)選實施例被認為僅僅是本發(fā)明原理的舉例說明。更進一步，既然對于本領域的有經(jīng)驗的人來說，易于想到大量的修正和變化，不希望將本發(fā)明限制到確切的表示和描述的結構和操作；相應地，對于本領域的有經(jīng)驗的人來說，所有適當?shù)男拚兔黠@等同替換被認為是落在本發(fā)明的下列權利要求限定的范圍之內(nèi)。同樣很重要，權利要求被認為是包括了不離開現(xiàn)在的發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的這樣的等同結構。
權利要求
1.用于自行車和摩托車的轉(zhuǎn)向頭角度可調(diào)節(jié)的框架，其特征在于，確定轉(zhuǎn)向頭角度的支撐點與在轉(zhuǎn)向軸內(nèi)具有可變位置并且通過一擺臂緊靠在框架上的至少一個支撐點非剛性連接。
2.如權利要求1所述的用于自行車和摩托車的轉(zhuǎn)向頭角度可調(diào)節(jié)的框架，其特征在于，確定轉(zhuǎn)向頭角度的兩個支撐點與在轉(zhuǎn)向軸內(nèi)具有可變位置并且其通過兩個擺臂緊靠著框架的兩個支撐點非剛性連接。
3.如權利要求1-2所述的用于自行車和摩托車的轉(zhuǎn)向頭角度可調(diào)節(jié)的框架，其特征在于，確定轉(zhuǎn)向頭角度的兩個支撐點由叉形接頭與倒置的伸縮叉連接，轉(zhuǎn)向角的修正通過沿框架轉(zhuǎn)向軸上部支撐點夾緊連接件的伸縮叉的軸做簡單的縱向移動實現(xiàn)。
4.如權利要求1-2所述的用于自行車和摩托車的轉(zhuǎn)向頭角度可調(diào)節(jié)的框架，其特征在于，確定轉(zhuǎn)向頭角度的兩個支撐點由叉形接頭與倒置的伸縮叉連接，轉(zhuǎn)向角的修正通過沿框架轉(zhuǎn)向軸下部支撐點夾緊連接件的伸縮叉的軸做簡單的縱向移動實現(xiàn)。
5.如權利要求1-2所述的用于自行車和摩托車的轉(zhuǎn)向頭角度可調(diào)節(jié)的框架，其特征在于，確定轉(zhuǎn)向頭角度的兩個支撐點通過叉形接頭連接于剛性叉，轉(zhuǎn)向角的修正通過沿框架轉(zhuǎn)向軸上部支撐點夾緊連接件的叉體的軸做簡單的縱向移動實現(xiàn)。
6.如權利要求1-2所述的用于自行車和摩托車的轉(zhuǎn)向頭角度可調(diào)節(jié)的框架，其特征在于，確定轉(zhuǎn)向頭角度的兩個支撐點通過叉形接頭連接于剛性叉，轉(zhuǎn)向角的修正通過沿框架轉(zhuǎn)向軸下部支撐點夾緊連接件的叉體的軸做簡單的縱向移動實現(xiàn)。
7.如權利要求1-2所述的用于自行車和摩托車的轉(zhuǎn)向頭角度可調(diào)節(jié)的框架，其特征在于，確定轉(zhuǎn)向頭角度的兩個支撐點通過叉形接頭連接于一三部分伸縮叉，轉(zhuǎn)向角的修正通過沿框架轉(zhuǎn)向軸上部支撐點夾緊連接件的伸縮叉的上軸做簡單的縱向移動實現(xiàn)。
8.如權利要求1-2所述的用于自行車和摩托車的轉(zhuǎn)向頭角度可調(diào)節(jié)的框架，其特征在于，確定轉(zhuǎn)向頭角度的兩個支撐點通過叉形接頭連接于一三部分伸縮叉，轉(zhuǎn)向角的修正通過沿框架轉(zhuǎn)向軸下部支撐點夾緊連接件的伸縮叉的軸做簡單的縱向移動實現(xiàn)。
9.用于自行車和摩托車的叉形接頭，其包括一個容納至少一個叉形支柱的設備和一個容納轉(zhuǎn)向軸周圍的樞軸的軸承的連接裝置，其特征在于，所說的叉形接頭被設計成兩部分結構，并允許通過將回轉(zhuǎn)軸置于轉(zhuǎn)向軸和叉形支柱軸之間，使得此二者間的角度實現(xiàn)修正。
10.如權利要求9所述的叉形接頭，其特征在于，用于角度修正的回轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)向軸相交。
11.如權利要求9所述的叉形接頭，其特征在于，用于角度修正的回轉(zhuǎn)軸與叉形支柱軸相交。
12.如權利要求9所述的叉形接頭，其特征在于，用于角度修正的回轉(zhuǎn)軸被置于轉(zhuǎn)向軸和相應的叉形支柱軸的幾何相關連接線之間的任選距離處。
13.如權利要求9所述的叉形接頭，其特征在于，用于角度修正的回轉(zhuǎn)軸被置于轉(zhuǎn)向軸的后面，位于轉(zhuǎn)向軸和相應的叉形支柱軸的幾何相關直接連接線外側(cè)的任選距離處。
14.如權利要求9所述的叉形接頭，其特征在于，用于角度修正的回轉(zhuǎn)軸被置于轉(zhuǎn)向軸的前面，位于轉(zhuǎn)向軸和相應的叉形支柱軸的幾何相關直接連接線外側(cè)的任選距離處。
15.如權利要求9-14所述的叉形接頭，其特征在于，不依靠可回轉(zhuǎn)而是依靠在撓曲軸上使用撓曲材料，使叉形支柱軸和轉(zhuǎn)向軸之間的角度修正成為可能。
16.如權利要求9-14所述的叉形接頭，其特征在于，叉形支柱軸和回轉(zhuǎn)軸或撓曲軸之間的幾何相關距離可以通過長度的改變而實現(xiàn)調(diào)節(jié)。
17.如權利要求9-14所述的叉形接頭，其特征在于，回轉(zhuǎn)軸或撓曲軸與轉(zhuǎn)向軸之間的幾何相關距離能夠通過長度的改變而實現(xiàn)調(diào)節(jié)。
18.用于自行車和摩托車的伸縮叉，其特征在于，通過互相之間可彼此滑入的三個連接部件得到所述的伸縮叉的可利用的彈性范圍。
19.如權利要求18所述的用于自行車和摩托車的伸縮叉，其特征在于，下部連接部件通過一彈性元件支撐于中部連接部件，并且依靠相應的荷載移動，而中部連接部件也通過彈性元件支撐于上部連接部件，也依靠相應的荷載移動。
20.如權利要求18-19所述的用于自行車和摩托車的伸縮叉，其特征在于，在下部和中部連接部件之間以及在中部和上部連接部件之間有兩個分離的工作室用于彈性和阻尼運動，由于各自的彈簧剛性系數(shù)和衰減率的不同調(diào)節(jié)而導致在伸縮叉的整個彈性范圍內(nèi)相應管內(nèi)的伸入運動量也不同。
21.如權利要求18-20所述的用于自行車和摩托車的伸縮叉，其特征在于，將加壓氣體用作彈性構件，從而代替?zhèn)鹘y(tǒng)的彈簧。
22.一種前輪懸架系統(tǒng)，具有單一前輪的輪式交通工具的前輪的引導和彈性作用，例如自行車，三輪車和摩托車；所述的懸架系統(tǒng)包括一個支撐于交通工具輪體上的框架，該框架具有一個固定的前懸架點和一固定的轉(zhuǎn)向點；一個擺臂，一端可操作地連接于固定的前懸架點，另一端具有一個可變的第二轉(zhuǎn)向點；所述固定轉(zhuǎn)向點和第二轉(zhuǎn)向點形成轉(zhuǎn)向軸；一個叉體，可操作地與框架組合，并且具有至少一個叉形支柱用于連接交通工具的前輪，叉體具有一個縱向軸；一個第一叉形接頭，其可操作地連接叉體和固定轉(zhuǎn)向點；和一個第二叉形接頭，其沿叉體縱向軸與第一叉形接頭隔開，第二叉形接頭可操作地在擺臂的第二轉(zhuǎn)向點處將叉形接頭連接到框架上；連接到擺臂的叉形接頭沿著叉體軸可移動調(diào)節(jié)，因此改變轉(zhuǎn)向軸相對于框架的角度。
23.如權利要求22所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，第一叉形接頭是上部叉形接頭，固定的轉(zhuǎn)向點可操作地連接到上部叉形接頭上，第二叉形接頭是下部叉形接頭，擺臂的第二個轉(zhuǎn)向點可操作地連接到下部叉形接頭上。
24.如權利要求22所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，第一叉形接頭是下部叉形接頭，固定的轉(zhuǎn)向點可操作地連接在下部叉形接頭，第二叉形接頭是上部叉形接頭，擺臂的第二個轉(zhuǎn)向點可操作地連接到上部叉形接頭上。
25.如權利要求22所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，所述框架具有一第二固定懸架點，并且還有一第二可擺臂，所述臂的一端可操作地連接在第二固定懸架點，另一端上有一個可變的第三轉(zhuǎn)向點，第二和第三轉(zhuǎn)向點形成轉(zhuǎn)向軸，框架還包括有一與第一、第二叉形接頭彼此分開并位于其間的第三叉形接頭，所述第三叉形接頭可操作地將叉體連接到第二個擺臂的第三轉(zhuǎn)向點，固定的轉(zhuǎn)向點僅僅提供轉(zhuǎn)向功能。
26.如權利要求22，23，24，或25所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，至少一個叉形接頭包括一個帶有夾緊座的第一構件，該夾緊座用于將第一構件可轉(zhuǎn)向地連接到叉體上；一個帶有配件的第二構件，該配件用于將第二構件可操作地連接到一個轉(zhuǎn)向點；和一個回轉(zhuǎn)連接件，該連接件在第一和第二構件之間具有一基本水平的回轉(zhuǎn)軸，以提供第一和第二構件關于回轉(zhuǎn)軸的相對運動，因而提供了轉(zhuǎn)向軸和叉體軸之間角度的修正。
27.如權利要求26所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，第一構件適于容納調(diào)節(jié)板，該調(diào)節(jié)板可增加叉形支柱軸和回轉(zhuǎn)軸之間的偏離距離從而調(diào)節(jié)輪跡。
28.如權利要求27所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，第二構件也適于容納一調(diào)節(jié)板，該調(diào)節(jié)板可增加轉(zhuǎn)向軸和回轉(zhuǎn)軸之間的距離，從而調(diào)節(jié)輪跡。
29.如權利要求22，23或24所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，上部叉形接頭和下部叉形接頭都包括一個帶有夾緊座的第一構件，該夾緊座用于將第一構件可操作地連接到叉體上；一個帶有配件的第二構件，該配件用于將第二構件可操作地連接到一個轉(zhuǎn)向點；和一個回轉(zhuǎn)連接件，該連接件在第一和第二構件之間具有一基本水平的回轉(zhuǎn)軸，以提供第一和第二構件繞回轉(zhuǎn)軸的相對運動，由此提供轉(zhuǎn)向軸和叉體軸之間角度的修正。
30.如權利要求22，23或24所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，叉體是兩部分的伸縮叉，其帶有兩個互相之間可相對移動的連接構件。
31.如權利要求22，23或24所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，叉體是三部分的伸縮叉，其包括一個連接于交通工具前輪的下部連接構件，一個連接于下部叉形接頭的中部連接構件和一個連接于上部叉形接頭的上部連接構件，所述下部連接構件相對于中部連接構件可在第一工作室中滑動，所述中部連接構件相對于上部連接構件在第二工作室中滑動。
32.如權利要求31所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，下部連接構件在第一工作室內(nèi)通過一彈性元件支撐于中部連接部件上，并且中部連接構件在第二工作室內(nèi)通過彈性元件支撐于上部連接構件上。
33.如權利要求31或32所示的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，在每個工作室內(nèi)的加壓氣體是彈性元件。
34.如權利要求31所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，叉體的下部連接構件由在第一工作室內(nèi)的彈性元件支撐于中部連接部件，第二工作室是僅僅用于阻尼目的的引導單元，并且在可擺臂和框架之間連接有一單一震動。
35.如權利要求31所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，中部連接構件由兩部分形成，此兩部分通過球窩式接頭連接，中部連接構件的每一部分形成一個包括一個彈性元件的分離的工作室。
36.如權利要求31所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，中部連接構件由兩部分形成，它們是由球窩式接頭連接的一個下部和一個上部，中部連接構件的下部形成一個帶有下部連接構件的一個工作室，并且包含一彈性元件，中部連接構件的上部形成一個帶有上部連接構件的一個工作室，該工作室僅僅用于阻尼目的的引導構件，并且在可擺臂和框架之間連接有一個單一震動。
37.如權利要求25所述的前輪懸架系統(tǒng)，其連接叉體是一個四部分叉體，包括一個連接于交通工具前輪的下部第一連接構件，一個第二連接構件，一個第三連接構件和一個上部第四連接構件，第三連接構件具有由球窩式接頭互相連接的兩部分，第一連接構件在第一工作室內(nèi)相對于第二連接構件可滑動，第二連接構件在第二個工作室內(nèi)相對于第三連接構件的第一部分可滑動，第三連接構件的第二部分在第三個工作室內(nèi)相對于上部的第四連接構件可滑動。
38.如權利要求37所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，第一連接構件由在第一工作室內(nèi)的一彈性元件支撐于第二連接構件上，第二連接構件由在第二工作室內(nèi)的彈性元件支撐于第三連接構件的第一部分上，第三連接構件的第二部分由在第三工作室內(nèi)的彈性元件支撐于上部第四連接構件上。
39.如權利要求37所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，第二工作室不包括彈性元件，僅僅是出于阻尼目的在第三個連接構件的第一部分內(nèi)作為第二連接構件引導構件，并且在第一和第二擺臂之間連接有單一震動。
40.如權利要求37所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，第一連接構件由在第一工作室內(nèi)的一彈性元件支撐于第二連接構件上，第二連接構件由在第二工作室內(nèi)的彈性元件支撐于第三連接構件的第一部分上，第三連接構件的第二部分可以在上部的第四連接構件內(nèi)的第三工作室內(nèi)滑動，第三工作室僅為阻尼目的作為引導構件，并且在框架和第二擺臂之間連接有一個單一震動。
41.如權利要求40所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，第二工作室內(nèi)不包括彈性元件，其僅為出于阻尼目的，用于在第三連接構件的第一部分內(nèi)的第二連接構件的引導構件，并且在框架和第二擺臂之間連接有一個單一震動，在第一和第二擺臂之間連接有一個單一震動。
42.一種用于具有單一前輪的輪式交通工具的前輪的引導和彈動的叉形接頭，交通工具例如自行車，三輪車和摩托車；懸架系統(tǒng)具有一個帶有轉(zhuǎn)向軸的轉(zhuǎn)向頭和一個具有帶叉形支柱軸的支柱的叉體；叉形接頭包括一個帶有夾緊座的第一構件，該夾緊座用于將第一構件可操作地連接到叉體上；一個帶有配件的第二構件，該配件用于將第二構件可操作地連接到轉(zhuǎn)向頭上；和一個回轉(zhuǎn)連接件，該連接件在第一和第二構件之間具有一基本水平的回轉(zhuǎn)軸，以提供第一和第二構件關于回轉(zhuǎn)軸的相對運動，由此提供轉(zhuǎn)向軸和叉體軸之間角度的修正。
43.如權利要求42所述的叉形接頭，其特征在于，第一構件適于容納一調(diào)節(jié)板，該調(diào)節(jié)板可增加叉形支柱軸和回轉(zhuǎn)軸之間的偏離距離，從而用于調(diào)節(jié)輪跡。
44.如權利要求42所述的叉形接頭，其特征在于，第二構件適于容納一調(diào)節(jié)板，該調(diào)節(jié)板可增加轉(zhuǎn)向軸和回轉(zhuǎn)軸之間的偏離距離，從而用于調(diào)節(jié)輪跡。
45.一種四部分的伸縮叉，其與前輪懸架系統(tǒng)一起用于具有單一前輪的輪式交通工具的前輪的引導和彈動，所述交通工具例如自行車，三輪車，該伸縮叉包括一個連接到交通工具的前輪的下部第一連接構件；一個第二連接構件；一個第三連接構件，第三連接構件具有由球窩式接頭互相連接的兩個部分；和一上部第四連接構件，第一連接構件在第一工作室內(nèi)相對于第二連接構件可滑動，第二連接構件在第二個工作室內(nèi)相對于第三個連接構件的第一部分可滑動，第三連接構件的第二部分在第三個工作室內(nèi)相對于上部第四連接構件可滑動。
46.如權利要求45所述的一種四部分的伸縮叉，其特征在于，第一連接構件由在第一工作室內(nèi)的一彈性元件支撐于第二連接構件上，第二連接構件由在第二工作室內(nèi)的彈性元件支撐于第三連接構件的第一部分上，第三連接構件的第二部分由在第三工作室內(nèi)的彈性元件支撐于上部第四連接構件上。
47.如權利要求45所述的一種四部分的伸縮叉，其特征在于，第二工作室不包括彈性元件，僅為阻尼目的在第三個連接構件的第一部分內(nèi)用作第二個連接構件的引導構件。
48.如權利要求45所述的一種四部分的伸縮叉，其特征在于，第一連接構件由在第一工作室內(nèi)的一彈性元件支撐于第二連接構件上，第二連接構件由在第二工作室內(nèi)的彈性元件支撐于第三連接構件的第一部分上，第三連接構件的第二部分可在上部的第四連接構件內(nèi)的第三工作室內(nèi)滑動，第三工作室僅僅作為用于阻尼目的的引導構件。
49.如權利要求48所述的四部分伸縮叉，其特征在于，第二工作室不包括彈性元件，僅僅出于阻尼目的，在第三連接構件的第一部分內(nèi)作為第二連接構件的引導構件。
50.如權利要求45，46，47，48或49所述的四部分伸縮叉，其特征在于，在每一工作室內(nèi)部的加壓氣體是彈性元件。
51.如權利要求35或36所述的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，在每一工作室內(nèi)部的加壓氣體是彈性元件。
52.如權利要求31，32，33，34，35或36的前輪懸架系統(tǒng)，其特征在于，至少一個叉形接頭包括一個帶有夾緊座的第一構件，該夾緊座用于將第一構件可操作地連接到叉體上；一個帶有配件的第二構件，該配件用于將第二構件可操作地連接到其中一個轉(zhuǎn)向點上；和一個回轉(zhuǎn)連接件，該連接件在第一和第二構件之間具有一基本水平的回轉(zhuǎn)軸，以提供第一和第二構件繞回轉(zhuǎn)軸的相對運動，因而提供了轉(zhuǎn)向軸和叉體軸之間角度的修正。
53.一種三部分的伸縮叉，其與前輪懸架系統(tǒng)一起用于具有單一前輪的輪式交通工具的前輪的引導和彈動，所述交通工具例如自行車，三輪車；伸縮叉包括一個連接到交通工具的前輪的下部連接構件；一個中間連接構件；一個上部連接構件，并且中間連接構件被制造為兩部分，該兩部分是由球窩式接頭連接的一個下部和一個上部；下部連接構件在第一工作室內(nèi)相對于中間連接構件的第一部分可滑動，中間連接構件的第二部分在第二個工作室內(nèi)相對于上部連接構件可滑動，每一個工作室包括彈性元件。
54.如權利要求53所述的一種三部分伸縮叉，其特征在于，第二個工作室不包括彈性元件，僅僅作為用于阻尼目的的引導構件。
55.如權利要求53或54所述的一種三部分伸縮叉，其特征在于，在每一個工作室內(nèi)的加壓氣體是彈性元件。
全文摘要
用于具有一個單一前輪的交通工具的前輪的單一輪體的懸架系統(tǒng)，例如自行車，三輪車和摩托車。此懸架系統(tǒng)包括一個框架，其利用至少一個擺臂進行轉(zhuǎn)向點的可變設置，還包括多個叉形接頭，其中至少一個被設計為兩部分的叉形接頭以提供在轉(zhuǎn)向軸之間的可變距離，還包括連接于前輪的伸縮叉，其至少具有三部分，以使整個系統(tǒng)或者部分或者全部被彈性作用以引導前輪。
文檔編號B62K19/00GK1495086SQ0315843
公開日2004年5月12日 申請日期2003年7月29日 優(yōu)先權日2002年7月29日
發(fā)明者馬丁·F·維默爾, 馬丁 F 維默爾 申請人:馬丁·F·維默爾, 馬丁 F 維默爾