專利名稱：用于全地形車的動力轉向裝置的制作方法
技術領域：
本公開涉及具有動力轉向組件的全地形車(ATV)。具體地，本公開涉及具有操作地 連接于車輛轉向軸的動力轉向組件的全地形車。
背景技術：
通常，全地形車(“ATV”)和多用途車(“UV”)用來在各種地形上運載一名或兩名乘 客以及少量貨物。由于在ATV中增加的娛樂興趣，因此期望為ATVs提供動力轉向裝置或助 力轉向裝置。已經存在某些形式的轉向裝置，例如參見美國專利6，966，399和7，077，233 ； 以及美國專利申請公開No. 2006/0212200。美國專利6，966，399公開了 框架，所述框架限定第一縱向軸線并包括沿縱向分 隔開的端部的框架，所述框架包括框架前端部部分；多個車輪，所述多個車輪可操作地耦 聯(lián)到所述框架；轉向聯(lián)動裝置，所述轉向聯(lián)動裝置在操作者輸入轉向部分與所述多個車輪 中的至少一個之間操作地耦聯(lián)；動力轉向組件，所述動力轉向組件操作地耦聯(lián)到所述轉向 聯(lián)動裝置，所述動力轉向組件包括電動馬達和齒輪箱，所述齒輪箱包括輸入軸和輸出軸，所 述輸入軸操作地耦聯(lián)到所述操作者輸入轉向部分，而所述輸出軸操作地耦聯(lián)到轉向聯(lián)動裝 置。
發(fā)明內容
通過參照本發(fā)明實施方式的以下描述并結合附圖，本發(fā)明的上述和其它特征以及 實現(xiàn)它們的方式將變得更加明顯，并且本發(fā)明本身將得到更好的理解。在一個實施方式中，全地形車包括框架，所述框架限定第一縱向軸線并包括沿縱 向分隔開的端部，所述框架包括框架前端部部分；多個車輪，所述多個車輪可操作地耦聯(lián)到 所述框架；轉向聯(lián)動裝置，所述轉向聯(lián)動裝置在操作者輸入轉向部分與所述多個車輪中的 至少一個之間操作地耦聯(lián)；以及動力轉向組件，所述動力轉向組件操作地耦聯(lián)到所述轉向 聯(lián)動裝置。所述動力轉向組件包括電動馬達和齒輪箱，所述齒輪箱包括輸入軸和輸出軸，所 述輸入軸操作地耦聯(lián)到操作者輸入轉向部分，而所述輸出軸操作地耦聯(lián)到所述轉向聯(lián)動裝 置。所述輸出軸通過支承組件沿豎向以及沿橫向均受到支承。在本發(fā)明的另一實施方式中，全地形車包括框架，所述框架限定第一縱向軸線并 包括沿縱向分隔開的端部，所述框架包括框架前端部部分；多個車輪，所述多個車輪可操作 地耦聯(lián)到所述框架；轉向聯(lián)動裝置，所述轉向聯(lián)動裝置在操作者輸入轉向部分與所述多個 車輪中的至少一個之間操作地耦聯(lián)；動力轉向組件，所述動力轉向組件操作地耦聯(lián)到所述 轉向聯(lián)動裝置，所述動力轉向組件包括電動馬達和齒輪箱，所述齒輪箱包括輸入軸和輸出 軸，所述輸入軸操作地耦聯(lián)到所述操作者輸入轉向部分，而所述輸出軸操作地耦聯(lián)到所述 轉向聯(lián)動裝置并具有與其自由端部相鄰的軸承。軸承支承法蘭附連于所述框架并且支承所 述輸出軸軸承。
現(xiàn)在將通過下面的附圖對本發(fā)明進行描述，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明的說明性實施方式的ATV的立體圖。圖2是圖1所示的ATV的左視圖。圖3是圖1所示的ATV的右視圖。圖4是圖1所示的ATV的俯視圖。圖5是圖1所示的ATV的仰視圖。圖6是圖1所示的ATV的框架的側視圖。圖7是圖1所示的ATV的框架的另一立體圖。圖8是例如可以在圖1所示的ATV中使用的發(fā)動機和傳動裝置的右視圖。圖9是圖8的發(fā)動機和傳動裝置的俯視圖。圖10是在未放好動力轉向組件的情況下的懸架組件的左手側立體圖。圖11是可結合到圖10的框架中的動力轉向組件的右手側立體圖。圖12是圖11的動力轉向組件的前視立體圖。圖13是圖11和圖12的動力轉向組件的局部分解前視立體圖。在各視圖中，相應的附圖標記指出相應的部分。盡管附圖描述了本發(fā)明的實施方 式，但是附圖未必按比例繪制，并且某些特征可能被放大以便更好地圖示并解釋本發(fā)明。
具體實施例方式下文所公開的實施方式并不是旨在窮舉或將本發(fā)明限制為下面的詳細描述中公 開的確切形式。而是，選擇并描述實施方式從而使得本領域的其他技術人員可以利用它們 的教示。例如，盡管下面的描述主要涉及全地形車，但是應當理解，本發(fā)明還可以應用于其 它類型的交通工具，例如，雪地汽車、摩托車、船只、多用途車、小型摩托車、高爾夫球車以及 機動腳踏兩用車。首先參照圖1-4，示出了全地形車(ATV) 10的一個說明性實施方式。ATV 10包括 由前輪12和輪胎14支承的前端部11以及由后輪16和輪胎18支承的后端部13。ATVlO 還包括跨坐式座椅20 ；后板22，所述后板22可包括工具儲存箱或后架；前板M，所述前板 M可包括工具儲存箱或前架；以及手把組件沈。前端部11與后端部13通過ATV 10的兩 個橫向側面上的擱腳空間觀分開并且通過座椅20分開。前端部11還由前懸架30支承。 手把組件沈可操作地耦聯(lián)到前輪12，以便允許乘坐者在通過座椅20和/或擱腳空間28支 承時可以操縱ATV 10。前板M和后板22還可以包括例如美國專利No. 7，055，454中公開 的附件耦聯(lián)系統(tǒng)，其公開以引用的方式特地納入本文?，F(xiàn)在參照圖5-7，ATV 10包括限定縱向軸線51 (圖5和圖6)的框架50并且所述 框架包括前部分52、中間部分M以及后部分56。如圖6所示，框架50的前部分52和后部 分52向上傾斜，用來為ATV 10的前端部11和后端部13提供額外的離地間隙。如圖6和 圖7所示，前部分52包括下部框架管60，所述下部框架管60具有用于將前差速器安裝于其 上的托架62。前部分52還包括兩對直立管對64和66以及連接管68，具有安裝于橫跨管 68之間的橫跨托架70。圖8和圖9分別是ATV 10的發(fā)動機72和傳動裝置74的說明性側視圖和俯視圖。發(fā)動機72位于與ATV 10的前端部11相鄰。傳動裝置74以此處詳細描述的方式通過圖示 方式直接耦聯(lián)到發(fā)動機72。傳動裝置74通過前傳動軸81為前差速器80提供動力，并且通 過后傳動軸83為后差速器78提供動力。前差速器80向前軸84供以動力，而后差速器78 向后軸86供以動力。如圖9最佳示出，差速器80包括具有內部孔92和安裝孔94的安裝 法蘭90，在這里將對所述安裝法蘭90進行更加詳細地描述?，F(xiàn)在參照圖10，示出了 ATV 10的前端部11和前懸架30。前懸架30包括位于ATV 10各側上的上部控制臂和下部控制臂，說明性地示為A形臂100和102。上部A形臂100 的一端在上部內樞軸聯(lián)接件104處耦聯(lián)到托架70的托架部分106。下部A形臂102的一端 在下部內樞軸聯(lián)接件110處耦聯(lián)到框架50的前部分52的托架62。上部A形臂100還包括 耦聯(lián)到減震器122的托架120。減震器122抑制框架50相對于車輪12的向上和向下的運 動，從而為ATV 10的乘坐者提供舒適的乘坐。前軸或半軸84從前差速器80延伸，用以驅動ATV 10的前輪。每個半軸84可操 作地耦聯(lián)到車輪12。在該說明性實施方式中，ATV 10是四輪驅動。這樣，前軸84通過前差 速器80轉動用以向前輪12供以動力，而后軸86通過后差速器78轉動用以向后輪16供以 動力。前懸架30和后懸架210可包括I^redator 牌ATV和Outlaw 牌ATV的某些元件， 所述I^edator 牌ATV和Outlaw 牌ATV都可以從本公開的受讓人北極星工業(yè)有限公司 (Polaris Industries)得到。Predator 牌ATV懸架的細節(jié)公開于美國專利No. 6，767，022、 美國專禾Ij No. 7，000, 931以及美國專利No. 7，004, 484，上述專利的公開以引用的方式特地 納入本文。Outlaw 牌ATV懸架的細節(jié)公開于2006年9月27日提交的美國專利申請序列 號No. 11/528,889以及2006年10月5日提交的美國專利申請序列號No. 11/543，430，上述 兩個專利申請要求2006年2月1日提交的美國序列號No. 60/813，597的優(yōu)先權，上述專利 申請的公開以引用的方式特地納入本文?，F(xiàn)在參照圖11-13，將對動力轉向組件沈進行更加詳細的描述。轉向組件沈包 括附連于動力轉向單元132的上部轉向軸130。動力轉向單元132通過托架組件134附連 于連接管68。托架可以通過任意已知方式進行連接，但是期望托架134在接合處136焊接 至管68 (圖12)。如圖13最佳示出，動力轉向組件132包括電動馬達140和齒輪箱142，其 中，轉向軸130用花鍵聯(lián)接于上部花鍵143，而齒輪箱142的下部花鍵144連接于下部轉向 聯(lián)動裝置組件146。下部轉向聯(lián)動裝置146通過另一互連托架148附連于托架組件134。更具體地，參照圖12和13，托架組件134包括上部托架部分150和下部托架部分 152。上部托架部分150通過緊固件154附連于齒輪箱142，所述緊固件巧4延伸通過齒輪 箱142上的螺紋凸頭156。每個上部托架部分150包括用于與下部托架部分152相鄰安裝 的板部分160。同時，下部托架部分152包括板部分170，所述板部分170容納穿過其的緊固 件172，所述緊固件172與緊固件174耦聯(lián)。應當理解，通過使緊固件172穿過板部分170 和板部分160耦聯(lián)到緊固件174，將齒輪箱142和馬達140牢固地固定于框架管68——稍 高于管68。這樣使得動力轉向組件基本上位于管和上部A形臂100上方，其中一部分延伸 到A形臂100下方。仍然參照圖12和13，下部轉向聯(lián)動裝置組件146還通過附連于前差速器80以及 框架管68進行固定。首先參照圖13，下部轉向聯(lián)動裝置組件146包括附連于短軸182的上部花鍵聯(lián)接件180。短軸182牢固地固定于可旋轉聯(lián)接件184，所述可旋轉聯(lián)接件184包 括搖臂(pitmanarm) 186和止動構件188并且在極限位置之間順時針和逆時針轉動。組件 146還包括軸承罩190，所述軸承罩190形成能夠支撐于前差速器80的法蘭90上的輪廓。 如在此處進一步描述，軸承罩190形成與法蘭90的形狀一致的輪廓(見圖9和13)并且在 動力轉向單元的操作過程中軸承罩190相對于法蘭90固定。短軸182的自由端部設有位 于軸承襯套(未示出)內的軸承192，所述軸承192與短軸182—起轉動并且形成能夠支撐 于位于前差速器80頂部的孔92 (見圖9)內的輪廓。下部轉向組件146還通過互連托架148附連于前差速器80以及托架組件134的 下部托架170。如圖12和13最佳示出，互連托架148包括具有緊固件202的L形托架構件 200，所述緊固件202延伸穿過軸承罩190并且延伸到位于前差速器80頂部上的孔94(圖 9)中。同時，緊固件210延伸穿過下部臂214(其從下部托架170延伸)的孔212，其接下 來與緊固件216相對應。當安裝時，動力轉向單元通過孔92中的軸承192在豎向方向和橫 向方向中得到保持；并且通過附連于托架組件Π4的托架組件148在橫向方向中得到保持。盡管可以使用多樣的動力轉向單元，但是如此處限定，所述單元由全球化工業(yè)技 術有限公司(Globe hdustries)提供并且優(yōu)選地具有大于50牛頓-米、并更優(yōu)選地大約 為50牛頓-米的輸出扭矩。盡管本發(fā)明已經描述為具有示例性設計，但是本發(fā)明可以在本公開的精神和范圍 內進行進一步改型。因此，本申請旨在覆蓋利用本發(fā)明總體原則的本發(fā)明的任意變體、應用 或者修改。而且，本申請旨在覆蓋脫離本公開但是落入本發(fā)明所屬領域中的公知或慣例內 的內容。
權利要求
1.一種全地形車(10)，所述全地形車(10)包括框架(50)，所述框架(50)包括沿縱 向分隔開的端部(52，56)、限定第一縱向軸線(51)，多個車輪(12，16)可操作地耦聯(lián)到所述 框架，所述框架包括框架前端部部分(5 ；轉向聯(lián)動裝置(146)，所述轉向聯(lián)動裝置(146) 在操作者輸入轉向部分06)與所述多個車輪中的至少一個之間操作地耦聯(lián)；以及動力轉 向組件(132)，所述動力轉向組件(13 操作地耦聯(lián)到所述轉向聯(lián)動裝置，所述動力轉向組 件包括電動馬達(140)和齒輪箱(142)，所述齒輪箱包括輸入軸(14 和輸出軸(144)，所 述輸入軸操作地耦聯(lián)到所述操作者輸入轉向部分，而所述輸出軸操作地耦聯(lián)到所述轉向聯(lián) 動裝置，其特征在于，所述輸出軸通過支承組件沿豎向以及沿橫向均受到支承。
2.如權利要求1所述的全地形車，其特征在于，所述輸出軸在其自由端部附近受到支承。
3.如權利要求1或2所述的全地形車，其特征在于，所述輸出軸在其自由端部受到支承。
4.如權利要求1至3中任一項所述的全地形車，其特征在于，所述輸出軸的自由端部 包括軸承(19 ，并且所述軸承通過所述支承組件保持，并且所述輸出軸相對于所述軸承轉動。
5.如權利要求4所述的全地形車，其特征在于，所述軸承保持固定在孔(92)內。
6.如權利要求5所述的全地形車，其特征在于，所述全地形車是四輪驅動車并且還包 括前差速器(80)和后差速器(78)，并且其中，所述孔在前差速器殼體中一體成形。
7.如權利要求6所述的全地形車，其特征在于，所述孔位于所述前差速器殼體的頂部。
8.如權利要求6或7所述的全地形車，其特征在于，所述支承組件還包括軸承罩 (190)，所述軸承罩(190)至少部分地圍繞所述軸承并且固定到所述前差速器殼體的頂部。
9.如權利要求8所述的全地形車，其特征在于，搖臂(186)在所述軸承罩上方附連于所 述輸出軸。
10.如權利要求8或9所述的全地形車，其特征在于，所述前差速器的頂部設有法蘭 (90)，所述法蘭(90)的輪廓形成為用以接收所述軸承和所述軸承罩。
11.如權利要求1所述的全地形車，其特征在于，所述支承組件還包括用于將所述動力 轉向組件附連至所述框架的第一托架組件(134)。
12.如權利要求11所述的全地形車，其特征在于，所述支承組件還包括第二托架組件 (148)，所述第二托架組件(148)附連于所述軸承罩并附連于所述第一托架組件，從而橫向 支承所述輸出軸。
13.一種全地形車(10)，所述全地形車包括框架(50)，所述框架(50)包括沿縱向分 隔開的端部(52，56)、限定第一縱向軸線(51)，所述框架包括框架前端部部分(51)；多個車 輪(12，16)，所述多個車輪(12，16)可操作地耦聯(lián)到所述框架；轉向聯(lián)動裝置(146)，所述轉 向聯(lián)動裝置(146)在操作者輸入轉向部分06)與所述多個車輪中的至少一個之間操作地 耦聯(lián)；動力轉向組件(132)，所述動力轉向組件(13 操作地耦聯(lián)到所述轉向聯(lián)動裝置，所 述動力轉向組件包括電動馬達(140)和齒輪箱(142)，所述齒輪箱包括輸入軸(14 和輸出 軸(144)，所述輸入軸操作地耦聯(lián)到所述操作者輸入轉向部分，而所述輸出軸操作地耦聯(lián)到 所述轉向聯(lián)動裝置，其特征在于，軸承(19 位于所述輸出軸的自由端部附近，并且軸承支 承法蘭(90)附連于所述框架并支承所述輸出軸軸承。
14.如權利要求13所述的全地形車，其特征在于，所述全地形車是四輪驅動車并且還 包括前差速器(80)和后差速器(78)，并且其中，所述軸承支承法蘭設置在前差速器殼體 上。
15.如權利要求4所述的全地形車，其特征在于，所述輸出軸在其自由端部受到支承。
16.如權利要求15所述的全地形車，其特征在于，所述軸承附連于所述輸出軸的自由 端部，并且所述軸承通過所述軸承支承法蘭保持，并且所述輸出軸相對于所述軸承轉動。
17.如權利要求16所述的全地形車，其特征在于，所述軸承支承法蘭包括孔(92)，并且 所述軸承和所述輸出軸在所述孔內保持固定。
18.如權利要求17所述的全地形車，其特征在于，所述孔位于所述前差速器殼體的頂部。
19.如權利要求18所述的全地形車，其特征在于，所述支承組件還包括軸承罩(192)， 所述軸承罩(19 至少部分地圍繞所述軸承并且固定到所述軸承支承法蘭。
20.如權利要求13所述的全地形車，其特征在于，所述輸出軸沿豎向以及沿橫向均受 到支承。
21.如權利要求13所述的全地形車，其特征在于，所述輸出軸上的輸出扭矩至少為50 牛頓-米。
22.如權利要求21所述的全地形車，其特征在于，所述輸出軸上的輸出扭矩大約為60 牛頓-米。
全文摘要
一種全地形車(10)，包括限定第一縱向軸線(51)并具有沿縱向分隔開的端部(52，56)的框架(50)；以及由所述框架支承的動力轉向單元(132)。所述動力轉向單元具有輸出軸(144)，所述輸出軸(144)在其自由端部處保持在孔(92)中并在軸承(192)內轉動。
文檔編號B62D5/04GK102056788SQ200980121436
公開日2011年5月11日 申請日期2009年6月2日 優(yōu)先權日2008年6月11日
發(fā)明者埃里克·P·諾, 斯科特·D·泰勒, 理查德·D·里普利 申請人:北極星工業(yè)有限公司