专利名称：四轮车的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种四轮车。
背景技术：
公知的是，当前在车辆领域内，充分多样化的模型已经逐渐地被提出，特别是对“混合”车辆的兴趣逐渐增长，它在操纵方面将摩托车的特性与四轮车的稳定性相结合。
例如这种车辆是由商业上以quad(四轮车)或ATV(全地形车辆)为名称已知的四轮车为代表的。
该创新的车辆的特征主要是带有自动换档机构的内燃机、两个或四个驱动轮、由钢管制成的能够确保整个物件的必需刚性的车架、包括所谓的带有单独减震器的或者象对于更加先进的模型、带有两个独立的悬架的刚性桥解决方案的后部悬架和独立的前部悬架。
这些车辆能够在任何路形上行驶且能够爬上最陡的道路。事实上，借助于使所有的操纵容易进行的自动换档机构，这种带有发动机的四轮车可以很容易地在城镇中和乡村道路上、在不可通行的障碍物上、在多石的地面上以及甚至在泥路和雪地上来回运动。
然而，这种车辆正是由于一些内在的特性，例如车辆的刚性、非常短的轴距、低的重量和相对高的重心，尤其是在最困难的地形上具有倾翻的危险。
由于以上的原因，明显需要能够提供一种上述类型的四轮车，这种四轮车允许在没有倾翻危险的情况下应付最困难的地形。
发明内容
因此，本发明的目的是，解决现有技术的问题，提供一种可靠且安全的四轮车，且该四轮车在任何行驶条件和地形中确保车辆的稳定性。
本发明的另一目的是，提供一种生产起来成本有效且简单的四轮车。
这些和其它的目的通过具有所附权利要求1的特征的按照本发明的四轮车来实现。
本发明的其它的特征和优点借助于附图由下列描述将变得更清楚，下列描述规定用于举例说明而不是限制的目的，其中-图1示出了按照本发明的四轮车的前部悬架组的顶部正视图；-图1的副图示出了按照本发明的四轮车的前部悬架组的另一实施例的前部悬架组的顶部正视图；-图2a-2b示出了按照本发明的四轮车的前部悬架组的第三个实施例的分别从顶面和正面看的示意图；-图3a-3b示出了按照本发明的四轮车的前部悬架组的第四个实施例的分别从顶面和正面看的示意图；-图4a-4b示出了按照本发明的四轮车的前部悬架组的第五个实施例的分别从顶面和正面看的示意图；-图5a-5b示出了按照本发明的四轮车的前部悬架组的第六个实施例的分别从顶面和正面看的示意图；-图6a-6b示出了按照本发明的四轮车的前部悬架组的第七个实施例的分别从顶面和正面看的示意图；-图7是按照本发明的四轮车的从右面看的示意的顶部侧视图；-图8是按照本发明的四轮车的从左面看的示意的顶部侧视图；-图9是按照本发明的四轮车的从牵引传动系统的下部看的示意图。
具体实施例方式
整体上用附图标记1表示的四轮车，如附图中所示的那样包括车架13、两个转向的前轮2、3和具有固定轴的两个后轮4、5。
车辆1还具有手把杆16和一前部悬架组6，通过手把杆16可以操纵前轮2、3，该悬架组6基于铰接的四边形的运动机构，它具有转向和侧倾(rolling)两种相应的功能。
为此目的，公开了使前部悬架组6由下列部件构成来形成用于车辆1侧倾的铰接四边形至少两个减震器22，通过至少两个铰链9、9’、10、10’被连接到上述车架13上的至少两个水平横梁7、8，以及至少两个竖直的悬架元件11、12，该竖直的悬架元件11、12被牢固地连接到两个横梁7、8上。
在图1所示的实施例中，上部横梁7制成单件而下部横梁8由两个部件或半臂8’、8”制成。
更详细地，在该实施例中，上部横梁7通过铰链9被连接在车架13上，该铰链自身被固定在横梁7的中间，而下部横梁8、8’的部件都从车架13延伸到相应的悬架元件11、12，如图1所示，所述下部横梁8、8’的部件通过铰链10被连接在车架上。这种解决方案已经被开发，使得完全地释放两个自由度，从而没有由于车辆的侧倾引起的转向。
通过合适的铰链装置，竖直的悬架元件11、12在其末端连接在水平横梁7、8’和8”上。
悬架11、12在其底部连接在前轮21的轮毂上且分别包括一减震器22。详细地，竖直的悬架元件11、12至少部分地与减震器22成整体。
该解决方案已经被开发，使得完全地释放两个自由度，从而没有由于车辆的侧倾引起的转向。在两个轮之间的连接被建立来确保运动学上的正确转向。
上述解决方案的主要目的是，实现一种四轮车，它配备有平行的两个前部转向轮，这两个前部转向轮可以被倾斜，以便能够像驱动摩托车辆一样驱动车辆1。前部转向系统(铰接的四边形)由此可以相对于车辆的后部侧倾，前轮又可以像后轮一样倾斜，但是永远保持与地面接触且因此确保对于道路表面的较大的附着力。
按照如图1的副图所示的一个可选择的实施例，铰接四边形的下部横梁以通过铰链10连接在车架上的单独部件8来实现。铰链10被固定在横梁8的中间。
另一方面，在图2a-2b中所示的实施例中，上部横梁7和下部横梁8制成单独一个部件。
上部横梁7通过被固定在横梁7的相同中间部位的铰链9被连接在车架13上，而下部横梁8通过铰链10被连接在车架上。该解决方案也已经被开发，使得完全地释放两个自由度，从而没有由车辆的侧倾引起的转向。
通过合适的铰接装置例如球节57，竖直的悬架元件11、12在其末端连接在水平横梁7、8上，该铰接装置是公知的或总是能够容易地从所采用的类似的例如用于两轮车的解决方案中得到。
竖直的悬架元件11、12在底部连接在前轮2、3的轮毂上。详细地，悬架元件11、12通过连杆54连接在轮毂上，连杆54在其末端处装备有圆柱形铰链55、56。
每个减震器22通过两个铰链连接在相关的悬架11或12上，所述两个铰链中的至少一个是球铰。
每个竖直悬架元件11或12是基本上C形的或总是拱形的，以使得至少部分地围绕前轮2或3且降低车辆的横向体积。
该解决方案允许铰接的平行四边形保持为刚性的，以这种方式限制两个前轮之间的力的交换。
有利地，该实施例也允许促进前轮之间的相互独立性，以及也允许限制悬架在转向中的弯曲的影响。
上述解决方案的主要目的是，实现一种装备有相互平行的两个前转向轮2、3的四轮车，所述两个前轮可以被倾斜，从而使得可以像摩托车辆那样能驱动车辆1。前转向系统(铰接的四边形)由此可以相对于车辆的后部侧倾，前轮又可以像后轮一样倾斜，但是永远保持与地面接触且由此确保对于道路表面的较大附着力。
图3a-3b示出了按照本发明的四轮车的一个可选择的实施例，除以下事实之外，其它部分完全类似于图2a-2b中所示的车辆，所述事实为，下部横梁8由两个部件或半臂8”、8’制成，并且下部横梁8的每个端球节57都直接与连杆54成整体。
下部横梁的每个半臂8’、8”从车架13分别延伸到相应的端球节57，所述半臂8’、8”通过圆柱形铰链10’铰接在车架13上。
该解决方案具有图2a的解决方案的所有优点，也允许减少轮缘内侧的体积。
图4a-4b示出了另一个实施例，其中上部横梁7制成单独一个部件，但它不是直接连接在竖直的悬架元件11或12上。
特别地，横梁7被连接在两个竖直的悬架元件11或12上，该连接是通过之间放入上部连杆60来进行的，该上部连杆允许铰接的四边形的自由度被释放。
上部连杆60通过圆柱形铰链61连接在上部横梁7上且通过球节62连接在悬架元件上。
减震器22通过铰链63被连接在构成下部横梁8’或8”的两个半臂中的一个上，且通过铰链61被连接在上部横梁7上。
特别是，使减震器连接到上部横梁7上的铰链61是圆柱形铰链，且允许横梁7和上部连杆60之间的铰接的就是这个铰链。
另一方面，使减震器连接到半臂8’或8”之一上的铰链63是一个设置于在这个下部半臂上制成的底座上的圆柱形铰链。
在图5a-5b中示出了本发明的另一实施例。
同样在该实施例中，被制成单独一个部件的横梁7被连接到两个竖直悬架元件11、12上，这种连接是通过之间放入上部连杆进行的，处于之间的上部连杆允许铰接四边形的自由度被释放。
在这种情况中，连杆60通过圆柱形铰链64被枢转连接到横梁7上，并且通过球节65被枢转连接到竖直的悬架元件11或12上。
在与竖直的悬架元件11或12铰接的端部相对的端部处，上部连杆60具有允许在上部连杆60和减震器22之间的连接的圆柱形铰链66。
减震器22也可以在9处被连接到横梁7的中部且由此被连接到车架13上。
按照该布置，减震器22在基本上水平的位置上工作，为此原因需要特定的解决方案。
该实施例允许将所有的铰接件安装到车辆轮内侧。
最后，在图6a-6b中示出了按照本发明的四轮车的其它的实施例，其中两个横梁，上部横梁7和下部横梁8，分别由两个部件或半臂构成。
每个半臂7’、7”、8’、8”通过球节57直接地被连接到竖直的悬架元件11、12上。
摆动板70借助于圆柱形链71也可以被预先铰接到车架13上使得可以绕车架转动。
摆动板70可以基本上在一个在车辆前部的平面内转动，来允许悬架组6的正确操作。
为此目的，板70通过适当的铰链72例如两个圆柱形铰链73被铰接到减震器22上。
而每个减震器22在球节57处被连接到竖直的悬架元件11或12上。
同样在这种情况中，竖直悬架元件11、12具有一适合于部分地围绕前轮的拱形；以这种方式，构成横梁7和8的四边形7’、7”、8’、8”的半臂被设置在非常接近前轮的中间平面的平面上，使得在转弯过程中在路面上变化的影响最小化。
从运动学的角度看，需要指出的是，采用这种方案，在转弯过程中和挤压悬架元件过程中，两个前轮相对于车架13移动，但保持彼此平行。
按照本发明，四轮车1也具有后部悬架组14、牵引传动系统和在车辆的车架13与发动机组35之间的连接系统，该连接系统适合于降低在发动机组35和车架13之间的振动。
为此目的，发动机组35通过两个后部连接组23和一个前部连接组被连接到车架13上。
前部连接组没有被详细地概述，因为它与任一公知的用于二轮车的解决方案一致。
在图7-9中仅仅示出了后部连接组23中的一个，后部连接组被设置在发动机组35的曲柄轴箱的侧面的相应位置上，但是在曲柄轴箱的相对侧面上。
如在图7和8中所示，由于后部连接组23，发动机组35相对于机动车辆被设置在中间位置。更详细地，发动机组35被以这种方式定位在车辆1的中间部分，从而减少由于在发动机组35的重力作用点和车辆的质心之间的距离的增加而引起的扭矩的形成。
以这种方式，得到更紧凑的车辆的结构，且由此车辆更少受到可能的转矩。
如在图9中可以更清楚地看到，一个连接组23在主动轴24处设置在发动机组35的曲柄轴箱的侧面上，而其余的连接组23(未示出)也被安装在主动轴24上，但是在曲柄轴箱的相对侧面上。
特别地，在图6、7和8中所示的一个连接组23直接被安装在主动轴24上。
在曲柄轴箱的相对侧面上，在相应的位置上，如前所述，另一个连接组23借助于突出的销钉(未示出)被牢固地连在发动机组35上，该销钉与曲柄轴箱成整体。
每个后部连接组23包括辊子和橡胶金属关节。
辊子是用于在橡胶金属关节(silentblock)和主动轴24或从曲柄轴箱突出的销钉之间的连接的机械部件，而实际负责减振的橡胶金属关节至少部分地包含辊子，且该橡胶金属关节借助于强制的连接(forced coupling)、或者通过焊接或另一连接系统被牢固地连接到辊子上。
在一可选择的实施例中，连接组23可以仅由橡胶金属关节或仅由辊子构成。
而连接组23与固定在车架13上的支撑架相连，使得排他地允许发动机组35基本上在竖直面内的运动。
如上所述的在发动机组和车架之间的连接系统允许消除由发动机加速产生的振荡和振动传递到车辆上。该系统也允许发动机组35与车架连成一体，而传动装置和悬架臂分别地移动。
为此目的，后部悬架组14包括带有独立纵向臂的两个悬架31、32。
从主动轴24的输出到后轮3、4的牵引的传动通过第一传动链27进行，该传动链啮合在直接安装在主动轴24上的第一链轮33上。事实上，传动链27对差速器28起作用，该差速器通过第二传动链30和适当的第二链轮29，将运动传递到左后轮3和右后轮4上。
本发明已经按照其优选的实施例被描述，用于举例说明，但不是限制目的，但是应该理解的是，可以通过本领域技术人员产生变型和/或修改，而不会为此离开如在附属的权利要求中所确定的相对的保护范围。
权利要求
1.带有两个转向的前轮(2、3)的四轮车(1)，该四轮车包括车架(13)、手把杆(16)、两个后轮(4、5)和对上述两个前轮(2、3)起作用的前部悬架组(6)，其特征在于，上述的前部悬架组允许车辆的侧倾。
2.如权利要求1所述的四轮车(1)，其特征在于，上述的前部悬架组(6)包括至少两个减震器(22)、至少两个水平横梁(7、8)和至少两个竖直悬架元件(11、12)，所述至少两个水平横梁(7、8)通过至少两个铰链(9、9’、10、10’)连接到上述车架(13)上，所述至少两个竖直悬架元件(11、12)牢固地连接到上述两个横梁(7、8)上来形成用于车辆(1)侧倾的铰接四边形。
3.如上述权利要求之一所述的四轮车(1)，其特征在于，上述的水平横梁(7、8)在其末端处通过铰链元件(57)被连接在上述的竖直悬架元件(11、12)上。
4.如上述权利要求之一所述的四轮车(1)，其特征在于，上述的水平横梁(7、8、8′)中的至少一个做成为连接到上述车架(13)上的两个元件(8、8’)。
5.如上述权利要求之一所述的四轮车(1)，其特征在于，上述水平横梁(7、8、8’)中的每个都被制成为单独元件。
6.如上述权利要求之一所述的四轮车(1)，其特征在于，上述的悬架(11、12)被连接到上述前轮(2、3)的轮毂(21)上且各包括一个减震器(22)。
7.如权利要求2或3所述的四轮车(1)，其特征在于，每个上述的竖直悬挂元件(11、12)都具有一拱形形状，该拱形形状适合于至少部分地围绕上述前轮(2或3)来降低上述车辆(1)的横向体积。
8.如权利要求7所述的四轮车(1)，其特征在于，上述的下部横梁(8)包括两个半臂(8’、8”)，每个半臂(8’、8”)从上述中心铰链(10’、10’)延伸到上述端铰链(57)。
9.如权利要求7或8所述的四轮车(1)，其特征在于，每个竖直悬架元件(11、12)都包括至少一个用于与前轮的轮毂连接的连杆(54)；每个上述连杆(54)在其末端包括至少一个圆柱形铰链(55、56)。
10.如权利要求9所述的四轮车(1)，其特征在于，每个减震器(22)在一个上述竖直悬架元件(11、12)和一个上述连杆(54)之间工作。
11.如权利要求10所述的四轮车(1)，其特征在于，所述下部横梁(8)的一上述半臂(8’、8”)的每个端铰链(57)直接与上述连杆(54)成整体。
12.如权利要求8所述的四轮车(1)，其特征在于，上述的前部悬架组(6)还包括至少一个将上述上部横梁(7)连接到每个竖直悬架元件(11、12)上的上部连杆(60)。
13.如权利要求12所述的四轮车(1)，其特征在于，上述的前部悬架组(6)还包括至少一个将上述连杆(60)连接到上述上部横梁(7)上的圆柱形铰链(61)；和至少一个将上述连杆(60)连接到上述竖直悬架元件(11、12)上的球节(62)。
14.如权利要求13所述的四轮车(1)，其特征在于，每个减震器(22)通过一个铰链元件(63)被连接到上述下部半臂(8’或8”)上，且通过上述铰链(61)被连接到上部横梁(7)上。
15.如权利要求12所述的四轮车(1)，其特征在于，上述的前部悬架组(6)还包括至少一个将上述连杆(60)连接到上述上部横梁(7)上的圆柱形铰链(64)；和至少一个将上述连杆(60)连接到上述竖直悬架元件(11、12)上的球节(65)。
16.如权利要求15所述的四轮车(1)，其特征在于，上述的前部悬架组(6)还包括至少一个将上述连杆(60)连接到上述减震器(22)上的圆柱形铰链(66)。
17.如权利要求16所述的四轮车(1)，其特征在于，上述的减震器(22)通过上述铰链(9)也被连接到上述上部横梁(7)的中部上。
18.如权利要求7所述的四轮车(1)，其特征在于，每个下部横梁元件(8)和上部横梁元件(7)都包括两个半臂(7’、7”、8’、8”)，每个半臂(7’、7”、8’、8”)从上述中心铰链(9’、9’、10’、10’)延伸到一个端铰链(57)。
19.如权利要求18所述的四轮车(1)，其特征在于，上述前部悬架组包括通过至少一个圆柱形铰链(71)可旋转地铰接到上述车架(13)上的摆动板(70)。
20.如权利要求18或19所述的四轮车(1)，其特征在于，每个减震器(22)通过铰链元件(73)被连接到上述摆动板(70)上，且通过上述球节(57)被连接到上述竖直悬架元件(11或12)上。
21.如上述权利要求之一所述的四轮车(1)，其特征在于，该四轮车还包括一后部悬架组(14)、一牵引传动系统(15)和一在上述车架(13)与一发动机组(35)之间的连接系统，用来降低在上述发动机组(35)和上述车架(13)之间的振动。
22.如权利要求21所述的四轮车(1)，其特征在于，在上述车架(13)和上述发动机组(35)之间的上述的连接系统包括至少一个前部连接组和至少两个后部连接组(23)；上述两个后部连接组(23)被横向地设置在上述发动机组(35)的相对侧面上，使得与上述车架(13)结合来排他地允许上述发动机组(35)基本上在车辆(1)的竖直面上的运动。
23.如权利要求22所述的四轮车(1)，其特征在于，上述两个后部连接组(23)被横向地设置在主动轴(24)处，并在上述发动机组(35)的相对侧面上。
24.如权利要求23所述的四轮车(1)，其特征在于，每个上述后部连接组(23)都包括至少一个辊装置。
25.如权利要求24所述的四轮车(1)，其特征在于，每个上述后部连接组(23)都包括至少一个橡胶金属关节。
26.如权利要求25所述的四轮车(1)，其特征在于，每个后部连接组(23)包括至少一个辊装置和至少一个连接在一起的橡胶金属关节。
27.如权利要求21到25之一所述的四轮车(1)，其特征在于，上述的牵引传动系统(15)包括在上述发动机组(35)的主动轴(24)和一差速器(28)之间起作用的第一传动链和/或带(27)、第一链轮(33)和在上述差速器(28)和上述车辆(100)的后轮(3、4)之间起作用的第二传动链和/或带(30)以及第二链轮(29)。
28.如权利要求21到26之一所述的四轮车(1)，其特征在于，上述的后部悬架组(14)包括带有独立纵向臂的两个悬架(31、32)。
全文摘要
装备有两个转向的前轮(2、3)、一个车架(13)、手把杆(16)、两个后轮(4、5)和一个前部悬架组(6)类型的四轮车(1)，所述前部悬架组对两个前轮(2、3)起作用。前部悬架组(6)允许车辆(1)转动。
文档编号B62K5/027GK1898122SQ200480034774
公开日2007年1月17日 申请日期2004年12月20日 优先权日2003年12月19日
发明者M·马尔卡齐 申请人:皮亚乔公司