专利名称：：带有扭转弹簧组件的倾斜导向转向架的制作方法
技术领域：
：本发明涉及相互连接主要用于产生动力的个人运输工具的倾斜交通工具(leaningvehicle)的一组轮的机构。下面描述的实施方案属于使诸如三轮小型摩托车和四轮汽车的交通工具能向内倾斜进入边坡(bank)、弯道或转弯的机械组件类。
背景技术：
：本发明涉及机械组件，该机械组件使多于一个轨(track)的交通工具能倾斜，一般朝向转弯半径的中心点。在现有技术的集合内，以下子集是已知的那些使用机电系统，以测量转弯或倾斜并成比例地致动设备以作用在交通工具架或轮上，诸如第5765846号美国专利。这些会遭受源于必须使用控制算法、信号处理、或两者的复杂性。已确定技术的子集包括液压致动的倾斜设备，诸如第4546997号美国专利。在复杂的闭环系统中使用笨重的液压流体系统和相关硬件显著地增加了倾斜交通工具的总重，而且需要使用传感器系统，以便测量交通工具架倾斜并作用于液压系统，以便作用或反作用交通工具的滚动。在现有技术的另一子集中，机械联动装置用于允许交通工具架相对于轮和路面倾斜，诸如第4087106号美国专利。当完成转弯或操作动作时，这些不会提供恢复到中立的交通工具姿态(neutralvehicleattitude)。进一步地，依靠骑车者或驾驶者来将交通工具恢复到中立位置的设计不能用于对于骑车者来说相对大或沉的实施方案。在此描述的实施方案克服了现有技术的重大限制的各种组合。发明概述一个实施方案中，通过使用刚性连接到交通工具架的包含扭转弹簧元件的机械组件，交通工具轮会保持与路面接触，甚至在倾斜转弯、弯曲或极端操作的情况。此外，在此描述的组件允许极大改进的交通工具操作，因为交通工具重心和骑车者保持更接近一致，而且大致垂直于交通工具的机舱、座椅或乘平台(ridingplatform)，特别对比于包含刚性横向轴的四轮交通工具。扭转弹簧用于在倾斜动作期间提供作用于交通工具的恢复力，因而在完成倾斜转向之后实现中立的且大致水平的交通工具定向。固定到交通工具架的机械联动装置考虑到交通工具倾斜角、倾侧和转向角之间的直接关系，因而能够后部转向，用前轮倾斜转向代替前轮手动开始的转向，或者两者。附图简述图1是倾斜导向转向架(leansteeringtruck)的优选实施方案的外部侧视图。图2是图1的倾斜导向转向架的横截面侧视图。图3是图1的倾斜导向转向架的分解图。图4是包括图1的倾斜导向转向架的交通工具的侧视图。图5是图4的交通工具的后部的底视透视图。附图详述/优选实施方式描述以下详细描述涉及本发明的某些具体实施方案。然而，本发明可在许多不同的系统和方法中体现。本描述中，参照其中同样的零件自始至终用同样的数字指定的附图。如图1所示，垂直板101以刚性的方式连接到交通工具架102或其它交通工具结构。垂直板101通过使用贯穿螺栓104进一步固定到扭转悬架底板(torsionhangerbaseplate)103。其它形式的连接板(attachmentplate)也可用于将转向架连接到交通工具。扭转悬架底板103可由允许夹紧机构固定内部弹簧组件的固定元件(stationaryelement)的两个部件构成。在扭转悬架底板103顶上和扭转悬架顶板105下面放着扭转悬架外壳106。在扭转悬架外壳106的垂直圆柱形表面上突出接触摇臂轴承108的内圈的一对完全相反的摇臂轴承支撑结构107。摇臂轴承108的外圈接触接收交通工具轮的摇臂。枢轴螺栓109穿过扭转悬架底板103、扭转悬架外壳106和顶板105，以便固定组件。另外，枢轴螺栓109用作组件的垂直旋转轴。顶板105依靠支撑结构110被保持住，不能旋转。以这种方式扭转悬架外壳106能在关于枢轴螺栓109的一个旋转轴上运动，同时顶板105和扭转悬架底板103被相对于交通工具架102保持刚性。图2是图1的倾斜导向转向架的横截面图。扭转悬架外壳106通过上扭转悬架轴承201和下扭转悬架轴承202在关于枢轴螺栓109的一个旋转轴上自由地旋转。当摇臂轴承垂直于交通工具的纵轴时，以横截面示出的扭转弹簧250处于最大限度的放松状态，在这种情况下，允许沿一条线行驶。在交通工具倾斜的情况下，扭转弹簧250被压缩，引起扭转弹簧250的一个臂与可调冲击板(adjustablestrikeplate)接触，因为扭转悬架外壳106与交通工具架102遭受的倾斜的量成比例地且响应于交通工具轮处遭受的垂直反作用力而旋转。扭转弹簧250能设置成规定的预压缩量和扭转弹簧250组件中空隙(freeplay)的可调节消除(adjustableelimination)。在将此处描述的机构应用于向前行驶的交通工具的后轮之间的情况下，随着扭转悬架外壳106和摇臂轴承108旋转交通工具架102，从而引起交通工具在与倾斜相同的方向上与倾斜的量成比例地转动。扭转弹簧、扭转悬架外壳和提供交通工具与摇臂轴承之间的扭转恢复力的相关元件形成扭转组件。在可选择的实施方案中，扭转组件包括能够产生扭转恢复力的材料，诸如代替钢合金扭转弹簧250的聚氨基甲酸酯套管或其它弹性材料。在可选择的实施方案中，扭转弹簧250被刚性地保持住、被弹簧外壳室围住，并相互连接到接触下扭转悬架轴承202的内圈且被进一步固定到扭转悬架底板103的支撑结构。顶板105相互连接到上扭转悬架轴承201的内圈且通过枢轴螺栓109进一步相互连接到上面描述的相对固定的组件。以这种方式，扭转弹簧250名义上处于相对交通工具架102上的点来说固定的位置，而扭转悬架外壳106进而和摇臂轴承108以及相关的交通工具轮围绕枢轴螺栓109旋转。图3是图1和2中描述的倾斜导向转向架的分解侧视图，枢轴螺栓109穿过扭转悬架底板103，而且进一步穿过扭转悬架外壳106、下扭转弹簧引导件301、扭转弹簧250或聚合物套管、上扭转弹簧引导件302和由枢轴螺母303固定的顶板105。另外，也由枢轴螺栓109固定且位于扭转弹簧上面和下面的上扭转悬架轴承201和下扭转悬架轴承202，允许将共轴力转移到顶板105以及扭转悬架底板103上。通过使用冲击板固定螺钉305、306调整的一个或多个可调弹簧冲击板304，扭转弹簧250能设置到规定的预压缩量。可选择地，使用一个或多个固定螺钉，直接地接触扭转弹簧250，以调节所述弹簧的预压缩或初始偏斜。以这种方式，扭转悬架外壳106组件被调整到中立位置，以至摇臂轴承108垂直于交通工具架102，因而消除了制造、扭转弹簧250和集成组件内出现的其它变化性的影响。在可选择的设想的实施方案中，在将扭转悬架底板103牢固地固定在一结构周围之前，可以在与下扭转悬架轴承202的内圈且还有扭转弹簧250相接触的该所述结构周围松动扭转悬架底板103，以将组件调整到中立位置。可选择地，可使用其它张力调整或设定机构。图4是实施方案的侧视图，如图4所示，交通工具架102被示出为处在摇臂轴承支撑结构107垂直于交通工具架102的纵轴的中立位置。通过骑车者在除了沿着交通工具的纵轴的那些点之外的任何点上施加力，例如在主平台401的近边和远边上施加力，架被说成是倾斜的，而且扭转悬架外壳106进而和摇臂402以及轮403以与倾斜的量和方向直接相关的方式旋转，如图5所示。关于倾斜量被压缩的扭转弹簧250作用以将交通工具架102恢复到中立位置，在该图中为直立位置。另外，平行于摇臂402且直接在摇臂402下面放置的一对控制臂410限制摇臂402的旋转，而且将固定的扭转悬架底板103连接到摇臂402。这些控制臂410旋转地连接到扭转悬架底板103，且通过放置在控制臂402相反端的海姆接头(Heimjoint)或球形接头旋转地连接到摇臂402。摇臂402经历两个旋转轴，第一个围绕枢轴螺栓109，而第二个围绕摇臂轴承螺栓411。控制臂410与扭转悬架外壳106和摇臂402的配合引起后轮403倾斜且旋转进入转向中。在可选择的实施方案中，扭转弹簧250组件用于骑车者和驾驶者的前部和后部。以这样的方式使用四个摇臂402，每个轮403—个，该轮403被放置以名义上形成矩形的顶点。产生的由四个轮毂中的电机(electricalin-hubmotor)或动力的其它分配方式提供动力的四轮交通工具能够倾斜转向进入弯道或转向且当完成所述操作动作时自己恢复到中立位置。四轮倾斜转向的组合能通过上面描述的把手得到实现，该把手通过前摇臂402的更为垂直的中立定位操纵手控的前轮转向。提供所公布实施方案的以上描述，以使本领域的任何技术人员能够利用或使用本发明。这些实施方案的各种改变将对于本领域的技术人员是欣然明显的，而且在此描述的一般原理能应用于其它实施方案，而不偏离本发明的精神和范围。因此，应认识到，在此出现的描述和附图代表本发明的示例性实施方案，因而是本发明广泛思考的主题的代表。应进一步认识到，本发明的范围充分包含其它实施方案，并且本发明的范围因此只由所附权利要求限制。权利要求1.一种倾斜导向转向架，包括连接板；扭转组件，其与所述连接板可旋转地耦合，并且提供阻力来抵抗在第一平面中从限定的中立位置旋转；第一摇臂，其可旋转地耦合到所述扭转组件，使得所述第一摇臂在不同于所述扭转组件的旋转的所述第一平面的平面中是可旋转的；第一控制臂，其在所述第一摇臂上的位置耦合到所述第一摇臂组件，该位置在所述第一摇臂耦合到所述扭转组件的点的远侧；第二摇臂，其可旋转地耦合到所述扭转组件，使得所述第二摇臂在不同于所述扭转弹簧组件的旋转的所述第一平面的平面中是可旋转的；以及第二控制臂，其在所述第二摇臂上的位置耦合到所述第二摇臂组件，该位置在所述第二摇臂耦合到所述扭转组件的点的远侧。2.如权利要求1所述的倾斜导向转向架，其中，所述扭转组件包括扭转弹簧。3.如权利要求1所述的倾斜导向转向架，其中，所述扭转组件还包括张力调整机构。4.如权利要求3所述的倾斜导向转向架，其中，所述张力调整机构包括一个或多个固定螺钉。5.一种用于交通工具的倾斜导向转向架，包括扭转组件，其与交通工具可旋转地耦合，并且提供阻力来抵抗在第一平面中从限定的中立位置旋转；第一摇臂，其可旋转地耦合到所述扭转组件，使得所述第一摇臂在不同于所述扭转组件的旋转的所述第一平面的平面中是可旋转的；第一控制臂，其在所述第一摇臂上的位置耦合到所述第一摇臂组件，该位置在所述第一摇臂耦合到所述扭转组件的点的远侧；第二摇臂，其可旋转地耦合到所述扭转组件，使得所述第二摇臂在不同于所述扭转弹簧组件的旋转的所述第一平面的平面中是可旋转的；以及第二控制臂，其在所述第二摇臂上的位置耦合到所述第二摇臂组件，该位置在所述第二摇臂耦合到所述扭转组件的点的远侧。全文摘要一种机械组件，其使多轨交通工具能够倾斜进入转弯，并其后返回到中立位置。文档编号B62D9/02GK102083678SQ200980117978公开日2011年6月1日申请日期2009年3月18日优先权日2008年3月20日发明者威廉·罗弗特,拉斯亚德·钟,格雷格·格罗赛,汤姆·博伊德,阿米什·帕拉沙申请人:祖姆克拉夫公司