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改进的转向架组件.pdf

  • 上传人:62****3
  • 文档编号:1671374
  • 上传时间:2018-07-03
  • 格式:PDF
  • 页数:20
  • 大小:692.81KB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201080028008.9

    申请日:

    2010.06.15

    公开号:

    CN102458974A

    公开日:

    2012.05.16

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B62M 1/00申请日:20100615|||公开

    IPC分类号:

    B62M1/00

    主分类号:

    B62M1/00

    申请人:

    B.E.W. 方有限责任公司

    发明人:

    S·S·维尔森; B·E·维尔恩利

    地址:

    美国内华达

    优先权:

    2009.06.25 US 12/491,426

    专利代理机构:

    中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038

    代理人:

    张涛

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    内容摘要

    一种用于诸如滑板或踏板车的交通工具的转向架组件,所述转向架组件可以具有:主销,吊架围绕所述主销旋转。通过弹簧、驾驭者的重量以及通过在转向期间所产生的离心力朝向凸轮表面偏压所述吊架,所述凸轮表面具有凹陷构造。这有助于基于特定的驾驭者和在交通工具上所进行的操作动态地稳定转向架组件和安装有该转向架组件的所述交通工具。所述凸轮表面可以具有递减的构造,使得所述吊架每旋转一度,所述弹簧便以不同比率压缩。

    权利要求书

    1: 一种用于运载驾驭者的交通工具, 所述交通工具包括 : 用于支撑所述驾驭者的足部支撑件, 所述足部支撑件限定了纵向轴线, 所述纵向轴线 从前部延伸到尾部, 所述足部支撑件能够围绕所述纵向轴线在左向和右向上转动, 以便实 现所述交通工具的左转和右转 ; 转向架, 所述转向架附接到所述足部支撑件, 以便允许所述交通工具转向, 所述转向架 包括 : 具有凸轮表面的主体, 所述凸轮表面具有凹陷构造, 所述凹陷构造限定了低的中间部 分和升高的外部部分 ; 被朝向凸轮表面偏压的吊架, 在所述足部支撑件围绕所述纵向轴线在左向和右向上转 动时, 所述吊架能够在左摆动位置和右摆动位置之间摆动, 所述吊架能够围绕枢转轴线枢 转, 所述枢转轴线相对于所述纵向轴线歪斜 ; 滑动轴承, 所述滑动轴承布置在所述吊架和所述凸轮表面之间, 所述吊架将所述滑动 轴承偏压到所述凸轮表面上, 并且朝向所述凸轮表面的低的中间部分偏压。
    2: 根据权利要求 1 所述的交通工具, 其中, 所述交通工具是踏板车或滑板。
    3: 根据权利要求 1 所述的交通工具, 所述交通工具还包括一个轮, 所述一个轮非枢转 地布置在所述足部支撑件的前部处。
    4: 根据权利要求 1 所述的交通工具, 所述交通工具还包括限定了所述枢转轴线的主 销, 所述主销附接到转向架的主体, 其中所述吊架能够围绕所述主销旋转。
    5: 根据权利要求 1 所述的交通工具, 所述交通工具还包括第二凸轮表面和第三凸轮表 面, 所述第二凸轮表面和第三凸轮表面围绕所述枢转轴线对称地布置。
    6: 根据权利要求 1 所述的交通工具, 其中, 槽的横剖面是半圆形的, 所述半圆形的半径 大体等于所述滑动轴承的半径。
    7: 根据权利要求 1 所述的交通工具, 所述交通工具还包括偏压构件, 所述偏压构件布 置成毗邻所述吊架, 以便朝向所述凸轮表面偏压所述吊架。
    8: 根据权利要求 7 所述的交通工具, 其中, 所述偏压构件是弹簧或者弹性体盘。
    9: 一种用于具有足部支撑件的交通工具的大摆动角度的转向架, 所述转向架包括 : 具有凸轮表面的主体, 所述凸轮表面具有凹陷构造, 所述凹陷构造限定了低的中间部 分和升高的外部部分 ; 被朝向所述凸轮表面偏压的吊架, 在所述足部支撑件围绕所述交通工具的纵向轴线转 动时, 所述吊架相对于所述纵向轴线能够摆动, 所述吊架能够围绕枢转轴线枢转, 所述枢转 轴线相对于所述交通工具的所述纵向轴线歪斜, 所述吊架具有开孔 ; 能够插入通过所述吊架的所述开孔的主销, 所述主销限定了所述枢转轴线且能够附接 到所述主体 ; 偏压构件, 所述偏压构件围绕所述主销布置, 以便将所述吊架朝向所述凸轮表面偏 压; 轴承, 所述轴承布置在所述吊架和所述凸轮表面之间 ; 其中, 所述偏压构件将所述吊架朝向所述凸轮表面的所述低的中间部分偏压。
    10: 根据权利要求 9 所述的转向架, 其中, 所述凸轮表面的所述凹陷构造从所述低的中 间部分朝向所述升高的外部部分是线性的。 2
    11: 根据权利要求 10 所述的转向架, 其中, 所述凸轮表面的所述凹陷构造在拐折区域 之后是递减的, 所述拐折区域定位在所述低的中间部分和所述升高的外部部分之间。
    12: 根据权利要求 9 所述的转向架, 其中, 所述凸轮表面是槽, 所述槽具有与所述轴承 匹配的横剖面半径。
    13: 根据权利要求 11 所述的转向架, 其中, 所述拐折区域之后, 所述凸轮表面是线性 的, 但是斜度小于在拐折区域前的所述凸轮表面的斜度。
    14: 根据权利要求 11 所述的转向架, 其中, 在拐折区域之后, 所述凸轮表面是逐渐渐缩 的, 使得对于吊架的每度旋转而言, 所述偏压构件被逐渐更少地压缩。
    15: 一种在转向期间稳定踏板车的方法, 所述方法包括以下步骤 : 将转向架组件附接到所述踏板车的足部支撑件的尾部 ; 围绕所述足部支撑件的纵向轴线转动所述足部支撑件 ; 相对于纵向轴线使所述转向架组件的吊架摆动 ; 在摆动步骤期间, 使轴承从凸轮表面的低的中间部分离开并朝向凹陷构造的凸轮表面 的升高的外部部分向上滑动, 其中所述轴承布置在所述吊架和所述凹陷构造的凸轮表面之 间; 和 朝向所述凹陷构造的凸轮表面偏压所述吊架, 使得朝向所述低的中间部分偏压所述吊 架, 以便稳定踏板车。
    16: 根据权利要求 15 所述的方法, 其中, 滑动步骤包括将足部压力施加到所述足部支 撑件的左侧部或右侧部的步骤。
    17: 根据权利要求 16 所述的方法, 所述方法还包括平衡足部压力和偏压步骤的偏压力 的步骤。
    18: 根据权利要求 15 所述的方法, 其中, 根据所述踏板车的转向半径和速度, 动态地完 成偏压步骤。
    19: 一种用于具有足部支撑件的交通工具的大摆动角度的转向架, 所述转向架包括 : 具有轴承凹陷的主体 ; 具有凸轮表面的吊架, 所述凸轮表面具有凹陷构造, 所述凹陷构造限定了低的中间部 分和升高的外部部分, 所述吊架和所述主体朝向彼此偏压, 在所述足部支撑件围绕所述交 通工具的纵向轴线转动时, 所述吊架能够相对于所述纵向轴线摆动, 所述吊架能够围绕枢 转轴线枢转, 所述枢转轴线相对于所述交通工具的所述纵向轴线是歪斜的, 所述吊架具有 开孔 ; 能够插入通过所述吊架的所述开孔的主销, 所述主销限定了所述枢转轴线并且能够附 接到所述主体 ; 布置在轴承凹陷中的轴承 ; 其中, 所述吊架被朝向所述凸轮表面的所述低的中间部分偏压。
    20: 一种在转向过程中稳定踏板车的方法, 所述方法包括以下步骤 : 将转向架组件附接到所述踏板车的足部支撑件的尾部 ; 使所述足部支撑件围绕所述足部支撑件的纵向轴线转动 ; 使转向架组件的吊架相对于所述纵向轴线摆动 ; 在摆动步骤期间, 使轴承从所述凸轮表面的低的中间部分离开并朝向凹陷构造的凸轮 3 表面的升高的外部部分向上滑动, 其中所述轴承布置在所述转向架组件的基座和所述凹陷 构造的凸轮表面之间 ; 和 朝向彼此偏压所述吊架和所述基座, 使得所述轴承被朝向所述低的中间部分偏压, 以 便稳定所述踏板车。

    说明书


    改进的转向架组件

         相关申请的交叉引用 不适用 声明 : 联邦资助的研究 / 开发 不适用技术背景 技术领域 本发明涉及一种用于踏板车、 滑板等的悬架系统例如, 转向架组件 )。
         背景技术
         现有技术的滑板转向架按照以下方式进行安装。 转向架的基板附接到滑板的板的 底侧部。主销从基板延伸, 转向架的其它部件安装在基板上。第一弹性体轴衬布置成围绕 主销且座落在基板上。然后将吊架安装在弹性体轴衬上。另外, 吊架具有突出的突出部, 所 述突出部安装到定位在主销前方的枢轴轴衬。吊架围绕突出的突出部枢转。第二弹性体轴 衬座落在吊架上。利用垫圈和螺母的组合将第一和第二轴衬以及吊架组件向下拧紧。弹性 体轴衬允许吊架围绕突出部和枢轴轴衬枢转。弹性体轴衬将吊架偏压回中性位置。通过拧 紧或拧松主销上的螺母 / 垫圈组合, 可以调整偏压量。不利地, 由于必须将弹性体轴衬牢牢
         地用螺栓拧紧以防吊架变松, 所以现有技术的滑板转向架提供受限的枢转运动。 同样, 第一 和第二弹性体轴衬必须略微刚硬, 使得吊架在操作期间不会在主销上摇动。 因此, 由于第一 和第二轴衬必须具有较低的弹性并且在主销上相对较紧, 所以现有技术滑板转向架的枢转 范围受到限制。 因此, 当驾驭者试图向左急转或者向右急转时, 第一和第二弹性体轴衬可能 会压缩到底 (bottom out), 并且无意地提起滑板的外侧轮。
         另外, 必须调整滑板转向架以便适合驾驭者的重量。 与体重较轻的驾驭者相比, 较 重的驾驭者可能需要更紧的设定。例如, 驾驭针对体重较重的驾驭者设定好的滑板的体重 较轻的驾驭者可能难以转动滑板的板以便转向, 这是因为转向架组件的设定过紧。 相反, 如 果较重的驾驭者驾驭针对体重较轻的驾驭者设定好的滑板, 那么因为滑板设定过松, 所以 滑板将不稳定。
         如上所述, 现有技术滑板转向架具有受限的枢转范围。 此外, 必须按照较窄的驾驭 者体重范围对转向架设定进行单独地调整。因此, 在本领域中有必要对转向架进行改进。 发明内容
         在本文中示出且描述的转向架组件解决了以上所讨论的、 以下所讨论的以及在本 领域中已知的那些问题。
         基于 : 1) 驾驭者的重量 ; 2) 凸轮表面的斜坡轮廓 ; 3) 转向半径 ; 以及 4) 速度中的 一个或者多个, 转向架组件提供了动态稳定的踏板车或者滑板的悬架系统。这些并不是唯 一的因素, 本文所讨论的其它因素也可以有助于转向架组件的动态稳定特征。为此, 转向架组件具有基座和吊架, 所述吊架被朝向基座偏压。 基座包含一个或者 多个凸轮表面 ( 优选地三个凸轮表面 )。 这些凸轮表面可以具有斜坡轮廓, 所述斜坡轮廓是 线性的、 递减的、 渐进的或者它们的组合。轴承布置在吊架和凸轮表面之间。由于吊架被朝 向基座和凸轮表面偏压, 所以轴承在其中性状态被朝向凸轮表面的低的中间部分驱动。当 驾驭者使足部支撑件向左或向右滚动时, 吊架旋转并且轴承滑上斜坡, 从而将吊架进一步 推离基座。相反而言, 基座被驱动向上离开吊架。当将转向架组件附接到足部支撑件的底 侧部时, 吊架的旋转或摆动将基座和足部支撑件提升离开吊架。 在吊架旋转时, 随着驾驭者 进入转向, 朝向凸轮表面偏压吊架的偏压构件 ( 例如, 压缩弹簧等 ) 被逐渐压缩。对于吊架 的每一度旋转, 弹簧或偏压构件的压缩量可以通过设计凸轮表面的斜坡轮廓的形状来在工 程上定制。斜坡轮廓可以设计成使得当驾驭者进入转向时弹簧总体偏离量增大, 但对于吊 架的每一度旋转, 在通过拐折区域后或者在整个转向期间, 弹簧偏离的变化减小。 这说明了 递减的斜坡轮廓。这样, 基于凸轮表面的斜坡轮廓, 在驾驭者进入转向以及完成转向时, 可 以动态地稳定转向架组件。
         另外, 转向架组件的动态稳定性是基于驾驭者的重量。当驾驭者未站在足部支撑 件上时, 弹簧将轴承偏压回凸轮表面的低的中间部分。 当驾驭者站在足部支撑件上时, 由于 弹簧的弹簧弹力以及驾驭者的重量, 轴承被朝向凸轮表面的低的中间部分驱动。由于每个 驾驭者的重量不同, 因而对于每个驾驭者而言, 轴承朝向凸轮表面的低的中间部分的偏压 量不同。因此, 每个驾驭者的个体重量也动态地稳定转向架组件, 并且定制 (custom) 配合 每个驾驭者的需要。
         离心力也动态地稳定转向架组件。当驾驭者进入 (progress through) 转向时, 根 据当前的转向半径和速度, 离心力增加。 离心力增加了施加到足部支撑件的法向力, 所述法 向力增加了轴承被朝向凸轮表面的低的中间部分驱动的偏压量。
         如本文所述, 提供了用于运载驾驭者的交通工具。该交通工具可以包括足部支撑 件和转向架。足部支撑件支撑驾驭者且限定了纵向轴线, 所述纵向轴线从足部支撑件的前 部延伸到足部支撑件的尾部。该足部支撑件可以围绕纵向轴线在左向和右向上滚动, 以便 完成交通工具的左转和右转。
         附接到足部支撑件的转向架允许交通工具转向。转向架可以包括主体、 吊架和滑 动轴承。 主体可以具有至少一个凸轮表面, 所述凸轮表面具有凹陷构造, 所述凹陷构造限定 了低的中间部分和升高的外部部分。吊架被朝向凸轮表面偏压, 并且所述吊架能够在足部 支撑件围绕纵向轴线沿着左向和右向滚动时, 在左摆动位置和右摆动位置之间摆动。吊架 可以围绕枢转轴线枢转, 所述枢转轴线相对于纵向轴线歪斜。滑动轴承布置在吊架和凸轮 表面之间。被偏压到滑动轴承上的吊架也将滑动轴承偏压到凸轮表面上, 并且朝向凸轮表 面的低的中间部分偏压。
         交通工具可以具有一个轮, 所一个轮非枢转地布置在足部支撑件的前部处。
         交通工具还可以包括偏压构件, 所述偏压构件布置成毗邻吊架, 以便朝向凸轮表 面偏压吊架。偏压构件可以是弹簧或者弹性体盘。交通工具还可以包括第二和第三凸轮表 面, 所述第二和第三凸轮表面围绕枢转轴线对称地布置。 优选地, 所有的这三个凸轮表面围 绕枢转轴线均对称地且旋转地布置。
         具有槽构造的凸轮表面的横剖面可以是半圆形。 半圆形横剖面的半径可以大体等于滑动轴承的半径。
         凸轮表面的凹陷构造从低的中间部分朝向升高的外部部分可以是线性的、 递减 地、 渐进的。 附图说明
         参照以下描述和附图, 将更好地理解本文所公开的各种实施例的这些和其它特征 以及优势, 在附图中相同的附图标记始终指代相同的部件, 并且其中 :
         图 1 是转向架组件的第一实施例的分解的透视图 ;
         图 2 是具有附接到足部支撑件的底侧部的图 1 示出的转向架组件的交通工具的俯 视图, 其中, 所述足部支撑件滚动, 并且所述转向架组件的吊架摆动 ;
         图 3 是图 2 示出的转向架组件的剖视图 ;
         图 4 是图 1 示出的转向架组件的基座的仰视图 ;
         图 4A 是图 4 示出的凸轮表面第一横向剖视图 ;
         图 4B 是图 4 示出的凸轮表面的第二横向剖视图 ;
         图 5A 是图 4 示出的凸轮表面的剖视图, 其图解了所述凸轮表面的斜坡的第一实施 例;
         图 5B 图解了凸轮表面的斜坡的第二实施例 ; 图 5C 图解了凸轮表面的斜坡的第三实施例 ; 图 6 图解了由于离心力而施加在交通工具的足部支撑件上的增大的法向力 ; 图 7 是转向架组件的第二实施例的分解的透视图 ; 图 8 是装配后的图 7 示出的转向架组件的剖视图 ; 以及 图 9 是转向架组件的图解, 其中, 凸轮表面形成在所述转向架组件的吊架上。具体实施方式
         现在参照图 1, 示出了用于诸如滑板、 踏板车等的交通工具 12 的转向架组件 10 的 分解的底部透视图 ( 见图 3)。轮 14 安置到轴 16。轴 16 是吊架 18 的一部分, 所述吊架 18 围绕由主销 22 所限定的枢转轴线 20 旋转。吊架 18 可以具有相对于足部支撑件 28 的纵向 轴线 26 的横向平面 ( 见图 2) 的宽的摆动角 24( 见图 2), 从而允许交通工具 12 具有急转的 或者较小的转向半径。急转的转向半径允许交通工具 12 的驾驭者在进行连续的左转和右 转时体验到类似障碍滑雪的感受。此外, 驾驭者的重量作用于凸轮表面 30a、 b、 c 上, 以便 通过利用驾驭者的重量驱使吊架 18 回到其中性的笔直向前的位置来动态地稳定交通工具 12。同样, 弹簧 32 作用于凸轮表面 30a、 b、 c 上, 以便进一步稳定交通工具 12, 并且驱使吊 架 18 回到中性的笔直向前的位置。
         现在参照图 3, 转向架组件 10 可以通过多个紧固件 34 附接到板或足部支撑件 28。 转向架组件 10 可以具有基座 36。基座 36 可以具有平坦的上表面 38( 见图 1 和图 2), 所述 上表面 38 与足部支撑件 28 的平坦的下表面 40( 见图 3) 相配合。足部支撑件 28 和基座 36 皆可以具有对应的开孔 42, 所述开孔 42 被制成适当的尺寸、 被构造且被定位成使得紧固件 34( 例如, 螺母和螺栓 ) 可以将转向架组件 10 固定到足部支撑件 28。基座 36 可以具有板 部分 44( 见图 3), 开孔 42 形成为贯穿所述板部分 44。基座 36 还可以具有主体部分 46( 见图 3), 在基座 36 固定到足部支撑件 28 的底侧部时, 所述主体部分 46 从板部分 44 向下延 伸。
         主体部分 46 和板部分 44 皆可以具有螺纹孔 48, 所述螺纹孔 48 限定了第一中心 轴线 50。主销 22 限定了吊架 18 的枢转轴线 20。主销 22 可以附接到螺纹孔 48, 以便与第 一中心轴线 50 和枢转轴线 20 成一直线。枢转轴线 20 可以相对于足部支撑件 28 的纵向轴 线 26 歪斜, 使得当足部支撑件 28 围绕纵向轴线 26 向左或者向右滚动时, 吊架 18 左右摇 摆。枢转轴线 20 优选地与纵向轴线 26 处于同一竖直平面中。相对于纵向轴线 26, 枢转轴 线 20 可以介于约 50 度到约 20 度之间。对于诸如在滑板运动场中所使用的滑板的交通工 具而言, 相对于纵向轴线 26, 枢转轴线 20 更接近或者约为 50 度, 以便允许具有更紧密的转 向 (tighter turn)。 对于在高速下坡驾驭 (down hill riding) 中使用的交通工具而言, 相 对于纵向轴线 26, 枢转轴线 20 更接近或者约为 20 度, 以便减慢转向。
         主体部分 46 还可以具有两个或多个镜像形状的凸轮表面 30( 见图 1)。以示例的 方式并且不作为限制, 附图 ( 见图 1 和图 4) 示出了三个等距间隔开的凸轮表面 30a、 b、 c。 所述凸轮表面 30a、 b、 c 围绕枢转轴线 20 对称地且旋转地间隔开来。这些凸轮表面 30a、 b、 c 均可以形成有横向的半圆形构造, 所述横向的半圆形构造大体等于球形轴承 52a、 b、 c的 半径。图 4A 和图 4B 示出了凸轮表面 30b 的横向构造。同样, 可以是球形的轴承 52a、 b、 c 与凸轮表面 30a、 b、 c 线接触。凸轮表面 30a、 b、 c 中的每个均可以具有图 5A 示出的低的中 间部分 54。图 5A 是凸轮表面 30a( 见图 4) 的横截面。其它的凸轮表面 30b、 c 可以与凸轮 表面 30a 相同。凸轮表面 30a、 b、 c 中的每个均还可以具有升高的外部部分 56( 见图 5A)。 从低的中间部分 54 到升高的外部部分 56, 可以形成斜坡。如图 1 和图 3 中所示, 轴承 52a、 b、 c 可以布置在吊架 18 和凸轮表面 30a、 b、 c 之间。因为被遮挡, 图 3 示出的轴承和凸轮表 面是轴承 52b( 见图 1) 和凸轮表面 30c( 见图 1), 从而图解了在横截面后面存在有凸轮表 面和轴承。当吊架 18 相对于纵向轴线 26 摆动时, 轴承 52a、 b、 c 抵靠凸轮表面 30a、 b、 c滑 动。所述轴承 52a、 b、 c 还座落于形成在吊架 18 中的凹陷 58 内 ( 见图 3)。滑动轴承 52a、 b、 c 在凸轮表面 30a、 b、 c 上滑动。所述轴承 52a、 b、 c 基本没有在凸轮表面 30a、 b、 c 上滚 动。可以有轻微地滚动。然而, 滑动轴承 52a、 b、 c 主要抵靠凸轮表面 30a、 b、 c 滑动。同样 可以想到的是可以应用不同的轴承机构。通过示例的方式并且不作为限制, 该轴承机构可 以沿着凸轮表面 30a、 b、 c 滚动, 并且也在形成于吊架 18 上的相对的凸轮表面上滚动。
         现在参照图 5A-5C, 凸轮表面 30a、 b、 c 的斜坡构造可以是曲线的、 线性的或者它们 的组合。斜坡可以从低的中间部分 54 以线性开始, 然后转变为递减的构造。拐折区域 60 可以定位在低的中间部分 54 和升高的外部部分 56 之间。与拐折区域 60 之前相比, 在拐折 区域 60 之后, 吊架 18 每旋转一度, 递减构造可以提供更小的升高高度。在图 5A 中, 这以凸 轮表面 30a 的斜坡轮廓示出。拐折区域 60 可以是一点或者可以是渐进的, 使得驾驭者着实 感觉到斜度的显著变化。其它凸轮表面 30b、 c 可以与凸轮表面 30a 相同。
         也可以想到其它的凸轮表面轮廓。通过示例的方式并且不作为限制, 图 5B 和图 5C 分别示出了线性的轮廓和曲线形递减的轮廓。在图 5B 中, 斜坡的斜度从低的中间部分 54 向外到升高的外部部分 56 是线性的。对于吊架 18 围绕枢转轴线 20 的每度旋转而言, 弹簧 32 在整个转向中偏斜相同的量。在图 5C 中, 斜坡的斜度从低的中间部分 54 到升高的 外部部分 56 逐渐递减。从低的中间部分 54 开始, 对于吊架 18 围绕枢转轴线 20 的角旋转的每一度而言, 随着驾驭者进行更深入的转向或者当驾驭者完全进入转向时, 弹簧 32 偏斜 较小。当驾驭者完全进入转向时, 吊架 18 的摆动角度 24 对于具体转向而言处于其最大值。 当驾驭者完成转向时, 弹簧越来越松弛, 直到驾驭者再次笔直向前前进。
         凸轮表面 30a、 b、 c 的递减特性允许驾驭者在该驾驭者进行转向和完成转向时具 有不同的感受。起初, 当驾驭者使足部支撑件 28 围绕纵向轴线 26 滚动时, 轴承 52a、 b、 c抵 靠凸轮表面 30a、 b、 c 滑动。随着驾驭者转向, 产生离心力, 所述离心力逐渐将吊架 18 和凸 轮表面 30a、 b、 c 推压在一起。弹簧 32 也被压缩。对于图 5A 中示出的轮廓, 一开始, 吊架 18 每旋转一度, 弹簧弹力以线性速率增加。在拐折区域 60 之后 ( 见图 5A), 凸轮表面 30a 递减。此后, 对于吊架的旋转的每一度而言, 与拐折区域 60 之前相比, 弹簧偏斜较小。这在 驾驭者进入转向且完成转向时为他 / 她提供了不同的感受。
         可以想到诸如图 5A-5C 所示的斜坡轮廓的组合的其它斜坡轮廓。通过示例的方式 并且不作为限制, 斜坡轮廓从低的中间部分 54 到拐折区域 60 可以是线性的。在拐折区域 60 之后, 如图 5C 所示, 斜坡轮廓可以是逐渐递减的。 尽管仅仅已经图解了递减的斜坡轮廓, 但是该斜坡轮廓也可以是成线性渐进或者曲线渐进的 ( 例如, 以指数方式 )。
         当具有三个凸轮表面 30a、 b、 c 时, 吊架 18 可以围绕枢转轴线 20 旋转约正或负 50 度 (+/-50° )。也可以想到其它旋转角度, 例如正或负 60 度 (+/-60° ) 或者小于 50 度 ( < 50° )。当具有两个凸轮表面时, 吊架 18 可以旋转达到约正或负 180 度 (+/-180° )。 当具有四个凸轮表面时, 吊架 18 可以旋转达到约正或负九十度 (+/-90° )。 吊架 18 可以是伸长的。轴 16 可以同轴地对准, 并且从伸长的吊架 18 的相对的侧 部延伸出来。吊架 18 还可以具有柱 62, 所述柱 62 引导弹簧 32。如图 3 所示, 在弹簧 32 围 绕杆 62 的情况下, 弹簧 32 将吊架 18 和轴承 52a、 b、 c 朝向凸轮表面 30a、 b、 c 偏压。吊架 18 典型地未直接接触主体部分 46。相反, 滑动轴承 52a、 b、 c 布置在凹陷 58 中, 并且当吊架 18 左右摆动时, 所述滑动轴承 52a、 b、 c 沿着凸轮表面 30a、 b、 c 滑动。
         当驾驭者没有站在足部支撑件 28 上时, 吊架 18 处于中性位置, 其中交通工具 12 将笔直向前滚动。如图 3 中所示, 弹簧 32 将滑动轴承 52a、 b、 c 朝向凸轮表面 30a、 b、 c的 低的中间部分 54 推压。当驾驭者驾驭交通工具 12 时, 驾驭者可以使足部支撑件 28 围绕纵 向轴线 26 向右或向左滚转 ( 见图 2)。如图 2 所示, 当足部支撑件 28 被向左或向右驱动时, 吊架 18 在对应的方向上摆动。滑动轴承 52a、 b、 c 朝向凸轮表面 30a、 b、 c 的升高的外部部 分 56 滑动。同时地, 滑动轴承 52a、 b、 c 将吊架 18 推回到弹簧 32 上, 以便压缩弹簧 32。弹 簧 32 的压缩增加了用于驱动滑动轴承 52a、 b、 c 回到凸轮表面 30a、 b、 c 的低的中间部分 54 的弹簧弹力。另外, 由于图 6 所示的离心力, 当驾驭者左转或右转时, 驾驭者的垂直于交通 工具的板的力也增加。CG 是驾驭者的重心。W 是驾驭者的重量。CF 是由转向所产生的离 心力。NF 是由于驾驭者的重量以及离心力而施加到板或者足部支撑件的增大的合力。由 于 (1) 驾驭者的重量和 (2) 离心力而在足部支撑件上累积的力在转向期间增加, 从而进一 步驱使滑动轴承 52a、 b、 c 回到凸轮表面 30a、 b、 c 的低的中间部分 54。弹簧 32 的压缩、 凸 轮表面 30a、 b、 c 的递减轮廓和 / 或足部支撑件 28 上的加大的垂直力动态地增强了交通工 具 12 的稳定性。
         如上所述, 驾驭者的重量动态地稳定交通工具 12 和转向架组件 10 的操作。具体 的, 每个驾驭者具有不同的重量。因此, 由于驾驭者的重量而作用于交通工具 12 的足部支
         撑件 28 的法向力对于每个驾驭者而言不相同。根据驾驭者的重量, 滑动轴承 52a、 b、 c 被朝 向凸轮表面 30a、 b、 c 的低的中间部分 54 驱动不同的量。对于较轻重量的驾驭者而言, 驱 动滑动轴承 52a、 b、 c 朝向凸轮表面 30a、 b、 c 的低的中间部分 54 的累积力小于更重的驾驭 者的累积力。此外, 当驾驭者左转和右转时, 驾驭者的作用于足部支撑件 28 的法向力基于 转向半径、 交通工具 12 的速度以及驾驭者的重量而变化。基于这些变化将产生不同的离心 力。因此, 根据具体驾驭者的重量, 转向架组件 10 动态地稳定交通工具。同样, 因为交通工 具 12 的稳定性和转向架的操作并非仅仅依赖于弹簧, 而且也动态地依赖于驾驭者的重量 和 / 或其它因素, 所以转向架组件的设定 ( 即, 弹簧 32 的预载设定 ) 可以适应较宽范围的 驾驭者重量。
         基于上述讨论, 由于 (1) 滑动轴承 52a、 b、 c 朝向具有递减的斜坡轮廓的凸轮表面 30a、 b、 c 的升高的外部部分 56 向上滑动 ; (2) 驾驭者的重量 ; (3) 以及在驾驭期间的转向半 径, 弹簧 32 的压缩动态地稳定转向架。 这样, 转向架组件 10 提供了多面的 (multi faceted) 且动态地稳定的悬架系统。
         张紧螺母 64( 见图 1 和图 3) 可以通过螺纹拧到主销 22 的带螺纹的远端部。张紧 螺母 64 可以调整弹簧 32 上的预载。主销 22 和张紧螺母 64 将转向架组件 10 保持在一起。
         另外, 具有支撑轴向负荷能力的轴承 66( 例如, 推力轴承、 滚针推力轴承、 角接触 轴承、 圆锥滚柱轴承等 ) 可以布置在张紧螺母 64 和弹簧 32 之间。推力轴承 66 的目的是使 得弹簧 32 脱离保持器 68 以及使张紧螺母 64 脱离吊架 18 的旋转, 使得张紧螺母 64 在操作 期间不发生松弛或者振动脱落。 可以想到的是张紧螺母 64 还可以粘合或者粘贴到主销 22, 以便防止由于吊架 18 的重复摆动作用以及操作期间的振动而造成张紧螺母 64 松弛或者旋 转。
         主销 22 可以通过螺纹拧到螺纹孔 48 中。吊架 18 围绕主销 22 布置。弹簧 32 围 绕吊架 18 的柱 62 以及围绕主销 22 布置。推力轴承 66、 保持器 68 以及张紧螺母 64 皆安装 到主销 22 上。张紧螺母 64 拧紧到主销 22 上, 以便调整弹簧 32 施加在转向架组件 10 上的 预载力。
         转向架组件 10 可以附接到滑板。可以想到的是一个转向架组件 10 附接到滑板的 板的前部。此外, 一个转向架组件 10 附接到滑板的板的尾部。替代地, 转向架组件 10 可以 附接到具有手柄的踏板车, 其中驾驭者站在足部支撑件 28 上并且使用手柄来使交通工具 12 或者踏板车平稳。一个转向架组件 10 可以附接到足部支撑件 28 的前部。此外, 一个转 向架组件 10 可以附接到足部支撑件 28 的尾部。替代地, 可以想到的是足部支撑件 28 的前 部可以具有与剃刀的轮相似的单个整体轮。
         另外, 转向架组件 10 可以附接到如在 2007 年 3 月 5 日提交的美国专利申请 No.11/713,947(‘947 申请 ) 中所示出的踏板车, 该专利申请的全部内容特别以援引的方 式并入到本发明中。通过示例的方式并且不作为限制, 转向架组件 10 可以附接到在 ‘947 申请中示出的踏板车的尾部。在装置操作期间, 驾驭者将站在足部支撑件 28 上。为了实现 左转, 驾驭者将移位他 / 她的重量以便向足部支撑件 28 的左侧部施加额外的压力。足部支 撑件 28 将围绕纵向轴线 26 向左侧滚转。主销 22 相对于纵向轴线 26 处于歪斜的角度, 使 得吊架 18 在足部支撑件的滚转时相对于纵向轴线 26 摆动。左轮向前运动并且右轮向后运 动。这将使足部支撑件 28 的后部摇摆到右侧以便使交通工具或者踏板车向左转。本文所讨论的转向架组件 10 提供大角度摆动 24, 使得驾驭者能够实现急转或者小半径的转向。 为 了实现右转, 驾驭者将移位他 / 她的重量以便向足部支撑件 28 的右侧部施加额外的压力。 足部支撑件 28 将围绕纵向轴线 26 向右侧滚转。吊架 18 相对于纵向轴线 26 摆动。右轮向 前运动并且左轮向后运动。这将使足部支撑件 28 的后部向左摆动, 以便使交通工具或者踏 板车向右转。转向架组件 10 所能够进行的大角度摆动 24 的量归因于本文所讨论的独有结 构。这样, 驾驭者能够实现更加急转的转向。当左转和右转在铃运动 (fluid motion) 中接 合时, 在右向或者左向上急转、 小半径的转向为驾驭者提供了类似障碍滑雪的体验。 当吊架 18 摆动到右边时, 弹簧在驾驭者重量的作用下压缩, 然后弹簧减压以便使吊架 18 恢复到其 中性位置。然后驾驭者向足部支撑件 28 的左侧施加压力以便实现左转。弹簧在驾驭者重 量的作用下压缩。当驾驭者完成左转时, 弹簧减压以便使吊架回到其中性位置。
         在转向架组件 10 的一方面中, 尽管示出且描述了与转向架组件 10 有关的压缩螺 旋弹簧, 但是可以想到的是诸如弹性体盘等的其它类型的弹簧元件可以替代弹簧 32 或者 与弹簧 32 结合使用。
         现在参照图 7 和图 8, 示出了转向架组件 10a 的第二实施例。转向架组件 10a 可以 具有能够附接到足部支撑件 28 的底侧部的基座 36a。 转向架组件 10a 同样被动态地稳定并 且具有与图 1-6 示出的实施例相同的功能。 然而, 图 7 和图 8 示出的实施例以略微不同的方 式进行装配。插入件 100 布置于形成在基座 36a 中的凹槽 102 中。插入件 100 具有两个凸 轮表面 104a、 b。凸轮表面 104a、 b 对称地围绕枢转轴线 20a。为了装配图 7 和图 8 示出的 转向架组件 10a, 张紧螺母 64a 围绕主销 22a 布置。弹簧 32a 放置成与张紧螺母 64a 相接触 并且围绕主销 22a 布置。这种组件插入通过基座 36a 的开孔 106。吊架 18a 和插入件 100 均布置在基座 36a 内, 并且与主销 22a 对准。主销 22a 插入通过吊架 18a 的开孔 108 和插 入件 100 的开孔 110。主销 22a 的螺纹 112 通过螺纹接合到基座 36a 的螺纹孔 114。与此 同时, 轴承 116a、 b 布置在插入件 100 和吊架 18a 之间。如图 8 中所示, 朝向凸轮表面 104a、 b 偏压轴承 116a、 b 并且将所述轴承 116a、 b 布置在凹陷 118 内。通过将张紧螺母 64a 进一 步拧紧到基座 36a 中或者将所述张紧螺母 64a 从基座 36a 进一步拧出, 可以调整在弹簧 32a 上的预载。
         尽管在图 7 和图 8 中示出的两个凸轮表面 104a、 b 的实施例是一种适当的转向架 组件 10a, 但是优选地, 如图 1-6 中所示, 至少有三个凸轮表面 30a、 b、 c。原因是, 当存在有 围绕栓转轴线 20 对称地布置的三个或者更多个凸轮表面时, 额外的凸轮表面平衡吊架 18 施加在主销 22 上的载荷。在图 7 和图 8 示出的实施例中, 吊架趋于将更大的压力或者力施 加在主销 22a 上的位置 120、 122( 见图 8) 处。由于图 7 和图 8 所示的实施例与图 1-6 所示 的包含有三个凸轮表面 30a、 b、 c 的实施例相比仅仅具有两个凸轮表面, 因而, 与图 1-6 示出 的实施例相比, 对于图 7 和图 8 示出的实施例而言, 吊架 18a 施加在主销 22a 上的位置 120、 122 处的力更大。还可以想到的是凸轮表面 104a、 b 或者凸轮表面 30a、 b、 c 的角取向可以 围绕枢转轴线 20、 20a 布置在任何角取向。然而, 如附图所示的角取向是优选的。具体地, 对于图 7 和图 8 示出的实施例而言, 凸轮表面 104a、 b 布置在横向侧。对于图 1-6 示出的凸 轮表面 30a、 b、 c 而言, 凸轮表面 30b 布置在由纵向轴线 26 所限定的竖直面或者与所述竖直 面对准。与凸轮表面 30b 相比, 其它凸轮表面 30a、 c 围绕枢转轴线 20 对称地布置。
         现在参照图 9, 示出了转向架组件 10 的替代性结构。在图 1-8 中, 凸轮表面 30 形成在基座 36 中并且轴承 52 座落在吊架 18 的凹陷 58 中。图 9 图解了替代方案, 其中凸轮 表面 30 形成在吊架 18 中并且轴承 52 座落于形成在基座 36 中的凹陷 58 中。
         上述描述通过示例的方式给出, 并且不作为限制。 考虑到上述公开内容, 本领域中 的普通技术人员能够设计处于本文所公开的发明的保护范围和精神中的变型方案, 包括将 转向架组件 10 固定到足部支撑件 28 的多种方式。另外, 本文所公开的实施例的多种特征 可以单独使用或者以变化的相互组合的方式使用, 但是并非意欲局限于本文所描述的具体 组合。因此, 所描述的实施例将不限制权利要求的范围。

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    改进 转向架 组件
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