[0002] 不适用。
[0003] 政府资助的研究/开发
[0004] 不适用。
技术领域
[0005] 本
发明涉及一种用于车辆（例如
滑板或
踏板车）的转向架。
背景技术
[0006]
现有技术的滑轨转向架以如下方式制造。滑轨转向架的悬架绕鼻端枢转。悬架通过弹性体部件而
偏压至直线向前中间
位置。不过，弹性体部件必须有足够刚性，以使得驾驭者的重量不会压过由弹性体部件产生的偏压
力。另外，弹性体部件必须预拉伸至特定量，以便合适支承驾驭者的重量。这些因素将现有技术的滑轨转向架的悬架旋转限制在较窄范围。而且，当驾驭者前进至弯道时有弹性体部件可能降至最低的危险，从而使得滑轨转向架的外侧轮无意中升高。
[0007] 因此，本领域需要一种具有较宽枢转范围的改进的滑轨转向架以及能够适应较宽重量范围的驾驭者的转向架。
发明内容
[0008] 本发明解决了上面所述和后面所述以及本领域已知的需求。
[0009] 这里提供了一种稳定的滑轨转向架，该滑轨转向架提供了较宽的偏转
角度和驾驭者重量范围。滑轨转向架有至少三个（3个）球
轴承，该球轴承在形成于滑轨转向架的基部或悬架中的一个中的槽内滑动。槽与球轴承匹配，并有斜坡结构，以便当滑轨转向架前进成转向时推动悬架离开基部。槽的斜坡可以有不同轮廓，例如递减、递增、线性和它们的组合，以便在驾驭者前进成转向时向驾驭者提供不同的感觉。
[0010]
弹簧进行预负载，并将悬架偏压向基部，以使得转向架通常沿直线向前方向。当滑轨转向架前进成转向时，球轴承在槽内滑动，弹簧被压缩，以便将球轴承推回至斜坡的中心，并将转向架推回至直线向前方向。弹簧帮助稳定车辆。稳定车辆的第二分量是当驾驭者前进成转向时产生的
离心力。离心力根据转向半径而在车辆的台板上施加可变的向下力。离心力传递给球轴承，并将球轴承推回至斜坡的中心，从而将转向架进一步推回至直线向前方向。稳定车辆的另一分量是驾驭者的重量。驾驭者的重量也将球轴承推回至斜坡的中心。因为驾驭者的重量将球轴承推回至斜坡的中心，因此在弹簧上的预负载能够用于更宽的驾驭者重量范围。
[0011] 更特别是，公开了一种用于车辆的
悬挂装置。该悬挂装置可以包括基部、悬架和三个球轴承。基部可以安装在车辆的
框架上。基部可以有在第一公共平面内的三个半圆形槽。这三个半圆形槽可以有第一中心点。三个半圆形槽可以有半径r。三个半圆形槽可以限定枢
转轴线，该枢转轴线与第一公共平面垂直，并位于第一中心点处。枢转轴线可以相对于车辆的框架的纵向轴线歪斜。
[0012] 轮可以安装在悬架上，以使得车辆能够在表面上
滚转。悬架可以有在第二公共平面内的三个安装凹口。这三个安装凹口可以限定第二中心点，其中，在三个安装凹口和第二中心点之间的距离是r。悬架的第二公共平面可以布置成与基部的第一公共平面平行。第二中心点可以位于枢转轴线上。
[0013] 三个球轴承可以置于安装凹口中，并当悬架绕枢转轴线旋转时可沿三个半圆形槽为横向的。
[0014] 悬挂装置还可以包括偏压部件，用于将第一和第二公共平面推压成彼此更靠近，因此，当悬架绕枢转轴线旋转时球轴承在槽内滑动。偏压部件可以是
压缩弹簧。
[0015] 三个半圆形槽各自可以有限定斜坡轮廓的
接触表面。球轴承可以抵靠接触表面滑动，并当球轴承抵靠基于斜坡轮廓的接触表面滑动时压缩或减小压缩该压缩弹簧。三个半圆形槽的斜坡轮廓可以彼此相同。斜坡轮廓可以是递增、递减、线性或它们的组合。还有，三个半圆形槽可以彼此对称相同。
[0016] 悬挂装置还可以包括布置在压缩弹簧和悬架之间的
推力轴承，以便当悬架绕枢转轴线旋转时减轻在悬架和弹簧之间的结合（binding）。
[0017] 而且，公开了一种具有悬挂系统的车辆。特别是，车辆可以包括台板和第一悬挂系统。台板可以限定前部部分、后部部分、底表面和顶表面。
[0018] 第一悬挂系统可以在台板的后部部分处安装在底表面上。第一悬挂装置可以包括基部、悬架和三个球轴承。基部可以安装在车辆的框架上。基部可以有在第一公共平面内的三个半圆形槽。这三个半圆形槽可以有第一中心点。三个半圆形槽可以有半径r1。三个半圆形槽可以限定枢转轴线，该枢转轴线与第一公共平面垂直，并位于第一中心点处。枢转轴线可以相对于台板的纵向轴线歪斜。
[0019] 悬架可以用于安装轮，以使得车辆能够在表面上滚转。悬架可以有在第二公共平面内的三个安装凹口。这三个安装凹口可以限定第二中心点，其中，在三个安装凹口和第二中心点之间的距离是r1。悬架的第二公共平面可以布置成与基部的第一公共平面平行。第二中心点可以位于枢转轴线上。
[0020] 三个球轴承可以置于安装凹口中，并当悬架绕枢转轴线旋转时可沿三个半圆形槽为横向。
[0021] 车辆还包括第二悬挂系统，该第二悬挂系统在台板的前部部分处安装在底表面上。第一和第二悬挂系统可以沿彼此相反方向安装。第二悬挂系统也可以包括基部、悬架和三个球轴承。基部可以安装在车辆的框架上。基部可以有在第一公共平面内的三个半圆形槽。这三个半圆形槽可以有第一中心点。三个半圆形槽可以有半径r2。三个半圆形槽可以限定枢转轴线，该枢转轴线与第一公共平面垂直，并位于第一中心点处。
[0022] 对于第二悬挂系统，悬架可以用于安装轮，以使得车辆能够在表面上滚转。悬架可以有在第二公共平面内的三个安装凹口。这三个安装凹口可以限定第二中心点，其中，在三个安装凹口和第二中心点之间的距离是r2。悬架的第二公共平面可以布置成与基部的第一公共平面平行。第二中心点可以位于枢转轴线上。
[0023] 对于第二悬挂系统，三个球轴承可以置于安装凹口中，并当悬架绕枢转轴线旋转时可沿三个半圆形槽为横向的。
附图说明
[0024] 通过下面的
说明书和附图将更好地理解这里所述的各个
实施例的这些和其它特征和优点，在全部附图中，相同标号涉及相同部件，且附图中：
[0025] 图1是滑轨转向架的仰视图；
[0026] 图2是图1中所示的滑轨转向架的剖视图；
[0027] 图3是图1中所示的滑轨转向架的分解仰视图；
[0028] 图4是图3中所示的基部和悬架的分解图，表示了
滑动轴承装配至槽和安装凹口中；
[0029] 图4A是基部和悬架的分解图，表示了与图4中所示相反的实施例；
[0030] 图5A是表示作为悬架的旋转度数的函数的弹簧力/斜面轮廓的曲线图，表示了第一斜面轮廓；
[0031] 图5B是表示作为悬架的旋转度数的函数的弹簧力/斜面轮廓的曲线图，表示了第二斜面轮廓；
[0032] 图5C是表示作为悬架的旋转度数的函数的弹簧力/斜面轮廓的曲线图，表示了第三斜面轮廓；
[0033] 图5D是表示作为悬架的旋转度数的函数的弹簧力/斜面轮廓的曲线图，表示了第四斜面轮廓；
[0034] 图5E是表示作为悬架的旋转度数的函数的弹簧力/斜面轮廓的曲线图，表示了第五斜面轮廓；以及
[0035] 图5F是表示作为悬架的旋转度数的函数的弹簧力/斜面轮廓的曲线图，表示了第六斜面轮廓。
具体实施方式
[0036] 下面参考附图，图中表示了滑轨转向架10。滑轨转向架可以安装在
脚踏车、滑板等车辆16的台板14的底表面12上（见图2）。当台板14绕它的中心纵向轴线18旋转时（见图2），悬架20可以绕枢转轴线22偏转（见图3），以便使得车辆向左或向右转向。枢转轴线22由三个半圆形槽24a-c和三个轴承26a-c来限定，当悬架20绕枢转轴线22旋转时，这三个轴承26a-c在槽24a-c（见图4）中滑动。轴承26a-c置于安装凹口28a-c内。槽24a-c可以有斜面轮廓。斜面轮廓可以有左侧面和右侧面29a、b（见图4），该左侧面和右侧面29a、b彼此相同，使得当驾驭者向左或向右转向时，滑轨转向架10的响应在左侧面和右侧面29a、b上相同。对于斜面轮廓的各个侧面，当驾驭者在转向的过程中前进时，斜面可以推动球轴承26a-c进一步远离槽24a-c。这推动悬架20进一步远离基部30。当悬架20被推动进一步远离基部30时，弹簧32压缩，以便增加弹簧力，并通过将车辆16/转向架20偏压回直线向前方向而稳定该车辆。
[0037] 三个分量将悬架20推回至它的正常直线向前位置，以便在转向和直线向前运动过程中稳定车辆。特别是，弹簧32的弹簧力将球轴承26a-c推回至槽24a-c的斜面的中心31。另外，驾驭者的重量将球轴承26a-c推回至由槽24a-c限定的斜面的中间或最低部分
31，以便动态地考虑（account for）驾驭者的重量。第三分量涉及在车辆16的转向过程中产生的离心力。当驾驭者转向时，离心力根据
转弯半径而在车辆16的台板14上施加可变的向下力。该向下力也将球轴承26a-c推回至槽24a-c的斜面的中心31。
[0038] 悬架20由轴承26a-c和推力轴承34支承，且并不直接接触基部30或弹簧32。因此，悬架20的旋转并不使得悬架20与弹簧32或基部20摩擦。当悬架20绕枢转轴线22旋转时，该悬架不会粘靠在基部30和弹簧32上。因此，车辆的转向平滑和不费力。
[0039] 因此，这里公开的滑轨转向架10提供了一种稳定的平台，它使得车辆稳定地朝向直线向前方向，也动态地考虑驾驭者的重量和转向方向，以便进一步地将滑轨转向架10推回至它的正常直线向前方向。而且，悬架20绕枢转轴线22旋转，并布置在两组轴承之间，即滑动轴承26a-c和推力轴承34，以便最小化摩擦、减轻结合和促进车辆16平滑转向。
[0040] 更特别是，下面参考图1，滑轨转向架10包括悬架20，该悬架20在两侧由推力轴承34（即滚针推力轴承）和滑动球轴承26a-c来支承（见图3）。当悬架20绕枢转轴线22旋转时，推力轴承34减轻在弹簧32和悬架20之间的结合。另外，球轴承26a-c在槽24a-c内滑动，这防止在悬架20和基部30之间接触，以便当悬架20绕枢转轴线22旋转时减轻在悬架20和基部30之间的摩擦。因此，推力轴承34和滑动轴承26a-c减轻了摩擦，并使得悬架20不费力地旋转。
[0041] 下面参考图2，悬架20通过弹簧32而朝着基部30偏压。保持销36和弹簧保持器40
定位弹簧32。尽管压缩弹簧表示为用于弹簧32，但是也可以考虑其它类型的弹簧。保持销36可以
螺纹连接至具有
螺纹连接部38的基部30。销36可以有中
心轴线，该中心轴线与枢转轴线22对齐。不过，销36并不限定悬架20的枢转轴线22。销36只是将组件保持在一起。形成于基部30中的槽24a-c（见图3）限定了枢转轴线22。在它的支承件中，球轴承26a-c保持固定在悬架20的安装凹口28a-c（见图4）内。安装凹口28a-c都处于公共平面中。当悬架20绕枢转轴线22旋转时，全部球轴承26a-c都在相同位置与槽24a-c的斜坡接触。球轴承26a-c相互一致地运动。当悬架20绕枢转轴线22旋转时，球轴承26a-c在相同位置处在槽24a-c的斜坡上上下移动。因为球轴承26a-c沿槽24a-c运动，因此槽
24a-c限定了枢转轴线22。保持销36只是将球轴承26a-c、悬架20、弹簧32和弹簧保持器
40保持在一起，而并不确定悬架20的枢转轴线22。为了进一步表示保持销36只将组件保持在一起和并不限定枢转轴线，间隙42（见图2）表示在保持销36和形成于悬架20中的孔
46（见图3）的内表面44之间。这表示保持销36并不引导悬架20的旋转，而是只将组件保持在一起。
[0042] 还参考图2，悬架20的中间表面48与基部30的中间表面52离开间隙50，以便减轻在悬架20和基部30之间的摩擦。
螺母54可以螺纹连接在保持销36上，以便将弹簧32压缩和将组件保持在一起。螺母54可以是自
锁螺母，或者螺纹连接部可以涂覆有化学螺纹锁定器，以便减轻由于振动产生的松弛。将悬架20偏压向基部30的弹簧32的弹簧力可以通过将螺母54进一步沿保持销36向下拧转或者向上拧转离开保持销36而进行调节。螺母54调节成用于调节弹簧32的弹簧力，以便加固或放松由滑轨转向架10提供的悬挂。螺母的调节考虑驾驭者的重量。对于较重的驾驭者，弹簧32预负载至较大量（与较轻的驾驭者相比）。无论如何，因为驾驭者的重量也将转向架偏压至直线向前方向，因此用于特殊驾驭者的弹簧预负载能够用于更大范围的驾驭者重量。
[0043] 下面参考图5A-F，图中表示了作为悬架20的旋转角度的函数的、弹簧32的弹簧力。在图5A-F中只表示了斜坡的一侧。特别是悬架20从直线向前方向的正旋转。斜坡的另一侧（即负旋转）与图5A-F中所示的一侧相同，但是为了清楚而未示出。图5A-F的曲线表示了槽24a-c的多种可能斜坡轮廓。在悬架20的零旋转角度时，车辆16直线向前行进。对于每一旋转度，槽24a-c的斜坡将球轴承26a-c沿斜坡向上推压。当球轴承26a-c沿斜坡向上推压时，球轴承26a-c推动悬架20离开基部30，且弹簧偏转。通常，总偏转或升高为大约0.200英寸。当弹簧偏转时，弹簧力线性增加，因为弹簧在它的弹性范围内偏转。曲线（见图5A-F）表示了作为悬架20的旋转角度的函数的弹簧力，它与槽24a-c的斜坡轮廓相关。如上所述，弹簧32的弹簧力帮助稳定车辆16，以便使得悬架20返回直线向前方向。
由曲线图可见，当悬架前进成转向时，弹簧力增加。
[0044] 图5A表示了线性斜坡轮廓。对于悬架20的每一旋转度，弹簧力增加相同增量，直到悬架20完全旋转和弹簧力处于它的最大值。在图5B中，斜坡首先在悬架旋转的第一部分56中为线性。在第二部分58中，对于悬架20的每一附加旋转度，弹簧力以较慢速率增加，如虚线60所示，这表示递减斜坡轮廓的特征。也可选择，斜坡轮廓可以是递增的，其中，对于悬架20的每一附加旋转度，弹簧力增加的速率可以
加速，如虚线62所示。下面参考图5C和5D，第一部分56可以为递减（如图5C中所示）或者递增（如图5D中所示）。第二部分
58可以为线性，如线64所示，或者可以继续它的递减通路60（如图5C中所示）或可以继续它的递增通路62（如图5D中所示）。图5E表示了在悬架20的整个旋转中的递增斜坡轮廓。相反，图5F表示了在悬架20的整个旋转中的递减斜坡轮廓。因此，球轴承26a-c在其上滑动的斜坡轮廓可以具有线性轮廓、递减轮廓、递增轮廓或者它们的组合。当驾驭者在车辆16上前进通过弯道时，斜坡轮廓可以定制成用于客户的感觉。
[0045] 上述滑轨转向架10表示为具有三个槽24a-c。不过，也可考虑更多槽24d-n可以结合在滑轨转向架10中。例如，滑轨转向架10可以有三个或更多槽24a-n。这些槽24a-n将绕点对称地形成，以便限定枢转轴线22，使得滑动轴承26a-c向槽24a-n的斜坡施加均匀的压力。当三个槽24a-c形成于基部30中时，槽24a-c能够允许+/-60度旋转或更小。优选是，槽24a-c形成为能够允许+/-大约50度旋转。当四个槽24形成于基部30中时，槽24形成为允许悬架20旋转大约+/-45度或更小。
[0046] 下面参考图4，槽24a、b、c能够有半径r1。半径r1的中心限定枢转轴线22的位置。还有，安装凹口28a、b、c能够定位在半径等于r1的圆上。
[0047] 如上所述，轴承26a-c置于安装凹口28a-c中。轴承26a-c也布置在槽24a-c中。轴承26a-c并不在由槽24a-c限定的斜坡上滚转。而是，轴承26a-c主要在槽24a-c的斜坡上滑动。为了方便轴承26a-c滑动和并不滚转，油脂可以布置在槽24中，以使得滑动轴承26a-c在由槽24a-c限定的斜坡上滑动。巴氏
合金材料（例如锌）可以涂覆在槽24a-c的斜坡上，且轴承26a-c可以为铬，其被
抛光以便
保护轴承26a-c和槽24a-c的斜坡防止受到在轴承26a-c和槽24a-c的斜坡之间产生的压力。
[0048] 槽24a-c可以有半圆形截面，且尺寸设置成与轴承26a-c配合，以使得轴承26a-c沿横过槽的弯曲长度的线与槽24a-c接触。当悬架20绕枢转轴线22旋转时，接触表面（即线）扫过或沿槽24a-c的斜坡滑动。
[0049] 还参考图4，弹簧32帮助将轴承26a-c推向由槽24a-c限定的斜坡的最低部分31。换句话说，弹簧32帮助偏压悬架20以使得车辆沿直线向前方向行进。驾驭者的重量也帮助将轴承26a-c向下推压至由槽24a-c限定的斜坡的最低部分。这也帮助偏压悬架，以使得车辆沿直线向前方向行进。帮助偏压悬架以使得车辆沿直线向前方向行进的第三分量是当车辆16的驾驭者与车辆一起进行向左或向右转向时产生的离心力。当驾驭者前进成转向时，产生离心力。离心力根据转向半径而在车辆16的台板14上施加力。该离心力传递给轴承26a-c，以便将轴承26a-c偏压向由槽24a-c限定的斜坡的最低部分。
[0050] 滑轨转向架10能够安装在台板14的后部（在图2中所示的方位）。箭头66表示车辆的向前方向。台板14的前部能够安装有第二滑轨转向架10，该第二滑轨转向架10安装成与图2中所示的转向架10相反的方位，从而台板14的滚转使得车辆向右或向左转向。其它结构也可以考虑。例如，滑轨转向架10能够安装在台板14的后部，该台板14具有静止或可枢转的单或双前轮，该前轮有或没有车把。滑轨转向架能够安装在台板14的前部，该台板14有静止或可枢转的单或双后轮。车把还能够安装在台板14的前部。
[0051] 下面参考图4A，槽24a-c可以形成于悬架20中，安装凹口28a-c可以形成于基部30中。
[0052] 上面的说明通过示例给出，而不是限制。通过上面给出的说明，本领域技术人员可以设计变型，这些变型在这里所述的本发明的范围和精神内，包括将转向架安装在台板上的各种方式。而且，这里所述的实施例的多种特征可以单独使用，或者相互变化地组合，而并不是为了限制为这里所述的特殊组合。因此，
权利要求的范围并不由示例实施例来限制。
