抗冲击性增强的卡丁车底盘和相应卡丁车

摘要

本发明涉及一种卡丁车，所述卡丁车包括底盘，所述底盘包含一对基本上平行的管状轨道，所述管状轨道纵向延伸，并且通过至少一个横向管状元件在每一端彼此连接。根据本发明，所述卡丁车底盘在其所述前部包括至少两个基本上外扩的U形管件，其面朝彼此定位，并且在中间部分中组装起来，以便在所述管状轨道之间形成X形结构，以及至少两个基本上直线的管件，其安置在所述X形结构的每一侧上，并且每一个基本上直线的管件的第一端稳固地连接到所述管状轨道中的一个，另一端稳固地连接到所述X形结构的中心部分。

说明书

技术领域

本发明的领域是用于轨道上实例的娱乐性车辆。更确切地说，本发明涉及此类车 辆尤其是卡丁车的结构且尤其是此类车辆尤其是卡丁车的底盘。

卡丁车与道路上行驶的车辆不同，是在封闭轨道上使用的发动机驱动的车辆。此 类轨道是室外或室内轨道。

有两个主要类别的卡丁车可能比较出名，租赁卡丁车和用于休闲和赛车的卡丁 车。

前一种类别是由专业人员操作，专业人员将车出租给私人(基于游戏票的租赁系 统)或出租给公司用于员工激励研讨会等等。

后一种类别包括大部分由私人拥有的卡丁车，私人用其进行娱乐活动以及练习和 参加竞赛。

本发明更具体来说不仅适用于租赁卡丁车，而且也适用于竞赛和休闲。

现有技术

卡丁车从技术上讲相比于其它车辆具有某些特殊的特征。公认客运车辆在受到冲 击的情况下，变形能量将导致结构毁坏，与此不同的是，卡丁车要求变形应当在最大 可能程度上是可逆的。尤其对于租赁车辆，必需有这个条件才能持续操作并且避免频 繁更换零件且因此造成成本增高。

此外，出于驾驶员安全和保护驾驶员的目的，还将保护元件固定地附接到底盘，以 便在撞击的情况下吸收冲击能量，以免发生翘起和与其它卡丁车缠绕的事故，并且也是 为了防止与邻近卡丁车车轮发生接触。

这些对于保证驾驶员安全而言必要的多个保护元件，会将大的应力传递到框架， 这些应力可能导致形成底盘的管件发生破裂或塑性变形，这样可能导致在引入力的时 候必须设有局部加强零件。

这样会使底盘硬化因此减弱其自旋能力。

实际上，卡丁车既没有差速器也没有悬挂系统，因此卡丁车高速转弯的能力主要 取决于底盘的变形，底盘的变形如果适度的话，能抬升或减轻内部后轮，因此防止操 纵失灵。卡丁车底盘在转弯时发生的扭曲现象称为“自旋”。

换句话说，为了愉快的驾驶，重要的一点是底盘要有足够的柔性。

然而，典型卡丁车的结构使得许多功能元件或附件固定地附接到底盘或框架。这 样会增加卡丁车的硬度，并且因此减弱卡丁车的公路适运能力。

这些元件包含踏板模块，其典型地包括制动踏板和加速踏板。这些元件还包含转 向模块，座椅等等。

因而需要一种卡丁车结构，其包括比现有技术底盘更结实且更耐冲击的底盘。具 体来说，需要一种对卡丁车经历的侧面冲击更有抗性的卡丁车底盘。

因而，需要这样一种卡丁车结构，其具有卡丁车高效操作所需的所有功能和附件 元件，并且为驾驶员提供了高舒适度，同时还能保持底盘的自旋能力。

还需要一种具有高公路适运能力的卡丁车结构。

发明内容

本发明通过提出一种卡丁车来满足这个要求，所述卡丁车包括底盘，所述底盘包括 一对管状轨道，所述管状轨道基本上彼此平行并且纵向延伸，其在每一端通过至少一个 横向管状元件彼此连接。

根据本发明，此卡丁车底盘在所述卡丁车前部包括至少两个管件，所述至少两个管 件明显地具有外扩的U形形状，面朝彼此并且在其中间部分组装，以便形成插入在所述 管状轨道之间的X形结构，以及至少两个明显地直线的管件，安置在所述X形结构的 任一侧上，其第一端固定地附接到所述管状轨道中的一个，另一端固定地附接到所述X 形结构的中心区域。

因此，本发明依赖于一种设计卡丁车底盘结构的完全新颖并且有发明性的方法。

实际上，本发明的底盘的前部中具有X形形状，所述X形形状具有外扩的特征， 所述外扩的特征能够在所述底盘上更好地对角地吸收应力。因此，在卡丁车侧面部分上 受到应力的情况下(举例来说在受到冲击的情况下)，这种新颖的底盘形状降低了结构 元件和焊接区域上的机械应变，并且有助于加强底盘的坚固性。

与现有技术相比，使用具有外扩U形形状的面朝彼此并且在其中间部分上组装的两 个管件，会将焊接区域或紧固装置以及其受到剪切力的情况降低到最小值，结构元件和 中心区域于是受到大部分弯曲和压缩力。根据冲击的取向，X形形状的外扩还可能涉及 部分地吸收中心区域处的扭转力，因而防止压缩力集中在中心区域的中心点。

此外，由于卡丁车底盘上的应力类型多种多样并且具有不同取向，所以为结构元件 选择管状截面相比于U形部分或矩形部分可以提高对多轴应力和翘曲的抗性。

根据本发明的一个特定的方面，所述卡丁车包括踏板单元模块，其包括横杆，所述 横杆上安装着至少一个踏板。此横杆固定地附接到底盘，一方面附接到在卡丁车前部处 连接着管状轨道的横向管状元件，另一方面附接到X形结构的中心区域。因而，经由结 构性横杆从踏板模块传送到底盘的机械应力得到更好地分布，这是因为底盘的结构的X 形形状所致。

根据本发明的可以独立于上述底盘的特定X形结构或者结合这种特定结构实施的 另一特定方面，此卡丁车的结构是模块化类型的。因此，由阻尼元件或阻尼器形成的一 或多个介面连接部分安置于框架本身与固定地附接到框架的不同功能元件或附件之间。

实际上，卡丁车总体上由底盘或框架组成，不同的功能元件或附属元件焊接或旋拧 到所述底盘或框架，所述功能元件或附属元件例如是踏板单元、转向模块、座椅等。此 类功能元件或附件往往会增加底盘的硬度，因而减小其自旋能力并且因此损害卡丁车的 公路适运能力。

具体来说，此类形成介面连接部分的阻尼元件安置在踏板附接到框架的那个点或那 些点的水平面。

举例来说，在安装成在固定地附接到底盘的中心横杆上滑动的可调踏板单元的情况 下，此类阻尼器可以安置在中心横杆的每一端上，在这个中心横杆的任一侧上，在横杆 附接到底盘的四个点的水平面上。

卡丁车总体上还包括转向模块，所述转向模块包括至少一个方向盘和一个转向柱， 此转向模块在至少一个附接点固定地附接到底盘。根据本发明，此卡丁车还包括至少一 个阻尼器，所述阻尼器在所述至少一个附接点处形成所述底盘与所述转向模块之间的介 面连接部分。

类似地，此卡丁车可以包括至少一个阻尼器，所述阻尼器在座椅固定到底盘的那个 点或那些点形成底盘与座椅之间的介面连接部分。

因此，通过这些阻尼器，在底盘的应力与不同功能元件或附件的应力之间获得去耦。 因而，可以通过减轻焊接或旋拧到底盘的附件或元件的应变来改进底盘的自旋能力。因 而改进了卡丁车的公路适运能力。

此外，本发明防止应力从底盘传递到固定地附接到底盘的不同部分(踏板单元、转 向模块、座椅等)。

根据本发明的一个特定实施例，形成卡丁车的底盘与不同功能元件或附件之间的介 面连接部分的此类阻尼元件是消音块(注册商标)。

实际上，此类消音块装置总体上由柔性材料构成，所述柔性材料有利地吸收卡丁车 的不同功能元件或附件和可能支承这些功能元件或附件的底盘之间的冲击和振动。此类 消音块可以由橡胶、塑料或符合弹性和对消音块接收的脉冲的阻尼的标准的任何其它材 料制成。

此类阻尼器因而可以采用弹性铰链的形式，包括预压缩在两个圆柱板或框架之间的 弹性环。

根据本发明的另一特性，所述底盘包括至少一个角撑，所述角撑放置在形成底盘的 元件和/或管状轨道中的两个之间，以便将其组装起来。

由型锻钣金制成的零件构成的此角撑因而将构成框架的管件固持到彼此。与现有技 术中不同的是，形成底盘的管件不再直接焊接到彼此，而是借助于角撑组装起来。举例 来说，在受到冲击的情况下，这造成无法将力直接传送到管件，并且使得组合件更加结 实。

根据一个特定的方面，此角撑焊接到其组装的元件和/或管状轨道中的每一个。

因此，在现有技术中，管件直接焊接到彼此：焊接区域因而恰好位于应力区域中， 并且在受到冲击的情况下，很可能在管件之间的接头处发生破裂。根据本发明，相比之 下，用于将角撑焊接到角撑接合的每个管件的区域稍微偏离位于管件之间的接头处的应 力区域。因而，事实证明，此类焊接点更加结实，因而底盘的管状元件的组装更加耐久， 尤其是在受到冲击的情况下。

根据本发明的一个特定特性，此角撑包括基本上半圆柱形的部分和至少一个加强 翼，所述半圆柱形部分围绕着其组装的管状元件中的一个，所述加强翼在这些管状元件 之间延伸。

可以容易通过型锻钣金来制造此角撑。所述加强翼例如是三角形的，这样使得可以 加强管件的组装。基本上半圆柱形的部分可以仅仅在一半圆周上包围所述管件。

附图说明

通过参照附图借助简单的说明性的非穷尽性的实例提供的以下描述，本发明的其它 特征，特性和优点将变得更清楚，其中：

‐图1呈现了根据本发明的卡丁车的四分之三侧视图或透视图；

‐图2呈现了图1的卡丁车的分解图；

‐图3说明图1的卡丁车的踏板单元模块和踏板单元模块借助于阻尼器与底盘组装 在一起的情况；

‐图4呈现转向模块及其借助于阻尼器与底盘组装在一起的情况的实例；

‐图5呈现根据本发明的卡丁车底盘尤其是其前部的具体形状的实例；

‐图6说明在组装图5的底盘时使用的角撑的形状。

具体实施方式

本发明的一般原理在于一种新颖的卡丁车底盘结构，用于增强对冲击尤其是侧面冲 击的抗性。由管状元件形成的此结构具有X形状，其插入在纵向轨道之间，并且具有横 向管件，这样能更好地分布机械应力，因此减少管件上和焊接区域上的应变。

参看各图，现在提供此卡丁车结构的实施例的实例。

图1提供了根据本发明的卡丁车的四分之三侧视图或透视图。此卡丁车例如是租赁 电力卡丁车。其包括底盘或框架1，四个车轮2，座椅3，驾驶员坐在座椅3上。踏板单 元4承载着制动踏板21和加速踏板22。这个踏板单元4安装成在固定地附接到底盘1 的中心横杆5上滑动。由踏板单元4和横杆5形成的组合件形成踏板模块8。借助于转 向柱7上安装的方向盘6来操控卡丁车。

本发明提出一种用于图1的卡丁车的新颖形式的底盘，以及一种组装这些不同组成 元件的具体模式，现在将参看图5和6予以说明。

图5的底盘1优选地是管状的，并且由例如钢(例如铬钼钢)之类的结实耐用的材 料制成。底盘1具有一对管状轨道51和52，明显平行并且纵向延伸，通过横向的管状 元件在其每一端彼此连接，所述轨道或构件51和52因而通过明显曲线的管件53联结 在卡丁车前端，并且通过直线管件54连接到卡丁车后端。位于卡丁车前部的管件53尤 其意在支承卡丁车的前部保护元件。

纵向轨道51和52之间的间距在卡丁车的后部比在前部稍大。

在图5的实例中，第二直线横向管件55在卡丁车后部在纵向轨道51和52之间延 伸，明显地平行于位于卡丁车后端的直线管件54。

类似地，中间直线横向管件56在两个纵向轨道51和52之间延伸，明显地在这些 轨道的中间，因此明显地在底盘1的中间。

前部横向管件53与中间分隔带横向管件56之间包含的底盘1的前部具有特定形状， 这个形状使得能更好地吸收底盘上的对角线应力。

实际上，标为510和511的两个管件(形状为明显地外扩的U形)放置成面向彼此， 并且在其中间部分50接合在一起，以便形成一个插入在纵向管状轨道51和52之间的X 形结构。

更确切地说，U形管件510、511的一端固定地附接到前部横向管件53，U形管件 510、511的另一端固定地附接到中间横向管件56并且附接到纵向轨道51、52。

此外，两个明显直线的加强管件512和513放置在两个U形管件510和511形成的 X形上结构的任一侧上。因此，加强管件512的第一端固定地附接到右纵向轨道51，并 且加强管件512的第二端固定地附接到X形结构的中心区域50。类似地，加强管件513 的第一端固定地附接到左纵向轨道52，并且加强管件513的第二端固定地附接到X形 结构的中心区域50。

因此，与两个加强管件(即右管件512和左管件513)相关联的两个U形管件510 和511分别形成六臂的底盘结构，事实证明，这种底盘结构在卡丁车侧面部分上受到重 大应力(例如冲击)的情况下更有抗性而且更结实。

此外，通过不同管件或管状元件的特殊的组装，可以进一步增加根据本发明的底盘 的结实性，可以针对任何类型的卡丁车底盘实施这种组装，包含前部不带有图5的具体 形状的底盘。

实际上，根据现有技术，构成底盘的不同管件是直接焊接到彼此的。相比之下，根 据本发明，底盘的某些管件不是直接焊接到彼此，而是借助于图6中表示的称为角撑的 中间部分组装的。

角撑601是由型锻钣金制成，例如钢，包括半圆柱形部分603和基本上三角形的加 强翼602。在图6的实例中，角撑601是用于组装纵向轨道52和标为513和514的两个 横向管件。角撑601放置在这些不同管件的交叉点上，使得明显地半圆柱形部分603在 管件的接头处遮盖着纵向轨道52的上部部分，并且使得加强翼602在纵向轨道52与横 向管件514之间延伸。

第二角撑604，明显地与第一角撑601对称，定位成使其半圆柱形部分在管件的接 头处包围纵向轨道52的下部部分，并且使其加强翼在纵向轨道52与横向加强管件513 之间延伸。

这两个角撑601和604中的每一个通过焊接而接合到纵向轨道52、横向加强管件 513和标为514的横向管件。因此，这些焊接点不是直接位于管件之间的接头处的应力 区域上，而是偏移到靠近的位置，从而使管件在受到重大应力的情况下(例如在卡丁车 遇到冲击的情况下)更有抗性。在受到应力的情况下，此类角撑的存在，使得这个应力 可以不从一个管件直接传递到另一管件，从而使得底盘的不同构成管件的组合件更结 实。

这些角撑的加强翼增加了管件组装硬度，并且防止有角撑在其间延伸的两个管件的 相对位置发生变形，同时使其间距基本上保持不变。

图5中还说明了标为605到610的其它角撑，这些其它角撑使得能够组装构成卡丁 车底盘的不同管件。这些角撑的结构与图6的角撑601和604的结构相似，即具有基本 上半圆柱形的部分和加强翼。然而，加强翼的形状和尺寸可以根据有待组装的管件的相 对位置及其受到的应力而变。此类角撑也放置在底盘前部的X形结构的中心区域50上。

现在参看图2到图4，我们呈现了本发明的另一方面，其中卡丁车具有模块化结构。 这个方面可以有利地与上文描述的原理(其中卡丁车在其前部具有特殊X形结构的底 盘)组合。也可以独立于卡丁车具有另一底盘结构的这个原理而实施这个方面。如图2 中所说明，此卡丁车因而具有模块化结构，其中底盘1借助于介面连接部分而装配有不 同功能元件或附件，这些介面连接部分采用阻尼器的形式，这些阻尼器用于将底盘的应 力与这些不同的组装元件的应力去耦。

图2中，此类元件或附件包括：

‐踏板单元模块8；

‐转向模块9；

‐座椅3；

‐后端10。

根据本发明，在组装这些附件与底盘时，使用消音块(Silent-block)型阻尼元件， 可以减少这些附件对底盘硬度的影响，并且因此减少对底盘的自旋能力的影响。因而底 盘保持全部变形自由。

根据图3中说明的本发明的一个实施例，此类介面连接部分可以设置在底盘1与踏 板单元8之间。

在图3的具体实例中，踏板模块8包括踏板系统4，踏板系统4由一个在中心横杆 5上滑动的底座20构成。踏板单元的底座20还用作脚撑23的底座，脚撑23的作用是 支撑驾驶员的鞋跟。每一踏板21、22因而具有搁脚板23和上杆或上部部分，驾驶员的 脚的前端放在这个部分上。在操作中，踏板的上杆围绕脚撑23的轴线枢转。其它形状 的踏板，例如方形踏板或带有上部扁平部分的踏板当然也是可以的。

在横杆5的上部部分中制作一组穿孔，这些穿孔限定了踏板单元相对于座椅的等效 数目的分立的位置。踏板单元借助于销钉24锁定到这些位置之一中，销钉24啮合在横 杆的穿孔之一中。

这当然仅仅是踏板模块的一个实例，并且在本发明的背景下，还可以实施任何其它 类型的踏板单元，尤其是例如不可调的踏板单元。

中心横杆5通过螺丝螺母系统在四个附接点固定地附接到框架1。这四个附接点位 于横杆任一侧上，两个附接点位于横杆5的前端，两个附接点位于这个横杆5的后端。

因此，在横杆5前端，两个螺丝301和311与两个螺母303和313协作，以固定地 附接横杆5与底盘1(未图示)。根据本发明，例如橡胶或弹性体制成的两个消音块型阻 尼器302和312分别插入在螺丝301、311与螺母303、313之间。

类似地，在横杆5的后部上，两个螺丝321和331与两个螺母323和333协作以固 定地接合横杆5与底盘1(未图示)。根据本发明，例如由橡胶或弹性体材料制成的两个 消音块型阻尼器322和332分别插入在螺丝321、331与螺母323、333之间。

当然也可以设想横杆5与底盘1的其它附接模式，前提条件是在组装过程中，介面 连接部分302、312、322、332要插入在底盘与横杆之间，以便将底盘的功与踏板模块 的功去耦，并且防止应力从底盘传送到踏板模块。

根据图4中说明的一个实施例，此类介面连接部分安置于底盘1与转向模块9之间。 图4的实施例当然可以与图3的实施例组合，使得消音块装置安置于底盘与转向模块和 踏板模块之间。作为一个替代方案，可以设想实施图4的实施例，而不实施图3的实施 例。

图4说明在本发明的背景下能够固定地附接到底盘1的转向模块9的实例。如下所 述，此转向模块使得能够调整转向柱7的高度。在本发明的背景下，还可以使用任何其 它类型的转向模块，尤其是不可调的转向模块。

此转向模块9包括方向盘6，方向盘6位于转向轴7一端，转向轴7也被称为转向 柱。转向柱7借助于杆件41、42将方向盘6的旋转运动传递到车轮。

在这个实例中，转向柱7借助于长度可变的连杆60连接到底盘1(未图示)。这个 连杆包括一个滑块61和一个滑道或桅杆62，滑块61通过枢转连杆固定地附接到转向柱 7，滑道或桅杆62通过枢转连杆固定地附接到底盘1。

横向加强零件63、64可以安置在滑道62的任一侧上，以便形成三角形结构，并且 还安装成相对于底盘1枢转。

基本上三角形的抗扭矩部分65可以安置于转向柱7的底座与桅杆62的支脚之间， 以便拉长转向柱并且防止这个转向柱的任何前/后倾斜。

在这个实例中，可以调整转向柱7的高度，因此调整方向盘6的高度，其调整方式 就是通过控制按钮66让滑块61在滑道62中滑动，从而使得滑块61在滑道62中的滑 动运动得到锁定或解锁。下文中将不再更详细地描述这个机构的具体操作模式。

此转向模块9通过用螺丝和螺母组装而固定地附接到框架1(未图示)。规划了四个 点用于将转向模块固定附接到框架，即两个附接点位于转向模块的前部，明显地在转向 柱7任一侧上在转向柱7的底座上，两个附接点位于滑道62和侧面加强零件63和64 的底部。

因此，在转向模块9的前部，两个螺丝401和411插入到在转向柱7任一侧上制造 在转向模块中的两个壳体404和414中，并且与两个螺母403和413协作，框架1(未 图示)的一部分因而在收紧位置中被挡在螺母403、413与螺丝401、411之间。根据本 发明，消音块型阻尼器也插入在螺母403、413与螺丝401、411之间。这个消音块型阻 尼器402、412由具有弹性属性的材料制成。此类消音块单元402、412例如插入在转向 模块9中制造的壳体404、414中。

类似地，明显地在滑道62底部，两个螺丝421和431收容在管件424中，侧面加 强零件63和64固定到这个管件424。这两个螺丝421和431与螺母423和433协作。 在收紧位置中，底盘1(未图示)上制造的紧固凸耳被挡在螺丝421、431与螺母423、 433之间，以便将转向模块9的后部固定地附接到底盘1。根据本发明，消音块型阻尼 器422、432也插入在螺母423、433和螺丝421、431之间，以便将底盘的功与转向模 块的功去耦。这些消音块阻尼元件422、432可以收容在管件424中。

在不脱离本发明的框架的情况下，还可以设想转向模块附接到底盘的其它原理，前 提条件是在这个实施例中，阻尼器型介面连接部分插入在底盘与转向模块之间。

图3和图4的实例说明本发明的原理，根据这个原理，底盘不会受到附接到底盘的 不同元件施加的应变，从而保持其自旋能力。这个操作的方式是通过设计一种模块化卡 丁车结构，方法是在阻尼元件固定地附接到底盘的点上插入这些元件。虽然只是针对踏 板单元模块(图3)和转向模块(图4)说明这个原理，但是也可以实施这个原理以将 其它元件附接到底盘，尤其例如是座椅。