CN108137117B - 机动车前悬架 - Google Patents

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Abstract

一种机动车前转向架包括前转向架框架、借助于铰接四边形件在运动学上连接到前转向架框架的一对前轮，该铰接四边形件包括一对横向构件，该对横向构件对应于中间铰链铰接到前转向架框架，通过在侧铰链处的所述横向端处枢转的立柱在相对的横向端处连接在一起，其中，对应于每个前轮，前转向架还包括用于前轮的短轴(56)的倾斜支撑结构(72)，该短轴机械地连接到前轮的旋转销(68)，以便围绕相关的旋转轴线可旋转地支撑前轮，倾斜支撑结构(72)借助于转向铰链(76，76)铰接到铰接四边形件，该转向铰链对应于每个立柱的上端和下端而布置并限定彼此平行的车轮的相应转向轴线(S’‑S’)。

Description

机动车前悬架
技术领域
本发明涉及一种倾斜机动车的前转向架(forecarriage)及其机动车。
背景技术
如已知的，现有技术中存在的三轮机动车具有后驱动轮和在前面的两个转向和倾斜轮，即滚动或倾斜。
因此，后轮旨在提供扭矩并因此允许牵引，而成对的前轮旨在提供车辆的方向性。
使用两个前轮而不是两个后轮避免了使用用于扭矩传递的差速器。这样可以实现在后轴处的成本和重量的降低。
除了转向之外，前转向架处的成对的车轮可以倾斜和滚动：这样，与在后轴处具有两个车轮的三轮车辆相比，在前转向架处具有两个车轮的车辆相当于实际的摩托车，因为正如摩托车一样，车辆在转弯时能够倾斜。
然而，与仅具有两个车轮的机动车相比，在前转向架上具有两个成对的车轮的这种车辆具有类似于由汽车提供的通过将前轮双重放置在地面上所确保的更大的稳定性。
前轮通过运动机构在运动学上彼此连接，该运动机构使得前轮能够例如通过铰接四边形件的放入同步地并以镜面方式滚动和/或转向。
关于前轮的转向角，也可以在前轮之间提供不同的转向角，例如如果采取汽车式转向，其中在转弯时外轮保持更开放。
因此，倾斜的三轮机动车经设计以向使用者提供两轮摩托车的操纵，并同时提供四轮车的稳定性和安全性。
事实上，这两个预定的目标是对立的，因为更大的稳定性要求相比于两轮机动车的附加元件(诸如第三车轮及其相对运动机构)的存在，这必然使车辆的结构下沉。
而且，“仅”三个车轮的存在不能一定保证四轮车的稳定性和抓地力。
因此，开发出一种可以调解这些对立的目标、同时确保稳定性和操纵性以及可靠性和低成本的三轮车是必要的。
为了实现这种目的，必须开发出一种框架的前部或前转向架的特定几何形状，负责在前轮的转向和滚动或倾斜运动中支撑前轮。
发明内容
为了解决上述问题，迄今为止，在三轮车的技术中已采用了许多解决方案，其中两个用在前转向架上。
现有技术的这种解决方案不能优化上述对稳定性和操纵性的需要。
因此，感到需要解决参照现有技术所提及的缺点和限制。
该要求通过根据本发明的机动车前转向架和根据本发明的机动车来满足。
附图说明
从下面对本发明的优选且非限制性实施例的描述中，将更清楚地理解本发明的其它特征和优点，其中：
图1示出了根据本发明的一个实施例的机动车的前转向架的横截面图；
图2a-图2b示出了根据本发明的一个实施例的前转向架的部件的从不同角度的侧视图；
图2c-图2d示出了根据本发明的一个实施例的前转向架的部件的从不同角度的侧视图；
图3示出了根据本发明的另一实施例的摩托车的前转向架的透视图。
图4a-图4b示出了图3中的前转向架的部件的从不同角度的侧视图；
图4c-图4d示出了根据本发明的一个实施例的前转向架的部件的从不同角度的侧视图；
图5是根据本发明的另一实施例的摩托车的前转向架的透视图。
图6a-图6b示出了图5中的前转向架的部件的从不同角度的侧视图；
图6c-图6d示出了图5中的前转向架的部件的从不同角度的侧视图；
图6e、图6f、图6g示出了图6a-图6d中的部件的从不同角度的视图；处于弹簧的压缩配置；
图7是根据本发明的部件导向轮的侧视图；
图8示出了沿着图7中的横截面平面VIII-VIII的图7中的部件的横截面图；
图9是从不同角度的图7的部件导向轮的侧视图；
图10示出了沿着图9中的横截面平面X-X的图9中的轮毂的横截面图；
图11示出了图7中的导向轮的一部分的横截面的另一侧视图；
图12示出了图7中的导向轮的另一部件的各种视图。
将使用相同的参考标号来指示下面描述的实施例所共有的元件或元件的部分。
具体实施方式
参照上述附图，附图标记4总体上表示根据本发明的机动车的示意性整体视图。
为了本发明的目的，应当指出，术语机动车应当被广义地考虑，包括具有至少三个车轮(即如下面更好地描述的两个对齐的车轮和至少一个后轮)的任何摩托车。因此，这种定义也包括在前转向架上具有两个车轮且在后轴上具有两个车轮的所谓的四轮摩托车。
机动车4包括从前转向架8延伸的框架6，该框架将至少两个前轮10、前轮10’、前轮10”支撑到支撑一个或多个后轮(未示出)的后轴。
可以区分左前轮10’和右前轮10”，其中左侧10’和右侧10”的定义纯粹是形式的，并且是关于车辆的驾驶员指定。相比于驾驶机动车的驾驶员的观察点，所述车轮布置在机动车的中心线平面M-M的左侧和右侧。
在下面的描述中，并且也在附图中，将参照使用引号’和”的相对于所述中心线平面M-M的前转向架的对称或镜面元件来分别指示相比于驾驶机动车的驾驶员的观察点的前转向架的左侧和右侧的部件。
为了本发明的目的，机动车的框架6可以是任何形状、尺寸，并且可以例如是格子型、箱子型、摇篮、单个或双重等等。
机动车的框架6可以是一件式或多件式的；例如机动车的框架6与后轴框架互连，该后轴框架可以包括支撑一个或多个后驱动轮14的摆动后叉(未示出)。
所述摆动后叉可以通过直接铰接或者通过杠杆机构和/或中间框架的放入而连接到框架6。
机动车前转向架8包括前转向架框架16和一对前轮10，该对前轮借助于铰接四边形件20在运动学上连接到前转向架框架16。
铰接四边形件20包括对应于中间铰链28铰接到前转向架框架16的一对横向构件24。
中间铰链28确定彼此平行的中间铰链轴线W-W。
例如，所述中间铰链装配在前梁32上，该前梁定位成跨越穿过机动车的纵向方向X-X或行驶方向的中心线平面M-M。
例如，连接到机动车4的车把(未示出)的转向机构在转向柱上枢转，该转向柱被插入以便以已知的方式在机动车4的框架6的转向管中旋转。
横向构件24在相对的横向端40、横向端44之间在主横向方向Y-Y上延伸。
特别地，所述横向构件24借助于对应于侧铰链52枢转到所述横向端40、横向端44的立柱48对应于所述相对的横向端40、横向端44连接在一起。
在一个实施例中，横向构件24、横向构件24’、横向构件24”相对于前梁32悬臂式安装。
横向构件24和立柱48限定了所述铰接四边形件20。特别地，四边形件20包括两个横向构件24，即顶部横向构件24’和底部横向构件24”，其中顶部横向构件24’面对可联想到的车把的一侧，并且底部横向构件24”面向支撑机动车4的地面。
横向构件24’、横向构件24”在形状、材料和尺寸方面不一定彼此相同；每个横向构件24可以制成一件式或例如通过焊接、螺栓、铆钉以及类似的方式机械地附接的两个或更多个部件。
存在两个立柱48，特别是左立柱48’和右立柱48”。
左立柱48’和右立柱48”的定义纯粹是形式的，并且是关于车辆的驾驶员指定。相比于驾驶机动车的驾驶员的观察点，所述左立柱48’和右立柱48”布置在机动车的中心线平面M-M的左侧和右侧。
侧铰链52彼此平行并限定相应的侧铰链轴线Z-Z。
优选地，所述中间铰链28和侧铰链52根据彼此平行的中间铰链轴线W和侧铰链轴线Z-Z定向。
左立柱48’和右立柱48”分别围绕相应的转向轴线S’-S’、转向轴线S”-S”可旋转地支撑左前轮10’、右前轮10”。所述转向轴线S’-S’、转向轴线S”-S”彼此平行。
每个立柱48从上端60延伸到下端64。
上端60面向顶部横向构件24’并且下端64面向底部横向构件24”。每个前轮包括前轮10的短轴56。
根据一个实施例，每个短轴56机械地连接到前轮10的旋转销68，以便围绕相关的旋转轴线R-R可旋转地支撑前轮10。
前轮10的每个旋转销68包括在铰接四边形件20的对应立柱48的上端60和下端64之间。
根据一个可能的实施例，铰链28和52彼此平行并垂直于所述转向轴线S’-S’、转向轴线S”-S”。换句话说，根据一个实施例，相比于穿过所述中间铰链28的投影平面P，转向轴线S’-S’、转向轴线S”-S”与中间铰链轴线W-W和侧铰链轴线确定为90度的角度α。
根据可能的实施例，所述角度α在80度至120度之间，并且优选地，所述角度α在90度至110度之间；甚至更优选地，所述角度α等于100度。
转向轴线S’-S’、转向轴线S”-S”相对于所述投影平面P相对于垂直于地面的竖直方向N-N可以倾斜在4度至20度之间、优选地在8度至16度之间的转向角β。
根据另外的实施例，还可以提供的是，铰链28和铰链52根据平行于地面的中间铰链轴线W-W和侧铰链轴线Z-Z侧倾斜，即相对于所述投影平面P垂直于所述竖直方向N-N：在这种配置中，所述角度β等于0度。
此外，如所看到的，还可以提供的是，铰链28和铰链52不垂直于转向轴线S’-S’、转向轴线S”-S”：事实上，如上所述，相对于穿过所述中间铰链28的投影平面P在转向轴线S’-S’、转向轴线S”-S”与中间铰链轴线W-W和侧铰链轴线Z-Z之间限定的所述角度α包括在80度至120度之间。
中间铰链轴线W-W和侧铰链轴线Z-Z平行于地面意指，在滚动运动中，内轮相对于曲线几乎垂直地向上升起，其具有使车轮的滚动运动与水平制动力(从地面传递的)分离以及占据朝向机动车的底部的较少空间的双重优点。
应该注意的是，通过使中间铰链轴线W-W和侧铰链轴线Z-Z相对于转向轴线S’-S’、转向轴线S”-S”倾斜，使得在静止的静态状态下，所述中间铰链轴线W-W和侧铰链轴线Z-Z平行于地面，在制动状态下，并且因此压缩前轮10’、前轮10”的悬架，所述中间铰链轴线W-W和侧铰链轴线Z-Z倾向于移动到与地面大致平行的状态中。例如，如果在静态状态下，中间铰链轴线W-W和侧铰链轴线Z-Z与水平方向确定不同于零的角度β(其与由垂直于水平方向的竖直方向形成的角度重合)，则在制动和最大压缩状态下，该角度倾向于零。
当在制动期间，中间铰链轴线W-W和侧铰链轴线Z-Z基本上平行于地面设置，避免了车轮的跳动，因为水平的并因此平行于地面的制动力不会沿着实际上垂直于地面的(即竖直的)车轮的偏移运动产生分量。
另外，应该注意的是，立柱48’、立柱48”的上端60和下端64设置在相应的前轮10’、前轮10”的旋转销68上方和下方，而不是如出现在现有技术的解决方案中的完全覆盖该旋转销。
换句话说，前轮10’、前轮10”的每个旋转销68包括在铰接四边形件20的对应立柱48、立柱48’、立柱48”的上端60和下端64之间。
这意味着包括悬架的每个车轮10’、车轮10”和铰接四边形件之间的连接的刚度为比现有技术的上述解决方案中出现的刚度具有更刚性的数量级，这有助于使前轮10’、前轮10”的交替共振可能由于制动力或不对称冲击而盛行的可能性更遥远。因此，本发明总体上有助于提供一种重量轻但也安全、精确并且在前转向架处向驾驶员传达安全感的车辆，因为其不会向使用者传递车把上的振动或抖动。
此外，铰接四边形件的顶部横向构件24’和底部横向构件24”在车轮的竖直尺寸中的定位使得能够向下移动前转向架的重心以及因此车辆的重心，改善车辆的动态行为。
有利地，对应于每个前轮10’、前轮10”，前转向架8包括用于每个前轮10’、前轮10”的短轴56的倾斜支撑结构72，该倾斜支撑结构机械地连接到前轮10’、前轮10”的旋转销68，以便围绕相关旋转轴线R-R可旋转地支撑前轮10’、前轮10”。
有利地，所述倾斜支撑结构72借助于对应于每个立柱48’、立柱48”的上端60和下端64布置的转向铰链76铰接到铰接四边形件20，所述转向铰链限定彼此平行的车轮10’、车轮10”的相应转向轴线S’-S’、转向轴线S”-S”。
优选地，转向轴线S’-S’、转向轴线S”-S”分别与所述立柱48’、立柱48”的对称轴线重合。
每个车轮10’、车轮10”包括车轮R’-R’、车轮R”-R”的中心线平面，其中车轮R’-R’、车轮R”-R”的所述中心线平面穿过每个前轮10’、前轮10”的转向轴线S’-S’、转向轴线S”-S”。在另一实施例中，在每个转向轴线S’-S’、转向轴线S”-S”和车轮R’-R’、车轮R”-R”的相对中心线平面之间设置偏移或横向悬垂量。这种横向悬垂量在0至2cm之间，更优选地在0至1cm之间，甚至更优选地，所述横向悬垂量等于0.7cm。
优选地，所述倾斜支撑结构72完全包含在由每个车轮10’、车轮10”的轮缘84界定的体积80内。
优选地，所述体积80相对于穿过所述中间铰链28的前转向架8的中心线平面M-M是面对的。换句话说，短轴56向内面向机动车的中心线平面M-M，并且与短轴56心轴相关联的相关部件对于外部观察者不是直接可见的。
根据优选实施例，所述倾斜支撑结构72包括连接到前轮10’、前轮10”的所述短轴56的导向轮88、借助于所述转向铰链76铰接到铰接四边形件20的支撑托架92。
导向轮88连接到旋转销68并且对应于专用的车轮附件94可旋转地支撑对应车轮10’、车轮10”的所述旋转销68。
导向轮88在相对的上轴向端96和下轴向端98之间延伸；优选地，在所述相对的轴向端96、轴向端98处，导向轮88机械地连接到框架的连接元件。
例如，导向轮88又通过至少三个倾斜铰链100在导向轮88的相对的上轴向端96和下轴向端98处铰接到支撑托架92，该至少三个倾斜铰链限定相应的倾斜轴线B-B并且在导向轮88和支撑托架92之间实现旋转-平移连接。
优选地，导向轮88、支撑托架92和倾斜铰链100限定了周向闭合的倾斜支撑结构72。
术语周向闭合的结构被理解为意指，导向轮88、支撑托架92和倾斜铰链100在车轮R’-R’、车轮R”-R”的中心线平面上的投影限定了闭合的折线，或者具有闭合的周界。
优选地，每个车轮10’、车轮10”的旋转销68定位在所述周向闭合的倾斜支撑结构72和/或侧铰链52内部，并且相应的立柱48定位在所述周向闭合的倾斜支撑结构72内部。
根据一个实施例，倾斜支撑结构72包括在第一倾斜铰链105和第二倾斜铰链106处双重铰接到支撑托架92和导向轮88的连杆104。
根据一个实施例，倾斜支撑结构72包括板108，该板在第三倾斜铰链110处铰接到支撑托架92和导向轮88。
倾斜铰链100、倾斜铰链105、倾斜铰链106、倾斜铰链110在垂直于每个车轮10’、车轮10”的中心线平面R’-R’、中心线平面R”-R”并垂直于由所述转向铰链76限定的转向轴线S’-S’、转向轴线S”-S”的倾斜轴线B-B处铰接到支撑托架92和导向轮88。
优选地，所述导向轮88是直线导向件，其包括减震器116和弹簧120以实现用于每个车轮10’、车轮10”的悬架。这种直立的导向轮88限定用于每个车轮10’、车轮10”的摆动轴线T-T。
根据一个实施例，导向轮88包括容纳减震器116的杆124以及同轴地装配到杆124并且可相对于杆124平移的壳体126，该壳体126支撑对应车轮10’、车轮10”的短轴56并且由弹簧120弹性地起作用。
例如，壳体126包括弹簧120和所述倾斜铰链100、倾斜铰链105、倾斜铰链106、倾斜铰链110中的一个的支撑和固定附件128。
根据一个实施例，导向轮88包括短轴56连接到其上的外护套132以及对应于第一倾斜铰链105和第二倾斜铰链106双重铰接到支撑托架92和导向轮88的所述外护套132的连杆104。此外，所述外护套132在内部包围减震器116和弹簧120，该外护套132包括槽136，该槽容纳由所述槽136轴向地引导的销140，该销140限定第三倾斜铰链110并且借助于连杆104或板108连接到支撑托架92。
销140由弹簧120弹性地起作用，以便引导弹簧120穿过所述槽136的延伸或压缩运动。
例如，在外护套13与连杆104或板108之间放入同轴地装配到外护套132的轴环144，以实现用于销140沿着槽136运动的外导向件。
槽136平行于导向轮88的主延伸部定向，并且特别地，槽136沿着垂直于每个车轮10’、车轮10”的所述中心线平面R’-R’、中心线平面R”-R”的平面定向。
根据本发明的另一实施例，导向轮88包括短轴56连接到其上的外护套132以及对应于第一倾斜铰链105和第二倾斜铰链106双重铰接到支撑托架92和导向轮88的所述外护套132的连杆104，并且所述外护套132在内部包围减震器116和弹簧120，外护套132包括槽136，该槽容纳由所述槽轴向地引导的销140。该销140又铰接到容纳在外护套132内部的滑动件或滑动衬套148并限定第三倾斜铰链110。
例如，销140在铰链或球形接头150处铰接到所述滑动件或滑动衬套148。
所述铰链或球形接头150限定第三倾斜铰链100、第三倾斜铰链110。
例如，销140穿过槽136插入导向轮88中，并且在与所述槽136相对的一侧上，销140通过容纳在导向轮88的腔157中的头部153固定到滑动件或滑动衬套148，以便平行于所述摆动轴线T-T相对于导向轮88滑动，而不干扰导向轮88，并且不必使外护套穿过与槽136沿直径相对的第二槽。
优选地，滑动件或滑动衬套148包括适于在车轮10’、车轮10”沿着由导向轮88限定的所述摆动轴线T-T的摆动运动期间允许滑动件或滑动衬套148相对于销140的相关倾斜的至少一个埋头孔151。
由埋头孔151允许的这种相关倾斜防止了销140、滑动件或滑动衬套148与导向轮88的外护套132之间的碰撞或干扰。
销140优选地相对于所述支撑托架92固定。
在这种实施例中，所述槽136平行于导向轮88的主延伸部定向，并且特别地，槽136平行于每个车轮10’、车轮10”的中心线平面R’-R’、中心线平面R”-R”定向。
应该注意的是，引导轮88构成了一种介于用于摩托车的常规减震器和叉形件的杆之间的混合结构。特殊的结构使得可以结合叉形件衬里的抗弯强度，由此其也可以得到具有高紧凑性的卡钳、连杆和车轮销联接装置。由于槽136的存在而实现了这种紧凑性。
事实上，如果不存在槽136，则对应于在压缩期间保持固定的上轴向端96的附接点将需要显著更高，因为对应于行程的部分必须将其自身插入相关的衬里中。
另外，应当注意的是，弹簧120在空气中工作，而不像常规的叉形件在油中工作，并且因此槽136可以毫无畏惧地敞开，正如滑动件或滑动衬套148不是如出现在常规叉形件的杆和衬里之间的密封件，而是简单的环，例如塑料制成的，其在暴露在户外以提供解决方案简单且经济的优点。
优选地，铰接四边形件20的顶部横向构件24’和底部横向构件24”的横向端40、横向端44至少部分地容纳在形成于所述立柱48’、立柱48”内部的横向座152内部。
优选地，对应车轮10’、车轮10”的制动装置154附接到每个导向轮88。
例如，所述制动装置154可以包括盘式制动钳。为了本发明的目的，制动装置154可以是任何类型的；优选地，所述制动装置154被定位且尺寸经设定以装配在由每个车轮10’、车轮10”的轮缘84限定的体积80内部。
优选地，所述导向轮88包括例如形成在衬里126或外护套132上的专用孔眼155，以允许制动装置154到导向轮88的附接。
另外，在导向轮88的所述衬里126或外护套132上，所述车轮附件94被制成可旋转地支撑每个车轮10的旋转销68。
优选地，所述支撑托架92是在运动学上连接到机动车的可联想到的车把的固定的转向拉杆156。例如，转向拉杆156可以通过铰链或球形接头160的放入而连接到每个托架92。
如上所述，根据本发明的机动车4包括至少一个后驱动轮14；根据可能的实施例，车辆具有位于后轴12上的两个后驱动轮14。
例如，在这种实施例中，其中机动车是四轮车，后轴12处的后驱动轮14借助于如以上相对于前轮10所述的铰接四边形件20彼此连接并且连接到后轴框架13。
如从描述中可以理解的，本发明使得可以克服现有技术中所提及的缺点。
有利地，与现有技术相比，本发明改善了车辆的动态行为。
事实上，前轮的支撑的特定布置和架构使得前轮的瞬时旋转中心可以相对于纵向方向显著地向后移动。
与使用常规类型的伸缩杆叉形件所获得的相比，这提供了悬架的下沉的更好控制。换句话说，悬架的下沉是均匀且渐进的，并且车辆的前转向架向驾驶员传递稳定且自信的感觉。
另外，前轮的支撑结构的倾斜式组件防止包括容纳在导向轮中的弹簧和减震器的所述悬架受压而弯曲：这有利于悬架的杆与衬里之间的相对滑动并防止卡住现象。因此可以避免使悬架过大，以弥补悬架的这种弯曲和卡住，因为由于倾斜，悬架可以遵循车轮相对于框架的摆动运动，倾斜而不会弯曲，并且因此不会卡住。
在制动的情况下，该效果甚至更明显，因为所涉及的相当大的力不会再次使悬架弯曲，该悬架可以倾斜、自由地延伸和压缩其自身，以便复制沥青的粗糙度并在前转向架中向驾驶员传递安全且自信的感觉。
可以使用更小和更轻的悬架，因为它不必承受弯曲负载。
悬架的部件的减小尺寸还提供前转向架的质量的减小以及因此倾斜车辆的更好操纵和改善的倾斜时倾向于更低。
而且，如所看到的，与其旋转销相比，车轮的转向轴线在纵向方向上显著进一步向后。
这样，朝向车辆的中心线平面的车轮的后部在转向时具有较小的占地面积。这样，对于车轮的相同的转向角，可以使用相对小的轮距或前轮之间的横向距离，前轮的相应后部不会干扰车辆的前转向架框架。
因此，可以使用所包含的轮距以便减小车辆的整体横向占用面积。减小的前轮距的使用有助于获得具有良好的歪斜或倾斜倾向的敏捷车辆。
另外，可以使转向联动装置进一步从前转向架向后移动并且因此被保护。另外，所述转向联动装置还可以对于外部观察者隐匿，因为定位得更靠后并且不可见。
另外，由于转向轴和相关的机构/转向杆的纵向向后运动，还可以使前转向架主体进一步向后移动，从而有助于所谓的质量集中，以便改善车辆在转弯和加速/制动两者时的动态。
另外，应该注意的是，根据本发明的前转向架的悬挂质量减小，以便改善前转向架的容量以适应道路的粗糙度。
另外，应该注意的是，前轮的支撑结构在纵向方向和横向方向两者上是极其刚性的。
事实上，在横向方向上提供了铰接四边形结构，该铰接四边形结构被证明是绝对坚固的并且其允许车轮以相同的角度再次歪斜或倾斜。
在纵向方向上应该注意的是，使用了极具刚性的倾斜结构，因为其包括托架，该托架一方面通过适当的倾斜而被约束于导向轮，且另一方面又被约束于所述横向四边形件的刚性结构。这样，由于结构的倾斜，纵向力被卸载到托架的刚性结构，并通过托架的刚性结构被卸载到铰接四边形件。
另外，本发明的前转向架是特别紧凑的，以致有利地，所有支撑机构、每个车轮的悬架和转向被包含在所述车轮的轮缘的占地面积内。这样，除了显著的美观效益之外，还获得了动态的优点，因为其具有由被屏蔽在每个车轮内部的这种部件引起的减小的气动阻力。
所述解决方案属于互连悬架的情况，因为在共轭前轮上以相等的负载找到与前轮上的负载的平衡；负载转移通过四边形件发生，并且因此通过也涉及整个车辆的惯性的四边形件的惯性发生，并且因此呈现与所述惯性有关的实体的延迟。
实际上，介于成对的车轮之间的惯性起作用，以使具有互连的车轮的解决方案朝向具有独立车轮的解决方案发展，其有利于舒适性并抵消可能在车轮上触发的任何共振现象，否则该共振现象将不会衰减。
因此，由于两个成对的前轮的存在，根据本发明的机动车不仅能够保证优于具有两个车轮的机动车的高稳定性，而且还使典型的只有两个车轮的机动车具有卓越的操纵性和易于倾斜。
另外，如上所述，铰接四边形件的立柱的上端和下端设置在相应前轮的旋转销上方和下方，而不是如出现在现有技术的解决方案中的完全覆盖在其上方。这意味着，包括悬架的每个车轮与铰接四边形件之间的连接的刚度为比现有技术的上述解决方案中出现的刚度具有更刚性的数量级，有助于使前轮的交替共振可能由于制动力或不对称的冲击而盛行的可能性更遥远。因此，本发明总体上有助于提供一种重量轻但也安全、精确并且在前转向架处向驾驶员传达安全感的车辆，因为其不会向使用者传递车把上的振动或抖动。
本领域技术人员可对上述解决方案做出多种修改和变型，以满足可能的和特定的要求，同时保持在由所附权利要求限定的本发明的保护范围内。

Claims (37)

1.机动车前转向架(8)，包括
-前转向架框架(16)，
-一对前轮(10’、10”)，借助于铰接四边形件(20)在运动学上连接到所述前转向架框架(16)，
-所述铰接四边形件(20)包括对应于中间铰链(28)铰接到所述前转向架框架(16)的一对横向构件(24’、24”)，
-所述横向构件(24’、24”)借助于对应于侧铰链(52)枢转到相对的横向端(40、44)的立柱(48、48’、48”)对应于所述横向端(40、44)彼此连接，每个立柱(48’、48”)从上端(60)向下端(64)延伸，所述上端(60)朝向上横向构件(24’)转向并且所述下端(64)朝向下横向构件(24”)转向，
-所述横向构件(24’、24”)和所述立柱(48)限定所述铰接四边形件(20)，
其特征在于
对应于每个前轮(10’、10”)，所述前转向架(8)还包括用于每个前轮(10’、10”)的短轴(56)的倾斜支撑结构(72)，所述短轴机械地连接到前轮(10’、10”)的旋转销(68)，以便围绕相关的旋转轴线(R-R)能旋转地支撑所述前轮(10’、10”)，
-所述倾斜支撑结构(72)借助于对应于每个立柱(48’、48”)的所述上端(60)和所述下端(64)布置的转向铰链(76)铰接到所述铰接四边形件(20)，所述转向铰链限定了所述前轮(10’、10”)的彼此平行的相应转向轴线(S’-S’、S”-S”)，
其中，所述倾斜支撑结构(72)包括：
导向轮(88)，连接到所述前轮(10’、10”)的所述短轴(56)；
支撑托架(92)，借助于所述转向铰链(76)铰接到所述铰接四边形件(20)，
所述导向轮(88)又铰接到所述支撑托架(92)。
2.根据权利要求1所述的机动车前转向架(8)，其中，所述转向轴线(S’-S’、S”-S”)分别与所述立柱(48’、48”)的对称轴线重合。
3.根据权利要求1或2所述的机动车前转向架(8)，其中，每个前轮(10’、10”)包括前轮中心线平面(R’-R’、R”-R”)，其中，每个前轮中心线平面(R’-R’、R”-R”)分别穿过每个前轮(10’、10”)的所述转向轴线(S’-S’、S”-S”)。
4.根据权利要求1或2所述的机动车前转向架(8)，其中，所述倾斜支撑结构(72)完全包含在由每个前轮(10’、10”)的轮缘(84)界定的体积(80)内。
5.根据权利要求4所述的机动车前转向架(8)，其中，所述体积(80)相对于穿过所述中间铰链(28)的所述前转向架(8)的中心线平面(M-M)是面对的。
6.根据权利要求1或2所述的机动车前转向架(8)，其中，所述倾斜支撑结构(72)包括：
-导向轮(88)，对应于前轮附件(94)连接到所述前轮(10’、10”)的所述旋转销(68)，
-支撑托架(92)，借助于所述转向铰链(76)铰接到所述铰接四边形件(20)，
-所述导向轮(88)又借助于至少三个倾斜铰链(100、105、
106、110)对应于相对的上轴向端(96)和下轴向端(98)铰接到所述支撑托架(92)，所述至少三个倾斜铰链限定了相应的倾斜轴线(B-B)并在所述导向轮(88)和所述支撑托架(92)之间实现了旋转-平移连接。
7.根据权利要求6所述的机动车前转向架(8)，其中，所述导向轮(88)、所述支撑托架(92)和所述至少三个倾斜铰链(100、105、106、110)界定了周向闭合的倾斜支撑结构(72)。
8.根据权利要求7所述的机动车前转向架(8)，其中，每个前轮(10’、10”)的所述旋转销(68)定位于所述周向闭合的倾斜支撑结构(72)内部，和/或所述侧铰链(52)和相应的所述立柱(48’、48”)定位在所述周向闭合的倾斜支撑结构(72)内部。
9.根据权利要求6所述的机动车前转向架(8)，其中，所述倾斜支撑结构(72)包括对应于第一倾斜铰链(105)和第二倾斜铰链(106)双重铰接到所述支撑托架(92)和所述导向轮(88)的连杆(104)。
10.根据权利要求6所述的机动车前转向架(8)，其中，所述倾斜支撑结构(72)包括对应于第三倾斜铰链(110)铰接到所述支撑托架(92)和所述导向轮(88)的板(108)。
11.根据权利要求6所述的机动车前转向架(8)，其中，所述至少三个倾斜铰链(100、105、106、110)对应于垂直于每个前轮(10’、10”)的前轮中心线平面(R’-R’、R”-R”)且垂直于由所述转向铰链(76)限定的所述转向轴线(S’-S’、S”-S”)的所述倾斜轴线(B-B)铰接到所述支撑托架(92)和所述导向轮(88)。
12.根据权利要求6所述的机动车前转向架(8)，其中，所述导向轮(88)是包括减震器(116)和弹簧(120)以实现用于所述前轮(10’、10”)的悬架的直线导向件。
13.根据权利要求12所述的机动车前转向架(8)，其中，所述导向轮(88)包括容纳所述减震器(116)的杆(124)、以及同轴地装配到所述杆(124)并相对于所述杆(124)能平移的壳体(126)，所述壳体(126)支撑前轮的所述短轴(56)并由所述弹簧(120)弹性地起作用。
14.根据权利要求13所述的机动车前转向架(8)，其中，所述壳体(126)包括所述弹簧(120)以及所述至少三个倾斜铰链(100、105、106、110)中的一个的支撑和固定附件(128)。
15.根据权利要求6所述的机动车前转向架(8)，其中，所述导向轮(88)包括上面连接有所述短轴(56)的外护套(132)、以及对应于第一倾斜铰链(105)和第二倾斜铰链(106)双重铰接到所述支撑托架(92)和所述导向轮(88)的所述外护套(132)的连杆(104)，并且其中，所述外护套(132)在内部包围减震器(116)和弹簧(120)，所述外护套(132)包括容纳销(140)的槽(136)，所述销由所述槽(136)轴向地引导，所述销(140)限定第三倾斜铰链(110)并借助于连杆(104)或板(108)连接到所述支撑托架(92)。
16.根据权利要求15所述的机动车前转向架(8)，其中，所述销(140)由所述弹簧(120)弹性地起作用，以便引导所述弹簧(120)穿过所述槽(136)的延伸或压缩运动。
17.根据权利要求15所述的机动车前转向架(8)，其中，在所述外护套(132)和所述连杆(104)或板(108)之间放入同轴地装配到所述外护套(132)的轴环(144)，以便实现所述销(140)沿着所述槽(136)的移动的外导向件。
18.根据权利要求15所述的机动车前转向架(8)，其中，所述槽(136)平行于所述导向轮(88)的主要延伸部定向，并且所述槽(136)沿着垂直于每个前轮(10’、10”)的前轮中心线平面(R’-R’、R”-R”)的平面定向。
19.根据权利要求6所述的机动车前转向架(8)，其中，所述导向轮(88)包括上面连接有所述短轴(56)的外护套(132)、以及对应于第一倾斜铰链(105)和第二倾斜铰链(106)双重铰接到所述支撑托架(92)和所述导向轮(88)的所述外护套(132)的连杆(104)，并且其中，所述外护套(132)在内部包围减震器(116)和弹簧(120)，所述外护套(132)包括容纳销(140)的槽(136)，所述销由所述槽(136)轴向地引导，所述销(140)铰接到容纳在所述外护套(132)内部的滑动件(148)并限定第三倾斜铰链(110)。
20.根据权利要求19所述的机动车前转向架(8)，其中，所述销(140)相对于所述支撑托架(92)固定。
21.根据权利要求19所述的机动车前转向架(8)，其中，所述槽(136)平行于所述导向轮(88)的主要延伸部定向，并且所述槽(136)平行于所述前轮(10’、10”)的前轮中心线平面(R’-R’、R”-R”)定向。
22.根据权利要求19所述的机动车前转向架(8)，其中，所述销(140)对应于铰链(150)铰接到所述滑动件(148)，所述铰链(150)限定所述倾斜支撑结构(72)的倾斜铰链(100、110)。
23.根据权利要求19所述的机动车前转向架(8)，其中，所述销(140)通过所述槽(136)插入所述导向轮(88)中，并且在与所述槽(136)相对的一侧上，所述销(140)通过容纳在所述导向轮(88)的腔(157)中的头部(153)固定到所述滑动件(148)，以便平行于由所述导向轮(88)限定的摆动轴线(T-T)相对于所述导向轮(88)滑动，而不干扰所述导向轮(88)。
24.根据权利要求19所述的机动车前转向架(8)，其中，所述滑动件(148)包括适于在所述前轮(10’、10”)沿着由所述导向轮(88)限定的摆动轴线(T-T)的摆动运动期间允许所述滑动件(148)相对于所述销(140)的相关倾斜的至少一个埋头孔(151)。
25.根据权利要求1或2所述的机动车前转向架(8)，其中，所述前轮(10’、10”)的每个旋转销(68)包括在所述铰接四边形件(20)的对应的所述立柱(48、48’、48”)的所述上端(60)和所述下端(64)之间。
26.根据权利要求1或2所述的机动车前转向架(8)，其中，所述上横向构件(24’)和下横向构件(24”)的所述横向端(40、44)至少部分地容纳在形成于所述立柱(48’、48”)中的横向座(152)中。
27.根据权利要求6所述的机动车前转向架(8)，其中，对应的所述前轮(10’、10”)的制动装置(154)固定到每个导向轮(88)。
28.根据权利要求6所述的机动车前转向架(8)，其中，在运动学上连接到机动车的可关联的车把的转向装置(156)固定到所述支撑托架(92)。
29.根据权利要求1或2所述的机动车前转向架(8)，其中，所述中间铰链(28)和侧铰链(52)彼此平行并被定向成使得相对于穿过所述中间铰链(28)的投影平面(P)，所述转向轴线(S’-S’、S”-S”)与中间铰链轴线(W-W)和侧铰链轴线(Z-Z)确定角度(α)，所述角度(α)在80度至120度之间。
30.根据权利要求1或2所述的机动车前转向架(8)，其中，所述中间铰链(28)和侧铰链(52)彼此平行并正交于所述转向轴线(S’-S’、S”-S”)，使得相对于穿过所述中间铰链(28)的投影平面(P)，所述转向轴线(S’-S’、S”-S”)与中间铰链轴线(W-W)和侧铰链轴线(Z-Z)确定为90度的角度(α)。
31.根据权利要求1或2所述的机动车前转向架(8)，其中，所述转向轴线(S’-S’、S”-S”)相对于穿过所述中间铰链(28)的投影平面(P)相较于垂直于地面的竖直方向(N-N)倾斜了在4度至20度之间的转向角(β)。
32.根据权利要求1或2所述的机动车前转向架(8)，其中，所述中间铰链(28)和侧铰链(52)根据平行于地面、即垂直于与地面垂直的竖直方向(N-N)的中间铰链轴线(W-W)和侧铰链轴线(Z-Z)倾斜。
33.根据权利要求1或2所述的机动车前转向架(8)，其中，所述中间铰链(28)和侧铰链(52)根据彼此平行的中间铰链轴线(W-W)和侧铰链轴线(Z-Z)定向。
34.根据权利要求29所述的机动车前转向架(8)，其中，所述角度(α)在90度至110度之间。
35.根据权利要求31所述的机动车前转向架(8)，其中，所述转向轴线(S’-S’、S”-S”)相对于穿过所述中间铰链(28 )的投影平面(P)相较于垂直于地面的竖直方向(N-N)倾斜了在8度至16度之间的转向角(β)。
36.机动车(4)，具有位于后轴处的驱动轮以及根据权利要求1至35中任一项所述的前转向架(8)。
37.根据权利要求36所述的机动车(4)，其中，所述机动车(4)包括位于所述后轴(12)处的两个后驱动轮(14)。
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