CN108473173B - 机动车辆 - Google Patents

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Abstract

一种机动车辆(4)，包括：前转向架框架(16)；一对前轮(10'、10")，通过铰接的四边形(20)运动学上地连接到前转向架框架(16)；转向杆，其与把手以及每个车轮(10'、10")的车轮支撑元件通过第一和第二滚动铰链以及第一和第二转向铰链机械地关联，其中，当车轮(10'、10")是直的并平行于前进方向时，第一和第二转向铰链在纵向方向上从铰接的四边形(20)的横向构件(24'、24”)偏移地布置，使得相对于平行于地面的投影平面，连接车轮(10'、10")的转向轴(S'‑S'、S”‑S”)与第一和第二转向铰链的直线相交于后轮在地面上的支撑点。

Description

机动车辆
技术领域
本发明涉及一种倾斜机动车辆的前转向架及其机动车辆。
背景技术
众所周知，现有技术中的三轮机动车辆具有后驱动轮以及在前部的两个转向和倾斜轮，即滚动或偏斜(inclining)轮。
因此，后轮旨在提供扭矩并因此允许牵引力，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添加用于扭矩传递的差速器。这样可以实现减少后轴的成本和重量。
前转向架处的成对轮子除了转向之外还可以倾斜和滚动，这样，相比于在后轴处有两个轮子的三轮车辆，在前转向架处具有两个轮子的车辆相当于实际的摩托车，因为就像摩托车一样，车辆在转弯时能够倾斜。
与仅具有两个车轮的机动车辆相比，然而，这种在前转向架处有两个成对车轮的车辆具有更大的稳定性，这通过前轮在地面上的双重搁置来确保，类似于由汽车提供的那样。
前轮通过运动学机构彼此运动学上地连接，所述运动学机构使得所述前轮例如通过插入铰接的四边形而同步地并以镜面方式滚动和/或转向。
特别地，为了驱动具有两个前轮的车辆，把手的旋转必须与车轮的旋转连接，它们因此互相连接，即使在转向运动中。
原则上，车轮可以通过单个转向杆或两个转向杆连接，并且在后一种情况下，可以使用两个相同的杆，它们相对于车辆的中间平面对称地设置，或者第一杆可以用于将转向装置连接到单个轮子，而第二杆改为使两个轮子彼此连接。
由每个单个轮子实现的实际转向角通常不仅取决于通过转动把手所表示的驾驶员的意愿，而且还取决于滚动或弹簧悬挂(也被称为摇动)运动对轮子的转向的相互作用。该相互作用称为转向校正，并且有时被有意地用来改变车辆的行为。例如，使用校正来补偿取决于通常被简化的悬挂的车轮运动，这利用转向齿轮比有助于过滤由驾驶员所感知的。
因此，转向系统的几何定义对于良好的车辆的动态行为是重要的，特别是如果车辆正在滚动，车轮具有显著延伸的运动，该显著延伸的运动放大了源自不完善的转向方案的不想要的运动，因此通常尽可能得限制转向校正。
现有技术中，连接滚动前转向架的车轮的转向的最普遍方式是将转向铰链设置在轮子上，使得它们在四边形的横向侧具有相同的轴距，这允许滚动，其中所述转向铰链连接到跟踪所述四边形的系统，其中如果四边形不被中断，则使用单杆；或者如果四边形被中断，则使用双杆。实际上，这在四边形的现有的一边上增加一个相同的边。
因此，通常与轮子的连接是通过球形铰链或彼此伴随而来的一对圆柱形铰链以允许滚动和转向两者，其中所述圆柱形铰链设置在平行于车辆的中间平面的平面中：这种铰链可以具有任何相对角，但最方便的选择是，使它们彼此正交并平行于滚动和转向轴，因此它们选择性地作用在所述运动上。
结果，实现与滚动或弹簧悬挂运动分离的方向盘是一种已知的构造方案(例如在同一申请人的被称为MP3的车辆中使用)，只要其具有使轮子转向相同角的特征；这种连接方案因此在运动学上是不正确的，因为由于存在两个分离的瞬时旋转中心这一事实，所以它导致轮子在地面上的拖曳。该效果增加了轮胎上的磨损，并且使得转向越远离理论运动学转向条件变得越难，为此，前轮和后轴(具有一个或两个轮子)具有共同的即时弯曲中心，该效果随着行车道和转向角增加以及轮胎和地面之间在地面上的摩擦力而增加。
相反，在汽车中，即使存在具有平行车轮转向的车辆的前转向架的示例，运动学转向也是常见的，例如，当人们希望利用前部增加的抓地力来补偿后部的不平衡重量分布时。特别地，自19世纪以来已知一种运动学机构，其近似于运动学转向，如果将其设置在前轮轴之后就被称为简陶德(Jantaud)，或如果设置在所述前轮轴之前则被称为阿克曼(Arkerman)：这涉及将转向杆平行于前轴并在任意距离处设置，只要其端部的铰链位于连接各自的前轮与后轴的中心(在三轮车辆中，单个后轮的中心)的直线上。
图1c示意性地示出根据简陶德和阿克曼运动学转向的两个前轮和一个后轮的三轮车辆构造的示例。
该图通常在平面图中表示，因为汽车没有宏观滚动，在改为滚动车辆的情况下，该图继续表示以非常有限的角度滚动的情况，同时，随着滚动角增加，该图变得更复杂，因为车轮搁置在地面上的三角形变形，原因在于车轮根据由滚动四边形施加的角度竖直地移动(结果相对于车架，内轮“提升”而外轮“下降”)，并且瞬时旋转中心的独特性丧失，改为出现零滚动。
如果球形铰链或一对圆柱形铰链(相当于球形铰链)的中心设置于由运动学转向建议的车轮侧上，则转向杆的长度呈现四边形的宽度的不同值(在简陶德中较低-从转向轴后置/在阿克曼中较高，即从转向轴前置)，在转向和滚动之间建立耦合，这种差异越大，这种耦合就变得越高。
例如，如果想象滚动在正视图中以四边形安装的车辆，则四边形的最短的条在前部的车轮施加开口。
因此，在汽车工业中，简陶德或阿克曼解决方案是有效的，因为车辆的低滚动角不涉及转向和滚动之间的耦合，使得在轮胎磨损和阻力(即致动转向的硬度)方面损害车辆的动态行为。显然，这种参数在倾斜车辆中反而是至关重要的，在此滚动角以及因此转向和滚动之间的对应耦合远远更大且远不可忽略。而且，汽车中磨损和转向刚度的增加对用户来说被很好地掩藏，而对于摩托车而言这是不可接受的。实际上，在汽车中，与摩托车相比，轮胎具有的持续时间大约是四倍，并且在转向方面，汽车现在普遍使用动力转向系统，这实际上补偿了努力的任何增加(这在摩托车中是不提供的)。
因此显然，在汽车行业中已知的运动学转向的解决方案不适用于三轮倾斜摩托车。
首先需要注意的是，倾斜三轮摩托车被设计成为用户提供两轮摩托车的操纵，并且同时提供四轮车辆的稳定性和安全性。
所述两个预定义的目标是对立的，因为与必然减轻车辆的结构的两轮机动车辆(例如第三车轮及其相对的运动学机构)相比，较大的稳定性要求额外元件的存在。
而且，“仅”三个轮子的存在不能一定保证四轮车辆的稳定性和抓地力持。
因此，重要的是开发一种三轮车辆，其能够调解这些对立目标，同时确保稳定性和操纵、以及可靠性和低成本。
为了实现这样的目的，必须开发一种车架的前部或前转向架以及倾斜和转向前轮的转向机构的特定几何形状以在前轮的转向和倾斜运动中支撑前轮，同时确保操作的安全性、稳定性、可靠性、以及灵活性，以便用户使用的努力有限且操纵良好。
发明内容
为了解决上述问题，迄今为止在两个位于前转向架上的三轮车辆领域中已经采用了许多解决方案。
现有技术的这些解决方案不能优化对上述稳定性和操纵的需求。
因此，感到需要解决参照现有技术提到的缺点和限制。
该目的通过根据本发明所述的机动车辆实现。
本发明提供了一种机动车辆，包括：-前转向架框架，-一对前轮，通过铰接的四边形结构运动学上地连接到前转向架框架，-铰接的四边形结构，包括与中间铰链相对应地铰接到前转向架框架的一对横向构件，-横向构件，通过立柱在相对的横向端部处连接在一起，立柱在侧向铰链处在横向端部处枢转，每个立柱从上端和下端延伸，上端面向上横向构件，下端面向下横向构件，横向构件和立柱限定铰接的四边形结构，-其中，支撑一对前轮的前转向架包括与把手机械地关联的转向杆，其中，转向杆在相对的侧向端部之间延伸，在侧向端部处，转向杆机械地连接至每个前轮的结合到立柱的车轮支撑元件，以便控制前轮围绕相应的转向轴线的旋转，其特征在于：在侧向端部处，转向杆通过第一和第二滚动铰链、且通过分别垂直于第一和第二滚动铰链的第一和第二转向铰链机械地连接到每个车轮支撑元件，其中，第一和第二滚动铰链平行于中间铰链并设置在距彼此等于每个横向构件的侧向铰链之间的距离的一距离处且沿着立柱与侧向铰链对齐，其中，在车轮是直的并平行于前进方向的情况下，第一和第二转向铰链在纵向方向上从横向构件偏移地布置，使得相对于平行于地面的投影平面，连接转向轴线与对应侧的第一和第二转向铰链的直线相交于穿过车辆的中心线平面的后轮在地面上的支撑点。
附图说明
从下面给出的对本发明的优选且非限制性实施例的描述，可更清楚地理解本发明的其他特征和优点，其中：
图1a是根据本发明的一个实施例的机动车辆的透视图，其中一些元件已被移除；
图1b示出了根据本发明的一个实施例的机动车的前转向架的前视图；
图1c示出了具有两个前转向轮和一个后轮的三个车轮并具有转向杆的摩托车的示意性平面图，该转向杆根据阿克曼运动学转向定位，即沿行进方向前置，并根据简陶德运动学转向定位，即相对于行驶方向后置；
图2示出了根据本发明的一个实施例的机动车的前转向架的透视图；
图3从图2中的箭头III一侧示出了图2中的前转向架的透视图；
图4示出了图2中的前转向架的细节的透视图；
图5从图4中的箭头V一侧示出了图4中的前转向架的细节的透视图；
图6示出了根据本发明的另一实施例的机动车的前转向架的透视图；
图7从图6中的箭头VII一侧示出了图6中的前转向架的视图；
图8从图6中的箭头VIII一侧示出了图6中的前转向架的视图；
图9示出了根据本发明的另一实施例的机动车的前转向架的透视图；
图10从图9中的箭头X一侧示出了图9中的前转向架的视图；
图11从图9中的箭头XI一侧示出了图9中的前转向架的视图；
图12示出了根据本发明的另一实施例的机动车的前转向架的透视图；
图13从图12中的箭头XIII一侧示出了图12中的前转向架的视图；
图14-16示出了从图13中的细节XIV的不同角度的视图；
图17示出了包括图12-16中的前转向架的机动车辆的平面图。
下面描述的实施例所共有的元件或元件的部件将使用相同的参考标号来指示。
具体实施方式
参考前述附图，参考标号4总体上表示根据本发明的机动车辆的示意性整体视图。
为了本发明的目的，应该指出，术语机动车辆应该被广义地考虑，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。这样的定义因此也包括具有位于前转向架上的两个轮子以及位于后轴上的两个轮子的所谓的四轮摩托车。
机动车辆4包括车架6，车架6从支撑至少两个前轮10、10'、10”的前转向架8延伸到支撑一个或更多后轮12的后轴。
可以区分左前轮10'和右前轮10”，其中左和右10'、10”的定义纯粹是形式的，并且是相对于车辆的驾驶员而言的。与驾驶车辆的驾驶员的观察点相比，所述车轮布置在机动车辆的中心线平面M-M的左侧和右侧。
在以下描述中以及还在附图中，将参考前转向架的相对于所述中心线平面M-M的对称或镜面元件，使用引号'和”来分别指示前转向架的与驾驶车辆的驾驶员的观察点相比的左侧和右侧的部件。
为了本发明的目的，机动车辆的车架6可以是任何形状、尺寸，并且可以例如是栅格型、箱型、摇篮、单个或双重等。
机动车辆的车架6可以是一件式或多部件式的，例如机动车辆的车架6与后轴框架相互连接，该后轴框架可以包括支撑一个或更多后驱动轮的摆动后叉(未示出)。
所述摆动后叉可通过直接铰接或通过插入杠杆机构和/或中间框架而连接到车架6。
机动车辆的前转向架8包括前转向架框架16以及通过铰接的四边形20运动学上地连接到前转向架框架16的一对前轮10、10'、10”。
铰接的四边形20包括一对横向构件24、24'、24”，其与中间铰链28相对应地铰接至前转向架框架16。
中间铰链28确定彼此平行的中间铰链轴线W-W。
例如，所述中间铰链安装在前梁32上，前梁32定位成横跨穿过机动车辆的纵向方向X-X或行驶方向的中心线平面M-M。
例如，连接到机动车辆4的把手(未示出)的转向机构在转向柱上枢转，所述转向柱被插入以便在机动车辆4的车架6的转向管中以已知的方式旋转。
横向构件24在相对的横向端部40、44之间在主横向方向Y-Y上延伸。
特别地，所述横向构件24与所述相对的横向端部40、44相应地通过立柱48、48'、48”连接在一起，所述立柱与侧向铰链52相对应地关于所述横向端部40、44枢转。
在一个实施例中，横向构件24、24'、24”相对于前梁32悬置安装。
横向构件24和立柱48限定所述铰接的四边形20。特别地，四边形20包括两个横向构件24，即上横向构件24'和下横向构件24”，其中上横向构件24'面向可关联的把手的一侧，并且下横向构件24”面向支撑机动车辆4的地面。
横向构件24'、24”在形状、材料和尺寸方面并非必须彼此相同；每个横向构件24可以制造成一体件或制造成例如通过焊接，螺栓、铆钉和类似的方式机械地附接的两个或更多个部件。
具有两个立柱48，具体是左立柱48'和右立柱48”。
左立柱48'和右立柱48”的定义纯粹是形式的且是相对于车辆的驾驶员而言的。与驾驶车辆的驾驶员的观察点相比较，所述左立柱48'和右立柱48”布置在机动车辆的中心线平面M-M的左侧和右侧。
侧向铰链52彼此平行并定义各自的侧向铰链轴线Z-Z。
优选地，所述中间铰链28和侧向铰链52根据彼此平行的中间铰链轴线W-W和侧向铰链轴线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'、S”-S”可旋转地支撑左前轮10'和右前轮10”。所述转向轴线S'-S'、S”-S”彼此平行。
每个立柱48从上端60延伸到下端64。
顶端60面向上横向构件24'，并且下端64面向下横向构件24”。每个前轮包括前轮10的轴颈56。
根据一个实施例，每个轴颈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包括在铰接的四边形20的相应立柱48的上端60和下端64之间。
根据一个可能的实施例，中间铰链28和侧向铰链52彼此平行并垂直于所述转向轴线S'-S'、S”-S”。换句话说，根据一个实施例，与通过所述中间铰链28的投影平面相比，转向轴线S'-S'、S”-S”与中间铰链轴线W-W和侧向铰链轴线确定90度的角α。
根据可能的实施例，所述角α在80至120度之间，并且优选地，所述角α在90至110度之间；甚至更优选地，所述角α等于100度。
转向轴线S'-S'、S”-S”相对于所述投影平面可以倾斜相对于与地面垂直的竖直方向N-N在4至20度之间、更优选地在8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52相对于所述投影平面根据平行于地面(即垂直于所述竖直方向N-N)的中间铰链轴线W-W和侧向铰链轴线Z-Z倾斜：在这种构造配置中，所述角度β等于0度。
此外，如所示的，还可以提供的是，铰链28和52不垂直于转向轴线S'-S'、S”-S”：事实上，如上所述，相对于穿过所述中间铰链轴线28的投影平面在转向轴线S'-S'、S”-S”与中间铰链轴线W-W和侧向铰链轴线Z-Z之间定义的所述角α包括在80至120度之间。
中间铰链轴线W-W和侧向铰链轴线Z-Z平行于地面意味着，在滚动运动中，内轮相对于曲线几乎垂直地向上升起，具有双重优点，即将车轮的滚动运动与水平制动力(从地面传输的)分离，并且朝向机动车辆的底部占用较少的空间。
应该注意的是，通过使中间铰链轴线W-W和侧向铰链轴线Z-Z相对于转向轴线S'-S'、S”-S”倾斜，使得在静态条件下，所述中间铰链轴线W-W和侧向铰链轴线Z-Z平行于地面，在制动条件下，并且因此压缩前轮10'、10”的悬挂，所述中间铰链轴线W-W和侧向铰链轴线Z-Z倾斜而移动到与地面大致平行的状态。例如，如果在静态条件下，中间铰链轴线W-W和侧向铰链轴线Z-Z与水平方向确定与零不同的角度β(其与和垂直于水平方向的竖直方向形成的角度重合)，在制动和最大压缩条件下，该角度趋于零。
当在制动过程中，中间铰链轴线W-W和侧向铰链轴线Z-Z自身基本上平行于地面定位时，防止水平的并因此平行于地面的制动力单独触发车轮的抖动，因为它们没有沿着它们的偏移(excursion)运动的部件，这证明了实际上与地面正交，即垂直。
此外，应该注意的是，立柱48'、48”的上端60和下端64设置在相应的前轮10'、10”的旋转销68上方和下方，而不是完全将其覆盖，如在现有技术的解决方案中所发生的那样。
换句话说，前轮10'、10”的每个旋转销68包含在铰接的四边形20的相应立柱48、48'、48”的上端60和下端64之间。
这意味着，包括每个车轮10'、10”和悬挂在内的铰接的四边形之间的连接的刚度比现有技术的上述解决方案中出现的刚性高一个数量级，有助于使得前轮10'、10”的交替共振可由于制动力或不对称冲击而取代的可能性更大。因此，本发明总体上有助于提供一种重量轻但也安全、精确并在前转向架处给予驾驶员安全感的车辆，因为其不会在把手处向用户传递振动或抖动。
此外，铰接的四边形的上横向构件24'和下横向构件24”在车轮的竖直尺度上的定位使得能够向下移动前转向架的重心，并且因此能够向下移动车辆的重心，改善车辆的动态行为。
前转向架8包括与把手(未示出)在运动学上地相关联的转向杆70，其中转向杆70在相对的侧向端部71、72之间延伸，在侧向端部71、72处，转向杆运动学上地连接到每个车轮10'、10”的结合到立柱48'、48”的车轮支撑元件73、74，从而控制所述前轮10'、10”围绕相应的转向轴线S'-S'、S”-S”的转向旋转。
在所述侧向端部71、72处，转向杆70通过第一滚动铰链75和第二滚动铰链76、且通过分别垂直于所述第一滚动铰链75和第二滚动铰链76的第一转向铰链77和第二转向铰链78运动学上地彼此连接。
垂直铰链被理解为表示铰链限定彼此垂直的铰链轴线。
滚动铰链75、76平行于所述中间铰链28，并设置在距彼此等于每个横向构件24'、24”的侧向铰链52之间的距离的距离处，且沿着立柱48'、48”与侧向铰链对齐。
在车轮是直的并且平行于车辆的行进方向或纵向方向X-X的情况下，第一和第二转向铰链77、78在纵向方向上从横向构件24'、24”偏移地布置，使得相对于平行于地面的投影平面Q，连接转向轴线S'-S'、S”-S”与第一转向铰链77和第二转向铰链78的直线F、G相交于通过车辆的中心线平面M-M的后轮在地面上的支撑点V。
所述第一滚动铰链75和第二滚动铰链76分别与所述转向轴线S'-S'、S”-S”正交。
优选地，所述转向铰链77、78定位在每个滚动铰链75、76与车辆的中心线平面M-M之间。
根据一个实施例，所述滚动铰链75、76和所述转向铰链77、78是彼此垂直的圆柱形铰链。
根据一个实施例，在所述侧向端部71、72处，转向杆70包括装配有支架(spider)79的万向接头，该支限定彼此垂直并伴随而来的滚动铰链75、76和转向铰链77、78。
根据一个实施例，转向杆70相对于在车辆的纵向方向X-X上的前进方向从横向构件24'、24”后置。
根据另一实施例，转向杆70相对于在车辆的行进的纵向方向X-X上的前进方向从横向构件24'、24”前置。
根据一个实施例，滚动铰链75、76沿平行于每个立柱48'、48”的竖直轴线C-C彼此对齐，并且其中每个竖直轴线(C'-C'、C”-C”相对于垂直于车辆的中心线平面M-M的投影平面根据横向距离80(偏移)关于对应的转向轴线S'-S'、S”-S”偏移。
有利地，转向铰链77、78布置在距彼此一距离处，使得相对于与地面平行的投影平面Q，连接转向轴线S'-S'、S”-S”与第一转向铰链77和第二转向铰链78的直线F、G相交于穿过车辆的中心线平面M-M的后轮在地面上的支撑点V。
根据一个可能的实施例，所述滚动铰链75、76和所述转向铰链77、78彼此相交。
特别地，滚动铰链75、76和转向铰链77、78可共同穿入执行滚动功能和转向功能两者的球形铰链81中。
根据一个实施例，转向杆70在前转向架框架16的限定中间转向轴线T-T的中点82处关于前转向架框架16一体地枢转。根据一个可能的实施例，中间转向轴线T-T平行于转向轴线S'-S'、S”-S”。
根据另一实施例，转向杆70包括两个杆83、84，其各自铰接到所述轮支撑元件73、74中的一个并铰接到前转向架框架16的限定中间转向轴线T-T的同一中点82。根据一个可能的实施例，所述中间转向轴线T-T平行于所述转向轴线S'-S'、S”-S”。
例如在所述中点82处，设置有限定彼此垂直且伴随而来的中间滚动铰链86和中间转向铰链87的十字接头85。
根据一个实施例(图14-17)，在每个前轮10'、10”，轮支撑元件73、74包括用于每个前轮10'、10”的轴颈56的倾斜支撑结构88，倾斜支撑结构88机械地连接到每个前轮10'、10”的旋转销68，以便围绕前轮10'、10”的旋转轴线R-R可旋转地支撑前轮10'、10”。
有利地，所述倾斜支撑结构88通过与每个立柱48'、48”的上端60和下端64对应地布置的转向销90铰接到铰接的四边形20，所述转向铰链限定车轮10'、10”的平行于彼此的相应转向轴线S'-S'、S”-S”。
优选地，转向轴线S'-S'、S”-S”分别与所述立柱48'、48”的对称轴线重合。
每个车轮10'、10”包括车轮的中心线平面R'-R'、R”-R”，其中车轮的所述中心线平面R'-R'、R”-R”分别穿过每个前轮10'、10”的转向轴线S'-S'、S”-S”。
优选地，所述倾斜支撑结构88完全包含在由每个车轮10'、10”的轮缘93界定的体积92内。
优选地，所述体积92面向前转向架8的穿过所述中间铰链28的中心线平面M-M。也就是说，轴颈56向内面向机动车辆的中心线平面M-M，并且与轴颈56相关联的相关部件对于外部观察者不直接可见。
根据一个优选的实施例，所述倾斜支撑结构88包括连接到前轮10'、10”的所述轴颈56的导向轮94、通过所述转向销90铰接到铰接的四边形20的支撑托架95。
导向轮94连接到旋转销68，并且对应于特殊的车轮附接件96a可旋转地支撑对应车轮10'、10”的所述旋转销68。
导向轮94在相对的上轴向端部96和下轴向端部98之间延伸；优选地，在所述相对的轴向端部96、98，导向轮94机械地连接到与框架的连接元件。
这种直的导向轮94为每个车轮10'、10”限定摇动轴线TR-TR。
例如，通过限定相应的倾斜轴线B-B并实现导向轮94和支撑托架95之间的旋转-平移连接的至少三个倾斜铰链100，导向轮94进而在导向轮94的相对的上轴向端部96和下轴向端部98铰接到支撑托架95。
优选地，铰接的四边形20的上横向构件24'和下横向构件24”的侧向端部40、44至少部分地容纳在形成于所述立柱48'、48”内的横向底座102内。
优选地，对应车轮10'、10”的通常为盘式制动钳的制动装置104附接到每个导向轮94。
通过限定相应的倾斜轴线B-B并实现导向轮94和支撑托架95之间的旋转-平移连接的至少三个倾斜铰链100、105、106、110，导向轮94进而对应于相对的上轴向端部96和下轴向端部98铰接到支撑托架95。
优选地，导向轮94、支撑托架95和倾斜铰链100、105、106、110限定外围封闭的倾斜支撑结构88。
根据一个实施例，每个车轮10'、10”的旋转销68定位在所述外围封闭的倾斜支撑结构88内，和/或侧向铰链52和相应的立柱48'、48”定位在所述外围封闭的倾斜支撑结构88内。
例如，倾斜支撑结构88包括在第一倾斜铰链105和第二倾斜铰链106双重铰接到支撑托架95和导向轮94的连接杆111。
例如，倾斜支撑结构88包括在第三倾斜铰链110铰接到支撑托架95和导向轮94的销108。
销108还可沿形成在导向轮94上的狭槽112平移。
根据一个实施例，所述倾斜铰链100、105、106、110在倾斜轴线B-B铰接到支撑托架95和导向轮94，该倾斜轴线B-B垂直于每个车轮10'、10”的中心线平面R'-R'、R”-R”，并且垂直于由所述转向销90限定的转向轴线S'-S'、S”-S”。
如上所述，根据本发明的机动车辆4包括至少一个后驱动轮14；根据一个可能的实施例，车辆具有位于后轴12的两个后驱动轮14。
例如，在此实施例中，其中机动车辆为四轮车，位于后轴12的后驱动轮14通过如上面关于前轮10所述的铰接的四边形20彼此连接并连接到后轴框架13。
如可从该描述中认识到，本发明使得能够克服现有技术中提到的缺陷。
有利地，与现有技术相比，本发明改善了动态行为。
实际上，借助于转向直线，在车辆的滚动的情况下，转向校正为零，并且在任何情况下，对于小的转向角，转向校正为小的；考虑当驾驶滚动的车辆时，因为由于车辆自身的倾斜运动而施加并掩盖弯曲，用户很少以多于几度的角度转向，本发明表现出对已知布局的充分改善。
因此，转向装置或把手可由用户容易地操作和旋转，这是因为转向校正极大地受限，由车轮传递到所述转向装置的反应实际上可忽略。因此，转向装置对由用户操作而言不是沉重的或笨拙的。
此外，转向校正的不存在或可忽略限制了轮胎上的磨损。
此外，转向校正的不存在或可忽略传递了迄今为止未在倾斜三轮车辆中发现的转向精确度。实际上，驾驶员总是具有显著的精确转向的感觉，即具有车辆的显著且平稳的方向性的感觉，而没有对转向的任何异常反应，即使在转弯时。
最后，根据本发明的机动车辆不仅能够由于两个成对前轮的存在而保证优于具有两个车轮的摩托车的高稳定性，而且能够保证仅有两个车轮的摩托车通常所具有的显著的操纵和易于倾斜。
本领域技术人员可对上述解决方案做出许多修改和变化，以便满足偶然的和特殊的需求，同时保持在如由所附权利要求限定的本发明的保护范围内。

Claims (31)

1.机动车辆(4)，包括：
-前转向架框架(16)，
-一对前轮(10'、10")，通过铰接的四边形结构(20)运动学上地连接到所述前转向架框架(16)，
-所述铰接的四边形结构(20)，包括与中间铰链(28)相对应地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")，通过立柱(48'、48")在相对的横向端部(40、44)处连接在一起，所述立柱在侧向铰链(52)处在所述横向端部(40、44)处枢转，每个立柱(48'、48”)从上端(60)和下端(64)延伸，所述上端(60)面向上横向构件(24')，所述下端(64)面向下横向构件(24”)，
所述横向构件(24'、24")和所述立柱(48'、48”)限定所述铰接的四边形结构(20)，
-其中，支撑所述一对前轮(10'、10")的前转向架(8)包括与把手机械地关联的转向杆(70)，其中，所述转向杆(70)在相对的侧向端部(71、72)之间延伸，在所述侧向端部处，所述转向杆机械地连接至每个前轮(10'、10")的结合到所述立柱(48'、48”)的车轮支撑元件(73、74)，以便控制所述前轮(10'、10")围绕相应的转向轴线(S'-S'、S”-S”)的旋转，
其特征在于：
在所述侧向端部(71、72)处，所述转向杆(70)通过第一和第二滚动铰链(75、76)、且通过分别垂直于所述第一和第二滚动铰链(75、76)的第一和第二转向铰链(77、78)机械地连接到每个车轮支撑元件(73、74)，
其中，所述第一和第二滚动铰链(75、76)平行于所述中间铰链(28)并设置在距彼此等于每个横向构件(24'、24”)的所述侧向铰链(52)之间的距离的一距离处且沿着所述立柱(48'、48”)与所述侧向铰链对齐，
其中，在所述车轮是直的并平行于前进方向的情况下，所述第一和第二转向铰链(77、78)在纵向方向(X-X)上从所述横向构件(24'、24”)偏移地布置，使得相对于平行于地面的投影平面(Q)，连接所述转向轴线(S'-S'、S”-S”)与对应侧的所述第一和第二转向铰链(77、78)的直线(F、G)相交于穿过所述车辆的中心线平面(M-M)的后轮在地面上的支撑点(V)。
2.根据权利要求1所述的机动车辆(4)，其中，所述第一和第二滚动铰链(75、76)分别正交于所述转向轴线(S'-S'、S”-S”)。
3.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，所述第一和第二转向铰链(77、78)定位在所述车辆的每个滚动铰链(75、76)和中心线平面(M-M)之间。
4.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，所述第一和第二滚动铰链(75、76)和所述第一和第二转向铰链(77、78)是彼此垂直的圆柱形铰链。
5.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，在所述侧向端部(71、72)处，所述转向杆(70)包括装配有支架(79)的万向接头，所述支架限定彼此垂直且关联的第一和第二滚动铰链(75、76)和第一和第二转向铰链(77、78)。
6.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，所述转向杆(70)相对于在所述车辆的行进的纵向方向(X-X)上的前进方向从所述横向构件(24'、24”)处后置。
7.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，所述转向杆(70)相对于在行进的纵向方向(X-X)上的前进方向设置成从所述横向构件(24'、24”)处前置。
8.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，所述第一和第二滚动铰链(75、76)沿着平行于每个立柱(48'、48”)的竖直轴线(C'-C'、C”-C”)彼此水平对齐，并且其中，每个竖直轴线(C'-C'、C”-C”)相对于与所述车辆的中心线平面(M-M)垂直的投影平面以横向距离(80)关于相应的所述转向轴线(S'-S'、S”-S”)偏移，
并且其中，所述第一和第二转向铰链(77、78)布置在距彼此一距离处，使得相对于平行于地面的投影平面(Q)，连接所述转向轴线(S'-S'、S”-S”)与所述第一和第二转向铰链(77、78)的所述直线(F、G)相交于穿过所述车辆的中心线平面(M-M)的后轮在地面上的支撑点(V)。
9.根据权利要求8所述的机动车辆(4)，其中，所述第一滚动铰链(75)和所述第一转向铰链(77)相交，所述第二滚动铰链(76)和所述第二转向铰链(78)相交。
10.根据权利要求9所述的机动车辆(4)，其中，所述第一和第二滚动铰链(75、76)和所述第一和第二转向铰链(77、78)共同穿入执行滚动功能和转向功能两者的球形铰链(81)中。
11.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，所述转向杆(70)在所述前转向架框架(16)的限定中间转向轴线(T-T)的中点(82)处关于所述前转向架框架(16)成一体地枢转。
12.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，所述转向杆(70)包括两个杆(83、84)，每个杆铰接到所述车轮支撑元件(73、74)中的一个并铰接到所述前转向架框架(16)的限定中间转向轴线(T-T)的中点(82)。
13.根据权利要求11所述的机动车辆(4)，其中，在所述中点(82)处，设置有限定彼此垂直且关联的中间滚动铰链(86)和中间转向铰链(87)的十字接头(85)。
14.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，在每个前轮(10'、10”)处，所述车轮支撑元件(73、74)包括用于每个前轮(10'、10”)的轴颈(56)的倾斜支撑结构(88)，所述倾斜支撑结构机械地连接到前轮(10'、10”)的旋转销(68)，以便围绕所述前轮的旋转轴线(R-R)能旋转地支撑所述前轮(10'、10”)，
-所述倾斜支撑结构(88)通过设置在每个立柱(48'、48”)的上端(60)和下端(64)处的转向销(90)铰接到铰接的四边形结构(20)，所述转向销(90)限定彼此平行的所述前轮(10'、10”)的相应转向轴线(S'-S'、S”-S”)。
15.根据权利要求14所述的机动车辆(4)，其中，所述转向轴线(S'-S'、S”-S”)分别与所述立柱(48'、48”)的中心轴线重合。
16.根据权利要求14所述的机动车辆(4)，其中，每个前轮(10'、10”)包括所述前轮的中心线平面(R'-R'、R”-R”)，其中，所述前轮的每个中心线平面(R'-R'、R”-R”)分别穿过相应前轮(10'、10”)的所述转向轴线(S'-S'、S”-S”)。
17.根据权利要求14所述的机动车辆，其中，所述倾斜支撑结构(88)包括：
-导向轮(94)，在车轮附接件(96a)处连接到所述前轮(10'、10”)的所述旋转销(68)，
-支撑托架(95)，通过所述转向销(90)铰接到铰接的四边形结构(20)，并且
-所述导向轮(94)通过至少三个倾斜铰链(100、105、106、110)进而与相对的上轴向端部(96)和下轴向端部(98)相对应地铰接到支撑托架(95)，所述倾斜铰链限定相应的倾斜轴线(B-B)并实现所述导向轮(94)和所述支撑托架(95)之间的旋转-平移连接。
18.根据权利要求17所述的机动车辆(4)，其中，所述导向轮(94)，所述支撑托架(95)和所述倾斜铰链(100、105、106、110)限定外围封闭的倾斜支撑结构(88)。
19.根据权利要求18所述的机动车辆(4)，其中，每个前轮(10'、10”)的所述旋转销(68)定位在所述外围封闭的倾斜支撑结构(88)内，和/或所述侧向铰链(52)和相应的立柱(48'、48”)定位在所述外围封闭的倾斜支撑结构(88)内。
20.根据权利要求18所述的机动车辆(4)，其中，所述外围封闭的倾斜支撑结构(88)包括在第一和第二倾斜铰链(105、106)处双重铰接到所述支撑托架(95)和所述导向轮(94)的连接杆(111)。
21.根据权利要求18所述的机动车辆(4)，其中，所述外围封闭的倾斜支撑结构(88)包括在第三倾斜铰链(110)处铰接到所述支撑托架(95)和所述导向轮(94)的板(108)。
22.根据权利要求17所述的机动车辆(4)，其中，所述倾斜铰链(100、105、106、110)在倾斜轴线(B-B)处铰接到所述支撑托架(95)和所述导向轮(94)，所述倾斜轴线垂直于每个前轮(10'、10”)的中心线平面(R'-R'、R”-R”)并垂直于由所述转向销(90)限定的所述转向轴线(S'-S'、S”-S”)。
23.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，所述上横向构件(24')和所述下横向构件(24”)的横向端部(40、44)至少部分地容纳在形成于所述立柱(48'、48”)内的横向底座(102)内。
24.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，所述中间铰链(28)和所述侧向铰链(52)彼此平行并定向成使得，相对于穿过所述中间铰链(28)的投影平面，所述转向轴线(S'-S'、S”-S”)与中间铰链轴线(W-W)和侧向铰链轴线(Z-Z)确定角(α)，所述角(α)在80度至120度之间。
25.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，所述中间铰链(28)和所述侧向铰链(52)彼此平行且与所述转向轴线(S'-S'、S”-S”)正交，使得相对于穿过所述中间铰链(28)的投影平面，所述转向轴线(S'-S'、S”-S”)与中间铰链轴线(W-W)和侧向铰链轴线(Z-Z)确定90度的角(α)。
26.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，所述转向轴线(S'-S'、S”-S”)相对于穿过所述中间铰链(28)的投影平面相较于与地面垂直的竖直方向(N-N)倾斜了在4度至20度之间的转向角(β)。
27.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，所述中间铰链(28)和所述侧向铰链(52)按照平行于地面、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)和侧向铰链轴线(Z-Z)偏斜。
28.根据权利要求1或2所述的机动车辆(4)，其中，所述中间铰链和所述侧向铰链(52)根据彼此平行的中间铰链轴线(W-W)和侧向铰链轴线(Z-Z)定向。
29.根据权利要求24所述的机动车辆(4)，其中，所述角(α)在90度至110度之间。
30.根据权利要求26所述的机动车辆(4)，其中，所述转向角(β)在8度至16度之间。
31.根据权利要求24所述的机动车辆(4)，其中，所述转向轴线(S'-S'、S”-S”)平行于所述第一和第二转向铰链(77、78)。
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