CN108473174A - 滚动机动车辆 - Google Patents

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Abstract

一种滚动机动车辆(4)，包括前导轮架框架(16)；至少一对前车轮(10”)；滚动运动机构(20)，每个车轮(10”)借助于相应的轴颈(60)连接到滚动运动机构；侧倾控制系统(100)，包括在相应的轴颈(60)处将两个前轮(10”)直接连接到彼此的杆(110)，两个前轮(10”)和相应的轴颈(60)的侧倾运动引起所述杆(110)相对于横向于机动车辆(4)的中心线平面的竖直投影平面的平放位置的变化，所述杆(110)可由驾驶员(P)直接或间接地用作命令元件以控制两个前轮(10”)的滚动运动，而不必将他的脚放在地面上。

Description

滚动机动车辆
技术领域
本发明涉及具有侧倾控制的滚动机动车辆。
具体地，根据本发明的机动车辆可以是在前部配备有两个前转向轮和滚动轮并且在后部配备有一个固定轴驱动轮的机动车辆。
背景技术
在机动车辆的领域中，提供了越来越多的“混合动力”车辆，其在可管理性方面结合摩托车的特性与四轮车辆的稳定性。
例如，这些模型由配备有两个转向前轮的三轮机动车辆和被称为QUAD的四轮车辆表示。
更详细地说，上述三轮机动车辆配备有两个转向轮和滚动轮(即可倾动或可倾斜)并在后部配备有一个固定轴驱动轮。后轮的目的是提供驱动扭矩并因此允许牵引，而配对的前轮具有提供车辆方向性的目的。除了转向之外，前导轮架中的成对的轮也可倾斜和侧倾。由于这种解决方案，与其中两个车轮在后部的具有三个车轮的机动车辆相比，在前导轮架处具有两个车轮的机动车辆相当于真正的摩托车，就像摩托车一样，该机动车辆能够以曲线倾斜。然而，与仅具有两个车轮的机动车辆相比，具有在前导轮架处配对的两个车轮的这种车辆具有类似于由汽车提供的那样，由于前轮在地面上的双重支撑所提供的更大的稳定性。
前轮借助于运动机构在运动学上连接到彼此，该运动机构确保前轮例如通过插置铰接的四边形以同步且镜像的(specular)方式滚动。这种机动车辆还设置有两个独立的悬架，一个用于两个前轮中的每一个，其配备有同样独立的减震器。
因此，三轮滚动机动车辆旨在为用户提供两轮摩托车的可操纵性，同时提供四轮机动车辆的稳定性和安全性。
例如，相同申请人名义的意大利专利申请IT2003MIA001108中描述了这种类型的三轮滚动机动车辆。
由于这种类型的机动车辆的结构特性，在特定的行驶状况下，例如在非常低的速度下或者在暂停或停止期间，机动车辆可能由于不受控制的和/或意外的滚动运动而倒下。
通过使前述车辆配备有侧倾阻止系统已经解决了该缺点，该系统可由用户手动致动和/或通过自动控制系统致动。
例如，相同申请人名义的意大利专利申请号IT2004MIA000171中描述了用于这种机动车辆的防侧倾系统。防侧倾系统是针对配备有具有铰接的四边形结构和两个独立的前悬架的转向系统的滚动机动车辆进行描述的。侧倾阻止系统包括：机械制动片，适于阻止铰接的四边形的运动，以防止其允许的滚动；两个液压夹具，借助作用于平行于减震器布置的杆上的电动马达同时致动，以便防止由于两个车轮的不对称弹簧悬置运动而滚动。
上述阻止系统的第一个缺点是其复杂性。实际上，其需要三个单独的阻止装置：一个作用在铰接的四边形上；两个作用在减震器上。
该系统还具有使得机动车辆不仅由于四边形和/或不对称弹簧在滚动运动中而且在俯仰运动(对称弹簧悬置运动)中刚性的缺点。
俯仰运动的阻止需要减震器的阻止装置的足够的尺寸，增加了生产成本。事实上，在机动车辆遭受来自道路(例如，来自孔)的冲击的情况下，同时阻止侧倾，阻挡系统必须能够克服冲击力的冲击峰值，以便不改变悬架的几何配置。
在一些情况下，俯仰运动的阻止还可能影响车辆的行为，并因此影响其安全性。例如，如果前轮受到足以克服相关减震器的阻止装置的力的冲击，则车轮将上升，并且机动车辆将在该侧面上发现自身下降。事实上，当扰动完成时，阻止装置将使机动车辆保持在新的位置，从而使机动车辆处于不安全的配置。
减震器的平行垫块在制动的情况下也具有影响。事实上，机动车辆被“阻止”在与静态时需要的平衡状况不同的平衡状态下，因为由于静态负载和由于制动引起的动态传递的总和所导致的负载，所以前导轮架被阻止在较低的位置。
在欧洲专利申请EP2810861A1、法国专利FR2953184和欧洲专利EP2345576B1中描述了用于配备有具有铰接的四边形结构的转向系统的机动车辆的其他防侧倾系统。这些防侧倾系统直接在铰接的四边形结构上操作，并通过阻止铰接的四边形本身的运动阻止滚动。然而，这些防侧倾系统不能抑制由于两个前轮的减震器所允许的不对称晃动而导致的侧倾运动。此外，上述的防侧倾系统由于专门设计用于在具有铰接的四边形结构的转向系统上操作，因此与这种结构及其机械配置的存在直接相关联。
通常，目前已知的侧倾阻止装置机械复杂并且因此安装昂贵。他们还需要适当的控制系统来确保在各种使用条件下的车辆稳定性和驾驶员的安全。
由于上述原因，目前已知的侧倾阻止系统未被安装在用于低价格或中低价格范围的滚动机动车辆中，具体可以是用于发展中国家市场的机动车辆。
事实上，对于这种类型的市场，机动车辆必须是生产经济的、机械简单、坚固、易于维护且基本上没有电子器件。已知类型的防侧倾系统的采用将与这些需求相反。
即使用于低价格或中低价格范围的滚动机动车辆也具有与不希望的滚动运动有关的上述问题。因此，需要开发一种装备有侧倾控制(并且可能是阻止)系统的滚动机动车辆，该侧倾控制系统借助于驾驶员的纯粹手动控制来确保干预的有效性，并且同时机械简单且生产廉价。
发明内容
因此，本发明的目的是通过提供配备有侧倾控制系统的滚动机动车辆来消除或者至少减少与现有技术相关的上述问题，该侧倾控制系统借助于驾驶员纯粹的“手动”类型的直接机械命令确保干预在侧倾控制方面以及可能的阻止侧倾方面的有效性，并且同时机械简单且生产廉价。
本发明的另外目的是使可获得配备有侧倾控制系统的滚动机动车辆，该侧倾控制系统根据非常简单和直接的使用逻辑可由驾驶员以完全手动的方式使用。
本发明的另外目的是使可获得配备有侧倾控制系统的滚动机动车辆，该侧倾控制系统在被致动时不会由于减震器的对称压缩而抑制机动车辆的俯仰。
本发明的另外目的是使可获得配备有侧倾控制系统的滚动机动车辆，该侧倾控制系统在被致动时不影响转向。
本发明的另外目的是使可获得配备有侧倾控制系统的滚动机动车辆，该侧倾控制系统在结构上简单且生产经济的并且安装在机动车辆本身上。
附图说明
根据下面列出的权利要求的内容可清楚地理解本发明的技术特征，并且根据下面的参考附图进行的详细描述，本发明的优点将变得更加明显，附图示出了一个或多个纯粹示例性的和非限制性的实施例，其中：
图1是机动车辆的局部示意前透视图，该机动车辆配备有根据本发明第一实施例的具有侧倾阻止系统的前导轮架，并且设置有一种类型的铰接的四边形侧倾运动机构，该侧倾运动机构借助于旋转平移类型的运动学连接系统引导和支撑车轮的轴颈；
图2和图3示出了根据其中所示的箭头II和III的附图的机动车辆的两个正交视图，分别是侧视图和平面视图；
图4和图5示出了图1中所示的机动车辆的前导轮架的两个透视图，分别是前视图和侧视图；
图6和图7示出了图1中所示的机动车辆的前导轮架的变型的两个透视图，分别是前视图和侧视图；
图8是机动车辆的前导轮架的部分示意前部透视图，该机动车辆具有根据本发明的第二实施例的侧倾阻止系统，并且设置有一种类型的铰接的四边形滚动运动机构，该侧倾运动机构引导并支撑同轴于立柱的主延伸轴线的车轮的轴颈；
图9和图10示出了根据其中所示的箭头IX和X的附图的机动车辆的图8中所示的机动车辆的前导轮架的两个正交视图，分别是侧视图和底视图；以及
图11示出了图8中所示的机动车辆的前导轮架的底部透视图。
具体实施方式
参考上述附图，附图标记4总体表示根据本发明的机动车辆。
为了本发明的目的，应该清楚的是，术语机动车辆必须广义地考虑，包括具有至少三个车轮的任何摩托车，即两个前轮(如下面更好地描述的那样)以及至少一个后轮。因此，机动车辆的定义还包括所谓的四轮车，前导轮架上有两个车轮，后部上有两个车轮。
机动车辆4包括框架6，框架6从支撑至少两个前轮10的前导轮架8延伸到支撑一个或多个后轮14的后端12。可区分左前轮10’和右前轮10”，其中左车轮10’和右车轮10”的定义仅仅是传统的，并且相对于车辆的驾驶员而言是可理解的。所述车轮相对于驾驶其的驾驶员的观察点布置在机动车辆的中心线平面M-M的左侧和右侧。
如附图所示，框架6限定适合于容纳驾驶员P的容纳区域15，容纳区域1具体可由脚踏板17、座椅19和机动车辆的前部结构限定。
在说明书的其余部分中以及也在附图中，对于相对于所述中心线平面M-M镜像或对称的前导轮架的元件，使用上标’和”分别指示相对于驾驶其的驾驶员的观察点的前导轮架的左侧部件和右侧部件。
为了本发明的目的，机动车辆4的框架6可具有任何形状和尺寸，并且可例如是格子、箱子或摇篮类型，单的或双的等等。机动车辆的框架6可以是一件式或多个部件式的；例如机动车辆的框架6与后框架13互连，后框架可包括支撑一个或多个后驱动轮14的摆动后叉(未示出)。前述摆动后叉可通过直接铰接或通过插置杆件和/或中间框架而连接到框架6。
根据本发明的一般性实施例，机动车辆前导轮架8包括前导轮架框架16和一对前轮10’、10”，该对前车轮借助于滚动运动机构20在运动学上连接到彼此并且连接到前导轮架框架16，滚动运动机构20使10’、10”以同步和镜像的方式滚动。
每个车轮10’、10”借助于相应的轴颈60连接到所述滚动运动机构20，轴颈机械地连接到车轮的旋转销68，以便围绕旋转轴线R’-R’、R”-R”可旋转地支撑旋转销。
车轮的“轴颈”意指机动车辆的机械零件，其旨在支撑车轮自身的旋转销并且将其机械地连接到悬架、转向装置和前述滚动运动机构20。轴颈相对于轮销没有自由度，并且因此与轮销在运动上是一体的。轴颈可与轮销一体制成或者与其机械结合以形成单一件。
机动车辆的前导轮架8还包括：
侧倾控制系统100，以及
悬架装置90，其为每个轴颈60提供相对于所述滚动运动机构20的至少一个弹簧悬置运动。
滚动运动机构20可具有任何配置，只要其能够以同步和镜像方式提供前轮滚动。具体地，该滚动运动机构20可以是被配置为铰接的平行四边形系统的系统，或悬挂的纵向臂的系统。
前导轮架8配备有转向装置36、86，该转向装置适于命令车轴轴颈60围绕每个前轮10’、10”的相应转向轴线S’-S’、S”-S”的旋转。具体地，转向装置可由转向柱86和与转向柱86相关联的转向杆36构成并且旨在将转向命令传递到轴颈。转向装置可直接作用在轴颈60上并且受到悬架的作用，或者间接地作用在轴颈上而不受悬架的作用(例如在附图中示出)。
优选地，如附图所示，前述滚动运动机构20是铰接的四边形系统。
更详细地说，如附图的示例中所示，该铰接的四边形系统包括一对横向构件24’、24”，所述横向构件与中间铰链28对应而铰接到前导轮架框架16。与相对的横向端部40、44相对应，横向构件24’、24”借助于枢转连接到与侧铰链52相对应的所述横向端部40、44的立柱48’、48”连接到彼此。横向构件24’、24”和立柱48’、48”限定前述铰接四边形20。
在操作上，立柱48’、48”中的每一个引导并支撑所述前轮10’、10”中的一个的轴颈60。
有利地，如例如在图8至图11所示的实施例中提供的那样，铰接的四边形滚动运动机构20可以这样的方式制造，使得立柱48’、48”中的每一个引导并支撑相应的前轮10’、10”的与其主延伸轴线T-T同轴的轴颈60。在这种情况下，每个前轮的悬架装置90被整体形成到相应的立柱中，并且使得轴颈60沿着立柱48’、48”的主延伸轴线T-T进行直线弹簧悬置运动。
更详细地说，轴颈60包括与立柱48’、48”同轴设置的套筒88。在轴颈60与立柱48’、48”之间设置车轮10的悬架装置90。例如，悬架装置90包括弹簧94和/或阻尼器96。
具体地，立柱48’、48”是中空的，以便至少部分地容纳在所述悬架装置90的内部。优选地，悬架装置90与相应的立柱48’、48”同轴地设置。
优选地，根据此类实施例，每个轴颈60和相应的立柱48’、48”之间的耦接器是圆柱形类型的，以便允许轴颈60相对于立柱48’、48”的主延伸轴线T-T的平移和旋转。每个前轮10’、10”具有与相关立柱48’、48”的主延伸轴线(T-T)及对称轴线重合的转向轴线S’-S’、S”-S”。
具体地，每个立柱48’、48”从上端48s延伸到下端48i。每个前轮10’、10”的旋转销68(与轴颈60一体)设置在铰接的四边形滚动运动机构20的对应的立柱48’、48”的上端48和下端48i之间。
另选地，如图1至图7所示的实施例中所提供的，铰接的四边形滚动运动机构20可以这样的方式制造，使得立柱48’、48”中的每一个借助于旋转平移类型的运动连接系统引导并支撑其自身外部的相应的前轮10’、10”的轴颈60。
更详细地说，每个轴颈60由支撑托架65支撑，支撑托架又借助于转向铰链76铰接到前述铰接四边形20，转向铰链对应于每个立柱48’、48”的上端48s和下端48i设置。这些转向铰链76限定了彼此平行的车轮10’、10”的相应的转向轴线S’-S’、S”-S”。
更详细地说，轴颈60借助于至少三个倾斜铰链65a、65b和65c与相对的上轴端和下轴端相对应地铰接到支撑托架65，所述至少三个倾斜铰链限定相应的倾斜轴线B-B，并且实现轴颈60和支撑托架65之间的旋转-平移连接。具体地，轴颈60借助于所述铰链65b和65c中的两个通过连杆66铰接到支撑托架65。
每个前轮的悬架装置90可具体地整体形成在相应的轴颈60中。更详细地说，轴颈60包括护套，在护套内插入通过杆状物机械地连接到支撑架的弹簧(图中不可见)。在弹簧的作用下，护套可相对于杆状物平移。
在操作上，这种系统限定沿一曲线轨迹的弹簧悬置运动。
根据未在附图中示出的实施例，前述滚动运动机构20可以是两个悬臂的系统。
更详细地说，此类系统具体可包括两个悬臂，悬臂在其第一端部处枢转连接到前导轮架框架，以围绕横向于机动车辆的中心线平面M-M的公共旋转轴线旋转。对应于它们的与第一端部相对的第二端部，两个所述臂由悬架装置悬置，进而由枢转连接到前导轮架框架的摇臂支撑。通过两个悬臂和摇臂的摆动允许两个前轮10’和10”的滚动运动。每个悬臂在其第二端部处支撑两个前轮10’和10”中的一个的轴颈60。具体地，每个轴颈60旋转地连接到相应的悬臂以围绕其自身的转向轴线S-S旋转。转向装置作用在与轴颈整体型成的两个握持部分上。
根据本发明，前述的侧倾控制系统100包括杆110，杆通过铰接装置72、73、74直接将两个前轮10’、10”在相应的轴颈60处彼此直接连接到它们自己的两个端部，铰接装置允许杆110被动地沿循轴颈60本身的运动。
具体地，两个前轮10’、10”和相应轴颈60的滚动运动引起杆110相对于竖直投影平面的平放位置的变化，该竖直投影平面横向于机动车辆的中心线平面M-M。
杆110相对于横向于机动车辆的中心线平面M-M的竖直投影平面的“平放位置”意指杆110在该竖直平面上的投影形成的角度。
所述竖直投影平面基本上对应于滚动平面。因此，当车轮平行于中心线平面时，竖直投影平面导致与中心线平面M-M完全正交，或者当车轮转向时导致相对于中心线平面M-M倾斜。
换句话说，阻挡杆110的“平放位置”对应于选择性地阻止杆110在运动学上对应于轮10’、10”的滚动运动的运动。
在操作上，所述杆110相对于横向于机动车辆的中心线平面M-M的竖直投影平面的平放位置的块自动地确定由至少一个车轮的平放平面相对于地面形成的角度的阻挡。车轮的平放平面与车轮本身的旋转轴线R’-R’、R”-R”正交。杆110(因为在其两端处连接车轮的轴颈)必须通过改变其相对于竖直投影平面的平放位置来沿循两个车轮的滚动运动，所述竖直投影平面横向于机动车辆的中心线平面M-M。在所述杆110的平放平面被强行阻挡的时刻，由于与轴颈的这种连接，相应车轮的平放位置也被阻挡，并且因此对应于由每个车轮的平放平面相对于地面形成的角度α的变化，阻止两个车轮的滚动运动。
由于两个前轮10’、10”借助于所述滚动运动机构20在运动学上连接到彼此，以便以同步和镜像的方式滚动，所以阻止车轮的角度也导致了阻挡另一个车轮的角度。
所有这些独立于这种滚动运动机构20的配置而应用，所述滚动运动机构具体可以是铰接的四边形或悬臂。实际上，杆110作用在轴颈60上而不作用在滚动运动机构20上。
根据本发明，前述杆110因此可由驾驶员P直接或间接地用作命令元件，以控制两个前轮10’、10”的滚动运动，而不必将他的脚放在地面上，从而用他自己的身体调整杆110本身的平放位置。通过用他自己的身体(用脚或手)控制杆110的平放位置，驾驶员P也控制两个前轮的滚动运动。
命令元件110、120被设置为可由驾驶员P从容纳区域15接近和操纵。
根据未在附图中示出的实施例，所述命令元件是杆110。
在直接使用杆110作为命令元件的情况下，杆110必须尽可能靠近容纳区域15设置，以便使其可由驾驶员P接近和操纵，例如借助于腿。这种配置可能在设计阶段施加主要限制，从而有必要在机械简化的需要(这将建议保持杆110尽可能靠近轴颈)和使杆110可由驾驶员P操纵的需要之间找到折衷。
优选地，杆110间接用作侧倾控制系统的命令元件，并且不能由驾驶员P直接操作。为此，根据附图中所示的优选实施例，侧倾控制系统100包括远程命令元件120，远程命令元件120借助于运动连接结构130机械地连接到前述杆110，使得该远程命令元件120适合于与杆110本身整体地移动，从而至少再现由两个前轮10’、10”的滚动引起的杆110的平放位置的前述变化。
如具体在图5、图7和图11中所示，远程命令元件120设置在驾驶员P的前述容纳区域15附近或内部，以便可由机动车辆的驾驶员P接近。由于远程命令元件120，驾驶员P可间接操纵杆110并且容易地将足够的力传递到其以管理机动车辆并保持其平衡。
优选地，如附图中以及具体在图1、图2和图3中所示，前述远程命令元件120由脚踏板构成，以便可用驾驶员P的脚直接致动。具体地，配置为脚踏板的远程命令元件120定位在机动车辆4的脚踏板17附近。
根据未在附图中示出的实施例，前述远程命令元件120可由可握持结构构成，以便可用驾驶员P的手致动。在这种情况下，被配置为可握持结构的远程命令元件120优选地定位在机动车辆4的把手(未示出)附近。
在功能上，如已经说明的，远程命令元件120沿循由前轮10’、10”的滚动运动引起的杆110的运动。杆110和远程命令元件120之间的运动学连接也以相反的方向进行操作，在此意义上，将施加在远程命令元件120上的任何运动学运动或约束传递到杆110并因此传递到轴颈60，并且最终传递到相关联的前轮10’、10”。
换句话说，由于两个前轮10’、10”的滚动运动确定了杆110的平放位置的变化并且反映在远程命令元件120上，因此，为了运动学逆转，通过所述远程命令元件执行的杆110的平放位置的控制转换为对两个前轮10’、10”的滚动运动的直接控制。
具体地，杆110的平放位置的控制可被配置为杆的平放位置的阻止，并且因此被配置为前轮的滚动的阻止。
有利地，侧倾控制(尤其是如果作为侧倾阻止执行的话)可由驾驶员P实现，以便稳定机动车辆4，在停止或以降低的速度行驶时保持其平衡而不倾斜，同时不需要脚支撑在地面上。
在操作上，由于本发明，驾驶员P可通过直接作用在杆110上或间接通过作用在前述远程命令元件120上而实现前述的侧倾控制(以及可能的阻止)。事实上，以这种方式，驾驶员P实际上可主动地控制(以及可能地阻止)杆110的平放位置，以及因此两个前轮10’、10”的滚动运动，而不必将脚放置在地面上。
因此，根据本发明的侧倾控制系统通过驾驶员通过纯粹“手动”类型的直接机械指令来确保在侧倾控制方面以及可能的侧倾阻止方面的干预的有效性。根据本发明的侧倾控制系统机械简单且生产廉价，如下面将再次讨论的，在没有电子器件的支撑的情况下工作。
事实上，“纯粹手动类型的直接机械指令”是指在没有电子控制系统管理的自动作用的情况下驾驶员执行的命令。
如在引言中已经指出的那样，在已知的解决方案中，通过阻止负责滚动的所有元件(即臂、叉/摇臂和悬架)来实现侧倾阻止。不同的是，根据本发明，通过仅在负责滚动的两个元件(即车轮的轴颈)之间进行操作，通过机械地控制将两个前轮彼此相互连接的杆110的平放位置实现侧倾控制(其也可被配置为侧倾阻止)。
与相应的轴颈相对应的两个车轮的相互连接使得根据本发明的侧倾控制系统对滚动运动有选择性。
事实上，如上所述，悬架装置90向轴颈本身提供至少相对于滚动运动机构20的弹簧悬置运动。轴颈因此在弹簧悬置运动中与车轮相关联。为此，借助于根据本发明的侧倾控制系统(即使在被致动时)，它们的相互连接不会干扰俯仰运动(对称的弹簧悬置运动)。因此，根据本发明的侧倾控制系统对俯仰运动总是透明的。
优选地，如附图所示，杆110在长度上可平行于两个轴颈60之间的连接方向延伸。
具体地，这种可延伸长度的杆110由至少两个部分111和112形成，两个部分根据主纵向延伸方向Z-Z彼此可伸缩地关联。
优选地，杆110的两个杆部分111和112通过圆柱形耦接器彼此相关联以允许围绕前述主纵向延伸方向Z-Z的自由的相互旋转。
在功能上，由于直接连接两个轴颈60的杆110的长度平行于两个轴颈之间的连接方向自由地延伸，所以根据本发明的侧倾控制系统100(甚至当由驾驶员致动时)不会干扰转向运动。事实上，杆110的可延伸性不会影响平行转向或运动转向。
因此，根据本发明的侧倾控制系统(在可延伸长度的杆的优选情况下)对于转向而言也是透明的，而不仅仅是对于俯仰。
杆110可以相对于轴颈本身的任何取向将两个轴颈60连接到彼此并且因此连接到地面。例如，杆110可在距地面不同的高度处将两个轴颈60连接到彼此，以便相对于轴颈和地面倾斜。
优选地，如附图中所示，杆110在距地面相同的高度处将两个轴颈60连接在一起，以便平行于地面。就根据本发明的侧倾控制系统的使用的简单性而言，将杆110平行于地面设置对于驾驶员来说可以是有利的。
更详细地说，在直接使用杆110作为命令元件的情况下，杆110实际上再现地面。这简化了驾驶员的干预。实际上，侧倾控制系统的使用将是自发的和直接的，因为其需要驾驶员通过将他的脚放在地面上保持停止的机动车辆与他自己的身体平衡时所执行的相同动作。以某种方式，杆110是“虚拟地面”。
如将在下面再次讨论的，在使用的容易性和即时性方面的这一优点可用远程控制元件120容易地实现。
杆110可以相对于滚动运动机构20的任何取向将两个轴颈60连接到彼此。
优选地，如具体在图2和图9中所示，杆110与由滚动运动机构20限定的两个前轮10’、10”的滚动平面Q共面或至少平行。在机动车辆滚动的情况下(即，当远程命令元件120未被驾驶员P主动管理时)，这种设置允许在机动车辆的正常使用期间将杆110的位移减至最小(或至少将它们保持在滚动平面中)。
“滚动平面”是指横向于纵向方向X-X或机动车辆的行驶方向并且因此投射到机动车辆的中心线平面M-M的平面。
优选地，如附图中所示，在滚动运动机构20由铰接的四边形构成的情况下，所述杆110基本平行于铰接的四边形的横向构件24。
如图8至图10中所示，杆110可通过前述铰接装置72、73、74在它们的两端处直接连接到轴颈60。
另选地，如图1至图7中所示，杆110可与支撑附件61相对应地连接到每个轴颈60。每个支撑附件61与相应的轴颈60本身成一体。
优选地，每个支撑附件61从相应的轴颈60悬伸延伸。具体地，在支撑附件61的自由端处实现支撑附件61和杆110之间的连接(通过插置铰接装置72、73、74)。
有利地，如图1至图7所示，杆110定位在两个前轮10’、10”上并且借助于相应的支撑附件61在其端部中的每一个处被支撑。为此目的，支撑附件61适当地成形为不干扰前轮的运动。杆110在前轮上方的定位为杆本身的空间设置提供了更多选择，从而避免了空间问题。具体地，如图8至图11所示，其避免了在杆110定位在轴颈下方的情况下缺少空间的问题。此外，正如下面将再次讨论的那样，在车轮上方的定位允许利用(特别是条件)杆110作为用于挡泥板的支撑。
杆110在车轮上方的定位具体指示用于以下情况的采用，其中铰接的四边形滚动运动机构20以这样的方式实现，使得立柱48’、48”中每一个借助于如图1至图7中所示的旋转平移类型的运动连接系统在其自身的外部引导并支撑相应的前轮10’、10”的轴颈60。事实上，在这种情况下，杆的这种定位更容易实现。在这种类型的铰接四边形中，转向轴线位于轴颈之外。因此，将杆110的铰链72、73横向对应于车轮的转向轴线可造成车轮的空间问题。
优选地，前述铰接装置72、73、74(所述杆110在其两端处直接在轴颈60上或所述支撑附件61上与铰接装置连接)由球窝接头74或在运动学上等同于球窝接头的装置72、73组成。以这种方式，杆110能够支撑两个前轮10’、10”相对于彼此以及相对于前导轮架16的运动，而不会导致堵塞或阻止。
具体地，如图4至图7所示，在运动学上等同于球窝接头的装置由具有彼此正交的轴线的一对圆柱形铰链72、73构成，其中，所述对中的第一铰链72具有的铰链轴线Y1-Y1与由所述滚动运动机构20限定的两个前轮10’、10”的滚动平面Q正交。以这种方式，当杆110的平放位置不被驾驶员借助于远程命令元件120控制时，杆110可平行于前述滚动平面移动。
有利地，每对铰链中的第二铰链73具有的铰链轴线Y2-Y2与相应的轴颈60的转向轴线S’-S’、S”-S”基本上对齐或平行。
优选地，如具体在图4至图7中所示，在所采用的铰接装置是具有相互正交的轴线的一对圆柱形铰链72和73的情况下，第一铰链72的铰链轴线Y1-Y1正交于两个前轮10’、10”的滚动平面Q并且是负责使杆110沿循滚动运动的铰链，而第二铰链73的铰链轴线Y2-Y2与相应的轴颈60的转向轴线S’-S’、S”-S”基本上对齐或平行，并且是负责使杆110沿循转向运动的铰链。
优选地，如附图所示，铰接装置72、73、74与相应的轴颈60的转向轴线S’-S’、S”-S”相对应地或接近地布置。
具体地，在杆110的每个端部处的铰接装置由一对铰链(一个72用于滚动，并且一个73用于转向)构成的情况下，滚动和转向铰链的轴线在杆本身的端部处的交点在相应的车轮的轴线附近出现在转向轴线附近。以这种方式，杆110在转向期间几乎保持静止。当然，随着具有非直线但是旋转平移运动的悬架的行进，铰接轴线的前述交点并不完全停留在转向轴线上，而是仍然稍微移动。
有利地，在这个完全优选的情况下，杆110仅经受轴颈60经受的弹簧悬置运动，并且基本上不受转向运动的影响。通过将杆110设置在车轮上方(如图1至图7所示)，杆110因此可用于形成用于机动车辆4的整个前导轮架8(类似于汽车的车身)的挡泥板。
如上所述，优选地，杆110间接地用作侧倾控制系统的命令元件，并且不能由驾驶员P直接操纵。这通过前述的远程命令元件120来实现，远程命令元件120通过运动连接结构130机械地连接到前述杆110。
优选地，运动连接结构130将远程命令元件10刚性地连接到杆110。
具体地，前述运动连接结构130包括两个臂131，臂131将远程命令元件120连接到杆110，从而与杆形成框架。臂、杆和远程命令元件之间的连接是刚性的。
优选地，远程命令元件120由两个细长元件121和122构成，两个细长元件中的每一个在主要发展部分的纵向方向W-W上延伸。两个细长元件的存在是优选的，因为其允许为驾驶员定义两个操纵点，例如借助于脚或手。
优选地，前述两个细长元件121和122沿着公共的纵向方向W-W彼此对准。
有利地，两个细长元件121和122的主要发展部分的纵向方向W-W平行于杆110的主要发展部分的纵向方向Z-Z。以这种方式，远程命令元件120(由两个细长元件121和122限定)可以运动学直接方式再现杆110的运动。在已经描述的杆110平行于地面的优选情况下，远程命令元件120因此也平行于地面，并且实际上构成了用于驾驶员的“虚拟地面”。同样在间接命令杆110的情况下，驾驶员的介入被简化。事实上，向驾驶员提供了自发的和即时的侧倾控制逻辑。所需要的动作与驾驶员通过将他的脚搁在地面上用他自己的身体保持停止的机动车辆平衡时执行的动作相同。
优选地，前述公共纵向方向W-W横向于机动车辆的中心线平面M-M并且平行于地面。
前述两个细长元件121和122可连接在一起以形成单一件，或者可构成两个独立元件(如附图所示)。在该第二种情况下，远程命令元件120在容纳区域15中的定位被简化，因为其具有更小的尺寸。具体地，可以将转向柱86设置在这两个细长元件之间。
优选地，运动连接结构130的两个臂131中的每一个将前述杆110连接到所述两个细长元件121和122中的一个。
有利地，前述运动连接结构130仅连接到长度可延伸的杆110的一个伸缩部分112，以便不干扰所述杆110的长度的可延伸性。
根据图6和图7中所示的实施例，运动连接结构130以悬臂方式连接到所述杆110。远程命令元件120因此直接由杆110支撑，并且施加在其上的应力以及其自身重量通过铰接装置被施加到轴颈上。在这种情况下，为了将远程命令元件120保持在位，铰接装置需要由具有正交轴线的上述一对圆柱形铰链72、73构成。球窝接头74的使用将不允许用相关的运动连接结构130维持悬臂式远程命令元件120。
根据图4和图5以及图8至图11所示的优选实施例，前述运动连接结构130例如借助于支撑连杆132连接到所述前导轮架框架16，同时球窝接头133处于其两个端部处。在这种情况下，可以无差别地使用球窝接头或成对的圆柱形铰链作为铰链装置。事实上，在这种情况下，施加在远程命令元件120上的应力以及其自身重量通过连杆132被施加到前导轮架框架16上。球窝接头133的存在防止连杆132干涉杆110与远程命令元件120之间的运动传输。
本发明涉及控制根据本发明并且具体如上所述的具有三个或四个车轮的滚动机动车辆4的滚动运动的方法。
该方法包括：
a)提供根据本发明并且具体是如上所述的机动车辆4；
b)侧倾控制步骤，其中所述机动车辆4的侧倾控制系统100的杆110由机动车辆4的驾驶员P直接地或间接地借助于所述远程命令元件120操作，以控制所述杆110的平放位置，并且因此控制两个前轮10’、10”的滚动运动，而不必将他的脚放在地面上；以及
c)无侧倾控制的步骤，其中，杆110或远程命令元件120(如果存在的话)不受机动车辆的驾驶员P控制，以使杆110沿循两个前轮10’、10”的滚动运动，而不会干扰它们。
根据由机动车辆的运动施加的驾驶情况，机动车辆的侧倾控制步骤b)和无侧倾控制步骤c)可根据各种顺序交替进行。
具体地，可由驾驶员P实现侧倾控制步骤b)，以便在停止时或者在以降低的速度行驶时稳定机动车辆4，而不需要将脚支撑在地面上。
当机动车辆处于运动中并且不需要主动侧倾控制时，驾驶员P执行无侧倾控制步骤c)。
优选地，侧倾控制系统100的杆110和远程命令元件120(如果存在的话)平行于地面。在侧倾控制步骤b)中，驾驶员P使用杆110或远程命令元件120作为虚拟地面支撑件控制并且可能地阻止机动车辆4的滚动。
本发明允许获得部分已经描述的许多优点。
根据本发明的机动车辆4配备有侧倾控制系统，所述侧倾控制系统借助于纯粹“手动”类型的驾驶员的直接机械命令确保了在侧倾控制方面以及可能的阻止侧倾的方面的干预的有效性，并且同时机械简单且生产廉价。
在操作上，由于本发明，驾驶员P可通过直接作用在杆110上或间接通过作用在前述远程命令元件120上而实现前述的侧倾控制(以及可能的阻止)。事实上，以这种方式，驾驶员P可主动地控制(并且可能阻止)
杆110的平放位置，以及因此两个前轮10’、10”的滚动运动，而不必将脚放置在地面上。
可实现根据本发明的侧倾控制系统以便根据非常简单和直接的使用逻辑可以完全手动的方式由驾驶员使用。事实上，具体是在杆110和远程命令元件120平行于地面的情况下，它们实际上再现了地面。这简化了驾驶员的干预。实际上，侧倾控制系统的使用将是自发的和直接的，因为其需要驾驶员通过将他的脚放在地面上保持停止的机动车辆与他自己的身体平衡时所执行的相同动作。
有利地，由于减震器的对称压缩，侧倾控制系统不会抑制机动车辆的俯仰，并且可容易地以这样的方式实现，使得当被致动时，其甚至不影响转向。
侧倾控制系统在结构上是简单的，并且生产和安装在机动车辆本身上是经济的。这使得适用于打算用于低或中等价格范围的滚动的机动车辆，具体可以是用于发展中国家的市场的机动车辆。
最后，根据本发明的侧倾控制系统不依赖于这种滚动运动机构20的配置，所述滚动运动机构具体可以是铰接的四边形或悬臂。
因此，如此构思的本发明实现了预定义的目的。
显然，在其实际的实施方式中，甚至可假设不同于上面所示的形式和配置，只要不偏离本保护范围即可。
此外，所有细节可由技术上等同的元件来替换，并且所使用的尺寸、形式和材料根据需要可以是任意的。

Claims (28)

1.一种具有三个或四个车轮的滚动机动车辆，包括从支撑至少两个前轮(10’、10”)的前导轮架(8)延伸到支撑一个或多个车轮(14)的后部(12)的框架(6)，所述框架(6)限定适合于容纳驾驶员(P)的容纳区域(15)，所述前导轮架(8)进而包括：
前导轮架框架(16)，
至少一对前轮(10’、10”)，借助于滚动运动机构(20)在运动学上连接到彼此并且连接到前导轮架框架(16)，所述滚动运动机构使所述前轮(10’、10”)能够以同步且镜像的方式滚动，每个所述前轮(10’、10”)借助于相应的轴颈(60)连接到所述滚动运动机构(20)，所述轴颈(60)机械地连接到所述前轮的旋转销(68)，以便围绕旋转轴线(R’-R’、R”-R”)能旋转地支撑所述旋转销，
所述机动车辆的侧倾控制系统(100)，
悬架装置(90)，确保每个所述轴颈(60)相对于所述滚动运动机构(20)的至少一个弹簧悬置运动，
其特征在于，所述侧倾控制系统(100)包括杆(110)，所述杆通过铰接装置(72、73、74)将两个所述前轮(10’、10”)在两个端部处在相应的所述轴颈(60)处直接地连接到彼此，所述铰接装置使得所述杆(110)能够被动地沿循所述轴颈(60)的运动，两个所述前轮(10’、10”)和相应的所述轴颈(60)的侧倾运动引起所述杆(110)的平放位置相对于竖直投影平面的变化，所述竖直投影平面横向于所述机动车辆的中心线平面(M-M)，所述杆(110)能作为所述侧倾控制系统(100)的命令元件由所述驾驶员(P)直接地或间接地使用，以通过用他的身体调整所述杆(110)的所述平放位置来控制两个所述前轮(10’、10”)的滚动运动，而不必将他的脚放在地面上，其中，所述命令元件(110、120)设置成能由所述驾驶员(P)从所述容纳区域(15)接近和操纵。
2.根据权利要求1所述的机动车辆，其中，所述杆(110)在离地面相同的高度处将两个所述轴颈(60)连接到彼此。
3.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机动车辆，其中，所述杆(110)与由所述滚动运动机构(20)限定的两个所述前轮(10’、10”)的滚动平面共面或平行。
4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机动车辆，其中，所述杆(110)通过所述铰接装置(72、73、74)在两个端部处直接连接到所述轴颈(60)。
5.根据权利要求1至3中的一项或多项所述的机动车辆，其中，所述杆(110)借助于所述铰接装置(72、73、74)在支撑附件(61)处连接到每个所述轴颈(60)，所述支撑附件(61)与相应的所述轴颈(60)形成整体，所述铰接装置(72、73、74)优选地布置在所述支撑附件(61)的自由端处。
6.根据权利要求5所述的机动车辆，其中，所述杆(110)布置在两个所述前轮(10’、10”)上方，并且借助于相应的所述支撑附件(61)在每一端部处被支撑。
7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机动车辆，包括转向装置(36、86)，所述转向装置在运动学上将所述轴颈(60)连接到彼此，以便命令所述轴颈(60)围绕每个所述前轮(10’、10”)的相应的转向轴线(S’-S’、S”-S”)旋转，其中，所述铰接装置(72、73、74)布置在相应的所述轴颈(60)的转向轴线(S’-S’、S”-S”)处或附近。
8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机动车辆，其中，所述铰接装置(72、73、74)由球窝接头(74)或运动学上等同于球窝接头的装置(72、73)组成，所述杆(110)在两端处利用所述铰接装置直接联接在所述轴颈(60)上或所述支撑附件(61)上。
9.根据权利要求8所述的机动车辆，其中，运动学上等同于球窝接头的所述装置由具有彼此正交的轴线的一对圆柱形铰链(72、73)组成，其中，所述一对圆柱形铰链中的第一铰链(72)的铰链轴线(Y1-Y1)与由所述滚动运动机构(20)限定的两个所述前轮(10’、10”)的滚动平面正交。
10.根据权利要求7和9所述的机动车辆，其中，所述一对圆柱形铰链中的第二铰链(73)的铰链轴线(Y2-Y2)与相应的所述轴颈(60)的转向轴线(S’-S’、S”-S”)基本上对齐或平行。
11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机动车辆，其中，所述杆(110)的长度能平行于两个所述轴颈(60)之间的连接方向延伸。
12.根据权利要求11所述的机动车辆，其中，长度可延伸的所述杆(110)由在主纵向延伸方向(Z-Z)上彼此伸缩地关联的至少两个部分(111、112)制成，优选地，所述杆的所述两个部分(111、112)借助圆柱形耦接器彼此相关联以允许围绕所述主纵向延伸方向的自由相互旋转。
13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机动车辆，其中，所述命令元件是所述杆(110)。
14.根据权利要求1至12中的一项或多项所述的机动车辆，其中，所述侧倾控制系统(100)包括远程命令元件(120)，所述远程命令元件与所述杆(110)分离并且借助于运动连接结构(130)机械地连接到所述杆(110)，使得所述远程命令元件(120)适于与所述杆(110)整体地移动，从而至少再现所述杆(110)的所述平放位置的变化，所述远程命令元件(120)布置在用于容纳所述驾驶员(P)的所述容纳区域(15)的附近或内部，以便所述机动车辆的所述驾驶员(P)能够接近，所述驾驶员(P)能够直接在所述远程命令元件(120)上作用以控制所述杆(110)的所述平放位置并且因此控制两个所述前轮(10’、10”)的滚动运动，而不必将他的脚放在地面上。
15.根据权利要求14所述的机动车辆，其中，所述远程命令元件(120)由脚踏板组成，使得能够由所述驾驶员(P)的脚操作所述脚踏板。
16.根据权利要求14所述的机动车辆，其中，所述远程命令元件(120)由适于握持以便能由所述驾驶员(P)的手操作的结构组成。
17.根据权利要求14至16中的一项或多项所述的机动车辆，其中，所述运动连接结构(130)将所述远程命令元件(120)刚性地连接到所述杆(110)。
18.根据权利要求17所述的机动车辆，其中，所述运动连接结构(130)包括两个臂(131)，所述两个臂将所述远程命令元件(120)连接到所述杆(110)，从而与所述杆一起形成框架。
19.根据权利要求17或18所述的机动车辆，其中，所述远程命令元件(120)由两个细长元件(121、122)组成，每个所述细长元件在与所述杆(110)的主纵向延伸方向(Z-Z)平行的主纵向延伸方向(W-W)上延伸，优选地，两个所述细长元件(121、122)在共同的纵向方向(W-W)上彼此对准。
20.根据权利要求19所述的机动车辆，其中，两个所述细长元件(121、122)在共同的纵向方向(W-W)上彼此对准，所述共同的纵向方向(W-W)横向于所述机动车辆的所述中心线平面(M-M)并且平行于地面。
21.根据权利要求19或20所述的机动车辆，其中，两个所述细长元件(121、122)连接到彼此以形成单一件，或构成两个独立元件。
22.根据权利要求18和权利要求19、20或21所述的机动车辆，其中，所述运动连接结构(130)的所述两个臂(131)中的每一个将所述杆(110)连接到两个所述细长元件(121、122)中的一个。
23.根据权利要求12和权利要求17至22中的一项所述的机动车辆，其中，所述运动连接结构(130)仅连接到长度能延伸的所述杆(110)的一个部分(112)，以便不干扰所述杆(110)的长度可延伸性。
24.根据权利要求14至23中的一项或多项所述的机动车辆，其中，所述运动连接结构(130)以悬臂方式连接到所述杆(110)。
25.根据权利要求14至23中的一项或多项所述的机动车辆，其中，所述运动连接结构(130)借助于支撑连杆(132)连接到所述前导轮架框架(16)，其中球窝接头(133)处于所述支撑连杆的端部处。
26.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机动车辆(4)，其中，所述机动车辆(4)在后部(12)处包括两个后驱动轮(14)。
27.一种控制具有三个或四个车轮的滚动机动车辆的滚动运动的方法，所述方法包括：
步骤a)：提供根据前述权利要求中的一项或多项所述的机动车辆；
步骤b)：侧倾控制步骤，在该步骤中，由所述机动车辆(4)的所述驾驶员(P)直接地或间接地借助于所述远程命令元件(120)来操作所述机动车辆(4)的所述侧倾控制系统(100)的所述杆(110)，以控制所述杆(110)的所述平放位置，并且因此控制两个所述前轮(10’、10”)的滚动运动，而不必将他的脚放在地面上；以及
步骤c)：无侧倾控制的步骤，在该步骤中，所述机动车辆的所述驾驶员(P)不控制所述杆(110)或所述远程命令元件(120)(如果存在的话)，以使所述杆(110)沿循两个所述前轮(10’、10”)的滚动运动，而不干扰所述前轮。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述侧倾控制系统(100)的所述杆(110)以及所述远程命令元件(120)(如果存在的话)平行于地面，在侧倾控制的所述步骤b)中，所述驾驶员(P)使用所述杆(110)或所述远程命令元件(120)作为虚拟地面支撑件而控制并且有可能阻止所述机动车辆(4)的侧倾。
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