CN110418752A - 带有滚动阻挡的滚动机动车辆的前转向架 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有三个或四个车轮的滚动机动车辆的前转向架,该前转向架包括:前转向架框架16;至少一对前轮10’、10”,该至少一对前轮借助于运动滚动机构20彼此运动学地连接并且连接到前转向架框架,该运动滚动机构使该对前轮能够以同步和镜面方式滚动;滚动控制系统100,包括具有彼此相对的第一端111和第二端112的杆110,第一端和第二端借助于铰接器件101’、101”和102’、102”将前转向架8的第一锚固部分60和第二锚固部分60彼此直接连接。所述第一锚固部分60和第二锚固部分60中的至少一个经受所述两个前轮10’、10”的滚动移动。铰接器件101’、101”和102’、102”被构造成被动地跟随所述两个锚固部分的移动。杆的第一端111处的铰接器件101’、101”包括至少第一滚动铰链101’,该第一滚动铰链的铰链轴线基本上正交于两个前轮的滚动平面,并且该第一滚动铰链连接到第一锚固部分60。滚动控制系统包括第一阻尼器装置,第一阻尼器装置适合于在预定角度范围内缓冲所述杆相对于第一端111处的所述第一滚动铰链的旋转移动。此类角度范围对应于杆的角度滚动范围。所述第一阻尼器装置包括连接杆‑曲柄运动机构210、220,该连接杆‑曲柄运动机构在连接杆210处借助于第一圆柱形铰链201连接到杆110,并且在曲柄220处借助于第二圆柱形铰链202连接到所述第一锚固部分60,以便限定铰接四边形。连接杆借助于圆柱形铰接铰链203连接到曲柄。此类三个铰链201、202、和203具有的铰链轴线均平行于第一滚动铰链101’的铰链轴线。连接杆利用轴向移动耦接件接合在铰接铰链或第一铰链中。曲柄由轴向阻尼器222组成或者包括轴向阻尼器222,轴向阻尼器与曲柄同轴布置并且具有预定的轴向行程。所述第一阻尼器装置还包括致动器230,该致动器适合于相对于铰接铰链或者相对于第一铰链将轴向移位移动传给连接杆,以使被限定在此类两个铰链之间的距离H变化。致动器可操作以通过围绕第二铰链202旋转曲柄并且因此使连接杆‑曲柄运动机构的构造在以下之间变化来使此类距离变化:阻尼运动构造,其中连接杆与曲柄对准并且所述铰接四边形退化为三角形,从而限定抵抗杆在所述预定角度范围内旋转的可延伸支柱,所述支柱具有对应于所述轴向行程且进而限定杆的所述预定角度滚动范围的轴向偏移;以及‑至少一个自由滚动构造,其中连接杆相对于曲柄未对准并且所述铰接四边形具有不限制滚动移动的非退化构造。第一阻尼器装置还包括致动器230,该致动器适合于传递轴向移位移动。第一阻尼器装置还包括用于协助致动器从阻尼滚动构造进入至少一个自由滚动构造的释放器件240。此类释放器件被构造成在曲柄上施加围绕第二铰链202的释放旋转,以便触发曲柄和连接杆之间的未对准。
Description
技术领域
本发明涉及带有滚动控制的滚动机动车辆的前转向架。此外,本发明涉及可适用于滚动机动车辆的前转向架的滚动控制装置。
特别地,根据本发明的车辆可为在前部设置有两个转向和滚动轮并在后部设置有具有固定轮轴的后驱动轮的机动车辆。
背景技术
在机动车辆领域中,将摩托车在操控方面的特性与四轮车辆的稳定性结合的“混合动力”车辆的供应不断增加。
这些“混合动力”车辆例如由设置有两个前转向轮的三轮机动车辆和被称为QUAD的四轮机动车辆表示。
更具体地,上述三轮机动车辆在前部设置有两个转向和滚动(即,倾斜)轮并且在后部设置有具有固定轮轴的后驱动轮。后轮旨在提供驱动扭矩并且因此允许牵引,而成对的前轮旨在提供车辆的方向性。除转向之外,前转向架处的成对的车轮还可以倾斜和滚动。由于这种方案,与其中两个车轮位于后部的三轮机动车辆相比,在前转向架处具有两个车轮的机动车辆相当于实际的摩托车,因为正如摩托车一样,该机动车辆可以在弯道上倾斜。然而,与两轮机动车辆相比,在前转向架处具有两个成对的车轮的此类车辆具有由基于前轮的双重支撑确保的增加的稳定性,类似于由汽车提供的稳定性。
前轮借助于运动机构运动学地连接在一起,该运动机构使前轮能够以同步和镜面方式滚动,例如通过插入铰接四边形。这些车辆还设置有两个独立的悬架,每一个用于两个前轮中的每个,并且设置有阻尼器(也是独立的)。
因此,三轮滚动机动车辆被设计成提供两轮摩托车的操控,并且同时提供具有四个车轮的机动车辆的稳定性和安全性。
这种类型的三轮滚动机动车辆例如在同一申请人的意大利专利申请IT2003MIA001108中进行了描述。
由于这种类型的车辆的结构特征,有可能的是,在某些条件下,例如在非常低的速度下或者在停止期间,机动车辆可由于意外的和/或不受控制的滚动移动而翻倒。
通过为上述车辆提供由使用者手动操作和/或由自动控制系统操作的滚动阻挡系统,解决了该问题。
滚动阻挡可以以各种方式获得,但是所有方式基本上都构造成跟随一个或两个滚动轮的滚动移动的部件的可逆阻挡。阻挡此类部件的滚动移动运动学地、直接地或间接地确定阻挡机动车辆的两个前轮的滚动。
可逆地阻挡的部件可以为已经存在于机动车辆的滚动结构中的元件。例如,根据非常受欢迎的方案,待阻挡的部件可以为限定滚动运动机构的铰接四边形的元件,优选为两个立柱中的一个。阻挡四边形的立柱移动防止四边形使其构造变化,并且因此间接地防止两个车轮滚动。如果铰接四边形通过插入悬架连接到两个滚动轮的轴颈,则因阻尼器的不对称弹簧移动而产生的滚动移动被排除在此类阻挡之外,并且它们将需要独立地管理。
此类系统在例如由同一申请人的意大利专利申请IT2004A000171中进行了描述。关于设置有带有铰接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描述了防滚系统。防滚系统包括:机械夹具,适于阻挡铰接四边形的上立柱围绕将立柱连接到框架的铰链而旋转;由电动马达同时操作的两个液压夹具,作用于与阻尼器平行放置的杆上以防止因两个车轮的不对称弹簧移动而产生滚动。
另选地,可逆地阻挡以阻挡滚动的部件可以由添加到机动车辆的滚动结构且为此目的具体设计的元件组成。
特别地,作为四边形本身的构造上的可逆阻挡元件,该另外的元件可与铰接四边形相关联。这种方案在例如欧洲专利申请EP2810861A1、法国专利FR2953184和欧洲专利EP2345576B1中进行了描述。
另选地,该另外的元件可由两个滚动轮的轴颈之间的直接互连元件组成,该直接互连元件从机动车辆的框架机械地释放。
在这些方案中,车轮的“轴颈”是机动车辆的机械零件,该机械零件旨在支撑车轮本身的旋转销并且将其运动学地互连到悬架、转向装置,并且在具体情况下互连到运动滚动机构。轴颈可以与轮销运动学地成一体,轮销进而通过轴承支撑车轮。在这种情况下,轴颈可与轮销一体制成或者被机械地约束于轮销以形成单件。轴颈可以与轮销运动学地成一体,轮销进而通过轴承支撑车轮。
滚动阻挡的这种技术方案-如从由悬架引起的效果中运动学地释放-允许通过仅作用于此类另外的元件阻挡所有滚动移动,从而包括由两个滚动轮的不对称弹簧移动生成的滚动移动。此类技术方案是同一申请人的意大利专利申请102015000088087的目的。在该申请中描述的特别的防滚系统由可延伸杆组成,可延伸杆在其两端处通过相当于球形接头的铰接器件将前轮的两个轴颈彼此直接连接。滚动阻挡通过借助于专用致动器(诸如,带式制动器或者鼓式制动器)阻挡杆在其至少一端处在滚动平面上旋转的角度来实现。如此阻挡的杆防止两个车轮的滚动移动。“滚动平面”意指横向于机动车辆的纵向方向或者行进方向的平面,并且因此与机动车辆的中心线平面相交。
另选地,上述另外的元件可由两个滚动轮中的一个的轴颈和机动车辆的框架之间的直接互连元件组成。此类技术方案在同一申请人的意大利专利申请102015000088091中进行描述。特别地,防滚系统由可延伸杆组成,可延伸杆在其两端处通过相当于球形接头的铰接器件将车轮中的一个的轴颈直接连接到框架。滚动阻挡通过借助于专用致动器(诸如,带式制动器或者鼓式制动器)阻挡杆在其两端中的至少一个处相对于滚动平面旋转的角度来实现。如此阻挡的杆防止两个车轮的滚动移动。在这种情况下,由两个车轮的不对称弹簧悬置引起的滚动移动未被阻挡,这是因为通过杆未连接到框架的车轮的弹跳不受杆阻挡本身的影响。
一般地,与其他方案相比,基于互连杆的防滚系统具有容易安装在机动车辆上并且自身需要有限的占用面积的很大优点,该互连杆在其端部处通过相当于球形接头的铰接器件铰接并且该杆在滚动平面上的旋转角度借助于专用致动器在其至少一端处是可阻挡的。
此外,此类杆在长度上可以为可延伸的或者不可延伸的,这取决于在机动车辆的移动(特别地,滚动、转向或不对称弹簧悬置)期间该杆连接的点的距离是否变化。因此,该系统也可以容易地被构造成在行驶时基本上透明。
采用带式制动器或鼓式制动器也允许将致动器直接集成在杆的铰接器件上,在安装简易方面具有优点。
然而,此类技术方案具有需要使用动力致动器的限制,该动力致动器的尺寸足以提供足够的扭矩以不仅通过阻挡机车车辆的滚动移动来维持机动车辆的平衡,而且通过在一侧上移动机车车辆的所有重量来防止此类平衡被修改。单个致动器必须能够提供在30kgm范围内的扭矩。这需要安装大尺寸的带式制动器或鼓式制动器,这有效地消除了杆所带来的节省空间的优点。另外如果使用盘式制动器,会发生类似的情况。
在想要阻挡杆在两端处旋转以使两个滚动轮上的滚动的阻挡对称的情况下,这种限制也会大大增强。在此类情况下,因此有必要安装不是一个而是两个致动器,总体大小和成本加倍。滚动的对称阻挡本质上不是必要的,这是因为两个车轮通过运动滚动机构彼此连接,但是滚动的对称阻挡可适合于消除公差链和部件的弹性。
带式制动器或鼓式制动器的可能的另选方案由可延伸支柱组成,该可延伸支柱在铰接区域附近将杆对角地连接到其所铰接的元件,如在已经引用的意大利专利申请102015000088087中所述。可延伸支柱设置有适于阻挡其长度延伸的器件。当长度被阻挡时,支柱防止杆旋转。然而,该技术方案需要更复杂的安装并且不允许显著减少总体大小的问题。
一般地,具有三个车轮的滚动机动车辆的静态稳定性与车辆本身的轮距相联系,轮距被意为两个前轮之间的距离。静态稳定性意指在滚动阻挡条件下的稳定性是起作用的。轮距越大,车辆的稳定性越大。这也适用于意外的或不受控制的滚动移动,当轮距增加时,该滚动移动潜在地危险较小。
可操作地,滚动阻挡的功能是通过防止在非常低速度的特别行驶条件下或者在机动车辆停止情况下,机动车辆可由于不受控制和/或意外的滚动移动而翻倒来增加机动车辆的安全性。
然而,滚动阻挡是通过限制驾驶员干预的可能性来减小机动车辆的自由度的干预,并且因此会影响车辆的可操纵性,具有安全风险。由于这些原因,通常在非常低的速度下或者在静止车辆的情况下允许滚动阻挡。
然而,在轮距减小的机动车辆中,在机动车辆没有完全水平稳定而致动的情况下,滚动阻挡在非常低的速度下或者在静止车辆的情况下也会是不合适的。在此类情况下,滚动阻挡因此可以触发机动车辆的驾驶员无法有效地抵抗的不平衡,并且会导致机动车辆翻到。
在宽轮距机动车辆的情况下,没有感觉到这个问题,这是因为机动车辆自身具有稳定平衡。因此,滚动阻挡在激活时对驾驶员的安全没有产生反作用。
以上在结构方面所表达的内容可以理解如下。
三轮机动车辆利用这对前轮和后轮限定所谓的“支撑三角形”。换句话说,三轮机动车辆限定三角形支撑表面,该支撑表面被生成为将这对前轮和后轮彼此连接的三条直线的几何连接。
因此,在节距相同的情况下,前转向架中的轮距(即,这对前轮之间的距离)越大,支撑表面所限定的区域越大。划分支撑表面的正中面限定了母线。
在三轮车辆中,支撑表面给出了对机动车辆平衡的估计。特别地,当具有起作用的滚动阻挡的车辆刚性地倾斜时,该车辆维持其自身平衡条件,直到对于车辆加上驾驶员的重心,与地面的垂直线落入支撑地面内。当与母线的偏离落在支撑表面外时,机动车辆失去平衡条件。
这就是为什么要减少轮距的原因,相对于母线偏离的可能性非常小或者基本上为零。因此,在具有窄轮距的机动车辆中施加滚动阻挡不利于驾驶员维持平衡,但是正相反会阻碍驾驶员,从而引起刚性倾斜并且因此引起安全性差。
鉴于前述所述,因此需要如上所识别的窄轮距滚动机动车辆来实施滚动控制,与传统的滚动阻挡系统类似,该滚动控制减少在机动车辆停止或低速时由不受控制和/或意外的滚动移动引起的不稳定性的风险,并且同时在致动时不会触发机动车辆的不受控制的不平衡。
与为滚动阻挡系统所提供的类似,还需要此类滚动控制系统可通过将作为滚动控制元件的杆的安装简易性与整个系统的有限妨碍相结合来实施。
发明内容
因此,本发明的目的是通过提供设置有滚动控制系统的滚动机动车辆的前转向架来消除或至少减少现有技术的上述缺陷,该滚动控制系统减少在机动车辆停止或低速时由不受控制和/或意外的滚动移动引起的不稳定性情况的风险,但是不触发机动车辆的不受控制的不平衡。
本发明的另外的目的是提供设置有滚动控制系统的滚动机动车辆的前转向架,该滚动控制系统允许将作为滚动控制元件的杆的简单安装与整个系统的小占用面积相结合。
本发明的另外的目的是提供设置有滚动控制系统的滚动机动车辆的前转向架,该滚动控制系统允许使用比现有技术的致动器更小并且更有成本效益的致动器。
本发明的另外的目的是提供设置有滚动控制系统的滚动机动车辆的前转向架,该滚动控制系统允许使两个滚动轮的控制对称而不引起系统的总体大小和相对成本的显著增加。
本发明的另外的目的是提供设置有滚动控制系统的滚动机动车辆的前转向架,该滚动控制系统结构简单并且在制造以及安装在车辆本身上方面有成本效益。
附图说明
本发明的技术特征在以下权利要求书的内容中清楚可见,并且本发明的优点将在以下参考附图的详细描述中变得更显而易见,附图示出本发明的仅仅是示例性的和非限制性的一个或多个实施例,在附图中:
-图1示出根据本发明的优选实施例的设置有具有滚动控制系统的前转向架的机动车辆的透视图,其中一些零件被移除以更好地示出其他零件;
-图2示出图1中示出的机动车辆的前转向架的放大图;
-图3示出图1中的机动车辆的前转向架的与滚动控制系统有关的细节的放大透视图,该滚动控制系统被示出与前转向架分离并且其中阻尼器装置处于自由滚动构造;
-图4和图5分别根据另一透视图和根据正交前视图示出图3中示出的细节;
-图6示出图3中的滚动控制系统的透视图,其中阻尼器装置处于阻尼滚动构造;
-图7根据正交前视图示出图6中示出的细节;以及
-图8示出图7中示出的细节,该附图分别根据另一透视图和根据前正交视图示出由于滚动角度α的变化而对阻尼器装置的影响。
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,应当注意,术语机动车辆必须在广义上进行考虑,包括具有至少三个车轮(即,两个前轮(如以下更好地描述)和至少一个后轮)的任何机动车辆。因此,机动车辆的定义也包括在前转向架处具有两个车轮并且在后部具有两个车轮的所谓的四轮摩托赛车。
机动车辆4包括从支撑至少两个前轮10的前转向架8延伸到支撑一个或多个后轮14的后部12的框架6。有可能区分左前轮10’和右前轮10”,其中左轮10’和右轮10”的定义仅仅为形式化的并且意指相对于车辆的驾驶员。所述车轮相对于驾驶机动车辆的驾驶员的观察点被布置到机动车辆的中心线M-M的左侧和右侧。
为了本发明的目的,机动车辆的框架6可具有任何形状,尺寸,并且可例如为格子型、盒状型、单摇架或双摇架等。机动车辆的框架6可为单件式的或者多件式的;例如,机动车辆的框架6与后框架13互联,后框架13可包括支撑一个或多个后驱动轮114的后振荡摆臂(未示出)。上述后摆臂可通过直接铰接,或者通过插入曲柄机构和/或中间框架连接到框架6。
根据本发明的一般实施例方案,机动车辆前转向架8包括前转向架框架16和一对前轮10’、10”,前轮10’、10”借助于运动滚动机构20彼此运动学地连接并且连接到前转向架框架16,运动滚动机构20优选地使前轮能够以同步和镜面方式滚动。
机动车辆前转向架8包括滚动控制系统100,滚动控制系统100进而包括具有彼此相对的第一端111和第二端112的杆110,第一端和第二端借助于铰接器件101’、101”和102’、102”将前转向架8的第一锚固部分60和第二锚固部分60彼此直接连接。
优选地,所述第一锚固部分60和第二锚固部分60中的至少一个经受所述两个前轮10’、10”的滚动移动。
特别地,如以下更详细解释:
-所述第一锚固部分60和第二锚固部分60均经受所述两个前轮10’、10”的滚动移动;或者
-所述第一锚固部分和第二锚固部分中的仅一个经受所述两个前轮10’、10”的滚动移动,而另一锚固部分是前转向架框架16的一部分。
优选地,上述铰接器件101’、101”和102’、102”被构造成被动地跟随所述第一锚固部分60和第二锚固部分60的移动。
优选地,杆的所述第一端111处的铰接器件101’、101”包括至少第一滚动铰链101’,该第一滚动铰链的铰链轴线基本上正交于两个前轮10’、10”的滚动平面,并且连接到所述第一锚固部分60。
所述滚动控制系统100包括第一阻尼器装置,该第一阻尼器装置适合于在预定角度范围内缓冲杆110(优选相对于第一端111处的第一滚动铰链101’)的旋转移动。上述角度范围对应于杆的角度滚动范围。
“滚动平面”意指横向于机动车辆的纵向方向或者行进方向Y的平面,并且因此与机动车辆的中心线平面M-M相交。
可操作地,阻尼杆110在其至少一端处相对于滚动平面旋转意指阻尼连接到杆110的前转向架零件的滚动移动,并且因此缓冲两个前轮10’、10”的滚动移动。
根据附图中示出的优选实施例,每个前轮10’、10”通过相应的轴颈60连接到所述运动滚动机构20,轴颈60机械地连接到车轮的旋转销68以便围绕旋转轴线可旋转地支撑旋转销。前转向架还包括用于保证每个轴颈60相对于所述滚动运动机构20的至少一个弹簧悬置移动的悬置器件。
车轮的“轴颈”是机动车辆的机械零件,该机械零件旨在支撑车轮本身的旋转销并且将其运动学地互连到悬架、转向装置,和上述运动滚动机构20。轴颈可以与轮销运动学地成一体,轮销进而通过轴承支撑车轮。在这种情况下,轴颈可与轮销一体制成或者被机械地约束于轮销以形成单件。轴颈可以与轮销运动学地成一体,轮销进而通过轴承支撑车轮。
根据附图中示出的该优选实施例,上述第一锚固部分和第二锚固部分由两个前轮10’、10”的轴颈60组成,并且因此均经受所述两个前轮10’、10”的滚动移动。在这种情况下,杆110相对于所述滚动平面旋转的缓冲确定了两个前轮的轴颈的滚动移动的缓冲,并且因此直接确定两个车轮本身的缓冲。
另选地,根据附图中未示出的实施例,所述杆110可将两个前轮中的仅一个的轴颈直接连接到前转向架框架16。在这种情况下,所述第一锚固部分和第二锚固部分中的仅一个经受所述两个前轮10’、10”的滚动移动。在这种情况下,阻尼杆相对于所述滚动平面旋转仅发生在前轮处。然而,可操作地,由于由上述运动滚动机构施加的运动互连,单个前轮滚动的缓冲也自动确定了另一前轮的缓冲。
优选地,在提供杆110分别到一个或两个轴颈的连接的两个实施例中,杆的第一端处的铰接器件101’、101”也包括圆柱形转向铰链101”,该圆柱形转向铰链具有平行于所述滚动平面的铰链轴线以允许转向移动到轴颈。第一滚动铰链101’连接到所述圆柱形转向铰链101”。
上述运动滚动机构20可具有任何构造,只要优选地其功能是确保前轮以同步和镜面方式滚动。
根据附图中示出的实施例,运动滚动机构20是铰接四边形系统。
更详细地,此类铰接四边形系统包括在中间铰链28处铰接到前转向架框架16的一对横向构件24’、24”。横向构件24’、24”在相对的横向端处借助于立柱48彼此连接,立柱48在侧铰链52处在所述横向端处枢转。横向构件24’、24”和立柱48限定上述铰接四边形20。
优选地,在这种情况下,立柱48中的每个引导并且支撑所述前轮10’、10”中的一个的轴颈60。
根据附图中未示出的实施例,每个立柱可以与其主要延伸轴线同轴地引导并且支撑相应前轮的轴颈。在这种情况下,每个前轮的悬置器件集成到相应的立柱中并且确保轴颈沿着立柱的主要延伸轴线的直线弹簧运动。
另选地,如在附图中所示,铰接四边形运动滚动系统20可以被实施成使得立柱48中的每个在本身外部经由旋转平移型运动连接系统引导并且支撑相应前轮10’、10”的轴颈60。
有利地,前转向架8设置有适于控制轴颈围绕每个前轮10’、10”的相应转向轴线旋转的转向装置。转向装置可直接作用于轴颈并且可经受悬架的作用,或者间接作用于轴颈而不经受悬架的作用。
根据本发明的第一方面,如在附图中所示,所述第一阻尼器装置包括连接杆-曲柄运动机构210、220,连接杆-曲柄运动机构210、220优选在连接杆210处借助于第一圆柱形铰链201连接到所述杆110,并且优选在所述曲柄220处借助于第二圆柱形铰链202连接到所述第一锚固部分60,以便限定铰接四边形。
优选地,连接杆210借助于圆柱形铰接铰链203连接到曲柄220。
优选地,上述第一圆柱形铰链201和第二圆柱形铰链202以及上述圆柱形铰接铰链203具有的铰链轴线均平行于第一滚动铰链101’的铰链轴线并且构成所述铰链四边形的顶点,其中:
-两个第一相对侧由曲柄220以及被包括在第一滚动铰链101’和第一圆柱形铰链201之间的杆110的第一端111的部分形成;并且
-其他两个相对侧由第一锚固部分(或者由连接到第一锚固部分60的圆柱形转向铰链101”,如在附图中所示)和被包括在第一圆柱形铰链201和圆柱形铰接铰链203之间的连接杆210的部分直接形成。
当杆110的第一端111的滚动角度α由于两个前轮的滚动移动而变化时,上述铰接四边形使其构造在功能上变化。
优选地,上述连接杆210利用轴向移动耦接件接合在圆柱形铰接铰链203中或者第一圆柱形铰链201中。
根据本发明的另一方面,连接杆-曲柄运动机构210、220包括轴向阻尼器222。
优选地,如在附图中所示,所述曲柄220由轴向阻尼器222组成,或者包括轴向阻尼器222,轴向阻尼器222与曲柄同轴布置并且具有预定的轴向行程。
根据本发明的另外的方面,上述第一阻尼器装置包括致动器230,致动器230适合于向连接杆-曲柄运动机构210、220传递移位移动并且因此使所述连接杆-曲柄运动机构的构造在以下之间变化:
-阻尼滚动构造,其中连接杆210与曲柄220对准并且上述铰接四边形退化为三角形,从而限定对抗杆在所述预定角度范围内旋转的可延伸支柱(如图6、图7、和图8所示);和
-至少一个自由滚动构造,其中连接杆210相对于曲柄220未对准,并且铰接四边形具有非退化构造,该非退化构造使滚动移动自由(如图2、图3、图4、和图5所示)。
优选地,致动器230适合于相对于上述圆柱形铰接铰链203或者上述第一圆柱形铰链201将轴向移位移动传给连接杆210,以使被限定在第一圆柱形铰接铰链203和第一圆柱形铰链201之间的距离H变化。
可操作地,上述致动器230可操作以通过使曲柄220围绕第二圆柱形铰链202旋转并且因此使所述连接杆-曲柄运动机构210、220的构造在以下之间变化来使所述距离H变化:
-阻尼滚动构造,其中连接杆210与曲柄220对准并且上述铰接四边形退化为三角形,从而限定对抗杆在所述预定角度范围内旋转的可延伸支柱。支柱具有轴向行程,该轴向行程对应于阻尼器222的轴向行程并且进而限定杆的上述预定角度滚动范围(如图6、图7、和图8所示);和
-至少一个自由滚动构造,其中连接杆210相对于曲柄220未对准,并且铰接四边形具有非退化构造,该非退化构造使滚动移动自由(如图2、图3、图4、和图5所示)。
可操作地,根据本发明,阻尼器装置不允许滚动移动的阻挡,而且不允许在预定角度范围内的滚动移动的缓冲。当所述阻尼器装置激活时(即,当运动连接杆-曲柄机构处于阻尼滚动构造时),两个前轮并且因此机动车辆因此仍受到滚动移动。因此,在停止或者低速行驶的情况下,需要驾驶员仍对车辆平衡进行控制。然而,在该操作中,将由滚动控制系统来协助驾驶员,这是因为滚动移动由于所述轴向阻尼器的干预而被缓冲并且因此减慢下来。因此,驾驶员控制机动车辆的平衡所需的反应时间会更长。这有助于减少在机动车辆停止或低速时由不受控制和/或意外的滚动移动引起的不稳定性的风险。
相反地,当所述阻尼器装置被禁用时(即,当运动连接杆-曲柄机构处于自由滚动构造时),滚动移动将基本上自由并且不经受缓冲。实际上,轴向阻尼器222将在不改变其长度的情况下跟随曲柄在铰接四边形内的移动并且将主要或唯一地经受围绕第二圆柱形铰链的旋转移动。在这种情况下,轴向阻尼器的轴向应力为零或者可忽略不计。
换句话说,在自由滚动构造中,轴向阻尼器222对于驱动来说并且特别是对于滚动移动来说基本上是无效的(transparent)。仅在阻尼滚动构造中,轴向阻尼器可以发挥其作用。
由于本发明,滚动控制系统也允许将作为滚动控制元件的杆的简单安装与整个系统的小占用面积相结合。
更详细地,杆110的第一端111的滚动移动的缓冲没有交付给致动器,而是交付给运动连接杆-曲柄机构210、220。换句话说,在根据本发明的滚动控制系统中,不需要致动器230施加适于抵消围绕第一滚动铰链101’的滚动角度α的改变的扭矩。
致动器230的功能仅为将移位移动传给连接杆-曲柄运动机构210、220,并且特别是改变距离H,并且因此引起曲柄220围绕第二铰链202旋转以便将铰接四边形退化为三角形,从而限定对抗杆110的旋转的可延伸阻挡支柱。
致动器230必须只能提供足够的动力来克服铰链的摩擦和高于阻尼器的轴向强度,但不执行实际滚动对比/缓冲动作。
代替地,借助于动态类型的机械约束,实现滚动/阻尼缓冲动作,这使得所述轴向阻尼器在运动学上起作用。为了确保有效的滚动对比/缓冲动作以及维持上述动态类型的机械约束,因此足以静态地确定连接杆-曲柄运动机构210、220的部件的尺寸,使得部件能够承受所涉及的负载。然而,致动器230不会受连接杆-曲柄系统外部的这些负载的任何影响。
与传统系统相比,这允许采用动力显著减小的致动器,因此也减小致动器本身的尺寸和大小。
有利地,为了将铰链的摩擦减小到最小值,有可能使用滚柱轴承实施铰链。
从上述可知,根据本发明的滚动控制系统因此允许同时:
-由于有可能缓冲两个前轮10’、10”在预定角度滚动范围内的滚动移动的事实而减少在机动车辆停止或低速时由不受控制和/或意外滚动移动引起的不稳定性的风险;
-防止触发与突然滚动阻挡相联系的机动车辆的不受控制的不平衡,这是因为滚动没有被阻止而只是被缓冲;
-将作为滚动阻挡元件的杆的简单安装与整个系统的小占用面积相结合。
关于最后一点,实际上应当注意,由于本发明,有可能使用比传统滚动阻挡系统所需的致动器显著更小的致动器。因此,致动器的尺寸减小不仅减小总体大小,而且减少成本。
可操作地,如上所述,为了将连接杆-曲柄运动机构210、220带入阻挡构造,操作致动器230以便相对于所述圆柱形铰接铰链203或者相对于所述第一圆柱形铰链201优选地将轴向移位移动传给连接杆210,以便渐进地减小距离H,即,在圆柱形铰接铰链203和第一铰链201之间的杆210的部分的长度。因此,曲柄220围绕第二圆柱形铰链202旋转并且铰接四边形渐进地变形。铰接四边形保留跟随在杆110上引起的滚动移动的能力。当曲柄与连接杆对准时,该系统变成动态类型的机械约束,其中轴向阻尼器充分操作以阻尼杆的滚动移动并且因此缓冲机动车辆的滚动移动。
可操作地,为了将连接杆-曲柄运动机构210、220带入自由滚动构造,必须操作致动器230以便相对于所述圆柱形铰接铰链203或者相对于所述第一圆柱形铰链201优选地将反向轴向移位移动传给连接杆210,以便逐渐增加距离H并且确定曲柄的反向旋转。然而,致动器230无法单独执行该操作,因为通过施加在连接杆的轴线上对准的力并且因此穿过所述第二铰链在运动学上不可能引起曲柄220围绕第二铰链202旋转。
因此,上述第一阻尼器装置包括释放器件240以协助上述致动器230从所述阻尼滚动构造过渡到所述至少一个自由滚动构造。
此类释放器件240被构造成在上述曲柄220上施加围绕第二圆柱形铰链202的释放旋转,以便触发曲柄220和连接杆210之间的未对准。
一旦曲柄220和连接杆210之间的未对准已触发,致动器230就可以独立操作。
因此,上述释放器件240具有确保滚动控制系统的可逆性的功能。
根据附图中示出的实施例,所述杆210由无止螺杆组成,无止螺杆旋转地啮合在圆柱形铰接铰链203或者第一圆柱形铰链201的支撑体203a上。致动器230适于将无止螺杆210的轴线上的旋转移动传给无止螺杆210,该旋转移动确定连接杆210相对于圆柱形铰接铰链203或者第一圆柱形铰链201的轴向位移。
优选地,如附图所示,所述无止螺杆210利用其第一端部210a旋转地啮合在圆柱形铰接铰链203的支撑体203a上,并且在其第二端部210b处借助于支撑支架231间接地连接到第一圆柱形铰链201,支撑支架231被构造成始终保持无止螺杆210穿过第一圆柱形铰链201的轴线。
有利地,根据附图中示出的实施例,无止螺杆210利用所述第二端部210b轴向延伸向铰接四边形外。支撑支架231也布置在铰接四边形外。
特别地,致动器230由铰接四边形外的支撑支架231支撑并且与无止螺杆210的第二端部210b旋转接合。
优选地,所述释放器件240由弹性器件组成,弹性器件与圆柱形铰接铰链203或者第二圆柱形铰链202相关联,使得当曲柄220与连接杆210对准时,弹性器件弹性地加载本身并且围绕第二圆柱形铰链202在曲柄220上生成旋转动量。
特别地,如在附图中所示,所述弹性器件由扭转弹簧240组成,扭转弹簧与圆柱形铰接铰链203的支撑体203a成一体并且被定向成使得当曲柄220与连接杆210对准时,此类扭转弹簧240接合曲柄220的相对于第二圆柱形铰链202径向突起的附件221,从而弹性地弯曲并且在径向突起的附件221上生成具有至少一个非径向分量的力。
根据附图中未示出的实施例,滚动控制系统100可包括第二阻尼器装置,第二阻尼器装置适于在预定角度范围内阻尼杆110也在杆的第二端112处的旋转移动。该第二阻尼器装置与布置在杆110的第一端111中的所述第一阻尼器相同。在这种情况下,杆110的所述第二端112处的铰接器件102’、102”包括第二滚动铰链102’,该第二滚动铰链的铰链轴线基本上正交于两个前轮10’、10”的滚动平面,并且连接到第二锚固部分。
在杆的第一端111和第二端112处分别提供第一阻尼装置和第二阻尼装置允许使两个前轮10’、10”上的滚动阻尼对称。如果杆110将两个前轮10’、10”的轴颈60彼此直接连接,则这特别适用。
有利地,如在附图中所示,另外如果仅一个阻尼器装置设置在杆的第一端111处,则杆110的第二端112处的铰链器件102’、102”可包括第二滚动铰链102’,该第二滚动铰链的铰链轴线基本上正交于两个前轮10’、10”的滚动平面,并且连接到第二锚固部分。
优选地,杆110在纵向方向上在所述第一端111和所述第二端112之间可延伸,以便允许杆110在纵向方向上沿着其纵向轴线X延伸。特别地,通过为杆110设置伸缩结构,杆110可被制成为可延伸的。
如果杆110将前转向架的两部分彼此连接,则杆110在纵向方向上的可延伸性在功能上是必要的,前转向架的两部分的距离可例如由于车轮的滚动或转向移动而变化。在这种情况下,纵向可延伸性是必要的以防止杆110干扰机动车辆的可操纵性。
特别是在杆110被放置成连接两个前轮的轴颈并且从相应的转向轴线连接到轴颈时,会发生这种情况。
优选地,如上所述,如果杆110连接到一个或两个轴颈,则杆的第一端处的铰接器件101’、101”也包括圆柱形转向铰链101”,该圆柱形转向铰链具有平行于滚动平面的铰链轴线以允许转向移动到轴颈。
更详细地,如在附图中所示,第一滚动铰链101’连接到所述圆柱形转向铰链101”。借助于上述转向铰链101”,实现到第一锚固部分(在这种情况下第一锚固部分由轴颈60组成)的连接,在附图中,转向铰链101”经由两个或更多个支撑臂锚固到轴颈60。在这种情况下,如在附图中所示,第二圆柱形铰链202也连接到上述转向铰链101”以允许连接杆-曲柄运动机构210、220跟随转向移动。
本发明的目的也为可逆地控制具有三个或四个车轮的机动车辆的滚动移动的方法,该机动车辆具有根据本发明以及特别如上所述的前转向架8。
上述方法交替地包括:
-滚动控制步骤,其中致动至少所述第一阻尼器装置的致动器230,以将所述运动连接杆-曲柄210、220的构造从所述自由滚动构造带入所述阻尼滚动构造,从而使所述铰接四边形退化为三角形;以及
-滚动的非控制步骤,其中致动至少所述第一阻尼器装置的致动器230,以将所述运动连接杆-曲柄的构造从所述阻尼滚动构造带入所述自由滚动构造,以便恢复所述铰接四边形的非退化构造,曲柄和连接杆之间的未对准由所述释放器件触发。
本发明的目的也为在后部具有驱动轮并且具有根据本发明以及特别如上所述的前转向架8的机动车辆4。
在另外的功能方面,根据本发明的滚动阻尼机构与现有技术系统的区别如下所述。
滚动阻尼步骤(但也是相反的自由滚动步骤)不具有“过渡”步骤,如在提供摩擦制动器(诸如机械夹具、液压夹具、带式制动器等)的致动的传统滚动阻挡系统中发生那样。
详细地,当制动器中的衬片与圆盘接触时,生成摩擦力,该摩擦力渐进地增加,直至一旦达到预定值就引起阻挡。换句话说,当衬片上的负载达到所述预定值时,发生阻挡。由于这些原因,我们讨论识别阻挡制动和实际机械阻挡之间的时间间隔的瞬态。
因此,在该瞬态步骤中,车辆尚不能确定静态平衡条件;同时,行驶严重不利。
为了参考三轮车辆更好地解释,估计激活滚动阻挡的电动马达的致动的持续时间为大约2秒。在仅1秒后车辆开始阻挡。这意味着,如果由于轨迹要求车辆倾斜,则驾驶员感觉到与他的驾驶输入的更大对比。如果车辆在一侧上遇到障碍物,则悬架可能不起作用,或者车辆也可在平坦道路上滚动。
在上述实施例中,不存在瞬态条件。致动致动器,直到发生铰链对准;因此,四边形是绝对自由的,这是因为没有摩擦引入到系统。
本发明允许实现多个优点,其中一些优点已经进行了描述。
根据本发明的滚动控制系统因此允许同时:
-由于有可能缓冲两个前轮10’、10”在预定角度滚动范围内的滚动移动的事实而减少在机动车辆停止或低速时由不受控制和/或意外滚动移动引起的不稳定性的风险;
-防止触发与突然滚动阻挡相联系的机动车辆的不受控制的不平衡,这是因为滚动没有被阻止而只是被缓冲;
-将作为滚动阻挡元件的杆的简单安装与整个系统的小占用面积相结合。
关于最后一点,实际上应当注意,由于本发明,有可能使用比传统滚动所需的致动器显著更小的致动器。因此,致动器的尺寸减小不仅减小总体大小,而且减少成本。
在杆110被放置成连接两个前轮10’、10”的轴颈的具体情况下,通过在杆的两端设置阻尼器装置,根据本发明的滚动控制系统可以在两个前轮10’、10”上容易对称。由于可以使用小致动器的事实,这不会引起系统的总体大小和相关成本显著增加。
根据本发明的滚动控制系统也是结构简单并且在生产以及安装在机动车辆本身上方面有成本效益。
根据优选实施例,具有三个或四个车轮的滚动机动车辆的前转向架8包括:
-前转向架框架16,
-至少一对前轮10’、10”,至少一对前轮10’、10”借助于运动滚动机构20彼此运动学地连接并且连接到前转向架框架16,运动滚动机构20使前轮能够以同步和镜面方式滚动,
-滚动控制系统100,滚动控制系统100包括具有彼此相对的第一端111和第二端112的杆110,第一端111和第二端112借助于铰接器件101’、101”;102’、102”将前转向架8的第一锚固部分60和第二锚固部分60彼此直接连接,其中所述第一锚固部分60和第二锚固部分60中的至少一个经受所述两个前轮10’、10”的滚动移动,
其中所述铰接器件101’、101”;102’、102”被构造成被动地跟随所述第一锚固部分60和第二锚固部分60的移动,
其中杆的所述第一端111处的铰接器件101’、101”包括至少第一滚动铰链101’,第一滚动铰链101’的铰链轴线基本上正交于两个前轮10’、10”的滚动平面,并且连接到所述第一锚固部分60,
所述滚动控制系统100包括第一阻尼器装置,第一阻尼器装置适合于在预定角度范围内缓冲所述杆110相对于所述第一端111处的所述第一滚动铰链101’的旋转移动,所述角度范围对应于所述杆的角度滚动范围,
其中所述第一阻尼器装置包括运动连接杆-曲柄210、220,运动连接杆-曲柄210、220在连接杆210处借助于第一圆柱形铰链201连接到所述杆110,并且在所述曲柄220处借助于第二圆柱形铰链202连接到所述第一锚固部分60以便限定铰接四边形,所述连接杆210借助于圆柱形铰接铰链203连接到所述曲柄220,所述第一圆柱形铰链201和第二圆柱形铰链202以及所述圆柱形铰接铰链203均具有平行于第一滚动铰链101’的铰链轴线的铰链轴线,
其中所述连接杆210利用轴向移动耦接件接合在所述圆柱形铰接铰链203或所述第一圆柱形铰链201中,并且所述曲柄220由轴向阻尼器222组成或者包括轴向阻尼器222,轴向阻尼器222与所述曲柄同轴布置并且具有预定的轴向行程,
并且其中所述第一阻尼器装置还包括致动器230,致动器230适合于相对于所述圆柱形铰接铰链203或者相对于所述第一圆柱形铰链201将轴向移位移动传给连接杆210,以使被限定在圆柱形铰接铰链203和第一圆柱形铰链201之间的距离H变化,所述致动器230可操作以通过围绕第二圆柱形铰链202旋转曲柄220来使所述距离H变化,并且因此使所述运动连接杆-曲柄210、220的构造在以下之间变化:
阻尼滚动构造,其中所述连接杆210与曲柄220对准并且所述铰接四边形退化为三角形,从而限定抵抗杆110在所述预定角度范围内旋转的可延伸支柱,所述支柱具有对应于所述轴向行程并且进而限定杆的所述预定角度滚动范围的轴向偏移;和
-和至少一个自由滚动构造,其中所述连接杆210相对于所述曲柄220未对准并且所述铰接四边形具有使滚动移动自由的非退化构造;
所述第一阻尼器装置还包括释放器件240,所述释放器件240用于协助所述致动器230从所述有限滚动构造进入所述至少一个自由滚动构造,其中所述释放器件240被构造成在所述曲柄220上施加围绕所述第二圆柱形铰链202的释放旋转,以便触发所述曲柄220和所述连接杆210之间的未对准。
此外,已经根据优选实施例,提供了具有三个或四个车轮的滚动机动车辆的前转向架8的滚动控制系统,其中所述前转向架8包括:-前转向架框架16;以及-至少一对前轮10’、10”,至少一对前轮10’、10”借助于运动滚动机构20彼此运动学地连接并且连接到前转向架框架16,运动滚动机构20使前轮能够以同步和镜面方式滚动,
所述滚动控制系统100包括具有彼此相对的第一端111和第二端112的杆110,用于在所述前转向架8上的安装条件下借助于铰接器件101’、101”;102’、102”将前转向架8的第一锚固部分60和第二锚固部分60彼此直接连接,其中所述第一锚固部分60和第二锚固部分60中的至少一个经受所述两个前轮10’、10”的滚动移动,
其中所述铰接器件101’、101”;102’、102”被构造成被动地跟随所述第一锚固部分60和第二锚固部分60的移动,
其中杆的所述第一端111处的铰接器件101’、101”包括至少第一滚动铰链101’,第一滚动铰链101’的铰链轴线基本上正交于两个前轮10’、10”的滚动平面,并且连接到所述第一锚固部分60,
所述滚动控制系统100包括第一阻尼器装置,第一阻尼器装置适合于在预定角度范围内缓冲所述杆110相对于所述第一端111处的所述第一滚动铰链101’的旋转移动,所述预定角度范围对应于所述杆的角度滚动范围,
其中所述第一阻尼器装置包括运动连接杆-曲柄210、220,运动连接杆-曲柄210、220在连接杆210处借助于第一圆柱形铰链201连接到所述杆110,并且在所述曲柄220处借助于第二圆柱形铰链202连接到所述第一锚固部分60以便限定铰接四边形,所述连接杆210借助于圆柱形铰接铰链203连接到所述曲柄220,所述第一圆柱形铰链201和第二圆柱形铰链202以及所述圆柱形铰接铰链203均具有平行于第一滚动铰链101’的铰链轴线的铰链轴线,
其中所述连接杆210利用轴向移动耦接件接合在所述圆柱形铰接铰链203或所述第一圆柱形铰链201中,并且所述曲柄220由轴向阻尼器222组成或者包括轴向阻尼器222,轴向阻尼器222与所述曲柄同轴布置并且具有预定的轴向行程,
并且其中所述第一阻尼器装置还包括致动器230,致动器230适合于相对于所述圆柱形铰接铰链203或者相对于所述第一圆柱形铰链201将轴向移位移动传给连接杆210,以使被限定在圆柱形铰接铰链203和第一圆柱形铰链201之间的距离H变化,所述致动器230可操作以通过围绕第二圆柱形铰链202旋转曲柄220来使所述距离H变化,并且因此使所述运动连接杆-曲柄210、220的构造在以下之间变化:
阻尼滚动构造,其中所述连接杆210与所述曲柄220对准并且所述铰接四边形退化为三角形,从而限定抵抗杆110在所述预定角度范围内旋转的可延伸支柱,所述支柱具有对应于所述轴向行程并且进而限定杆的所述预定角度滚动范围的轴向偏移;和
-至少一个自由滚动构造,其中所述连接杆210相对于所述曲柄220未对准并且所述铰接四边形具有使滚动移动自由的非退化构造;
所述第一阻尼器装置还包括释放器件240,所述释放器件240用于协助所述致动器230从所述有限滚动构造进入所述至少一个自由滚动构造,其中所述释放器件240被构造成在所述曲柄220上施加围绕所述第二圆柱形铰链202的释放旋转,以便触发所述曲柄220和所述连接杆210之间的未对准。
因此,如此构思的本发明实现了预期目的。
当然,在本发明的实际实施例中,在不偏离本保护范围的情况下,本发明也可采用除上述之外的形状和构造。
此外,所有细节可用技术上等效的元件替代,并且根据需要,所使用的大小、形状和材料可为任何大小、形状和材料。
Claims (16)
1.一种具有三个或者四个车轮的滚动机动车辆的前转向架(8),包括:
前转向架框架(16),
至少一对前轮(10’、10”),借助于运动滚动机构(20)彼此运动学地连接并且连接到所述前转向架框架(16),
滚动控制系统(100),包括具有彼此相对的第一端(111)和第二端(112)的杆(110),所述第一端和所述第二端借助于铰接器件(101’、101”;102’、102”)将所述前转向架(8)的第一锚固部分(60)和第二锚固部分(60)彼此直接连接,其中所述第一锚固部分(60)和所述第二锚固部分(60)中的至少一个经受这两个前轮(10’、10”)的滚动移动,
所述滚动控制系统(100)包括第一阻尼器装置,所述第一阻尼器装置适合于在预定角度范围内缓冲所述杆(110)的旋转移动,该预定角度范围对应于所述杆的角度滚动范围,
其中,所述第一阻尼器装置包括运动连接杆-曲柄(210、220),该运动连接杆-曲柄连接到所述杆(110)和所述第一锚固部分(60),以便限定铰接四边形,
其中,所述运动连接杆-曲柄(210、220)包括轴向阻尼器(222),
并且其中,所述第一阻尼器装置还包括致动器(230),该致动器适于将移位移动传给所述运动连接杆-曲柄(210、220),并且因此使所述运动连接杆-曲柄(210、220)的构造在以下构造之间变化:
-阻尼滚动构造,在该阻尼滚动构造中连接杆(210)与曲柄(220)对准并且所述铰接四边形退化为三角形,从而限定抵抗所述杆(110)在所述预定角度范围内旋转的可延伸支柱;和
-至少一个自由滚动构造,其中,所述连接杆(210)相对于所述曲柄(220)未对准并且所述铰接四边形具有允许所述滚动移动自由的非退化构造;
所述第一阻尼器装置还包括释放器件(240),该释放器件用于协助所述致动器(230)从所述受限滚动构造进入所述至少一个自由滚动构造。
2.根据权利要求1所述的前转向架(8),其中,所述运动连接杆-曲柄(210、220)在所述连接杆(210)处借助于第一圆柱形铰链(201)连接到所述杆(110),并且在所述曲柄(220)处借助于第二圆柱形铰链(202)连接到所述第一锚固部分(60),并且其中所述连接杆(210)借助于圆柱形铰接铰链(203)连接到所述曲柄(220),所述第一圆柱形铰链(201)和第二圆柱形铰链(202)以及所述圆柱形铰接铰链(203)具有的铰链轴线均平行于第一滚动铰链(101’)的铰链轴线。
3.根据权利要求1或2所述的前转向架(8),其中,所述连接杆(210)利用轴向移动耦接件接合在所述圆柱形铰接铰链(203)或所述第一圆柱形铰链(201)中,并且其中所述曲柄(220)由轴向阻尼器(222)组成或者包括轴向阻尼器(222),所述轴向阻尼器与所述曲柄同轴地布置并且具有预定轴向行程。
4.根据前述权利要求中一项或多项所述的前转向架(8),其中,所述铰接器件(101’、101”;102’、102”)被构造成被动地跟随所述第一锚固部分(60)和所述第二锚固部分(60)的移动。
5.根据前述权利要求中一项或多项所述的前转向架(8),其中,所述杆的所述第一端(111)处的所述铰接器件(101’、101”)包括至少第一滚动铰链(101’),所述第一滚动铰链的铰链轴线基本上正交于所述两个前轮(10’、10”)的滚动平面,并且所述第一滚动铰链连接到所述第一锚固部分(60)。
6.根据前述权利要求中一项或多项所述的前转向架(8),其中,所述致动器(230)适合于相对于所述圆柱形铰接铰链(203)或者相对于所述第一圆柱形铰链(201)将轴向的移位移动传给所述连接杆(210),以使限定在所述圆柱形铰接铰链(203)和所述第一圆柱形铰链(201)之间的距离(H)变化,所述致动器(230)能操作以通过围绕所述第二圆柱形铰链(202)旋转所述曲柄(220)来使所述距离(H)变化。
7.根据前述权利要求中一项或多项所述的前转向架(8),其中,所述释放器件(240)被构造成在所述曲柄(220)上施加围绕所述第二圆柱形铰链(202)的释放旋转,以便触发所述曲柄(220)和所述连接杆(210)之间的未对准。
8.根据权利要求2至7中一项或多项所述的前转向架(8),其中,所述连接杆(210)由无止螺杆组成,所述无止螺杆旋转地啮合在所述圆柱形铰接铰链(203)或者所述第一圆柱形铰链(201)的支撑体(203a)上,所述致动器(230)适合于给所述无止螺杆(210)施加在所述无止螺杆的轴线上的旋转移动,该旋转移动确定所述连接杆(210)相对于所述圆柱形铰接铰链(203)或者所述第一圆柱形铰链(201)的轴向移位。
9.根据前述权利要求中一项或多项所述的前转向架(8),其中,所述释放器件(240)由弹性器件组成,所述弹性器件与所述圆柱形铰接铰链(203)或者所述第二圆柱形铰链(202)相关联,使得当所述曲柄(220)与所述连接杆(210)对准时,所述弹性器件弹性地加载其本身并且在所述曲柄(220)上生成围绕所述第二圆柱形铰链(202)的旋转动量。
10.根据权利要求8和9所述的前转向架(8),其中,所述弹性器件由扭转弹簧(240)组成,所述扭转弹簧与所述圆柱形铰接铰链(203)的支撑体(203a)成一体并且被定向成使得当所述曲柄(220)与所述连接杆(210)对准时,所述扭转弹簧(240)接合所述曲柄(220)的相对于所述第二圆柱形铰链(202)径向突起的附件(221),从而弹性地弯曲并且在所述径向突起的附件(221)上生成具有至少一个非径向分量的力。
11.根据前述权利要求中一项或多项所述的前转向架(8),其中,所述杆(110)的所述第二端(112)处的所述铰接器件(102’、102”)包括至少第二滚动铰链(102”),所述至少第二滚动铰链自身的铰链轴线基本上正交于所述两个前轮(10’、10”)的滚动平面,并且连接到所述第二锚固部分(60),并且其中所述滚动控制系统(100)包括第二阻尼器装置,所述第二阻尼器装置适合于在一预定角度范围内缓冲所述杆(110)相对于所述第二端(112)处的所述第二滚动铰链(102’)的旋转移动,并且与设置在所述第一端(111)中的所述第一阻尼器装置相同。
12.根据前述权利要求中一项或多项所述的前转向架(8),其中,所述两个前轮(10’、10”)中的每个通过相应的轴颈(60)连接到所述运动滚动机构(20),所述轴颈机械地连接到所述车轮的旋转销(68)以便围绕旋转轴线旋转地支撑该车轮,所述前转向架(8)包括用于保证每个轴颈(60)相对于所述运动滚动机构(20)的至少一个弹簧悬置移动的悬置器件。
13.根据权利要求12所述的前转向架(8),其中,均经受所述两个前轮(10’、10”)的滚动移动且通过所述杆(110)直接连接的所述前转向架(8)的所述第一锚固部分和所述第二锚固部分是所述两个前轮的所述轴颈(60),所述第一滚动铰链(101’)和所述第二圆柱形铰链(202)借助于具有平行于所述滚动平面的铰链轴线的圆柱形转向铰链(101”)而连接到所述第一锚固部分(60)。
14.一种在后部具有驱动轮并且具有根据前述权利要求中一项或多项所述的前转向架(8)的机动车辆(4)。
15.一种控制具有三个或四个车轮的机动车辆的滚动移动的方法,所述机动车辆具有根据权利要求1至13中一项或多项所述的前转向架(8),所述方法交替地包括:
滚动控制步骤,其中致动至少所述第一阻尼器装置的所述致动器(230),以将所述运动连接杆-曲柄(210、220)的构造从所述自由滚动构造变为所述阻尼滚动构造,使所述铰接四边形退化为三角形;以及
-滚动的非控制步骤,其中致动至少所述第一阻尼器装置的所述致动器(230),以将所述运动连接杆-曲柄的所述构造从所述阻尼滚动构造变为所述自由滚动构造,以便恢复所述铰接四边形的非退化构造,所述曲柄和所述连接杆之间的所述未对准由所述释放器件触发。
16.一种具有三个或四个车轮的滚动机动车辆的前转向架(8)的滚动控制系统,其中,所述前转向架(8)包括:-前转向架框架(16);以及-至少一对前轮(10’、10”),借助于运动滚动机构(20)彼此运动学地连接并且连接到前转向架框架(16),
所述滚动控制系统(100)包括具有彼此相对的第一端(111)和第二端(112)的杆(110),用于在所述前转向架(8)上的安装状态下借助于铰接器件(101’、101”;102’、102”)将所述前转向架(8)的第一锚固部分(60)和第二锚固部分(60)彼此直接连接,其中所述第一锚固部分(60)和第二锚固部分(60)中的至少一个经受所述两个前轮(10’、10”)的滚动移动,
所述滚动控制系统(100)包括第一阻尼器装置,所述第一阻尼器装置适合于在预定角度范围内缓冲所述杆(110)的旋转移动,所述预定角度范围对应于所述杆的角度滚动范围,
其中,所述第一阻尼器装置包括运动连接杆-曲柄(210、220),所述运动连接杆-曲柄连接到所述杆(110)和所述第一锚固部分(60)以便限定铰接四边形,
并且其中,所述第一阻尼器装置还包括致动器(230),所述致动器适合于将移位移动传给所述运动连接杆-曲柄(210、220)并且因此使所述运动连接杆-曲柄(210、220)的构造在以下构造之间变化:
-阻尼滚动构造,在该阻尼滚动构造中,连接杆(210)与曲柄(220)对准并且所述铰接四边形退化为三角形,从而限定抵抗所述杆(110)在所述预定角度范围内旋转的可延伸支柱;和
-至少一个自由滚动构造,其中所述连接杆(210)相对于所述曲柄(220)未对准,并且所述铰接四边形具有允许所述滚动移动自由的非退化构造;
所述第一阻尼器装置还包括释放器件(240),所述释放器件用于协助所述致动器(230)从所述受限滚动构造进入所述至少一个自由滚动构造。
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