CN110730747B - 具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,包括:前转向架框架(16);至少一对前轮(10'),(10”),借助于运动学滚动机构(20)运动地连接到彼此并连接到前转向架框架,运动学滚动机构使得前轮以同步和镜面方式滚动;防滚系统(100),包括杆(110),杆具有彼此相对的第一端(111)和第二端(112),它们借助于铰接装置(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)直接连接到彼此。所述第一锚固部分和所述第二锚固部分中的至少一个经受所述两个前轮的滚动运动。铰接装置被构造成被动地跟随两个锚固部分的运动。在杆的第一端处的铰接装置(101',101”)包括至少第一滚动铰链(101'),至少第一滚动铰链具有基本上正交于两个前轮的滚动平面的铰接轴线并且连接到第一锚固部分。防滚系统包括第一阻挡设备,该第一阻挡设备适于可逆地阻挡杆在第一端(111)处相对于第一滚动铰链的旋转角度。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有滚动阻挡的滚动机动车辆的前转向架。
特别地,根据本发明的车辆可以是在前部设置有两个转向和滚动轮以及在后部设置有具有固定轴的后驱动轮的机动车辆。
背景技术
在机动车辆领域,对“混合动力”车辆的供应越来越多,“混合动力”车辆将摩托车在操控方面的特性与四轮车辆的稳定性相结合。
这些“混合动力”车辆例如以具有两个前转向轮的三轮机动车辆和被称为QUAD的四轮机动车辆作为代表。
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轴的后驱动轮。后轮旨在提供驱动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。除转向之外,前转向架处的成对车轮可以倾斜和滚动。由于这种解决方案,与其中两个车轮位于后部处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,这种在前转向架处具有两个成对车轮的车辆具有通过前轮地面上的双重支撑确保的增加的稳定性,类似于由汽车提供的那种。
前轮借助于运动学机构运动学地连接在一起,该运动学机构使得前轮能够以同步和镜面(specular)方式滚动,例如通过插入铰接四边形结构。这些车辆还设置有两个独立的悬架,一个悬架用于两个前轮中的每个,并且还设置有阻尼器,也是独立的。
因此,三轮滚动机动车辆被设计用于提供两轮摩托车的操控,同时提供具有四个车轮的机动车辆的稳定性和安全性。
例如在同一申请人的意大利专利申请No.IT2003MIA001108中描述了这种类型的三轮滚动机动车辆。
由于这种类型车辆的结构特征,所以可能在某些条件下,例如在非常低的速度下或在停止期间,机动车辆会由于意外和/或不受控制的滚动运动而翻到。
通过为上述车辆提供由用户手动操作和/或由自动控制系统操作的滚动阻挡系统解决了该问题。
可以以各种方式获得滚动阻挡,但是所有方式基本上共享对一部件的可逆阻挡,该部件被构造成跟随一个或两个滚动轮的滚动运动。阻挡此部件的滚动运动运动学地、直接地或间接地确定阻挡机动车辆的两个前轮的滚动。
待可逆地阻挡的部件可以是已经存在于机动车辆的滚动结构中的元件。例如,根据非常流行的解决方案,待阻挡的部件可以是限定滚动运动学机构的铰接四边形结构的元件,优选地是两个立柱中的一个。阻挡四边形的立柱的移动防止立柱改变其构造,并因此间接地防止两个车轮滚动。如果铰接四边形结构通过悬架的插入连接到两个滚动轮的轴颈,则由于阻尼器的非对称弹簧移动引起的滚动运动被排除在这样的阻挡之外,并且将需要独立地管理所述滚动运动。
例如,在由同一申请人的意大利专利申请No.IT2004A000171中描述了此系统。通过设置有转向系统的滚动机动车辆描述了防滚系统,该转向系统具有铰接四边形结构结构和两个独立的前悬架。防滚系统包括:适于阻挡铰接四边形结构的上立柱围绕铰链旋转的机械夹具,铰链将立柱连接到框架;由电动马达同时操作的两个液压夹具,电动马达作用在与阻尼器平行布置的杆上,以防止由于两个车轮的非对称弹簧移动引起的滚动。
另选地,阻挡滚动的待可逆地阻挡的部件可以由添加到机动车辆的滚动结构中并且专门为此目的而设计的元件构成。
特别地,该添加的元件可以与铰接四边形结构相关联,作为四边形本身的构造上的可逆阻挡元件。例如在欧洲专利申请EP2810861A1、法国专利FR2953184和欧洲专利EP2345576B1中描述了这种解决方案。
另选地,该附加元件可以由在两个滚轮的轴颈之间的直接互连元件构成,该直接互连元件从机动车辆的框架机械地释放。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自身的旋转销并将其运动地互连到悬架、转向设备,并且在特定情况下,互连到运动学滚动机构。轴颈相对于车轮销没有自由度,因此与车轮销在运动学上成一体。轴颈可以与车轮销一体制成或者被机械地约束到车轮销以形成单一件。滚动阻挡的这种技术解决方案(从悬架引起的作用中运动学地释放)允许通过仅作用于此类附加元件来阻挡所有滚动运动,因此包括由两个滚动轮的非对称弹簧移动产生的滚动运动。此类技术解决方案是同一申请人的意大利专利申请No.102015000088087的目的。在该申请中描述的特定防滚系统由可延伸杆构成,该可延伸杆在其两个端部处通过相当于球形接头的铰接装置将前轮的两个轴颈彼此直接连接。通过借助于专用致动器诸如带式制动器或鼓式制动器阻挡杆在其至少一个端部处在滚动平面上的旋转角度来实现滚动阻挡。如此阻挡的杆防止两个车轮的滚动运动。“滚动平面”意指横向于机动车辆的纵向方向或行进方向的平面,并且因此入射到机动车辆的中心线平面。
另选地,上述附加元件可以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构成。在同一申请人的意大利专利申请No.102015000088091中描述了此类技术方案。特别地,防滚系统可以由可延伸杆构成,该可延伸杆在其两个端部处通过相当于球形接头的铰接装置将车轮中的一个的轴颈直接连接到框架。通过借助于诸如带式制动器或鼓式制动器的专用致动器阻挡杆在其两个端部中的至少一个端部处相对于滚动平面的旋转角度来实现滚动阻挡。如此阻挡的杆防止两个车轮的滚动运动。在这种情况下,不会阻挡由两个车轮的非对称弹簧悬架引起的滚动运动,因为未通过杆连接到框架的车轮的弹起本身不受杆阻挡的影响。
总的来说,与其他解决方案相比,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装置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,此类杆的长度可以是可延伸的或不可延伸的,这取决于在机动车辆的移动期间(特别是滚动、转向或非对称弹簧悬架),杆连接的点的距离是否变化。因此,系统也可以容易地构造成在行驶时基本上透明。
采用皮带或鼓式制动器还允许将致动器直接整合在杆的铰接装置上,在易于安装方面具有优点。
然而,此类技术解决方案具有需要使用动力致动器的限制,动力致动器的尺寸足以提供足够的扭矩,不仅通过阻挡机动车辆的滚动运动来维持机动车辆的平衡,而且通过在一侧上移除机动车辆的所有重量防止修改此类平衡。单个致动器必须能够提供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。如果使用盘式制动器,也会发生类似的情况。
如果想要阻挡杆在两个端部处的旋转以使两个滚动轮上的滚动阻挡对称,则该限制也会大大增强。因此在这种情况下,需要安装不是一个而是两个致动器,其总体尺寸和成本加倍。滚动的对称阻挡本身不是必需的,因为两个车轮通过运动学滚动机构彼此连接,但是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替代方案由可延伸的结构构成,该结构在铰接区域附近将杆对角地连接到与其铰接的元件,如已经引用的意大利专利申请No.102015000088087中所描述。可延伸的结构设置有适于阻挡其长度延伸的装置。当长度被阻挡时,结构防止杆旋转。然而,该技术解决方案需要更复杂的安装并且不能显著减少整体尺寸的问题。
因此,需要开发一种设置有防滚系统的滚动机动车辆,该防滚系统在采用在一个端部处可阻挡的杆作为滚动阻挡元件的同时,允许全部或部分地克服上述限制。
发明内容
因此,本发明的目的是通过提供一种设置有防滚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点,该防滚系统允许将作为滚动阻挡元件的杆的简单安装与作为整体的系统的小占用面积相结合。
本发明的另外的目的是提供一种设置有防滚系统的滚动机动车辆的前转向架,该防滚系统允许使用比现有技术小且更具成本效益的致动器。
本发明的另外的目的是提供一种设置有防滚系统的滚动机动车辆的前转向架,该防滚系统允许非突发性地阻挡滚动。
本发明的另外的目的是提供一种设置有防滚系统的滚动机动车辆的前转向架,该防滚系统允许对称地阻挡两个滚动轮的滚动,而不会导致系统的整体尺寸和相对成本显著增加。
本发明的另外的目的是提供一种设置有防滚系统的滚动机动车辆的前转向架,该防滚系统结构简单且在制造以及安装在车辆上方面本身是成本有效的。
附图说明
在权利要求的内容中可以清楚地看到本发明的技术特征,并且在下面参考附图的详细描述中,本发明的优点将变得更加显而易见,附图示出了仅示例性且非限制性的一个或多个实施例,其中:
从以下优选的非限制性实施例的描述中,本发明的其他特征和优点将变得更清楚,其中:
-图1示出设置有根据本发明优选实施例的具有滚动阻挡系统的前转向架的机动车辆的透视图,其中一些部件被移除以更好地示出其他部件;
-图2示出图1中所示的机动车辆的前转向架的放大视图;
-图3示出图1中的机动车辆的前转向架的涉及防滚系统的细节的放大透视图,防滚系统示出为与前转向架分离并且阻挡设备处于自由构造;
-图4示出图3中所示细节的前正交视图;
-图5示出图3中的防滚系统的透视图,其中阻挡设备处于阻挡构造;以及
-图6示出图5中所示细节的前正交视图。
具体实施方式
参考上述附图,附图标记4总体上表示根据本发明的机动车辆。
出于本发明的目的,应该注意,必须从广义上考虑术语机动车辆,包括具有至少三个车轮的任何机动车辆,即,如下面更好地描述的两个前轮,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摩托赛车,其中前转向架处具有两个车轮,后部处具有两个车轮。
机动车辆4包括从支撑至少两个前轮的前转向架8延伸到支撑一个或多个后轮14的后部12的框架6。可以区分左前轮10'和右前轮10”,其中左前轮10'和右前轮10”的定义完全是形式的,并且意味着与车辆的驾驶员有关。所述车轮相对于驾驶该车轮的驾驶员的观察点布置在机动车辆的中心线M-M的左侧和右侧。
出于本发明的目的,机动车辆的框架6可以具有任何形状、尺寸并且可以例如是格子型、盒状型、单或双支架等。机动车辆的框架6可以是单件式或多件式;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的后部摆臂(未示出)。上面的后摆臂可通过直接铰接连接到框架6,或者通过插入曲柄机构和/或中间框架连接到框架。
根据本发明的一般实施例解决方案,机动车辆前转向架8包括前转向架框架16和左前轮10'和右前轮10”,前轮借助于运动学滚动机构20运动学地连接到彼此并且连接到前转向架框架16,运动学滚动机构优选地使得前轮以同步和镜面方式滚动。
机动车辆前转向架8包括防滚系统100,防滚系统继而包括杆110,杆具有彼此相对的第一端111和第二端112,它们借助于铰接装置将前转向架8的第一锚固部分60和第二锚固部分60连接到彼此。
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左前轮10'和右前轮10”的滚动运动。具体地,如下面更详细地说明的:
-所述第一锚固部分60和第二锚固部分60都经受所述左前轮10'和右前轮10”的滚动运动;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左前轮10'和右前轮10”的滚动运动,而另一个锚固部分为前转向架框架16的一部分。
优选地,上述铰接装置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的运动。
优选地,杆的所述第一端111处的铰接装置包括至少第一滚动铰链101',第一滚动铰链的铰链轴线基本上正交于左前轮10'和右前轮10”的滚动平面并且连接到所述第一锚固部分60。
所述防滚系统100包括第一阻挡设备,该第一阻挡设备适于可逆地阻挡所述杆110的旋转角度α,优选地为在杆110的第一端111处相对于所述第一滚动铰链101'的旋转角度。此类旋转角度α对应杆110的滚动角度。“滚动平面”意指横向于机动车辆的纵向方向或行进方向Y的平面,并且因此入射到机动车辆的中心线平面M-M。
可操作地,阻挡杆110在其至少一端处相对于滚动平面的旋转意味着阻挡连接到杆110的前转向架部分的滚动运动,从而阻挡两个前轮10',10”的滚动运动。
根据附图所示的优选实施例,左前轮10'和右前轮10”中的每个通过相应的轴颈60连接到所述运动学滚动机构20,轴颈机械地连接到车轮的旋转销68以便支撑围绕旋转轴线可旋转的车轮。前转向架还包括悬挂装置,以保证每个轴颈60相对于所述运动学滚动机构20的至少一个弹簧悬架运动。
车轮的“轴颈”是机动车辆的机械部件,用于支撑车轮自身的旋转销并将其运动学地连接到悬架、转向装置和上述运动学滚动机构20。轴颈可以与车轮销运动学地成一体,车轮销继而通过轴承支撑车轮。在这种情况下,轴颈可以与车轮销一体制成或者机械地约束到其上以形成单件。轴颈可以与车轮销运动学地成一体,车轮销继而通过轴承支撑车轮。
根据附图所示的该优选实施例,上述第一锚固部分和第二锚固部分由左前轮10'和右前轮10”的轴颈60构成,因此都经受左前轮10'和右前轮10”的滚动运动。在这种情况下,阻挡杆110相对于所述滚动平面的旋转确定阻挡两个前轮的轴颈的滚动运动,并且因此直接确定阻挡两个车轮本身的滚动运动。
另选地,根据未在附图中示出的实施例,所述杆110可以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左前轮10'和右前轮10”的滚动运动。在这种情况下,仅在前轮处发生杆相对于所述滚动平面的旋转的阻挡。然而,可操作地,由于上述运动学滚动机构施加的运动互连,所以阻挡单个前轮的滚动还自动确定阻挡另一个前轮的滚动。
优选地,在分别提供杆110与一个或两个轴颈的连接的两个实施例中,到杆的第一端的铰接装置还包括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"。第一滚动铰链101'连接到所述圆柱形转向铰链101"。
上述运动学滚动机构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。
根据附图中所示的实施例,运动学滚动机构20是铰接四边形结构系统。
更详细地,这种铰接四边形结构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”在相对的横向端部处借助于在侧铰链52处在所述横向端部处枢转的立柱48连接到彼此。横向构件24',24”和立柱48限定上述铰接四边形结构20。
优选地,在这种情况下,立柱48中的每个引导并支撑左前轮10'和右前轮10”中的一个的轴颈60。
根据未在附图中示出的实施例,每个立柱可以与其主要延伸轴线同轴地引导并支撑相应前轮的轴颈。在这种情况下,每个前轮的悬挂装置整合到相应的立柱中并确保轴颈沿立柱的主要延伸轴线的直线弹簧运动。
另选地,如附图所示,铰接四边形结构运动学滚动机构20可以以这样的方式实现,即立柱48中的每个通过旋转平移型的运动连接系统在其自身外部引导和支撑相应左前轮10'和右前轮10”的轴颈60。
有利地,根据未在附图中示出的实施例,当运动学滚动机构是铰接四边形结构系统时,上述第一锚固部分和第二锚固部分可由选自所述铰接四边形结构系统的立柱和横向构件的两个部件构成,并且因此,均经受所述左前轮10'和右前轮10”的滚动运动。可操作地,由于此类铰接四边形结构系统允许的滚动运动,阻挡杆110相对于滚动平面的旋转确定阻挡铰接四边形结构构造。
另选地,根据附图中未示出的另外的实施例,所述杆110可将选自所述铰接四边形结构系统的立柱和横向构件的部件直接连接到前转向架框架16。在这种情况下,仅所述第一锚固部分和第二锚固部分中的一个经受所述左前轮10'和右前轮10”的滚动运动。
优选地,分别在铰接四边形结构的两个部分之间或者在此类部件中的一个和前转向架框架之间提供杆110的连接的上述两个实施例中,杆110的第一端111处的铰接装置可以简单地由第一滚动铰链101'构成。实际上,铰接四边形结构在其所有不同构造中总是平行于所述滚动平面,并且对于诸如前转向架框架的转向运动而言是透明的。
有利地,前转向架8设置有转向设备,该转向设备适于控制轴颈围绕左前轮10'和右前轮10”中的每个前轮的相应转向轴线的旋转。转向设备可以直接作用在轴颈上并经受悬架的作用,或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,如附图所示,所述第一阻挡设备包括连杆-曲柄运动机构210,220,该机构借助于第一圆柱形铰链201优选地在连杆210处优选地连接到所述杆110,并且借助于第二圆柱形铰链202优选地在所述曲柄220处连接到所述第一锚固部分60,以便限定铰接四边形结构。
优选地,连杆210借助于圆柱形铰接铰链203连接到曲柄220。
优选地,上述连杆210:
-在第一端210a处在相对于相应铰链轴线的偏移位置借助于支撑托架231接合到圆柱形铰接铰链203或第一圆柱形铰链201;以及
-在第二端210b处使用轴向可移动联接部接合到第一圆柱形铰链201或圆柱形铰接铰链203。
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均具有平行于第一滚动铰链101'的铰链轴线并构成所述铰接四边形结构的顶点的铰链轴线,其中:
-两个第一相对侧由曲柄220和杆110的第一端111的包括在第一滚动铰链101'与第一圆柱形铰链201之间的部分形成;以及
-另外两个相对侧直接由第一锚固部分(或通过连接到第一锚固部分60的圆柱形转向铰链101”,如附图所示)和支撑托架231与连杆210形成的组件形成。
在功能上,当杆110的第一端111的滚动角度α由于两个前轮的滚动运动而变化时,上述铰接四边形结构改变其构造。
根据本发明的另一方面,上述第一阻挡设备包括致动器230,致动器230适于向所述连杆-曲柄运动机构施加移动运动,以便在以下构造之间改变所述连杆-曲柄运动机构210,220的构造:
-阻挡构造,其中铰接四边形结构基本上简并(degenerate)为三角形结构,从而限定杆的滚动角度α的阻挡结构(如图5和6所示);以及-至少一个自由构造,其中铰接四边形结构具有使滚动运动自由的非简并构造(如图3和4所示)。
优选地,致动器230适于相对于上述第一圆柱形铰链201或上述圆柱形铰接铰链203向连杆210施加轴向移动运动,以改变在第一圆柱形铰接铰链203和第一圆柱形铰链201之间限定的距离H。
可操作地,可以操作上述致动器230以通过围绕第二圆柱形铰链202旋转曲柄220并且保持连杆210相对于圆柱形铰接铰链203和第二圆柱形铰链202之间的轴线未对准来改变此距离H,以在以下构造之间改变所述曲柄-连杆运动机构210,220的构造:
-阻挡构造,其中曲柄220相对于在第一圆柱形铰链201和第二圆柱形铰链202之间通过的阻挡轴线对准,并且所述铰接四边形结构基本上简并为三角形结构,从而限定杆的滚动角度α的阻挡结构(如图5和6所示);以及
-至少一个自由构造,其中曲柄220相对于所述阻挡轴线未对准,并且所述铰接四边形结构具有使得滚动运动自由的非简并构造(如图3和4所示)。
由于本发明,阻挡在杆110的第一端111处的滚动,即,换句话说,应用适于防止围绕第一滚动铰链101'的滚动角度α变化的扭矩并非受托于致动器230而是受托于连杆-曲柄运动机构210,220。
致动器230的功能仅是向所述连杆-曲柄运动机构施加移动运动,并且特别是改变距离H,从而引起曲柄220围绕第二圆柱形铰链202的旋转,以便使铰接四边形结构简并成成三角形结构,从而限定阻挡结构。
致动器230必须能够提供足够的动力来克服铰链的摩擦,但不执行实际的阻挡作用。
相反,借助于静态机械约束来实现滚动阻挡作用,这产生了与杆110围绕第一滚动铰链101'的旋转运动运动学不相容的情况。为确保有效地阻挡滚动,因此足以静态地确定连杆-曲柄运动机构210,220的部件的尺寸,使得它们能够承受滚动的阻挡扭矩。
据估计,这种类型的系统平均必须承受大约22kgm的扭矩,对应于连杆和曲柄之间的大约700kg级的峰值载荷。该载荷主要作用在连杆-曲柄运动机构的部件上,特别是影响连杆。然而,致动器230不会受到连杆-曲柄系统外部的载荷的任何影响。
与传统系统相比,这允许采用功率显著降低的致动器,从而还减小致动器本身的尺寸和大小。
有利地,为将铰链中的摩擦减小到最小,可以使用滚柱轴承来实现铰链。
根据前述内容,根据本发明的滚动阻挡系统因此允许将作为滚动阻挡元件的杆的简单安装与作为整体的系统的小占用面积结合。实际上可以使用尺寸明显小于传统系统所需尺寸的致动器。因此,致动器的尺寸减小不仅减小了整体尺寸,而且降低了成本。
可操作地,如上所述,为使连杆-曲柄运动机构210,220处于阻挡构造,致动器230被操作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向连杆210优选地施加轴向移动运动,以逐渐减小距离H。由于存在所述支撑托架231,这种轴向移动发生在保持杆210相对于圆柱形铰接铰链203和第二圆柱形铰链202之间的轴线未对准时。
因此,曲柄220围绕第二圆柱形铰链202转动,并且铰接四边形结构逐渐变形。铰接四边形结构保持跟随在杆110上引起的滚动运动的能力,同时可逐渐减小围绕每个位置的滚动摆动的宽度。当曲柄相对于(在第一圆柱形铰链201和第二圆柱形铰链202之间通过的)所述阻挡轴线对准时,系统变为等静压并阻挡,从而防止杆的滚动运动,因此防止机动车辆的滚动运动。
可操作地,为使连杆-曲柄运动机构210,220处于解锁构造,操作致动器230就足以使其相对于所述圆柱形铰接铰链203或相对于所述第一圆柱形铰链201向连杆210施加相反的轴向移动运动,以便逐渐增加距离H并且确定曲柄220的反向旋转。
这可以通过以下方式实现:通过所述支撑托架231,连杆210总是相对于圆柱形铰接铰链203和第二圆柱形铰链202之间的轴线保持不对准。因此,在圆柱形铰接铰链203(或第二圆柱形铰链202)和连杆210的纵向轴线之间总是限定臂A,当致动器230沿连杆210的轴线施加轴向力时,臂A围绕第二圆柱形铰链202在曲柄220上产生旋转力矩。
这种运动学情况发生在铰接四边形结构的任何构造中。这确保致动器230总是能够改变距离H并因此旋转曲柄。因此始终确保阻挡可逆性。
从上面的描述中可以看出,看起来实际上没有通过致动器230感知到阻挡构造的实现。在运动学上,如果被致动,致动器230实际上能够使曲柄220超出对应于阻挡构造的位置,与连杆-曲柄运动机构的机械变形极限相适应。
为确保连杆-曲柄系统在对应于所述阻挡构造的位置处的定位,所述第一阻挡设备还包括止动装置240,止动装置适于在所述自由构造和所述阻挡构造之间的转变中在对应于所述阻挡构造的位置阻止曲柄220的优选地相对于第二圆柱形铰链202的旋转。
优选地,所述止动装置包括机械端部行程元件240。
特别地,如附图所示,上述机械端部行程由Fairbairn机构(费尔贝恩机构)240构成,Fairbairn机构对角地连接第一圆柱形铰链201和第二圆柱形铰链202。特别地,Fairbairn机构具有第一纵向铰链联接在其中的纵向狭槽241。狭槽241允许相对于第一圆柱形铰链201的滑动运动,以允许沿所述第一圆柱形铰链201和第二圆柱形铰链202之间的轴线滑动。
Fairbairn机构240限定用于圆柱形铰接铰链203的接合座242。此类接合座242在第一圆柱形铰链201和第二圆柱形铰链202之间轴向对准,并且允许曲柄正确定位在对应于连杆-曲柄运动机构的所述阻挡构造的位置中。由于Fairbairn机构240,因此可以以机械简单且可靠的方式获得曲柄220的正确定位,而因此不需要实施昂贵且复杂的致动器控制系统。
根据附图所示的实施例,所述杆210由蜗杆构成,该蜗杆旋转地啮合在第一圆柱形铰链201或圆柱形铰接铰链203的支撑体201a上。致动器230适于在蜗杆210的轴线上向蜗杆210施加旋转运动,蜗杆210的轴线确定连杆210相对于第一圆柱形铰链201或圆柱形铰接铰链203的轴向位移。
优选地,如附图所示,所述蜗杆210通过其第二端部210b旋转地啮合在第一圆柱形铰链201的支撑体201a上,并且在其第一端部210a处间接地借助于所述支撑托架231连接到圆柱形铰接铰链203,支撑托架231被构造成保持蜗杆210相对于圆柱形铰接铰链203偏移。在一个实施例中,蜗杆是减小滑动摩擦的循环滚珠螺杆。
有利地,根据附图中所示的实施例,致动器230由支撑托架231支撑在铰接四边形结构的外部,并且与蜗杆210的第一端部210a旋转地接合。
根据未在附图中示出的实施例,曲柄210可包括沿其纵向轴线布置的阻尼器,该阻尼器适于在连杆-曲柄运动机构210,220进入阻挡构造时确定滚动的非突发性阻挡。在功能上,一旦已经实现阻挡构造,由于阻尼器的存在,沿阻挡轴线即沿曲柄的摆动仍然是可能的。这可以防止突然的阻挡滚动。
有利地,上述防滚系统100包括适于停用阻尼器的所述阻尼器的止动装置,从而防止沿曲柄220的轴线的摆动并且产生静态阻挡。优选地,此类阻尼器是双向阻尼器。
根据未在附图中示出的实施例,防滚系统100包括第二阻挡设备,该第二阻挡设备还适于可逆地阻挡杆110的在第二端112处的旋转角度,并且与上述布置在杆110的第一端111中的第一阻挡设备相同。在这种情况下,在杆110的所述第二端112的铰链装置102',102”包括第二滚动铰链,第二滚动铰链的铰链轴线基本上正交于左前轮10'和右前轮10”的滚动平面,并且连接到第二锚固部分。
分别在杆的第一端111和第二端112处设置第一阻挡设备和第二阻挡设备允许左前轮10'和右前轮10”上的滚动的阻挡对称。这尤其适用于杆110将左前轮10'和右前轮10”的轴颈60彼此直接连接的情况。
有利地,如附图所示,另外,如果在杆的第一端111处仅设置一个阻挡系统,则杆110的第二端112处的铰接装置102',102”可包括第二滚动铰链102',第二滚动铰链102'的铰链轴线基本上正交于左前轮10'和右前轮10”的滚动平面,并且连接到第二锚固部分。
优选地,杆110可在所述第一端部111和第二端部112之间在纵向方向上延伸,以便允许杆110沿其纵向轴线X在纵向方向上延伸。特别地,杆110可以通过为其提供伸缩结构而制造为可延伸的。
在功能上,如果杆110将前转向架的其距离可变化(例如,由于车轮的滚动和转向运动)的两个部分连接到彼此,则杆110在纵向方向上的延伸性是必要的。在这种情况下,纵向延伸性是必要的,以防止杆110干扰机动车辆的可操纵性。
在以下情况下尤其如此:
-杆110被布置成连接两个前轮的轴颈并且从相应的转向轴线连接到其上;或者
-杆110被布置成连接铰接四边形结构运动学滚动机构的立柱和横向构件。
否则,例如,如果杆110被布置成平行于两个横向构件连接规则形状(诸如矩形)的铰接四边形结构系统的两个立柱,则不需要杆延伸性。实际上,在这种情况下,由杆110连接的点永远不会改变它们的距离。类似地,如果杆在相应的转向轴线处连接两个轴颈并且相对于地面处于相同的高度,则不需要延伸性。
优选地,如已经提到的,如果杆110连接到一个或两个轴颈,则连接到杆的第一端的铰接装置还包括具有平行于滚动平面的铰链轴线的圆柱形转向铰链101”,以允许相对于轴颈的转向运动。
更详细地,如附图所示,第一滚动铰链101'连接到所述圆柱形转向铰链101”。借助于上述圆柱形转向铰链101”实现到第一锚固部分(在该情况下由轴颈60构成)的连接,在附图中,圆柱形转向铰链101”经由两个或更多个支撑臂103锚固到轴径60。在这种情况下,如附图所示,第二圆柱形铰链202也连接到上述圆柱形转向铰链101”,以允许连杆-曲柄运动机构210,220跟随转向运动。
本发明的目的还在于一种可逆地阻挡具有三个或四个车轮的机动车辆的滚动运动的方法,所述机动车辆具有根据本发明并且特别是如上所述的前转向架8。
上述方法交替地包括:
-滚动阻挡步骤,其中曲柄220围绕第二圆柱形铰链202旋转直至所述止动装置240介入的所述阻挡构造,从而致动至少所述第一阻挡设备的致动器,使铰接四边形结构基本上简并成三角形结构,从而限定阻挡杆的滚动角度的结构;以及
-滚动释放步骤,其中曲柄220从所述阻挡构造旋转直至使曲柄220与所述止动装置240脱离的所述至少一个自由构造,致动至少所述第一阻挡设备的致动器230,恢复所述铰接四边形结构的非简并构造并且因此释放左前轮10'和右前轮10”的滚动运动。
优选地,在滚动阻挡步骤中,曲柄220围绕第二圆柱形铰链202旋转直至所述止动装置240介入的所述阻挡构造,从而致动至少所述第一阻挡设备的致动器240,以便减小在第一圆柱形铰链201和圆柱形铰接铰链203之间限定的距离H,以便将曲柄220对准在第二圆柱形铰链202和第一圆柱形铰链201之间限定的阻挡轴线上。
优选地,在滚动释放步骤中,曲柄220从所述阻挡构造旋转直至使曲柄220与所述止动装置240脱离的所述至少一个自由构造,致动至少所述第一阻挡设备的致动器230,以便增加在第一圆柱形铰链201和圆柱形铰接铰链203之间的距离H,以便使曲柄220再次相对于所述阻挡轴线未对准。
本发明的目的还在于机动车辆4,其具有在后部处的驱动轮和根据本发明并且特别是如上所述的前转向架8。
在另外的功能方面,根据本发明的滚动阻挡机构不同于如下所述的现有技术系统。
阻挡步骤(也是释放的相反步骤)没有如在摩擦制动器的致动中发生的“瞬态”步骤,诸如机械、液压夹具、带式制动器等。
详细地,当制动器中的衬垫与盘接触时,就产生摩擦力,该摩擦力逐渐增加,直至一旦达到预定值就导致阻挡。换句话说,当衬垫上的载荷达到所述预定值时发生阻挡。由于这些原因,我们讨论了瞬态,瞬态识别阻挡致动和实际机械阻挡之间的时间间隔。
因此,在该瞬态步骤中,车辆还不能确定静态平衡状态;此时,行驶受到严厉惩罚。
为更好地参考三轮车辆进行解释,估计启动滚动阻挡的电动马达的致动持续时间为约2秒。仅1秒后车辆就开始阻挡。这意味着,如果车辆由于轨迹要求倾斜,则驾驶员感觉与他的行驶输入形成了更大的反差。如果车辆在一侧上遇到障碍物,则悬架可能不起作用,或者车辆也可以在平坦的道路上滚动。
在上述实施例中,不存在瞬态条件。致动器被致动,直到发生铰链对准;因此,四边形是绝对自由的,因为没有摩擦被引入系统。
本发明允许实现若干优点,其中一些优点已经描述过。
根据本发明的滚动阻挡系统允许将作为滚动阻挡元件的杆的简单安装与作为整体的系统的小占用面积结合。实际上可以使用尺寸明显小于传统系统所需的致动器。因此,致动器的尺寸减小不仅减小了整体尺寸,而且降低了成本。
根据本发明的滚动阻挡系统允许在曲柄-连杆系统的曲柄包括阻尼器的情况下执行滚动的非突发性阻挡。
在布置杆110以连接左前轮10'和右前轮10”的轴颈的特定情况下,通过在杆的两个端部处提供阻挡设备,可以容易地在两个前轮上对称地实现根据本发明的滚动阻挡系统。由于可以使用小型致动器,所以这不会导致系统的总体尺寸和相关成本的显著增加。
根据本发明的滚动阻挡系统在结构上也简单且具有成本效益地制造和安装在机动车辆本身上。
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,包括:
-前转向架框架16,
-借助于运动学滚动机构20运动学地连接到彼此并且连接到前转向架框架16的至少两个前轮,即左前轮10'和右前轮10”,运动学滚动机构20使左前轮10'和右前轮10”能够以同步和镜面方式滚动,
-防滚系统100,包括杆110,杆110具有彼此相对的第一端111和第二端112,第一端111和第二端112借助于铰接装置将前转向架8的第一锚固部分60和第二锚固部分60直接连接到彼此,其中所述第一锚固部分60和第二锚固部分60中的至少一个经受左前轮10'和右前轮10”的滚动运动,
所述铰接装置被构造成被动地跟随所述第一锚固部分和第二锚固部分的运动,
其中,在杆的所述第一端111处的铰接装置包括至少第一滚动铰链101',至少第一滚动铰链101'的铰链轴线基本上正交于左前轮10'和右前轮10”的滚动平面并且其连接到所述第一锚固部分60,
其中所述防滚系统100包括第一阻挡设备,该第一阻挡设备适于阻挡所述杆110相对于所述第一滚动铰链101'在所述第一端111处的旋转角度α,所述旋转角度对应于所述杆的所述滚动角度,
其中所述第一阻挡设备包括运动学连杆-曲柄210,220,运动学连杆-曲柄210,220借助于第一圆柱形铰链201在连杆210处连接到所述杆110,并且借助于第二圆柱形铰链202在所述曲柄220处连接到所述第一锚固部分60,以限定铰接四边形结构,所述连杆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和所述第二圆柱形铰链202以及所述圆柱铰接铰链203均具有平行于第一滚动铰链101'的铰链轴线;
所述连杆210:
-在第一端210a处在相对于相应铰链轴线的偏移位置借助于支撑托架231接合到圆柱形铰接铰链203或第一圆柱形铰链201;以及
-在第二端210b处使用轴向可移动联接部接合到第一圆柱形铰链201或圆柱形铰接铰链203。
其中所述第一阻挡设备还包括:
-致动器230,适于相对于所述第一圆柱形铰链201或相对于所述圆柱形铰接铰链203向连杆210施加轴向移动运动,以改变在圆柱形铰接铰链203和第一圆柱形铰链之间限定的距离H,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并保持所述连杆210相对于在圆柱形铰接铰链203和第二圆柱形铰链202之间的轴线未对准而改变所述距离H,以便在阻挡构造和至少一个自由构造之间改变所述运动学连杆-曲柄210,220的构造,在阻挡构造中,所述曲柄220相对于在第一圆柱形铰链201和第二圆柱形铰链202之间穿过的阻挡轴线对准,并且所述铰接四边形结构基本上简并成三角形结构,从而限定阻挡杆的滚动角度的结构,在至少一个自由构造中,所述曲柄220相对于所述阻挡轴线未对准,并且所述铰接四边形结构具有使滚动运动自由的非简并构造;以及
-止动装置240,适于在所述自由构造和所述阻挡构造之间的转变中在对应于阻挡构造的位置阻止所述曲柄220相对于所述第二圆柱形铰链202的旋转。
此外,具有如上所述的前转向架8的带有三个或四个车轮的机动车辆的滚动运动的阻挡方法交替地包括:
-滚动阻挡步骤,其中曲柄220围绕第二圆柱形铰链202旋转直至所述止动装置240介入的所述阻挡构造,从而致动至少所述第一阻挡设备的致动器,以便减小在第一圆柱形铰链201和圆柱形铰接铰链203之间限定的距离H,以便将曲柄220对准在第二圆柱形铰链202和第一圆柱形铰链201之间限定的阻挡轴线上,从而使所述铰接四边形结构基本上变成三角形结构并因此限定阻挡杆的滚动角度的结构;以及
-滚动释放步骤,其中曲柄220从所述阻挡构造旋转直至所述至少一个自由构造,从而使曲柄220与所述止动装置240脱离,致动至少所述第一阻挡设备的致动器230,以便增加在第一圆柱形铰链201和圆柱形铰接铰链203之间的距离H,以便使曲柄220再次相对于所述阻挡轴线未对准,从而恢复所述铰接四边形结构的非简并构造,并且释放左前轮10'和右前轮10”的滚动运动。
此外,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的防滚系统,其中所述前转向架8包括:-前转向架框架16;-借助于运动学滚动机构20运动学地连接到彼此并且连接到前转向架框架16的至少两个前轮,左前轮10'和右前轮10”,运动学滚动机构20使左前轮10'和右前轮10”能够以同步和镜面方式滚动,
所述防滚系统100包括杆110,杆110具有彼此相对的第一端111和第二端112,杆110旨在在安装在所述前转向架8的安装状态下借助于铰接装置将前转向架8的第一锚固部分60和第二锚固部分60直接连接到彼此,其中所述第一锚固部分60和第二锚固部分60中的至少一个经受左前轮10'和右前轮10”的滚动运动,
所述铰接装置被构造成被动地跟随所述第一锚固部分和第二锚固部分的运动,
其中,在杆的所述第一端111处的铰接装置包括至少第一滚动铰链101',第一滚动铰链101'具有基本上正交于左前轮10'和右前轮10”的滚动平面的铰链轴线并且连接到所述第一锚固部分60,
所述防滚系统100包括第一阻挡设备,该第一阻挡设备适于可逆地阻挡所述杆110在杆110的所述第一端111处相对于所述第一滚动铰链101'的旋转角度α,所述旋转角度α对应所述杆的滚动角度,
其中所述第一阻挡设备包括运动学连杆-曲柄210,220,运动学连杆-曲柄210,220借助于第一圆柱形铰链201在连杆210处连接到所述杆110,并且借助于第二圆柱形铰链202在所述曲柄220处连接到所述第一锚固部分60以便限定铰接四边形结构,所述连杆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各自的铰链轴线均平行于所述第一滚动铰链101'的铰链轴线;
所述连杆210:
-在第一端210a处在相对于相应铰链轴线的偏移位置借助于支撑托架231接合到圆柱形铰接铰链203或第一圆柱形铰链201;以及
-在第二端210b处使用轴向可移动联接部接合到第一圆柱形铰链201或圆柱形铰接铰链203。
其中所述第一阻挡设备还包括:
-致动器230,适于相对于所述第一圆柱形铰链201或相对于所述圆柱形铰接铰链203向连杆210施加轴向移动运动,以改变在圆柱形铰接铰链203和第一圆柱形铰链201之间限定的距离H,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并保持所述连杆210相对于在圆柱形铰接铰链203和第二圆柱形铰链202之间的轴线未对准而改变所述距离H,以便在阻挡构造和至少一个自由构造质检改变所述运动学连杆–曲柄210,220的构造,在阻挡构造中,所述曲柄220相对于在第一圆柱形铰链201和第二圆柱形铰链202之间穿过的阻挡轴线对准,并且所述铰接四边形结构基本上简并成三角形结构,从而限定阻挡杆的滚动角度的结构,在至少一个自由构造中,所述曲柄220相对于所述阻挡轴线未对准,并且所述铰接四边形结构具有使滚动运动自由的非简并构造;以及
-止动装置240,适于在所述自由构造和所述阻挡构造之间的转变中在对应于所述阻挡构造的位置阻止所述曲柄220相对于所述第二圆柱形铰链202的旋转。
由此构思的本发明因此实现了预期目的。
当然,在其实际实施例中,在不脱离本保护范围的情况下,还可以采用除上述之外的形状和构造。
此外,所有细节可以用技术上等效的元件和尺寸代替,所使用的形状和材料可以根据需要而定。
Claims (17)
1.一种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),
至少两个前轮(10',10”),借助于运动学滚动机构(20)运动地连接到彼此并连接到所述前转向架框架(16),
防滚系统(100),包括杆(110),所述杆具有彼此相对的第一端(111)和第二端(112),所述第一端和所述第二端借助于铰接装置将所述前转向架(8)的第一锚固部分和第二锚固部分直接连接到彼此,其中所述第一锚固部分和所述第二锚固部分中的至少一个经受两个前轮(10',10”)的滚动运动,
所述防滚系统(100)包括适于可逆地阻挡所述杆(110)的旋转角度(α)的第一阻挡设备,所述旋转角度(α)对应于所述杆的滚动角度,
其中所述第一阻挡设备包括运动学连杆-曲柄,所述运动学连杆-曲柄分别连接到所述杆(110)和所述第一锚固部分,以限定铰接四边形结构,
并且其中,所述第一阻挡设备还包括:
-致动器(230),适于向所述运动学连杆-曲柄施加移动运动,以便在阻挡构造和至少一个自由构造之间改变所述运动学连杆-曲柄的构造,在所述阻挡构造中,所述铰接四边形结构基本上简并成三角形结构,从而限定阻挡所述杆的所述滚动角度的结构,在至少一个所述自由构造中,所述铰接四边形结构具有使所述滚动运动自由的非简并构造;以及
-止动装置(240),适于在所述自由构造和所述阻挡构造之间的转变中在对应于所述阻挡构造的位置处阻止所述运动学连杆-曲柄的曲柄的旋转。
2.根据权利要求1所述的前转向架(8),其中所述运动学连杆-曲柄借助于第一圆柱形铰链(201)在所述运动学连杆-曲柄的连杆(210)处连接到所述杆(110),并且借助于第二圆柱形铰链(202)在所述曲柄(220)处连接到所述第一锚固部分,并且其中所述连杆(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)和所述第二圆柱形铰链(202)以及所述圆柱形铰接铰链(203)各自的铰链轴线均平行于所述铰接装置所包括的第一滚动铰链的铰链轴线。
3.根据权利要求2所述的前转向架(8),其中所述连杆(210):
-在第一端(210a)处在相对于相应的铰链轴线的偏移位置处借助于支撑托架(231)接合到所述圆柱形铰接铰链(203)或所述第一圆柱形铰链(201);以及
-在第二端(210b)处使用轴向可移动联接部接合到所述第一圆柱形铰链(201)或所述圆柱形铰接铰链(203)。
4.根据权利要求2所述的前转向架(8),其中,所述致动器(230)适于相对于所述第一圆柱形铰链(201)或相对于所述圆柱形铰接铰链(203)向所述连杆(210)施加轴向移动运动,以改变在所述圆柱形铰接铰链(203)和所述第一圆柱形铰链(201)之间限定的距离(H),所述致动器(230)可操作以通过围绕所述第二圆柱形铰链(202)旋转所述曲柄(220)并保持所述连杆(210)相对于在所述圆柱形铰接铰链(203)和所述第二圆柱形铰链(202)之间的轴线未对准来改变所述距离(H)。
5.根据权利要求2所述的前转向架(8),其中,在所述阻挡构造中,所述曲柄(220)相对于在所述第一圆柱形铰链(201)和所述第二圆柱形铰链(202)之间穿过的阻挡轴线对准,并且在所述自由构造中,所述曲柄(220)相对于所述阻挡轴线未对准。
6.根据权利要求2所述的前转向架(8),其中,所述止动装置由机械端部行程元件构成。
7.根据权利要求6所述的前转向架(8),其中所述机械端部行程元件由Fairbairn机构构成,所述Fairbairn机构沿对角连接所述第一圆柱形铰链(201)和所述第二圆柱形铰链(202)并且经由纵向狭槽连接部(241)相对于所述第一圆柱形铰链(201)能够轴向滑动,以允许沿所述第一圆柱形铰链(201)和所述第二圆柱形铰链(202)之间的轴线滑动,所述Fairbairn机构限定用于所述圆柱形铰接铰链(203)的接合座(242),其中所述接合座(242)在所述第一圆柱形铰链(201)和所述第二圆柱形铰链(202)之间轴向对准。
8.根据权利要求3所述的前转向架(8),其中,所述连杆(210)由蜗杆构成,所述蜗杆旋转地啮合在所述第一圆柱形铰链(201)的支撑体(201a)上或所述圆柱形铰接铰链(203)的支撑体上,所述致动器(230)适于在蜗杆的轴线上向所述蜗杆施加旋转运动,该旋转运动确定所述连杆(210)相对于所述第一圆柱形铰链(201)或相对于所述圆柱形铰接铰链(203)的轴向移动。
9.根据权利要求8所述的前转向架(8),其中所述蜗杆通过其第二端部旋转地啮合在所述第一圆柱形铰链(201)的所述支撑体(201a)上,并且所述蜗杆在其第一端部处借助于所述支撑托架(231)间接地连接到所述圆柱形铰接铰链(203),所述支撑托架被构造成保持所述蜗杆相对于所述圆柱形铰接铰链(203)偏移。
10.根据权利要求1所述的前转向架(8),其中,所述曲柄(220)包括沿所述曲柄(220)的轴线布置的阻尼器,所述阻尼器适于在所述运动学连杆-曲柄进入所述阻挡构造时确定所述滚动的非突发性阻挡,并且其中设置有所述阻尼器的止动装置,该止动装置被设置为适于停用所述阻尼器,从而防止沿所述曲柄的轴线的摆动并确定静态阻挡。
11.根据权利要求1所述的前转向架(8),其中在所述杆(110)的所述第二端(112)处的所述铰接装置包括至少第二滚动铰链,所述第二滚动铰链自身的铰接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二滚动铰链连接到所述第二锚固部分,并且其中所述防滚系统(100)包括第二阻挡设备,所述第二阻挡设备适于可逆地阻挡所述杆在所述第二端(112)处的旋转角度,其中所述第二阻挡设备与布置在所述第一端(111)中的所述第一阻挡设备相同。
12.根据权利要求1所述的前转向架(8),其中所述杆(110)在所述第一端(111)和所述第二端(112)之间在纵向方向上能够延伸。
13.根据权利要求1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连接到所述运动学滚动机构(20),所述轴颈机械连接到车轮的旋转销(68),以便围绕旋转轴线(R-R)可旋转地支撑所述旋转销,所述前转向架包括悬架装置(90),以保证每个所述轴颈相对于所述运动学滚动机构(20)的至少一个弹簧悬架运动。
14.根据权利要求1所述的前转向架(8),其中,所述运动学滚动机构包括:一对横向构件(24',24”),在中间铰链(28)处铰接到所述前转向架框架(16);-一对立柱(48),在所述横向构件(24',24”)的相对端(40,41)处在侧铰链(52)处枢转,其中所述一对横向构件和所述一对立柱限定铰接四边形运动机构。
15.一种机动车辆(4),所述机动车辆在后部具有驱动轮,并且所述机动车辆还具有根据权利要求1-14中的任一项所述的前转向架(8)。
16.一种阻挡具有三个或四个车轮的机动车辆的滚动运动的方法,所述机动车辆具有根据权利要求1至14中的任一项所述的前转向架(8),所述方法交替地包括:
-滚动阻挡步骤,在该步骤中,所述曲柄(220)旋转,致动至少所述第一阻挡设备的所述致动器(230),直至所述止动装置(240)介入的所述阻挡构造,从而使所述铰接四边形结构基本上简并成三角形结构并因此限定阻挡所述杆的所述滚动角度的结构;以及
-滚动释放步骤,在该步骤中,所述曲柄(220)旋转,致动至少所述第一阻挡设备的所述致动器(230),从所述阻挡构造直至至少一个所述自由构造,从而使所述曲柄(220)与所述止动装置(240)脱离,恢复所述铰接四边形结构的非简并构造,并因此释放所述两个前轮(10',10”)的滚动运动。
17.一种具有三个或四个车轮的滚动机动车辆的前转向架(8)的防滚系统,其中所述前转向架(8)包括:-前转向架框架(16);以及-至少两个前轮(10',10”),借助于运动学滚动机构(20)连接到彼此并连接到所述前转向架框架(16),
所述防滚系统(100)包括杆(110),所述杆具有彼此相对的第一端(111)和第二端(112),所述杆旨在在安装于所述前转向架(8)上的安装状态下,借助于铰接装置将所述前转向架(8)的第一锚固部分和第二锚固部分直接连接到彼此,其中所述第一锚固部分和所述第二锚固部分中的至少一个经受两个前轮(10',10”)的滚动运动,
所述防滚系统(100)包括适于可逆地阻挡所述杆(110)的旋转角度(α)的第一阻挡设备,所述旋转角度(α)对应于所述杆的滚动角度,
其中所述第一阻挡设备包括运动学连杆-曲柄,所述运动学连杆-曲柄连接到所述杆(110)并连接到所述第一锚固部分以限定铰接四边形结构,
并且其中,所述第一阻挡设备还包括:
-致动器(230),适于向所述运动学连杆-曲柄施加移动运动,以便在阻挡构造和至少一个自由构造之间改变所述运动学连杆-曲柄的构造,在所述阻挡构造中,所述铰接四边形结构基本上简并成三角形结构,从而限定阻挡所述杆的所述滚动角度的结构,在至少一个所述自由构造中,所述铰接四边形结构具有使所述滚动运动自由的非简并构造;以及
-止动装置(240),适于在所述自由构造和所述阻挡构造之间的转变中在对应于所述阻挡构造的位置处阻止所述运动学连杆-曲柄的曲柄(220)的旋转。
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