用于具有两个前转向轮的机动车的具有中央减震器组件的前轮架及包括该前轮架的机动车

摘要

前轮架包括前轮架框(111)和连接到前轮架框(111)的四连杆机构(17)。该四连杆机构借助于第一支撑构件(31')和第二支撑构件(31”)分别支撑第一前轮(13')和第二前轮(13”)。该前轮架还包括转动地容纳在连接到前轮架框的转向柱管(3)中的转向柱(5)。该转向柱连接至连接杆(41)，该连接杆将第一支撑构件(31')和第二支撑构件(31”)彼此连接。还提供了互连在转向柱(5)和第一连接杆(41)之间的减震器组件(51)。

说明书

技术领域

本发明涉及倾斜机动车(即，配备有围绕沿车辆纵向延伸的正中平面的倾斜运动的车辆)的领域。倾斜机动车通常是三轮摩托车，具有两个前转向轮和一个后驱动轮。倾斜运动允许机动车在行驶期间(例如在弯道行驶时)前俯后仰。

背景技术

在机动车领域中，越来越多的车辆提供了在机动性方面将摩托车的特点与四轮车的稳定性相结合的优点。

这些模型例如由配备有两个前转向轮和一个后驱动轮的三轮机动车以及通常被称为四轮摩托车的四轮机动车代表。

更详细地，上述三轮机动车配备有两个前转向轮，即，适合于使由驾驶员借助于车把控制的车辆转向，并且倾斜，即，随着俯仰运动(换句话说，大致沿行进方向定向的轴线的枢转运动)而可侧向倾斜。三轮车还包括后驱动轮，该后驱动轮驱动地联接至引擎并且具有提供扭矩并因此允许驱动的目的，而前联接轮具有提供车辆的方向性的目的。

所联接的前轮可以倾斜和转向。由于该解决方案，相对于仅具有两个车轮的机动车，具有两个联接到前轮架的车轮的机动车具有由两个搁置在地面上的前轮保证的更高的稳定性，类似于汽车提供的稳定性。

前轮通过运动学机构在运动学上彼此连接，该运动学机构确保这些轮例如通过插入将前轮连接至前轮架的四连杆机构基本上同步地倾斜和转向。此外，这些机动车配备有两个独立的减震器组件，每个前转向轮配备有一个减震器组件。每个减震器组件都配备有弹性元件(弹簧)和粘性元件(散能器或制动器)。

因此，三轮倾斜机动车旨在确保使用者轻松操作两轮摩托车，并且同时确保四轮机动车的稳定性和安全性。

例如在WO-2017/115294、WO-2017/115295、WO-2017/115296、2017/115297中公开了这种类型的三轮倾斜机动车。

具有两个前转向轮的倾斜机动车通常具有双悬架，即具有分别与左前轮和右前轮相关联的第一左减震器组件和第二右减震器组件的悬架系统。

EP3222508公开了一种机动车，该机动车具有后驱动轮和连接至前轮架的两个前转向轮。前轮架包括：前轮架框；倾斜四连杆机构，其连接至前轮架框并且借助于第一支撑构件和第二支撑构件分别支撑第一前轮和第二前轮；转向柱管，其连接到前轮架框上；转向柱，其可转动地容纳在转向柱管中并连接到第一连接杆，该第一连接杆将第一支撑构件和第二支撑构件彼此连接。现有技术的这种车辆还包括一种悬架，该悬架将所谓的簧载质量连接到该车辆的所谓非簧载质量。

在EP3222508中，通过左前轮的第一悬架装置和右前轮的第二悬架装置在正面形成将簧载质量连接到车辆的非簧载质量的悬架。第一悬架装置和第二悬架装置包括相应的第一和第二减震器组件。每个减震器组件均包括阻尼器和弹簧，并抑制前转向轮的上下运动，从而形成了非簧载质量的一部分。

除了左右两个减震器组件之外，EP3222508中公开的车辆还包括插入在转向杆和转向柱之间的静音挡块。静音块包括两个彼此同轴且与转向柱的转动轴线同轴的刚性同轴体。内圆柱体连接到转向柱，而外圆柱体连接到转向杆。在两个圆柱体之间插入一个橡胶圈。静音块的目的是防止由两个前转向轮与地面之间的摩擦力之间的差异引起的振动传递至转向柱。静音块不具有抑制前转向轮上下运动的功能，即它不构成车辆悬架的一部分。

两个前减震器组件的存在影响车辆的组件本，并且并非没有其他缺点。在实践中，由于制造公差，减震器组件的弹性元件(弹簧)和粘性元件(制动器)都具有甚至在一个减震器组件与另一个相同型号的减震器组件之间也可以有显著差异的特征。标称相等的减震器组件之间的这些差异导致两个减震器组件在驾驶期间的行为发生不希望的差异。这导致驾驶员的驾驶不协调。

因此，需要提供一种用于具有两个前转向轮的机动车(特别是倾斜机动车)的前轮架的减震器组件，其限制或消除现有技术和相关机动车的前轮架的一个或多个问题。

发明内容

为了克服或减轻现有技术的车辆前轮架的一个或多个缺点，提出了一种前轮架，该前轮架包括前轮架框，其与运动转向机构连接，该运动转向机构配置成控制前轮的转向。运动转向机构包括倾斜四连杆机构，为简洁起见，在下文中简称为四连杆机构，第一前轮和第二前轮分别借助于第一支撑构件和第二支撑构件而被连接到该四连杆机构。此外，前轮架包括转向柱管，转向柱可转动地容纳在该转向柱管中并连接到运动转向机构。此外，运动转向机构包括两个车轮的第一支撑构件和第二支撑构件的第一连接杆。第一连接杆参与第一轮和第二轮的上下运动(也称为“保持运动”)，即，车轮与减震器组件的压缩和伸展相关联的运动。减震器组件包括互连在转向柱和第一连接杆之间的单一减震器组件。该减震器组件适合于抑制第一前轮和第二前轮的上下运动。上下运动实质上是车轮由于从车辆行进经过的地面接收到的反作用力而引起的运动。

实质上，悬架系统包括单一减震器组件，该减震器组件可抑制两个前转向轮的上下运动。这由于它不受两个前轮的悬架系统的性能差异的影响，而允许节省成本并改善车辆的性能。

在实际的实施例中，第一支撑构件和第二支撑构件被铰接，即，可转动地连接到四连杆机构。

互连在转向柱和第一连接杆之间的减震器组件优选可以是用于抑制第一转向前轮和第二转向前轮的上下运动的唯一减震器组件。

在实际的实施例中，每个支撑构件通过至少一个铰链或通过铰链系统连接到倾斜四连杆机构，例如形成四连杆机构，从而相对于倾斜四连杆机构的相应部件进行转动或转动-平移运动。

在本文所述的实施例中，四连杆机构包括：第一横梁或上横梁，其相对于前轮架的中心线平面沿横向方向延伸，即沿从右到左的方向延伸；第二横梁或下横梁，其相对于前轮架的中心线平面沿横向方向延伸，即沿从右到左的方向延伸；第一立柱，其将上横梁和下横梁的第一端彼此结合在一起并且被定位在一侧上，例如相对于前轮架的中心线平面被定位于左侧上；第二立柱，其将上横梁和下横梁的第二端彼此结合在一起。当前轮架所属的车辆进行倾斜运动时，两根横梁在相应的中间位置上适当地铰接至前轮架框以相对于前轮架框枢转。上横梁和下横梁相对于框架的枢转轴可以基本上平行于铰链的轴线，四连杆机构的四个部件(两根横梁和两根立柱)利用铰链的轴线彼此结合在一起。

在实际的实施例中，前轮架可被配置成使得四连杆机构实质上布置在车轮的高度处，即，使得横梁及其形成的立柱处于两个前转向轮之间。

在本文公开的实施例中，车轮的支撑构件每个都连接至四连杆机构的两根立柱之一，从而能够绕相应的转向轴转动并且能够相对于立柱执行转动或转动-平移运动，这对应于相应车轮的上下运动。例如，每个支撑构件可包括一刚性主体和两个摇臂，该两个摇臂将主体连接到倾斜四连杆机构的立柱。在这种情况下，每个前转向轮由相应的四连杆机构支撑，该四连杆机构由支撑构件的主体、摇臂和倾斜四连杆机构的相应立柱形成。

在优选的实施例中，减震器组件可以借助于具有两个自由度的机构连接至转向柱。特别地，自由度可以允许绕两条优选彼此正交的转动轴线转动。此外，减震器组件包括阻尼元件(散能器)和弹性元件，该减震器组件允许在转向柱和连接杆之间进行第三相互平移运动。

在实际的实施例中，两个自由度可以被实现如下：通过将减震器组件连接到转向柱以绕第一基本上水平的轴线(当从前部观察处于直立位置(即不因倾斜而前俯后仰)的车辆时)和基本上平行于转向柱的第二轴转动。在本文中，“水平”是指前轮架在无倾斜位置时，即倾斜角为零的位置。在实践中，第二转动轴线与转向柱的轴线正交并且沿从车辆的右到左的方向延伸。

优选地，减震器组件可以借助于具有两个自由度，特别是围绕两条优选彼此正交的转动轴线的机构连接到第一连接杆。在实践中，第一连接杆和减震器组件可彼此连接，从而可相对彼此绕以下至少之一转动：根据第一连接杆的纵向定向的轴线；和与第一连接杆的纵向方向正交并且与减震器组件的纵轴线正交的轴线。

从下面的描述中可以清楚地看出，第一连接杆可以由两个或更多个部分制成，它们可以借助于允许两个相邻部分绕平行于第一连接杆的纵向方向的轴线相互转动的连接件而彼此连接。在这种情况下，根据第一连接杆的纵向定向的轴线由将组成第一连接杆的两个或更多个部分彼此结合的系统限定。例如，第一连接杆可包括中央或中间部分，该中央或中间部分铰接到转向柱，从而可绕与第一连接杆的方向和减震器组件的轴线正交的轴线转动。当该轴处于直立位置且车轮笔直时，该轴实质上位于车辆的中心线平面中。可以将两个端部部分结合到第一连接杆的中央部分，每个端部部分利用一轴承连接到中央部分，该轴承允许围绕根据第一连接杆的纵向方向定向的轴线在中央部分和端部之间相互转动。

在改进的实施例中，第一连接杆包括至少两个连接杆部分，它们彼此连接成在第一前转向轮和第二前转向轮的上下运动出现不相等的情况下允许第一连接杆的长度发生变化。优选地，可以配备第二连接杆，该第二连接杆配置成将转向运动从两个前转向轮中的一个传递到另一个。第二连接杆具有固定的长度，并且可以在相对于第一前转向轮和第二前转向轮的上下运动是中立(neutral)的点处适当地连接至四连杆机构。这意味着即使在两个转向轮的上下运动不同的情况下，这两个中立的点之间的距离也保持恒定。这样，第一连接杆将驾驶员借助于车把、转向柱和介于转向柱与第一连接杆之间的中央减震器组件所施加的转向运动传递到两个前转向轮之一。第二连接杆将转向运动传递到两个前转向轮中的另一个。随车轮而上下运动(连接到减震器组件)的第一连接杆的长度可以变化，以便如果两个车轮以不同的方式运动，则第一连接杆可以经受长度变化。第二连接杆因为不随车轮而上下运动，因而不需要改变长度。

在优选的实施例中，可以提供一种用于阻挡四连杆机构的倾斜运动的设备。在实践中，用于阻挡倾斜运动的设备可以包括用于阻挡第一连接杆和减震器组件的构件，该构件选择性地防止在减震器组件和第一连接杆之间的相对转动。这样，实现了对不防止转向运动的倾斜运动的阻挡。

根据本发明，还提供了一种机动车，其包括具有至少一个驱动轮和如上文所限定的前轮架的后部。

前轮架以及包括前轮架的车辆的其他优选特征和实施例在下文中描述并且在所附权利要求中限定，所附权利要求形成本说明书的组成部分。

附图说明

通过以下描述和附图，将更好地理解本发明，所述描述和附图示出了本发明的示例性非限制性实施例。更具体地说，在附图中：

图1示出了在第一实施例中的根据本发明的前轮架的简化运动简图；

图2示出了在两个前转向轮上下运动不相等的情况下的图1的示图，其示出了运动简图的动态特征；

图3示出了在第二实施例中的根据本发明的前轮架的简化运动简图；

图4示出了在第三实施例中的根据本发明的前轮架的简化运动简图；

图5示出了在第四实施例中的根据本发明的前轮架的简化运动简图；

图6示出了根据一实施例的三轮小型摩托车的侧视图；

图7示出了根据图6的VII-VII的平面图；

图8示出了根据图7的VIII-VIII的前视图；

图9示出了图6至图8的小型摩托车的底部等距视图；

图10和图11示出了根据两个截然不同的观察角度看到的，更确切地说是从后侧和从前侧看到的图6至图9的小型摩托车的前轮架和运动转向机构的局部放大的等距视图；

图12示出了转向柱和与其连接的运动转向机构的前视图，该转向柱与前轮架框分离并且没有车轮；

图13示出了根据图12的XIII-XIII的截面图；

图14示出了根据图12的XIV-XIV的视图；

图15示出了根据图13的XV-XV的截面图；

图16和17示出了图12-15的转向柱和运动转向机构的等距视图；

图18和19以两个不同的等距视图中示出了图6至图17的小型摩托车的车轮之一以及相应的支撑构件；

图20示出了根据又一实施例的三轮小型摩托车的侧视图；

图21示出了根据图20的XXI-XXI的平面图；

图22是图20的XXII-XXII的前视图；

图23示出了图20至图22的小型摩托车的底部等距视图；

图24和25示出了根据两个截然不同的观察角度看到的，更精确地说是从后侧和前侧看到的图20至图23的小型摩托车的前轮架和运动转向机构的局部放大的等距视图；

图26示出了转向柱和与其连接的运动转向机构的前视图，该转向柱与前轮架框分离并且没有车轮；

图27示出了根据图26的XXVII-XXVII的截面图；

图28示出了根据图26的XXVIII-XXVIII的视图；

图29示出了根据图27的XXIX-XXIX的截面图；

图30示出了根据图27的XXX-XXX的截面图；

图31和32示出了图26至图30的转向柱和运动转向机构的等距视图；

图33示出了图6及之后的图中的运动转向机构的四连杆机构的立柱的侧视图，在其上安装有用于连接相应车轮的支撑构件的相应套管；

图34示出了根据图33的XXXIV-XXXIV的后视图；

图35示出了根据图34的XXXV-XXXV的截面图；和

图36示出了图33至图35的立柱的分解等距视图。

具体实施方式

简而言之，在具有两个前转向轮的机动车(例如小型摩托车)中，提供了具有框架的前轮架，该框架连接有四连杆机构，该四连杆机构具有两根横梁(或连杆)和两个摇臂。当车辆处于无倾斜状态时，即处于不倾斜(零倾斜角)时，并且根据直线轨迹(零转向角)运动时，横梁是水平的。横梁通过两根立柱彼此连接，所述两根立柱与横梁一起形成四连杆机构。两个支撑构件(每个前轮(左右)对应于一个支撑构件)都与立柱相关联。支撑构件绕转向轴转动并且相对于弹性轴线可转动或可转动-平移，以允许俯冲运动。为了使车辆转向，配备一车把，该车把借助于转向柱与四连杆机构连接，该转向柱可转动地容纳在转向柱管中。转向柱管固定在前轮架框上。此外，运动转向机构包括连接杆，该连接杆将两个车轮的两个支撑构件彼此连接。当车辆处于无倾斜位置时，连接杆基本上是水平的。由车把控制的转向运动通过转向柱传递到连接杆。车轮必须能够在基本上正交于车轮轴的平面内执行上下运动，即枢转或转动-平移运动，这是由可相对于弹性轴线转动或转动-平移的支撑构件所允许的。这种运动由减震器组件进行抑制，该减震器组件包括弹性部件和粘性部件(断裂或散能器)。该减震器组件对于两个车轮是一体，并且被定位于转向柱和第一连接杆之间。

运动转向机构的运动简图(图1至5)

为了更好地理解根据本发明的前轮架以及使用它们的机动车的各种实施例的创新特征，在说明前轮架和使用它的相关机动车的具体实施例之前，先描述说明前轮架的基本上部件及其操作方式概念性运动简图。首先将提到的简化运动简图被示出在图1至图5中。随后的附图示出了这些运动简图的具体实施例。

为了使附图更清楚，已经将适当的箭头添加到附图中以指示空间定向，即车辆正常使用时的位置。在这种意义上，箭头U指示竖直向上的方向，箭头D指示竖直向下的方向；箭头L和R分别指示车辆相对于前进方向的水平方向“左”和“右”。箭头F根据行进方向指示水平方向。

图1示出了用于机动车(特别是倾动机动车(例如具有两个前转向轮和后部的摩托车)的摩托车)的前轮架的运动简图，该前轮架例如包括一个或两个固定轴(即非转向)的驱动轮。后部未在图1中示出。

前轮架整体上用附图标记1指示。它具有未在图1中示出的前轮架框，转向柱管3与该前轮架框成一体。与车把7成一体式转向柱5可转动地容纳在转向柱管3中。转向柱5当由驾驶员借助于手把7进行控制时可绕轴线A-A转动。

第一前转向轮13'和第二前转向轮13”与前轮架1相关联。在下文中，相对于前轮架1的中心线平面M对称的部件、组件或元件用相同的附图标记带有一个或两个撇号指示，其中该中心线平面M的一侧(例如驾驶员的左侧)上的元件的附图标记后面带有一个撇号(')，而该中心线平面M的另一侧(例如驾驶员的右侧)上的元件的附图标记后面带有两个撇号(”)。

在图1的实施例中，前轮架1具有整体上以附图标记15指示的运动转向机构，其允许前转向轮13'和13”跟随同步转向运动和倾斜运动，该倾斜运动是允许其上安装有前轮架1的机动车例如在弯道行驶时俯仰的运动。

特别地，运动机构15包括四连杆机构17，更确切地说是铰接的平行四边形，其具有基本上彼此平行的第一上横梁构件19和第二下横梁构件21。两根横梁构件19、21借助于相应的铰链在附图标记19A和21A上铰接到前轮架1的框架(未示出)。这样，两根横梁构件19和21可绕位于前轮架框的中心线平面M上的相应的平行转动轴线转动。这些轴分别用附图标记19B和21B指示。此外，四连杆机构17在前轮架1的两侧上包括两根立柱23'和23”。附图标记25'、27'和25”、27”指示在前轮架1的两侧上的铰链，立柱23'和23”利用铰链铰接到横梁构件19、21。铰链25'、25”和27'、27”限定了横梁构件19、21和立柱23'、23”的相互转动轴线，其平行于横梁构件19、21相对于前轮架框的转动轴线19B和21B。

运动转向机构15除了四连杆机构17之外，还包括一对以31'和31”指示的所谓支撑构件，其分别转动地支撑车轮13'和13”。

在图1的示意图中，纯粹出于说明性目的，支撑构件31'、31”由直线梁示意性地表示。每个支撑构件31'、31”支撑相应的车轮13'、13”的轴颈33'、33”和在图1的简化运动简图中未示出的其他机械部件，例如制动器。

每个支撑构件31'、31”连接到四连杆机构17的相应立柱23'、23”。立柱23'、23”与支撑构件31'、31”之间的连接使得支撑构件可绕相应车轮13'、13”的转向轴线35'、35”转动。在图1的示意图中，每个转向轴线35'、35”与相应的立柱23'、23”的纵轴线重合，即，与平行于立柱23'、23”的通常纵向方向延伸的轴线重合。立柱23'、23”与支撑构件31'、31”之间的相互转动例如可以借助于安装在立柱23'、23”周围并且继而相应支撑构件31'、31”连接到的套管37'、37”来实现，其中在支撑构件与套管之间可能如下文所述那样发生相对运动。

每个支撑构件31'、31”都连接到立柱(更确切地说是连接到套管37'、37”)，从而能够在一平面上相对于立柱执行转动或转动-平移运动，该平面在车辆处于无倾斜位置(即垂直而因倾斜而前俯后仰)时处于竖直位置。在图1的简化运动简图中，每个支撑构件31'、31”的运动被表示为围绕与转向轴线35'、35”正交的轴线39'、39”的转动或枢转运动，该轴线39'、39'可以被称为作为弹性轴线。因此，在实践中，在图1的示意图中，当机动车及其前轮架1处于具有零倾斜角度的无倾斜位置时，每个支撑构件31'、31”借助于具有水平轴的铰链连接到相应的套管37'、37”。两个支撑构件绕轴线39'和39”的同时运动导致安装有前轮架1的车辆的俯仰运动。

绕轴线35'、35”转动允许车轮13'、13”转向，而绕轴线39'、39”转动允许车轮13'、13”进行上下运动，这对于两个车轮而言可以是独立的，并且通过减震器组件进行抑制，如下所述。

运动转向机构15除了包括支撑构件31'、31”和四连杆机构17之外，还包括第一连接杆41，其两端42'和42”分别连接至第一支撑构件31'和第二支撑构件31”。在图1的实施例中，第一连接杆41用作转向杆，并以下述方式将围绕转向轴线35'和35”的转向运动传递到车轮13'、13”，该转向运动由驾驶员借助于车把7控制。第一连接杆41的每个端部42'、42”借助于带有两个自由度的机构(用附图标记43'和43”指示)连接到相应的支撑构件31'、31”。在实践中，每个机构43'、43”可以包括一对铰链，其允许在支撑构件31'、31”与第一连接杆41之间围绕两个彼此正交并且继而与第一连接杆41的纵向正交的轴线相互转动。第一轴可以与在图1的示意图中表示支撑构件31'、31”的梁的轴线重合，而当前轮架1处于无倾斜位置(即倾斜角为零)时，第二轴可以正交于由支撑构件和连接杆41限定的平面。

在图1中，第一连接杆41与支撑构件31'、31”之间的相互转动的轴线在前轮架1的两侧上分别用附图标记47'、49'和47”、49”指示。当车轮13'、13”执行转向转动和倾斜运动时，围绕轴47'、47”和49'、49”的运动允许第一连接杆41和支撑构件31'、31”相对于彼此运动。

在其纵向方向的中间位置，第一连接杆41借助于减震器组件的插入而与转向柱5连接，该减震器组件整体上用附图标记51指示。

在图1的示意图中，减震器组件51借助于具有两个自由度的机构(示意性地指示为附图标记53)连接到第一连接杆41。机构53允许第一连接杆41和减震器组件51绕平行于第一连接杆41的纵向的第一转动轴线和正交于第二连接杆41的纵向方向并位于前轮架1的中心线平面M上的第二转动轴线(用附图标记55指示)相互转动。围绕轴55的自由度允许第一连接杆41跟随两个车轮13'、13”的彼此不同的上下运动。绕平行于第一连接杆41的轴线的自由度允许减震器组件51在由减震器组件51的收缩而引起的俯冲运动(即车轮13'、13”相对于立柱23'、23”的上下运动)中相对于第一连接杆41转动。

在一些实施例中，第一连接杆41可包括位于中央机构53的右侧和左侧的至少两个部分，因此它们位于前轮架框的中心线平面M的两侧上，并且适合于绕平行于第一连接杆41的纵向方向的转动轴线相对于彼此转动。

在相对于第一连接杆41的相对端处，减震器组件51借助于整体上用附图标记57指示的机构连接到转向柱5。机构57允许减震器组件51和转向柱5绕平行于减震器组件51的纵向的第一转动轴线59执行相互转动，并且当前轮架框处于无倾斜位置时，即车轮13'、13”的转动轴线为水平且倾角为零时，绕正交于第一转动轴线59且基本上为水平的第二转动轴线61执行相互转动。

此外，机构57包括具有转向柱5的一端5A的刚性连接件63。在图1的示意图中，刚性连接件由托架示意性地表示。

上述前轮架1的功能如下。通过围绕转向柱5的轴线A-A转动车把7来实现车轮13'、13”围绕相应转向轴线35'、35”的转向运动。该运动借助于机构57被传递到减震器组件51，并借助于机构53从将其传递到第一连接杆41。第一连接杆41将由车把7施加的运动传递到两个支撑构件31'和31”，从而使这两个支撑构件分别绕轴线35'和35”同步地转动。因此，在该实施例中，第一连接杆41用作转向杆。

例如当前轮架1所属的机动车驶过弯道时，运动转向机构15的四连杆机构17允许倾斜运动，从而允许机动车倾斜。当机动车倾斜时，四连杆机构17的铰链25'、25”、27'、27”允许所述四连杆机构变形，并且横梁构件19、21绕由铰链19A、21A限定的轴线19B、21B转动。车轮13'、13”倾斜，从而随着机动车的倾斜运动而偏离竖直平面。

单一中央减震器组件51允许吸收并抑制车轮13'、13”的上下运动，这需要支撑构件31'、31”围绕轴线39'、39”的转动。对于两个支撑构件31'、31”和相应的车轮13'、13”而言，上下运动可以是同步的并且大小相等，或者对于两个支撑构件31'、31”和相应的车轮13'、13”而言，上下运动可以是不同的。例如在过渡阶段中，诸如在车辆遇到障碍物之后的阶段中，可能发生关于两个车轮不相等的运动。例如，当一个车轮遇到地面的低洼或隆起处时，就会发生这种状况。

图2示出了在两个车轮13'、13”进行彼此不同的上下运动的状况下的图1的运动简图。更具体地，例如，车轮13'由于在路面上的低洼处而已经被抬高，而车轮13”一直在平坦路面的一部分上行驶。图2所示的状况突出了图1和图2的前轮架1的运动简图的特定特征。由于第一连接杆41的长度是固定的，所以当两个车轮中的一个(图2的示例中的车轮13')经历上下运动时，即，经历相应支撑构件31'或31”围绕轴线39'或39”转动时，另一个车轮(图2的例子中的车轮13”)经历转向运动。

图3示出了前轮架1的改进实施例的运动简图，其中提供了进一步的改进。在图3中，与图1中相同的附图标记指示与图1中相同或等同的部分、部件或元件，它们将不再被赘述。

在图3的示意图中，第一连接杆41包括两个部分41A和41B，这两个部分通过结合元件44彼此结合在一起，该结合元件44适合于允许两个部分41A、41B相对于第一连接杆41的纵轴线的相互运动，即第一连接杆41的伸长和缩短运动。这样，第一连接杆41是可延伸的，并且所获得的运动机构不再受到支撑构件31'、31”与第一连接杆41的连接点之间的恒定约束的影响。在两个车轮13'、13”的上下运动不同的情况下，如图2所示，第一连接杆41可以伸长或缩短，以使支撑构件31'、31”围绕其轴线39'、39”的转动不会影响到针对由两个支撑构件31'、31”中的另一个所支撑的车轮的差异转向运动。

然而，由于由结合元件44引入的自由度，由车把7控制的转向运动不能被第一连接杆41传递到两个车轮13'、13”。特别地，在图3的配置中，转向运动借助于中央减震器组件51和第一连接杆41的部分41B而传递到车轮13”，但是由于结合元件44介于第一连接杆41的部分41A、41B之间，所以该转向运动不能被传递到车轮13'。使第一连接杆41可伸长的该结合元件引入了不稳定因素，该不稳定因素不允许通过减震器组件51将转向运动直接传递至车轮13'。

为了克服这种不稳定因素，图3的前轮架1包括基本上平行于第一连接杆41的第二连接杆71。在图3的示意图中，第一和第二连接杆41、71位于四连杆机构17所在的平面的相对两侧上，但这不是必须的，并且主要是为了更清晰地表示作为一个整体的运动机构。在其他实施例中，第一连接杆41和第二连接杆71可以位于四连杆机构17所在的平面的同一侧，例如都位于驾驶员一侧上或两者都位于其相对侧上。

存在两根连接杆41、71(其中一根具有可变长度(第一连接杆41)，而另一根具有固定的长度并且不受车轮的上下或摇动的影响(第二连接杆71))还允许实现利用WO2017115274中描述的配置可实现的优点。

当第一连接杆41和第二连接杆71处在四连杆机构17所在的平面的相对两侧上时，第一连接杆可以在驾驶员一侧上，而第二连接杆可以在其相对侧上，反之亦然。

第二连接杆71借助于铰链73'和73”以及托架75'和75”连接到套管37'和37”。铰链73'和73”允许在第二连接杆71与托架75'、75”之间绕平行于转向轴线35'、35”的轴线相互转动。托架75'和75”牢固地连接到套管37'、37”并与其一体运动。

采用上述配置，转向运动如下所述那样通过车把7借助于第二转向杆71传递到车轮13'。通过转动，转向柱5促使减震器组件51沿着以转向柱5的转动轴线A-A为中心的圆周弧线而运动。该运动借助于减震器组件51和第一连接杆41的部分41B传递到车轮13”和其支撑构件31”，这促使套管37”围绕转向轴线35”转动。支撑构件31”的转动借助于托架75”、第二连接杆71和托架75'传递到套管37'。因此，套管37'绕其转向轴线35'转动，从而促使支撑构件31'和车轮13'绕上述转向轴线35'转动。

实际上，借助于第一连接杆41和第二连接杆71相互组合起来的共同作用将转向运动传递到两个车轮13'、13”，这两根连接杆均起转向杆的作用。

在未示出的其他实施例中，第一连接杆41可以借助于两个结合元件44划分为三个部分，这两个结合元件44之一位于车轮13'和减震器组件51与第一连接杆41的连接点之间，而另一个位于减震器组件51与第一连接杆41的连接点和车轮13”之间。转向柱5的运动的另一传递元件将转向柱5连接至第二连接杆71。在这种情况下，第二连接杆71用作唯一的转向杆，其不受车轮13'、13”的上下运动的影响。第一连接杆41将车轮13'、13”的支撑构件31'、31”连接至中央减震器组件51，并且允许借助于减震器组件51来抑制两个车轮13'、13”的上下运动。

因此，在这种情况下，第二连接杆71充当转向杆，而第一连接杆41充当将车轮13'、13”的上下运动传递到减震器组件51的传递部件。

优选地，第二连接杆71可以配备有已知类型的用于调节一对前轮的前束的装置。另外，第一连接杆也可以仅在受控轮的侧面上包括调节装置，以确保允许倾斜的铰链之间的距离是正确的，即等于在四连杆机构的水平元件(摇臂)上所测量到的在相应倾斜铰链之间的距离。

上述前轮架1可以配备有用于阻挡倾斜运动的已知类型的设备。当安装有前轮架1的机动车静止(例如在交通信号灯处)时或正在低速行驶时，该设备对于阻挡倾斜运动(实质上是四连杆机构的运动)特别有用。通过阻挡倾斜运动，即使在停车时，驾驶员也无需通过将脚放在地面上来支撑机动车，来使机动车稳定地保持在竖直位置。在实践中，当车辆停止并且可选地非常缓慢地行驶时，由于插入了用于阻挡倾斜运动的设备，它不能执行倾斜运动，但仍然可以进行俯冲运动，即俯仰运动，其涉及压缩和伸展减震器组件。在较高的速度下，当用于阻挡倾斜运动的设备停用时，机动车的行为就像两轮车。

在特别优选的实施例中，本文所述的前轮架可具有用于阻挡倾斜运动的设备，该设备阻挡四连杆机构17的运动，但不阻挡减震器组件51的操作。图4示出了类似于图1的前轮架1的实施例，其中配备有用于阻挡倾斜运动的设备，用附图标记81指示。与图1相同或等同的元件、部分或部件用与图1中相同的附图标记指示，并且将不再描述。

可以如WO2017/115296中所描述的那样配置用于阻挡倾斜运动的设备81，WO2017/115296的内容完整结合在本说明书中。在实践中，用于阻挡倾斜运动的设备81包括第一连接杆41和减震器组件51的相互阻挡构件，所述阻挡构件防止(当被激活时)在减震器组件51和第一连接杆41之间围绕轴55的相对转动。这使得形成四连杆机构17的元件不能相互转动，因此防止了倾斜运动。

然而，如从图4的简图中显而易见的那样，当用于阻挡倾斜运动的设备81被激活时，减震器组件51仍然能够执行俯仰运动，即俯冲运动。当倾斜运动被阻挡时，这使得即使在低速下也易于驾驶机动车。特别地，即使当机动车处于停止状态或几乎处于停止状态时，减震器组件51也允许俯冲运动(减震器组件51的压缩)。

用于阻挡倾斜运动的设备81也可以应用于图3所示类型的配置中。该实施例示出在图5中，其中与先前实施例相同的元件、部分和部件用相同的附图标记指示。

图6至图19的实施例

图6至图19示出了小型摩托车形式的三轮摩托车的实际实施例，该三轮摩托车包括根据图4所示的运动学配置而生产的转向设备。相同的附图标记指示与图4中已经说明的部分或元件相对应的部件。

图6至图9示出了摩托车的整体，以附图标记100指示。省略了主体部分以示出本公开涉及的运动机构。附图标记102示意性地指示摩托车100的鞍座。附图标记1再次指示前轮架，附图标记2指示摩托车100的后部。后部被示意性地示出，并且可以采用任何合适的形式。它支撑由引擎(未示出)操作的后驱动轮103。驱动轮103可与减震器组件相关联，该减震器组件整体上示意性地标记为附图标记105，并且可以由示意性地标记为附图标记107的叉形件支撑，该叉形件铰接至摩托车100的框架，该框架被整体指示为附图标记109。框架109包括前轮架框111，实施图4的运动简图的运动转向机构15以下述方式连接到前轮架框111。更特别地，前轮架框111包括转向柱管3，与车把或方向盘7形成为一体式转向柱5在其中转动。在驾驶员借助于手把7控制下，转向柱5可绕A-A轴转动。

第一前转向轮13'和第二前转向轮13”与前轮架1相关联。就像在以上对图1至图5中的运动简图的描述中一样，在下文中，相对于前轮架1的中心线平面M对称的部件、组件或元件也用相同的附图标记带有一个或两个撇号指示，其中该中心线平面M的一侧(例如驾驶员的左侧)上的元件的附图标记后面带有一个撇号(')，而该中心线平面M的另一侧(例如驾驶员的右侧)上的元件的附图标记后面带有两个撇号(”)。

附图标记15指示作为一个整体的运动转向机构，该机构使前转向轮13'和13”执行同步转向和倾斜运动。

运动转向机构15包括四连杆机构17，该四连杆机构具有基本上彼此平行的第一上横梁构件19和第二下横梁构件21。两根横梁构件19、21借助于相应的中间位置铰链而在附图标记19A和21A上铰接到前轮架框111上。此外，四连杆机构17在前轮架1的两侧上包括两根立柱23'和23”。这些立柱特别在图12至图17的视图中可见。附图标记25'、27'和25”、27”指示在前轮架1的两侧上的铰链，立柱23'和23”利用这些铰链来铰接到横梁构件19、21上。铰链25'、25”和27'、27”限定了横梁构件19、21和立柱23'、23”的相互转动轴线，它们平行于横梁构件19、21相对于前轮架框111的转动轴线19B和21B。

在所示的实施例中，四连杆机构17大约布置在两个车轮13'、13”的高度处，即布置在车辆的前转向轮之间。

运动转向机构15除了四连杆机构17之外，还包括一对分别转动地支撑车轮13'和13”的支撑构件31'、31”。每个支撑构件31'、31”支撑相应的车轮13'、13”的轴颈33'、33”和其他机械部件，例如制动器32'、32”。在图6至图20的实施例中，支撑构件31'、31”为部分环形体的形式，即延伸小于360°，并且具有两个辐条34，所述辐条34将车轮的轴颈33'、33”连接至相应部分环形体。

车轮13'、13”的每个支撑构件31'、31”连接到四连杆机构17的相应立柱23'、23”，从而能够绕相应转向轴线35'、35”转动。每个转向轴线35'、35”与相应立柱23'、23”的纵轴线重合(也参见图35)，即与平行于立柱23'、23”的通常纵向方向延伸的轴线重合。立柱23'、23”与支撑构件31'、31”之间的相互转动例如可以借助于安装在立柱23'、23”周围并且继而相应支撑构件31'、31”连接到的套管37'、37”实现，其中支撑构件31'、31”和套管37'、37”之间能够相对运动，以允许车轮的上下运动。

立柱23'、23”和套管37'、37”的实施例详细示出在图33至36中。在这些图中，立柱和套管用附图标记23、37指示。每根立柱23包括两个部分23A、23B，其可借助于螺钉26彼此联接。每个部分23A、23B包括叉形主体，其分别形成相应铰链25和27的一部分。两个部分23A、23B在齿形轮廓23C处结合，该齿形轮廓23C限定了两个部分23A、23B之间的相对角位置。

如图33-35所示，每个套管37'、37”具有扩展部38A、38B，其形成用于铰接两个摇臂52的铰链40A、40B，特别是在图11、13-16、18和19中可见，其形成支撑构件31'、31”的一部分，即提供到相应套管37'、37”的连接件。摇臂52在附图标记40A和40B处铰接到扩展部38A、38B，并且在附图标记40C和40D处铰接到相应支撑构件31'、31”的主体。在实践中，包括相关摇臂52的每个支撑构件31'、31”与相应套管37'、37”一起形成悬架四连杆机构，其功能与在图4的运动简图中代表轴线39'、39”的铰链的功能相同。在实践中，分别借助于车轮13'和13”的每个支撑构件31'、31”的摇臂52，允许所述车轮的上下运动。虽然在图1至图5的简化运动简图中，支撑构件31'、31”的上下运动表示为围绕轴线39'、39”的转动，但在图6至图19的实施例中，支撑构件31'、31”的运动是通过摇臂52围绕用于连接至套管37的相应铰链40A、40B转动而获得的转动-平移运动。铰链40A、40B限定平行轴线，每个平行轴线实际上形成相应支撑构件31'、31”的弹性轴线。

当摇臂52围绕铰链40A、40B枢转时，支撑构件31'、31”在一平面中运动，该平面在车辆100处于无倾斜位置(即，竖直而没有由倾斜引起的前俯后仰)时处于竖直位置。两个支撑构件31'、31”围绕铰链40A、40B的同时转动-平移运动导致车辆100的俯仰运动。支撑构件31'、31”的转动-平移运动对应于车轮的上下运动，其对于左轮和右轮可以是不同的。

运动转向机构15除了包括车轮13'、13”的支撑构件31'、31”和四连杆机构17之外，还包括第一连接杆41，其两端分别连接至第一支撑构件31'和第二支撑构件31”。在图6至19的实施例中，就像在图4的简图中一样，第一连接杆41用作转向杆，并将围绕转向轴线35'和35”的转向运动传递至车轮13'、13”。第一连接杆41的每个端部(在图1至图5的示意图中标记为附图标记42'、42”，而在后续附图中未标记)借助于具有两个自由度的相应机构(以附图标记43'和43”指示)而连接到相应的支撑构件31'、31”。这两个自由度允许围绕彼此正交且正交于第一连接杆41的纵向的两个轴在支撑构件31'、31”与第一连接杆41之间相互转动。第一轴在图10、11和15中具体用附图标记47'、47”指示，而第二轴则用附图标记49'和49”(图10和11)指示。

围绕轴47'、47”和49'、49”的运动允许第一连接杆41和车轮13'、13”的支撑构件31'、31”在车轮13'、13”执行转向转动和倾斜运动时相对于彼此运动。

如特别在图15的截面图中可以看到的，在该实施例中，第一连接杆41由三部分组成，更确切地说，由中间或中央部件或部分45和两个端部或部分46'、46”组成。端部46'、46”借助于径向轴承48'、48”结合至中央部分45。这样，第一连接杆41的每个端部机构43'、43”相对于中央部分45具有另一自由度，即，它能够绕与第一连接杆41的纵向一致的轴线转动。这允许补偿形成运动转向机构15的部件的构造中的任何尺寸公差。然而，第一连接杆41的长度是固定的，因为形成其的任何一个部分45、46'、46”都不能相对于彼此滑动。

在其纵向方向的中间位置，第一连接杆41借助于减震器组件的插入而与转向柱5连接，该减震器组件整体上用附图标记51指示。在图6至图19的实施例中，转向柱和第一连接杆之间的连接件设置在中央或中间部分45上。

减震器组件51借助于具有两个自由度的机构连接到第一连接杆41，该机构允许第一连接杆41(或更确切地说是其端部)和减震器组件51围绕第一转动轴线和第二转动轴线相互转动，其中第一转动轴线平行于第一连接杆41的纵向，而第二转动轴线(用附图标记55指示)正交于第一连接杆41的纵向并且位于前轮架1的中心线平面M上。轴55具体示出在图12至图15中。在实践中，这两个自由度中的第一个是借助于轴承48'、48”提供的。围绕轴55的自由度允许第一连接杆41跟随两个车轮13'、13”的彼此不同的上下运动。绕平行于第一连接杆41的轴线的自由度允许减震器组件51以由减震器组件51的收缩而引起的俯冲运动(即车轮13'、13”相对于立柱23'、23”的上下运动)相对于第一连接杆41转动，或更精确地说相对于其部分46'、46”转动。

在相对于第一连接杆41的相对端，减震器组件51借助于整体上用附图标记57指示的机构连接到转向柱5。机构57允许减震器组件51和转向柱5绕第一转动轴线59(见图11至图17)和第二转动轴线61进行相互转动，其中该第一转动轴线59平行于减震器组件51的纵向，而该第二转动轴线61与第一转动轴线59正交且当前轮架框111处于无倾斜位置时(即在车轮13'、13”的转动轴线成水平且倾角为零的情况下)基本上是水平的。

此外，机构57包括具有转向柱5的一端5A的刚性连接件63。

附图标记81指示已知的且未描述的用于阻挡倾斜运动的设备。如参考图4的实施例所指示的，在实践中，设备81包括第一连接杆41和减震器组件51的相互阻挡构件；该阻挡构件当被激活时防止在减震器组件51与第一连接杆41之间绕轴55的相对转动。这使得形成四连杆机构17的元件不能相互转动，因此防止了车辆100的倾斜运动。然而，当用于阻挡倾斜运动的设备81被激活时，减震器组件51仍然能够执行俯仰运动，即俯冲运动。

图20至图32的实施例

图20至图32示出了小型摩托车形式的三轮摩托车的实际实施例，该三轮摩托车包括根据图5所示的运动学配置的转向设备。图20至图32的实施例中的大部分部件都对应于图6至图19的实施例中的那些部件，因而不再进行赘述。这些相同或等效的部件用在上述图6至图19中所使用的相同附图标记进行标记。

类似于参考图5的简化图所说明的，图20至图32的实施例包括可变长度的第一连接杆41，以及将转向运动从车轮13'、13”的两个支撑构件31'、31”中的一个传递到另一个的第二连接杆71。在图20至图32所示的实施例中(具体参见图30)，第二连接杆71由两个部件或部分制成，它们可以绕平行于连接杆71的纵向方向的轴线相对于彼此转动，但是长度是不可变化的。

在图20至图32的实施例中，特别是在图29的截面图中可以看出，第一连接杆41包括彼此连接的三个部分。更精确地，第一连接杆41包括中央或中间部分45和两个端部46'、46”。端部46'借助于轴承48'连接到中央部分45，该轴承48'允许在中间或中央部分45与端部46'之间的相互转动，但不允许相互滑动。反之，与图6至图19的实施例的情况相反，在中央或中间部分45与端部46”之间的连接借助于结合元件44实现，该结合元件允许长度根据第一连接杆41的箭头f44(图29)而变化。第一连接杆41的长度的这种可能变化的功能如以上关于图2和图3所描述。实质上，由于这种可能的可以被限制在几毫米或几厘米级的伸长和收缩的缘故，所获得的运动机构不再受到支撑构件31'、31”与第一连接杆41的连接点之间的距离恒定的约束的影响。在两个车轮13'、13”的上下运动不同的情况下，如图2所示，第一连接杆41可以根据箭头f44进行伸缩，从而使得由摇臂52所保证的支撑构件31'、31”之一相对于其套管37的转动-平移运动，不会将不希望的转向运动传递到由两个支撑构件31'、31”中的另一个所支撑的车轮13'、13”。

然而，如参考图3和图5所述，由结合元件44引入的自由度确保了由手把7控制的转向运动不能被第一连接杆41传递到两个车轮13'、13”。特别地，在图20至图32的配置中，转向运动借助于中央减震器组件51和第一连接杆41的部分46'传递至车轮13'，但是由于结合元件44插入在第一连接杆41的中央部分45和端部46”之间而不能被传递至车轮13”。

因此，图20至图32的前轮架1包括基本上平行于第一连接杆41的第二连接杆71。在所描述的实施例中，第一连接杆41和第二连接杆71相对于四连杆机构17所在的平面位于同一侧，这与图3和图5中示意性地示出的情形相反。

第二连接杆71借助于铰链73'和73”以及托架75'和75”连接到套管37'和37”。应当注意的是，在图6至图19中，也将套管37示出为配备有托架75，尽管在这种情况下它们没有作用。

铰链73'和73”允许在第二连接杆71与托架75'、75”之间绕平行于转向轴线35'、35”的轴线相互转动。托架75'和75”牢固地连接到套管37'、37”并与其一体运动。

如已经关于图3和图5所描述的，利用图20至图32中所示的布置，如下那样借助于第二转向杆71将转向运动从车把7传递到车轮13'。通过转动，转向柱5促使减震器组件51沿着以转向柱5的轴线A-A为中心的圆周弧线而运动。该运动借助于减震器组件51和第一连接杆41的部分46'传递至车轮13'及其支撑构件31”。这促使套管37'绕转向轴线35'转动。支撑构件31'的转动借助于托架75'、第二连接杆71和托架75”传递至套管37”。因此，套管37”围绕其转向轴线35”转动，从而促使支撑构件31”和车轮13”围绕前述转向轴线35”转动。

尽管已经根据各种特定实施例描述了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不脱离权利要求的精神和范围的情况下，可以进行各种调整、改变和省略。