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TWI725096B - 具有滾動擋止功能的機動車輛前導向架 - Google Patents

具有滾動擋止功能的機動車輛前導向架 Download PDF

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Publication number
TWI725096B
TWI725096B TW105143313A TW105143313A TWI725096B TW I725096 B TWI725096 B TW I725096B TW 105143313 A TW105143313 A TW 105143313A TW 105143313 A TW105143313 A TW 105143313A TW I725096 B TWI725096 B TW I725096B
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TW
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rod
extendable
guide frame
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plane
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TW105143313A
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TW201736180A (zh
Inventor
安德烈 拉法利
Original Assignee
義大利商比雅久股份有限公司
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Publication date
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Abstract

本發明係有關於一種用於具有三或四輪之滾動機動車輛之前導向架，包括：一前導向架框架16；至少一對前輪10'、10"，彼此動態地連接且藉由一第一運動機構20連接至前導向架框架16，其使前輪以同步且鏡像的方式滾動，每一前輪藉由個別之一軸頸60連接至第一運動機構，軸頸機械地連接至車輪的一旋轉銷68以支撐其繞一旋轉軸(R'-R'、R"-R")可旋轉；一滾動擋止系統100；懸架裝置90，提供每一軸頸60相對於第一運動機構20具有至少一彈簧懸架運動，滾動擋止系統100包括一第二運動機構110藉由一樞接裝置於個別軸頸處直接連接二前輪至彼此，且在平行於二軸頸之一連結方向上在長度上可自由地延伸，第二運動機構110具有至少二種不同的配置：一自由配置及一擋止配置，在自由配置時，第二運動機構被配置成被動地跟隨二前輪相對於彼此及相對於框架16之運動，且不產生干涉；在擋止配置時，第二運動機構110被配置成用以擋止由至少一前輪相對於地面之一所在平面所形成之角度α，上述所在平面正交於前輪之旋轉軸R'-R'、R"-R"，滾動擋止系統100包括第二運動機構110所配置之一控制裝置 120，適於作用在第二運動機構110上使其從自由配置切換至擋止配置，反之亦然。

Description

具有滾動擋止功能的機動車輛前導向架
本發明係有關於一種具有滾動擋止功能的滾動機動車輛前導向架。
更特別的是，依據本發明之機動車輛可為機動車輛裝備有二轉向及滾動輪(steering and rolling wheel)於前側及一固定軸驅動輪(fixed axle drive wheel)於後側。
在機動車輛的領域中，提供「混合動力」(hybrid)車輛的趨勢漸增，其結合了摩托車的操控性及四輪車輛的穩定性等特性。
此些範例例如由裝配有二前轉向輪之三輪機動車輛以及稱作全地形車(QUAD)之四輪車輛做代表。
更詳細地來說，上述之三輪機動車輛提供有二個轉向及滾動輪(可傾斜式或可傾式)(tilting or inclining)於前側及一個固定軸驅動輪於後側，後輪旨在提供扭矩且因此允許牽引(traction)，而成對的前輪旨在提供車輛方向性。在前導向架(forecarriage)的成對的車輪也可以傾斜及滾動連同著轉向(steering)，基於此種解決方案，相對於具兩輪在後側之三輪機動車輛來說，具兩輪在前導向架的機動車輛相當於真實的摩托 車，因為就像摩托車一樣，機動車輛可以以曲線傾斜(incline in a curve)。相對於只有兩輪的機動車輛來說，此具有成對之二輪在前導向架的車輛，藉由前輪在地面上之雙重支撐以確保提供較大的穩定性，就如同汽車所提供的一樣。
前輪透過運動機構(kinematic mechanism)彼此動態地連接，使其有同步(synchronously)且鏡像(specular)的方式滾動，例如透過鉸接四邊形(articulated quadrilaterals)的插置。此類機動車輛更提供有二獨立懸架(independent suspension)，分別用於二前輪之每一個上，裝設有同樣是獨立的減震器(shock absorber)。
滾動三輪機動車輛因此被設計成提供使用者二輪摩托車的操控性，且同時提供四輪車輛的穩定性及安全性。
此種滾動三輪機動車輛已在同申請人之義大利專利申請案IT2003MIA001108中揭示。
由於此類機動車輛的結構特性，使得在特定行駛條件下，例如低速行進或煞車(break)或駐車(stop)的期間，車輛可能會摔倒，因為意外及/或不受控制滾動運動的結果。
這個問題已通過為上述車輛配置滾動擋止系統(roll block system)而解決，可由使用者手動或由自動控制系統操作。
用於此類車輛之滾動擋止系統(roll block system)已被揭示，如在同申請人之義大利專利申請案IT2004MIA000171中所述，此滾動擋止系統是有關於一滾動機動車輛裝配有轉向系統具有鉸接四邊形結構及二個獨立前懸架。滾動擋止系統包括：一機械卡鉗(mechanical caliper)適於擋止鉸接四邊形的運 動，以防止其允許之滾動；二液壓鉗(hydraulic calipers)藉由電動機(electric motor)作用於與減震器平行放置之桿(rod)上而同時操作，以避免由二輪之不對稱彈簧懸架運動(asymmetrical spring suspension motion)所引起的滾動。
上述擋止系統的第一個缺點是其複雜性，事實上其需要三個獨立的擋止裝置，一個作用於鉸接四邊形，二個作用於減震器。
此系統還具有使車輛的剛性(rigid)不僅由於四邊形及/或由不對稱彈簧懸架運動而產生滾動運動之缺點，還有在俯仰運動(對稱彈簧懸架運動)時產生滾動運動之缺點。
俯仰(pitching)的擋止需要減震器之擋止裝置有適當的尺寸，從而增加生產成本，事實上，在具有滾動擋止之機動車輛承受來自路面(例如從一坑洞)之震動時，擋止系統需要能克服衝擊力(impact force)的撞擊峰值(impulsive peak)，以不改變懸架的幾何配置。
在一些情況下，擋止俯仰可同樣影響車輛的行為及其安全性，舉例來說，在前輪受到足以克服相關減震器之擋止裝置之力的衝擊時，車輪將上升(lift)而機動車輛將在該側降低，當衝擊結束時，擋止裝置會將機動車輛維持於新位置，進而使機動車輛處於不安全的配置。
減震器的水平擋止(parallel block)在煞車的情況下同樣具重要性，事實上，機動車輛是被「擋止」於一平橫狀態下，不同於靜態時之需求，由於前導向架被擋止向下(lower down)，基於靜態負載(static load)及由於煞車引起的動態移轉 (dynamic transfer)之總和所導致的負載。
其他防傾系統旨在用於機動車輛提供有轉向系統具有鉸接四邊形結構，在歐洲專利申請案EP2810861A1、法國專利FR2953184及歐洲專利EP2345576B1中已揭示。此些防傾系統直接操作於鉸接四邊形結構上，且藉由擋止鉸接四邊形本身的運動而擋止滾動。然而，這些防傾系統無法抑制由二前輪之減震器所允許之不對稱震動所產生之滾動運動。
另外，上述之防傾系統因專門設計操作於具鉸接四邊形結構之轉向系統上，直接綁定此結構之存在及其機械構造。
因此，需要發展滾動機動車輛配設有滾動擋止系統，其可全部或部份克服上述之限制。
因此，本發明之目的是為了消除或至少減少上述問題，相對於習知技術，提供一種機動車輛之前導向架裝備有滾動擋止系統，當致動時，由於減震器的對稱壓縮(symmetric compression)而不會抑制機動車輛的俯仰(pitching)，也不會影響轉向(steering)。
本發明之另一目的是為了提供滾動機動車輛之一前導向架配設有滾動擋止系統，其構造簡單且製造上不昂貴並固設於機動車輛上。
4‧‧‧機動車輛(motor vehicle)
6‧‧‧車架(frame)
8‧‧‧前導向架(forecarriage)
10、10'、10"‧‧‧前輪(front wheel)
12‧‧‧後端(rear end)
13‧‧‧後骨架(rear frame)
14‧‧‧後輪(rear wheel)
16‧‧‧前導向架框架(forecarriage frame)
20‧‧‧第一運動機構(first kinematic mechanism)
24'、24"‧‧‧橫向構件(cross-member)
28‧‧‧中間樞軸(middle hinge)
34‧‧‧軸襯(bushing)
36‧‧‧轉向裝置(steering device)；轉向桿(steering bar)
40、44‧‧‧橫向端部(transversal end)
48、48'、48"‧‧‧直立件(upright)
48i‧‧‧下端(lower end)
48s‧‧‧上端(upper end)
52‧‧‧樞軸(hinge)
60‧‧‧軸頸(axle journal)
61‧‧‧支撐柱(support column)
63‧‧‧支撐裝置(support element)
65‧‧‧支撐支架(support bracket)
65a、65b、65c‧‧‧傾斜樞軸(tilting hinge)
66‧‧‧連接桿(connecting rod)
68‧‧‧旋轉銷(rottion pin)
71‧‧‧球接頭(ball joint)
72、73‧‧‧樞軸(hinge)
75‧‧‧圓柱形樞軸(cylindrical hinge)
76‧‧‧轉向樞軸(steering hinge)
86‧‧‧轉向裝置(steering device)；轉向柱(steering column)
88‧‧‧套筒(sleeve)
90‧‧‧懸架裝置(suspension means)
100‧‧‧滾動擋止系統(roll block system)
110‧‧‧第二運動機構(second kinematic mechanism)
111、112‧‧‧桿(rod)
113、114‧‧‧部件(portion)
115‧‧‧支架(bracket)
120‧‧‧控制裝置(control device)
121‧‧‧帶式制動器(band brake)
122‧‧‧帶(band)
122a、122b‧‧‧端部(end)
123‧‧‧鉗(caliper)
124‧‧‧碟形段部(sector of disc)
125‧‧‧驅動杆(actuating lever)
126‧‧‧鼓部(drum)
131、132‧‧‧支柱(strut)
134‧‧‧鏈齒(sprocket)
135‧‧‧可移動爪(movable pawl)
136‧‧‧支撐支架(support bracket)
150‧‧‧連接桿(connecting bar)
151、152‧‧‧套疊部件(telescopic portion)
153‧‧‧圓柱形樞軸(cylindrical hinge)
154‧‧‧球接頭(ball joint)
161‧‧‧帶式制動器(band brake)
162‧‧‧帶(band)
162a、162b‧‧‧端部(end)
163‧‧‧支撐本體(support body)
165‧‧‧支撐臂(support arm)
166‧‧‧鼓部(drum)
167‧‧‧驅動杆(actuation lever)
B-B‧‧‧傾斜軸(tilting axes)
M-M‧‧‧中線平面(centreline plane)
R'-R'、R"-R"‧‧‧旋轉軸(rotation axis)
S'-S'、S"-S"‧‧‧轉向軸
T-T‧‧‧主延伸軸(main extension axis)
Y1-Y1‧‧‧軸(axis)
Y2-Y2‧‧‧軸(axis)
Z-Z‧‧‧旋轉軸(rotation axis)
α‧‧‧角度
γ‧‧‧角度
本發明之技術特徵將從下列之申請專利範圍的內容更為清楚地理解，為使本發明之上述目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉一或多個範例且非限制之實施例並配合所 附圖式做詳細說明。
第1a圖係顯示依據本發明第一實施例之配設有滾動擋止系統具前導向架之機動車輛之側視示意圖，為清楚顯示，僅顯示部份；第1b圖係顯示從第1a圖中箭頭I側之第1a圖之機動車輛之平面示意圖；第2圖係顯示從第1圖中箭頭II側之第1圖之機動車輛之前視示意圖；第3圖係顯示第1圖之機動車輛之前導向架之部份示意圖；第4圖係顯示依據本發明第一實施例變化例之配設有前導向架具滾動擋止系統之機動車輛之前導向架之部分立體示意圖；第5圖係顯示依據本發明第一實施例另一變化例之配設有前導向架具滾動擋止系統之機動車輛之前導向架之部份立體示意圖；第6圖係顯示依據本發明第二實施例之配設有前導向架具滾動擋止系統之機動車輛之前導向架之部份立體示意圖；第7圖係顯示第6圖中滾動擋止系統配置之前視正視圖；第8圖係顯示依據本發明第6圖中實施例變化例之配設有前導向架具滾動擋止系統之機動車輛之前導向架之部份立體示意圖；第9圖係顯示第8圖中實施例滾動擋止系統配置之前視正視圖；第10圖係顯示依據本發明第三實施例之配設有前導向架具滾動擋止系統之機動車輛之部份立體示意圖；第11圖係顯示第10圖之部份示意圖； 第12圖係顯示類似第10及11圖之配設有前導向架具滾動擋止系統之機動車輛之部份立體示意圖，但裝配有不同之第一運動機構；第13圖係顯示依據本發明第四實施例之具滾動擋止系統之機動車輛之前導向架細節之後視立體示意圖，其具有一彈簧旋架轉向桿；第14和15圖係顯示第4圖之依據本發明實施例之關於第二運動機構細節之二正交視圖，分別為從前方到後方及從上方之平面示意圖；第16圖係顯示第14和15圖之第二運動機構之爆炸立體示意圖；第17圖係顯示依據本發明第五實施例之具滾動擋止系統之機動車輛之前導向架之細節之後視立體示意圖，其具有非彈性轉向桿(non-sprung steering bar)；第18圖係顯示依據本發明第五實施例變化例之配設有前導向架具滾動擋止系統之機動車輛之前導向架之部份立體示意圖；第19圖係顯示依據本發明第五實施例另一變化例之配設有前導向架具滾動擋止系統之機動車輛之前導向架之部份立體示意圖；以及第20圖係顯示第19圖中僅有第二運動機構之爆炸立體示意圖。
在所有參考圖式中，元件符號4在全文中代表依 據本發明之機動車輛(motor vehicle)。
基於本發明之目的，需指出的是機動車輛一詞需要被較廣義的考量，包括任何摩托車具至少三輪，也就是二對齊輪(aligned wheel)，將在之後詳述，及至少一後輪，如此的定義因此同樣包括了俗稱之四輪摩托車(quad bike)，具二前輪在前導向架及具二輪在後側。
機動車輛(motor vehicle)4包括一車架(frame)6從一前導向架(forecarriage)8其支撐至少二前輪(front wheel)10延伸至一後端(rear end)12其支撐一或多個後輪(rear wheel)14。其可以區分為一左前輪(left front wheel)10'及一右前輪(right front wheel)10"，其中左、右10'、10"的定義純粹依常理，且是指相對於車輛的駕駛來說。上述車輪依機動車輛之一中線平面(centreline plane)M-M而配置於左側及右側，相對於一駕駛騎乘時之觀點來說。
在之後的描述中且同樣於圖式中，前導向架相對於中線平面M-M對稱或鏡像之元件符號將以「'」及「"」分別表示前導向架的左側零件及右側零件，相對於駕駛騎乘時之觀點來說。
依據本發明之目的，機動車輛之車架6可以為任何形狀及尺寸，且可舉例來說為格形骨式(lattice)、箱形骨式(box)、搖籃骨式(cradle)如單搖籃(single)或雙搖籃(double)等等。機動車輛的車架6可以為一體式或數個部件，舉例來說，機動車輛的車架6與後骨架(rear frame)13相互連接，其可包括一擺動後叉(oscillating rear fork，圖上未顯示)，其支撐一或 多個後驅動輪14。上述後擺動叉可透過直接樞接(hinging)或透過連桿(lever)機構的插置及/或內框架(intermediate frame)等手段而連接至車架6。
依據本發明之一實施例，機動車輛之前導向架8包括一前導向架框架(forecarriage frame)16及一對前輪10'、10"彼此動態地連接且藉由能使前輪以同步且鏡像方式滾動之一第一運動機構(first kinematic mechanism)20連接至前導向架框架16。
每一輪10'、10"透過個別之軸頸(axle journal)60連接至上述第一運動機構20，其是機械地連接至車輪之旋轉銷(rottion pin)68以支撐其可繞一旋轉軸(rotation axis)R'-R'、R"-R"旋轉。
車輪的「軸頸」可理解為機動車輛的機械部份設計成支撐車輪的旋轉銷及動態地相互連接至懸架(suspension)、至轉向裝置(steering device)及至上述第一運動機構20。軸頸相對於車輪銷(wheel pin)不具有自由度，且因此與其動態地呈一體。軸頸可與車輪銷一體成型或由機械地束縛使其呈單一件(single piece)。
機動車輛的前導向架8更包括：一滾動擋止系統(roll block system)100；以及一懸架裝置(suspension means)90，其確保每一軸頸60相對於第一運動機構20至少一彈簧懸架運動(spring suspension movement)。
第一運動機構20可以具任何配置，只要其具有可 使前輪以同步且鏡像方式滾動之功能。
更特別的是，此第一運動機構可以為一系統配置成一鉸接平行四邊形系統(articulated parallelogram system)，或一懸架縱臂系統(suspended longitudinal arms system)。
更特別的是，前導向架8提供有一轉向裝置(steering device)36、86適於控制軸頸60的旋轉繞著每一前輪10'、10"之個別轉向軸(steering axes)S'-S'、S"-S"。轉向裝置可直接作用於軸頸60上並受到懸架的作用(如第13圖所示)，或可間接作用於軸頸60上並不受到懸架的作用(如第1~3、17~19圖所示)。
更好的是，如圖所示，上述第一運動機構20為一鉸接四邊形系統(articulated quadrilateral system)。
更詳細地來說，如第1至24圖所示，此鉸接四邊形系統包括一對橫向構件(cross-member)24'、24"對應於中間樞軸(middle hinge)28而樞接至前導向架框架16。橫向構件24'、24"於相對橫向端部(transversal end)40、44彼此連接，藉由樞接於橫向端部40、44於樞軸(hinge)52之直立件(upright)48、48'、48"。橫向構件24及直立件48定義出上述之鉸接四邊形20。
可操作地，每個直立件48導引且支撐前輪10'、10"之一之軸頸60。
更有助益的是，如第12、13、17、18和19圖所示，依據本發明之實施例，第一鉸接四邊形運動機構20可以每一直立件48導引且支撐同軸於其主延伸軸(main extension axis)T-T之個別前輪10'、10"之軸頸60的方式形成。在此情 況下，每一前輪的懸架裝置90是結合進(integrated in)個別之直立件，且確保軸頸60沿著直立件48之主延伸軸T-T有直線(rectilinear)彈簧懸架運動。
更詳細地來說，軸頸60包括一套筒(sleeve)88設置同軸於直立件48，在軸頸60及直立件48之間設置有前輪10之懸架裝置90，舉例來說，懸架裝置90包括一彈簧(spring)及/或一阻尼(damper)。
更特別的是，直立件48為中空的，以至少部份在內部環繞著(house)懸架裝置，更好的是，懸架裝置90是設置同軸於個別之直立件48。
更好的是，依據本實施例，介於每一軸頸60及個別直立件48之間的連結是圓柱形型式(cylindrical type)，以允許軸頸60相對於直立件48之主延伸軸T-T的移動及轉動。每一前輪10'、10"具有一轉向軸S'-S'、S"-S"，其與相關直立件48'、48"之主延伸且對稱軸T-T重合(coincide)。
更特別的是，每一直立件48、48'、48"從一上端(upper end)48s延伸至一下端(lower end)48i，每一前輪10'、10"之旋轉銷68(結合於軸頸60)是設置於第一鉸接四邊形運動機構20之對應直立件48'、48"之上端48s及下端48i之間。
或者，如第1至5圖及第10和11圖所示，依據本發明之實施例，第一鉸接四邊形運動機構20可由每一直立件48引導且支撐個別前輪10'、10"之軸頸60所構成，透過旋轉移動型(roto-translational)之動態連接系統(kinematic connection system)而在其外部。
更詳細地來說，每一軸頸60是由一支撐支架(support bracket)65所支撐，又透過設置於對應每一直立件48'、48"之上端48s及下端48i之轉向樞軸(steering hinge)76而樞接至上述鉸接四邊形20，轉向樞軸76定義了前輪10'、10"之個別轉向軸S'-S'、S"-S"且彼此平行。
更詳細地來說，如第11圖所示，軸頸60是於相對之上及下軸端樞接至支撐支架65，藉由至少三個傾斜樞軸(tilting hinge)65a、65b、65c，其定義了個別之傾斜軸(tilting axes)B-B，且實現了軸頸60及支撐支架65之間的旋轉移動連接。更特別的是，軸頸60是透過一連接桿(connecting rod)66藉由二傾斜樞軸65b、65c樞接至支撐支架65。
每一前輪10'、10"之懸架裝置90可更特別地與對應之軸頸60相結合。更詳細地來說，軸頸60包括一護套(sheath)於內側插置有一彈簧(圖上未顯示)，藉由一桿(rod)機械地連接至支撐支架。護套在彈簧的作用下相對於桿而可移動。
操作上的，此系統定義了沿曲線軌跡(curvilinear trajectory)之彈簧懸架運動。
根據本發明之實施例，雖然於圖上未顯示，然上述第一運動機構20可以為二懸臂(suspended arm)之系統。
更詳細地來說，此系統更特別的是可包括二懸臂(suspended arm)，以其第一端樞接至前導向架框架繞共同旋轉軸(common rotation axis)轉動，橫過機動車輛之中線平面M-M。於其第二端，相反於第一端，二臂藉由懸架裝置而懸吊，又由樞接至前導向架框架之搖臂(rocker arm)所支撐。透過二懸 臂及搖臂203的擺動允許了二前輪10'、10"之滾動運動。每一懸臂以其第二端支撐二前輪10'、10"之其中之一之軸頸60。更特別的是，每一軸頸60為可旋轉的連接至個別懸臂，繞其之轉向軸S-S轉動。轉向裝置作用於一體成型在軸頸上的二抓取部(gripping portion)上。
依據本發明之實施例，上述滾動擋止系統100包括一第二運動機構(second kinematic mechanism)110，其於個別之軸頸60處藉由樞接裝置(hinging means)而直接連接二前輪10'、10"至彼此，且在平行於二軸頸之連結方向(joining direction)上在長度上可自由地延伸。
操作上的，上述第二運動機構110適於採取至少二種不同配置：一自由配置(free configuration)，其中，上述第二運動機構110是配置成被動地跟隨二前輪10'、10"相對於彼此及相對於前導向框架16之運動，且不與其產生干涉；以及一擋止配置(blocked configuration)，其中，上述第二運動機構110是配置成擋止由相對於地面至少一車輪之所在平面(lying plane)所形成之角度α，上述所在平面是正交於車輪之旋轉軸R'-R'、R"-R"。
在擋止配置下，上述第二運動機構阻止了二輪的滾動運動，且同時讓對稱彈簧懸架運動(俯仰，pitching)及轉向運動自由。
上述滾動擋止系統100更包括第二運動機構110配置之一控制裝置(control device)120，其適於作用於第二運動 機構110上使從自由配置切換至擋止配置，反之亦然。
一車輪之角度的擋止同樣導致另一車輪之角度的擋止，由於二前輪10'、10"是彼此動態地連接，藉由第一運動裝置20以同步且鏡像的方式滾動。
更有助益的是，上述控制裝置120作用於第二運動機構110上，是依循著由自動電子致動系統(automatic electronic actuation system)所設定之既定控制邏輯(control logic)以將其從自由配置切換至擋止配置，反之亦然。
二者擇一地或與自動操作同時地，控制裝置可作用於第二運動機構110上，依循著由機動車輛使用者透過手動操作系統(manually operated system)所下的手動控制(manual control)，以將其從自由配置切換至擋止配置，反之亦然。
更好的是，使用者設置之手動指令被一電子控制系統(electronic control system)依據機動車輛之主操作邏輯(main operating logic)以確保其本身安全性而過濾。
如前所述，在已知解決方案中，滾動擋止是由阻擋所有負責滾動之元件而達成，即臂(arm)、叉(fork)、搖臂(rocker arm)及懸架(suspension)等。不同的是，依據本發明，滾動擋止是藉由只在二元件之間操作二前車輪的相互連接而達成，即車輪之軸頸。
對應於個別軸頸之二車輪的相互連接使得依據本發明之滾動擋止系統選擇性地朝向滾動運動。
如前所述，懸架裝置90確保每一軸頸相對於第一運動機構20有至少一彈簧懸架運動。軸頸因此在彈簧懸架運 動中與車輪產生關聯。基於此，藉由依據本發明之滾動擋止系統之其彼此的相互連接(即使在擋止配置下)，不會干涉到俯仰運動(對稱彈簧懸架運動，symmetrical spring suspension movements)。因此，滾動擋止系統對俯仰運動(pitching movement)來說是透明的(transparent)。
另外，由於第二運動機構110是直接連接二軸頸60且在平行於二軸頸之連結方向上在長度上可自由地延伸之事實，依據本發明之滾動擋止系統100(即使在擋止配置下)不會干擾到轉向運動。第二運動機構的可延展性允許既不影響並行轉向(parallel steering)也不影響動態轉向(kinematic steering)。因此，滾動擋止系統對轉向來說是亦是透明的(transparent)。
因此，由上述可知，在擋止配置下，依據本發明之滾動擋止系統100只阻止了滾動運動(同樣也由不對稱彈簧懸架運動所產生)，讓俯仰(對稱彈簧懸架運動)及轉向運動自由，而在自由配置下，依據本發明之滾動擋止系統100不會由於轉向、滾動(即使來自不對稱彈簧懸架運動)及俯仰(對稱彈簧懸架運動)而導入任何運動誤差(kinematic uncorrection)至車輪的運動。
最後，由於滾動擋止系統100是直接作用於軸頸上而非作用於第一運動機構之事實，其提供車輪以同步及鏡像方式滾動，依據本發明之滾動擋止系統100不直接限制此第一運動機構及其機械配置的存在。
更好的是，上述第二運動機構110包含一或多個在 長度可延伸的桿(rod)111、112，其每一個藉由上述樞接裝置以其二端連接二前輪10'、10"直接至彼此於個別之軸頸60處。
上述配置於第二運動機構110之控制裝置120是可操作地連接每一上述一或多個可延伸桿111、112，以可逆地(reversibly)擋止可延伸桿相對於一垂直投影平面(vertical projection plane)之所在位置(lying position)，垂直投影平面橫過(transverse)機動車輛之一中線平面M-M。
桿之「所在位置」相對於橫過機動車輛之中線平面M-M之垂直投影平面，是指桿投影在上述垂直平面上所形成的角度。
上述垂直投影平面大致上對應於滾動平面，因此，當車輪平行於中線平面時，垂直投影平面將完全正交於(orthogonal)中線平面M-M；或者當車輪轉向時，垂直投影平面將相對於中線平面M-M而傾斜。
換句話說，上述可釋放裝置120相對於前輪10'、10"之滾動運動可選擇性地擋止可延伸桿111、112之運動。
可操作地，上述一或多個可延伸桿相對於橫過機動車輛中線平面M-M之一垂直投影平面之所在位置的擋止自動決定了由至少一車輪相對於地面之所在平面所形成之角度α的擋止。上述一或多個可延伸桿-被放置以其二端連接二輪之軸頸-是依循著跟隨二車輪的滾動運動而改變其相對於橫過機動車輛中線平面M-M之垂直投影平面之所在位置。當上述一或多個桿的所在位置被強制擋止時，藉由上述的連接，個別車輪的所在位置亦同樣被擋止，且依據二車輪的滾動運動，對 應於由每一車輪相對於地面之所在平面所形成之角度的改變亦被擋止。
一車輪之角度的擋止同樣導致另一車輪之角度的擋止，由於二前輪10'、10"是藉由第一運動裝置20以同步且鏡像的方式滾動彼此動態地連接在一起。
同前所述，所有的應用均不需考慮第一運動裝置20的形式，其特別可以為鉸接四邊形或懸臂式。
在自由配置下，上述一或多個可延伸桿111、112可自由地改變其相對於上述投影平面之所在位置，而在擋止配置下，上述一或多個可延伸桿111、112被避免改變其相對於上述投影平面之所在位置，藉以對透過軸頸連接至其之二車輪進行滾動運動的擋止。
更好的是，上述樞接裝置具每一上述一或多個可延伸桿111、112是以其二端連接至軸頸60，包含有一球接頭(ball joint)或一裝置其運動等效於球接頭。依此方式之下，第二運動機構110可支持二前輪10'、10"相對彼此的往復運動(reciprocal movement)，且對應於前導向架框架16不會造成卡住(jamming)或阻擋(block)。
更特別的是，運動類似於球接頭之上述裝置是由彼此具正交軸之一對圓柱形樞軸(cylindrical hinge)所構成。
更好的是，此樞接解決方案適用於在上述一或多個可延伸桿111、112位在且移動在由第一運動機構20所定義之一平面其大致上平行於二前輪之滾動平面(rolling plane)的情況下，此發生特別是在第一運動機構由鉸接四邊形構成的情 況下，其中直立件(upright)依一直線運動(rectilinear motion)引導著軸頸的運動(如第13圖所示)。
此「滾動平面」可以理解為一平面橫過(transverse)縱向方向(longitudinal direction)X-X或機動車輛行進的方向，且因此伴隨於機動車輛之中線平面M-M。更有助益的是，在一對樞軸其中之一具有其樞接軸正交於二前輪10'、10"之滾動平面的情況下，第二運動機構110可平行於上述滾動平面移動，在其本身於自由配置時。
一般來說，特別是在第一運動機構不允許一直線彈簧懸架運動至軸頸的情況下，對上述一或多個桿之樞接裝置更好的是包含有球接頭(如第10和11圖所示)，以避免上述一或多個桿111、112的運動卡住。
更有助益的是，一球接頭(ball joint)71或一對樞軸(hinge)72、73可藉由一體於軸頸之支撐裝置(support element)63而連接到軸頸60。
更好的是，每一上述一或多個在長度可延伸桿111、112可由至少二部件(portion)113、114沿縱向延伸之一主要方向(main direction)彼此套疊(telescopically)而形成。更好的是，桿111、112之此二部件113、114是以一圓柱形連結(cylindrical coupling)而彼此相關聯，以允許繞上述之縱向延伸之主要方向的相對自由轉動。
一般來說，上述一或多個在長度可延伸桿111、112相對於地面可具有任何方向(orientation)。
更好的是，如圖所示，依據本發明之實施例，每 一上述一或多個在長度可延伸桿111、112相對於地面以相同的高度連接二軸頸60，因此平行於地面，在第一運動機構20包含鉸接四邊形的情況下，上述一或多個桿111、112是大致上平行於鉸接四邊形的橫向構件(cross member)24的。
更好的是，每一上述一或多個在長度可延伸桿111、112是在盡可能地靠近個別二前輪之轉向軸S'-S'、S"-S"位置將二軸頸60連接至彼此，以最小化桿的長度變化。
依據本發明第一實施例，第二運動機構110包含一單一在長度可延伸桿111在個別軸頸60處直接連接二前輪10'、10"至彼此。
此技術解決方案如第1至9圖和第13圖中的特定實施例所示。
更好的是，上述單一桿111由至少二部件依縱向延伸之主要方向彼此套疊(telescopically)而形成。
更好的是，桿111、112的二部件是以一圓柱形連結(cylindrical coupling)而彼此相關聯，以允許繞上述之縱向延伸之主要方向的相對自由轉動。
上述單一可延伸桿111可以其二端藉由一球接頭或一裝置其運動類似於球接頭固定至軸頸60。
更有助益的是，上述之第二運動機構110配置之控制裝置120包括一可釋放裝置(releasable means)，用以擋止單一桿111相對於橫過機動車輛中線平面M-M之一垂直投影平面(vertical projection plane)之所在位置(lying position)。
更好的是，上述單一可延伸桿111是以其端部或 以其二端藉由包含彼此具正交軸之一對圓柱形樞軸之樞接裝置(hinging means)連接至個別軸頸，其中一對樞軸中之第一樞軸的轉動軸是正交於二前輪10'、10"的滾動平面的。依此方式，當第二運動機構位於自由配置時，單一可延伸桿111可平行於上述滾動平面而移動。
上述所在位置之可釋放擋止裝置是適於擋止單一桿111繞第一樞軸於一端或二端的旋轉。
可操作地，相對於所在平面(lying plane)擋止桿111至少一端的旋轉是指相對於一垂直投影平面其橫過機動車輛之中線平面M-M而擋止單一桿111之所在位置。如上所述，此自動造成了滾動運動的擋止，不只車輪直接受擋止的影響，其他的車輪也被影響。在桿二端的旋轉擋止因此沒那麼嚴格地被需要，但其功能為更加確保桿的確實擋止。
隨著桿相對於樞軸其樞接軸正交於滾動平面的旋轉被擋止，第二運動機構110因此被帶至上述擋止配置。
上述所在位置之可釋放擋止裝置可以任何方式製成，只要適於達成同樣目的。
如第1至3圖及第4圖中所示，依據本發明之實施例，上述可釋放裝置可包含一單一帶式制動器(band brake)121放置於桿111之二端其中之一，其藉由一對彼此垂直之圓柱形樞軸72、73連接至個別軸頸60，其中第一樞軸73具有其軸正交於滾動平面。帶式制動器121與第一圓柱形樞軸相關聯，以可釋放的方式擋止其之旋轉。
更詳細地來說，如第14、15和16圖所示，可延 伸桿111是由沿著桿之縱向軸二相互套疊部件113、114所形成，桿111藉由一對彼此垂直之圓柱形樞軸72、73以其二端連接二軸頸，其中第一樞軸72具有一軸(axis)Y1-Y1正交於滾動平面，以及第二樞軸73具有一軸(axis)Y2-Y2平行於滾動平面。帶式制動器121與桿111之一端相關聯且包括一鼓部(drum)126可繞對應之第一樞軸72的軸旋轉且直接關聯至個別軸頸60本身定義了第二樞軸73。鼓部126因此可繞軸Y2-Y2旋轉。鼓部126外部支撐一帶(band)122，其二端部(end)122a、122b固定至帶式制動器之一驅動杆(actuating lever)125。接著，驅動杆125樞接至桿之同樣部份部件114，其依平行於第一樞軸72(垂直於滾動平面)之軸Y1-Y1之一旋轉軸(rotation axis)Z-Z支撐(bear)著鼓部126。帶122的二端部122a、122b相對於旋轉軸Z-Z以不同位置固定至驅動杆125。藉由驅動此驅動杆125，帶122繞鼓部126緊縮且防止其繞第一樞軸72之軸Y1-Y1轉動，然仍可自由地繞軸Y2-Y2旋轉。
或者，如第5圖所示，上述單一可延伸桿111藉由一對彼此垂直之圓柱形樞軸72、73以其二端連接至軸頸60，其中一對樞軸中之第一樞軸72的旋轉軸是正交於二前輪10'、10"的滾動平面，可釋放裝置包括一帶式制動器121位於單一桿111的每一端，每一帶式制動器121與第一圓柱形樞軸相關聯，以可釋放的方式擋止其之旋轉。帶式制動器的結構是類似於前述實施例中所述，如第1至4圖所示。
除了帶式制動器，可釋放擋止裝置可包含一鼓式制動器(drum brake)(圖上未顯示)。
或者，任何擋止系統適於此目的皆可被使用，例如一碟式制動器(disc brake)或棘齒條(ratchet)系統。
依據本發明之實施例，如第6和7圖所示，上述單一桿所在位置可釋放擋止裝置可包括一支柱(strut)131於長度上可延伸，此提供有其長度擋止裝置且對二軸頸60其中之一斜向地(diagonally)連接上述可延伸桿111。
更詳細地來說，此支柱131透過樞接裝置以其二端連接至桿111及軸頸60，當支柱在長度延伸保持自由時，此支柱是配置成不阻礙(hinder)可延伸桿相對於軸頸的運動的，但當支柱在長度被擋止時，此支柱是配置成阻擋桿相對於軸頸的轉動，在桿及支柱之共同所在平面(common lying plane)。
操作上地，在桿及支柱之共同所在平面上，桿相對於軸頸之所在位置的擋止是指擋止單一桿111相對於橫過機動車輛中線平面M-M之一垂直投影平面之所在位置，在此情況下，因此可應用前述的二車輪之所在平面的擋止結果。
在此特定例子中，二前輪的滾動擋止是由只在桿的一端作用於而達成，透過一單一支柱。同前所述，僅一端的旋轉擋止是足夠全部桿111之所在平面的擋止。
上述可延伸支柱131是以，即使當被擋止時，其配置成脫離單一可延伸桿111在長度可自由延伸的方式被定位。
依據本發明之實施例，如第8和9圖所示，上述單一桿所在位置可釋放擋止裝置可包括二支柱(strut)131、132於長度上可延伸，每一支柱提供有其長度擋止裝置且以其相對 端部對二軸頸60其中之一斜向地(diagonally)連接可延伸桿。
更詳細地來說，每一支柱131、132透過樞接裝置以其二端連接桿111及個別軸頸60，當支柱131、132在長度延伸保持自由時，其是配置成不阻礙可延伸桿111相對於軸頸60的運動的，而當支柱在長度被擋止時，其是配置成阻擋桿相對於軸頸的轉動，在桿及支柱之共同所在平面。
在此情況下，二前輪滾動的擋止藉由二支柱131、132作用於桿111的二端上而實現，如前所述，在桿二端的旋轉擋止沒那麼嚴格地被需要，但其功能為更加確保桿的確實擋止。
二可延伸支柱131、132是以，即使當被擋止時，其配置成脫離單一可延伸桿111在長度可自由延伸的方式被定位。如圖8，特別是二支柱131、132在可延伸桿111之不同套疊部件113、114作用。
更好的是，每一支柱131、132的樞接裝置包含彼此具正交軸之一對圓柱形樞軸，二樞軸的其中之一具有旋轉軸正交於二前輪之滾動平面。
依據本發明一較佳之第二通常實施例，如第10和11圖以及稍有差異之第12圖所示，第二運動機構110包含一對在長度可延伸桿111、112，每一個以其二端直接連接二前輪10'、10"至彼此於個別軸頸60處，透過上述之樞接裝置。二可延伸桿111、112更好的是設置成彼此平行且與二軸頸60形成一鉸接四邊形，其中軸頸60為直立件而二桿111、112為橫向構件。
第二運動機構110所配置之控制裝置120是由上述鉸接四邊形所配置之可釋放擋止裝置所構成。
上述二桿111、112至軸頸60之樞接裝置可包含一球接頭或一裝置其運動類似於球接頭。
更好的是，運動類似於球接頭之上述裝置可由彼此具正交軸之一對圓柱形樞軸72、73所構成。
同上所述，桿之包含一對圓柱形樞軸72、73之樞接裝置是適於在上述二可延伸桿111、112位在且移動在由第一運動機構20所定義之一平面其大致上平行於二前輪之滾動平面的情況下，此發生特別是在第一運動機構由鉸接四邊形構成的情況下，其中直立件48'、48"依一直線運動(如第12圖所示)引導著軸頸60的運動。一般來說，特別是在第一運動機構不允許一直線彈簧懸架運動至軸頸的情況下，對上述二桿111、112之樞接裝置更好的是包含有球接頭71(如第10和11圖所示)，以避免上述桿111、112的運動卡住。
更特別的是，每一可延伸桿111、112可由至少二部件113、114沿縱向延伸之一主要方向彼此套疊而形成。更好的是，每一桿111、112之此二套疊部件是以一圓柱形連結而彼此相關聯，以允許繞上述之縱向延伸之主要方向的相對自由轉動。
可操作地，上述鉸接四邊形所配置之可釋放擋止裝置是適於以可釋放的方式擋止上述一對中二可延伸桿111、112之間的相對位置。
依據本發明之一實施例，雖在圖上未顯示，二可延伸桿111、112可設置成彼此彼此對角(diagonally)的設置呈一X形排列(X arrangement)。
依據本發明之一實施例，雖在圖上未顯示，上述鉸接四邊形所配置之可釋放擋止裝置包含至少一在長度可延伸之支柱，其具有其長度擋止裝置且斜向地(diagonally)連接二可延伸桿111、112至彼此。
更詳細地來說，支柱藉由樞接裝置以其二端連接二桿，當支柱在長度延伸保持自由時，其是配置成不阻礙二可延伸桿間相對的運動的，而當支柱在長度被擋止時，其是配置成阻擋二桿相對的運動以改變鉸接四邊形的配置。
上述可延伸支柱是以，即使當被擋止時，其配置成讓二桿在長度可自由延伸的方式被定位。
依據本發明之實施例，如第10和11圖所示，上述鉸接四邊形所配置之可釋放擋止裝置可包含一碟式制動器(disc brake)之一段部(sector)，包括一鉗(caliper)123連接至第一可延伸桿111及一碟形段部(sector of disc)124，固定至另一可延伸桿112而鉗123作用於此，以操作連接或不連接碟形段部124。當鉗123連接碟形段部124於擋止時，二可延伸桿彼此擋止，且進而擋止鉸接四邊形之配置。此狀態對應於第二運動機構110之擋止配置。
更有助益的是，每一二可延伸桿111、112是以至少二部件113、114彼此套疊而形成，鉗123及碟形段部124是固定至二可延伸桿之相同部件114，即使當位於擋止配置時，二桿111、112仍能在長度上自由地延伸。
除了碟式制動器，上述鉸接四邊形所配置之可釋放擋止裝置可包含一棘齒條(ratchet)系統。更詳細地來說，此 棘齒條系統包括一鏈齒(sprocket)形成於第一可延伸桿上以及一可移動爪(movable pawl)樞接至另一套疊桿上，可操作地連接或不連接鏈齒，以擋止二桿之相對位置。此棘齒條系統以即使位於擋止配置下二桿111、112在長度上仍可自由地延伸之方式固定至二可延伸桿。
不像碟式制動器，棘齒條系統在任何四邊形配置下，不允許二桿的連續擋止(continuous blocking)，只能在分斷的點(discrete value)上擋止，機動車輛因此僅能在既定動角度被擋止。
同前所述，依據本發明之前導向架8提供有一轉向裝置36、86適於操控軸頸60繞每一前輪10'、10"之個別轉向軸S'-S'、S"-S"的轉動。轉向裝置可直接作用於軸頸60並受到懸架的作用(如第12和13圖所示)，或不直接作用於軸頸以不受到懸架的作用(如第1~3或17~19圖所示)。
依據本發明之實施例，如第13圖所示，在轉向裝置直接作用於軸頸60的情況下，轉向裝置本身可動態地一體於第二運動機構110，以選擇性地擋止二前輪的滾動運動。
更詳細地來說，轉向裝置動態地連接軸頸60至彼此，以操控軸頸60繞每一前輪10'、10"之個別轉向軸S'-S'、S"-S"的轉動，此轉向裝置包括一水平轉向桿(horizontal steering bar)36，藉由具正交軸之二圓形樞軸之裝置以其二端直接連接二軸頸60至彼此，其中一對樞軸中之第一樞軸的旋轉軸正交於二前輪10'、10"之滾動平面。
上述轉向桿36接著由一轉向柱(steering column)86於其二端間之一中間點(intermediate point)所支撐繞一旋轉軸擺動(oscillate)，旋轉軸大致上正交於二前輪10'、10"之滾動平面，由上述第一運動機構20所定義。
更好的是，第一運動機構20包含一鉸接四邊形具軸頸之直線(rectilinear)引導。
第二運動機構110包含一單一延伸桿111，其連接二軸頸至彼此平行於轉向桿36，但於不同之垂直高度上，因此與轉向桿形成上述鉸接四邊形，其中二橫向構件由轉向桿及單一延伸桿所定義，而二直立件由軸頸60所定義。
用以擋止單一桿111相對於一垂直投影平面其橫過機動車輛中線平面M-M之所在位置的可釋放裝置包含鉸接四邊形所配置之擋止裝置。
更特別的是，如第13圖所示，可釋放擋止裝置包含一棘齒條系統。更詳細地來說，此棘齒條系統包括一鏈齒(sprocket)134形成於轉向桿上以及一可移動爪(movable pawl)135相關於可延伸桿111，舉例來說透過位於另一套疊桿上之一支撐支架(support bracket)136，且可操控連接或不連接鏈齒134，藉以擋止二桿的相對位置。上述棘齒條系統使以即使在擋止配置下其在長度上仍可自由地延伸方式與可延伸桿相關。
或者，棘齒條系統可以一碟式段部制動器所取代。
依據本發明之一實施例，如第17圖所示，轉向裝置不直接作用於軸頸且不受到懸架的作用。
在此情況下，轉向桿36同樣動態地一體於第二運 動機構110，以選擇性地擋止二前輪的滾動運動。
更詳細地來說，轉向桿36透過一軸襯(bushing)34以其二端可滑動地連接至二支撐柱(support column)61，其具有軸平行於轉向軸S-S及延伸軸T-T，且接著每一個一體至軸頸60。轉向桿36藉由作用於上述二支撐柱61上以強迫軸頸60繞個別轉向軸S'-S'、S"-S"轉動，此形式的連接可使軸頸60相對於轉向桿36而移動，沿二柱61之縱軸(longitudinal axes)平移，且進而允許轉向桿36獨立於懸架的作用。
轉向桿36藉由具有旋轉軸正交於二前輪10'、10"滾動平面之圓柱形樞軸(cylindrical hinge)75連接至每一軸襯34，轉向桿36進而被轉向柱86於其二端間之一中間點所支撐，以繞大致上正交於二前輪10'、10"之滾動平面之一旋轉軸而擺動，由上述第一運動機構20所定義。
第一運動機構20包含一鉸接四邊形具軸頸之直線(rectilinear)引導。
第二運動機構110包含一單一延伸桿111，其連接二軸頸至彼此平行於轉向桿36，但於不同之垂直高度上，因此與轉向桿形成上述鉸接四邊形，其中二橫向構件由轉向桿及單一延伸桿所定義，而二直立件由軸頸60所定義。
用以擋止單一桿111相對於一垂直投影平面其橫過機動車輛中線平面M-M之所在位置的可釋放裝置包含鉸接四邊形所配置之擋止裝置。
更特別的是，如第17圖所示，可釋放擋止裝置包含一碟式扇形制動器(disc sector brake)，包括一鉗(caliper)123 相關於上述單一可延伸桿111及一碟形段部(sector of disc)124，固定至轉向桿36。鉗123不與可延伸桿111一體成形，但藉由一支架(bracket)115而相關聯，支架115是以可自由地平行於轉向軸S-S移動而連接至可延伸桿的一部份，以維持於可延伸桿111及轉向桿36之共同所在平面上(common lying plane)。鉗123作用於碟形段部124，以操作連接或不連接碟形段部124。當鉗123連接碟形段部124於擋止時，轉向桿36及可延伸桿111彼此相互連接，但可自由地平行於轉向軸S-S移動。隨著鉗的致動，鉸接四邊形之配置因此被擋止。轉向桿連續地獨立於懸架，俯仰因此不被抑制。此狀態對應於第二運動機構110之擋止配置。
更有助益的是，可延伸桿111是由至少二部件(portion)113、114彼此相關套疊(telescopically)而形成。鉗123藉由支架115而相關於二部件其中之一，以即使當擋止狀態下桿111仍可自由地在長度上延伸的方式。
第18圖係顯示第17圖所示之實施例的變化例，不同處在於鉸接四邊形所配置之擋止裝置，其橫向構件是由轉向桿36及可延伸桿111未定義。
更詳細地來說，上述擋止裝置包括一連接桿(connecting bar)150，包含二套疊部件(telescopic portion)151、152，桿150之第一套疊部件151藉由一圓柱形樞軸(cylindrical hinge)153而相關於可延伸桿111之部件113，桿150之第二套疊部件152藉由一球接頭(ball joint)154而相關於轉向桿36。由於圓柱形樞軸153，連接桿150可相對於可延伸桿111旋轉， 藉以改變存在於桿111及桿150之間的角度γ，藉由擋止角度γ，四邊形的配置被擋止。由於套疊之連接桿150所給予之自由度(degree of freedom)，轉向桿可連續地獨立於懸架，俯仰因此不被抑制。
如第18圖所示之變化例中，鉸接四邊形(即角度α)的可釋放擋止裝置包含一碟式扇形制動器(disc sector brake)，包括一鉗(caliper)123及一碟形段部(sector of disc)124。鉗123一體於可延伸桿111之部件113，連接桿150之第一套疊部件151相關於此。而碟形段部124被連接至桿150之第一套疊部件151，隨著鉗被致動時，碟形段部124可不再對應於鉗123旋轉，角度α因此被擋止。
第19圖係顯示第17圖所示之實施例的另一變化例，此變化不同於第20圖所示之變化之處在於四邊形配置(即角度α)的可釋放擋止裝置包含一帶式制動器(band brake)161用以擋止圓柱形樞軸153的旋轉，而非一碟式扇形制動器。
第20圖係顯示第19圖中具有帶式制動器之第二運動機構的細節爆炸示意圖。
更詳細地來說，帶式制動器161是放置於圓柱形樞軸153。制動器161包括一支撐本體(support body)163一體於可延伸桿111之部件113以及包括一鼓部(drum)166可旋轉地相關於支撐本體163以繞由樞軸153所定義之軸旋轉，且透過從桿懸臂地(cantilevered)延伸之一支撐臂(support arm)165而一體相關於連接桿150之第一套疊部件151。鼓部166是部份地插置入支撐本體163內且與其形成一環狀空間(annular interspace)，一 帶(band)162圍繞(housed)於此。帶162的二端部(end)162a、162b於不同位置固定至帶式制動器之一驅動杆(actuation lever)167。藉由驅動此驅動杆167，帶162繞鼓部166緊縮且防止其繞樞軸轉動，依此方式下連接桿150繞可延伸桿111的轉動被防止且角度γ被擋止。當杆167不驅動時，帶162不會繞鼓部緊縮且連接桿150可自由地繞樞軸轉動。
本發明係有關於一種機動車輛4，具有至少一驅動輪於後側，及依據本發明之一前導向架8，且特別如前述之內容。
在機動車輛為四輪車的情況下，在後端12之後驅動輪14彼此連接且至一後骨架13，透過上述相關於前輪10之第一運動機構20。
如第18和19圖所示之技術解決方案即討論第一運動機構20包含具軸頸直線引導之鉸接四邊形的情況，然而此技術解決方案特別適於應用在鉸接四邊形是以每一直立件48本身外部藉由滾動移動(roto-translational)形運動連接系統(kinematic connection system)引導且支撐個別前輪10'、10"之軸頸60而形成的情況下。在此情況下，事實上，可延伸桿111-跟隨著軸頸-不會總是維持在與轉向桿相同之所在平面。轉向桿及可延伸桿間的不連接由球接頭所提供，其將連接桿連接至轉向桿，避免了與所在平面變化相關聯之運動問題。
本發明係有關於一種具三或四輪之滾動機動車輛之滾動運動擋止方法，具有依據本發明之一前導向架，且特別如前述之內容。此方法包括： 一致動步驟(activation step)，提供於上述第二運動機構110，其中後者被切換至上述擋止配置以擋止滾動運動；以及一停用步驟(deactivation step)，提供於上述第二運動機構110，其中後者被切換至上述釋放配置(released configuration)以釋放滾動運動；以及本發明係有關於一種具三或四輪之滾動機動車輛之滾動運動擋止方法，具有：一前導向架框架16；至少一對前輪10'、10"，彼此動態地連接，且前導向架框架16藉由一第一運動機構20其可使前輪以同步且鏡像的方式滾動，每一前輪10'、10"藉由個別之軸頸60連接至第一運動機構20，軸頸60機械地連接至車輪的旋轉銷68以支撐其繞旋轉軸R'-R'、R"-R"可旋轉，一懸架裝置90，確保每一軸頸60至少一彈簧懸架運動相對於第一運動機構20，此方法包括操作步驟a)提供一第二運動機構110，藉由樞接裝置於個別軸頸60處直接連接二輪10'、10"至彼此，且在平行於二軸頸之連結方向(joining direction)上是在長度可自由延伸的。
上述第二運動機構110可假定有二種不同的配置：一自由配置(free configuration)，其中第二運動機構110被配置成被動地跟隨二輪10'、10"相對於彼此及相對於前導向架框架16之運動，且不產生干涉；以及 一擋止配置(blocked configuration)，其中第二運動機構110用以擋止由相對於地面至少一車輪之所在平面(lying plane)所形成之角度α，因此阻止了兩輪間的滾動運動，同時也使俯仰以及轉向運動自由。上述車輪之所在平面是垂直於車輪之旋轉軸R'-R'、R"-R"。
本發明之方法更包括下列操作步驟：b)致動(activating)上述第二運動機構110，使其假定於擋止配置以阻擋滾動運動；以及c)停用(deactivating)上述第二運動機構110，使其假定於自由配置以允許滾動運動。
本發明具有許多優點，部份已在之前描述。
依據本發明之滾動機動車輛前導向架裝備有一滾動擋止系統，當驅動時，不抑制機動車輛的俯仰(對稱彈簧懸架運動)，或不抑制機動車輛的轉向。事實上，依據本發明之滾動擋止系統，當不致動時，不會因轉向、滾動及彈簧懸架運動而導入任何運動誤差至車輪的運動。當致動時，擋止系統允許擋止滾動運動，但不干涉俯仰(對稱彈簧懸架運動)及轉向運動。
更進一步，依據本發明之滾動機動車輛前導向架裝備有滾動擋止系統，其是構造簡單且對製造來說是不昂貴的，且是裝設在機動車輛上的。其事實上可特別包含一或二在長度可延伸之套疊桿，放置於前輪之二軸頸間的連接處，滾動擋止簡單地由擋止上述一或二套疊桿之所在平面而實現。
依據本發明之滾動擋止系統同樣是獨立於運動機構的，其提供前輪以同步且鏡像方式滾動。
依據本發明之系統，除了更為便宜外，在概念上也比習知解決方案更佳，因為隨著滾動被擋止，俯仰(可以理解為對稱彈簧懸架運動)不會被抑制，為了安全性的優點及減少結構上的負載。
因此，本發明達成了既定目的。
很明顯的，在實際應用時，可假設與上述不同之形式及配置，而不會脫離本發明之精神和範圍。
更進一步，所有的細節可因技術等效元件及尺寸，視所需而採用的形式及材質而被取代。本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
4‧‧‧機動車輛(motor vehicle)
6‧‧‧車架(frame)
8‧‧‧前導向架(forecarriage)
12‧‧‧後端(rear end)
13‧‧‧後骨架(rear frame)
20‧‧‧第一運動機構(first kinematic mechanism)
24'、24"‧‧‧橫向構件(cross-member)
28‧‧‧中間樞軸(middle hinge)
36、86‧‧‧轉向裝置(steering device)；轉向桿(steering bar)
40、44‧‧‧橫向端部(transversal end)
68‧‧‧旋轉銷(rottion pin)
90‧‧‧懸架裝置(suspension means)
100‧‧‧滾動擋止系統(roll block system)
110‧‧‧第二運動機構(second kinematic mechanism)
111‧‧‧桿(rod)
120‧‧‧控制裝置(control device)
121‧‧‧帶式制動器(band brake)
M-M‧‧‧中線平面(centreline plane)
R'-R'、R"-R"‧‧‧旋轉軸(rotation axis)
S'-S'、S"-S"‧‧‧轉向軸

Claims (29)

  1. 一種前導向架，用於具有三或四輪之一滾動機動車輛，包括：一前導向架框架；至少一對前輪，彼此動態地連接且藉由一第一運動機構連接至該前導向架框架，其使該對前輪以同步且鏡像的方式滾動，每一前輪藉由個別之一軸頸連接至該第一運動機構，該軸頸機械地連接至個別前輪的一旋轉銷以可旋轉地支撐該對前輪繞一旋轉軸；一滾動擋止系統；一懸架裝置，確保每一軸頸相對於該第一運動機構具有至少一彈簧懸架運動；其特徵在於該滾動擋止系統包括一第二運動機構，藉由一樞接裝置於個別軸頸處直接連接該對前輪至彼此，且在平行於二軸頸之一連結方向上在長度上可自由地延伸，該第二運動機構假定至少二種不同的配置：一自由配置，其中，該第二運動機構被配置成被動地跟隨該對前輪相對於彼此及相對於該前導向架框架之運動，且不產生干涉；以及一擋止配置，其中，該第二運動機構被配置成用以擋止由相對於地面至少一車輪之一所在平面所形成之角度，該所在平面正交於該對前輪之該等旋轉軸；該滾動擋止系統包括該第二運動機構配置之一控制裝置，適於作用在該第二運動機構上使其從該自由配置切換至該 擋止配置，反之亦然。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之前導向架，其中，該第二運動機構包括一或多個在長度可延伸桿，藉由該樞接裝置以其二端於個別軸頸處直接連接該對前輪至彼此，該第二運動機構之該控制裝置可操作地連接至每一該一或多個可延伸桿以可逆地擋止該可延伸桿相對於橫過該機動車輛之一中線平面之一垂直投影平面之所在位置，在該自由配置時，該一或多個可延伸桿可自由地改變相對於該垂直投影平面之所在位置，在該擋止配置時，該一或多個可延伸桿被防止改變相對於該垂直投影平面之所在位置。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之前導向架，其中，使每一該一或多個可延伸桿以其二端連接至該等軸頸之該樞接裝置包含一球接頭或裝置運動等效於一球接頭。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之前導向架，其中，運動等效於一球接頭之該裝置包含具相互正交軸之一對圓柱形樞軸，該對樞軸其中一樞軸具有一樞接軸正交於二前輪之一滾動平面。
  5. 如申請專利範圍第2項所述之前導向架，其中，每一該一或多個在長度可延伸桿是以至少二部件在縱向延伸之一主要方向上彼此相關套疊而形成，較佳地，該桿之該等二部件以一圓柱形連結而彼此相關聯，以允許繞縱向延伸之該主要方向的一自由相對轉動。
  6. 如申請專利範圍第2項所述之前導向架，其中，每一該一或多個在長度可延伸桿相對於地面以相同的高度連接二軸 頸至彼此。
  7. 如申請專利範圍第2項所述之前導向架，其中，每一該一或多個在長度可延伸桿在盡可能地靠近該等二前輪之對應轉向軸之一位置連接二軸頸至彼此。
  8. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之前導向架，其中，該第二運動機構包括一單一在長度可延伸桿，以其二端於個別軸頸處直接連接該對二前輪至彼此，因此，較佳的，該單一可延伸桿以至少二部件在縱向延伸之一主要方向上彼此相關套疊而形成，較佳地，該桿之該等二部件以一圓柱形連結而彼此相關聯，以允許繞縱向延伸之該主要方向的一自由相對轉動，該單一可延伸桿藉由一球接頭或裝置運動等效於一球接頭以其二端固定至該等軸頸，其中該第二運動機構所配置之該控制裝置包括可釋放裝置，用以擋止該桿相對於一垂直投影平面之所在位置，該垂直投影平面橫過該機動車輛之一中線平面。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之前導向架，其中，該單一可延伸桿之二端之至少一端藉由包含具相互正交軸之一對圓柱形樞軸之轉動裝置連接至個別軸頸，該對樞軸中之第一樞軸具有一樞接軸正交於二前輪之一滾動平面，使可延伸桿可平行於該滾動平面移動當第二運動機構位於該自由配置時，該桿相對於橫過該機動車輛之該中線平面之該垂直投影平面之所在位置之該可釋放擋止裝置適於擋止該桿繞該第一樞軸的轉動，使該第二運動機構切換至該擋止配置。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之前導向架，其中，該可釋放 裝置包括一帶式制動器或一鼓式制動器，位於該桿之該端，其藉由包含具相互正交軸之該對圓柱形樞軸之裝置連接至個別軸頸，該帶式制動器或該鼓式制動器與該第一圓柱形樞軸相關聯，以可釋放的方式擋止其之旋轉。
  11. 如申請專利範圍第9項所述之前導向架，其中，該單一可延伸桿以其二端藉由包含具相互正交軸之該對圓柱形樞軸之裝置連接至該等軸頸，該對樞軸中之第一樞軸具有該轉動軸正交於二前輪之該滾動平面，該可釋放裝置包括一帶式制動器或一鼓式制動器，位於該單一可延伸桿之每一端，每一帶式制動器或每一鼓式制動器與對應之該第一圓柱形樞軸相關聯，以可釋放的方式擋止其之旋轉。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之前導向架，其中，用以擋止該桿相對於橫過該機動車輛之該中線平面之該垂直投影平面之所在位置之該可釋放裝置包括一支柱，於長度上可延伸，提供有其長度擋止裝置且斜向地連接該可延伸桿至二軸頸其中之一，該支柱以其二端藉由一樞接裝置連接至該桿及該軸頸，當該支柱在長度延伸保持自由時，此是配置成不阻礙該可延伸桿相對於該軸頸的運動，當該支柱在長度被擋止時，此是配置成阻擋該桿相對於該軸頸的轉動，在該桿及該支柱之共同所在平面，該可延伸支柱是以即使當被擋止時其配置成讓該單一可延伸桿在長度可自由延伸的方式被定位。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之前導向架，其中，用以擋止該桿相對於橫過該機動車輛之該中線平面之該垂直投影平 面之所在位置之該可釋放裝置包括二支柱，於長度上可延伸，每一支柱提供有其長度擋止裝置且斜向地連接該可延伸桿至二軸頸其中之一，每一該支柱以其二端藉由一樞接裝置連接至該桿及至對應之該軸頸，當該等支柱在長度延伸保持自由時，其是配置成不阻礙該可延伸桿相對於該軸頸的運動，當該等支柱在長度被擋止時，其是配置成阻擋該桿相對於該軸頸的轉動，在該桿及該等支柱之共同所在平面，該等可延伸支柱是以即使當被擋止時其配置成讓該單一可延伸桿在長度可自由延伸的方式被定位。
  14. 如申請專利範圍第12項所述之前導向架，其中，該樞接裝置包含具相互正交軸之一對圓柱形樞軸，該對樞軸中之一樞軸具有一樞接軸正交於二前輪之一滾動平面。
  15. 如申請專利範圍第1至7項中任一項所述之前導向架，其中，該第二運動機構包括一對在長度可延伸桿，每一桿藉由該樞接裝置以其二端於個別軸頸處直接連接該對前輪至彼此，該對桿彼此平行設置且與該等軸頸形成一鉸接四邊形，其中該等軸頸為直立件，該對桿為橫向構件，該第二運動機構所配置之該控制裝置包含該鉸接四邊形所配置之該可釋放擋止裝置。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之前導向架，其中，該樞接裝置包含一球接頭或裝置運動等效於一球接頭，較佳地，而運動等效於一球接頭之該裝置包含具相互正交軸之一對圓柱形樞軸。
  17. 如申請專利範圍第15項所述之前導向架，其中，每一可延 伸桿是以至少二部件在縱向延伸之一主要方向上彼此相關套疊而形成，該等桿之該等部件以一圓柱形連結而彼此相關聯，以允許繞縱向延伸之該主要方向的一自由相對轉動。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之前導向架，其中，該鉸接四邊形所配置之該可釋放擋止裝置適於以可釋放的方式擋止該等可延伸桿之間的相對位置。
  19. 如申請專利範圍第18項所述之前導向架，其中，該鉸接四邊形所配置之該可釋放擋止裝置包含至少一支柱，於長度上可延伸，具有其長度擋止裝置且斜向地連接該等可延伸桿至彼此，該支柱以其二端藉由一樞接裝置連接該等二桿，當該支柱在長度延伸保持自由時，此是配置成不阻礙該等二可延伸桿間的相對運動，當該支柱在長度被擋止時，此是配置成阻擋該等可延伸桿間的相對運動，藉由改變該鉸接四邊形的配置，該可延伸支柱是以即使當被擋止時其配置成讓該等可延伸桿在長度可自由延伸的方式被定位。
  20. 如申請專利範圍第18項所述之前導向架，其中，該鉸接四邊形所配置之該可釋放擋止裝置包含一鉗作用於一碟式制動器之一段部上，該鉗及該段部分別一體成形於一可延伸桿及另一可延伸桿，或包含一棘齒條作用於一鏈齒上，該棘齒條及該鏈齒分別一體成形於一可延伸桿及另一可延伸桿。
  21. 如申請專利範圍第9項所述之前導向架，其更包括一轉向裝置，動態地連接該等軸頸至彼此，以操控該等軸頸繞每 一前輪之個別轉向軸的轉動，該轉向裝置包括一水平轉向桿，藉由具正交軸之二圓形樞軸之裝置以其二端直接連接二軸頸至彼此，該轉向桿接著由一轉向柱於其二端間之一中間點所支撐繞一旋轉軸擺動，該旋轉軸大致上正交於二前輪之一滾動平面由該第一運動機構所定義，其中該第二運動機構之該單一可延伸桿連接二軸頸至彼此平行於該轉向桿，但於不同之垂直高度上，與該轉向桿形成一鉸接四邊形，二橫向構件由該轉向桿及該單一可延伸桿所定義，而二直立件由該等軸頸所定義，且其中用以擋止該單一可延伸桿相對於橫過該機動車輛之該中線平面之該垂直投影平面之所在位置之該可釋放裝置包含該鉸接四邊形所配置之一擋止裝置。
  22. 如申請專利範圍第21項所述之前導向架，其中，該轉向桿直接連接至該等軸頸並受到該懸架裝置的作用。
  23. 如申請專利範圍第21項所述之前導向架，其中，該轉向桿間接連接至該等軸頸並不受到該懸架裝置的作用。
  24. 如申請專利範圍第21項所述之前導向架，其中，用以擋止該桿相對於橫過該機動車輛之該中線平面之該垂直投影平面之所在位置之該可釋放裝置包含一碟式制動器、一帶式制動器或一棘齒條系統。
  25. 如申請專利範圍第1項所述之前導向架，其中，該第二運動機構所配置之該控制裝置適於作用在該第二運動機構上使其從該自由配置切換至該擋止配置，反之亦然，依循一電子自動致動系統所設定之一既定控制邏輯，或二者擇一 地或同時地，依循該機動車輛之一使用者透過一手動操作系統設置之手動指令。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之前導向架，其更包括一電子控制系統，其中該電子控制系統依據該機動車輛之主操作邏輯以確保其本身安全性而過濾使用者設置之手動指令。
  27. 一種機動車輛，包括一驅動輪位於後側及如申請專利範圍第1至26項中任一項所述之一前導向架。
  28. 一種滾動運動擋止方法，用於具有三或四輪之一機動車輛，包括如申請專利範圍第1至26項中任一項所述之一前導向架，該方法包括：一致動步驟，於該第二運動機構，其中該第二運動機構進入該擋止配置以擋止滾動運動；以及一停用步驟，於該第二運動機構，其中該第二運動機構進入該自由配置以允許滾動運動。
  29. 一種滾動運動擋止方法，用於具有三或四輪之一滾動機動車輛，包括：一前導向架框架；至少一對前輪，彼此動態地連接且藉由一第一運動機構連接至該前導向架框架，其使該對前輪以同步且鏡像的方式滾動，每一前輪藉由個別之一軸頸連接至該第一運動機構，該軸頸機械地連接至前輪的一旋轉銷以支撐其繞一旋轉軸可旋轉；一懸架裝置，確保每一軸頸相對於該第一運動機構具有至 少一彈簧懸架運動；該方法包括下列操作步驟：a)提供一第二運動機構，藉由樞接裝置於個別軸頸處直接連接二前輪至彼此，且在平行於二軸頸間之一連結方向上在長度可自由地延伸，該第二運動機構適於假定至少二不同的配置：一自由配置，其中第二運動機構配置成被動地跟隨該等前輪相對於彼此及相對於該前導向架框架之運動，且不產生干涉；以及一擋止配置，其中第二運動機構用以擋止由相對於地面至少一車輪之一所在平面所形成之角度，該所在平面正交於該車輪之一旋轉軸；b)驅動該第二運動機構，使其假定於該擋止配置以阻擋滾動運動；以及c)停用該第二運動機構，使其假定於該自由配置以允許滾動運動。
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