在目前存在的车轮悬架中，车轮安装在连杆元件上，而连杆元件 自身绕旋转点安装在车辆车架上。在瑞典专利申请No.SE 0102878-6 中描述了这种车轮悬架，其中车轮悬架设计成能够吸收当车轮开过隆 起物时给车轮带来的垂直运动，以使车辆获得补偿作用。
在文献WO 02/062285中描述了一种包括连杆元件的车轮悬架， 可给该连杆元件施加力以便改善车辆的攀爬特性。连杆元件包括提升 轮，其利用施加给杠杆臂构造的力来提升车辆的前端。连杆元件是附 加的构造且与车辆的主车轮分开。该种构造意味着使用者必须进行另 外的操纵，以便使车辆进行攀爬。
本发明试图寻找一种解决方案，其改进越过障碍物(诸如(例如)路 缘)的攀爬特性，且同时使车辆的操作尽可能地简单。同时，本发明试 图制造出一种简单的结构，其有效地提供内在的弹性功能，而不需要 附加的弹簧元件。
这通过引用部分所述的车轮悬架利用本发明而实现，所述车轮悬 架的特征为专利权利要求1的特征部分中所限定的区别特征。
因此，利用必要的推进力还可提升第一轮轴的车轮。这是通过杠 杆臂效应而实现，其中连杆元件的旋转利用施加到旋转点的力(也就是 沿着推进方向的车辆推进线性力)以及连杆元件的杠杆臂所获得的距 离而实现。
产生所述杠杆臂效应的低于轮轴中心的下降的旋转点还有助于 车辆的平稳推进，这是因为推进力在某种程度上转化成提升力。因此， 并不需要使用阻止连杆元件旋转的任何弹性元件。
可选的是，第一轮轴与旋转点之间的第一距离等于第二轮轴与旋 转点之间的第二距离。
因此，使用者可将车轮悬架的车轮设置为与行进方向一致，而无 需考虑调节前轮和后轮的顺序，同时获得希望的杠杆臂效应。车辆的 可枢转性保持得很好。
优选的是，第一轮轴与旋转点之间的第一距离不等于第二轮轴与 旋转点之间的第二距离。
因此，如果第二轮轴与旋转点之间的第二距离短于第一轮轴与旋 转点之间的第一距离，则即使在攀爬陡坡的情况下，也能通过固定的 力矩产生距离获得该杠杆臂效应。
有利的是，第一轮轴和第二轮轴在连杆元件上布置成使得这些轮 轴彼此平行延伸而第二轮轴布置在第一轮轴后方(沿行进方向观察)。
可选的是，沿行进方向观察，第二轮轴还相对于第一轮轴偏置， 以便安装在轮轴上的车轮竖立在旋转点的任一侧上。
有利的是，车轮类似地布置成使得它们互相重叠。因此，可使可 枢转性最佳。
优选的是，各个车轮的表面具有用于接触道路的侧向外围表面， 车轮安装在轮轴上使得该外围表面互相面对。
因此，降低轮副在接触障碍物时发生扭曲的倾向。
有利的是，该车架具有止动部件，其布置成与连杆元件接合以防 止连杆元件翻转，使得第一轮轴不会占据第二轮轴的位置。
因此，使用者可提升车辆的车架，而无需在下降之前将连杆元件 旋转至其初始位置。
可选的是，该车辆可以是助行架(walking frame)。
优选的是，两个车轮布置在相应的第一轮轴和第二轮轴上。
有利地，车轮悬架不枢转地布置在车辆上，但仍允许连杆元件绕 旋转点旋转。
附图说明
以下将参照附图更加详细地解释本发明，在这些示意图中:
图1显示根据第一实施例的车轮悬架；
图2a-2b显示根据第二实施例的车轮悬架；
图3a-3b显示根据第三实施例的车轮悬架；
图3c显示上述的车轮悬架；
图4显示图3a-3b中的具有优选尺寸关系的车轮悬架；
图5a-5b显示攀爬时的基本图示；
图6显示第四实施例；
图7显示第五实施例；
图8a-8d显示第六实施例；
图9a-9b显示另外的实施例；及
图10a-10b显示另外的实施例。

现在将利用示例性实施例描述本发明。为清楚起见，图中省略了 对本发明无关紧要的构件。示于多个附图中的相同部件在某些情况下 没有参考标号，但其对应于那些带有参考标号的部件。
图1显示根据第一实施例的车轮悬架1。车轮悬架1安装在车架 3上，车架3包括车辆(未显示)的叉臂(fork)5。车辆在其推进方向上布 置成能够攀爬障碍物7(例如路缘)。车轮悬架1包括连杆元件9，连杆 元件9以可绕旋转点R旋转的方式布置在叉臂5上。为了推进车辆， 力Gx施加到车架3并且因此经由叉臂5也施加到旋转点R。采用矩 形板的形式的连杆元件9包括分别安装在连杆元件9的前部15和后 部17的第一(前)轮轴11和第二(后)轮轴13。
前轮19和后轮21一前一后地成直线设置，并且以可旋转的方式 设置在相应的轮轴11，13上。后轮轴13作为力矩轴线X，当沿与行进 方向大致相反的方向经由前轮19施加力Fx到前轮轴11时，连杆元 件9倾向于绕力矩轴线X旋转。力Fx和力Fy是力F的分量。爬上路 缘时所产生的力F有助于形成绕后轮轴13的旋转力矩M，从而提升 前轮19。
连杆元件9布置为利用旋转点R而作为杠杆臂，旋转点R位于 离虚直线L的距离b处，虚直线L与第一轮轴11和第二轮轴13相交 并位于横向于力矩轴线X的延伸的平面内。为了形成杠杆臂b，旋转 点R因此放置在虚直线L的下方。推进力Gx和杠杆臂b形成绕后轮 轴13力矩，该力矩提升连杆元件9。作用于前轮19且距离为a的力F 形成另外的力矩，从而补充上述力矩。在车轮悬架1的前轮19撞击 高度至少等于轮轴11，13高于地面U的高度(或车辆19的半径)的障碍 物7的理想情况下，距离a等于零。因此，仅仅由力Gx和距离b所 形成的提升力矩(扭矩M)将致使车轮悬架1绕第二轮轴13旋转。
在图1中，两个轮轴11，13绕旋转点R对称地放置，并且由于车 轮19，21一前一后地成直线设置，所以当越过障碍物时不会影响车辆 的可枢转性。根据这个实施例，第一轮轴11与旋转点R之间的第一 距离d等于第二轮轴13与旋转点R之间的第二距离c。
图2a-2b以侧视图和正视图的形式显示根据第二实施例的车轮悬 架1。第一轮轴11和第二轮轴13彼此平行地布置在连杆元件9上。 第一轮轴11包括前轮19。第二轮轴13被分成两个子轴，各个子轴支 撑后轮21。沿行进方向观察，后轮21布置在前轮19的后方。沿行进 方向观察，第二轮轴13(两个子轴)相对于第一轮轴11偏置，使得安装 在轮轴11，13上的车轮19，21部分并排地竖立在虚线的任一侧，该虚 线与旋转点R相交并平行于行进方向纵向地延伸。可选地，可在第一 轮轴11上安装两个前轮。
图3a-3b显示根据第三实施例的车轮悬架1。前轮19和后轮21 布置在连杆元件9上。车轮19，21部分并排地布置，并且沿行进方向 观察时相互偏置。图3a显示上述的车轮悬架1。车轮悬架1的旋转点 R由设置在手动车辆(例如，助行架、婴儿车)的叉臂5(未显示)上的旋 转轴线构成。叉臂5在枢转轴线S上以可枢转的方式布置在助行架的 车架3上。如图3b所示，连杆元件9为V形，并且将前轮19和后轮 21支撑在相应的连杆端上。
图3c显示上述的车轮悬架。此处，枢转轴线是球形接头20，其 同时构成旋转点R和枢转轴线S(因而无需形成沿着横向于行进方向的 方向的、与枢转轴线分开的旋转点(水平轴线))，并且这两个轮轴对称 地位于旋转点R的两侧上。车轮19，21的对称布置允许车辆的最佳可 枢转性。同时，这些车轮布置成使得它们互相重叠并且充分间隔开， 这样允许可枢转性达到最佳，而不会影响车轮悬架1的结构。
图4示意地显示根据一个实施例的图3a-3b中的车轮悬架1。为 了形成改善攀爬特性的提升杠杆作用，连杆元件9(连杆臂)的旋转点R 位于虚直线L下方的距离b处，虚直线L与第一轮轴11和第二轮轴 13相交并位于横向于力矩轴线X的延伸的平面内。
前轮轴11与旋转点R之间的前部距离d和旋转点R与后轮轴13 之间的后部距离c的比例为使得前部距离d大于后部距离c。
计算绕X的旋转的简化方程式可定义为:
F*a+Gx*b-Gy*c＝0；
其中，F是当触碰障碍物7时车轮悬架1所吸收的力。F被分解 为分量Fy(提升力)和Fx(沿行进方向作用于车辆的力)。
Gx是沿行进方向作用于车辆的力。Gy是沿地面U的方向施加于 车辆的力。在助行架的情况下，使用者(未显示)的体重将利用力G(未 显示)作用于旋转点R以推进助行架。力G被分解为分量Gy和Gx， 其中Gx定义为推进力。
距离b是用于改进助行架攀爬特性的形成的杠杆臂。距离b大于 0，但小于后轮21的半径r。距离b介于半径r的2-90％之间，优选地 25-70％。
F*a+F*cosα*b-Gy*c＝0
角度α由障碍物高度与车辆半径r之间的关系所决定，即如果车 轮半径等于障碍物高度，则角度α等于0。
Fy＝F*sinα；
其中，Fy构成车轮悬架1的提升力。
由于距离c小于距离d，所以使用者的重量将大部分分配到后轮 21，这可进一步改进车轮悬架1的攀爬特性，这是因为前轮由于负载 较小而倾向于更容易提离地面。
由于旋转点的位置低于线L，所以当车轮悬架1以上升方式攀越 障碍物时，当连杆元件几乎垂直竖立或只要沿行进方向观察旋转点R 竖立在第一轮轴11和第二轮轴13前方时，车轮悬架1将以相对于车 轮19，21的滞后位置工作。也就是说，在两个车轮19，21竖立在旋转 点R后方时，这同样有助于优化车轮悬架1的可枢转性。
图5a-5b显示攀越障碍物7时的基本图示。第一轮轴11与旋转轴 线R之间的前部距离d大大地大于后部距离c。这是为了即使在车轮 悬架在进行攀爬时也能保持杠杆臂效应(参见图5b)。通过使后部距离 c小于前部距离d并且使轮轴11，13之间的距离尽可能地小，获得车轮 悬架的良好枢转功能。距离c较小的事实使旋转点R在攀爬的过程中 能够保持在后轮轴13下方的适当位置，从而保持杠杆臂b”，然而， 杠杆臂b”小于车轮悬架1在非攀爬位置时的杠杆臂b’(参见图5a和5b 所示的参考标号b’和b”)。
由于第二轮轴13与旋转点R之间的后方距离c短于第一轮轴11 与旋转点R之间的前部距离d，所以即使在陡峭攀爬的情况下也可利 用基本保持的距离d获得杠杆臂效应。
图6显示车轮悬架1的第四实施例。各个车轮19，21的表面具有 用于接触地面U(道路)的并置的外围表面22。车轮19，21安装在轮轴 11，13上使得外围表面22彼此面对。由此，可降低轮副1在接触障碍 物7时发生扭曲的倾向，这是因为前轮19和地面U的接触点与枢转 轴线S之间具有尽可能最小的距离。
图7显示车轮悬架1的第五实施例。根据该实施例，吸收与障碍 物7的最初接触的前轮19具有大于后轮21的直径。同样是在障碍物 7高于前轮19半径的情况下(参见图7)，推进力Gx在旋转点R和车 轮悬架1所获得的杠杆臂b上产生旋转力矩M，使得前轮19倾向于 攀越障碍物7。车架3具有止动部件25(橡胶垫)，其布置成与连杆元 件9接合以防止连杆元件9翻转，即使得当使用者提升车辆时第一轮 轴11不会占据第二轮轴13的位置。车轮悬架安装在越野(cross country) 手动车辆上，例如，婴儿车或婴儿慢跑车(未显示)。
图8a-8c中示意地显示另一优选实施例。利用该实施例降低轮副 在接触障碍物(其形成力F)时绕旋转点发生扭曲的倾向(沿行进方向观 察)。这是通过使第二轮轴13与旋转点R之间的第二距离c大于第一 轮轴11与旋转点R之间的第一距离d而实现。利用该实施例，使用 者的重量的大部分分配到前轮19，因此在前轮19与地面7之间产生 较大的摩擦力Ff(参见图8c)(沿着大致横向于行进方向的方向)。因此， 在后轮21撞击障碍物的一瞬间(图8c显示后轮21以力Fb撞击障碍物 的情况)，降低车轮悬架绕枢转轴线S发生扭曲的倾向。图8d以透视 图示意地显示图8a中的车轮悬架。
图9a和9b中示意地显示另一实施例。可调节式止动元件100附 连至车轮悬架的枢转叉臂。图9a显示止动元件100处于促动位置，该 位置可在止动元件100锁定后轮轴13时防止连杆臂逆时针旋转。止 动元件100限制连杆臂9的运动自由度，由此防止前轮19触碰地面， 因此降低当绕枢转轴线S转向时与地面的摩擦阻力，而且保持车轮悬 架的攀爬障碍物的能力。阻力器(resistor)101布置在后轮21的轮轴13 上。图9b显示止动元件100处于其中间位置，该位置允许连杆臂9 逆时针地和顺时针地旋转(参考RM)，这为车轮悬架提供障碍攀爬和 弹跳的功能(根据先前所述)。与地面的摩擦阻力增加(这同时也意味着 驾驶的惯性)，这是因为两个车轮都与地面接触，这是地面不平整情况 下的较佳选择，并且车辆会变得更加具有方向稳定性且车轮不会沿侧 向方向来回颠簸。由于止动元件100被推向下方(如图9a所示)，因而 可防止连杆臂9向前旋转(与车轮在沿行进方向行驶期间的旋转相同)， 且因此前轮从地面提起，这可获得最佳的枢转性，这是因为只有后轮 压靠在地面上(一个车轮压靠地面的摩擦力比两个车轮压靠地面的摩 擦力小)。车轮悬架保持其攀爬功能，这是因为前轮19(其处于提升位 置)布置为从地面提升使得其可与可能障碍物继续接触的距离。
图10a和10b显示另一实施例，其示意地图示以非枢转方式布置 在水平平面内的车轮悬架。第一轮轴11与旋转点R之间的第一距离d 在大小上等于旋转点R与第一轮轴13之间的第二距离c。无论行进方 向如何，排除障碍的特性都相同。连杆元件9经由两个轴110以可绕 旋转点R旋转的方式布置在基板115上，连杆元件9包括三个凸缘 111’，111”，111”’。这些凸缘以可旋转方式布置在轴110的两端，前轮 19和后轮21可通过轴110绕旋转点R旋转。具有双叉式紧固的更有 力配置的连杆元件以及其具有三个凸缘(具有M形状)和短轴110提供 高的强度，从而允许高的负载容量。这个实施例适于运输车轮或家具 滚轮(动物运输笼、推车、办公室用具和医院用具)。这个车轮悬架实 施例还可通过安装在基板115的顶侧而构造成可在侧向方向上枢转。
本发明不应视为限定于上述例示性实施例，相反其修改形式和组 合归属于本发明范围。该车轮悬架可用于助行架、高尔夫球车、婴儿 车、购物推车、各类运输汽车或其他车辆，诸如轨道车辆、空中索道 等。车轮悬架并不限于以可枢转的方式布置在车辆上用于沿侧向方向 进行枢转。包括旋转点的车轮悬架还可固定地安装在车辆上，也就是， 例如以不枢转的方式布置在车辆上的适合位置处，车辆的第二可转向 车轮在该适合位置处提供车辆沿侧向方向的转向。例如，在雪地车等 情况下，车轮悬架还可设有冰刀、雪橇等而不是车轮。其中用语“轮 轴”由用语“轴”替代。