具有倾斜框架的车辆的制造方法与工艺

本发明涉及一种车辆，该车辆具有主架，主架上固定有至少一个接触元件，至少一个接触元件具体为轮、滑板、履带轨或浮体，所述至少一个接触元件能够通过枢轴转向装置而转向；具有倾斜框架，倾斜框架能通过驾驶者相对于主架倾斜并且具有倾斜轴线；具有转向管，转向管具有倾斜于或垂直于倾斜轴线延伸的转向轴线；具有至少一个横拉杆；以及具有至少一个横拉杆致动元件。

背景技术：
具体地，在车辆上，转向管也能相对于主架倾斜。与本申请中公开的发明相关，术语“横拉杆”包括任何构型的转向传动元件，通过转向传动元件，横拉杆致动元件的运动被传递至能转向的接触元件的枢轴转向装置。作为预防，应指出的是，在目前情况下，术语“枢轴转向装置”也包括毂心转向装置，毂心转向装置例如在个别情况下在摩托车上使用。横拉杆致动元件在转向齿轮中功能性地布置在转向管与横拉杆之间并且将由驾驶者引起的转向运动传递至横拉杆，因此，车辆的行驶方向经由至少一个能转向的接触元件而被改变。在这种构型的车辆中，在驾驶期间，随着在转弯期间被转向运动触发，驾驶者可以在能转向的接触元件的外倾角(camber)或能转向的接触元件不改变或不大幅改变的情况下与倾斜框架一起倾向于弯道。然而，由于底盘运动学导致的外倾角的略微变化当然是可能的。如果接触元件例如是轮并且例如以主销侧倾(即，不是十分竖直的轴线)的方式经由单独的轮悬架件固定在主架上，当轮转向时，由于底盘运动学而发生外倾角的不明显的变化。此外，外倾角也由于压缩和回弹而不明显地变化。当骑乘摩托车时，在转向至弯道(例如，处于成角度的位置)的期间，外倾角的显著变化以及相关联的轮胎接触面积的减小和轮胎与地面之间的附着力的减小不会发生。通过能通过驾驶者相对于固定有接触元件的主框架倾斜的倾斜框架的构造，倾斜框架可以通过驾驶者按照弯道半径和弯道速度以及克服离心力朝向弯道的内侧倾斜。通过此方法，一方面实现了驾驶者的相当更舒适的就坐位置，因为其可以与倾斜框架一起倾向于弯道，并且此外，重心不仅通过驾驶者的重量也通过倾斜框架和所有附接件的重量向内移位，因此，显著地减小了车辆倾翻的风险。通过在主架上固定轮和/或滑板使得当转向至弯道时外倾角不改变或仅不明显地改变的特征，在具有相当平坦胎面的轮胎的情况下，也能够维持转弯时轮胎与地面之间的最大接触面积。维持转弯时轮胎与地面之间的最大接触面积另一方面显著地增加了安全性，因为在轮胎与地面之间能得到更大的摩擦面积。另一方面，当转弯时也能得到全胎面，因此，由轮胎制造商优化的胎面也完全可用于弯道驾驶。通过在主架上固定接触元件并且接触元件经由转向装置相对于主架可旋转并进而可转向的特征，确保以上描述的优点也适于针对改变行驶方向而可旋转的轮。这里，轮绕大致垂于车辆方向的轴线旋转，使得外倾角维持几乎不变。通过该构造，具有布置在其上的接触元件的主架大致平行于覆盖的道路的表面对准，倾斜框架和驾驶者能够取决于弯道速度和弯道半径向内倾斜。通过此方法，随着摩托车骑乘开始时，由于不向弯道倾斜的接触元件，能够达到相当更高的弯道速度。由于接触元件与覆盖的道路之间的最大接触面积，由主架和布置于其上的接触元件形成的底盘允许更快和更安全的转弯。此外，底盘带来在转弯时的改善的驾驶和制动性能。在斜坡地势中，例如在乡村丘陵和山中，车辆具有特定的优点，因为即使在相对于地势的倾斜方向的倾斜面上行驶(例如，上坡或下坡对角地行驶)的期间，仍可以经由倾斜框架呈现相对舒适的竖直或至少直立的就坐位置。从US2010/0320023A1已知一种具有这种构造的车辆。驱动单元以固定的方式连接至主架。由于与驾驶者的高重心结合的驾驶的高布置，没有大大减小车辆转弯时倾翻的倾向。US7,946,371公开了一种雪车，其中，包括发动机和驾驶者的车体可以相对于前底盘向弯道倾斜。这里的目的是，附接至底盘的滑板在转弯时不会在边缘上行进。US2,643,897公开了一种位于车体与轮之间的连接器件，该连接器件旨在避免车辆在不平坦或有斜坡的路上的横荡。US2008/0100018A1描述了一种车辆悬架系统，其中，轮、载客部段和防护罩(在适当的情况下)能相对于发动机和驱动部段(包括车辆悬架)倾斜。NL000001005894C公开了一种车辆，其具有倾斜框架，倾斜框架能绕竖直枢转轴水平地枢转，竖直枢转轴固定在主架上并且到两个能转向的轮的横拉杆固定在竖直枢转轴上。横拉杆的致动经由倾斜框架的转向柱的旋转，倾斜框架的转向柱经由接头固定至主架。在转向柱旋转时，倾斜框架绕枢转轴水平地枢转，因此，横拉杆也在枢转方向上水平地移位，从而引起能转向的轮的转向。该复杂的转向机构在转弯期间经由倾斜框架在转向柱上而不在倾斜的倾斜框架上产生扶正力矩。仅倾斜框架的倾斜不导致能转向的轮上的转向运动。最后，FR2946944A1还提及，其同样公开了一种具有倾斜技术和转向机构的车辆，该转向机构具有带有多个滑轮的非常复杂的构型。

技术实现要素：
本发明基于以下目的：提供一种具有用于减小倾翻倾向的倾斜框架的车辆，其具有改进的转向装置。该目的通过根据本发明的车辆实现。所述车辆包括：-主架，所述主架固定有至少一个能转向的接触元件，所述至少一个能转向的接触元件例如是轮、滑板、履带或浮体，所述至少一个能转向的接触元件能够通过枢轴转向装置转向，-倾斜框架，所述倾斜框架能相对于所述主架倾斜，并且具有倾斜轴线，-转向管，所述转向管具有倾斜于或垂直于所述倾斜轴线延伸的转向轴线，-至少一个横拉杆，以及-横拉杆致动元件，其特征在于，所述横拉杆致动元件-能相对于所述倾斜框架移动，以及-通过所述倾斜框架关于所述倾斜轴线的倾斜和与其独立地通过所述转向管绕所述转向轴线的旋转被致动，使得所述至少一个能转向的接触元件通过所述至少一个横拉杆经历转向运动，因此在转弯期间不会产生至少一个能转向的接触元件的外倾角的显著变化，其中，所述横拉杆致动元件能移动地安装在引导元件中，并且能够通过所述倾斜框架的倾斜而相对于所述主架移动并且与其独立地通过所述转向管的旋转而相对于所述主架移动，以用于所述至少一个横拉杆的致动。在下文中描述本发明的有利实施例。有利地，所述横拉杆致动元件可布置成距所述倾斜轴线一距离且距所述转向轴线一距离。有利地，所述转向管可联接至所述倾斜框架。有利地，所述倾斜轴线可相对于所述主架固定。有利地，所述引导元件可固定到所述倾斜框架。有利地，引导元件可固定到所述主架。有利地，所述横拉杆致动元件在距所述倾斜轴线一距离处以及在距所述转向轴线一距离处可固定至所述转向管，使得所述横拉杆致动元件能够通过所述倾斜框架的倾斜和与其独立地通过所述转向管的旋转而移动，以用于所述至少一个横拉杆的致动。有利地，在所述至少一个能转向的接触元件转向时，所述至少一个能转向的接触元件的后倾角在所述倾斜框架和所述转向管上可引起扶正力矩。有利地，后倾角是可变的，使得所述扶正力矩能够按照驾驶者的意愿单独调节。有利地，所述倾斜框架可经由置于行驶方向上的位于倾斜轴线上的安装单元连接至所述主架。有利地，在所述倾斜框架上可布置用于驾驶者的至少一个就坐区域或站立区域、车把或方向盘和关联的转向管。有利地，驱动单元可布置在所述倾斜框架上并且设置用于桥接所述倾斜框架与所述主架之间的倾斜移动的部分回转变速箱，并且所述部分回转变速箱具有至少一个球驱动接头。有利地，可设置用于将所述倾斜框架相对于所述主架进行锁定的锁定器件。有利地，所述转向管可以以固定方式连接至所述倾斜框架。根据本发明的车辆的区别在于：在倾斜框架绕倾斜轴线沿弯道方向倾斜时(即当驾驶者倾向于弯道时)，并且与此独立，在转向管绕转向轴线沿弯道方向旋转时，至少一个横拉杆经由转向齿轮被致动使得至少一个能转向的接触元件经历期望的沿弯道方向的转向运动，而这不会导致接触元件的外倾角在转弯期间的变化。在根据本发明的车辆中，至少一个横拉杆致动元件在转向齿轮中布置成能相对于倾斜框架移动。根据本发明的车辆的行驶方向通过转向管改变，转向管通过绕转向轴线的旋转或者通过绕倾斜轴线的倾斜而移动至少一个横拉杆致动元件，因而，造成横拉杆的移位。这里，转向管的旋转对倾斜框架相对于主架的位置无影响。能转向的接触元件的外倾角由于倾斜框架的倾斜或者由于转向管的旋转而不会改变。在转弯期间，能转向的接触元件的外倾角因此保持大致不变。这种转向机构确保的是，至少一个能转向的接触元件能相对于主架旋转，并且即使如此，至少一个能转向的接触元件在转弯期间不倾斜或者与倾斜框架一起仅不明显地倾斜。此外，转向机构提供以下的特别的优点：当至少一个能转向的接触元件转向时，至少一个能转向的接触元件的后倾角在倾斜框架上并且同时在转向管上以及在关联的旋转转向装置上引起扶正力矩。在转弯期间，这对于弯道中的驾驶者产生将转向力重新联接到倾斜框架和方向盘或车把。此外，驾驶者可以操作方向盘或车把以通过加大或减小转弯位置来纠正转弯和/或改变倾斜框架的倾斜。另外，扶正力矩(回正力矩)具有在直线行驶期间稳定转向装置和整个车辆的作用。扶正力矩取决于至少一个能转向的接触元件的后倾角。随着后倾角增大，作用于倾斜框架和转向管上的扶正力矩和关联的扶正力变得更大。在车辆的有利的实施例中，至少一个能转向的接触元件的枢轴转向装置构造成使得后倾角是可变的并且因而可以按照不同驾驶者的需要而被调节。随着驾驶速度增大，扶正力变得更大并且在直线行驶期间具有稳定作用。在根据本发明的车辆的有利的实施例中，横拉杆致动元件布置成距倾斜轴线一距离且距转向轴线一距离。通过改变这些距离，可以改变倾斜框架的倾斜对转向角的影响以及转向管的旋转对转向角的影响。在根据本发明的车辆的有利的实施例中，横拉杆致动元件能移动地布置在固定到倾斜框架的引导元件中。在该引导元件中，横拉杆致动元件可以通过转向管的旋转被致动。与此独立地，倾斜框架倾斜时，引导元件和该横拉杆致动元件相对于主架移动使得横拉杆被致动。在根据本发明的车辆的另一有利的实施例中，横拉杆致动元件能移动地布置在固定到主架的引导元件中。在该引导元件中，横拉杆致动元件可以通过倾斜框架的倾斜和与其独立地通过转向管的旋转被致动。在根据本发明的车辆的又一有利的实施例中，横拉杆致动元件在距倾斜轴线一距离处以及在距转向轴线一距离处固定至转向管，使得横拉杆致动元件可以通过倾斜框架的倾斜和与此独立地通过转向管的旋转被致动。在根据本发明的车辆的有例的实施例中，转向管联接至倾斜框架，使得在倾斜框架倾斜时，转向管也自动倾斜。为此，转向管可以以固定方式连接至倾斜框架，使得转向管以与倾斜框架相同的角度倾斜，但是转向管也可以经由适当的机构固定在车辆上别的地方并且联接至倾斜框架，使得在倾斜框架倾斜期间，转向管也相对于主架倾斜。转向轴线和倾斜轴线不一定要置于公共平面中，而是也可以彼此间隔开。在根据本发明的车辆的优选的实施例中，车辆具有主架和倾斜框架，倾斜框架可以通过驾驶者在行驶方向上相对于主架向左以及向右倾斜，其中-至少两个接触元件布置在主架上并且这些接触元件中的至少一个可以通过以上描述的转向装置绕轴线相对于主架旋转以改变行驶方向，-用于驾驶者的至少一个就坐区域或站立区域固定至倾斜框架，-方向盘或车把或类似物固定至转向管，-驱动单元容置在倾斜框架中，以及-为桥接倾斜框架与主架之间的倾斜移动并且将来自倾斜框架中的驱动单元的驱动力矩传递至例如为驱动轮或驱动小齿轮的驱动单元，将部分回转变速箱设置在主架中。优选地，部分回转变速箱(同样，枢转或旋转变速箱)具有至少一个球驱动接头。为增大部分回转变速箱的倾斜移动性，优选地，还可以在部分回转变速箱中设置两个球驱动接头。通过在倾斜框架中布置驱动单元，更多的质量与倾斜框架一起移动，因此，减小了在弯道倾翻的倾向。驱动单元可以构造为内燃机、电动马达或还可以构造为简单的脚踏驱动件。根据本发明的车辆的优选的实施例，为此，在倾斜框架中的变速箱上设置与倾斜框架的能倾斜的平面平行的驱动轮或驱动小齿轮，并且在部分回转变速箱的球驱动接头上设置旋转轮或旋转小齿轮，旋转轮或旋转小齿轮经由动力传递器件连接至驱动轮或驱动小齿轮。通常，链条或齿形带被用作动力传递器件。动力传递器件和部分回转变速箱的旋转轮或旋转小齿轮同样布置在与驱动轮或驱动小齿轮相同的平面中。通过与平行倾斜框架的能倾斜的平面平行的驱动轮或驱动小齿轮的构造，在倾斜框架上不产生驱动轮或驱动小齿轮的扶正力矩的情况下，能够将动力从倾斜的倾斜框架经由部分回转变速箱传递到轮。这至关重要，因为例如当变速箱经由沿行驶方向对准的万向轴连接至后驱动轴时，在加速和制动期间将在倾斜框架上产生力矩，并且驾驶者将必须在加速和制动期间附加地控制该力矩。通过在与框架的能倾斜的平面平行的平面中布置驱动轮或驱动小齿轮并布置部分回转变速箱，在加速和制动期间没有扶正力矩作用在倾斜框架上，使得在加速和制动期间，倾斜框架既不被上拉也不被压下。因此，在加速和制动期间，仅行驶方向上的力作用并且没有行驶方向上的扭矩轴线作用。根据本发明的车辆的另一优选的实施例，倾斜框架经由支承单元连接至主架，其中，倾斜轴线在行驶方向上延伸。倾斜轴线可以经由旋转接头直接在主架上实现，或替代性地，曲柄引导件还可以被设置为主架与倾斜框架之间的支承单元，使得倾斜轴线实际上布置在主架外部，例如，布置道路表面上。通过降低倾斜框架与主架之间的倾斜轴线，实现快速转弯时倾翻风险的进一步减小并且还实现更好的抓地性。倾斜轴线始终选择成：使得即使在极限转弯期间，倾斜框架和驾驶者的重力和离心力都落在地表面上，布散在轮或滑板之间。本发明尤其适于四轮式车辆和三轮式车辆。本发明同样适于具有驱动履带和用于控制的至少一个滑板的雪车，正如用于具有驱动涡轮机或螺旋桨以及用于控制的至少一个浮体的水上车辆。根据本发明的车辆同样可以构造为两轮车，其中，倾斜框架构造为能相对于主架倾斜并且具有以后倾角转向的毂芯。同样能想到根据本发明的以下的具有全轮转向的车辆：其中，在前轴和在后轴上，接触元件具有枢轴转向装置，该枢轴转向装置经由转向管的旋转或倾斜框架的倾斜被致动。根据本发明的车辆的能通过枢轴转向装置转向的接触元件可以经由减震器和叉形杆以常规方式设置有悬架...