用于车辆的倾斜行走机构的稳定装置和倾斜行走机构的制作方法
【专利说明】用于车辆的倾斜行走机构的稳定装置和倾斜行走机构
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于非轨道支承的车辆的一一特别是机动车辆的倾斜行走机构。
[0002]单轨车辆-比如摩托车-包含通过弯道时它们需要在各自的转向方向上的适当的横向倾斜的特征。相应的力通过在弯道中心点的方向上的车辆的所谓的“倾斜角”来产生并且所述力抵消作用于车辆和随速度增加而增加的离心力。以这种方式没有倾斜，车辆将可以说是当通过弯道时倾翻。
[0003]类似的稳定性问题出现在具有小轨道宽度的多轨车辆一一特别是至少一个轮轴上的双轨车辆的情况下。在这种情况下，由车辆重量和轨道宽度引起的相对的力矩在个别弯道速度以上不再是足够的。因此，在弯道内部上的轮轴的车轮可以在转向操纵过程中失去其与地面接触。在这种状态下，当速度高于特定值时，车辆处于同样地与弯道方向相反的倾斜的危险中并因此翻出弯道。
[0004]因此，除了降低车辆的重心之外，这种类型的车辆已经装备有倾斜的技术，因为该倾斜的技术，所以所述车辆的车身可以以类似于摩托车的车身的方式倾斜到弯道中。该稳定过程一一其以该类似于单轨车辆的方式是可行的一一可以例如通过驾驶车辆的人和/或通过合适的辅助工具来执行。在包含至少一个多轨车辆轮轴的这种类型的摆式车辆的情况下，已经建立当所述摆式车辆处于它们的直立位置时，它们总体上处于不稳定的平衡状态。
[0005]在这种情况下，特别是车身倾斜并因此相对于在没有相应的措施的情况下的行走机构向侧边倾斜。这样做，即使最小的刺激是足够的以便在它的直立位置之外使这种类型的车辆的车身倾斜或甚至使整个车辆倾翻。将要被抵消的倾斜力矩的大小由于当车身的倾斜增加时的重心的力矩臂增加的长度而增加。
[0006]EP 2 475 570B1例如公开了用于装备有合适的倾斜控制的三轮车辆的倾斜行走机构。该车辆包含后轮和彼此平行地隔开的两个前轮并且所述车轮通过悬挂连接到车辆的车架。相应的双轨前行走机构轮轴的悬挂包含转向装置以及悬挂系统以便确保车辆可以以舒适的方式操纵。悬挂以车辆的车架可以在两个前轮之间在横向方向上倾斜这样的方式体现。此外，悬挂包含可以相对于它们的阻尼力进行调整和彼此相互作用的两个阻尼元件。在这方面设置被动的阻尼元件以便凭借车辆的操作重量和驾驶车辆的人仅仅通过车架和横向元件的相对运动来改变车辆的倾斜状态。为了这个目的，阻尼元件以它们是双作用的和通过液压回路彼此连接的这样的方式体现。液压回路包含两个截止阀，通过截止阀，可能在两个阻尼元件中调整液压流体。两个阻尼元件以在不同情况下所述的阻尼元件在彼此相反的方向上作用这样的方式通过液压回路彼此连接。可能以这种方式通过合适的控制程序来执行相对于车辆的倾斜的被动的阻尼作用。
[0007]例如在W0 2011/005 945A1中类似的车身是明显的，相比之下其进一步包含以执行器的形式的额外的有源元件。执行器依靠施加的转向力矩、在行走机构和车身之间的倾斜的角度以及摆式车辆的各自的速度来控制。在这种情况下，执行器实质上用来支持相对于需要的车身的倾斜的驾驶车辆的人。
[0008]倾斜行走机构的进一步被动的实施例在DE 10 2012 217 416A1公开。所述实施例的双轨行走机构包含每个悬挂侧的以减振器的形式的阻尼元件。此外，设置弹簧元件，其延伸为两个悬挂侧之间的钢板弹簧。简单地合作为车辆悬挂的部件相应地降低到最小和以这样的方式设置以便防止在弹簧方向上不期望的各个车轮的振动或快速摆动(颤动)。
[0009]而且，GB 1，157，016A公开了用于提供在流体压力下操作和纯机械的部件的结合的车辆轮轴的稳定装置。位于彼此相对的位置的车辆轮轴的车轮在以关于能够枢转这样的方式支撑的各自的摇臂上或车辆车身上独立地安装。安装在车辆车身上的两个横向元件在两个悬挂侧之间延伸和所述横向元件的一端通过各自的预控制系统间接地连接到摇臂中的一个。两个预控制系统包含在不同情况下的控制阀，所述控制阀通过相应的压力系统以流体传导的方式彼此连接。相比之下，另一个横向元件通过弹簧元件在端部处间接地连接到各自的摇臂中的一个。以铰接式的方式彼此连接两个横向元件的连接部设置在两个横向元件之间。最后，所述连接部连接到影响流体系统的阀。相对于彼此的两个横向元件的不同的线性运动以这种方式转换成阀的驱动。
[0010]先前未公开的DE 10 2013 203 922.0公开了用于摆式车辆的进一步实施例。该文献描述了除了双轨车辆轮轴之外的在两个悬挂侧之间延伸的平衡横梁。平衡横梁通过在不同情况下的连接杆在端部处连接到各自的悬挂侧的摇臂。此外，以具有非线性弹性特性的弹簧弹性元件的形式设置两个被动的稳定元件并且通过稳定元件，平衡横梁相对于车辆的车身被支撑。因此，平衡横梁不具有结构上的枢轴承，围绕枢轴承可以执行稳定旋转。相对于水平面的平衡横梁的任何可能的倾斜是由于稳定元件中的一个的延长或缩短的结果，而各自的另一稳定元件以相对的方式经历相应的延长或缩短。
[0011]先前未公开的DE 10 2014 209 328.7公开了包含至少一个车轮悬挂的进一步倾斜行走机构。所述车轮悬挂包含可以连接到车辆的车架或车身的至少两个车轮接收装置。车轮接收装置被包含以便支撑彼此平行隔开的两个车轮。车辆能够在各自的转向方向上以横向方式倾斜因为对应于车轮接收装置的至少一个倾斜工具的长度被改变。倾斜工具由半主动阻尼器构成，并且驾驶车辆的人指使所述半主动阻尼器长度的变化。
[0012]这里所述的用于这种类型的倾斜行走机构的概念是基于车轮悬挂，比如托臂式悬挂或至少与连接元件结合的双横臂悬挂。连接元件用来以彼此相对平行的方式将位于一个轮轴上的悬挂侧机械地连接到至少一个车轮。以这种方式，在相反方向上的车轮运动产生，以便车身可以相对于各自的地面倾斜。
[0013]此外，在完全被动或主动和偶尔半主动倾斜技术之间进行区分是可能的。完全被动的摆式车辆代表这个技术最简单的实施方式。在所述技术的情况下，车辆车身被倾斜以便发起弯道的通过和以便使所述车辆车身稳定，如在摩托车的情况下，仅仅通过与驾驶车辆的人的相应的重量转移结合的转向运动。由于这个原因，这种类型的系统不容易驱动。多轨车辆的较大重量至多意味着以这样简单的方式构造的倾斜行走机构最多不会运行或至少不会以令人满意的方式运行。
[0014]相比之下，完全主动倾斜机构提供最大的支撑，因为在车辆的倾斜的角度在每个时间点处被监控并根据需要自动地校正。该实施例需要适合的执行器，该执行器主动地实施校正程序并且以该方式将它们传递至车轮悬挂。这对于为了执行器永久地提供力这个目的和为了所述执行器必须足够地体现足够强大这个目的是必要的。除了在重量上相关的增加之外，这种类型的倾斜技术的高成本也被提及。因此，以这种方式装备的车辆在驾驶车辆时也提供最小的愉快，其特别是不自然的驾驶感觉的结果。额外的因素是偶尔相当昂贵的车身和高成本，它们出现在特别是以相应的强健的方式体现和相应地重的执行器的情况下。最后但也重要的是，这种类型的车身需要适当数量的安装空间，因为它们的尺寸可能以其他方式不被容纳。
[0015]由此，显而易见的是，倾斜行走机构需要合适的稳定工具以便能够安全地和舒适地移动这种类型的车辆和具有令人愉快的驾驶感觉。鉴于完全被动和主动倾斜系统的所示的缺点，为此目的需要的技术的实施例继续提供改进的空间。
[0016]在此背景下，本发明的目的是进一步开发一种用于非导轨支承的车辆的稳定装置和倾斜行走机构到这样的程度:所述稳定装置使得成本效益好的车身和更容易操作以这样的方式装备的车辆有可能。
[0017]这个目的是通过具有权利要求1的特征的用于倾斜行走机构的稳定装置来实现。此外，本发明的特别有利的实施例在从属权利要求中被公开。
[0018]值得注意的是，在这里的说明书中各自解释的特征可以以任何技术上有利的方式互相结合和公开本发明的额外的实施例。特别是结合附图，说明书表征和具体说明本发明。
[0019]因此，在这里提供用于具有适合于特别是非导轨支承的车辆的至少一个多轨行走机构轮轴的倾斜行走机构的稳定装置的说明书。根据本发明的稳定装置包含为了此目的可以连接到行走机构轮轴的各自的悬挂侧的平衡横梁。此外，设置至少一个被动稳定工具，该稳定工具一方面特别是通过它的两端连接到平衡横梁。稳定工具进一步设置为为了相对于车辆的车架或车身支撑在安装的状态下的目的。当连接时，稳定工具在平衡横梁和车辆的车架或车身之间以这种方式延伸。在这种装置中，稳定工具被包含为了根据需要至少提供一种力，特别是反作用力的目的。
[0020]关于相对于其余的行走机构的车身的倾斜，所述车身经历倾斜力矩，该倾斜力矩本质上由垂直作用的重心和随着车辆倾斜增加而在长度上增加的力矩臂构成。至关重要的是，可以通过稳定工具以反作用力的形式提供的力从根本上以它抵抗由车辆的倾斜造成的倾斜力矩的方式被引导。本说明书理解车身倾斜或倾翻和车辆倾斜或倾翻的程序是相同的。