[发明专利]用于使串联式轴或履带式轴与车辆本体之间能够进行旋转运动的装置及方法

说明书

背景技术

本发明涉及用于使串联式轴或履带式轴与车辆本体之间能够进行旋转运动的装置。

这种类型的解决方案的一个重要应用领域是用于使具有例如铰接式转向装置的车辆的舱室的侧倾稳定的稳定系统。在林业机器中发现了如下这种类型的一个车组，其驾驶员由于处于摇摆的车辆的工作环境中而通常接受到已发现对健康有害的具有随机变化的振幅的许多低频(0.5Hz至10Hz)振动。这种振动对驾驶员的不良影响是疲劳、较低工作效率以及针对肌肉骨骼系统和脊椎尤其是下背部的应力。Griffin(1990)以及Dupruis和Zerlett(1986)等等已经讨论了这种振动对身体健康的影响。在林业机器尤其是传送器的情况中，已知相对于机器的纵向轴线的横向运动或侧向摇摆(lateral sway)是最有危害的。摇摆通常是由传送器的车轮或履带在一侧上越过高的障碍物比如岩石或树桩而引起的。地形越不平坦并且车辆速度越高，这些摇摆通常就会越强。

车辆的摇摆不仅影响驾驶员的舒适性，而且影响车辆的稳定性尤其是林业机器的地形友好性。通过抑制摇摆，能够提高车辆的速度，这直接影响车辆的输出。

例如，在本林业机器中已经以不同的方式解决了上述缺点。简单的方式是用特定的摇杆串联式轴来替换双车轮轴，这是由于摇杆串联式轴趋向使由障碍物引起的摇摆大致减半，其中，该摇杆串联式轴由于车轮之间的传动效应而在一定程度上使车辆的摇摆均衡。另一方面，该解决方案导致获得两个较小的摇摆而不是取决于障碍物的尺寸和形状的仅一个摇摆，取决于障碍物的尺寸和形状的仅一个摇摆是不受欢迎的。也可以通过使用例如由汽车工业开发的主动悬架来降低针对驾驶员的加速度。然而，这种类型的主动悬架不会消除针对舱室的并且尤其是根据研究对健康最具危害的低频侧向摇摆。

林业机器大多具有双本体结构，在这种情况下，前部件和后部件通过具有两个自由度的接头彼此连接，该接头使机器可以转向并且在两个部件的轴静止固定于本体部件的情况下通常还允许这些本体部件相对于彼此旋转。另一个常规布置为如下的方式：该方式在尚未在位于机器的本体之间的接头中实施允许本体大致相对于机器的纵向轴线的旋转的自由度的情况下，将一个本体的轴布置成摇杆轴。

在机械动力传输中，通常使用普通轴和摇杆串联式轴两者。摇杆串联式轴通常固定至本体。串联式轴将引力和表面压力更均匀地分布给地形并且在一定程度上使摇摆均衡。在任何情况下，由于较大的接触表面和较低的表面压力，因此串联式轴通常允许在斜坡地形和差的承载地形条件方面的更好的改进。借助于串联式轴，也可以在基本不影响地面间隙的情况下使机器的重心降低，并且这有利地影响机器的稳定性。普通的双车轮轴可以既固定地又以铰接的方式紧固至本体，即作为摆动轴。第二轴通常是固定轴，而另一个轴摆动。

在公开的专利EP 0824413中，车厢的摆动运动由如下装置控制：在该装置中，相对于车辆的纵向轴线大致摆动的轴布置至前本体，该前本体以旋转的方式布置至后本体。前本体还具有用于控制该摆动轴的至少一个致动器。前本体的重心的沿相对于前本体的纵向轴线的横向方向的转移在致动器中引起推动或牵拉运动，这种运动使重心的转移均衡，直到致动器中实现平衡并且前本体处于大致水平位置中为止。以这种方式，可以降低或完全消除由地形不平而引起的前本体的侧倾。由于通过该类型的装置所移动的质量相对较小，因此装置中所需的液压动力的需求不会过高。

以上所描述的装置在控制摆动轴时工作良好，但其不能同样地应用于对安装在串联式轴上的车轮进行控制。由于在林业机器中串联式轴的使用持续增长，因此有关串联式轴的摇摆运动的控制也变得比以前更重要。

已知的解决方案确实能够使舱室中的驾驶员保持持续地定向成大致水平。然而，当稳定轴定位地较高时，不能够避免由上述侧向摆动或侧倾引起的作用于驾驶员上的侧向平移运动。这在用于林业机器舱室的若干已知的稳定装置中成为问题。

发明内容

因此，本发明的目的是提供用于避免上述问题中的至少主要问题的装置和方法。该目的以下述这种方式来实现：用于使串联式轴或履带式轴与车辆本体之间能够进行旋转运动的装置和方法具有根据本发明的实施方式中所描述的特征。

特别地，存在的问题可以通过组合本申请所公开的特征的方式来解决。

在下文中公开了本发明的优选实施方式。