具有正常轉(zhuǎn)向和蟹行轉(zhuǎn)向的重型汽車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種重型汽車，其包括：
[0002] ?多根軸，這些軸中的每根軸具有至少一個(gè)左側(cè)的車輪組件和至少一個(gè)右側(cè)的車 輪組件，
[0003] ?轉(zhuǎn)向設(shè)備，該轉(zhuǎn)向設(shè)備構(gòu)造如下，即，該轉(zhuǎn)向設(shè)備
[0004] 既能夠?qū)崿F(xiàn)正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行，根據(jù)該標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)向運(yùn)行，左側(cè)的車輪組件和右側(cè)的車輪 組件分別具有與相應(yīng)的軸在汽車縱向上的位置相關(guān)的轉(zhuǎn)向角，其中，彼此相鄰的軸的車輪 組件具有相互不同的轉(zhuǎn)向角，
[0005] 也能夠?qū)崿F(xiàn)蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行，根據(jù)該蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行，配置給多根軸的車輪組件全部 具有相同的轉(zhuǎn)向角。
[0006] 在此，"重型汽車"與本發(fā)明相關(guān)地既理解為自行的重型汽車也理解為重型掛車。
【背景技術(shù)】
[0007] 重型掛車或者如其在2011年7月15日版本的EG準(zhǔn)則2007-46-EG的附件XI中 稱為"用于重型運(yùn)輸?shù)膾燔?，根據(jù)那里對這個(gè)概念給定的定義是用于運(yùn)輸不可分貨物（例 如風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的轉(zhuǎn)子葉片）的O 4級汽車，這些車輛由于它們的尺寸而受到速度限制和交 通限制。類似的定義也適用于自行的重型汽車。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的重型掛車既可以是具有叉形拉桿的重型掛車也可以是重載半掛車。 另外，根據(jù)本發(fā)明的重型掛車可以構(gòu)造成模塊化的，而且與模塊的數(shù)量無關(guān)。
[0009] 如果這樣的模塊化重型掛車的模塊之一配備有所謂的"Powerpack"（動力組），在 該P(yáng)owerpack內(nèi)設(shè)置有具有液壓泵的內(nèi)燃機(jī)，該液壓泵提供用于驅(qū)動模塊的驅(qū)動軸的液壓 馬達(dá)的液壓體積流量，這樣可以由隨動的模塊化汽車構(gòu)成自行的模塊化汽車。
[0010] 另外需要指出的是："軸"與本發(fā)明相關(guān)地并不需要是實(shí)物的、就是說物理上存在 的軸、諸如剛性軸的情況，而也可以表示虛擬的軸，該軸如下地構(gòu)成，即，左側(cè)的車輪組件和 右側(cè)的車輪組件關(guān)于汽車的縱軸線基本上設(shè)置在相同的"高度"上（就是說左側(cè)的和右側(cè) 的車輪組件的兩個(gè)轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)軸在其內(nèi)延伸的平面，其垂直于汽車的縱軸線延伸）。
[0011] 如果與本發(fā)明相關(guān)地使用"車輪組件"的概念，那么其中理解為相應(yīng)關(guān)注的 (betrachtet)車軸的配置給車輛一側(cè)的一個(gè)車輪或者配置給車輛一側(cè)的且共同轉(zhuǎn)向的多 個(gè)車輪連同它們在車架上的相應(yīng)連接部。在此，每個(gè)車輪能夠簡單地裝輪胎、裝雙輪胎或者 甚至于多次裝輪胎。
[0012] 對這種類型的重型汽車的轉(zhuǎn)向的要求是各種各樣的。首先汽車必須是適宜公路 的并且因此必須遵守有關(guān)的法律規(guī)定、例如滿足歐洲經(jīng)濟(jì)委員會汽車法規(guī)（europaeische Regelungen fuer Kraftfahrzeuge)及其附件（ECE法規(guī)）以及德國自行車前燈規(guī)范 (StVZO)。這能夠借助正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行得以實(shí)現(xiàn)，該正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行滿足這些先決條件并且例如 根據(jù)阿克曼原理確定各個(gè)車輪組件的轉(zhuǎn)向角。在這個(gè)阿克曼原理的支配形式（Reinform) 中如下地調(diào)節(jié)每個(gè)單獨(dú)的車輪組件的轉(zhuǎn)向角，即，所有車輪組件的輪軸的延長部在理想情 況中基本上相交于一個(gè)唯一的點(diǎn)，其中從汽車直線行駛的汽車縱軸線到這個(gè)點(diǎn)的距離決定 轉(zhuǎn)彎半徑。然而在實(shí)際中經(jīng)常通過如下方式接近阿克曼原理，即，將屬于一根軸的車輪組件 調(diào)節(jié)到相同的轉(zhuǎn)向角上，其中，根據(jù)阿克曼轉(zhuǎn)向原理選擇不同軸的轉(zhuǎn)向角。
[0013] 然而這個(gè)正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行經(jīng)常并不適合在目的地調(diào)車。因此汽車另外需蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn) 行，在該蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行中，所有軸的所有車輪組件按照相同的轉(zhuǎn)向角轉(zhuǎn)向，以便能夠?qū)崿F(xiàn)車 輛的平行移動。
[0014] 然而迄今在現(xiàn)有技術(shù)中提出的解決方案全部具有缺點(diǎn)：它們要么在結(jié)構(gòu)上要么在 控制技術(shù)上費(fèi)用過于昂貴或者不滿足有關(guān)的法律規(guī)定。例如用于借助調(diào)節(jié)機(jī)組從軸到軸傳 遞轉(zhuǎn)向力的連接元件可以構(gòu)造成長度可變的，其中，一控制設(shè)備如下地影響各個(gè)連接元件 的長度，使得產(chǎn)生相應(yīng)期望的轉(zhuǎn)向運(yùn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0015] 因此本發(fā)明的目的是，如下地改進(jìn)這種類型的重型汽車，即，以結(jié)構(gòu)上簡單的方式 提供正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行和蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行，并且轉(zhuǎn)向另外滿足有關(guān)的法律規(guī)定。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明這個(gè)目的通過這種類型的重型汽車得以實(shí)現(xiàn)，在該重型汽車內(nèi)，轉(zhuǎn)向 設(shè)備為了每根軸而包括至少一個(gè)能夠圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件，該轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件 與軸的所述至少一個(gè)左側(cè)的車輪組件或/和所述至少一個(gè)右側(cè)的車輪組件轉(zhuǎn)向連接，為了 每個(gè)轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件而包括配置給這個(gè)轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件的正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向力導(dǎo)入單元，為 了每個(gè)轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件而包括配置給這個(gè)轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件的蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向力導(dǎo)入單元， 并且為了每個(gè)轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件而包括離合裝置，該離合裝置使得轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件可選擇地與正 常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向力導(dǎo)入單元或蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向力導(dǎo)入單元抗扭地連接，其中，轉(zhuǎn)向 設(shè)備另外包括至少一個(gè)正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一連接元件，該正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一連接元件使得沿汽車 的縱向彼此相鄰的軸的正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向力導(dǎo)入單元相互連接，并且包括至少一個(gè)蟹行 轉(zhuǎn)向運(yùn)行一連接元件，該蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一連接元件使得沿汽車的縱向彼此相鄰的軸的蟹行 轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向力導(dǎo)入單元相互連接，并且包括設(shè)置在汽車上的至少一個(gè)動力裝置，該動 力裝置與轉(zhuǎn)向力導(dǎo)入單元中的至少一個(gè)轉(zhuǎn)向力導(dǎo)入單元連接并提供轉(zhuǎn)向力。
[0017] 根據(jù)本發(fā)明，重型汽車的轉(zhuǎn)向設(shè)備由此具有兩個(gè)分開的轉(zhuǎn)向裝置，即，一個(gè)正常轉(zhuǎn) 向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向裝置和一個(gè)蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向裝置，其中，在兩個(gè)轉(zhuǎn)向裝置中經(jīng)由連接元 件純機(jī)械地從軸到軸傳遞轉(zhuǎn)向力。根據(jù)本發(fā)明，正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向裝置的或/和蟹行轉(zhuǎn) 向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向裝置的連接元件優(yōu)選構(gòu)造成剛性運(yùn)行的（betriebsstarr)。就是說，它的長度 在轉(zhuǎn)向運(yùn)行期間不改變。然而這并不排除的是：連接元件的長度為了確定所期望的轉(zhuǎn)向特 性在需要的情況下在承受轉(zhuǎn)向運(yùn)行前可以改變。
[0018] 借助至少一個(gè)離合裝置能夠在正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行與蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行之間反復(fù)轉(zhuǎn)換。這不 僅簡化了轉(zhuǎn)向設(shè)備的構(gòu)造并且由此轉(zhuǎn)化了對兩種轉(zhuǎn)向傳動類型的操控，而且另外還滿足了 有關(guān)的法律規(guī)定的要求。
[0019] 雖然原則上也可以考慮基于使用沿重型汽車的縱向可移動的齒條的結(jié)構(gòu)，所述齒 條的偏移運(yùn)動由小齒輪或者小齒輪配置組件獲得并且傳遞到轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件上，其中，齒條 承擔(dān)連接元件的功能而小齒輪或者小齒輪配置組件承擔(dān)轉(zhuǎn)向力導(dǎo)入單元的功能，然而根據(jù) 本發(fā)明提出：正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向力導(dǎo)入單元包括配置給相應(yīng)的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件的正常轉(zhuǎn)向 運(yùn)行一旋轉(zhuǎn)元件，蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向力導(dǎo)入單元包括配置給相應(yīng)的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件的蟹行 轉(zhuǎn)向運(yùn)行一旋轉(zhuǎn)元件，并且離合裝置使得轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件可選擇地與正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一旋轉(zhuǎn)元 件或蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一旋轉(zhuǎn)元件抗扭地連接。與基于齒條的結(jié)構(gòu)相比這個(gè)結(jié)構(gòu)具有優(yōu)點(diǎn)：構(gòu) 造更加簡單并且由此制造更加經(jīng)濟(jì)以及不易受臟污影響。
[0020] 優(yōu)選不僅正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一旋轉(zhuǎn)元件而且蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一旋轉(zhuǎn)元件如下地設(shè)置， 即，它們能夠圍繞轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)。
[0021] 如這對于本申請人的模塊化汽車的正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向裝置來說本身眾所周 知的那樣，可以通過如下方式預(yù)先給定對于被轉(zhuǎn)向的軸來說所期望的轉(zhuǎn)向角，更確切地 說其轉(zhuǎn)向角比率，就是說，轉(zhuǎn)向角與動力裝置的輸出調(diào)節(jié)值（Ausgangsstellgroesse)的 比率，g卩，使得連接元件的自由端部與所配置的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)軸線具有預(yù)先給定 的徑向距離地鉸接在相應(yīng)的正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一旋轉(zhuǎn)元件上。相同的設(shè)計(jì)原理也可以有益 地應(yīng)用在根據(jù)本發(fā)明的重型汽車的蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向裝置中，就是說，使得蟹行轉(zhuǎn)向 運(yùn)行一連接元件的自由端部全部與所配置的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件的旋轉(zhuǎn)軸線具有相同的徑向 距離地鉸接在相應(yīng)的蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一旋轉(zhuǎn)元件上，以便為全體實(shí)現(xiàn)1:1的轉(zhuǎn)向角傳動比 (Lenkwinkeluebersetzung)〇
[0022] 本發(fā)明的轉(zhuǎn)向設(shè)備既可以應(yīng)用在如下的汽車中，在這些汽車的正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn) 向裝置中為了兩個(gè)屬于一個(gè)的車輪組件而設(shè)置有一個(gè)共同的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件（這樣的轉(zhuǎn)向 設(shè)備例如應(yīng)用在本申請人重型掛車和重型半掛車上；參見例如DE 10 2012 205 641)，也 可以應(yīng)用在如下的汽車中，在這些汽車中每個(gè)車輪組件配置有一個(gè)分開的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件 (這樣的轉(zhuǎn)向設(shè)備例如應(yīng)用在本申請人的模塊化汽車上）。
[0023] 如果至少一個(gè)轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件，如這本身由本申請人的模塊化汽車的轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件 為眾所周知的那樣，是轉(zhuǎn)向架的一部分，該轉(zhuǎn)向架另外包括框架元件，該框架元件運(yùn)行穩(wěn)定 地設(shè)置在汽車的車架上，其中，轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件圍繞其旋轉(zhuǎn)軸線可扭轉(zhuǎn)地支承在框架元件上， 那么為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明可以如下地改良這個(gè)轉(zhuǎn)向架，即，該轉(zhuǎn)向架另外包括正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一 旋轉(zhuǎn)元件和蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一旋轉(zhuǎn)元件，其中，正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一旋轉(zhuǎn)元件和蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一 旋轉(zhuǎn)元件間接地或直接地圍繞旋轉(zhuǎn)軸線能夠旋轉(zhuǎn)地支承在框架元件上、例如借助滾珠軸 承。在此優(yōu)選框架元件可以構(gòu)造成環(huán)形的并且例如通過螺紋連接與車架連接。另外，正常 轉(zhuǎn)向運(yùn)行一旋轉(zhuǎn)元件和蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一旋轉(zhuǎn)元件也可以構(gòu)造成環(huán)形的并且與轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元 件和框架元件構(gòu)成一個(gè)多重轉(zhuǎn)盤、優(yōu)選一個(gè)多重滾珠轉(zhuǎn)盤。
[0024] 為了能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)向力的從車輪組件到車輪組件的傳遞而提出：至少一個(gè)正常轉(zhuǎn)向 運(yùn)行一轉(zhuǎn)向力導(dǎo)入單元具有正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向桿，至少一個(gè)正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一連接元件與 該正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向桿連接，或/和至少一個(gè)蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向力導(dǎo)入單元具有蟹行 轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向桿，至少一個(gè)蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一連接元件與該蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向桿連接。 為了能夠保護(hù)正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向裝置和蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向裝置免受外部影響、特別是 免遭外部影響造成的損傷，在此有益的是：正常轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向桿和蟹行轉(zhuǎn)向運(yùn)行一轉(zhuǎn)向 桿在筆直行駛時(shí)設(shè)置在轉(zhuǎn)向旋轉(zhuǎn)元件的指向汽車縱向中心