CN109641626A - 用于在车辆或移动式工作机器中实现旋转运动的组件和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在车辆或移动式工作机器中实现旋转运动的组件。该组件包括至少两个部分，该至少两个部分中的至少两个相对于车辆或工作机器的工作表面布置在叠置位置，从而构成顶部部分(9)和底部部分(10)。可以使这样的顶部部分相对于底部部分和车辆或工作机器的纵向旋转轴线(11)运动。为此目的，顶部部分和底部部分通过产生曲线轨迹的至少一个轨迹元件(14)以可运动的方式彼此联接。借助于轨迹元件，顶部部分和底部部分的相对运动在相对于纵向旋转轴线(11)垂直的截面中沿着曲线轨迹进行。轨迹至少在其长度的一部分上呈圆弧形，该曲线轨迹的中点设置在底部部分(9)的下方。该运动适于借助于至少一个致动器(15)产生，该至少一个致动器(15)装配在车辆或工作机器上并且对顶部部分和/或底部部分具有影响。

Description

用于在车辆或移动式工作机器中实现旋转运动的组件和方法
背景技术
本发明涉及一种如权利要求1的前序部分所述的用于在车辆或移动式工作机器中实现旋转运动的组件。
本发明还涉及一种如权利要求19的前序部分所述的用于在车辆或移动式工作机器中实现旋转运动的方法。
各种移动车辆和工作机器经常被迫在不平坦的地面以及倾斜的表面上执行多个操作，而诸如车辆或工作机器的车轮和/或链带之类的运动元件与地面充分接触是很重要的。与地面或其它工作表面的良好接触确保例如车辆的前进或驱动能力，以及工作表面与车辆或工作机器之间的良好牵引力。这种良好的接触还可以在工作表面上提供低的表面压力和良好的稳定性。诸如此类的特征在用于越野服务的车辆和工作机器中尤其明显。
例如，通过允许轮轴、轮轴组件的相对旋转，或者特别地在车架转向或车轮转向工作机器的情况下允许铰接车架部分的相对旋转，可以改进前述特征。
对于这种解决方案，一个重要的应用是例如用于稳定车架转向车辆的货物空间的横向摆动的稳定系统。在林业机械中发现了一组这样的车辆，其中，运输的载荷经常受到工作机器的大量变化波动的影响。由于这种波动，工作机器的稳定性受到损害。在林业机械、特别是原木中转车的情况下，最不利的运动是横向于这种机器的纵向轴线的运动、即所谓的横向摆动运动，这是现有知识。横向摆动的典型来源是在诸如巨石或树桩之类的高障碍物上行进的一侧的轮、链带或一个转向架轮胎，或者分别地经过洞的轮胎。地形越粗糙，运动的车辆的速度越高，这些波动就越严重。
车辆或移动式工作机器的波动不仅影响其稳定性，而且影响例如其地形友好性或越野运输。通过抑制波动，可以提高行驶速度，这方面对生产率具有重大影响。
上述缺点通常通过重新放置具有特殊摇臂转向架轮轴的两轮轴来解决，这样借助车轮之间的杠杆作用，摇臂转向架倾向于将每个障碍引起的波动减半，结果在一定程度上稳定了车辆和工作机器的波动。
在双车架机器中，除了摇臂转向架轮轴之外，已经尝试通过获得用于车架的支承来解决上述缺点，这种双车架机器由于不平坦的地面而不稳定，因此需要来自提供支承的车架的支承。这种解决方案通过在车架之间分配载荷来稳定工作机器。当车架之间存在显著的质量差异时，这种解决方案仅以有限的方式生效。因此，较轻的车架并非在所有情况下都能够稳定较重车架的波动。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种组件和方法，由此至少可以很大程度上避免上述问题。该目的通过提供用于在车辆或移动式工作机器中实现旋转运动的组件和方法来实现，所述组件和方法具有如权利要求中限定的根据本发明的特征。
特别地，通过组合如权利要求1和19的特征从句中所述的特征化特征，可以解决本发明的问题。
本发明的优选实施例作为从属权利要求的目的给出。
在使在运动元件上方的车辆或移动式工作机器中设置的诸如驾驶室或货物空间或一些其它有效载荷之类的车架部分能够相对于至少底部车架部分、优选地还相对于与运动元件相关联的主车架作旋转运动的过程中，优选的是，这种部分的旋转轴线尽可能靠近车辆或工作机器的操作表面，例如地面。因此，也可以最小化在车辆或工作机器器中以其它方式产生的横向波动的强度。换言之，即使待衰减或稳定的质量应使其重心相对于工作表面位于高的位置，也可以抑制或甚至完全消除施加于该顶部车架部分的旋转或波动。
由于本发明能够最小化关于驾驶室或货物空间或其它有效载荷的横向波动，因此施加于车辆或工作机器的车架结构和其它货物空间或其它有效载荷支承构件的载荷也可大幅减小。同时，还可以减少具体地是通过稳定货物空间而产生的主要载荷。
在本发明中已经通过在车辆或工作机器中设置所谓的顶部部分来实现这一点，所述顶部部分适于相对于底部部分、优选地还相对于与运动元件相关联的主车架沿着基本上曲线的路径运动。底部部分至少包括用于使车辆或工作机器能够运动的运动元件。曲线路径至少在其长度的一部分上呈圆弧形，优选地，该路径在其整个范围内可以是圆弧形。另一方面，曲线路径可以在其曲率方面变化，以及在其曲率方向方面进行改变。在优选的情况下，曲线路径绕车辆的纵长方向弯曲。当解决方案应用于车架转向或车轮转向的车辆或工作机器时，车架转向车辆的转向枢轴和刚性地安装在主车架或两轮轴上的转向架或履带轴由主车架以已知现有的方式进一步连接。因而，应力以与之前相同的方式从转向枢轴传递到转向架或履带轴或两轮轴的刚性螺栓附件。因此，不需要特别地由摆动式转向架或履带轴或两轮轴所需的中重型轴承组件。
在本发明的解决方案中，不需要将摇臂转向架单独地铰接到车辆或工作机器的承受由地形和动力传递产生的载荷的车架上。摇臂转向架也不需要避免由于工作机器转动或在地形中通过障碍物而引起的力。因此，本解决方案可以主要防止车辆或工作机器的自重以铰接式摇臂转向架等形式增加。同时，可以使其铰接机构尽可能简单，并且液压系统或其控制装置也不会变得比以前复杂得多。
本解决方案的简单机构还使车辆或工作机器能够以模块化方式制造。借助本发明，车辆可以使用传统的现有技术结构制造。然而，如果期望，则在底部部分和顶部部分之间可以简单地添加本发明的运动元件，由此顶部部分的横向波动和车辆或工作机器的稳定功能比以前更容易管理。
在能够在车辆或工作机器的前车架和后车架中使用转向架结构的情况下，轮胎表面压力比之前更均匀地分布在工作表面上。因此，例如否则由林业机械引起的对地形和根部系统的破坏将减少，同时在软表面上运动变得更容易。因为载荷更均匀地分布到机器的所有车轮上，所以可以分别地减小施加于转向架或履带轴组件或两轮轴的单个半部的峰值载荷(在机器的同一侧上的、在转向架或履带轴组件中或在传统轮轴中设置的轮对)。
当本解决方案应用于林业机械时，例如在变薄的工地上可以使用高载荷的货物空间并且甚至驶过狭窄的道路而不损坏沿路的树木。这是可能的，因为车辆的车架或运动元件上方的车架、换言之顶部部分，可保持在基本直立的位置、即能够比以前更容易平整。结果，可以避免否则由于周围木材、地形以及森林地面，以及车辆或工作机器的横向波动导致的损坏。
尽管本发明主要用于将车辆或工作机器的顶部部分保持在其基本直立的位置，但本发明的轨迹元件也适用于手动控制。这样，顶部部分可以例如根据需要转向并锁定到相对于底部部分的特定位置。例如，当在斜坡上工作时，或者当延伸成长构造的悬臂用于提升主要载荷时，可能出现这种情况，因此，为了稳定的目的，可以将工作机器设定成沿相反方向倾斜。另一方面，原木中转车的货物空间可以朝向工作侧倾斜，例如，面向林业机械货物空间的承梁、即货物空间的板的工作侧，由此被转向到较低位置。因此，可以缓和林业机械的装载机悬臂头的提升要求。此外，车辆车架和轮轴上的应力将减小，因此需要较少的维护和维修。
在下文中将给出本发明提供的其它益处，同时更精确地描述本发明的具体实施例。
附图说明
现在将参照附图更详细地描述本发明的一些优选实施例，附图中
图1示出了给林业机械装配现有车架结构的示意轴测图，
图2示出了具有彼此连接的底部部分和顶部部分的工作机器的高度示意的图，
图3示出了具有通过车架枢轴彼此连接的两个底部部分和一个顶部部分的工作机器的高度示意的图，
图4示出了具有通过车架枢轴彼此连接的三个底部部分和一个顶部部分的工作机器的高度示意的图，
图5示出了具有通过车架枢轴彼此连接的三个底部部分和一个顶部部分的工作机器的高度示意的图，
图6-8以高度示意性的方式示出了由运动路径装置实现的运动，该运动路径装置用于沿着曲线路径相对于彼此的底部部分和顶部部分，
图9以从后面倾斜地看见的轴测图示出了由运动路径装置彼此连接的底部部分和顶部部分的第一实施例，
图10以从后面看见的视图示出了图9的实施例，
图11示出了来自运动路径装置的第一实施例的图10中的项目A的详细视图，其中顶部部分已经在底部部分上方共同转向到直立位置，
图12示出了图10中的项目A的详细视图，其中顶部部分相对于底部部分作逆时针旋转运动，
图13示出了运动路径装置的第二实施例的详细视图，其中顶部部分已经在底部部分上方共同转向到直立位置，
图14以从后面倾斜地看见的轴测图示出了由运动路径装置彼此连接的底部部分和顶部部分的第二实施例，
图15以从后面看见的视图示出了图14的实施例，
图16示出了来自运动路径装置的第三实施例的图15中的项目B的详细视图，其中顶部部分已经在底部部分上方共同转向到直立位置，
图17示出了来自运动路径装置的第三实施例的图14中的项目B的详细视图，其中顶部部分相对于底部部分作顺时针旋转运动，
图18示出了运动路径装置的第四实施例的详细视图，顶部部分已经在底部部分上方共同转向到直立位置，
图19示出了工作机器的后部部分的一实施例，其中后部部分的模块化构造以分解图示出，以及
图20示出了图19中的项目C的详细视图，该附图示出了转运装置的一优选实施例。
具体实施方式
在本附图中，用于在车辆或移动式工作机器中实现旋转运动的组件或方法尚未按比例给出，但是附图是示意性的，且原则上表示优选实施例的结构和操作。因此，在附图中用附图标记表示的结构元件对应于在该说明书中用附图标记表示的结构元件。
本组件在其结构和运作方面将主要参照林业机械进行描述。尽管所给出的实施例因此包括车架转向的林业机械1，但是本组件并不仅限于这种操作环境，而组件也均能够用于单车架和多车架两种类型的其它车辆或移动式工作机器，无论这些车辆或机器是否设置有车架转向。在附图2、3、4和5中确实描绘了一些替代解决方案。
如从图1可以推断的，本组件的一实施例包括林业机械1，从该图中可以看出前部部分2和设置在其中的驾驶室3。前部部分设置有向其两侧延伸的转向架轴4，并且在图示的实施例中设置有构成运动元件5的车轮。因此，这些运动元件可包括具有运动元件的车轮的轴、具有运动元件的车轮的摇摆轴、具有运动元件的车轮的转向架轴、履带轴、或者其它本身已知的元件，由此使车辆或工作机器相对于其工作表面运动。后部部分6优选地借助于具有两个自由度的车架枢轴7连接到前部部分。后部部分同样设置有向其两侧延伸的转向架轴8，并且还设置有构成第二运动元件5的车轮。互连前部部分和后部部分的车架枢轴7以本身已知的方式允许前部部分和后部部分相对于基本上在车辆的纵长方向上的旋转轴线的旋转(能够适应于地形特征的旋转接头)以及前部部分和后部部分相对于延伸穿过枢轴的垂直轴线相对于彼此的旋转(车架转向接头)。
尽管接下来将具体参照轮式转向架轴来描述该解决方案，但是具有轮轴的本组件同样是可行的，该轮轴不设置有轮式转向架，而是例如在而车架的相对侧上具有履带。这种转向架或履带轴组件或两轮轴组件优选地是摇摆式的，但是目前公开的功能概念也可以同样良好地在非摇摆转向架或履带轴组件或两轮轴中实现。
如图2中的另一方面所示，本组件可仅包括两个部分，这两个部分相对于车辆或工作机器的工作表面处于至少部分叠置的位置，并且为组件提供随后被称为顶部部分9和底部部分10的结构。
图2的实施例的底部部分至少包括运动元件5，该运动元件5至少包括：轮轴上的轮对、具有轮胎的转向架轴组件、或具有链带或链条的履带轴组件。
例如，可以将图3中的实施例视为图1中所示的工作机器的示意图。从图中可以区分出前部部分2和连接于前部部分2的后部部分6。这些部分与车架枢轴7互连，车架枢轴7具有至少两个自由度。车架枢轴允许这些相互连接的前部部分和后部部分相对于基本上在车辆或工作机器的纵长方向上的旋转轴线11旋转，以及相对于延伸穿过车架枢轴的垂直轴线旋转。这些部分同时构成用于组件的两个底部部分10。顶部部分9在一个底部部分的顶部上，该顶部部分9在工作机器的实施例中可以是如上所述的驾驶室3、由工作机器操作的装载机、或用于承载有效载荷的货物空间。
在图4中又示出了一实施例，该实施例包括前部部分2和后部部分6。在所示实施例中，在前部部分2和后部部分6之间装配有一个中间部分13，但可以想到有若干个中间部分。前述部分构成用于组件的三个底部部分10。这些部分通过车架枢轴7互连，使得这些车架枢轴中的至少一个包括具有至少两个自由度的接头，从而允许相对于基本上在车辆或工作机器纵长方向上的旋转轴线11，以及相对于延伸穿过车架枢轴的垂直轴线12来相互铰接前部部分2和中间部分13、中间部分13和后部部分6或两个相邻的中间部分13。在图中最右侧的底部部分6的顶部上设置有顶部部分9，该顶部部分9在工作机器的实施例中可以是例如如上所述的驾驶室、或货物空间、或一些其它等效的有效载荷。
在图5中示出了用于展示顶部部分9和底部部分10的多个组合选项的实施例。因此，车辆或工作机器可包括前部部分2和后部部分6，在前部部分2和后部部分6之间可装配有中间部分13。前述部分构成用于组件的三个底部部分10。由于这些部分的数量是三个，因此这些部分通过车架枢轴7互连，使得这些车架枢轴中的至少一个包括具有至少两个自由度的接头，从而允许相对于基本上在车辆或工作机器纵长方向上的旋转轴线11，以及相对于延伸穿过车架枢轴的垂直轴线12来相互铰接前部部分2和中间部分13或中间部分13和后部部分6。在图中的最右侧的两个底部部分6的顶部上，一个设置有一个顶部部分9，另一个设置有两个顶部部分9，在工作机器的实施例中，它们可以是例如如上所述的驾驶室、装载机或货物空间，或类似的等效有效载荷。
在本组件中，至少在相对于车辆或工作机器的工作表面的部分叠置的位置中能够使顶部部分9相对于底部部分10和在车辆或工作机器的纵长方向上的旋转轴线11作旋转运动。为此目的，顶部部分和底部部分布置成通过产生曲线轨迹的至少一个轨迹元件14可相对于彼此运动。这种轨迹元件适于使顶部部分9能够相对于底部部分10运动，使得运动沿着曲线轨迹进行，并且其中，该曲线轨迹至少在其长度的一部分上呈现出圆弧形状。该轨迹位于基本上垂直于车辆或工作机器的纵向旋转轴线的截面上。主要是这些部分的尺寸决定了在组件中设置的这些轨迹元件的数量是一个还是多个。部分之间的相对运动在图6至8中示意性地描绘，其中，轨迹元件的轨迹与绘图平面一致。因此，例如在林业机械环境中，图6的状况符合工作机器沿着平坦的地形、即平坦的工作表面行进，或者在平坦的工作表面上静止的情形。在图7的状况中，工作机器的右侧运动元件5将会处于越过工作表面上的障碍物的过程中(或者左侧运动元件已经漂移到工作表面上的凹陷中)。在图8的状况中，工作机器的左侧运动元件将会处于克服在工作表面或相对侧轮胎上的障碍物的过程中，右侧的轮胎将在凹陷中行进。因此，运动元件使顶部部分9能够沿着在相对于车辆的纵向旋转轴线的垂直方向上的曲线、优选地圆弧形轨迹运动。
图9至18示出了对于与林业机械1的原木中转车相关的组件的两个不同的实施例。从这些图中还可以区分出至少一个致动器15，该致动器15实现设置在车辆或工作机器中的顶部部分9和底部部分10之间的运动，并且对顶部部分和/或底部部分具有影响。在这样的实施例中，致动器可以——为了实现运动——产生推进或拉拽运动。另一方面，致动器也可由小齿轮组成，该小齿轮通过其旋转运动控制设置在轨迹元件中的齿条。致动器的构造和操作不构成本组件的关键部分。致动器所需的力可以通过使用压力介质、即液压或气动地产生。在压力介质上工作的致动器例如是液压缸。致动器所需的力也可以通过使用例如诸如线性电动机之类的电动机电动地产生。
图9至13更准确地描绘了轨迹元件14的第一优选实施例。因此，轨迹元件可包括安装在底部部分10的相对的外边缘16上的引导辊17，该引导辊17与车辆的纵向旋转轴线11同向并且设置在其两侧。存在于同一外边缘上的引导辊可以具有共同的旋转轴线或单独的旋转轴线，还基本上平行于旋转轴线11。为了实现顶部部分9和底部部分10的相对旋转，引导辊与装配在顶部部分上的弯曲导轨18协配。该导轨又适于相对于车辆的纵向旋转轴线11处于基本垂直的位置。该弯曲导轨可如图13所描绘的那样包括连续的弧形部段，或者如图11至12所描绘的那样包括装配在顶部部分9的相对的外角19上的两个弧形部段，这两个弧形部段与旋转轴线同向并设置在其每一侧。
另一方面，图14至18更准确地描绘了轨迹元件14的第二优选实施例。在这种情况下，轨迹元件可包括延伸到底部部分10的相对的外边缘16的滑动导轨20，该滑动导轨20与车辆的纵向旋转轴线11同向并且设置在其两侧。该滑动导轨又适于相对于旋转轴线11处于基本垂直的位置，并且该滑动导轨与安装在顶部部分9上的弯曲导轨18协配。该弯曲导轨也适于相对于车辆的纵向旋转轴线处于基本垂直的位置。如在前面的第一实施例中那样，该弯曲导轨也可如图18所示的那样包括连续的弧形部段，这种由单件制成的连续的弧形部段制造起来更简单，更经济。如图16至17所示，弧形部段也可以由装配在顶部部分的相对的外角19上的两个弧形部段构造而成，这两个弧形部段与旋转轴线同向并设置在其两侧。这种布置在结构上更轻，同时实现了对其它部件的空间节省。
本组件还能够以这样的方式使用：通过使用由顶部部分施加到底部部分的力矩的测定来确定稳定车辆或工作机器的底部部分10所需的支承力矩。这种过程提供了根据工作状态和主要条件实现主动稳定调节的益处。此外，该解决方案使得用于管理车辆或工作机器的各个部分的旋转的控制仪器可用于在行驶和静止时稳定车辆或工作机器。
为此目的，组件可以包括测量仪器21，用于确定由顶部部分施加到底部部分的力矩的分量，所述分量基本上围绕车辆或工作机器的纵向旋转轴线工作。该组件还包括确定仪器22，该确定仪器22基于由顶部部分施加到底部部分的力矩，用来确定用于稳定至少底部部分所需的至少一个支承力矩的大小和方向。基于从测量仪器和确定仪器获得的信息，可以使用控制元件23以管理产生所计算出的支承力矩的至少一个致动器。
通过影响部分之间的相对运动的计算重心，可以进一步提高车辆或工作机器的稳定性。通过改变由轨迹元件形成的曲线轨迹的曲率半径R，确实可以实现由轨迹元件限定的旋转轴线的位置的位移。因此，曲率半径是可选择的，使得由轨迹元件限定的旋转轴线位于在底部部分中设置的运动元件的悬挂布置中存在的上表面下方。轨迹的曲率半径甚至也是可选择的，使得由轨迹元件限定的旋转轴线位于在底部部分中设置的运动元件的悬挂布置的下方。
用于在车辆或移动式工作机器中实现旋转运动的本组件如下操作。
设置在车辆或工作机器中的至少两个部分相对于车辆或工作机器的操作表面被组织在基本上叠置的位置，在这至少两个部分中构成用于车辆或工作机器的顶部部分9和底部部分10。
使处于叠置位置的这些顶部部分9和底部部分10相对于彼此以及车辆或工作机器的主纵向旋转轴线11作旋转运动，由此，通过借助于产生曲线轨迹的至少一个轨迹元件14将顶部部分和底部部分布置成可相对于彼此运动，使得该运动成为可能。
该轨迹元件14使得顶部部分9能够相对于底部部分10这样运动：该运动沿着与旋转轴线垂直的一个或多个截面中的曲线轨迹进行。实际上，该运动借助于至少一个致动器15实现，该致动器15装配在车辆或工作机器上并且支承在顶部部分和/或底部部分上。该上述曲线轨迹围绕车辆或工作机器的纵向旋转轴线延伸，朝向顶部部分9凸出。
在该过程中必要的是，存在于底部部分10上方的顶部部分9、例如工作机器的货物空间，沿着曲线、优选地基本上圆形的弧形路径在横向方向上运动。所述路径由旋转轴线11限定，该旋转轴线11与车辆或工作机器的纵向轴线同向并且运动围绕该旋转轴线进行。顶部部分、即车辆或工作机器的上部结构或有效载荷绕该旋转轴线运动，该旋转轴线具有尽可能低的位置。旋转轴线应该位于运动元件5的悬挂布置下方，例如靠近地面(工作表面)的车轮转向架下方，这可以被认为是期望的目的。
该目的以这样的方式实现：轨迹元件通过将引导辊17装配在底部部分10的相对的外边缘16上而构成，该引导辊17与旋转轴线11同向并且设置在其两侧。对于这些引导辊，选择基本上平行于旋转轴线11的旋转轴线。此外，顶部部分9装配有弯曲的、优选地为圆弧形的、优选地垂直于旋转轴线的导轨18，所述弯曲导轨与引导辊协配。因此，设置在组件中的致动器15可以用于将顶部部分设定成可控制地引起其旋转运动的运动，由此导轨18在引导辊的控制下相对于旋转轴11旋转。
通过使引导辊17和弯曲导轨18以引导辊位于顶部部分9上并且弯曲导轨位于底部部分10上的方式安装，根据本发明的解决方案自然也能以与上述特征和实施例兼容的方式实现。
还可以为轨迹元件14构造延伸到底部部分10的相对的外边缘16的滑动导轨20，该滑动导轨20与旋转轴线11同向并且设置在其两侧，所述滑动导轨相对于旋转轴线在基本垂直的位置。顶部部分9又装配有弯曲的、优选地为圆弧形的导轨18，该导轨18相对于旋转轴线处于基本垂直的位置并且与滑动导轨协配。另一方面，弯曲的导轨至少在其长度的一部分上呈圆弧形。此外，导轨在其曲率和方向的方面可以变化。优选地，曲线轨迹围绕车辆的纵长方向弯曲。现在通过设置在组件中的、使顶部部分可以经受使其作旋转运动的运动的致动器，导轨由此在滑动导轨的控制下相对于旋转轴线旋转。
在图19中描绘了通过当前讨论的实施例可获得的特殊益处，即以模块化方式制造车辆或工作机器的可能性。从图中可以看出，车辆或工作机器之间可以简单的方式将轨迹元件14装配在其底部部分10和其顶部部分9之间。这样，例如在货物空间方面稳定的工作机器，或者装备了具有固定货物空间的传统的后车架的工作机器，可以通过使用相同的基本结构部件来制造。通过在工作机器的底部部分和顶部部分(货物空间)之间安装特别设计的包括轨迹元件的稳定模块24，可以实现工作机器的有效载荷的稳定、即平整。这种稳定模块可以足够的数量安装在车辆或工作机器中，这取决于要承载的载荷和施加在其上的惯性力，或者例如取决于原木中转车的货物空间的长度。装配在短的货物空间上的稳定模块的数量可以是一个或两个，如图19所示的货物空间具有两个稳定模块。装配在长的货物空间上的稳定模块的数量可以是例如两个到三个。如图19所示，稳定模块彼此可以具有基本上刚性的连接。同时，这用于确保连续的稳定模块的相互同步。
稳定模块24可以适于独立工作，每个稳定模块包括必要的测量仪器21、确定仪器22、确定仪器23和致动器15。或者，稳定模块可使用一个或多个所述仪器作为一组，其中仪器由这些特定的稳定模块共享。通过能够使用结构一致的工作机器底部部分，该解决方案从工业生产的角度提供了主要益处。
无论问题是否关于稳定安装在前部部分2、中间部分13还是后部部分6上的顶部部分9，该解决方案都能够被利用。
在图20中示出了轨迹元件14的一优选实施例。这种轨迹元件包括安装在底部部分10的相对的外边缘16上的引导辊17。为了实现顶部部分9和底部部分10之间的相对旋转，引导辊与安装在顶部部分上的控制元件25协配并提供弯曲的导轨18。这些导轨装配在细长控制元件的相对两端上，以相对于车辆的纵向旋转轴线11处于基本垂直的位置。控制元件还设置有特定的保持机构26，其中，装配在存在于控制元件中并且从控制元件底部部分突出的引导槽27中的中间辊28界定了控制元件的横向运动，并且在旋转运动期间优选地与引导辊一起承受一些载荷。中间辊还使控制元件25保持静止并且防止控制元件和附连于其上的顶部部分9从底部部分10脱开。
本解决方案在其操作方面确实基于、通过借助于轨迹元件14使得有效载荷沿着曲线轨迹运动、以相对于车辆或工作机器的纵向方向、来抑制车辆或工作机器的有效载荷在横向方向上的波动的努力。因此，顶部部分9或其它有效载荷朝向所谓的正常位置传导、换言之朝向相对于地球重力或自由下落加速度矢量的直立位置传导。致动器的目的是将顶部部分和可能安装在其上的有效载荷朝向所谓的水平位置引导至倾斜位置之外。在该定向上，顶部部分的质心和可能的有效载荷的质心的加速度矢量会具有主要与地球引力同向的分量。这使得顶部部分的侧向倾斜能够有效地被抵抗和/或抑制。
术语“有效载荷”在本文中用于参照物理体，该物理体涉及车辆或工作机器的工作，或者该物理体由车辆或工作机器的顶部部分9组成或运输。这些可包括悬臂系统和/或载荷，或者车辆/工作机器或其一部分。一些有效载荷可包括例如从车辆或工作机器的纵长方向偏转的悬臂系统和/或安装在悬臂系统上的诸如伐木头或抓钩之类的工具。有效载荷也可以是悬臂系统上存在的诸如当前运输的树之类的一些其它的质量。有效载荷还可由安装在顶部部分上的发动机或驾驶室形成，或者由原木中转车的载荷或与其相当的一些其它有效载荷形成，或通过这种质量的惯性形成。
由于致动器15用于抵消或抑制顶部部分的侧向倾斜，因此结果将减少车辆或移动式工作机器的车架结构上的应力、地形损坏、货物空间在原木中转车中翻倒的可能性、或者分别地，在其它车辆或工作机器的情况下倾倒的可能性。
在本解决方案的实施例中，由曲线路径提供的技术效果是顶部部分或有效载荷的曲线轨迹具有中点，位于底部部分的上表面下方、优选地完全在底部部分下方、甚至更优选地与工作表面齐平或在工作表面下方的至少一些运动围绕该中点旋转。
因为曲线轨迹至少在其长度的一部分上呈圆弧形状，所以轨迹或建立该轨迹的导轨可在其曲率方面改变。因此，当然，随着曲率的变化，轨迹的半径将发生变化，并且同时其中心的位置也会发生变化。因此，由轨迹元件创造的轨迹的曲率改变，同时，轨迹的中心根据轨迹上的适当的点而改变。因此，可以确定轨迹的中心位于特定区域内而不是位于单个点处。在一特别优选的情况下，轨迹在整个距离上具有呈圆弧形的弯曲部分。
对于本领域技术人员显而易见的是，随着技术的进步，前述解决方案的基本概念能够以多种方式实现。因此，所提出的解决方案及其实施例不应限于上述实例，但替代地可在权利要求书的范围内变化。

Claims (21)

1.一种用于在车辆或移动式工作机器中实现旋转运动的组件，所述车辆或工作机器包括至少两个部分，其中
这些所述部分中的至少两个部分相对于所述车辆或工作机器的工作表面布置在至少部分叠置的位置，从而构成顶部部分(9)和底部部分(10)，以及
所述顶部部分和所述底部部分通过提供曲线轨迹的至少一个轨迹元件(14)可运动地相互联接，以及
所述底部部分至少包括用于使所述车辆或工作机能够运动的运动元件(5)，其中
所述轨迹元件(14)适于使所述顶部部分相对于所述底部部分运动，所述运动布置成沿着曲线轨迹并且在相对于所述车辆或工作机器的纵向旋转轴线(11)处于垂直位置的剖面中进行，其中
所述曲线轨迹至少在其长度的一部分上呈圆弧形状，所述轨迹围绕所述车辆或工作机器的纵向旋转轴线延伸，
所述运动适于借助于至少一个致动器(15)产生，所述致动器(15)装配在所述车辆或工作机器上并且支承在所述顶部部分和/或所述底部部分上。
其特征在于，
所述车辆或工作机器包括至少两个部分，前部部分(2)和后部部分(6)，所述前部部分和后部部分在纵长方向上连续并且借助于具有至少两个自由度的车架枢轴(7)彼此连接，
所述车架枢轴(7)允许相互铰接的所述前部部分(2)和所述后部部分(6)相对于所述车辆或工作机器的纵向旋转轴线(11)旋转，以及相对于延伸穿过所述车架枢轴的垂直轴线(12)旋转。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述轨迹元件(14)一方面包括设置在所述顶部部分(9)中并且相对于所述旋转轴线装配在基本垂直位置的弯曲导轨(18)，并且另一方面包括设置在所述底部部分(10)中并且装配在相对的外边缘(16)上的引导辊(17)，所述外边缘与所述旋转轴线(11)同向并设置在所述底部部分的两侧上，使得
所述引导辊(17)具有与所述旋转轴线(11)基本平行的旋转轴线，以及
所述引导辊与所述至少一个弯曲导轨(18)协配。
3.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述弯曲导轨(18)包括安装在所述顶部部分(9)的相对边缘(16)上的两个导轨部段，所述两个导轨部段与所述旋转轴线(11)同向，并设置在其两侧。
4.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述弯曲导轨(18)包括连续弯曲的导轨段。
5.如权利要求2所述的组件，其特征在于，所述弯曲导轨(18)安装在控制元件(25)上，所述弯曲导轨装配在所述细长控制元件的相对端上，以及
所述控制元件设置有保持机构(26)，其中，引导槽(27)能够与从底部部分伸出的中间辊(28)配合，用于界定所述控制元件的横向运动。
6.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述轨迹元件(14)包括延伸至所述底部部分(10)的相对的外边缘(16)的滑动导轨(20)，所述边缘与所述旋转轴线(11)同向并在设置其两侧，
所述滑动导轨适于相对于所述旋转轴线处于基本垂直的位置，以及
所述滑动导轨(20)与装配在所述顶部部分(9)上的所述弯曲导轨(11)协配，
所述弯曲导轨适于相对于所述旋转轴线处于基本垂直的位置。
7.如权利要求6所述的组件，其特征在于，所述弯曲导轨(11)包括两个弯曲的导轨部段，所述导轨部段平行于所述滑动导轨(20)并装配在所述顶部部分(9)的相对的外边缘(19)上，所述边缘与旋转轴线(11)同向并设置在其两侧。
8.如权利要求6所述的组件，其特征在于，所述弯曲导轨(18)包括平行于所述滑动导轨(20)的连续导轨部段。
9.如前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述致动器(15)适于产生推进或拉拽运动。
10.如前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述前部部分(2)和/或后部部分(6)同时构成底部部分(10)。
11.如权利要求1至8中任一项所述的组件，其特征在于，所述车辆或工作机器包括至少三个部分，前部部分(2)、后部部分(6)和至少一个中间部分(13)，所述至少三个部分借助于车架枢轴(7)彼此连接，其中
至少一个所述车架枢轴(7)包括具有至少两个自由度的接头，所述接头允许相互铰接的所述前部部分(2)和所述中间部分(13)、所述中间部分(13)和所述后部部分(6)或两个相邻的所述中间部分相对于所述车辆或工作机器的基本纵向的旋转轴线(11)以及相对于延伸穿过所述车架枢轴的垂直轴线(12)旋转。
12.如权利要求11所述的组件，其特征在于，所述前部部分(2)和/或所述中间部分(13)和/或所述后部部分(6)同时构成底部部分(10)。
13.如前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述组件至少包括
测量仪器(21)，所述测量仪器用于确定由所述顶部部分(9)施加到所述底部部分(10)的力矩的分量，所述分量主要围绕所述车辆或工作机器的基本纵向的旋转轴线(11)，
确定仪器(22)，所述确定仪器用于确定稳定至少所述底部部分(10)所需的至少一个支承力矩的大小和方向，所述确定基于由所述顶部部分(9)施加于被支承的所述底部部分(10)的力矩，
至少一组致动器(15)，所述致动器用于产生支承力矩，以及
控制元件(23)，所述控制元件用于控制所述至少一个致动器(15)，以提供计算出的支承力矩。
14.如前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，借助于由所述轨迹元件(14)建立的所述曲线轨迹的曲率半径(R)的变化，布置成由所述轨迹元件限定的所述旋转轴线(11)的位置中获得位移。
15.如权利要求14所述的组件，其特征在于，由所述轨迹元件(14)建立的曲线轨迹的所述曲率半径(R)已被选择为使得
由所述轨迹元件限定的所述旋转轴线(11)位于设置在所述底部部分中的用于所述运动元件(5)的悬挂布置下方、优选地与所述工作表面齐平或在所述工作表面下方。
16.如前述权利要求中任一项所述的组件，其特征在于，所述底部部分(10)和所述顶部部分(9)彼此配合，其中所述轨迹元件(14)安装在所述部分之间并且布置成构成共用的稳定模块(24)
17.如权利要求16所述的组件，其特征在于，所述车辆或工作机器能够装配有一个或多个所述稳定模块(24)，所述稳定模块以基本上刚性的方式彼此连接。
18.一种用于在车辆或移动式工作机器中实现旋转运动的方法，所述车辆或工作机器包括至少两个部分，其中
这些所述部分中的至少两个部分相对于所述车辆或工作机器的工作表面布置在至少部分叠置的位置，从而构成顶部部分(9)和底部部分(10)，以及
所述顶部部分和所述底部部分布置成通过提供曲线轨迹的至少一个轨迹元件(14)相对于彼此可运动，以及
所述底部部分适于至少包括用于使所述车辆或工作机能够运动的运动元件(5)，其中
所述轨迹元件(14)使所述顶部部分(9)能够相对于所述底部部分(10)运动，使得所述运动沿着截面中的曲线轨迹进行，所述截面相对于所述车辆或工作机器的纵向旋转轴线(11)处于垂直位置，其中
所述曲线轨迹布置成至少在其长度的一部分上呈圆弧形状，所述曲线轨迹的中心设定在所述底部部分(10)下方，并且所述曲线轨迹绕所述车辆或工作机器的纵向旋转轴线延伸，并且其中
所述轨迹元件(14)的运动借助于至少一个致动器(15)产生，所述致动器(15)装配在所述车辆或工作机器上并且支承在所述顶部部分(9)和/或所述底部部分(10)上。
其特征在于，
所述车辆或工作机器由至少两个部分构成，前部部分(2)和后部部分(6)，所述前部部分和后部部分在纵长方向上连续并且借助于具有至少两个自由度的车架枢轴(7)彼此连接，使得
通过所述车架枢轴(7)实现相互铰接的所述前部部分(2)和所述后部部分(6)相对于所述车辆或工作机器的纵向旋转轴线(11)相对于彼此旋转，以及相对于延伸穿过所述车架枢轴的垂直轴线(12)旋转。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述轨迹元件(14)构造成
通过将引导辊(17)装配在所述底部部分(9)的相对的外边缘(16)上，这些边缘与旋转轴线(11)同向并设置在其两侧，
所述辊的旋转轴线基本上平行于所述旋转轴线(11)，以及
通过将所述顶部部分(9)与弯曲导轨(18)配合，所述弯曲导轨(18)相对于所述旋转轴线基本垂直，
所述弯曲导轨(18)以这样的方式与所述引导辊(17)配合：
所述致动器(15)在所述顶部部分(9)上产生使其作旋转运动的运动，其中
所述导轨在所述导辊的控制下相对于所述旋转轴线旋转。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，轨迹元件(14)构造成
通过装配延伸至所述底部部分(9)的相对的外边缘(16)的滑动导轨(20)，所述边缘与所述旋转轴线同向并且设置在其两侧，所述滑动导轨相对于所述旋转轴线(11)基本垂直，以及
通过将所述顶部部分(9)与弯曲导轨(18)配合，所述导轨相对于所述旋转轴线基本垂直并且与所述滑动导轨(20)协配，使得
所述致动器(14)在所述顶部部分(9)上产生导致旋转运动的运动，其中
所述导轨在所述滑动导轨的控制下相对于所述旋转轴线旋转。
21.如权利要求18至20中任一项所述的方法，其特征在于，所述车辆或工作机器由至少三个部分构成，前部部分(2)、后部部分(6)和至少一个中间部分(13)，所述部分用车架枢轴(7)相互连接，其中
至少一个所述车架枢轴包括具有至少两个自由度的接头，所述接头允许相互铰接的所述前部部分(2)和所述中间部分(13)、所述中间部分(13)和所述后部部分(6)、或两个相邻的所述中间部分相对于所述车辆或工作机器的基本纵向的旋转轴线(11)以及相对于延伸穿过所述车架枢轴的垂直轴线旋转，以及
所述前部部分(2)和/或所述中间部分(13)和/或所述后部部分(6)同时构成底部部分(10)，其中
测量仪器确定由顶部部分(9)施加到所述底部部分(10)的力矩的分量，所述分量围绕所述旋转轴线(11)工作，所述旋转轴线基于所述分量与行驶方向基本上同向，
计算仪器基于所述顶部部分(9)施加到所述底部部分(10)的力矩确定稳定至少所述底部部分(10)所需的至少一个支承力矩的大小和方向，以及
所述至少一个致动器(15)由控制元件控制，用于产生计算出的支承力矩。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190416

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