JP7364260B2 - スタビライザを備えた車両および車両の為のスタビライザ - Google Patents

Description

本発明は、スタビライザを備える車両に関する。

車両の安定化は、しばしば安全上の懸念に関連する。たとえば、道路または地形車両は、車両の過度の傾斜および場合によっては転倒を防止するために安定化を必要とする場合がある。クレーンは通常、伸長可能な支持脚で安定させることができる静止状態で使用されるが、特定のタイプのクレーン及び掘削機は移動可能でなければならない。しかしながら、例えば、クレーンや掘削機は、長いブーム及びアーム運搬荷重を有することがあるので、安定化は、掘削機にとって特に重要である。

道路または地形車両は比較的広い軌道幅で設計されるが、この設計の自由度は鉄道車両には利用できない。結局のところ、鉄道車両は、レール軌道上を走行するとき、レール軌道の平行レール間の横方向距離によって決まる相対的に制限された軌道幅を有することを強いられる。鉄道車両の比較的小さい軌道幅は、特に軌道が平坦でない場合、および／またはレール軌道を横切る方向に鉄道車両に何らかの荷重がある場合に、制限された横方向の安定性をもたらす。たとえば、クレーンや掘削機のようなレールに拘束された車両は、レール軌道の側面に荷重を吊り上げるときに、かなりの横方向荷重を受けることがある。

鉄道車両は、レール上を走行する車両であり、一方では、電車、路面電車および地下鉄のような完全に軌道で制限された車両を含むことができる。その一方で、道路上とレール上の両方を走行するように構成されたハイブリッド鉄道車両（鉄道／道路車両とも呼ばれる）も存在する。このようなハイブリッド鉄道車両は、たとえば、新しい軌道を敷設するために使用される掘削機、または既存の軌道を維持するために使用される牽引車両であってもよく、あるいは、例えば、貨車の短絡に使用される牽引車両であってもよい。

軌道上を走行する鉄道車両がいかなる状況においても当該軌道上にとどまることが最も重要である。これが失敗した場合、車両は線路を滑りやすくなり、これは、脱線と呼ばれる。脱線は安全上の重大な問題に関連しており、複数の要因によって引き起こされる可能性がある。列車のような完全軌道有界車両（fully track bounded vehicle）では、軌道の凹凸が脱線の原因となる。特に、まだ建設中の軌道は、脱線のリスクを高める不均一な形状になることがある。この脱線のリスクは、レール車両が掘削機などの重心が変化する車両やハイブリッドレール車両である場合には、さらに高くなる。結局のところ、掘削機は使用中にレール軌道を横切る方向に荷重を受けることがある。このような横方向の荷重は、レール軌道に対して掘削機を傾ける原因となる。軌道車輪を持ち上げると、レールの軌道が滑りやすくなる。さらに、通常の路面を走行するのにも適したハイブリッド鉄道車両は、道路車輪またはキャタピラを備える。レール上を走行する際には、レールに隣接する障害物に車輪や軌道が接触し、その側のハイブリッド車両が浮き上がり脱線するおそれがある。この脱線の危険性は、いわゆる「ローライダー」構成のハイブリッド鉄道車両では比較的高く、これは、道路車輪またはキャタピラがハイブリッド鉄道車両の推進のためにレール軌道に接触し、その結果、道路車輪またはキャタピラが障害物に接触する可能性のある地面に比較的近いためである。

最も近い先行技術と考えられる欧州特許出願EP3 225 496A1は、シャーシとスタビライザとを備える車両を開示しており、該スタビライザは、少なくとも１つのシャフトを支持するように構成されたホイール支持体と、該車両の縦軸に対して反対側に配置された２つの車輪とを備える。従来の構成において、主要部分は、２つの連結アームと２つの油圧シリンダとを介してシャーシに付けられている。油圧シリンダは、軌道車輪を後退状態と展開状態との間で移動させるように構成される。従って、スタビライザの支持フレームは、シャーシに直接付けられる。中央ピボットは、シャーシが支持フレームに対して旋回することを可能にする振り子式サスペンションを提供し、それによって掘削機が限られた範囲にわたって傾斜することを可能にする。EP3 225 496A1に開示された振り子式サスペンションを有する軌道有界掘削機が、レール軌道上に支持されている間に掘削機に対して側方に重い荷重を運ぶ場合、軌道車輪から振り子式サスペンションの中央ピボットまで延びる仮想線がピボット軸を規定する。中央ピボットは、掘削機の幅方向に対して中央に配置され、掘削機の重心（ＣＯＧ）近傍をピボット軸が相対的に通過するようになっている。限られた範囲を超えて掘削機を傾斜させると、ＣＯＧがピボット軸の上方に位置したり、ピボット軸を越えて位置したりすることになり、掘削機の更なる傾斜が加速され、掘削機が脱線する危険性が高くなる。

DE14 55 203A1は、いわゆるローライダー構成を有する掘削機として具体化されたハイブリッド鉄道車両を開示しており、このハイブリッド鉄道車両は、レール軌道と接触している道路車輪によって駆動される。それは、道路車輪と軌道車輪の両方で構成される。前記軌道車輪は、それぞれ独立してシャーシに対して旋回可能である。油圧シリンダを使用して、前記軌道車輪をレール軌道上で下方に押すか、または上方に持ち上げて、道路車輪がレール軌道に隣接するハイブリッド鉄道車両を駆動できるようにする。油圧シリンダは、軌道上の軌道車輪のばね懸架された下向きの力を加えるように構成され、これは、通常の運転状況において軌道上のハイブリッド鉄道車両の安全な接触を提供する。しかしながら、この掘削機を用いて車両の軌道から側方に離れた側の荷重を運搬すると、脱線の危険性が高くなる。例えば、車両の右側やレール軌道の右側に重い荷重が運ばれると、掘削機は、掘削機をその右側に向けて傾ける力にさらされる。右側の軌道車輪は圧縮され、旋回軸を規定するが、掘削機の左側のバネ式レールは実際には左側を上方に押し上げ、脱線や転倒の危険性に寄与する。結局のところ、軌道上の軌道車輪のバネ荷重による下向きの力は、シャーシを上向きに押す力と同じだが、反対の力を与える。独立したバネ荷重車輪の上記の不利な影響は、DE14 55 203A1に記載されたシステムの重大な安全上の懸念を課す。

米国特許第3 228 350A号明細書には、レール軌道上のハイウェイ車両を操作するための案内装置が開示されており、この案内装置は、前記ハイウェイ車両のシャーシに対して選択的に下降または上昇させることができる複数組の軌道車輪を備えている。下降されると、複数組の軌道車輪は、レール軌道に対して車両を持ち上げることができる。

ドイツ特許出願DE196 43 240C1およびUS3,701,323は、さらなる先行技術として認められる。

車両全般、特に鉄道車両の安定性をさらに改善する必要性が継続的に存在する。

本発明の目的は、従来技術に対して改善され、かつ上記の問題の少なくとも1つが回避された車両を提供することである。

前記目的は、本発明の請求項１による車両を用いて達成される。

最も近い先行技術EP3 225 496A1におけるハイブリッド鉄道車両のような先行技術とは対照的に、本発明による車両は、支持フレームを直接シャーシに連結しない。その代わりに、本発明は、前記支持フレームを支持するベースと、前記シャーシに対して前記ベースを連結し、制限された範囲にわたって前記ベースおよびシャーシの一方を他方に対して自由に垂直に変位させることができるように構成されたサスペンションとを適用することを提案する。

前記車両の縦軸に対して両側に配置された２つの車輪は、一組の車輪を規定する。

スタビライザのサスペンションは、支持フレーム及びシャーシを互いに相対的に移動させる。従って、例えば、傾斜した地形を走行する車両のためにシャーシが何らかの理由で傾斜した場合、または掘削機がその側面の荷重を持ち上げた場合、シャーシは支持フレームに対して移動することができる。少なくとも１つのシャフトおよび２つの車輪を支持する支持フレームは、それによって、２つの車輪がシャーシの傾斜に影響されないままであることを可能にする。さらに、サスペンションを有するスタビライザは、車輪を地面に残すことができるだけでなく、スタビライザの重量は、車輪が地面に押し付けられる力にも寄与する。このため、スタビライザは次の２つの機能を果たす。一方では、それが十分な自由垂直変位を提供し、他方では、ホイールの荷重を増加させる。

車両が鉄道車両である場合、支持フレームによって支持される１組の車輪は軌道車輪を備える。サスペンションは、支持フレーム及びシャーシの一方を他方に対して自由に垂直に変位させ、それによって脱線のリスクを低減する。結局、サスペンションは、シャーシの動きが支持フレームの動きに直接伝達されることを効果的に防止する。したがって、シャーシが移動しても、支持フレームは、軌道車輪がそれぞれのレール軌道と確実に接触する向きで少なくとも１つのシャフトを支持し続けることができる。また、少なくとも１つのシャフト及び一組の軌道車輪を支持する支持フレームの重量は、レール軌道上の軌道車輪を押す力に寄与する。

好ましい実施形態によれば、サスペンションは、車両の縦軸に対して両側に配置された２つの下部ストップを含む。縦軸は、車両の重心(ＣＯＧ）を通る中央縦軸である。その結果、車両を実質的に２つの同一の半分に分割する。２つのストップは、スタビライザに対してシャーシを自由に支持し、通常の使用中および／または無荷重状態でシャーシを２つのストップ上に静止させる。ただし、何らかの理由でシャーシに荷重がかかると、シャーシがスタビライザに対して傾斜することがある。

車両が鉄道車両である場合、特に掘削機として具現化されたハイブリッド鉄道車両である場合には、このような荷重は、例えば、道路車輪がレール軌道付近の障害物に偶然接触したり、掘削機が掘削機の側面に重い荷重を持ち上げたりすることによって生じる。

シャーシがスタビライザに対して傾斜すると、２つのストップのうちの一方に対してシャーシが持ち上げられ、２つのストップのうちの他方は傾斜シャーシのピボットとして機能し始める。掘削機が掘削機の右側の荷重を持ち上げると、シャーシは右側に向かって傾き、シャーシは左側の下部ストップから持ち上げられ、右側の下部ストップはピボットとして機能し始める。シャーシを一方のストップから持ち上げることを可能にすることによって、傾斜シャーシがシャーシを持ち上げる側の車輪をアンロードすることが防止される。その結果、シャーシが少し傾斜し始めたときに、車輪支持体、シャフト、車輪を含む支持フレームの重量が車輪上に残ることが保証され、これにより、確実な接地が提供される。軌道が限定された車両の場合、この固定された地面接触は脱線のリスクを著しく低減する。

さらに好ましい実施形態によれば、下部ストップの各々は、２つの車輪の間に配置される。下部ストップが一時的にシャーシのピボットとして機能する場合、下部ストップの位置は、得られる一時的ピボットが２つの車輪の間にも配置されることを保証し、車両の安定性及び予測可能な挙動を提供する。

さらに好ましい実施形態によれば、各下部ストップは、車両の縦軸とその側の車輪との間の距離の外側半分に配置される。したがって、各下部ストップは、好ましくは、２つの車輪によって規定される軌道幅の外側クォート（quart）に配置される。全軌道幅を１００％とした場合には、領域０－２５％に一方の下側ストップが配置され、領域７５－１００％に他方の下側ストップが配置される。下部ストップの、この好ましい領域において、一方では、ピボットは、車両の重心から比較的離れた位置に前記車両の仮想ピボット軸を維持するのに十分なほど、中央縦軸から離れており、車両の幅の半分に配置された振り子式サスペンションを有する従来の構成と比較して、安定性を向上させる。一方、ピボットも２つの車輪の間に幅方向に配置されている。

さらに好ましい実施形態によれば、サスペンションは、車両の縦軸に対して両側に配置された２つの上部ストップを含む。上述したように、シャーシがスタビライザに対して傾斜すると、シャーシは２つのストップのうちの一方に対して持ち上げられ、２つのストップのうちの他方は、傾斜シャーシのピボットとして機能し始める。また、下部ストップからシャーシを持ち上げる側と同じ側に上部ストップを設けることで、シャーシを上方に自由に持ち上げることができる距離を制限することができる。いったん、上方への昇降動作が上方ストップによって制限されると、車両の安全性を更に向上させる非常に有利な効果が生じる。結局、傾斜シャーシが上部ストップに係合するとすぐに、非常に顕著な感覚が、スタビライザのベースに対するシャーシの自由垂直変位に対応する最大傾斜に達したことを運転者に警告する。さらに、シャーシが上部ストップに係合することにより、前記シャーシの更なる傾斜が２つの方法で相殺される。一方では、係合されている上部ストップは、スタビライザもそれに沿って傾斜させる場合にのみ、シャーシを更に傾斜させることができ、この傾斜運動に対抗する重量が著しく増加することを意味する。一方、傾斜が生じるピボットは、もはや下部ストップによって画定されない。代わりに、ピボットは、地面上の車輪の接触点まで外側および下方に変位する。車両の傾斜運動を抑制する追加重量と、旋回点が上下方向に変位する追加重量との組合せは、比較的大きな安全マージンを提供し、運転者は、上部ストップによってシャーシが停止されることによって、この安全マージンに入ることを既に知らされている。このようにして、非常に安定で安全な車両が得られる。

更に好ましい実施形態によれば、上部ストップの各々は、２つの車輪の間に配置される。上部ストップの各々は、車両の縦軸とその側の車輪との間の距離の外側半分に配置されることがより好ましい。従って、上部ストップの各々は、２つの車輪によって規定される軌道幅の外側クォートに配置される。全軌道幅を１００％とした場合には、領域０－２５％に一方の上部ストップが配置され、領域７５－１００％に他方の上部ストップが配置される。

好ましい実施形態は、従属クレームの主題である。

以下の説明では、本発明の好ましい実施形態を図面を参照して更に説明する。
図１は、ローライダー構成の鉄道車両の側面図である。 図２は、ハイライダー構成の鉄道車両の側面図である。 図３Ａは、通常の使用状況における図１のローライダー構成の鉄道車両の概略正面図である。 図３Ｂは、図３Ａの鉄道車両の概略側面図である。 図４Ａは、障害物によって持ち上げられた図１のローライダー構成の鉄道車両の概略正面図である。 図４Ｂは、図４Ａの鉄道車両の概略側面図である。 図５Ａは、図３Ｂに適合する通常使用状況における、図２のハイライダー構成の鉄道車両の概略側面図である。 図５Ｂは、図４Ｂに適合する障害物によって持ち上げられたときの図５Ａの鉄道車両の概略側面図である。 図６Ａは、本発明による鉄道車両の背面図である。 図６Ｂは、図６Ａの鉄道車両の正面図である。 図６Ｃは、図６Ａの鉄道車両の上面図である。 図７は、本発明による鉄道車両の支持フレーム及びサスペンションの斜視図である。 図８は、本発明による鉄道車両の支持フレーム及びサスペンションの斜視図である。 図９は、図８の側面図である。 図１０は、シャーシに接続したときの図７の正面図である。 図１１は、本発明による地形または道路車両の概略図である。 図１２Ａは、従来技術による鉄道車両の背面図である。 図１２Ｂは、図１２Ａの従来技術の鉄道車両の正面図である。 図１２Ｃは、図１２Ａの従来技術の鉄道車両の上面図である。

発明の詳細な説明

図１に示す車両1は、いわゆるローライダー構成を有する掘削機２として具体化された鉄道車両である。一部の鉄道規格では、このようなローライダー構成は「９Ｃ構成」とも呼ばれる。ローライダー構成において、車両１は、通常、レール軌道４に接触するロード車輪３によって駆動される。

上述したように、ローライダー構成のハイブリッド鉄道車両は、レール軌道に隣接する障害物１０によって引き起こされる脱線に対して特に影響を受けやすい。さらに、掘削機２は、レール軌道に隣接して重い荷重が持ち上げられると脱線しやすい。しかしながら、当業者は、本発明のスタビライザ２４は、鉄道車両のみに限定されるものではなく、図１１に実施例を示すような、地形車両または道路車両にも適用することができることを理解するであろう。

図２に示す車両１は、いわゆるハイライダー構成を有する掘削機２として具体化された鉄道車両である。一部の鉄道規格では、このようなハイライダー構成は「９Ａ構成」とも呼ばれる。ハイライダー構成において、ロード車輪３（またはキャタピラ）は、ロード車輪３とレール軌道４との間に垂直オフセットがあるように、レール軌道４に対して持ち上げられる。その結果、車両１は、例えば、掘削機２がレール軌道４から離れてそのロード車輪３を走行しているときにレール軌道４から一時的に切り離されることがあるので、ここでは、軌道有界車輪５（以下、軌道車輪５とも呼ぶ）を介して駆動されている。軌道車輪５は、通常、専用の駆動装置を有しているが、摩擦によって前記軌道車輪５を駆動するロード車輪３と接触するように配置してもよい。ロード車輪３の代わりに、車両１は軌道（図示せず）を有することができる。

図３Ａおよび図３Ｂは、通常の使用状況において、図１のローライダー構成の車両１を示し、ここで、ロード車輪３はレール軌道４と接触し、車両１を駆動することができる。車両１は、シャーシ６と、少なくとも１つのシャフト９を支持する支持フレーム７と、一組の車輪５とを備える。鉄道車両の場合、車輪５の組は軌道（有界）車輪の組である。サスペンション８は、シャーシ６と支持フレーム７との間に配置される。前記サスペンション８は、支持フレーム７及びシャーシ６の一方を他方に対して自由に垂直に変位させることができるように構成されている。この自由垂直変位は、制限範囲にわたっている。

サスペンション８は、シャーシ６の動きが支持フレーム７の動きに直接伝達されるのを効果的に防止する。したがって、シャーシ６が移動しても、支持フレーム７は、軌道車輪５がそれぞれのレール軌道４と確実に接触した状態を維持する向きで、少なくとも１つのシャフト９を支持し続けることができる。少なくとも１つのシャフト９および一組の軌道車輪５を支持する支持フレーム７の重量は、レール軌道４上の軌道車輪５を押す力に寄与する。

ハイブリッド鉄道車両１のシャーシ６の動きは、ロード車輪３が障害物１０に接触したときに生じてもよい（図４Ａ、図４Ｂ）。シャーシ６の一方の側のロード車輪３が障害物１０によって持ち上げられ、シャーシ６が傾く。しかしながら、以下で更に説明するように、軌道車輪５は、それぞれのレール軌道４上に残ることができる。

示された実施形態において、サスペンション８は、ガイド１１ａおよび更なるガイド１１ｂを含む。ガイド１１ａ及び更なるガイド１１ｂは、車両１の縦方向軸線に対して両側に、好ましくは対称に配置される。

サスペンション８は、下部ストップ１３ａ、１３ｂを含むことができる。たとえば、サスペンション８のガイド１１ａ、好ましくは更なるガイド１１ｂは、それぞれ下部ストップ１３ａ、１３ｂを含むことができる。下部ストップ１３ａ、１３ｂは、支持フレーム７とシャーシ６との間の相対変位を制限するように構成される。図３Ａ、図３Ｂおよび図５Ａに示す通常の使用状況において、シャーシ６は、下部ストップ１３ａ、１３ｂによって支持される。しかしながら、図４Ａ、図４Ｂ、図５Ｂに示すように、シャーシ６の傾斜が生じると、シャーシ６は片側で持ち上げられる。図４Ａに最もよく示されるように、シャーシ６は、障害物１０の側の下部ストップ１３ｂから持ち上げられる。その場合、反対側の下側ストップ１３ａは、シャーシ６が旋回する旋回点として作用する。

図６Ｃの平面図は、２つのそのような旋回点１３ａがどのように旋回軸Ｐを規定し得るかを示している。図６Ａー図６Ｃは、障害物１０に係合するロード車輪３のうちの１つによって生じる上向きの力によってシャーシ６が持ち上げられる状況を示しているが、車両１が、障害物１０が示されている場所とは反対側の重い荷重を持ち上げる掘削機である場合にも、全く同じ状況が起こり得る。たとえば、掘削機２が重い荷重を持ち上げると、シャーシ６は、荷重を持ち上げる側に傾斜しようとする。図６Ｃの平面図では、荷重は車両１の左側で持ち上げられる。この旋回軸Ｐは、車両１の重心１５から比較的離れており、車両１の安定性に寄与している。

図６Ａは、図６Ａの車両１の背面図を示し、図６Ｂは、図６Ｃの車両１の正面図を示す。図６Ｃの右側に示すロード前輪３は障害物１０によって持ち上げられ、シャーシ６の剛性によってもロード後輪が持ち上げられる。これは、図６Ｃの矢印VIAで示されるような後方からの図である図６Ａに見ることができ、したがって、図６Ａは、図６Ｂの鏡像である。

サスペンション８は、上部ストップ１４ａ、１４ｂを備えてもよい。たとえば、サスペンション８のガイド１１ａ、好ましくは更なるガイド１１ｂは、それぞれ上部ストップ１４ａ、１４ｂを更に備えることが好ましい。上部ストップ１４ａ、１４ｂは、支持フレーム７とシャーシ６との相対変位を規制するように構成されている。上部ストップ１４ａ、１４ｂは、一方では、支持フレーム７をシャーシ６に対して持ち上げることを可能にし、それによって、車両１を、例えば、前記車両1を輸送するためのトレーラのランプのような（図示せず）ランプ上で駆動するのに十分な空間を提供する。一方、上部ストップ１４ａ、１４ｂは、更に重要なことに、上記シャーシ６の更なる傾斜を２つの方法で相殺する。第１に、係合されている上部ストップ１４ａ、１４ｂは、スタビライザ２４をそれに沿って傾斜させる場合にのみ、シャーシ６を更に傾斜させることができ、この傾斜運動に対抗する重量が著しく増加することを意味する。第２に、傾斜が生じるピボットは、もはや下部ストップ１４ａ、１４ｂによって画定されない。代わりに、ピボットは、地上の車輪３，５の接触点まで外側および下方に変位する。車両1の傾斜運動を相殺する追加の重量と、外側および下方に変位されるピボット点との組み合わせは、比較的大きな安全マージンを提供し、上部ストッパ１４１、１４ｂによりシャーシ６の傾斜運動が停止されることにより、運転者は、この安全余裕に入ることを既に知らされている。このようにして、非常に安定で安全な車両1が得られる。

図に示す好適な実施形態において、ガイド１１ａのうちの少なくとも１つ、好ましくは更なるガイド１１ｂは平行四辺形構造を含む。平行四辺形構造を使用して、例えばスロット付き凹部を使用する代替案とは異なり、実質的に遊びのないガイドを提供することが可能である。その結果、平行四辺形構造は、スロット付き凹部よりも摩耗の少ないシステムを提供する。さらに、加速時および減速時の衝撃は、遊びがない場合は最小になる。

図４Ａに示されるように、シャーシ６を支持フレーム７に対して傾斜させることを可能にするために、サスペンション８とシャーシ６との間の接続部１６およびサスペンション８と支持フレーム７との間の接続部１７のうちの少なくとも１つは、ラジアルジョイントベアリング１８を備えることが有利である。好ましくは、全ての前記接続部１７、１８は、ラジアルジョイントベアリング１８を含み、その結果、ガイド１１ａと更なるガイド１１ｂとの組合せのために合計８個のラジアルジョイントベアリング１８が得られる。

支持フレーム７は、サスペンション８に付けられたベース１９と、車輪支持体２０とを備えるが、車輪支持体２０は、ベース１９に移動可能に、即ち、示された実施形態では旋回可能に、または代替的に摺動可能に付けられ、少なくとも１つのシャフト９および一組の軌道車輪５を支持するように構成される。支持フレーム７は、ベース１９と車輪支持体２０との間の相対的な向きを設定するように構成されたアクチュエータ２１を更に備えることができる。アクチュエータ２１は、油圧シリンダを含むことができる。

上述のように、シャーシ６が移動するとき、支持フレーム７は、軌道車輪５がそれぞれのレール軌道４と確実に接触する向きで、少なくとも１つのシャフト９を支持し続けることができる。レール軌道４上の軌道車輪５を押す力に寄与する重量は、支持フレーム７と少なくとも１つのシャフト９と一組の軌道車輪５との合計重量である。さらに、少なくとも１つの下部ストップ１３ａ、１３ｂがシャーシ６を支持している限り、車両の一部の重量をシャーシ６を介して軌道車輪５に移動させることもできる。支持フレーム７の重量は、ベース１９、車輪支持体２０、アクチュエータ２１の合計重量である。シャーシ６に対して支持フレーム７を懸架することにより、シャーシ６自体が下部ストップ１３ａ、１３ｂから持ち上げられたとしても、軌道車輪５に比較的高い総重量がかかることが保証される。さらに、軌道車輪５にかかる相対的に高い総重量は、いずれにしても必要な構成部品によって主に得られる。従って、サスペンション８の位置決めにより、軌道車輪５は、アクチュエータ２１のような既存の構成要素の重量の恩恵を受けることができ、一方、追加の支持フレーム７は追加の重量を付加する。これにより、従来の車両に比べて、軌道車輪５にかかる荷重が大幅に増大する一方で、車両１の総重量は僅かに増大するのみである。

好ましくは、車両１は、更なる支持フレーム７’および関連するサスペンションを含み、更なる支持フレーム７’は、支持フレーム７に対して、シャーシ６の反対側に配置される。したがって、支持フレーム７は、シャーシ６の第１の側部に配置され、車両１は、更なる支持フレーム７’を備え、更なる支持フレーム７’は、第１の側部とは反対側のシャーシの第２の側部に配置された一組の車輪５を備える。そのような実施形態は、図６Ａ－図６Ｃに示される。

図６の実施形態において、少なくとも１つのシャフト９は、その両端部に配置された２つの軌道車輪５を有するシャフト９である。しかしながら、図７に示す代替実施形態において、軌道車輪５は、それぞれが、専用の駆動装置２２の駆動シャフトであってもよい専用のシャフト９を備えてもよい。駆動装置２２が支持フレーム７内に配置される場合、これは、支持フレーム７の質量をさらに増加させ、したがって、軌道車輪５をレール軌道４に押し付ける力に寄与する。さらに、それは、鉄道車両１をハイライダー構成で使用することを可能にし、場合によっては、同じ鉄道車両１をローライダー構成でも使用するオプションに追加する。

図７－図９は、ベース１９およびサスペンション８を有する鉄道支持フレーム７の実際の実施形態の異なる図を示す。シャーシ６に連結されるコネクタ２３も示されている。図１０において、コネクタ２３は、ロード車輪３を有するシャーシ６に付けられる。

図１１は、地形または道路車両１である車両1を示す。ここでも、スタビライザ２４は、支持フレーム７とサスペンション８とを備える。スタビライザ２４は、支持フレームとシャーシとを相対的に移動させる。したがって、例えば、傾斜した地形を走行する地形または道路車両１のためにシャーシが何らかの理由で傾斜した場合、または掘削機がその側面の荷重を持ち上げる場合、シャーシ６は、支持フレーム７に対して移動することができる。支持フレーム７は、少なくとも１つのシャフト及び一組の車輪５を支持し、これらの車輪は、地形又は道路車両の場合には、道路車輪を含む。少なくとも１つのシャフトおよび１組の車輪５を支持する支持フレーム７は、それによって、１組の車輪５がシャーシ６の傾斜に影響されないままであることを可能にする。さらに、サスペンション８を備えたスタビライザ２４は、車輪５を地面に残すことができるだけでなく、スタビライザ２４の重量は、車輪５を地面に押し付ける力にも寄与する。従って、スタビライザ２４は２倍に機能し、一方では、十分な垂直方向の自由変位が得られ、他方では、車輪５の負荷が増大する。図１１に示される車両は、ベース１９に固定される支持フレーム７を備えるが、該車両は、図３Ｂ、図４Ｂ、図５Ｂに示されるように、支持フレーム７を含むこともでき、ここで、車輪支持体２０は、ベース１９に対して旋回可能に配置され、（図示しない）アクチュエータ２１を含むが、このアクチュエータ２１は、ベース１９に対する車輪支持体２０の向きを設定することができる。

図１２Ａ－図１２Ｃは、例えばEP3 225 496A1に開示されているような振り子式サスペンションを有する従来技術の構成を示す。図１２Ａ－図１２Ｃの負荷は、図６Ａ－図６Ｃと同様に、車両１０１の車輪のうちの１つを持ち上げる障害物１１０を使用して解明される。シャーシ１０６は剛性であるので、障害物１１０側のロード車輪１０３は両方とも持ち上げられ、シャーシ１０６は、軌道車輪１０５の１つと、振り子式サスペンションの旋回点１２５とによって画定される旋回軸Ｐを中心に傾斜する。実際には、振り子式サスペンションを一時的に固定して、軌道が平坦でない場合に容易に脱線する剛体車両を得ることができる。

図１２Ａ－図１２Ｃは、本発明について同様の図を示す図６Ａ－図６Ｃと容易に比較することができる。従来技術による振り子構成の仮想ピボット軸Ｐが、運動量のアームａｐにおいて重心（ＣＯＧ）１１５をどのように厳密に通過するかは容易に認識できる。本発明による運動量アーム「ａ」(図６Ｃに示す）は、従来技術の振り子構成「ａ_ｐ」（図１２Ｃに示す）の運動量アームよりも著しく大きく、したがって「ａ＞ａ_ｐ」となり、車両の安定性が向上する。

上述の実施形態は、本発明を例示することのみを意図しており、本発明の範囲を限定するものではない。ロード車輪やキャタピラで構成されるハイブリッド鉄道車両は、列車などの完全軌道車両よりも脱線しやすい。これは、鉄道車両を案内するレール軌道に隣接して配置された障害物によって持ち上げられる可能性のあるロード車輪またはキャタピラによって引き起こされる。この理由から、図１－図１０に示された実施形態は、図１および図２に適合する掘削機であってもよいハイブリッド鉄道車両の実施例を記載している。しかしながら、当業者は、本発明による原理を、他のタイプの鉄道／道路車両、平坦でない軌道による脱線を経験する電車、路面電車または地下鉄のような完全軌道有界車両のリスクを最小にするために、または図１１に概略的に示すように、地形または道路車両を安定させるために使用してもよいことを理解するであろう。

添付の特許請求の範囲に記載された特徴の後に参照符号が続く場合、そのような符号は、専ら特許請求の範囲の明瞭性を高めるために含まれ、決して特許請求の範囲を限定するものではないことを理解されたい。本発明の範囲は、以下の特許請求の範囲によってのみ定義される。

Claims (18)

1. シャーシ及びスタビライザを備え、レール、地形、道路で走行するように構成された車両において、
   前記スタビライザは、支持フレームと、ベースと、サスペンションとを備え、前記支持フレームは、車輪支持体を備え、前記車輪支持体は、少なくとも１つのシャフトと、２つの車輪とを支持するように構成され、前記２つの車輪は、前記車両の縦軸に対して両側に配置され、前記２つの車輪の間に軌道幅を画定し、
   前記ベースは、前記支持フレームを支持し、
   前記サスペンションは、前記シャーシに対して前記ベースを連結し、
   前記シャーシは、更なる組の車輪の少なくとも１つに連結され、
   前記サスペンションは、制限された範囲にわたって、前記ベース及び前記シャーシの一方を他方に対して自由に垂直に変位させることができるように構成され、
   それによって、前記シャーシの動きが前記支持フレームの動きに直接伝達されることを防止し、前記少なくとも１つのシャフト及び前記２つの車輪を支持する前記支持フレームの重量は、前記２つの車輪を押す力に寄与する、車両。
2. 前記サスペンションは、ガイドを備え、前記ガイドは、スロット付き凹部または平行四辺形構造を備える、請求項１に記載の車両。
3. 前記サスペンションは、前記車両の縦軸に対して両側に配置された２つの下部ストップを備える、請求項１又は２に記載の車両。
4. 前記下部ストップの各々は、２つの車輪の間に配置される、請求項３に記載の車両。
5. 前記下部ストップの各々は、前記車両の縦軸と、それぞれの側の車輪との間の距離の外側半分に配置される、請求項４に記載の車両。
6. 前記サスペンションは、前記車両の縦軸に対して両側に前記シャーシの上方に配置された２つの上部ストップを備える、請求項１～５のいずれか一項に記載の車両。
7. 前記上部ストップの各々は、前記２つの車輪の間に配置される、請求項６に記載の車両。
8. 前記上部ストップの各々は、前記車両の縦軸と、それぞれの側の前記車輪との距離の外側半分に配置される、請求項６又は７に記載の車両。
9. 前記サスペンションは、更なるガイドを備える、請求項２～８のいずれか一項に記載の車両。
10. 前記ガイド及び前記更なるガイドは、前記車両の縦軸に対して両側に配置される、請求項９に記載の車両。
11. 前記更なるガイドが、平行四辺形構造を備える、請求項９又は１０に記載の車両。
12. 前記サスペンションおよび前記シャーシの間の接続部と、前記サスペンションおよび前記支持フレームの間の接続部とのうちの少なくとも１つは、ラジアルジョイントベアリングを備える、請求項１～１１のいずれか一項に記載の車両。
13. 前記車輪支持体は、前記ベースに移動可能に付けられ、前記支持フレームは、前記車輪支持体と前記ベースとの間の相対的な向きを設定するように構成されたアクチュエータを更に備える、請求項１２に記載の車両。
14. 前記アクチュエータは、油圧シリンダを備える、請求項１３に記載の車両。
15. 前記少なくとも１つのシャフトは、両端部に配置された２つの車輪を有するシャフトである、請求項１～１４のいずれか一項に記載の車両。
16. 更なる支持フレームおよび関連付けられたサスペンションを更に備え、前記更なる支持フレームは、前記支持フレームに対して、前記シャーシの反対側に配置される、請求項１～１５のいずれか一項に記載の車両。
17. 前記車両は鉄道車両であり、
    前記２つの車輪は、軌道車輪である、請求項１～１６のいずれか一項に記載の車両。
18. 前記更なる組の車輪の少なくとも１つは、路面用車輪またはキャタピラを備える、請求項１～１７のいずれか一項に記載の車両。

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