具有正常轉向和蟹行轉向的重型汽車的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發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左側的車輪組件和至少一個右側的車 輪組件，
[0003] ?轉向設備，該轉向設備構造如下，即，該轉向設備
[0004] 既能夠實現正常轉向運行，根據該標準轉向運行，左側的車輪組件和右側的車輪 組件分別具有與相應的軸在汽車縱向上的位置相關的轉向角，其中，彼此相鄰的軸的車輪 組件具有相互不同的轉向角，
[0005] 也能夠實現蟹行轉向運行，根據該蟹行轉向運行，配置給多根軸的車輪組件全部 具有相同的轉向角。
[0006] 在此，"重型汽車"與本發明相關地既理解為自行的重型汽車也理解為重型掛車。
【背景技術】
[0007] 重型掛車或者如其在2011年7月15日版本的EG準則2007-46-EG的附件XI中 稱為"用于重型運輸的掛車"，根據那里對這個概念給定的定義是用于運輸不可分貨物（例 如風力發電設備的轉子葉片）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] 根據本發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，根據本發明的重型掛車可以構造成模塊化的，而且與模塊的數量無關。
[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Powerpack內設置有具有液壓泵的內燃機，該液壓泵提供用于驅動模塊的驅動軸的液壓 馬達的液壓體積流量，這樣可以由隨動的模塊化汽車構成自行的模塊化汽車。
[0010] 另外需要指出的是："軸"與本發明相關地并不需要是實物的、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，該軸如下地構成，即，左側的車輪組件和 右側的車輪組件關于汽車的縱軸線基本上設置在相同的"高度"上（就是說左側的和右側 的車輪組件的兩個轉向旋轉軸在其內延伸的平面，其垂直于汽車的縱軸線延伸）。
[0011] 如果與本發明相關地使用"車輪組件"的概念，那么其中理解為相應關注的 (betrachtet)車軸的配置給車輛一側的一個車輪或者配置給車輛一側的且共同轉向的多 個車輪連同它們在車架上的相應連接部。在此，每個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的法律規定、例如滿足歐洲經濟委員會汽車法規（europaeische Regelungen fuer Kraftfahrzeuge)及其附件（ECE法規）以及德國自行車前燈規范 (StVZO)。這能夠借助正常轉向運行得以實現，該正常轉向運行滿足這些先決條件并且例如 根據阿克曼原理確定各個車輪組件的轉向角。在這個阿克曼原理的支配形式（Reinform) 中如下地調節每個單獨的車輪組件的轉向角，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唯一的點，其中從汽車直線行駛的汽車縱軸線到這個點的距離決定 轉彎半徑。然而在實際中經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 調節到相同的轉向角上，其中，根據阿克曼轉向原理選擇不同軸的轉向角。
[0013] 然而這個正常轉向運行經常并不適合在目的地調車。因此汽車另外需蟹行轉向運 行，在該蟹行轉向運行中，所有軸的所有車輪組件按照相同的轉向角轉向，以便能夠實現車 輛的平行移動。
[0014] 然而迄今在現有技術中提出的解決方案全部具有缺點：它們要么在結構上要么在 控制技術上費用過于昂貴或者不滿足有關的法律規定。例如用于借助調節機組從軸到軸傳 遞轉向力的連接元件可以構造成長度可變的，其中，一控制設備如下地影響各個連接元件 的長度，使得產生相應期望的轉向運行。
【發明內容】
[0015] 因此本發明的目的是，如下地改進這種類型的重型汽車，即，以結構上簡單的方式 提供正常轉向運行和蟹行轉向運行，并且轉向另外滿足有關的法律規定。
[0016] 根據本發明這個目的通過這種類型的重型汽車得以實現，在該重型汽車內，轉向 設備為了每根軸而包括至少一個能夠圍繞旋轉軸線旋轉的轉向旋轉元件，該轉向旋轉元件 與軸的所述至少一個左側的車輪組件或/和所述至少一個右側的車輪組件轉向連接，為了 每個轉向旋轉元件而包括配置給這個轉向旋轉元件的正常轉向運行一轉向力導入單元，為 了每個轉向旋轉元件而包括配置給這個轉向旋轉元件的蟹行轉向運行一轉向力導入單元， 并且為了每個轉向旋轉元件而包括離合裝置，該離合裝置使得轉向旋轉元件可選擇地與正 常轉向運行一轉向力導入單元或蟹行轉向運行一轉向力導入單元抗扭地連接，其中，轉向 設備另外包括至少一個正常轉向運行一連接元件，該正常轉向運行一連接元件使得沿汽車 的縱向彼此相鄰的軸的正常轉向運行一轉向力導入單元相互連接，并且包括至少一個蟹行 轉向運行一連接元件，該蟹行轉向運行一連接元件使得沿汽車的縱向彼此相鄰的軸的蟹行 轉向運行一轉向力導入單元相互連接，并且包括設置在汽車上的至少一個動力裝置，該動 力裝置與轉向力導入單元中的至少一個轉向力導入單元連接并提供轉向力。
[0017] 根據本發明，重型汽車的轉向設備由此具有兩個分開的轉向裝置，即，一個正常轉 向運行一轉向裝置和一個蟹行轉向運行一轉向裝置，其中，在兩個轉向裝置中經由連接元 件純機械地從軸到軸傳遞轉向力。根據本發明，正常轉向運行一轉向裝置的或/和蟹行轉 向運行一轉向裝置的連接元件優選構造成剛性運行的（betriebsstarr)。就是說，它的長度 在轉向運行期間不改變。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向特 性在需要的情況下在承受轉向運行前可以改變。
[0018] 借助至少一個離合裝置能夠在正常轉向運行與蟹行轉向運行之間反復轉換。這不 僅簡化了轉向設備的構造并且由此轉化了對兩種轉向傳動類型的操控，而且另外還滿足了 有關的法律規定的要求。
[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構，所述齒 條的偏移運動由小齒輪或者小齒輪配置組件獲得并且傳遞到轉向旋轉元件上，其中，齒條 承擔連接元件的功能而小齒輪或者小齒輪配置組件承擔轉向力導入單元的功能，然而根據 本發明提出：正常轉向運行一轉向力導入單元包括配置給相應的轉向旋轉元件的正常轉向 運行一旋轉元件，蟹行轉向運行一轉向力導入單元包括配置給相應的轉向旋轉元件的蟹行 轉向運行一旋轉元件，并且離合裝置使得轉向旋轉元件可選擇地與正常轉向運行一旋轉元 件或蟹行轉向運行一旋轉元件抗扭地連接。與基于齒條的結構相比這個結構具有優點：構 造更加簡單并且由此制造更加經濟以及不易受臟污影響。
[0020] 優選不僅正常轉向運行一旋轉元件而且蟹行轉向運行一旋轉元件如下地設置， 即，它們能夠圍繞轉向旋轉元件的旋轉軸線旋轉。
[0021] 如這對于本申請人的模塊化汽車的正常轉向運行一轉向裝置來說本身眾所周 知的那樣，可以通過如下方式預先給定對于被轉向的軸來說所期望的轉向角，更確切地 說其轉向角比率，就是說，轉向角與動力裝置的輸出調節值（Ausgangsstellgroesse)的 比率，g卩，使得連接元件的自由端部與所配置的轉向旋轉元件的旋轉軸線具有預先給定 的徑向距離地鉸接在相應的正常轉向運行一旋轉元件上。相同的設計原理也可以有益 地應用在根據本發明的重型汽車的蟹行轉向運行一轉向裝置中，就是說，使得蟹行轉向 運行一連接元件的自由端部全部與所配置的轉向旋轉元件的旋轉軸線具有相同的徑向 距離地鉸接在相應的蟹行轉向運行一旋轉元件上，以便為全體實現1:1的轉向角傳動比 (Lenkwinkeluebersetzung)〇
[0022] 本發明的轉向設備既可以應用在如下的汽車中，在這些汽車的正常轉向運行一轉 向裝置中為了兩個屬于一個的車輪組件而設置有一個共同的轉向旋轉元件（這樣的轉向 設備例如應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 可以應用在如下的汽車中，在這些汽車中每個車輪組件配置有一個分開的轉向旋轉元件 (這樣的轉向設備例如應用在本申請人的模塊化汽車上）。
[0023] 如果至少一個轉向旋轉元件，如這本身由本申請人的模塊化汽車的轉向旋轉元件 為眾所周知的那樣，是轉向架的一部分，該轉向架另外包括框架元件，該框架元件運行穩定 地設置在汽車的車架上，其中，轉向旋轉元件圍繞其旋轉軸線可扭轉地支承在框架元件上， 那么為了實現本發明可以如下地改良這個轉向架，即，該轉向架另外包括正常轉向運行一 旋轉元件和蟹行轉向運行一旋轉元件，其中，正常轉向運行一旋轉元件和蟹行轉向運行一 旋轉元件間接地或直接地圍繞旋轉軸線能夠旋轉地支承在框架元件上、例如借助滾珠軸 承。在此優選框架元件可以構造成環形的并且例如通過螺紋連接與車架連接。另外，正常 轉向運行一旋轉元件和蟹行轉向運行一旋轉元件也可以構造成環形的并且與轉向旋轉元 件和框架元件構成一個多重轉盤、優選一個多重滾珠轉盤。
[0024] 為了能夠實現轉向力的從車輪組件到車輪組件的傳遞而提出：至少一個正常轉向 運行一轉向力導入單元具有正常轉向運行一轉向桿，至少一個正常轉向運行一連接元件與 該正常轉向運行一轉向桿連接，或/和至少一個蟹行轉向運行一轉向力導入單元具有蟹行 轉向運行一轉向桿，至少一個蟹行轉向運行一連接元件與該蟹行轉向運行一轉向桿連接。 為了能夠保護正常轉向運行一轉向裝置和蟹行轉向運行一轉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：正常轉向運行一轉向桿和蟹行轉向運行一轉向 桿在筆直行駛時設置在轉向旋轉元件的指向汽車縱向中心