[发明专利]独立可变的多轮子转向和路面接触几何结构的集成系统

说明书

本发明涉及一种轮子组件和包括至少两个这样的轮子组件的一种交通工具。

文献WO 2010/150286描述了具有五个全向轮子组件的交通工具。这样的交通工具可以通过移动交通工具支架来调整其高度，但是该高度调整在轮轴平面完成，使得系统是复杂的并且前侧或后侧将移动使得没有提高在曲线中的稳定性。

文献WO 2011/147648描述了拥有具有可调整的后倾角(caster angle)的轮子组件的交通工具。然而，这种解决方案不能完全解决在方向变化期间所缺少的稳定性。

本发明旨在解决上述这些缺点，并且针对首先提出能够当沿着曲线驱动时或在方向变化期间提供提高的稳定性的全向轮子组件。

考虑该目标，本发明的第一方面是用于交通工具的轮子组件，包括：

-轮子，

-至少一个下悬架连杆(suspension link)和上附接接头，下悬架连杆和上附接接头两者能够被连接到交通工具，

一旦连接到交通工具，轮子能够旋转360°以使交通工具围绕由所述至少一个下悬架连杆和所述上附接接头定位的枢轴线转向，

枢轴线到垂直投影平面上的投影包括穿过在轮子和地面之间的接触点的垂直轴线，与所述垂直轴线一起界定后倾角，

轮子组件包括：

-后倾角调整装置，其被布置为不管投影平面的定向怎样都在预定范围内调整后倾角，

其特征在于，轮子组件包括：

-长度调整装置，其被布置为相对于调整的后倾角来调整在上附接接头和轮子与地面之间的接触点之间的距离。

本发明通过提出了调整在上调整点和地面之间的距离而允许交通工具的每个轮子组件的长度的独立调整，使得稳定性得到提高，因为调整是相对于后倾角执行的。底盘的定向被控制(水平或倾斜的目标)，使得乘客的舒适度的优化得到实现。例如，可以获得底盘的倾斜(banking)以补偿在更高速度转动期间施加到乘客的离心力。

有利地，长度调整装置相对于轮子围绕枢轴线的转动来调整所述距离。调整根据枢转的角度而完成，使得在改变方向期间稳定性得到提高。

有利地，轮子组件包括布置在上附接接头和下悬架连杆之间的悬架装置，且长度调整装置布置在轮子和下悬架连杆之间。该实施方式提供给组件低的重心。

理想地，长度调整装置是电动的。

作为替代方案，长度调整装置是气动驱动的。

作为替代方案，长度调整装置是液压驱动的。

本发明还涉及包括根据本发明的第一方面的至少一个轮子组件的一种交通工具，其中所述至少一个轮子组件的轮子与交通工具的另一轮子一起界定轨道(track)，并且其中轨道通过所述至少一个轮子组件的可调整的距离的调整而相对于后倾角进行调整。本发明提供了在交通工具等级的附加的效果，因为后倾角调整和长度调整的组合导致轨道宽度变化的增加，使得稳定性进一步提高。

有利地，所述轮子组件的轮子占据交通工具上的纵向位置，并且纵向位置通过所述至少一个轮子组件的可调整的距离的调整而相对于后倾角进行调整。轮子的纵向位置被改变以提高交通工具的灵活性。

本发明还涉及一种用于稳定运动中的交通工具的方法，该交通工具包括界定轨道并且属于轮子组件的至少两个轮子，每个轮子组件：

-具有枢轴线，

-呈现可调整的后倾角，以及

-在上附接接头和地面之间的可调整的距离，

方法包括以下步骤：

-通过使每个轮子围绕其枢轴线转动一定转向角来将交通工具转向到一方向；

-相对于转向角调整每个轮子组件的后倾角；

-通过改变可调整的距离来相对于转向角调整轨道。

当轨道宽度被改变同时交通工具沿着曲线行驶时，根据本发明的方法导致交通工具稳定性的提高。

有利地，方法包括通过改变可调整的距离来相对于转向角调整所述至少两个轮子在交通工具上的纵向位置的步骤。在方向改变期间交通工具的灵活性得到提高。

有利地，方向的改变界定至少两个轮子所共有的且位于交通工具的一个侧面的瞬时旋转中心，

并且调整轨道的步骤包括以下步骤：

-减少在交通工具和瞬时旋转中心之间的轮子组件的可调整的距离；

-增加相对于关于交通工具的瞬时旋转中心的轮子组件的可调整的距离。

该实施方式提供给交通工具在方向改变期间积极承受施加到交通工具主体的离心力的能力。

理想情况下，方法包括测量交通工具的速度的步骤，并且调整轨道的步骤相对于交通工具的速度执行。