(57)【要約】  本発明は、車両用の耐ローリング／ピッチングシステムに関し、車両の、例えば車輪やキャビン等の第１の車体部分が、ベアリングアームによって、例えばシャシ等の第２の車体部分に懸架され、ベアリングアームはばね手段により旋回軸回りに回転可能に第２の車体部分に接続される。耐ローリング／ピッチングシステムは、旋回軸に対してベアリングアームに作用するばね力の位置を調整する調整手段を備え、ベアリングアームに作用するばね力のモーメントを調整し、第１の車体部分によってベアリングアームに作用する負荷を抑える。ばね力は、ストリングもしくはケーブルといった柔軟性のある細長部材を介してベアリングアームに作用する。細長部材は作用位置の調整の際にわずかなスペースしか必要としない。本発明は、さらに本発明による耐ローリング／ピッチングシステムを備えるビルトインユニットおよび車両に関する。
2008510644.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両（１）用の耐ローリング／ピッチングシステム（１０）であって、前記車両の第１の車体部分（４，６）が、ベアリングアーム（１２）によって第２の車体部分（２，３）に懸架され、前記ベアリングアームはばね手段（８）により旋回軸（Ｒ２）回りに回転可能に前記第２の車体部分（２，３）に接続され、
旋回軸（Ｒ２）に対して前記ベアリングアーム（１２）に作用するばね力（Ｆｓ）の位置を調整する調整手段（１９，２０；２２，２４）を備え、前記ばね力（Ｆｓ）によって前記ベアリングアーム（１２）に作用するモーメント（Ｍｓ）を調整し、前記第１の車体部分（４，５）によって前記ベアリングアーム（１２）に作用する荷重（Ｐ，ΔＰ）を抑える前記耐ローリング／ピッチングシステム（１０）において、
前記ばね力（Ｆｓ）を柔軟性のある細長部材（１５）を介して前記ベアリングアーム（１２）に伝達することを特徴とするシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記柔軟性のある細長部材（１５）の、少なくとも一部が前記ばね手段（８）の中心線（Ｓ）に沿って延在し、少なくとも別の一部が前記中心線（Ｓ）と角度（α）をなすように、前記細長部材を案内するガイド手段（１４）をさらに備えることを特徴とするシステム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のシステムにおいて、
前記柔軟性のある細長部材（１５）の一端（１５Ｂ）は、前記ばね手段（８）に接続され、他端（１５Ａ）は、この端部（１５Ａ）が円形の経路（Ｃ）を移動可能となるように前記ベアリングアーム（１２）に接続されることを特徴とするシステム。
【請求項４】
請求項３および請求項１に記載のシステムにおいて、
前記ばね手段（８）の前記中心線（Ｓ）は、前記細長部材（１５）が前記円形の経路（Ｃ）を移動するときにとることが可能な位置のうちの少なくとも一つにおいて、前記柔軟性のある細長部材（１５）に沿って延在し、前記少なくとも一つの位置は、望ましくは静荷重状態において前記細長部材（１５）がとる位置であることを特徴とするシステム。
【請求項５】
請求項３または請求項４に記載のシステムにおいて、
前記円形の経路（Ｃ）の中心線（Ｒ３）は、前記ばね手段（８）の中心線（Ｓ）と一致することを特徴とするシステム。
【請求項６】
請求項３から請求項５のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記円形の経路（Ｃ）の中心線（Ｒ３）は、前記ベアリングアーム（１２）に実質的に直交して延在することを特徴とするシステム。
【請求項７】
請求項６に記載のシステムにおいて、
前記中心線（Ｒ３）は前記ベアリングアームの長さ（Ｌ）の略半分の位置で延在し、前記円形の経路（Ｃ）の半径（ｒ）は、前記ベアリングアームの長さ（Ｌ）の半分よりもわずかに小さいことを特徴とするシステム。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記調整手段は、旋回軸（Ｒ３）回りに回転可能に前記ベアリングアーム（１２）に接続される旋回アーム（１９）またはディスク（２４）と、前記旋回アーム（１９）またはディスク（２４）を前記旋回軸（Ｒ３）回りに回転させる駆動手段（２０，２２）とを備え、前記柔軟性のある細長部材（１５）は、前記旋回軸（Ｒ３）から距離（ｒ）の位置で前記旋回アーム（１９）またはディスク（２４）に接続されることを特徴とするシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のシステムにおいて、
前記駆動手段（２０，２２）は、前記駆動手段（２０，２２）の負荷が所定値を超えた場合に前記旋回アーム（１９）またはディスク（２４）の回転を停止するよう構成された過負荷防止装置（２６）を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１０】
請求項８または請求項９に記載のシステムにおいて、
前記駆動手段は、前記旋回アーム（１９）またはディスク（２４）を回転させる回転軸を有する回転モータ（２２）を備え、前記回転軸は、軸方向、径方向、および/または曲げ力に対抗可能なベアリング、例えばクロスローラベアリングによって支持されることを特徴とするシステム。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記ベアリングアーム（１２）に作用する荷重を表すパラメータとして、例えば加速度、速度、および/または前記第１の車体部分（４，６）の変位を計測する少なくとも一つのセンサ（３０）と、
前記計測されたデータを望ましい荷重データと比較し、比較結果に基づいて前記調整手段（１９，２０，２２，２４）を制御する中央制御ユニット（３５）とを備えることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記ベアリングアーム（１２）における前記ばね力（Ｆｓ）の作用位置を検出する第２のセンサを少なくとも備えることを特徴とするシステム。
【請求項１３】
請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
静荷重状態において前記細長部材（１５）に作用する前記ばね力（Ｆｓ）を調整するために、前記ばね手段（８）に張力をかけるように構成された第２の調整手段を備えることを特徴とするシステム。
【請求項１４】
請求項２から請求項１３のいずれか１項に記載のシステムにおいて、
前記ガイド手段（１４）の接触面および/または細長部材（１５）には、摩擦軽減手段が設けられ、前記摩擦軽減手段は、例えば低摩擦コーティングまたはベアリング手段であり、前記ベアリング手段は、例えば前記細長部材（１５）に取り付けられ、前記ガイド手段（１４）の適切なガイド溝で受けられる転動体であることを特徴とするシステム。
【請求項１５】
サブフレーム（１３）と、
ばね手段（８）、および請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の耐ローリング／ピッチングシステム（１０）の構成を有する耐ローリング／ピッチングシステム（１０）によって、旋回軸（Ｒ２）回りに回転可能に前記サブフレーム（１３）に接続されるベアリングアーム（１２）とを備えることを特徴とするビルトインユニット。
【請求項１６】
第１の車体部分、とくにキャビン（６）または車輪（４）と、
第２の車体部分、とくにシャシ（２）と、
請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の耐ローリング／ピッチングシステム（１０）、または請求項１５に記載のビルトインユニットとを備え、
前記システム（１０）またはユニットは、前記ベアリングアーム（１２）が前記第１の車体部分（６，４）を支持するように、前記第２の車体部分（２）に接続されることを特徴とする車両。
【請求項１７】
請求項１６に記載の車両において、
前記ベアリングアーム（１２）は、板ばね（１１）により前記第１の車体部分（６，４）に接続され、前記板ばねは、前記ベアリングアームの旋回軸（Ｒ２）に平行な方向の前記第１の車体部分（６，４）の変位を防止するとともに、前記旋回軸（Ｒ２）に直交する方向の前記第１の車体部分（６，４）の変位を許容するように配置されることを特徴とする車両。
【請求項１８】
請求項１６または請求項１７に記載の車両において、
前記ベアリングアーム（１２）と前記第２の車体部分（２）の間に、これらが直接接触することを防止し、動作中に前記第２の車体部分（２）と前記ベアリングアーム（１２）の間で高周期振動が伝達された場合に振動を減衰するための弾性部材（１８）を備えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用の耐ローリング／ピッチングシステムに関し、車両の、例えば車輪やキャビン等の第１の車体部分が、ベアリングアームによって、例えばシャシ等の第２の車体部分に懸架され、ベアリングアームはばね手段により旋回軸回りに回転可能に第２の車体部分に接続されるものであって、耐ローリング／ピッチングシステムは、旋回軸に対してベアリングアームに作用するばね力の位置を調整する調整手段を備え、ベアリングアームに作用するばね力のモーメントを調整し、第１の車体部分によってベアリングアームに作用する負荷を抑える。
【背景技術】
【０００２】
そのような耐ローリング／ピッチングシステムは、EP639123から知られている。この公知のシステムにより、走行中の車両の加速および/または減速によって発生するキャビンもしくはシャシのローリングおよびピッチングは効果的に抑制され、その結果、車両の安全性、快適性、および操舵挙動が向上する。このシステムは、また、車両における不均等な荷重配分を補償するための荷重均等化システムにも適用することができる。この場合は、耐ローリング／ピッチングシステムの（静的）ばね力を調整する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、公知の耐ローリング／ピッチングシステムには、比較的大型で、比較的多数の可動要素およびベアリングを必要とするため、システムがかなり複雑、高価で、メンテナンスの要求も高いという難点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
したがって、本発明は、より単純でコンパクトな改良型の耐ローリング／ピッチングシステムを提供することを目的とする。そのために、本発明によるシステムは、請求項１に記載のように、ばね力をベアリングアームに伝達するための、ストリングもしくはケーブルといった柔軟性のある細長部材を備える。その結果、ベアリングアームに沿って上述したばね力の作用位置を調整するときに、ばね手段を移動させる必要がない。すなわち、ベアリングアームに接続された、細長部材、または少なくともその端部を移動すればよい。この細長部材の断面の寸法はばね手段よりもはるかに小さいため、細長部材の移動によって必要となるスペースは、ばね手段を移動させる場合よりもはるかに小さくてすむ。さらに、細長部材が柔軟性を備えているのでベアリングアームに直接接続することができ、構成を複雑にするような特別の接続要素を追加する必要がない。また、細長部材を利用することにより、ばね手段をベアリングアームから離れた、スペースに余裕のある場所に設置することが可能となる。そして、請求項２に記載のようにガイド手段を用いることによって、細長部材を、ばねエネルギをベアリングアームに「伝達」するために利用することが可能となる。
【０００５】
このようなガイド手段は、所定の経路に沿って細長部材を導くことができる。この経路は、障害物を避けるために細長部材を一箇所、またはそれ以上の箇所で曲げることもある。
【０００６】
好ましい実施の形態では、本発明による耐ローリング／ピッチングシステムは請求項３に記載のような特徴を有する。この構成により、細長部材を円形の経路に沿って移動することにより、ベアリングアームにおける対抗モーメントを調整することができる。耐ローリング／ピッチングシステムは、円形の経路によって、比較的コンパクトな構成を維持しながら、対抗モーメントを比較的広い範囲で調整することができる。これは、ばね手段が実質的に静止した位置を保ち、細長部材の移動時には、比較的小さい円形または円錐状のスペースしか必要としないためである。さらに、例えば、細長部材の自由端を、第３の旋回軸回りに回転可能に接続することによって、細長部材を容易に円形に移動させることができる。
【０００７】
好ましい実施の形態では、請求項４に記載のように、ばね手段の中心線が、柔軟性のある細長部材の少なくとも一箇所において細長部材に沿って延在するように、ばね手段を配置してもよい。このような配置とすることにより、細長部材が実質的に屈曲自在となる。これは細長部材の摩耗を減少し、寿命の延長に役立つと期待される。さらに、耐ローリング／ピッチングシステムをより小型にすることができる。
【０００８】
上述した配置は、柔軟性のある細長部材が静荷重状態のもとで実現されることが望ましい。これは、静荷重状態のもとでとる位置は、細長部材がもっとも頻繁にとる位置であるためである。代わりに、ばね手段および／またはガイド手段の方向を調整し、ばねの中心線が細長部材にできる限り沿うように調整することもできる。
【０００９】
請求項６に記載のように、細長部材の端部が移動する円形経路の中心線は、ベアリングアームの面に実質的に直交して延在することが望ましい。
【００１０】
このような配置によっても、耐ローリング／ピッチングシステムをよりコンパクトにすることが可能となり、さらには、ばね力を便利な角度でベアリングアームに作用させることができ、ばね力のうちの大きなほうの成分を実際の対抗モーメントとして利用することが可能となる。
【００１１】
さらなる実施の形態では、請求項７に記載のように、第３の軸がベアリングアームの長さの略半分の位置で延在し、円形の経路の半径がベアリングアームの長さの半分にほぼ一致することが望ましい。これにより、ばね力の作用位置を実質的にベアリングアームの全長にわたって調整することができ、対抗モーメントの調整範囲を最大とすることができる。
【００１２】
さらなる好ましい実施の形態では、上述した旋回アームまたはディスクを、例えば、ピストンまたは電気モータの駆動軸によって駆動することができる。後者の場合は、動作中に細長部材によって駆動軸に作用する軸方向、径方向、および/または曲げ力に対抗可能なクロスローラベアリング、または同様のベアリングを備えてもよい。これにより、耐ローリング/ピッチング機構を非常にコンパクトで、簡単かつ強健な設計とし、可動部材を最小限に抑えるとともに、対抗モーメントを効果的に調整可能な構成とすることができる。
【００１３】
非常に好ましい実施の形態では、請求項９に記載のように駆動手段に過負荷防止装置を設け、モータにかかる負荷が予め設定した値を超えるとヘルプアームまたはディスクの回転を阻止するように構成することもできる。このような構成により、消費エネルギーを減少させることができ、さらに駆動手段の加熱を防止できる。以下にこれについて説明する。動作中、動的荷重のためにばね手段とそれに応じてベアリングアームも第２の旋回軸回りに振動してしまう。ベアリングアームの回転角が変化すると、それに作用するばね力の方向も変化し、ばね力のある方向成分、とくに、必要な調整量を実現するために駆動手段で必要とされる力に対抗するための成分を増加させてしまう。したがって、調整に必要なエネルギーが増加してしまう。過負荷防止装置を設けることにより、ベアリングアームの回転角が許容作動範囲内に復帰するまで駆動手段の調整動作を一時的に停止することができる。駆動手段が停止されている間は、ベアリングアームとばね手段は通常のサスペンション、すなわちローリングおよび/またはピッチングの動的な補償のないサスペンションとして機能する。
【００１４】
さらに好ましい実施の形態では、請求項１３に記載のように、静的ばね力（すなわち静荷重状態において細長部材で生成される力）が調節可能である。これにより、耐ローリング／ピッチングシステムを、異なる許容荷重を有する種々の車両に適用することが可能となる。また、これによって耐ローリング／ピッチングシステムの微調整も可能となり、耐ローリング／ピッチングシステムが中立位置をとり、ベアリングアームがほぼ水平に延在する静荷重状態において、ベアリングアームに作用するばね力を調整し、第１の車体部分の荷重、および場合によっては不均等な荷重に対抗することができる。
【００１５】
本発明は、さらに請求項１５に記載のビルトインユニットに関する。このようなビルトインユニットにより、ベアリングアームに対するスプリング位置の調整、および細長部材の緊張作業が、ユニットを車両に取り付ける前に専門家によって行われる。取り付け自体はほとんど専門技術を必要とせず、ユニットのサブフレームを第１の車体部分、例えばシャシに取り付け、ベアリングアームの自由端を第２の車体部分、例えば車輪またはキャビンに接続するだけである。また、このようなビルトインユニットにより、すでにある車両にも本発明による耐ローリング／ピッチングシステムを容易に取り付けることができる。さらに、耐ローリング／ピッチングシステムになんらかの欠陥があった場合には、ユニット全体を新しいユニットに簡単に取り替えることができ、欠陥のあるユニットを修理にまわすことができる。
【００１６】
本発明は、請求項１６に記載のように、耐ローリング／ピッチングシステムを備える車両に関する。構成がコンパクトであることから、システムをほぼ全ての車両に搭載することができる。さらに、システムは、第１のサスペンション（シャシと車輪の間）と、第２のサスペンション（シャシとキャビンの間）の両方に適用できる。これらのいずれかに適用することももちろん可能である。
【００１７】
本発明による耐ローリング／ピッチングシステム、およびそれを備えた車両のさらなる有効な実施の形態は、従属請求項に記載されている。
以下に、添付の図面を参照して本発明による実施の形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１Ａ，１Ｂは、本発明による耐ローリング／ピッチングシステムを備えた車両の側面図および上面図をそれぞれ示す。
【図２】図２は、本発明による耐ローリング／ピッチングシステムが中立位置にあるときの斜視図を示す。
【図３】図３は、図２に示す耐ローリング／ピッチングシステムが別の調節手段を備えた場合の断面図を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下の説明では、同一もしくは対応する部分には同一もしくは対応する参照符号を付している。
【００２０】
図１Ａ，１Ｂは、車両１を模式的に示す。車両１は、２つの細長い平行なＵビーム３からなり、第１サスペンション５を介して車輪４に支持されるシャシ２と、第２サスペンション７を介してシャシ２に支持されるキャビン６とを備える。サスペンション５、７は、車両１が走行中に、例えば路面のでこぼこを通過する際等に発生する振動から、キャビン６を遮断するように設計された、ばね手段とダンパ手段９とを備える。これらの振動を効果的に抑制するように、ばね手段８のスプリング硬さ（ばね剛性）は低いことが理想である。しかしながら、スプリング硬さを低くすると、車両１の加速時および減速時のキャビン６のピッチング（すなわち図１Ａに角度ψで示すキャビン６の前後方向の回転）が比較的大きくなってしまう。さらに、湾曲部を走行する際のキャビン６のローリング（すなわち、図１Ｂに角度γで示すキャビン６の側方への回転）Ｆも比較的大きくなる。乗りごごちを悪くするこのようなピッチングとローリングを最小限とするために、スプリング硬さ（剛性）は高くする必要がある。本発明による車両１は、このようなスプリング硬さについての相反する要求に対応するために、第１及び/または第２のサスペンション５，７とともに耐ローリング／ピッチングシステム１０を備えている。これにより、効果的なスプリング硬さと効果的なばね力（すなわち、被振動部分、例えばキャビン６または車輪４から見た場合のスプリング硬さとばね力）を、車両１に作用する外的な負荷に応じて積極的、動的に調節することが可能となる。これを、図２を用いて詳細に説明する。図２は、本発明による耐ローリング／ピッチングシステム１０が一体化された第２のサスペンション７の第１の実施の形態を示す。以降では、この部分を単に「サスペンション７，１０」と呼ぶ。
【００２１】
サスペンション７、１０は、ベアリングアーム１２を備えている。ベアリングアーム１２の一端は第１の車体部分、ここではキャビン６に、第１の旋回軸Ｒ１回りに回転可能に接続され、他端はＬ型サブフレーム１３の第１脚部１３Ａに第２の旋回軸Ｒ２回りに回転可能に接続されている。このサブフレーム１３は第１脚部１３Ａにおいて第２の車体部分、ここではシャシビーム３に固定され、これにより、サブフレーム１３の第２脚部１３Ｂはベアリングアーム１２の上方で実質的に水平に延在する。図示の実施の形態では、ベアリングアーム１２は三角形のリンクとして構成されている。なお、別の実施の形態においては、アーム１２を異なる形状、例えば四角形、またはＴ形状のリンクとしても構成できると理解されるべきである。アーム１２の長さはＬである（第１及び第２の旋回軸Ｒ１、２間の長さとして計測）。
【００２２】
サスペンション７、１０は、サブフレーム１３の第２脚部１３Ｂの上部に取り付けられるスプリング８をさらに備えている。スプリング８の中心線Ｓは実質的に第２の脚部１３Ｂに直交するように延在し、ベアリングアーム１２の長さＬのほぼ半分の位置でベアリングアーム１２と交差する。本発明によると、スプリング８は、例えばストリングまたはケーブルからなる細長い柔軟性のある部材１５を介してベアリングアーム１２に接続される。部材１５の第１端部１５Ａは後述するようにベアリングアーム１２に接続され、他方の端部１５Ｂは、スプリング８の上に設けられたカバープレート１７に接続される。スプリング８はカバープレート１７とベアリング１６の間で圧縮され、ストリング１５にバネ力Ｆｓで引っ張り力をかける。ストリング１５は、例えば、クランプ部材もしくはスレッド接続機構２１によって調節可能にカバープレート１７に接続され、引張力（pretention）Ｆｓの大きさが調整できることが望ましい。図示の実施の形態では、スプリング８は、ベアリング１６、例えばボールベアリングによってサブフレーム１３に取り付けられ、中心線Ｓ回りに回転可能となっている。これにより、スプリング８が動作中にねじれて剛性に影響を与えてしまうことを防いでいる。このため、ベアリング１６をスプリング８上のカバープレート１７に一体化して設けてもよい（不図示）。さらに、動作中にスプリング８が直線状態を維持するように、ガイド手段（不図示）をベアリング１６とカバープレート１７の間に設けてもよい。このようなガイド手段は、例えば、両端が平らな鉄鋼コイル圧縮ばねを利用する場合は、必ずしも必要ではない。
【００２３】
ストリング１５は、カバープレート１７からスプリング８の中心を通り、サブフレーム脚部１３Ｂの開口を通って延在している。そこから、ストリング１５は、ガイド手段１４を介してスプリング中心線Ｓと角度αをなすようにベアリングアーム１２へ案内され、旋回アーム１９を介してベアリングアーム１２に接続される。旋回アーム１９は、スプリング中心線Ｓに沿って延在する第３の旋回軸Ｒ３回りに回転可能にベアリングアーム１２に接続される。駆動手段２０は、例えば電気、空圧または油圧ピストンであり、旋回アーム１９を回転するように設けられている。これにより、ストリング端部１５Ａ、すなわちベアリングアーム１２における引張力Ｆｓの作用位置を、破線で示すような円形経路Ｃに沿って移動させる。旋回アーム１９の長さ、すなわち円形経路Ｃの半径ｒは、耐ローリング／ピッチングシステムで得られる最小および最大の対抗モーメントＭｓそれぞれに影響を与える。調整可能範囲を最大とするために、後述するように、半径ｒはベアリングアームの長さＬの半分よりわずかに小さくなるように選択されることが望ましい。
【００２４】
サスペンション７、１０は以下の通り作動する。車両１が静止、または定常走行し、キャビン６に加速力や減速力が作用しない静荷重状態において、サスペンション７、１０は図２に示すような中立位置をとる。この場合、ベアリングアーム１２はほぼ水平に延在し、旋回アーム１９は第１及び第２の旋回軸Ｒ１、２に実質的に平行に延在する。この位置で、図１Ａ，Ｂに示すようにキャビン６が４つのサスペンション７，１０によって支持されているとすると、ベアリングアーム１２はキャビンの重さのおよそ１／４と等しい荷重Ｐを支えなければならない。ばね力Ｆｓと角度αは、ばね力Ｆｓの鉛直成分によってベアリングアーム１２に作用するモーメントＭｓ＝Ｆｓｖ＊ｑが、静荷重Ｐによってベアリングアーム１２に作用するモーメントＭｐ＝Ｐ＊Ｌと等しくなるように選択される。なお、Ｆｓｖ＝Ｆｓ＊ｃｏｓαであり、ｑとＬは、それぞれ力ＦｓｖとＰから第２の旋回軸Ｒ２までの距離である。
【００２５】
車両に不均等に荷重がかけられた場合には、耐ローリング／ピッチングシステムを荷重均等化システムとして利用してもよい。この場合、各サスペンションシステムのばね力Ｆｓは、不均等な荷重の配分を調整するようにそれぞれ異なるように設定してもよい。
【００２６】
車両１が加速や減速したり、湾曲部を通過するような動荷重状態においては、図２に示すように、追加の動荷重ΔＰとモーメントΔＭがベアリングアーム１２に付加的に作用する。この場合、本発明による耐ローリング／ピッチングシステム１０がないと、図１Ａ，１Ｂを参照して説明したように、キャビン６にピッチングおよび/またはローリングが発生してしまう。本発明による耐ローリング／ピッチングシステム１０においては、この付加荷重ΔＰを打ち消すことができる。具体的には、駆動手段２０によって旋回アーム１９を時計回り（矢印Ａ方向）または反時計回り（矢印Ｂ方向）に回転し、ばね力の鉛直成分と第２の旋回軸Ｒ２との間の距離ｑ、すなわち、ベアリングアーム１２に作用する対抗モーメントＭｓ＝Ｆｓｖ＊ｑを、減少、または増加させ、追加の動的モーメントΔＭｐのバランスをとることによって実現する。
【００２７】
これにより、円形の経路Ｃの半径ｒがベアリングアームの長さＬのおよそ半分と等しくなるように選択されると、対抗モーメントＭｓを調整する際にベアリングアームの長さＬを可能な限り有効に利用できることが理解できる。図２に示す中立位置から旋回アーム１９をそれぞれ矢印Ａ，Ｂに９０度回転させることにより、モーメントＭｓは、モーメントが０となる最小から、モーメントがＦｓｖ＊Ｌに達する最大の間で可変となる。これにより、ばね力Ｆｓｖと第２の旋回軸Ｒ２の間の距離ｑが、ほぼゼロ、もしくはベアリングアーム１２の長さＬまで調整される。
【００２８】
対抗モーメントＭｓがほぼゼロである場合、例えば、システムのメンテナンスのために、第１の車体部分６を取り外すことが可能となる。
【００２９】
駆動手段２０を制御し、旋回アーム１９を適切な角度まで回転させるために、キャビン６に作用する動荷重を、例えば力、加速度、速度、および/または変位測定値として計測するセンサ３０を設けてもよい。さらに、計測データに基づいて動荷重を補償するために必要なストリング位置を算出し、旋回アーム１９を回転してこの位置を実現するためのアルゴリズムを備えた中央制御ユニット３５を設けてもよい。これにより、キャビン６に作用する動荷重を旋回アーム１９を調整することによって補償することができる。この場合、ストリング１５の、少なくとも旋回アーム１９とスプリング８の間に延在する部分は、頂点の角度が２αの円錐を描く。スプリング８は実質的に静止した状態でさらなるスペースを必要とはしない。ストリングの直径が小さいことから、ストリングが描く円錐もわずかなスペースしかとらず、本発明による耐ローリング／ピッチングシステム１０をコンパクトで導入が容易なものとしている。
【００３０】
非常に好ましい実施の形態において、スプリング８は、その中心線Ｓが実質的に細長部材１５に沿って延在する位置に傾動したり、傾動可能としてもよい。その結果、細長部材１５は実質的に屈曲部が不要となる。これは部材１５の摩耗の減少もしくは防止に寄与し、寿命を延長させることができる。さらには、システムをより一層コンパクトな構成として、より限定されたスペースに対する要求も満たすことができる。上述したようなスプリング８と柔軟部材１５との配置は、図２に示すような静荷重状態において実現されることが望ましい。このとき、ベアリングアーム１２はほぼ水平に延在し、旋回アーム１９はベアリングアーム１２の第２の旋回軸Ｒ２に実質的に平行に延在する。代わりに、スプリングの方向を調節可能とし、上述したような配置を、柔軟性のある細長部材１５の他の部分において実現するようにしてもよい。
【００３１】
ストリング、もしくはケーブル１５は、例えば、金属、具体的には、鉄鋼、または、例えばアラミド（Aramide）繊維等の張力の高い材料からなることが好ましい。図示のような圧縮ばね８の代わりに、ストリング１５にプリテンションをかけるために、引張ばねを用いてもよい。
【００３２】
ガイド手段１４は、テフロン（登録商標）等の摩擦の小さい材料で形成、もしくは被覆され、丸い接触面を有する。これにより、ストリング１５とガイド手段１４との接触面積と摩擦を最小とする。これは、これらの部材の寿命、および旋回アーム１９を回転させるために必要な力およびエネルギーによい影響をもたらす。または、ガイド手段１４に、例えばベアリング溝を設けることもできる。この場合、ストリング１５に、ボールまたは対応する部材を設け、ベアリング溝内を転がるようにする。
【００３３】
ストリング１５とガイド手段１４とが直接接触するため、使用中に発生する高周期の振動が、サブフレーム１３、ガイド手段１４、およびストリング１５を通してキャビン６に伝達されるおそれがある。この問題を防ぐために、例えば、天然ゴムあるいは合成ゴムからなる弾性層１８を、図２に示すようにサブフレーム１３とシャシ２の間に取り付けてもよい。これにより、上述したような振動を吸収、または少なくとも抑えることが可能となる。
【００３４】
キャビン６は、図１Ｂ，図２にわかりやすく示されているように、キャビン６に一端が支持された板ばね１１を介してベアリングアーム１２に接続される。板ばね１１は、第１及び第２の旋回軸Ｒ１、２に平行な方向に関して硬く、一方、キャビン６の上方、下方、および側方への移動、すなわち旋回軸Ｒ１，２に直交する方向への移動は許容し、動作中にスプリング８が振動するとベアリングアーム１２を第２の旋回軸Ｒ２回りに振動させる。
【００３５】
図３は、本発明による耐ローリング／ピッチングシステム１０の別の実施の形態を示す。同様の部分には同様の参照符号を付している。この実施の形態は、旋回アーム１９とピストンアセンブリ２０を、フレーム２３を介してベアリングアーム１２に接続された電気モータ２２で置き換えた点で、図２に示す実施の形態と相違している。ストリング１５は、望ましくはクロスローラベアリング２５等によってべアリングアーム１２に支持されたモータ２２の軸２４に対して、偏心して連結されている。クロスローラベアリング２５は、動作中にプリテンションストリング１５によって軸２４に作用する、軸方向および径方向の力、さらには曲げモーメントに抗して軸２４を支持可能である。軸２４を所望の偶力（couple）および速度で駆動させる減速手段２７を設けてもよい。システム１０は、図２を参照して説明したのと同様の方法で作動する。
【００３６】
柔軟性のあるストリング１５を利用することにより、ストリング１５を軸２４に接続するために構成の複雑なピボットヒンジや他の連結手段を使う必要がないことが理解されるべきである。ストリング１５はクランプ機構等を介して簡単に軸２４に接続でき、耐ローリング／ピッチングシステム１０の構成を簡素にしている。
【００３７】
好ましい実施の形態では、モーター２２に保持装置２６を設け、モータ２２にかかる負荷が所定値を超えるとモータ２２を停止させることもできる。ベアリングアーム１２の第２の旋回軸Ｒ２回りの回転角が、スプリング８の振動により所定値を超えると、このような状況が発生するおそれがある。そのような大きい回転角では、ばね力Ｆｓの各成分がモータ２２に作用する負荷を増大させ、モータにより大きな偶力を発生させてストリング位置を調整するためにより大きなエネルギーを消費させることになる。したがって、好ましい実施の形態では、第２の旋回軸Ｒ２回りのベアリングアーム１２の回転角が所定値を超えると、保持装置を作動させてモータ２２を停止するように中央制御ユニット３５を構成してもよい。回転角が予め設定した許容作動範囲内に復帰すると、モータ２２は再び作動してストリング位置の調整を再開することができる。これにより、システム１０の消費エネルギを最適化することができる。
【００３８】
さらなる好ましい実施の形態では、モータ２２に、被駆動軸２４の位置を測定するためのエンコーダ、もしくは同様の計測手段３２を設けることができる。この情報は、ストリング位置を調整するためにモーター２２を制御するときに、中央制御ユニット３５で利用することができる。
【００３９】
耐ローリング／ピッチングシステム１０は、ベアリングアーム１２とサブフレーム１３の間に取り付けられたダンパ手段２８をさらに備えてもよい。図示は省略するが、図２に示す実施の形態に同様のダンパ装置を設けてもよい。
【００４０】
上記実施の形態では、耐ローリング／ピッチングシステム１０をシャシ２とキャビン６との間の第２のサスペンション７に適用した例を説明した。耐ローリング／ピッチングシステム１０は、同様の方法で他の車両サスペンション、とくにシャシ２と車輪４の間の第１のサスペンション５にも適用可能であることは明らかである。この場合、スプリング８とストリング１５の配置は、図２および図３に示したシステムにおける配置とは逆にして、システムが外的な圧力に耐えられるようにしてもよい。これを、図１Ｂの左側の車輪４Ｌにおいて概略的に示す。また、細長部材１５を案内する追加のガイド手段３４を設けてもよい。この場合、図１Ｂの右側の車輪４Ｒにおいて概略的に示すように、ベアリングアーム１２が、上方への引張バネ力Ｆｓの代わりに下方への引張バネ力を受けるようにする。
【００４１】
本発明は図面を用いて説明した上記実施の形態に限定されるものではない。図面を用いて説明した実施の形態の（部分的な）組み合わせもまた、本発明の範囲内に含まれると理解されるべきである。さらに、特許請求の範囲に記載されるように、多くの変形例もまた、本発明の範囲内であると理解されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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