JP5756896B2 - 運転室懸架ユニットおよび少なくとも２つのその種の運転室懸架ユニットを包含する乗り物 - Google Patents

Description

本発明は、運転室を支持するシャーシを有する乗り物のための運転室懸架ユニットに関する。また本発明は、運転室を支持するシャーシを有し、かつ少なくとも２つのその種の運転室懸架ユニットを包含する乗り物にも関係する。

運転室を支持するシャーシを有する先行技術の乗り物、特に先行技術のトラックは、一般に１つまたは複数の運転室懸架ユニットを包含する。その種の運転室懸架ユニットは、運転室とシャーシの間の乗り物の移動方向に関して運転室前部の場所および／または後部の場所に配されている。

特許文献１は、運転室を支持するシャーシを有する乗り物のための運転室懸架ユニットについて述べており、当該運転室懸架ユニットは、前記運転室に関して回転する回転側の部品および静止している静止側の部品を包含する。一方においては、静止側の部品、すなわち運転室から見て静止しているトーション・バーが、２つのレバーを介して運転室への接続を行なうための手段を有する。他方においては、回転側の部品、すなわち運転室から見て回転する正方形のハウジングは、シャーシへの接続を行なうための手段を有する。

回転側の部品は、運転室の横行方向に沿って延びる水平軸まわりに回転することが可能である。単一のエラストマ構成要素が、回転側の部品と静止側の部品の間の全容積内に延びている。このエラストマ構成要素は、回転側の部品および静止側の部品それぞれの表面に確保されている。したがって、このエラストマ構成要素は、より高いエリア内においては張力と、より低いエリア内においては圧縮力との合成がなされる剪断ねじれ力に対して降伏する。張力と合成されたねじれ力によって誘導される剪断力は、エラストマ構成要素の、したがって運転室懸架ユニットのサービス寿命を短縮する傾向にある。さらにまた、この運転室懸架ユニットの構造に起因してエラストマ構成要素が極めて線形な硬直度を有し、その結果、約±５０ｍｍとなる運転室の最大可能変位またはストロークに対処するためにかなり大きな寸法の運転室懸架ユニットが必要になっている。

それに加えて、エラストマ構成要素が単一体であることから、垂直方向に沿った硬直度が調整不可能である。その結果として、両方の方向における運転室の垂直振動の減衰が相対的に制限される。それに加えて、運転室の全幅に対して１つの運転室懸架ユニットしか存在していない。この運転室懸架ユニットは、したがって、横行方向に沿って極めて幅が広い。

また、この先行技術の懸架ユニットは、その種の機能がエラストマ材料内の内部的なエネルギ損失によってだけ実行されることから、それ自体が貧弱な振動制限能力を呈する。したがってこの懸架ユニットは、ショック・アブソーバによる補足をしなければならない。

米国特許第５，９６７，５９７号明細書

本発明の１つの目的は、ショック・アブソーバの補足を伴うことなく動作することを可能とするために、良好な振動制限能力を有する運転室懸架ユニットを提供することである。

この目的は、運転室を支持するシャーシを有する乗り物のための、前記運転室に関して回転する回転側の部品および静止している静止側の部品を包含する運転室懸架ユニットによって達成され、前記回転側の部品および静止側の部品のうちの一方が前記運転室への接続のための手段を有し、前記回転側の部品および静止側の部品のうちの他方が前記シャーシへの接続のための手段を有し、前記回転側の部品が、前記シャーシに関する前記運転室の垂直運動に起因して、概して水平な軸まわりに前記静止側の部品に関して回転するべく配され、前記静止側の部品が前記運転室に関して固定され、かつ、弾性を有する少なくとも１つの要素が、これら２つの部品の間における相対的な回転に抵抗するべく両方の部品と協働するように配されており、
それにおいて、
‐ さらに、回転側の部品に接続された回転側スライド表面および静止側の部品に接続された静止側スライド表面を包含する少なくとも１つの摩擦アレンジメントであって、それらのスライド表面のうちの少なくとも１つが弾性要素によって対応する部品に接続される摩擦アレンジメントを包含することと、回転側の部品が第１の位置から第２の位置まで回転するとき、スライド表面の一方が他方に対してスライドし、かつ弾性要素が漸増的に圧縮され、それによってそれら２つのスライド表面の間における接触力が増加するようにスライド表面が互いに関して配されることと、を特徴とする。

そのほかの利点であるが、本発明のオプションの、単独で、または任意の技術的に可能な組み合わせにおいて考慮される特徴によれば、
‐ それが、スライド表面を包含する第２の摩擦アレンジメントを少なくとも包含し、スライド表面のうちの少なくとも１つが弾性要素によって対応する部品に接続され、かつ回転側の部品が、第１の位置から第２の位置への方向と比較して反対の方向である第３の位置から第４の位置まで回転するとき、スライド表面の一方が他方に対してスライドし、かつ弾性要素が初期状態から最終状態まで漸増的に圧縮され、それによって２つのスライド表面の間における接触力が増加するようにスライド表面が互いに関して配される。
‐ 回転側の部品の第２と第４の位置の間のすべての位置にわたって少なくとも１つの摩擦アレンジメントが作用するように、第１と第２の位置の間および第３と第４の位置の間の範囲が少なくとも部分的にオーバーラップする。
‐ 第１と第３の位置が実質的に同一であるか、またはその反対に、
‐ 中立位置まわりにおける回転側の部品の少なくともいくつかの位置にわたって２つの摩擦アレンジメントのいずれも作用しないように、第１と第２の位置の間および第３と第４の位置の間の範囲が分離されている。
‐ スライド表面のうちの少なくとも１つが、回転側の部品の回転軸に関する円周表面に沿って本質的に配されるが、その種の円周表面に関する偏向を伴う。
‐ スライド表面のうちの少なくとも１つが、可動スライド表面であって、回転側の部品が第１の位置から第２の位置まで回転するときに２つのスライド表面の間の接触力を増加させる形で回転側の部品に関して当該可動スライド表面の変位を生じさせるカム‐ベースのメカニズムを通じて対応する部品に接続される可動スライド表面である。
‐ カム‐ベースのメカニズムは、回転側の部品の回転軸に関して半径方向に沿って少なくとも部分的に可動スライド表面の変位を生じさせる。
‐ 摩擦アレンジメントが、摩損耐性のある材料によって覆われたエラストマのパッドを包含する。
‐ スライド表面のうちの少なくとも１つが、対応する部品に取り外し可能に接続される。

また、運転室懸架ユニットは、サービス寿命の長い構成要素、比較的小さい全体的寸法、および良好な横揺れ止め特性とともに、運転室の大きな変位に適合された非線形の硬直度を呈するべきである。したがってそれは、さらに以下を包含できる。
‐ 前記回転側の部品と前記静止側の部品の間において前記運転室の荷重によって誘導される垂直の力を主として伝達するように配される少なくとも１つの第１の構成要素。
‐ 弾性を有し、かつ主として圧縮において応力が加えられるように、かつ前記回転側の部品の回転運動を低下させるように、前記回転側の部品と前記静止側の部品の間に配される少なくとも１つの第２の構成要素。

さらに別の利点であるが、本発明のオプションの、単独で、または任意の技術的に可能な組み合わせにおいて考慮される特徴によれば、
‐ 前記またはすべての第１の構成要素が弾性を有する。
‐ 前記またはすべての第１の構成要素が、前記回転側の部品および前記静止側の部品に取り付けられる。
‐ 運転室懸架ユニットが、２つの第２の弾性構成要素を包含し、前記第２の弾性構成要素が前記水平な軸に関して概して対称に配置され、かつ指向される。
‐ 運転室懸架ユニットが、さらに、少なくとも１つの第３の構成要素であって、弾性を有し、かつ前記運転室が前記シャーシから離れる方向に第１のあらかじめ決定済みの距離を超えて移動するときに、主として圧縮において応力が加えられて前記回転側の部品の回転運動を低下させるように前記回転側の部品と前記静止側の部品の間に配される第３の構成要素を包含する。
‐ 運転室懸架ユニットが、前記水平な軸に関して対称に配置され、かつ向けられる２つの第３の弾性構成要素を有する。
‐ 前記第２および第３の弾性構成要素は、別個の構成要素である。
‐ 前記運転室懸架ユニットの硬直度が一方において前記シャーシに関する前記運転室の変位が小さいときに低く、他方において前記シャーシに関する前記運転室の変位が大きいときに高くなるように前記第２および第３の弾性構成要素が選択される。
‐ 前記回転側の部品および静止側の部品のうちの一方が外側の部品を画定し、前記回転側の部品および静止側の部品のうちの他方が内側の部品を画定し、前記外側の部品が前記内側の部品を概して囲い込む。
‐ 前記回転側の部品および前記静止側の部品は、前記シャーシへの接続のための手段および前記運転室への接続のための手段をそれぞれ有し、前記回転側の部品および前記静止側の部品は、内側の部品および外側の部品をそれぞれ画定する。
‐ 前記またはすべての第１の構成要素が、前記水平な軸の上方に垂直に配置される。
‐ 前記またはすべての第１の構成要素が、前記水平な軸の下方に垂直に配置される。
‐ 前記またはすべての第２の弾性構成要素が、前記回転側の部品および前記静止側の部品とそれぞれの平面状表面に沿って協働し、前記平面状表面は、前記静止側の部品および前記回転側の部品の動作における少なくとも１つの相対的位置について実質的に平行である。
‐ 前記回転側の部品が、前記第３の弾性構成要素と協働するべく配された補助的な平面状表面を有し、前記補助的な平面状表面は、概して互いに平行である。
‐ 前記またはすべての第３の弾性構成要素が、前記回転側の部品および静止側の部品のうちの一方だけに取り付けられる。
‐ 前記第２および第３の弾性構成要素が、エラストマ材料、たとえばラバーから作られる。
‐ 前記回転側の部品および前記静止側の部品のうちの一方がレバーによって前記シャーシに接続され、前記レバーが前記シャーシに関節接続される。

本発明およびそれの利点は、次に挙げる図面に関して本発明の範囲を限定することのない例証的な例として与えられる以下の説明に基づいて良好に理解されることになるであろう。

乗り物にマウントされたときのいくつかの動作位置における第１の実施態様の運転室懸架ユニットを略図的に示した側面図である。 乗り物にマウントされたときのいくつかの動作位置における第１の実施態様の運転室懸架ユニットを略図的に示した側面図である。 乗り物にマウントされたときのいくつかの動作位置における第１の実施態様の運転室懸架ユニットを略図的に示した側面図である。 運転室懸架ユニット上における運転室によって誘導される垂直荷重を運転室の垂直変位に対して図解したグラフである。 製造プロセスの間の中間段階における図１の運転室懸架ユニットを、より小さい縮尺で示した側面図である。 第２の実施態様による運転室懸架ユニットを示した斜視図である。 図６の運転室懸架ユニットの分解斜視図である。 第３の実施態様の運転室懸架ユニットを示した側面図である。 図１の位置と類似の位置における第４の実施態様による運転室懸架ユニットを示した側面図である。 多様な動作位置における第５の実施態様の運転室懸架ユニットを表わした側面図である。 多様な動作位置における第５の実施態様の運転室懸架ユニットを表わした側面図である。 多様な動作位置における第５の実施態様の運転室懸架ユニットを表わした側面図である。 第６の実施態様の運転室懸架ユニットを表わした側面図である。 第６の実施態様の運転室懸架ユニットを表わした側面図である。

図１は、トラック等の乗り物の運転室１とシャーシ５１の間に配される運転室懸架ユニット１００を図解している。運転室懸架ユニット１００は、回転側の部品１５１および静止側の部品１０１を包含する。回転側の部品１５１は、静止側の部品１０１に関して、および運転室１に関して軸Ｙ_１５１まわりに回転することが可能であることから『回転する』と称され、静止側の部品１０１は、運転室１に関して移動しないことから『静止している』と称されている。回転側の部品１５１のこの回転運動は、シャーシ５１に関する運転室１の垂直運動に、したがってこの乗り物が走行する道路の非平坦性に起因する。軸Ｙ_１５１まわりの回転側の部品１５１の回転振幅は、３０°より下に制限される。言い換えると回転側の部品１５１は、静止側の部品１０１に関して、限定された振幅を伴って回転することが可能である。

回転側の部品１５１および静止側の部品１０１のこの回転運動は、レバー型懸架装置として設計される懸架装置に起因する。回転側の部品１５１は、レバー５２の一端に配置されるシャフト５２１に確保されている。シャフト５２１は、軸Ｙ_１５１に沿って延びている。軸Ｙ_１５１は、水平方向に関してわずかに傾斜させられるか、または勾配が付けられることがあるため、『概して』水平であると言う。レバー５２は、長さ方向の垂直平面内に延びる概してまっすぐな形状であり、Ｙ軸に平行な軸Ｙ_５２まわりに回転できるようにそれの第２の端においてブラケット５３にピボット運動可能に接続されている。ブラケット５３は、シャーシ５１に確保されている。レバー５２は、このようにシャーシ５１に関節接続される。したがって、シャフト５２１、レバー５２、およびブラケット５３は、回転側の部品１５１をシャーシ５１へ接続するための手段を構成する。レバー５２は、運転室１の底部および前方に向かって傾斜が付けられる。言い換えるとレバー５２の軸Ｙ_５２は、乗り物の加速または減速の結果としてもたらされる長さ方向の力が打ち消されるように、軸Ｙ_１５１のわずかに前方であり、かつそれの下に位置する。

運転室懸架ユニット１００は、運転室１とシャーシ５１の間における相対的な垂直運動を許容するために運転室１の前方エリアの下にマウントされるべく設計されている。図１においては、ＸＹＺ参照フレームのＺ軸によって上方へ向かう垂直方向が図解されている。Ｘ軸は、乗り物の前方へ向かう移動方向を表わす。Ｙ軸は、乗り物の横行方向を表わす。Ｘ軸およびＹ軸は、両方ともに、乗り物が水平表面上に位置するとき、概して水平となる。長さ、幅、および高さは、それぞれＸ、Ｙ、およびＺ軸に沿って定義される。運転室１の前方の端は、運転室１が軸Ｙ_５２まわりにピボット運動ができるようにシャーシ５１にピボット可能に確保されている。運転室１の前方の端の右左それぞれの側に、それぞれ１つの運転室懸架ユニット１００が存在する。それに代えて、運転室のそれぞれのコーナ、すなわち前方および後方のそれぞれの端のそれぞれの側に１つずつ、合わせて４つの運転室懸架ユニットを備えることができる。

この第１の実施態様においては、静止側の部品１０１が、中心に中空部を伴い、かつ円形の基本の円筒の形状で外側表面を伴う概して管の形状を有する。静止側の部品１０１の外側表面は、任意の周知の手段によって、たとえば溶接、接着、またはキーによって静止フレーム１４１に堅固に確保される。静止フレーム１４１は、静止側の部品１０１を囲い込む管および固定プレート１４２を包含し、後者は、任意の周知の手段によって、たとえばリベット、溶接、またはボルトによって運転室１に確保される。したがって静止フレーム１４１は、それの固定プレート１４２とともに、静止側の部品１０１を運転室１に接続するための手段を形成する。

通常、乗り物は、それのシャーシ５１にそれの運転室１を支持させるために、運転室懸架ユニット１００の種類の運転室懸架ユニットを少なくとも２つ包含することになるであろう。１つの実施態様においては、第１の運転室懸架ユニットが運転室１の前方の領域内の右側に配置され、他方の運転室懸架ユニットが運転室１の前方の領域内の左側に配置される。これら２つの運転室懸架ユニット１００は、両方ともに、シャーシ５１の上において運転室１を弾性的に、かつ柔軟に支持するべく働く。

運転室懸架ユニット１００の全体的な幅は、軸Ｙ_１５１によって表わされる横行方向に沿って考えた場合に、５０ｍｍから１５０ｍｍまでの間になる。いずれにしても好ましくはそれが１１０ｍｍより小さい。したがって、運転室懸架ユニット１００は、極めてコンパクトである。それに加えて、２つの並列の運転室懸架ユニット１００の使用は、運転室１のローリング運動を許容しつつ、しかもそれらの運動の良好なフィルタリングおよび弱化を提供する。

この実施態様においては、回転側の部品１５１が、全体として、それぞれが比較的細い２つの上側アームおよび比較的太い足を伴う”Ｙ”字の形状を有する。この比較的複雑な形状は、回転側の部品１５１に実行が意図された機能によって決定され、それについては後に述べる。回転側の部品１５１は、静止側の部品１０１の中に完全に囲い込まれている。したがって、回転側の部品１５１が運転室懸架ユニット１００の内側の部品を形成し、静止側の部品１０１が運転室懸架ユニット１００の外側の部品を形成する。

運転室懸架ユニット１００は、さらに、第１の構成要素１１１、２つの第２の構成要素１２１および１２５、２つの第３の構成要素１３１および１３５を包含する。ここでは、これらの構成要素がすべて、概略で等方性の、したがって特に圧縮下において弾性を有する。この実施態様においては、第１、第２、および第３の弾性構成要素１１１、１２１、１２５、１３１、および１３５が別個、すなわち単一体ではなく、ここではそれらが、機械的な荷重が掛けられたときに弾性的に変形することができるようにラバー等のエラストマ材料から作られる。それに代えて、第１および第２の弾性構成要素を、それらが１つの一体化された構成要素を形成するように単一体にすることも可能である。しかしながら第２および第３の弾性構成要素は、別個の構成要素とする。

第１の弾性構成要素１１１は、回転側の部品１５１と静止側の部品１０１の間に配される。より詳細に述べれば、第１の弾性構成要素１１１は、全体的に平行六面体の形状を有する。図１に図解されている第１の実施態様においては、第１の弾性構成要素１１１が、上方へ向かうＺ軸に関して、軸Ｙ_１５１の垂直上方に配置される。

それの上側および下側の表面のそれぞれは、静止側の部品１０１および回転側の部品１５１にそれぞれ属する対応する表面１０２および１５２に接着されている。両方の接着表面１０２および１５２は、柱体の断面の形状を有し、それらは互いに概略で平行である。接着表面１０２は、静止側の部品１０１から堅固に、軸Ｙ_１５１に向かって突出する間柱１０７によって画定される。接着表面１５２は、回転側の部品１５１の上面において、回転側の部品１５１の上側アームの間に広がる表面によって画定される。

第１の弾性構成要素１１１は、回転側の部品１５１上において、運転室１によって誘導された荷重Ｌから結果としてもたらされる概ね垂直な力を伝達することが可能であり、それがベクトルＦ_１によって図解されている。実際、第１の弾性構成要素１１１は、概略で垂直、すなわちＺ軸と平行に、かつ半径方向に、すなわち軸Ｙ_１５１対する割線の方向に沿って延びている。言い換えると、第１の弾性構成要素１１１は、シャフト５２１の垂直上方に配されている。さらにまた、接着表面１０２および１５２は、軸Ｙ_１５１に対していずれも概して平行である。第１の弾性構成要素１１１は、したがって主として、間柱１０７からシャフト５２１へ、さらにはレバー５２へ力Ｆ_１を伝達する。第１の弾性構成要素１１１は、それが表面１０２および１５２に確保されているとき、垂直軸Ｙに沿った圧縮において好ましくは硬直であるが、剪断方向、すなわち軸ＸまたはＹに沿った方向においてはむしろ柔軟である。

第２の弾性構成要素１２１および１２５は、いずれも回転側の部品１５１と静止側の部品１０１の間に配されている。第１の弾性構成要素１１１と同様に、第２の弾性構成要素１２１および１２５は、両方ともに平行六面体の形状を有している。図１から理解できるとおり、第２の弾性構成要素１２１および１２５は、軸Ｙ_１５１に関して概して対称な位置および向きに配置されている。実際、第２の要素１２１は、軸Ｙ_１５１の右上方に配置され、第２の要素１２５は軸Ｙ_１５１の左下方に配置される。第２の弾性構成要素１２１および１２５は、回転側の部品１５１および静止側の部品１０１のうちの一方または両方に確保されるとし得る。それらは、接着によって、または任意の等価手段によって確保することができる。以下において理解されるとおり、第２の構成要素は、これらの構成要素がそれらの部品のうちの一方だけに確保されていれば充分であるように、回転側の部品と静止側の部品の間における圧縮において本質的に応力が加えられることになる。

第２の弾性構成要素１２１の１つの面が、静止側の部品１０１に属する平面状表面１０３と協働し、第２の弾性構成要素１２１のそれとは反対側の面が、回転側の部品１５１に属する平面状表面１５３と協働する。同じ形で第２の弾性構成要素１２５の対向する面が、それぞれ、静止側の部品１０１の平面状表面１０５および回転側の部品１５１の平面状表面１５５と協働する。

それらそれぞれの形状および配置に起因して、第２の弾性構成要素１２１および１２５に加えられる応力の殆どが圧縮におけるものとなる。それぞれの第２の弾性構成要素１２１または１２５は、それらの配置に起因して、主として静止側の部品１０１によって回転側の部品１５１上に誘導された荷重から結果としてもたらされる、以下においてＴ_１およびＴ_２またはＴ_３およびＴ_４とする力を軸Ｙ_１５１まわりに伝達することが可能である。力Ｔ_１およびＴ_２またはＴ_３およびＴ_４は、回転側の部品１５１の回転を制限するか、または阻害するトルクを生成する。それぞれの第２の弾性構成要素１２１または１２５は、したがって、回転側の部品１５１が添付図面の図１乃至３に図解されている位置まわりに時計方向に回転するとき、それの回転運動を低下させるべく配されている。

それに加えて、２つの第３の弾性構成要素１３１および１３５が、回転側の部品１５１と静止側の部品１０１の間に配されている。第３の弾性構成要素１３１および１３５は半円柱の形状であるが、半球、平行六面体等の形状とすることも可能である。第３の弾性構成要素１３５は、軸Ｙ_１５１に関して、第３の弾性構成要素１３１と概して対称な位置および向きに配置されている。図１から理解できるとおり、第３の構成要素１３１は、左向きおよび下向きに配されており、第３の弾性構成要素１３５は、どちらかというと右向きおよび上向きに配されている。

第３の弾性構成要素１３１は、静止側の部品１０１に属する突出した三角形１０８によって画定される平面状表面１０４に接着によって確保される。同じ形で弾性構成要素１３５は、静止側の部品１０１に属する突出した三角形１０９によって画定される平面状表面１０６に確保される。第１および第２の弾性構成要素１１１、１２１、および１２５とは異なり、第３の弾性構成要素１３１および１３５は、回転側の部品１５１に確保されない。したがって、それぞれの第３の弾性構成要素１３１または１３５は、静止側の部品１０１にだけ取り付けられる。それに代えて、第３の弾性構成要素１３１および１３５を、そのほかの任意の等価手段によって静止側の部品１０１に確保することは可能である。

図５は、製造プロセスの間の中間段階における図１の運転室懸架ユニットを示している。第１および第２の弾性構成要素１１１、１２１および１２５が静止側の部品１０１と回転側の部品１５１の間に前もってモールドされるか、またはそれらのうちの少なくとも１つに確保され、結果としてこのように、第３の弾性構成要素１３１および１３５を伴わない中間部品がもたらされる。図５に示されているこの位置においては、第１または第２の弾性構成要素１１１、１２１、または１２５に応力が加えられない。結果としてもたらされる運転室懸架ユニット１００は、図２の中央位置とは異なる第１のマウント位置にある。

第３の弾性構成要素１３１および１３５は、それらの将来的な位置に破線で図解されており、そこから、第２の弾性構成要素が『無荷重』のときにそれらが回転側の部品と干渉することが理解できる。その場合の中間ステップは、静止側の部品１０１への第３の弾性構成要素１３１および１３５の確保になる。このステップは、回転側の部品を、第２の構成要素が圧縮される第２のマウント位置（図示されていないが、たとえば図１のそれに類似）まで回転することを必要とする。第３の構成要素が正しい位置に収まった後は、これら２つの部品を解放することが可能であり、その後それらは、乗り物への取り付け前でさえも第２および第３の弾性構成要素の両方に圧縮における応力が加えられる無荷重位置を占める。

言い換えると、第１および第２の構成要素を単一部品として作ること、または実施態様に示されているとおり、独立した部品として作ることが可能であり、第３の構成要素は、好ましくは独立した部品として作られる。

次に、図１、２、および３の間における比較の観点から運転室懸架ユニット１００の動作をより詳細に説明する。運転室懸架ユニット１００について、図２は中央または『中立』位置を、図１は下側または『低』位置を、図３は上側または『跳ね上がり』位置を表わしている。レバー５２がそれの軸Ｙ_５２まわりに反時計方向に回転し、回転側の部品１５１がそれの軸Ｙ_１５１まわりに反時計方向に回転して、図１の位置から図２の位置を経由して図３の位置になる。

図２は、図１および３にそれぞれ図解された位置の間の中間的な位置に対応する。運転室１は、シャーシ５１の基準表面に関して高さＨ_２に位置し、これは、図１および３それぞれの位置における運転室１の高さＨ_１と高さＨ_３の間の高さを構成する。図２の中間位置においては、レバー５２の軸Ｘ_５２が、シャーシ５１の方向Ｘ_５１と中央値の角度Ａ_２を形成する。この位置は、運転室懸架ユニット１００が運転室１の重量に対応する静止荷重のみを伝達することから、『中立』と呼ばれる。その種の静止荷重は、シャーシ５１の上に運転室１が懸架されている限り存在する。

図２の位置においては、第１および第２の弾性構成要素１１１、１２１、および１２５が、静止荷重の結果としてもたらされる圧縮応力のみを支える。それに加えて、第３の弾性構成要素１３１および１３５は、この『中立』位置においていかなる応力も支えない。実際、第３の弾性構成要素１３１および１３５は、回転側の部品１５１からそれぞれの距離ｄ_１３１およびｄ_１３５のところに位置しており、その結果、それらは回転側の部品１５１と接触しない。第３の弾性構成要素１３１および１３５は、運転室１がシャーシ５１から離れており、それがあらかじめ決定済みの距離Ｈ_３より小さい限り、回転側の部品１５１からそれぞれの距離ｄ_１３１およびｄ_１３５のところにある。

図１は、運転室１が低い位置、すなわち運転室１がシャーシ５１に向かって下向きに移動した位置、したがって静止荷重に動荷重が追加される位置に対応しており、そのことから図１の位置は『低』位置と呼ばれる。その種の動荷重は、たとえばシャーシ５１が運転室に関して上に急激に移動するとき、すなわち乗り物の車輪が***に当たったときに生じる。その種の位置においては、運転室１が、シャーシ５１の基準表面に関して高さＨ_１に位置する。それに加えて、レバー５２の長さ方向の軸Ｘ_５２が、シャーシ５１を特徴付ける水平方向Ｘ_５１に関して小さい角度Ａ_１を形成する。角度Ａ_１は、図２の『中立』位置に関して概略で‐１５°に対応する。図１の位置においては第２の弾性構成要素１２１および１２５に圧縮応力が加えられ、第１の弾性構成要素１１１に圧縮および剪断両方の応力が加えられるが、第３の弾性構成要素１３１および１３５には、いずれの応力も掛けられない。

図３の位置は、運転室１が運転室懸架ユニット１００上において跳ね上がったことから、『跳ね上がり』位置と呼ばれる。図３は、運転室１が高い位置、すなわち運転室１がシャーシ５１から離れて上向きに移動し、したがって静止荷重に動荷重を追加する位置に対応している。その種の動荷重は、たとえばシャーシ５１が運転室に関して下に急激に移動するとき、すなわち乗り物の車輪が道路の穴の上を走行するときに生じる。図３に図解された位置は、運転室１がシャーシ５１から離れる方向にあらかじめ決定済みの距離を超えて移動するとき、すなわち、回転側の部品１５１の足および左の上側アームがそれぞれ、第３の弾性構成要素１３１および１３５との接触に到達するときに生じる。

図３の位置においては、運転室１が、シャーシ５１の基準表面に関して高さＨ_３に位置する。それに加えて軸Ｘ_５２が、シャーシ５１の方向Ｘ_５１と大きな角度Ａ_３を形成する。角度Ａ_３は、図２の『中立』位置に関して概略で＋１５°に対応する。図３は、第３の弾性構成要素１３１および１３５に主として圧縮応力が加えられ、シャーシ５１に関する運転室１の垂直運動によって誘導された動荷重の殆どを伝達する位置を図解している。第３の弾性構成要素１３１および１３５は、したがって、回転側の部品１５１が図３に図解されている位置から反時計方向に回転するとき、それの回転運動を低下させることが可能である。

好ましくは、この図３の位置においてもまだ、第２の弾性構成要素１２１および１２５にわずかな圧縮応力が加えられているか、または応力が加えられない。極端な位置においては、第２の構成要素１２１および１２５が静止側の部品１０１および回転側の部品１５１の両方に確保されている場合に、それらにわずかな引っ張り応力が加えられる可能性がある。第１の弾性構成要素１１１には、圧縮および剪断の両方の応力が加えられる。第１の弾性構成要素１１１は、概略でピボット接続として機能し、静止側の部品１０１と回転側の部品１５１の間においてＹ方向にスライドする。

静止側の部品１０１に関して回転側の部品１５１が制限された振幅を伴って回転するとき、上側アームおよび足のそれぞれの半径による上側アームおよび足の変位は、レバー・アームに関するレバー５２の長さによる運転室１の垂直変位に対応する。これらのレバー・アームは、運転室１の最大垂直変位および第１、第２、および第３の弾性構成要素１１１、１２１、１２５、１３１、および１３５の許容可能な圧縮に応じて選択される。

『中立』位置とは異なり、図１の『低』位置および図３の『跳ね上がり』位置は、運転室１とシャーシ５１の相対的な運動によって誘導される高い荷重Ｌの伝達に対応する。一方における図１の『低』位置においては、第１の弾性構成要素１１１が、合成された静止荷重および動荷重に対応する力Ｆ_１を伝達し、第２の弾性構成要素１２１および１２５が、トルクを生成する大きな動的な力Ｔ_１およびＴ_２を伝達する。これに対して図３の『跳ね上がり』位置においては、その場合にも第１の弾性構成要素１１１が、合成された静止荷重および動荷重に対応する力Ｆ_１を伝達し、第２の弾性構成要素１２１および１２５が、トルクを生成する大きな動的な力Ｔ_３およびＴ_４を伝達するが、後者は、力Ｔ_１およびＴ_２によって生成されるトルクに関して反対の方向に指向される。

それに加えて、図示されていないが、第２および第３の弾性構成要素１２１、１２５、１３１、および１３５のいずれもが圧縮状態となる運転室懸架ユニット１００の位置が存在する。その種の位置は、『跳ね上がり』位置と、第２の弾性構成要素１２１および１２５が再び圧縮される位置の間における遷移を表わす。

図４は、シャーシ５１上の運転室１によって誘導される荷重Ｌをシャーシ５１に関する運転室１の変位ΔＨに関して示したグラフである。この変位ΔＨは、現在の高さＨから『中立』の高さＨ_２を減じた値、すなわちΔΗ＝Ｈ_２−Ｈに対応する。運転室１の変位ΔＨは、荷重Ｌが静止荷重のみとなる高さから運転室１の現在の高さを差し引くことによって与えられる。さらにまた、運転室懸架ユニット１００に対する動荷重は、軸Ｙ_１５１まわりの反作用トルクを生成する力Ｔ_１およびＴ_２および／またはＴ_３およびＴ_４の増加または減少を結果としてもたらす。図４のグラフにおいては、荷重Ｌがデカニュートン（ｄａＮ）で表わされ、変位ΔＨがミリメートル（ｍｍ）で表わされている。

この曲線は、変位ΔＨの大きな増加、たとえば２５ｍｍが、荷重Ｌの小さい増加、たとえば３００ｄａＮに対応することから、弱い傾斜を伴った直線の形状となる中央部分２を有する。この中央部分２は、第２の弾性構成要素１２１および１２５の圧縮が小さい静止荷重Ｌに対応する。この間に、回転側の部品１５１は、時計方向にわずかに回転して図２に示されている『中立』位置から離れる。ここでは乗り物に、約８００ｄａＮの重量のある運転室を協働して支える４つの運転室懸架ユニットが装備されることから、変位ΔＨ＝０、すなわち図２の『中立』位置においては静止荷重Ｌが約２００ｄａＮに等しくなる。

したがって、中央の直線２は、搭乗者にとって極めて快適な運転室懸架ユニット１００の挙動を表わす。これをねらいとして、第２の弾性構成要素１２１および１２５および第１の弾性構成要素１１１の寸法および弾性係数が選択されて、『中立』または中央位置のまわりの大きな変位に関して比較的低い硬直度を伴う運転室懸架ユニット１００が提供される。それに加えて、第１の弾性構成要素１１１が圧縮において比較的高い硬直度を示すように第１の弾性構成要素１１１の弾性係数が選択される。これは、垂直方向の力の第２および第３の弾性構成要素１２１、１２５、１３１、および１３５への伝達を低減し、したがってそれらに剪断モードの過大な応力が加えられることを回避する。

さらに、中央の直線２の右側に遷移エリア２３を超えて曲線３が延びている。右側の曲線３は、シャーシ５１へ向かう運転室１の極端な変位ΔＨに対応する高い荷重Ｌを表わす。右側の曲線３の傾斜は、変位ΔＨが増加するに従ってますます急峻になる。これは、図１の『低』位置に対応し、それにおいては回転側の部品１５１が時計方向に回転し、したがって第２の弾性構成要素１２１および１２５を強く圧縮する。第２の弾性構成要素１２１および１２５は高い圧縮を受けるが、それらの弾性係数の増加に起因して、より小さい変形しか呈さない。これは、運転室懸架ユニット１００の高い硬直度に対応する。

図４の右側の曲線３の反対側の中央の直線２の左側には、曲線４が示されており、それにおいては回転側の部品１５１が反時計方向に図３の『跳ね上がり』位置に向かって回転し、第３の弾性構成要素１３１および１３５との接触に達する。遷移エリア２４を超えると左側の曲線４は、変位ΔＨが絶対値において増加するに従ってますます急峻になる。この左側の曲線４に沿って、第３の弾性構成要素１３１および１３５が圧縮において働き、高い弾性係数を示す。これはまた、運転室懸架ユニット１００の高い硬直度にも対応し、小さい変位ΔＨにもかかわらず荷重Ｌの高い伝達を伴う。

図１の位置は、図４のグラフ上の遷移エリア２３に対応しており、図３の位置は図４のグラフ上の遷移エリア２４に対応している。

運転室懸架ユニット１００のこの種の非線形硬直度を伴った挙動は、多くの場合において運転室の搭乗者に快適な状態を提供することを可能にするだけでなく、運転室１の非常に大きな変位の必要性を回避することも可能にする。実際、高い荷重Ｌは、運転室１が『低』であるか、または『跳ね上がり』であるかによらず、小さい極限の変位を伴って、かつ弾性構成要素の高い弾性係数を介してシャーシ５１に伝達される。

それに加えて第１、第２、および第３の弾性構成要素１１１、１２１、１２５、１３１、および１３５が、引っ張りおよび剪断において働くことは殆どない。実際、これらの弾性構成要素は、ラバー等のエラストマ材料から作られ、それらは引っ張りより圧縮に対してはるかに耐えることが可能である。したがって、第１、第２、および第３の弾性構成要素１１１、１２１、１２５、１３１、および１３５は、より長いサービス寿命を有することが可能である。

さらにまた、運転室懸架ユニットの設計が、運転室の下向きおよび上向きの運動のため、すなわち運転室がシャーシに向かって、またはそれから離れる方向に移動するときのために別個の硬直度を選択することを可能にする。

図６および７は、別の実施態様による運転室懸架ユニット３００を図解している。運転室懸架ユニット３００の基本的な部品は、図１乃至３に示した運転室懸架ユニット１００の対応する部品の構造と極めて類似する構造を有する。多くの場合において、運転室懸架ユニット３００の部品の参照番号は、対応する構造を有する運転室懸架ユニット１００の部品の参照番号に２００を加えることによって直接的に導くことができる。

したがって、運転室２０１、シャーシ２５１、ブラケット２５３、およびレバー２５２を、横行する軸Ｙ_２５２とともに定義することができる。図６および７は、図１乃至３と同じ、水平平面をＸＹとするＸＹＺ基準フレームを有する。運転室懸架ユニット３００は、静止側の部品３５１および回転側の部品３０１を包含する。より詳しくは図７に見ることができるとおり、外側になる回転側の部品３５１は、運転室懸架ユニット１００の、外側になる静止側の部品１０１と同じジオメトリまたは設計を有する。同じ態様で、内側になる静止側の部品３５１は、運転室懸架ユニット１００の、内側になる回転側の部品１５１と同じジオメトリまたは設計を有する。

静止側の部品３０１は、２つのフランジ１１および１２を介して運転室２０１に接続される。フランジ１１および１２は、運転室懸架ユニット３００の各側に延びており、ボルト１３によって運転室２０１に確保される。２本のボルト１４が、フランジ１１および１２を静止側の部品３０１に固定する。したがって、静止側の部品３０１は、運転室１に関して静止していると言われる。

回転側の部品３５１は、静止側の部品３０１および運転室２０１に関して回転することが可能である。回転側の部品３５１は、それの外側に、レバー２５２の内側円筒状表面にある溝２５２０と係合するキー３５１０を有する。したがって回転側の部品３５１はレバー２５２に確保され、後者はブラケット２５３にピボット接続される。ブラケット２５３は、シャーシ２５１と同等の部分的に示されているシャーシに取り付けられる。

図１乃至３に図解された実施態様とのもう１つの相違は、回転側の部品３５１および静止側の部品３０１が、回転側の部品１５１および静止側の部品１０１に関して上下逆に位置決めされていることである。たとえば、図７に見ることができるとおり、静止側の部品３０１の足が上側に配置されており、静止側の部品３０１のアームが下側に配置されている。

運転室懸架ユニット３００は、さらに、第１の弾性構成要素３１１、２つの第２の弾性構成要素３２１および３２５、２つの第３の弾性構成要素３３１および３３５を包含する。これらの弾性構成要素は、運転室懸架ユニット１００の対応する弾性構成要素と同じジオメトリおよび同じ配置を有する。しかしながら、回転側の部品３５１および静止側の部品３０１が回転されて上下逆になっていることから、第１の弾性要素３１１は、回転側の部品３５１の下側に配置されている。第１の弾性構成要素は、間柱１０７と類似の間柱３５７に確保されている。第２の弾性構成要素３２１および３２５のそれぞれは、１つの面が静止側の部品３０１に確保され、別の面が、回転側の部品３５１によって画定される突出した三角形３５９および３５８にそれぞれ確保される。第３の弾性構成要素３３１および３３５は、回転側の部品３５１に確保されているが、静止側の部品３０１には確保されていない。

運転室懸架ユニット１００および３００は、概して同一の形で動作する。したがって、運転室懸架ユニット３００の動作についてはこれ以上ここで説明しない。

図８は、第３の実施態様の運転室懸架ユニット４００を図解しており、これは、図１乃至３の運転室懸架ユニット１００と非常に類似している。運転室懸架ユニット４００の部品の参照番号は、運転室懸架ユニット１００の対応する部品の参照番号に３００を加えることによって直接的に導くことができる。したがって、静止側の部品４０１、回転側の部品４５１、第１の弾性構成要素４１１、第２の弾性構成要素４２１および４２５、第３の弾性構成要素４３１および４３５を定義することが可能である。

上にリストした部品は、運転室懸架ユニット１００の対応する部品と同じ構造および機能を有する。運転室懸架ユニット４００と運転室懸架ユニット１００の間における唯一の相違は、第１および第２の弾性構成要素４１１、４２１、および４２５が、ラバー等のエラストマ材料と鋼等の金属からなるいくつかの交番する層を包含していることである。各層は、エラストマ材料であるか金属であるかによらず、それぞれの弾性構成要素４１１、４２１、または４２５の接着面と概して平行に広がっている。その種の多層構造の弾性構成要素４１１、４２１、および４２５は、主として圧縮硬直度に対する剪断硬直度の比を変化させる。より正確に述べれば、機能的な要件に従って、Ｙ軸に沿った硬直度を修正することを可能にする。

図９は、第４の実施態様の運転室懸架ユニット５００を図解しており、これは、図１乃至３の運転室懸架ユニット１００と極めて類似している。運転室懸架ユニット５００の部品の参照番号は、運転室懸架ユニット１００の対応する部品の参照番号に４００を加えることによって直接的に導くことができる。したがって、静止側の部品５０１、回転側の部品５５１、第１の弾性構成要素５１１、第２の弾性構成要素５２１および５２５、第３の弾性構成要素５３１および５３５、間柱５０７、平面状表面５０３、５０４、５０５、５０６、５５３、５５４、５５５、および５５６を定義することが可能である。

上にリストした部品は、運転室懸架ユニット１００の対応する部品と同じ構造および機能を有する。運転室懸架ユニット５００と運転室懸架ユニット１００の間における主要な構造的相違は、回転側の部品１５１が全体的に『Ｙ』字形状を有するのに対して、回転側の部品５５１が、２つの比較的細い上側アームおよび太い足を伴った全体的に『Ｘ』字形状を有することである。回転側の部品５５１の足は、回転側の部品１５１の足より太い。

言い換えると、一方においては対向する平面状表面５５３および５５５が、他方においては対向する補助的な平面状表面５５４および５５６が相互に平行であり、かつ軸Ｙ_５５１から同じ距離にある。一方においては平面状表面５５３および５５５が軸Ｙ_５５１に関して対称であり、他方においては補助的な平面状表面５５４および５５６が軸Ｙ_５５１に関して対称である。補助的な平面状表面５５４および５５６は、それぞれ、前記第３の弾性構成要素５３１および５３５と協働するべく配される。

その結果として、補助的な平面状表面５０４および５０６が、それぞれ、平面状表面５０３および５０５に関して反時計方向に概略で１１０°になる方向に沿って広がっていることが運転室懸架ユニット５００と運転室懸架ユニット１００の間における別の相違となり、運転室懸架ユニット１００においてはそれが１３０°である。図１、２、および３の間の比較から導かれ、また図９から理解できるとおり、平面状表面５０３と５５３の間における角度Ｂ_３、および平面状表面５０５と５５５の間における角度Ｂ_５のそれぞれは、当然のことながら静止側の部品および回転側の部品の相対的な位置に従って変化し、概略で０°と４０°の間になる。したがって、角度Ｂ_３およびＢ_５は４５°より小さい。

この種の”Ｘ”字形状は、２つの力Ｔ_１、すなわち合同であり、したがって軸Ｙ_５５１まわりに純粋なトルクを生成する力の伝達を可能にすることから運転室懸架ユニット５００の緩衝またはフィルタリングの効率を増強する。このトルクは、軸Ｙ_５５１上に完全に中心が置かれることから”純粋”と称される。両方の力Ｔ_１は、相互に平行であり、かつ軸Ｙ_５５１に中心が置かれる円に関して正放線方向、すなわちそれの半径方向に直交する。この種の回転側の部品は、あらゆる擾乱的な力を回避する。

同じ態様において、回転側の部品５５１が反時計方向に回転し、第３の弾性構成要素１３１および１３５との接触に達すると、合同かつ平行な、したがって軸Ｙ_５５１まわりに純粋なトルクを生成する２つの力を伝達することが可能になる。

図示していない実施態様の運転室懸架ユニットによれば、外側の部品が１０１となるか３５１となるか、あるいは内側の部品が１５１となるか３０１となるかにはよらず、第３の弾性構成要素が外側の部品ではなく内側の部品だけに取り付けられる。この実施態様においては、内側の部品が回転側の部品または静止側の部品のいずれかとすることが可能であり、逆を言えば、外側の部品が静止側の部品または回転側の部品のいずれかとすることが可能である。

図示していない実施態様の乗り物によれば、運転室の後方エリアの下側に２つの運転室懸架ユニットをマウントし、運転室が横行軸まわりにピボットすることが可能となるように運転室の前方の端をピボット可能にシャーシに確保することができる。

図示していない別の実施態様によれば、第１のエラストマ構成要素によるリンクを行なわずに、回転側の部品および静止側の部品を直接接触させることが可能である。その種の実施態様においては、回転側の部品および静止側の部品それぞれの接触表面が概して円柱状になり、それらは、互いに対してスライドすることができる。第１の構成要素は、その場合に、外側の部品から離れて内側の部品と接触する間柱１０７より高い間柱によって構成される。図示していないさらに別の実施態様においては、静止側の部品に対して回転側の部品が限定された振幅を伴って回転することが可能となるように中心シャフトを支え、それによって最初の３つの実施態様に示されている第１の弾性構成要素を置き換えるために、フランジ１１および１２に類似する２つのラテラル・フランジが静止側の部品に取り付けられる。

図１０乃至１２には、図１、２、および３に関して説明した構造に類似する第５の実施態様の運転室懸架ユニット６００が、それぞれの同じ位置で表わされている。運転室懸架ユニット６００の部品の参照番号は、運転室懸架ユニット１００の対応する部品の参照番号に５００を加えることによって直接的に導かれる。第１の実施態様と比較すると、この実施態様は、２つの摩擦アレンジメント６６０、６７０をさらに包含することを特徴とする。

各摩擦アレンジメントは、回転側の部品６５１に接続されている回転側のスライド表面６６１、６７１、および静止側の部品６０１に接続されている静止側のスライド表面６６２、６７２を包含する。これらのスライド表面のうちの少なくとも１つ、この実施態様においては両方の摩擦アレンジメントの静止側のスライド表面６６２、６７２が、弾性要素６６３、６７３によって対応する部品に接続されている。

これらの摩擦アレンジメントのうちの１つの６６０は、図１１の中立位置と図１０の低位置の間において懸架ユニットが移動するときに作用し、荷重時摩擦アレンジメント６６０と呼ぶことができるが、それのためのスライド表面６６１、６６２は、回転側の部品が第１の位置、または中立位置から第２の位置、または低位置まで回転するとき、スライド表面の一方が他方に対してスライドし、弾性要素６６３が初期状態から最終状態まで漸増的に圧縮され、それによってこれら２つのスライド表面の間における接触力が増加するように、一方が他方に関して配される。

この摩擦アレンジメントのねらいは、ショック・アブソーバと同様にして懸架ユニットの中立位置まわりのそれの潜在的な振動が漸進的に止められるように、回転側の部品と静止側の部品の間において摩擦損失を作り出すことである。

この実施態様においては、回転側のスライド表面６６１が、回転側の部品６５１の周縁、より正確には回転側の部品６５１の半径方向に延びる部分、たとえばそれの左上側アームの末端に配され、したがって軸Ｙ_６５１まわりに円運動を描くことがわかる。回転側のスライド表面は、好ましくは丸められ、かつ凸状であり、それの曲率中心が軸Ｙ_６５１側にある。静止側のスライド表面は、弾性要素６６３の内側表面上にあるプレート要素６６４の内側を向く表面であり、当該弾性要素自体は、静止側の部品６０１の内側円周表面６０３ｂに固着される。弾性要素６６３は、たとえばラバー等のエラストマ材料から作ることが可能であり、半径方向に測定したとき、軸Ｙ_６５１まわりの角度スパンに沿って増加する厚さを呈する楔形状を有する。それの厚さは、回転側の部品の中立位置にあるときに回転側のスライド表面と向かい合う位置の方が、低位置にあるときに回転側のスライド表面と向かい合う位置よりも低い。その結果、プレート要素６６４は、軸Ｙ_６５１上に中心が置かれる円に関して角度が付けられたスライド表面６６２を有するが、プレート要素自体は、一定の厚さを有するとすることも可能であり、また増加する厚さを有するとすることも可能である。言い換えると、スライド表面６６２は、回転側の部品の回転軸Ｙ_６５１に関する円周表面に沿って本質的に配されるが、静止側のスライド表面が回転側のスライド表面の軌跡と干渉するように当該円周表面に関して反らされる。したがって、弾性要素６６３の圧縮性に起因してプレート要素６６４が回転側の部品によって外向きに変位可能となることから、中立位置から低位置への回転側の部品６５１の移動が可能になる。弾性要素の圧縮は、対応する力を作り出し、この力は、半径方向および接線方向両方の成分を有する。半径方向の成分自体は、軸Ｙ_６５１まわりに実質的なトルクを作り出さない。これに対し、弾性部品の圧縮は、２つのスライド表面の間の接触力を増加させ、それがこれら２つの表面の間の摩擦を増加させる。これらの摩擦力は、実質的に円周方向に向けられ、静止側の部品に関する回転側の部品の両方向の運動に抗するトルクを作り出す。したがって、摩擦力の増加は、摩擦によって誘導されるエネルギ損失も増加させる。

この増加する摩擦のために、振動を制動する量が、回転側の部品と静止側の部品の間における移動の量とともに増加することになり、したがってシャーシに関する運転室の移動の量とともに増加することになる。この種の摩擦アレンジメントは、懸架ユニットに掛かる動荷重とともに増加する振動を制動する量を達成する。

好ましくは、図１０乃至１２に示されているとおり、運転室懸架ユニットが少なくとも第２の摩擦アレンジメント６７０を包含することになる。この第２の摩擦アレンジメント６７０は、図１１の中立位置と図１２の高位置の間において懸架ユニットが移動するときに作用し、跳ね上がり摩擦アレンジメント６７０と呼ぶことができるが、それのためのスライド表面６６１、６６２は、回転側の部品が、第３の位置、この場合にもそれが中立位置となるが、そこから第４の位置、または高位置まで回転するとき、スライド表面６７１、６７２の一方が他方に対してスライドし、弾性要素６７３が初期状態から最終状態まで漸増的に圧縮され、それによってこれら２つのスライド表面の間における接触力が増加するように、一方が他方に関して配される。

好ましくは、回転側の部品の第２と第４の位置の間のすべての位置にわたって少なくとも１つの摩擦アレンジメントが作用するように、第１の摩擦アレンジメントが作用する第１と第２の位置の間、および第２の摩擦アレンジメントが作用する第３と第４の位置の間の範囲が少なくとも部分的にオーバーラップする。図示されている実施態様においては、オーバーラップが最小となる傾向にあるが、それにもかかわらず、運転室懸架ユニットの高と低の位置の間におけるすべての位置にわたって少なくとも１つの摩擦アレンジメントが作用することが可能になるように、第１および第３の位置が実質的に同一であり、図１１に図示されている中立位置に対応する。

それとは逆に、いくつかの応用においては、２つの摩擦アレンジメントが、中立位置まわりの回転側の部品の少なくともいくつかの位置にわたっていずれも作用しないという好ましいことになるであろう。その種の場合においては、第１と第２の位置の間の範囲と第３と第４の位置の間の範囲が分離される。

上で述べた実施態様においては、スライド表面の間の接触力の多様性が、軸Ｙ_６５１まわりの同一の円に沿っていない２つのスライド表面の相対的な向きによって獲得される。

図示されていない実施態様においては、スライド表面のうちの少なくとも１つを可動スライド表面とすることを規定することが可能であり、それにおいて可動スライド表面は、回転側の部品が第１の位置から第２の位置まで回転するときに２つのスライド表面の間の接触力を増加させる形で回転側の部品に関して当該可動スライド表面の変位を生じさせるカム‐ベースのメカニズムを通じて対応する部品に接続される。たとえば、カム‐ベースのメカニズムは、回転側の部品の回転軸に関して半径方向に沿って少なくとも部分的に可動スライド表面の変位を生じさせることができる。

いずれの場合においても、スライド表面が、良好な相対的摩擦係数および良好な相対的摩損耐性を呈するような材料から好ましく作られる。ここで、同じの摩擦アレンジメントの両方のスライド表面が必ずしも同一の材料から作られる必要がないことに言及しておくことは有用であろう。実際、スライド表面を作るために使用される材料は、エネルギの散逸に摩擦が使用される、ブレーキ・アレンジメントまたは摩擦クラッチ・アレンジメントといったこのほかのアレンジメントに使用されている種類のものとすることが可能である。また、特に図に示していないが、回転側のスライド表面の材料と回転側の部品の残りの部分の材料を必ずしも同一とする必要がないように、回転側の部品のスライド表面を当該回転側の部品へのアドオン要素の部品とすることも可能である。たとえば、回転側の部品を、回転側のスライド表面を形成する鋼のアドオン要素を伴ってアルミニウム合金から作ることが可能である。図示されている実施態様におけるプレート要素６６４、６７４に属する静止側のスライド表面は、この場合、従来的なブレーキ・パッドと類似の材料から作ることが可能である。当然のことながら、これらの材料を反対にすることもできる。

図示されている実施態様においては、摩擦アレンジメントが、摩損耐性材料によって、すなわちプレート要素によって覆われているエラストマのパッド６６３を包含しているが、そのほかのアレンジメントも提供することが、特に、１つの部品とすることができるような適正なレベルの弾性および摩損耐性を呈する材料を見つけることができる場合には可能である。

基本的に、弾性要素の弾性係数およびスライド表面の相対的な向き（または、カム‐ベースのメカニズムの場合にはカム・プロファイル）は、回転側の部品の角度変位に対する接触力の増加の量をコントロールする鍵である。当業者であれば、シャーシに関する運転室の変位の大きさに従ってこれらの２つの変量を微調整し、運転室懸架装置の振動を効果的に制限するための適正なエネルギ散逸プロファイルを獲得することが可能となるであろう。

摩擦アレンジメントの２つのスライド表面の間における接触面積が拡大され、それによって摩損が低減されるように、それら２つのスライド表面が軸Ｙ_６５１に沿って懸架ユニットの全寸にわたって好ましく延びることに特に言及することができる。しかしながら、その横行方向に沿って延びる静止側のスライド表面のサイズは、軸Ｙ_６５１まわりの角度位置に伴って変動することが許される。それにより、静止側の部品に関する回転側の部品の位置に応じて、２つのスライド表面の接触面積が変動することができる。また、たとえばプレート要素６６４、６７４が、それらの材料に起因して、および／またはそれの限定された厚さに起因していくらかの柔軟性を示し、エラストマ材料のみによって支持される場合には、スライド表面の間における接触作用力の下にそれが変形することできる。これは、スライド表面の接触面積における増加を生じさせることができる。

運転室懸架ユニットのさらに別の特徴によれば、スライド表面のうちの少なくとも１つを、対応する部品に取り外し可能に接続することができる。たとえば、図１０乃至１２に示されているとおり、跳ね上がり摩擦アレンジメント６７０は、静止側のスライド表面６７２を形成するプレート要素６７４が上に取り付けられる弾性要素６７３が、たとえばダブテール・アッセンブリを通じて静止側の部品に取り外し可能にマウントされる支持体６７５に拘束されるように構成される。スライド表面の取り外し可能なマウントは、スライド表面が摩耗したときのそれの容易な交換を可能にする。これに対して、図示された実施態様においては、『荷重時』摩擦アレンジメント６６０の両方のスライド表面が、対応する部品に対して永続的に接続されている。

図１３および１４は、第６の実施態様の運転室懸架ユニット７００を表わすが、これは手前の実施態様に対して多様な相違点を有する。それにもかかわらず、運転室懸架ユニット７００の部品の参照番号は、運転室懸架ユニット１００の対応する部品の参照番号に６００を加えることによって直接的に導かれる。たとえば第１の構成要素７１１が、静止側の部品７０１に接着されていない。この実施態様においては、回転側の部品と静止側の部品の相対的な運動を可能にするために第１の構成要素の変形に頼る代わりに、第１の構成要素が、静止側の部品７０１の内側円周壁７０３ｂに対してスライドすることだけが許容される。第１の構成要素は、たとえばエラストマ材料７１３から作ることができるが、硬質材料から作ること、および界面要素７１２を包含することもできる。界面要素は、第５の実施態様の摩擦表面と同様に、それの摩擦特性について選択された材料から作ることができる。逆を言えば、静止側の部品に接続されて、回転側の部品上をスライドする第１の構成要素を提供することが可能である。当然のことながら、この種の特徴は、手前の実施態様のいずれかとともに使用することができる。

第１の構成要素７１１のこのアレンジメントもまた、前記運転室の荷重によって誘導される垂直力を主として伝達するが、これを用いると、摩擦アレンジメントに懸架の振動を制限する傾向が導入される。

第２に、第１の構成要素７１１は、容易に交換できるようにダブテール・アッセンブリ７１４を通じて回転側の部品７５１に取り外し可能にマウントされる。

また、この実施態様においては、組み合わせによる第３の構成要素と摩擦アレンジメントが提供される。実際、この実施態様は、手前の実施態様にあるような特定の第３の構成要素が示されていない。他方、これには、弾性要素７８３によって回転側の部品７５１に接続される回転側のスライド表面７８１を包含する摩擦アレンジメント７８０が示されており、当該弾性要素自体は、回転側の部品７５１上に取り外し可能にマウントされる。静止側のスライド表面７８２が、この場合においては静止側の部品の内側表面として表わされているが、アドオン要素の表面とすることは可能である。図１３および１４から理解できるとおり、回転側の部品がこの場合には中立位置となる第１の位置から、この場合には跳ね上がり位置となる第２の位置まで回転するとき、スライド表面７８１、７８２の一方が他方に対してスライドし、かつ弾性要素７８３が初期状態から最終状態まで漸増的に圧縮され、それによってそれら２つのスライド表面の間における接触力が増加するようにスライド表面が互いに関して配される。他方、弾性を有し、かつ回転側の部品と静止側の部品の間に配されるこの摩擦アレンジメント７８０は、それの弾性要素７８３が主として圧縮において応力が加えられるように構成される。それによってこの摩擦アレンジメントは、運転室が前記シャーシから離れる方向に移動するとき、回転側の部品の回転運動に抗し、かつそれを低下させる傾向を有する。図に示されているとおり、摩擦アレンジメント７８０は、第１の構成要素７１１の実質的に反対側に配置される。

上で述べた実施態様においては、静止側の部品および回転側の部品が同心態様で配されるものとして説明されているが、そのほかの構造も予測できる。たとえば、静止側の部品および回転側の部品を水平軸に沿って横並びに配し、第１、第２、および第３の構成要素をはじめ摩擦アレンジメントを保持する作用表面を形成するための他方の部品の方向において軸方向に突出する部分を備えることができる。

注意する必要があるが、本発明による運転室懸架ユニットには、関連付けされる外部ばね部材の補助を伴うことなく動作することが意図されている。運転室の静止荷重および動荷重を保持するために必要となるばね効果は、本質的に、第２および第３の構成要素によって提供されることになる。第５および第６の実施態様の場合においては、関連付けされるショック・アブソーバを提供することも必要とせずに運転室懸架ユニットが動作可能であり、この機能は、それに埋め込まれた摩擦アレンジメントによって実行される。他方においてこれは、本発明による懸架ユニットを２つ用いて運転室がそれの前方の端においてシャーシ上に懸架され、それの後方の端において従来的なコイルばね／ショック・アブソーバ要素によって懸架されるということが可能であることと矛盾しない。

また、第５および第６の実施態様の特定のアレンジメントは、第１の実施態様のそのほかの特徴との組み合わせで示されているが、ほかの実施態様の特徴と組み合わせることも等しく可能である。

１ 運転室
２ 中央部分
３ 曲線
４ 曲線
１１ フランジ
１２ フランジ
１３ ボルト
１４ ボルト
２３ 遷移エリア
２４ 遷移エリア
５１ シャーシ
５２ レバー
５３ ブラケット
１００ 運転室懸架ユニット
１０１ 静止側の部品
１０２ 接着表面
１０３ 平面状表面
１０４ 平面状表面
１０５ 平面状表面
１０６ 平面状表面
１０７ 間柱
１０８ 突出した三角形
１０９ 突出した三角形
１１１ 第１の構成要素、第１の弾性構成要素
１２１ 第２の構成要素、第２の弾性構成要素、第２の要素
１２５ 第２の構成要素、第２の弾性構成要素、第２の要素
１３１ 第３の構成要素、第３の弾性構成要素
１３５ 第３の弾性構成要素、第３の構成要素
１４１ 静止フレーム
１４２ 固定プレート
１５１ 回転側の部品
１５２ 接着表面
１５３ 平面状表面
１５５ 平面状表面
２０１ 運転室
２５１ シャーシ
２５２ レバー
２５３ ブラケット
３００ 運転室懸架ユニット
３０１ 回転側の部品、静止側の部品
３１１ 第１の弾性構成要素
３２１ 第２の弾性構成要素
３２５ 第２の弾性構成要素
３３１ 第３の弾性構成要素
３３５ 第３の弾性構成要素
３５１ 静止側の部品、回転側の部品
３５７ 間柱
３５８ 突出した三角形
３５９ 突出した三角形
４００ 運転室懸架ユニット
４０１ 静止側の部品
４１１ 第１の弾性構成要素
４２１ 第２の弾性構成要素
４２５ 第２の弾性構成要素
４３１ 第３の弾性構成要素
４３５ 第３の弾性構成要素
４５１ 回転側の部品
５００ 運転室懸架ユニット
５０１ 静止側の部品
５０３ 平面状表面
５０４ 補助的な平面状表面
５０５ 平面状表面
５０６ 補助的な平面状表面
５０７ 間柱
５１１ 第１の弾性構成要素
５２１ シャフト、第２の弾性構成要素
５２５ 第２の弾性構成要素
５３１ 第３の弾性構成要素
５３５ 第３の弾性構成要素
５５１ 回転側の部品
５５３ 平面状表面
５５４ 補助的な平面状表面
５５５ 平面状表面
５５６ 補助的な平面状表面
６００ 運転室懸架ユニット
６０１ 静止側の部品
６０３ｂ 内側円周表面
６５１ 回転側の部品
６６０ 摩擦アレンジメント、荷重時摩擦アレンジメント
６６１ 回転側のスライド表面
６６２ 静止側のスライド表面
６６３ 弾性要素、エラストマのパッド
６６４ プレート要素
６７０ 摩擦アレンジメント、第２の摩擦アレンジメント
６７１ 回転側のスライド表面、スライド表面
６７２ 静止側のスライド表面、スライド表面
６７３ 弾性要素
６７４ プレート要素
６７５ 支持体
７００ 運転室懸架ユニット
７０１ 静止側の部品
７０３ｂ 内側円周壁
７１１ 第１の構成要素
７１２ 界面要素
７１３ 弾性材料
７１４ ダブテール・アッセンブリ
７５１ 回転側の部品
７８０ 摩擦アレンジメント
７８１ 回転側のスライド表面
７８２ 静止側のスライド表面
７８３ 弾性要素
７８４ プレート要素
２５２０ 溝
３５１０ キー
Ａ_１ 角度
Ａ_２ 角度
Ａ_３ 角度
Ｂ_３ 角度
Ｂ_５ 角度
ｄ_１３１ 距離
ｄ_１３５ 距離
Ｆ_１ ベクトル、力
Ｈ 現在の高さ
Ｈ_１ 高さ
Ｈ_２ 高さ
Ｈ_３ 高さ
Ｌ 荷重
Ｔ_１ 力
Ｔ_２ 力
Ｔ_３ 力
Ｔ_４ 力
Ｘ_５１ 方向
Ｘ_５２ 軸
Ｙ_１５１ 軸
Ｙ_２５２ 軸
Ｙ_５２ 軸
Ｙ_５５１ 軸
Ｙ_６５１ 軸
ΔＨ 変位

Claims (24)

1. 運転室（１）を支持するシャーシ（５１）を有する乗り物のため、前記運転室（１）に関して回転する回転側の部品（１５１）および静止している静止側の部品（１０１）を包含する運転室懸架ユニットであって、前記回転側の部品および静止側の部品のうちの一方が前記運転室（１）への接続のための手段を有し、前記回転側の部品および静止側の部品のうちの他方が前記シャーシ（５１）への接続のための手段を有し、前記回転側の部品が、前記シャーシ（５１）に関する前記運転室（１）の垂直運動に起因して、概して水平な軸（Ｙ_１５１）まわりに前記静止側の部品（１０１）に関して回転するべく配され、前記静止側の部品が前記運転室（１；２０１）に関して固定され、かつ、弾性を有する少なくとも１つの要素（１２１，１２５，１３１，１３５）が、前記２つの部品の間における相対的な回転に抵抗するべく両方の部品と協働するように配されており、
   ‐ さらに、前記回転側の部品（６５１，７５１）に接続された回転側スライド表面（６６１，７８１）および静止側の部品（６０１，７０１）に接続された静止側スライド表面（６６２，７８２）を包含する少なくとも１つの摩擦アレンジメントであって、前記スライド表面のうちの少なくとも１つが弾性要素（６６３，７８３）によって対応する部品に接続される摩擦アレンジメント（６６０，７８０）を包含することと、前記回転側の部品が第１の位置から第２の位置まで回転するとき、前記スライド表面の一方が他方に対してスライドし、かつ前記弾性要素が漸増的に圧縮され、それによって前記２つのスライド表面の間における接触力が増加するように前記スライド表面が互いに関して配されること、
   ‐ さらにまた、スライド表面（６７１，６７２）を包含する第２の摩擦アレンジメント（６７０）を少なくとも包含することと、前記スライド表面（６７１，６７２）のうちの少なくとも１つが弾性要素（６７３）によって前記対応する部品に接続されることと、前記回転側の部品が、前記第１の位置から前記第２の位置への方向と比較して反対の方向である第３の位置から第４の位置まで回転するとき、前記スライド表面（６７１，６７２）の一方が他方に対してスライドし、かつ前記弾性要素（６７３）が初期状態から最終状態まで漸増的に圧縮され、それによって前記２つのスライド表面（６７１，６７２）の間における接触力が増加するように前記スライド表面（６７１，６７２）が互いに関して配されることと、を特徴とする運転室懸架ユニット。
2. 前記回転側の部品の前記第２と第４の位置の間のすべての位置にわたって少なくとも１つの前記摩擦アレンジメント（６６０，６７０）が作用するように、前記第１と第２の位置の間および前記第３と第４の位置の間の範囲が少なくとも部分的にオーバーラップすること、
   を特徴とする、請求項１に記載の運転室懸架ユニット。
3. 前記第１と第３の位置が同一であること、
   を特徴とする、請求項２に記載の運転室懸架ユニット。
4. 中立位置まわりにおける前記回転側の部品の少なくともいくつかの位置にわたって前記２つの摩擦アレンジメント（６６０，６７０）のいずれも作用しないように、前記第１と第２の位置の間および前記第３と第４の位置の間の範囲が分離されていること、
   を特徴とする、請求項１に記載の運転室懸架ユニット。
5. 前記スライド表面のうちの少なくとも１つが、前記回転側の部品の回転軸に関する円周表面に沿って配されるが、その種の円周表面に関する偏向を伴うこと、
   を特徴とする、請求項１乃至４のいずれかに記載の運転室懸架ユニット。
6. 前記スライド表面のうちの少なくとも１つが、可動スライド表面であって、前記回転側の部品が第１の位置から第２の位置まで回転するときに前記２つのスライド表面の間の接触力を増加させる形で前記回転側の部品に関して前記可動スライド表面の変位を生じさせるカム‐ベースのメカニズムを通じて対応する部品に接続される可動スライド表面であること、
   を特徴とする、請求項１乃至５のいずれかに記載の運転室懸架ユニット。
7. 前記カム‐ベースのメカニズムが、前記回転側の部品の回転軸に関して半径方向に沿って少なくとも部分的に可動スライド表面の変位を生じさせること、
   を特徴とする、請求項６に記載の運転室懸架ユニット。
8. 前記スライド表面が、相対的摩擦係数および相対的摩損耐性を呈するような材料から作られること、
   を特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の運転室懸架ユニット。
9. 前記摩擦アレンジメント（６６０，６７０，７８０）が、摩損耐性のある材料（６６４，６７４，７８４）によって覆われたエラストマのパッド（６６３，６７３，７８３）を包含すること、
   を特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の運転室懸架ユニット。
10. 前記スライド表面のうちの少なくとも１つが、前記対応する部品に取り外し可能に接続されること（６７５）、
    を特徴とする、請求項１乃至９のいずれかに記載の運転室懸架ユニット。
11. さらに前記運転室懸架ユニットが、
    ‐ 前記回転側の部品（１５１；７５１）と前記静止側の部品（１０１；７０１）の間において前記運転室（１；２０１）の荷重（Ｌ）によって誘導される垂直の力（Ｆ_１）を主として伝達するように配される少なくとも１つの第１の構成要素（１１１；７１１）と、
    ‐ 弾性を有し、かつ主として圧縮において応力が加えられるように前記回転側の部品と前記静止側の部品の間に配される少なくとも１つの第２の構成要素（１２１，１２５）と、
    を包含することを特徴とする、請求項１乃至１０のいずれかに記載の運転室懸架ユニット。
12. 前記またはすべての第１の構成要素が弾性を有すること、
    を特徴とする、請求項１１に記載の運転室懸架ユニット。
13. 前記またはすべての第１の構成要素が、前記回転側の部品および前記静止側の部品に取り付けられること、
    を特徴とする、請求項１１または１２に記載の運転室懸架ユニット。
14. ２つの第２の弾性構成要素（１２１，１２５）を包含し、前記第２の弾性構成要素（１２１，１２５）が、回転側の部品の、静止側の部品（１０１）に対して回転することが可能な水平な軸（Ｙ_１５１；Ｙ_５５１）に関して概して対称に配置され、かつ指向されること、
    を特徴とする、請求項１１乃至１３のいずれかに記載の運転室懸架ユニット。
15. さらに、少なくとも１つの第３の構成要素であって、弾性を有し、かつ前記運転室（１；２０１）が前記シャーシ（５１；２５１）から離れる方向に第１のあらかじめ決定済みの距離（Ｈ_３）を超えて移動するときに主として圧縮において応力が加えられるように前記回転側の部品（１５１）と前記静止側の部品（１０１）の間に配される第３の構成要素（１３１，１３５）、
    を包含することを特徴とする、請求項１１乃至１４のいずれかに記載の運転室懸架ユニット。
16. 前記少なくとも１つの第３の構成要素が摩擦要素によって形成されること、
    を特徴とする、請求項１５に記載の運転室懸架ユニット。
17. 前記水平な軸（Ｙ_１５１；Ｙ_５５１）に関して対称に配置され、かつ向けられる２つの第３の弾性構成要素（１３１）を有すること、
    を特徴とする、請求項１５または１６に記載の運転室懸架ユニット。
18. 前記第２および第３の弾性構成要素が、別個の構成要素であること、
    を特徴とする、請求項１５乃至１７のいずれかに記載の運転室懸架ユニット。
19. 前記運転室懸架ユニットの硬直度が一方において前記シャーシに関する前記運転室の変位が小さい（Ｈ_２）ときに低く、他方において前記シャーシに関する前記運転室の変位が大きい（Ｈ_１；Ｈ_３）ときに高くなるように前記第２および第３の弾性構成要素が選択されること、
    を特徴とする、請求項１５乃至１８のいずれかに記載の運転室懸架ユニット。
20. 前記第１の構成要素が、前記水平な軸（Ｙ_１５１；Ｙ_５５１）の上方（１００；４００；５００，６００，７００）または下方（３００）に垂直配置されること、
    を特徴とする、請求項１４乃至１９のいずれかに記載の運転室懸架ユニット。
21. 前記第２の弾性構成要素（１２１，１２５）が、前記回転側の部品（１５１）および前記静止側の部品（１０１）とそれぞれの平面状表面（１０３，１５３，１０５，１５５）に沿って協働し、前記平面状表面が、前記静止側の部品（１０１）および前記回転側の部品（１５１）の動作における少なくとも１つの相対的位置について実質的に平行であること、
    を特徴とする、請求項１１乃至２０のいずれかに記載の運転室懸架ユニット（１００；３００；４００；５００）。
22. 前記回転側の部品（５５１）が、前記第３の弾性構成要素（５３１，５３５）と協働するべく配された補助的な平面状表面（５５４，５５６）を有し、前記補助的な平面状表面（５５４，５５６）が互いに平行であること、
    を特徴とする、請求項１５乃至１９のいずれかに記載の運転室懸架ユニット（５００）。
23. 前記第３の弾性構成要素（１３１，１３５）が、前記回転側の部品および静止側の部品のうちの一方だけに取り付けられること、
    を特徴とする、請求項１５に記載の運転室懸架ユニット。
24. 前記回転側の部品および静止側の部品のうちの一方がレバー（５２）によって前記シャーシ（５１；２５１）に接続され、前記レバー（５２）が前記シャーシ（５１；２５１）に関節接続されること、
    を特徴とする、請求項１乃至２３のいずれかに記載の運転室懸架ユニット。

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