用于施加转矩到物体上的装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于施加转矩到物体（2）上的装置，该装置具有至少一个围绕一转轴（8）能转动地支承的回转质量（7）和一用于驱动所述回转质量（7）的驱动装置以及一支承器件（4），该支承器件能够实现所述转轴（8）相对于所述物体（2）的取向的改变，其特征在于，设置一作用在所述支承器件（4）上的耦接器件（5），用于将所述回转质量（7）与所述物体（2）耦接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种。此外本专利技术涉及一种具有这种装置的车辆以及一种用于施加转矩到车辆上的装置的应用。
技术介绍
常见的机动车、例如轿车(PKW)通常设计有行驶动态调节，其在临界的行驶状态下-即例如在高的车轮打滑的情况下自动地介入行驶过程(Fahrgeschehen)并且导入用于稳定该车辆的措施。为此通常将制动力或加速力施加到车辆上，例如通过有目的性地制动或加速单个的车轮的方式。已知的行驶动态调节用于稳定车辆，但也用于将车辆从一临界的行驶状态带回到一稳定的行驶状态中。 在四轮车辆中已知的行驶动态调节器在大多数行驶情况下足够好地起作用。相反，在两轮车中已知的行驶动态调节无法将车辆足够地稳定住或从一临界的行驶状态带回到一稳定的行驶状态中。对此的原因之一在于，在摩托车上会作用高的转矩，其与在PKW中不同，该转矩借助于制动介入或转向介入无法或仅不足够地被克服。 出版物DE 41 12 447 Al公开了一种用于借助于一陀螺式地作用的飞轮来稳定摩托车。但借助于该飞轮只能不足够地对两轮车产生影响。 除了车辆之外，其它的装置、例如具有运动部件的机器，例如钻孔机、机器人、健身器材等等也可以具有运行状态，在这些运行状态中作用比较高的转矩。这种转矩通常在所述装置或所述装置的一个部件加速(或制动)时出现，例如在钻孔机启动或在机器人臂加速时。在该情况下加速部件的角动量反作用到整个装置上。这常常是不希望的，因为转矩的反作用影响了装置的功能或可操作性。
技术实现思路
因此本专利技术的任务是，提出一种装置和一种方法，利用其能够快速且有效地稳定一物体的运动和/或位置。此外，也要提出一种车辆、尤其两轮车，其可以简单且有效地被稳定住。 该任务根据本专利技术通过在权利要求1和7至9中记载的特征来解决。本专利技术的其它设计方案从从属权利要求中给出。 根据本专利技术，提出一种用于施加转矩到物体上的装置，该装置具有至少一个围绕一转轴可转动地支承的回转质量和一用于驱动所述回转质量的驱动装置以及一用于将所述可转动地支承的回转质量支承在物体上的支承器件。此外，根据本专利技术，设置一作用在支承器件上的耦接器件，借助于该耦接器件可将回转质量选择性地与物体耦接或与物体脱开。在脱开状态下回转质量的转轴可以至少沿着一预先给定的轨道改变其位置，而无需将一显著的力传递到该物体上，除了摩擦力之外。与此相反，在耦接状态下，回转质量和物体机械地连接，从而可以发生从回转质量到物体上的(以及反过来的)力矩传递。因此在该状态下实现了将一有目的性的转矩施加到物体上，用以稳定住物体的运动或位置。 回转质量的转轴例如在飞轮的情况下可以是一内转轴，或例如在一在圆轨道上运动的质量的情况下可以是一外转轴。 根据所述支承器件的实施方式的不同，回转质量的转轴的位置可以例如在一平面的一个部分区域中、在整个平面中、在三维空间的一个部分区域中或在整个三维空间的内部相对于物体改变。 根据所述装置的一种优选的实施方式，所述支承器件包括一万向悬架。这能够实现，所述转轴在三维空间中可以具有一相对于物体的任意的取向。 所述耦接器件根据本专利技术构造用于能够选择性地释放或固定所述支承器件。当回转质量与物体耦接时，回转质量的角动量的变化产生一作用到物体上的反作用力矩，所述角动量的变化根据定义通过一转矩的施加而引起。在脱开状态下基本上不传递力。 所述回转质量的角动量变化可以原则上以两种方式实现:一方面可以使回转质量的旋转运动或者说转动运动加速(具有正号也可以具有负号)。另一方面也可以改变转轴的位置。两种措施产生了一角动量变化，该角动量变化在耦接状态下传递到物体上。 根据本专利技术的一种实施方式，设置一制动器，利用该制动器可以将所述至少一个回转质量有目的性地制动。作为制动器也可以采用电动马达，其在发电机式的运行中运行。为了加速回转质量的转动运动同样可以设置一电动马达。 为了改变转轴的位置，可以设置一具有电动马达的驱动装置，或一其它的例如纯机械的驱动装置。如果转轴借助于驱动装置被改变，则根据定义也改变了回转质量的角动量，从而又产生一对于物体产生影响的反作用力矩。所述驱动装置可以例如作用在所述支承器件上并且调节该支承器件。 在转轴的位置变化的情况下，可以将回转质量的角动量在数值上保持恒定(矢量上改变)，例如借助于一驱动装置和/或一制动器。由此可以将一转矩传递到物体上，无需在回转质量上建立或拆除过剩的动能。在此，为了稳定利用陀螺效应。 在本专利技术的一种特殊的实施方式中，设置多个、尤其六个回转质量，他们合并在一个体中，该体万向地悬挂在所述物体上。每两个回转质量在此优选围绕同一转轴转动，但沿着相反的方向。三对回转质量的转轴优选尽可能彼此垂直。通过所述回转质量中的单个或多个回转质量的有目的性的加速或制动，或通过转轴的取向的改变，可以引起所述体的任意的总角动量变化，该总角动量变化之后可以传递到物体上。 除了所描述的装置之外，本专利技术也包括一种具有一根据本专利技术的装置的车辆。根据本专利技术的用于施加转矩到车辆、尤其两轮车上的装置的应用也是本专利技术的主题。装备有根据本专利技术的装置的车辆可以比较快速且有效地稳定住或从一不稳定的行驶状态带回到一稳定的行驶状态中。 最后，一种用于施加转矩到物体上的方法也是根据本专利技术的主题。根据本专利技术提出，首先借助于至少一个传感器检测关于物体的稳定性条件的数据并且从所检测到的数据中获知，是否该稳定性条件被归入为临界。当该稳定性条件满足一预先给定的条件时，获知一待传递到物体上的力矩，并且将该力矩施加到所述回转质量中的至少一个上。之前还操纵所述耦接器件并且由此将所述至少一个回转质量与物体耦接，从而可以发生一力矩传递。 根据本专利技术的方法的一种优选的实施方式，当稳定性条件已被归入为临界时，将所述支承器件固定住并且使至少一个回转质量制动或加速。 根据本专利技术的方法的另一种实施方式，改变转轴的位置。在此，所述回转质量的转动运动的转速可以必要时保持恒定。 如果应用根据本专利技术的用于施加转矩到车辆上的方法，则作为针对稳定性条件的数据优选检测至少一个加速度和/或角速度。为此例如采用加速度传感器或角速度传感器。 【附图说明】 下面参照附图举例详细阐释本专利技术。其中:图1示出了一根据本专利技术的用于施加转矩到物体上的装置的立体图；图2示出了一具有六个回转质量的体的立体图，该体是根据本专利技术的装置的一部分； 图3a示出了用于施加转矩到物体上的方法的第一种实施方式的方块图；以及图3b示出了用于施加转矩到物体上的方法的第二种实施方式的方块图。 【具体实施方式】 图1示出了一根据本专利技术的用于施加转矩到物体2上的装置I的立体图。在此，该装置I固定在物体2上，该物体在此情况下是一摩托车。在图1中当然仅示意性示出了摩托车的直接邻接在固定处的区段。 该装置I具有一立方体形的并且在图2中详细示出的具有六个可转动地支承的回转质量7的体3、一支承器件4和一耦接器件5。该体3设置用于建立、拆除或存储角动量。为此，将体3的回转质量7首先置入转动运动中并且之后将该转动运动维持住、加速或制动。选择性地也可以改变体3的位置且因此改变转轴8的位置，由此又改变体3的总角动量。 体3借助于一支承器件4-这里一万向悬架-支承在摩托本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于施加转矩到物体（2）上的装置，该装置具有至少一个围绕一转轴（8）能转动地支承的回转质量（7）和一用于驱动所述回转质量（7）的驱动装置以及一用于将所述回转质量支承在所述物体（2）上的支承器件（4），所述支承器件允许所述转轴（8）相对于所述物体（2）的取向的改变，其特征在于，设置一作用在所述支承器件（4）上的耦接器件（5），借助于该耦接器件能够将所述至少一个能转动地支承的回转质量（7）选择性地与所述物体（2）耦接或与所述物体（2）脱开。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.05.23 DE 102012208623.41.用于施加转矩到物体(2)上的装置，该装置具有至少一个围绕一转轴(8)能转动地支承的回转质量(7)和一用于驱动所述回转质量(7)的驱动装置以及一用于将所述回转质量支承在所述物体(2 )上的支承器件(4 )，所述支承器件允许所述转轴(8 )相对于所述物体(2)的取向的改变，其特征在于，设置一作用在所述支承器件(4)上的耦接器件(5)，借助于该耦接器件能够将所述至少一个能转动地支承的回转质量(7)选择性地与所述物体(2)耦接或与所述物体(2)脱开。2.按照权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支承器件(4)包括一万向悬架。3.按照权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述耦接器件(5)构造用于选择性地固定或释放所述支承器件(4 )。4.按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述耦接器件(5)以如下方式构造，使得所述回转质量(7)的转轴(8)的位置在耦接状态下能够改变。5.按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，设置一制动器，利用该制动器能够将制动力施加到所述回转质量(7)上。6.按照前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，设置至少一个具有六个回转质量(7)的体(3)，该体借助于所述支承器件(4)相对于所述物体(2)万向地支承，其中，每两个回转质量(7)能围绕同一转轴(8)沿着相互相反的方向转动。7.车辆，具有按照权...

【专利技术属性】
技术研发人员：M施密特，W卡勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE