DE202013008870U1

DE202013008870U1 - Omnidirectional vehicle with independent wheel suspension

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Publication number: DE202013008870U1
Application number: DE202013008870U
Authority: DE
Original assignee: KUKA Roboter GmbH
Current assignee: KUKA Deutschland GmbH
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2013-10-29
Anticipated expiration: 2023-10-05

Abstract

Omnidirektionales Fahrzeug, aufweisend
ein Fahrgestell (2), mehrere am Fahrgestell (2) gelagerte Omnidirektionalräder (7), die zum Fortbewegen des omnidirektionalen Fahrzeugs (1) ausgebildet und eingerichtet sind, und
wenigstens eine Einzelradaufhängung, die ausgebildet ist, eines der Omnidirektionalräder (7) federnd an dem Fahrgestell (2) zu lagern, und die eine Schwinge (11) umfasst, welche eine die Schwinge (11) schwenkbar an dem Fahrgestell (2) anlenkende Schwingenlagerung (12) und eine das jeweilige Omnidirektionalrad (7) drehbar an der Schwinge (11) lagernde Radlagerung (13) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Radlagerung (13) an der Schwinge (11) in einem Abstand (a) von der Schwingenlagerung (12) angeordnet ist, bei dem sich die Schwenkachse (S) der Schwingenlagerung (12) innerhalb der Außenumfangskontur (U) des Omnidirektionalrades (7) erstreckt.Omnidirectional vehicle, comprising
a chassis (2), a plurality on the chassis (2) mounted omnidirectional wheels (7), which are designed and arranged for moving the omnidirectional vehicle (1), and
at least one independent wheel suspension, which is designed to resiliently mount one of the omnidirectional wheels (7) on the chassis (2), and which comprises a rocker (11) which has a rocker bearing pivotally pivoting the rocker (11) on the chassis (2) ( 12) and a respective omnidirectional (7) rotatably mounted on the rocker (11) overlapping wheel bearing (13),
characterized in that the wheel bearing (13) is arranged on the rocker (11) at a distance (a) from the rocker bearing (12), wherein the pivot axis (S) of the rocker bearing (12) within the outer peripheral contour (U) of Omnidirektionalrades (7) extends.

Description

Die Erfindung betrifft ein omnidirektionales Fahrzeug, aufweisend ein Fahrgestell, mehrere am Fahrgestell gelagerte Omnidirektionalräder, die zum Fortbewegen des omnidirektionalen Fahrzeugs ausgebildet und eingerichtet sind, und wenigstens eine Einzelradaufhängung, die ausgebildet ist, eines der Omnidirektionalräder federnd an dem Fahrgestell zu lagern, und die eine Schwinge umfasst, welche eine die Schwinge schwenkbar an dem Fahrgestell anlenkende Schwingenlagerung und eine das jeweilige Omnidirektionalrad drehbar an der Schwinge lagernde Radlagerung aufweist.The invention relates to an omnidirectional vehicle, comprising a chassis, a plurality of mounted on the chassis omnidirectional wheels, which are designed and arranged for moving the omnidirectional vehicle, and at least one independent suspension, which is adapted to resiliently support one of the omnidirectional wheels on the chassis, and the one Swing comprises, which has a rocker pivotally mounted on the chassis pivoting rocker bearing and a respective Omnidirektionalrad rotatably mounted on the rocker wheel bearing.

Aus der DE 37 33 695 A1 ist ein Fahrwerk für Flurförderzeuge bekannt, das zu seiner Steuerung in jede beliebige Richtung in der Ebene mit vier, mehrere Freiheitsgrade in der Ebene aufweisenden Rädern ausgerüstet ist, wobei die Räder mit einer den jederzeitigen Bodenkontakt aller Räder gewährleistenden Lagerung versehen sind. Das dortige Fahrwerk weist vier Räder auf, die am Umfang mit Rollkörpern ausgerüstet sind, deren Achsen schräg zu den Achsen der Räder verlaufen, wobei die vier Räder in bekannter Weise zueinander angeordnet sind. Jedes Rad ist mit einem eigenen Antrieb versehen. Die Verbindung zwischen dem Rahmen des Flurförderzeuges und den Rädern stellt jeweils eine Schwingenlagerung her. Diese Schwingenlagerung besteht aus einem Lager für eine Schwinge, die mit einer Grundplatte verbunden ist. Am Ende der Grundplatte ist über ein weiteres Element das Rad drehbar angeordnet. Zusätzlich ist auf der Oberseite der Grundplatte eine fluidische Dämpfung angeordnet, die an einer Unterseite des Flurförderzeuges anliegt.From the DE 37 33 695 A1 a chassis for industrial trucks is known, which is equipped to control it in any direction in the plane with four, several degrees of freedom in the plane having wheels, the wheels are provided with a guarantee of the continuous ground contact of all wheels storage. The local chassis has four wheels, which are equipped at the periphery with rolling bodies whose axes are oblique to the axes of the wheels, wherein the four wheels are arranged in a known manner to each other. Each wheel has its own drive. The connection between the frame of the truck and the wheels makes each a swingarm. This swingarm bearing consists of a bearing for a rocker, which is connected to a base plate. At the end of the base plate, the wheel is rotatably arranged via a further element. In addition, a fluidic damping is arranged on the upper side of the base plate, which rests against a lower side of the industrial truck.

Aus der WO 2008/122538 A1 ist ein omnidirektionales Fahrzeug bekannt, aufweisend einen Fahrzeugkörper und mehrere drehbar am Fahrzeugkörper angeordnete omnidirektionale Räder, von denen wenigstens eines der omnidirektionalen Räder mittels einer Einzelradaufhängung am Fahrzeugkörper angeordnet ist. Die Einzelradaufhängung ist dort beispielsweise eine lineargeführte Einheit oder eine Schwinge.From the WO 2008/122538 A1 An omnidirectional vehicle is known, comprising a vehicle body and a plurality of rotatably arranged on the vehicle body omnidirectional wheels, of which at least one of the omnidirectional wheels is arranged by means of a self-suspension on the vehicle body. The independent suspension is there for example a linearly guided unit or a rocker.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes omnidirektionales Fahrzeug mit einem verbesserten Fahrverhalten, insbesondere mit einer erhöhten Tragfähigkeit zu schaffen.The object of the invention is to provide a generic omnidirectional vehicle with improved handling, in particular with increased carrying capacity.

Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein omnidirektionales Fahrzeug, aufweisend ein Fahrgestell, mehrere am Fahrgestell gelagerte Omnidirektionalräder, die zum Fortbewegen des omnidirektionalen Fahrzeugs ausgebildet und eingerichtet sind, und wenigstens eine Einzelradaufhängung, die ausgebildet ist, eines der Omnidirektionalräder federnd an dem Fahrgestell zu lagern, und die eine Schwinge umfasst, welche eine die Schwinge schwenkbar an dem Fahrgestell anlenkende Schwingenlagerung und eine das jeweilige Omnidirektionalrad drehbar an der Schwinge lagernde Radlagerung aufweist, wobei die Radlagerung an der Schwinge in einem Abstand von der Schwingenlagerung angeordnet ist, bei dem sich die Schwenkachse der Schwingenlagerung innerhalb der Außenumfangskontur des Omnidirektionalrades erstreckt.The object of the invention is achieved by an omnidirectional vehicle, comprising a chassis, a plurality of mounted on the chassis omnidirectional wheels, which are designed and arranged for moving the omnidirectional vehicle, and at least one independent suspension, which is adapted to resiliently support one of the omnidirectional wheels on the chassis , and which comprises a rocker, which has a rocker arm pivotally mounted on the chassis pivoting and the respective Omnidirektionalrad rotatably mounted on the rocker wheel bearing, wherein the wheel bearing is arranged on the rocker at a distance from the swing arm bearing, wherein the pivot axis the swing arm bearing extends within the outer peripheral contour of the omnidirectional wheel.

Das omnidirektionale Fahrzeug kann neben dem Fahrgestell weitere Fahrzeugkomponenten, wie Aufbauten, Traggestelle, Halter und/oder zu bewegende Vorrichtungen, wie beispielsweise Hebebühnen, Staplervorrichtungen und/oder Industrieroboter aufweisen. In einer einfachen Ausgestaltung kann das Fahrgestell aus einer Rahmenkonstruktion gebildet werden, die beispielsweise aus verbundenen, insbesondere verschweißten Stahlträgern und/oder Stahlplatten bestehen kann. An dem Fahrgestell können ein oder mehrere zum Fortbewegen des omnidirektionalen Fahrzeugs erforderliche Komponenten befestigt oder gelagert sein, wie beispielsweise Speicher für elektrische Energie, wie Batterien oder Akkumulatoren, elektrische Steuervorrichtungen, hydraulische Speicher, Pumpen und Ventile, sowie Sensoren oder Befehlseingabemittel.In addition to the chassis, the omnidirectional vehicle may have further vehicle components, such as superstructures, carrying racks, holders and / or devices to be moved, such as lifting platforms, forklift devices and / or industrial robots. In a simple embodiment, the chassis can be formed from a frame structure, which may consist for example of connected, in particular welded steel beams and / or steel plates. One or more components required to move the omnidirectional vehicle may be mounted or stored on the chassis, such as electric energy storage devices such as batteries or accumulators, electrical control devices, hydraulic accumulators, pumps and valves, and sensors or command input means.

Das Fahrgestell weist mehrere Omnidirektionalräder auf, die zum Fortbewegen des omnidirektionalen Fahrzeugs ausgebildet und eingerichtet sind. Die Omnidirektionalräder können insbesondere an zwei gegenüberliegenden Längsseiten an einem zumindest im Wesentlichen quaderförmigen Fahrgestell angeordnet sein. Dabei können auf jeder Seite mehrere Omnidirektionalräder insbesondere auf einer Spur laufend hintereinander am Fahrgestell angeordnet sein. Die Omnidirektionalräder können von nicht omnidirektional antreibbaren Laufrädern ergänzt werden, soweit dies die omnidirektionale Manövrierfähigkeit des omnidirektionalen Fahrzeugs nicht verhindert.The chassis has a plurality of omnidirectional wheels that are configured and arranged to move the omnidirectional vehicle. The omnidirectional wheels can be arranged in particular on two opposite longitudinal sides on an at least substantially cuboid chassis. In this case, a plurality of omnidirectional wheels, in particular on a track, can be arranged consecutively on the chassis on each side. The omnidirectional wheels may be complemented by non-omnidirectionally drivable wheels, provided this does not prevent the omnidirectional maneuverability of the omnidirectional vehicle.

Die Omnidirektionalräder können in unterschiedlichen Kombinationen ihrer Anordnung am Fahrgestell angetrieben oder nicht angetrieben ausgebildet sein.The omnidirectional wheels can be driven in different combinations of their arrangement on the chassis or not driven.

Jedes Omnidirektionalrad weist in der Regel einen drehbar gelagerten Radkörper auf, der insoweit als eine Art Felge bezeichnet werden kann, an dessen Außenumfangsbereich mehrere gleichmäßig über einen Kreisumfang verteilt angeordnete antriebslose Rollen drehbar gelagert sind. Die antriebslosen Rollen sind derart am Radkörper drehbar gelagert, dass ihre Rollachsen sich in einem vom rechten Winkel abweichenden Winkel, insbesondere in einem 45-Grad-Winkel zur Drehachse des Radkörpers erstrecken. Ein Beispiel eines solchen Omnidirektionalrades ist das sogenannte Mecanum-Rad, wie es unter Anderem aus der US 3,876,255 bekannt ist.Each omnidirectional usually has a rotatably mounted wheel body, which can be referred to as a kind of rim, on whose outer peripheral area a plurality of evenly distributed over a circumference arranged driving rollers are rotatably mounted. The non-driven rollers are rotatably mounted on the wheel body such that their rolling axes extend at a different angle from the right angle, in particular at a 45-degree angle to the axis of rotation of the wheel body. An example of such Omnidirektionalrades is the so-called Mecanum wheel, as it is among others from the US 3,876,255 is known.

Die Einzelradaufhängungen, mit denen die Omnidirektionalräder aufgehängt sind, bewirken, dass der Bodenkontakt der einzelnen Omnidirektionalräder im Vergleich zu starr aufgehängten Omnidirektionalrädern, wie dies bei konventionellen omnidirektionalen Fahrzeugen der Fall ist, verbessert wird. Dadurch wird die Gefahr, dass eines der Omnidirektionalräder den Bodenkontakt verliert, zumindest verringert, wodurch alle Räder des omnidirektionalen Fahrzeugs belastet bleiben. Dadurch kann die Gefahr einer Überbelastung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs verringert, wenn nicht sogar verhindert werden. Durch die verbesserte Bodenhaftung kann sich auch ein verbessertes spurtreues Fahrverhalten des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ergeben.The independent wheel suspensions with which the omnidirectional wheels are suspended cause the ground contact of the individual omnidirectional wheels to be improved compared to rigidly suspended omnidirectional wheels, as is the case with conventional omnidirectional vehicles. As a result, the risk that one of the omnidirectional wheels loses contact with the ground is at least reduced, as a result of which all wheels of the omnidirectional vehicle remain loaded. Thereby, the risk of overloading the vehicle according to the invention can be reduced, if not prevented. Due to the improved traction, an improved punctual driving behavior of the vehicle according to the invention can also result.

Die Einzelradaufhängungen erlauben es, die Omnidirektionalräder federnd an dem Fahrgestell zu lagern. Jede Einzelradaufhängung verfügt dazu über eine eigene Schwinge, welche einerseits schwenkbar an dem Fahrgestell gelagert ist und an welcher andererseits das jeweils zugeordnete Omnidirektionalrad drehbar gelagert ist. Durch eine Schwenkbewegung der Schwinge wird das jeweilige Omnidirektionalrad in seiner Höhenlage bezüglich des Fahrgestells verstellt. Jede Schwinge kann sich dabei mit ihrer Längserstreckung parallel zu den Längsseiten des Fahrgestells erstrecken, wobei die Schwinge um eine senkrecht zur Längsseite des Fahrgestells ausgerichtete Drehachse schwenkbar am Fahrgestell gelagert ist. Die Schwinge kann insoweit einen Längslenker bilden.The independent wheel suspensions allow the omnidirectional wheels to be mounted resiliently on the chassis. Each independent suspension has its own rocker, which is pivotally mounted on the one hand on the chassis and on which on the other hand, the respective associated omnidirectional is rotatably mounted. By a pivoting movement of the rocker the respective omnidirectional is adjusted in its altitude with respect to the chassis. Each rocker can extend with its longitudinal extent parallel to the longitudinal sides of the chassis, wherein the rocker is mounted about a perpendicular to the longitudinal side of the chassis aligned pivot axis pivotally mounted on the chassis. The rocker can so far form a trailing arm.

Indem die Radlagerung an der Schwinge in einem Abstand von der Schwingenlagerung angeordnet ist, bei dem sich die Schwenkachse der Schwingenlagerung innerhalb der Außenumfangskontur des Omnidirektionalrades erstreckt, können mehrere Omnidirektionalräder besonders nahe nebeneinander an dem Fahrwerk gelagert werden. Durch eine besonders nahe Lagerung mehrerer Omnidirektionalräder hintereinander, kann bei gegebener Fahrgestellgröße eine erhöhte Anzahl von Omnidirektionalrädern vorgesehen werden. Eine erhöhte Anzahl von Omnidirektionalrädern pro Fahrwerk kann eine größere Tragfähigkeit des omnidirektionalen Fahrzeugs und/oder ein verbessertes Fahrverhalten, insbesondere eine verbesserte Traktion bewirken. Bei vorgegebener Tragfähigkeit für das omnidirektionale Fahrzeug können durch die Möglichkeit, eine größere Anzahl von Omnidirektionalrädern am Fahrgestell anzubringen, gegenüber bisherigen Ausführungen kleinere Omnidirektionalräder verwendet werden. Durch die Verwendung kleinerer Omnidirektionalräder kann das omnidirektionale Fahrzeug insgesamt tiefer gelegt werden und/oder zusätzlicher Bauraum an und in dem Fahrgestell gewonnen werden, um andere Komponenten, wie beispielsweise Batterien und Akkumulatoren, in größerer Kapazität und/oder Anzahl am omnidirektionalen Fahrzeug unterbringen zu können.By the wheel bearing is arranged on the rocker at a distance from the swing arm bearing, in which the pivot axis of the swing arm bearing extends within the outer peripheral contour of the omnidirectional, several omnidirectional wheels can be stored particularly close to each other on the chassis. Due to a particularly close storage of several omnidirectional wheels one behind the other, an increased number of omnidirectional wheels can be provided for a given chassis size. An increased number of omnidirectional wheels per chassis can cause a greater carrying capacity of the omnidirectional vehicle and / or an improved driving behavior, in particular an improved traction. With a given carrying capacity for the omnidirectional vehicle, the possibility of installing a larger number of omnidirectional wheels on the chassis means that smaller omnidirectional wheels can be used in comparison to previous designs. By using smaller omnidirectional wheels, the omnidirectional vehicle as a whole can be lowered and / or additional space can be gained on and in the chassis in order to accommodate other components, such as batteries and accumulators, in greater capacity and / or number on the omnidirectional vehicle.

Indem die Radlagerung an der Schwinge in einem Abstand von der Schwingenlagerung angeordnet ist, bei dem sich die Schwenkachse der Schwingenlagerung innerhalb der Außenumfangskontur des Omnidirektionalrades erstreckt, liegt die Schwingenlagerung bzw. die Schwenkachse der Schwingenlagerung insoweit in einem Abstand von der Drehachse der Radlagerung entfernt, die kleiner ist, als der Außenumfangsradius des Omnidirektionalrades. Anderes ausgedrückt liegt in einer Draufsicht auf die nach außen weisende Stirnseite des Omnidirektionalrades die Schwenkachse der Schwingenlagerung oder sogar die gesamte Schwingenlagerung zumindest weitgehend oder sogar vollständig optisch verborgen hinter dem Omnidirektionalrad.By the wheel bearing is arranged on the rocker at a distance from the swing arm bearing, in which the pivot axis of the swing arm bearing extends within the outer peripheral contour of the omnidirectional, the swing arm bearing or the pivot axis of the swing arm bearing is so far away from the axis of rotation of the wheel bearing, the is smaller than the outer circumference radius of the omnidirectional wheel. In other words, in a plan view of the outwardly facing end face of the omnidirectional wheel, the pivot axis of the rocker bearing or even the entire rocker bearing is at least largely or even completely hidden optically behind the omnidirectional wheel.

In einer Ausführung kann die Schwinge eine dem Fahrgestell zugewandte Schwingenrückseite aufweisen und die Schwingenlagerung einen von der Schwingenrückseite vorspringenden Lagerzapfen aufweisen, der in einem mit dem Fahrgestell verbundenen Schwingenlagersitz schwenkbar gelagert ist. Die Schwinge ist in dieser Ausführung mittels der Schwingenlagerung in Art eines Längslenkers schwenkbar am Fahrgestell gelagert. Das Schwingenlager umfasst den an der Schwinge vorgesehenen Lagerzapfen, den am Fahrgestell vorgesehenen Schwingenlagersitz, in den der Lagerzapfen der Schwinge eingreift, sowie gegebenenfalls weitere zwischen Lagerzapfen und Schwingenlagersitz angeordnete Lagerelemente, wie beispielsweise Gleitlagersitze, Wälzlager und/oder elastische Lagereinsätze. Der Schwingenlagersitz kann zumindest im Wesentlichen oder sogar vollständig innerhalb der Kontur des Fahrgestells aufgenommen sein. Insoweit steht der Schwingenlagersitz nur geringfügig oder gar nicht über die jeweilige Längsseite des Fahrgestells nach außen hinaus, wodurch eine sehr kompakte Bauform erreicht wird. Insbesondere kann durch eine solche weitgehende oder sogar vollständige Integration des Schwingenlagersitzes in das Fahrgestell, die Schwinge besonders nahe zur Längsseite des Fahrgestells, d. h. nur mit einem geringen Spalt von der Längsseite des Fahrgestells entfernt, an dem Fahrgestell schwenkbar angeordnet sein.In one embodiment, the rocker may have a swinging rear side facing the chassis, and the swingarm support may have a journal protruding from the swingarm rear side, which is pivotally mounted in a swinging bearing seat connected to the chassis. The rocker is mounted in this embodiment by means of the swingarm mount in the manner of a trailing arm pivotally mounted on the chassis. The swingarm bearing comprises the pivot pin provided on the rocker, provided on the chassis swingarm seat, in which engages the bearing pin of the rocker, and optionally further arranged between the bearing pin and swingarm bearing seat bearing elements, such as plain bearing seats, roller bearings and / or elastic bearing inserts. The swingarm seat may be received at least substantially or even completely within the contour of the chassis. In that regard, the swingarm seat is only slightly or not at all beyond the respective longitudinal side of the chassis to the outside, creating a very compact design is achieved. In particular, by such a substantial or even complete integration of the swingarm seat in the chassis, the rocker particularly close to the longitudinal side of the chassis, d. H. removed only with a small gap from the longitudinal side of the chassis, be pivotally mounted on the chassis.

In einer alternativen oder ergänzenden Ausführung kann die Schwinge eine vom Fahrgestell wegweisende Schwingenvorderseite, insbesondere eine der Schwingenrückseite gegenüberliegende Schwingenvorderseite aufweisen, an der das Omnidirektionalrad gelagert ist. In einer solchen Ausführung ist die Schwinge insoweit vollständig zwischen der Längsseite des Fahrgestells und der Rückseite des jeweiligen Omnidirektionalrades schwenkbar angeordnet. Der Abstand der Rückseite des jeweiligen Omnidirektionalrades von der Längsseite des Fahrgestells wird, abgesehen von geringen Spalten, die ein freies Schwingen der Einzelradaushängungen sicherstellen, nur von der Breite der Schwinge bestimmt. In allen erfindungsgemäßen Bauarten kann deshalb die Schwinge in ihrer Breite besonders schmal ausgeführt werden, wodurch die Omnidirektionalräder besonders nahe an dem Fahrgestell gelagert werden können, wodurch die Gesamtbreite des omnidirektionalen Fahrzeugs kompakt gehalten werden kann und/oder bei vorgegebener Spurbreite das Fahrgestell besonders breit ausgeführt werden kann, wodurch zusätzlicher Raum innerhalb des Fahrgestells geschaffen wird, in dem weitere Fahrzeugkomponenten untergebracht werden können.In an alternative or additional embodiment, the rocker may have a swinging front side pointing away from the chassis, in particular a swing front side opposite the swinging rear side, on which the omnidirectional wheel is mounted. In such an embodiment, the rocker is so far completely pivotable between the longitudinal side of the chassis and the back of the respective Omnidirektionalrades arranged. The distance of the back of the respective omnidirectional from the longitudinal side of the chassis is determined only by the width of the rocker, apart from small gaps that ensure free swinging the Einzelradaushängungen. In all the designs according to the invention, therefore, the rocker can be made particularly narrow in width, whereby the Omnidirektionalräder can be stored particularly close to the chassis, whereby the overall width of the omnidirectional vehicle can be kept compact and / or run at a given track width, the chassis particularly wide can, creating additional space within the chassis, can be accommodated in the other vehicle components.

In einer ersten Variante kann das Omnidirektionalrad antriebslos ausgeführt sein. Dabei kann die Radlagerung einen mit der Schwinge fest verbundenen Achszapfen aufweisen, auf dem das Omnidirektionalrad drehbar, insbesondere antriebsfrei drehbar gelagert ist. Dazu kann das Omnidirektionalrad einen Radkörper aufweisen, an dem eine Radnabe ausgebildet ist. Die Radnabe ist drehbar auf dem mit der Schwinge fest verbundenen Achszapfen gelagert. Für eine drehbare Lagerung des Omnidirektionalrades bzw. der Radnabe auf dem Achszapfen können dem Fachmann an sich bekannte Lagerelemente, wie beispielsweise Gleitlagersitze und/oder Wälzlager vorgesehen sein.In a first variant, the omnidirectional can be designed without drive. In this case, the wheel bearing having a fixedly connected to the rocker journals on which the omnidirectional rotatably, in particular rotatably mounted drive-free. For this purpose, the omnidirectional wheel may have a wheel body, on which a wheel hub is formed. The wheel hub is rotatably mounted on the axle pivot fixedly connected to the rocker. For a rotatable mounting of the omnidirectional wheel or the wheel hub on the journal may be provided to those skilled in per se known bearing elements, such as plain bearing seats and / or rolling bearings.

In einer zweiten Variante kann das Omnidirektionalrad angetrieben ausgeführt sein. Dabei kann die Radlagerung einen mit der Schwinge fest verbundenen Flansch aufweisen, an dem ein Motor befestigt ist, der eine Motorwelle aufweist, wobei an der Motorwelle das Omnidirektionalrad drehantreibbar befestigt ist. Alternativ kann die Radlagerung einen mit der Schwinge fest verbundenen Flansch aufweisen, an dem ein Antrieb befestigt ist, der einen Motor und ein an den Motor angekoppeltes Getriebe umfasst, das eine Getriebewelle aufweist, wobei an der Getriebewelle das Omnidirektionalrad drehantreibbar befestigt ist. In beiden Alternativen kann der Motor ein elektrischer Motor oder ein Hydraulikmotor sein. In der ersten Alternative, in der das Omnidirektionalrad direkt auf der Motorwelle sitzt, wird ein Direktantrieb bereitgestellt, wo hingegen im Falle der zweiten Alternative, in der das Omnidirektionalrad auf einer Getriebeausgangswelle sitzt, die Motorwelle mit einer Getriebeeingangswelle verbunden ist, wodurch eine Übersetzung der Drehzahl des Motors in eine andere, insbesondere reduzierte Drehzahl des Omnidirektionalrades bereitgestellt wird. In der zweiten Alternative, bei der das Omnidirektionalrad auf einer Getriebeausgangswelle sitzt, kann sowohl das Omnidirektionalrad, als auch das Getriebe und der Motor auf der Schwinge sitzen, so dass auch Getriebe und Motor durch eine Bewegung der Schwinge mitgeschwenkt werden.In a second variant, the omnidirectional can be driven driven. In this case, the wheel bearing having a fixedly connected to the rocker flange to which a motor is mounted, which has a motor shaft, wherein on the motor shaft, the omnidirectional is rotatably mounted. Alternatively, the wheel bearing may have a fixedly connected to the rocker flange to which a drive is mounted, which includes a motor and a coupled to the engine transmission having a transmission shaft, wherein the omnidirectional gear is rotatably mounted on the transmission shaft. In both alternatives, the engine may be an electric motor or a hydraulic motor. In the first alternative, in which the omnidirectional gear sits directly on the motor shaft, a direct drive is provided, whereas in the case of the second alternative, in which the omnidirectional gear sits on a transmission output shaft, the motor shaft is connected to a transmission input shaft, thereby translating the speed of the engine is provided in a different, in particular reduced speed of the omnidirectional wheel. In the second alternative, in which the omnidirectional wheel is seated on a transmission output shaft, both the omnidirectional gear, as well as the gearbox and the engine can sit on the rocker, so that gearbox and motor are also swung by a movement of the rocker.

In allen Ausführungen von erfindungsgemäßen omnidirektionalen Fahrzeugen kann jede Schwinge an einer der Schwingenlagerung gegenüberliegenden Seite der Radlagerung eine Stützlagerstelle aufweisen, an der eine sich gegen das Fahrgestell abstützende Federvorrichtung, insbesondere eine Feder-Dämpfer-Vorrichtung angekoppelt ist. Die Schwinge bildet in diese Ausführung einen Hebelarm, der mittels der Schwingenlagerung an dem Fahrgestell angelenkt ist. Die Schwinge weist dabei insoweit eine erste, insbesondere kurze Hebellänge auf, die durch den Abstand der Drehachse der Radlagerung von der Schwenkachse der Schwingenlagerung gebildet wird. Die Schwinge weist außerdem eine zweite, insbesondere lange Hebellänge auf, die durch den Abstand des Angriffspunktes bzw. einer Stützgelenksdrehachse der Stützlagerstelle von der Schwenkachse der Schwingenlagerung gebildet wird. Unter einer kurzen Hebellänge ist zu verstehen, dass der Abstand der Drehachse der Radlagerung von der Schwenkachse der Schwingenlagerung kleiner und insoweit kürzer ist, als der Abstand des Angriffspunktes der Stützlagerstelle von der Schwenkachse der Schwingenlagerung. Unter einer langen Hebellänge ist demgemäß zu verstehen, dass der Abstand des Angriffspunktes der Stützlagerstelle von der Schwenkachse der Schwingenlagerung größer und insoweit länger ist, als der Abstand der Drehachse der Radlagerung von der Schwenkachse der Schwingenlagerung. Die Federvorrichtung kann in einfachen Fällen beispielsweise durch eine dem Fachmann an sich bekannte Druckfederwendel, einer Blattfeder, einem Gummikörper oder einer Luftfeder gebildet werden. Im Fall, dass die Federvorrichtung eine Feder-Dämpfer-Vorrichtung ist, kann diese beispielsweise durch ein dem Fachmann aus der Kraftfahrzeugtechnik an sich bekanntes Federbein gebildet werden, das eine Druckfederwendel und einen insbesondere hydraulischen Schwingungsdämpfer umfassen kann. Die Federvorrichtung kann jedoch auch eine Gasdruckfeder oder ein Gasdruckdämpfer sein. Die Stützlagerstelle kann beispielsweise durch ein Lagerauge der Schwinge gebildet werden, in welche ein Achsstummel der Federvorrichtung drehbeweglich eingreift. Der Achsstummel der Federvorrichtung kann dabei beispielsweise mittels eines Gleitlagers in dem Lagerauge der Schwinge drehbeweglich gelagert sein.In all embodiments of omnidirectional vehicles according to the invention, each rocker may have on a side of the wheel bearing opposite the rocker bearing a support bearing point to which a against the chassis supporting spring device, in particular a spring-damper device is coupled. The rocker forms in this embodiment a lever arm, which is articulated by means of the swingarm mount on the chassis. The rocker has so far a first, in particular short lever length, which is formed by the distance of the axis of rotation of the wheel bearing of the pivot axis of the swingarm bearing. The rocker also has a second, in particular long lever length, which is formed by the distance of the point of attack or a support joint axis of rotation of the support bearing point of the pivot axis of the swing arm bearing. A short lever length is to be understood that the distance between the axis of rotation of the wheel bearing from the pivot axis of the swing arm bearing is smaller and so far shorter than the distance of the point of the support bearing point of the pivot axis of the swing arm bearing. Under a long lever length is accordingly to be understood that the distance of the point of the support bearing point of the pivot axis of the swing arm bearing is larger and so far longer than the distance of the axis of rotation of the wheel bearing of the pivot axis of the swing arm bearing. The spring device can be formed in simple cases, for example by a person skilled in the art known compression spring coil, a leaf spring, a rubber body or an air spring. In the event that the spring device is a spring-damper device, this can for example be formed by a person skilled in the art from automotive technology known strut, which may include a compression spring coil and a particular hydraulic vibration damper. However, the spring device may also be a gas spring or a gas spring. The support bearing point can be formed for example by a bearing eye of the rocker, in which a stub axle of the spring device rotatably engages. The stub axle of the spring device can be rotatably mounted, for example by means of a sliding bearing in the bearing eye of the rocker.

Die Stützlagerstelle kann an der Schwinge in einem Abstand von der Radlagerung angeordnet sein, bei dem sich die Stützgelenksdrehachse der Stützlagerstelle innerhalb der Außenumfangskontur des Omnidirektionalrades erstreckt. Die Stützlagerstelle bzw. die Stützgelenksdrehachse liegt insoweit in einem Abstand von der Drehachse der Radlagerung entfernt, die kleiner ist, als der Außenumfangsradius des Omnidirektionalrades. Anderes ausgedrückt liegt in einer Draufsicht auf die nach außen weisende Stirnseite des Omnidirektionalrades die Stützlagerstelle zumindest weitgehend oder sogar vollständig optisch verborgen hinter dem Omnidirektionalrad.The support bearing may be disposed on the rocker at a distance from the wheel bearing, wherein the support joint rotational axis of the support bearing extends within the outer peripheral contour of the omnidirectional. The support bearing point or the support joint rotational axis is so far removed at a distance from the axis of rotation of the wheel bearing, which is smaller than the outer peripheral radius of the omnidirectional. Other In a plan view of the outwardly facing end face of the omnidirectional wheel, the support bearing point is at least largely or even completely hidden optically behind the omnidirectional wheel.

Indem die Stützlagerstelle an der Schwinge in einem Abstand von der Radlagerung angeordnet ist, bei dem sich die Stützgelenksdrehachse der Stützlagerstelle innerhalb der Außenumfangskontur des Omnidirektionalrades erstreckt, können mehrere Omnidirektionalräder besonders nahe nebeneinander an dem Fahrwerk gelagert werden. Durch eine besonders nahe Lagerung mehrerer Omnidirektionalräder hintereinander, kann bei gegebener Fahrgestellgröße eine erhöhte Anzahl von Omnidirektionalrädern vorgesehen werden. Eine erhöhte Anzahl von Omnidirektionalrädern pro Fahrwerk kann eine größere Tragfähigkeit des omnidirektionalen Fahrzeugs und/oder ein verbessertes Fahrverhalten, insbesondere eine verbesserte Traktion bewirken. Bei vorgegebener Tragfähigkeit für das omnidirektionale Fahrzeug können durch die Möglichkeit, eine größere Anzahl von Omnidirektionalrädern am Fahrgestell anzubringen, gegenüber bisherigen Ausführungen kleinere Omnidirektionalräder verwendet werden. Durch die Verwendung kleinerer Omnidirektionalräder kann das omnidirektionale Fahrzeug insgesamt tiefer gelegt werden und/oder zusätzlicher Bauraum an und in dem Fahrgestell gewonnen werden, um andere Komponenten, wie beispielsweise Batterien und Akkumulatoren, in größerer Kapazität und/oder Anzahl am omnidirektionalen Fahrzeug unterbringen zu können.By the support bearing point is arranged on the rocker at a distance from the wheel bearing, wherein the support joint rotational axis of the support bearing extends within the outer peripheral contour of the omnidirectional, a plurality of omnidirectional wheels can be stored particularly close to each other on the chassis. Due to a particularly close storage of several omnidirectional wheels one behind the other, an increased number of omnidirectional wheels can be provided for a given chassis size. An increased number of omnidirectional wheels per chassis can cause a greater carrying capacity of the omnidirectional vehicle and / or an improved driving behavior, in particular an improved traction. With a given carrying capacity for the omnidirectional vehicle, the possibility of installing a larger number of omnidirectional wheels on the chassis means that smaller omnidirectional wheels can be used in comparison to previous designs. By using smaller omnidirectional wheels, the omnidirectional vehicle as a whole can be lowered and / or additional space can be gained on and in the chassis in order to accommodate other components, such as batteries and accumulators, in greater capacity and / or number on the omnidirectional vehicle.

Das omnidirektionale Fahrzeug kann in allen verschiedenen Ausführungen eine Stellvorrichtung aufweisen, die ausgebildet ist, die Schwinge aktiv zu verstellen. Eine aktive Verstellung kann beispielsweise durch eine aktive Längenverstellung der abstützenden Federvorrichtung, insbesondere der Feder-Dämpfer-Vorrichtung erfolgen. Indem die Länge der Federvorrichtung bzw. der Feder-Dämpfer-Vorrichtung verstellt wird, kann die Bodenfreiheit des omnidirektionalen Fahrzeugs verändert, d. h. unterschiedlich eingestellt werden. Dazu können die Omnidirektionalräder beispielsweise durch dem Fachmann an sich bekannte Gewindefahrwerksbauteile an dem Fahrgestell gelagert sein. Jedes einzelne Omnidirektionalrad kann entweder separat, in mehreren Gruppen von wenigstens zwei Omnidirektionalrädern oder alle Omnidirektionalräder können gemeinsam aktiv verstellbar ausgebildet sein. Indem das omnidirektionale Fahrzeug eine Stellvorrichtung aufweist, die ausgebildet ist, die Schwinge aktiv zu verstellen, können Bodenunebenheiten ausgeglichen werden. Alternativ oder ergänzend kann durch eine solche Stellvorrichtung auch das Niveau des omnidirektionalen Fahrzeugs verändert werden und/oder eine von der Horizontalen abweichende Anstellung des omnidirektionalen Fahrzeugs erreicht werden.The omnidirectional vehicle may in all different embodiments have an adjusting device which is designed to actively adjust the rocker. An active adjustment can be done for example by an active length adjustment of the supporting spring device, in particular the spring-damper device. By adjusting the length of the spring device or the spring-damper device, the ground clearance of the omnidirectional vehicle can be changed, i. H. be set differently. For this purpose, the omnidirectional wheels can be mounted, for example, by the skilled person known coilover suspension components on the chassis. Each individual omnidirectional wheel can either be designed separately, in several groups of at least two omnidirectional wheels, or all omnidirectional wheels can be configured to be actively adjustable together. By the omnidirectional vehicle having an adjusting device which is designed to actively adjust the rocker, uneven ground can be compensated. Alternatively or additionally, the level of the omnidirectional vehicle can also be changed by means of such an adjusting device and / or a setting of the omnidirectional vehicle deviating from the horizontal can be achieved.

Wenn wenigstens drei Omnidirektionalräder mittels einer Einzelradaufhängung an dem Fahrgestell über jeweils eine Schwinge federnd gelagert sind und eine Stellvorrichtung, wie beschrieben, jeweils eine der jeweiligen Schwinge zugeordnete Hubeinrichtung oder eine sich gegen das Fahrgestell abstützende Federvorrichtung, insbesondere eine Feder-Dämpfer-Vorrichtung und eine insbesondere gemeinsame Steuervorrichtung umfasst, kann die Steuervorrichtung ausgebildet sein, die wenigstens drei Schwingen unabhängig voneinander zu verstellen, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist, die wenigstens drei Schwingen durch Ansteuern der Hubeinrichtung oder der sich gegen das Fahrgestell abstützende Federvorrichtung, insbesondere Feder-Dämpfer-Vorrichtung derart aufeinander abgestimmt aktiv zu verstellen, so dass die Radlasten zumindest annähernd oder vollständig gleichmäßig auf die wenigstens drei Omnidirektionalräder, insbesondere auf alle Omnidirektionalräder verteilt sind. Durch eine solche frei wählbare Verschaltungsmöglichkeit der einzeln aufgehängten Omnidirektionalräder beispielsweise mittels Hydraulikzylindern oder Gasdruckfedern können immer drei Gruppen von Omnidirektionalrädern zu einem Dreibein zusammengefasst werden und so die Toleranz gegenüber Bodenunebenheiten erhöht werden.If at least three omnidirectional wheels are mounted resiliently by means of an independent suspension on the chassis via a rocker and an adjusting device, as described, each one of the respective rocker associated lifting device or against the chassis supporting spring device, in particular a spring-damper device and in particular common control device comprises, the control device may be configured to independently adjust the at least three rockers, wherein the control device is arranged, the at least three rockers by driving the lifting device or the support against the chassis spring device, in particular spring-damper device to each other tuned to adjust actively, so that the wheel loads are distributed at least approximately or completely uniformly on the at least three omnidirectional, in particular all omnidirectional. By such a freely selectable Verschaltungsmöglichkeit the individually suspended omnidirectional, for example by means of hydraulic cylinders or gas springs three groups of omnidirectional wheels can always be combined to form a tripod and so the tolerance to uneven floors can be increased.

In allen beschriebenen Ausführungen kann das Omnidirektionalrad einen um eine Radachse drehbaren Radkörper aufweisen, an dessen Außenumfangsbereich mehrere gleichmäßig über einen Kreisumfang verteilt angeordnete Rollen drehbar gelagert sind, deren Rollenachsen sich in einem vom rechten Winkel abweichenden Winkel, insbesondere in einem 45-Grad-Winkel zur Radachse erstrecken. Jedes Omnidirektionalrad weist dabei in der Regel einen drehbar gelagerten Radkörper auf, der insoweit als eine Art Felge bezeichnet werden kann, an dessen Außenumfangsbereich mehrere gleichmäßig über einen Kreisumfang verteilt angeordnete antriebslose Rollen drehbar gelagert sind. Die antriebslosen Rollen sind derart am Radkörper drehbar gelagert, dass ihre Rollachsen sich in einem 45-Grad-Winkel zur Drehachse des Radkörpers erstrecken. Ein Beispiel eines solchen Omnidirektionalrades ist das sogenannte Mecanum-Rad, wie es unter anderem aus der US 3,876,255 bekannt ist.In all the described embodiments, the omnidirectional wheel may have a wheel body rotatable about a wheel axis, on whose outer peripheral area a plurality of uniformly distributed over a circumference arranged rollers are rotatably mounted, whose roller axes are deviating at a different angle from the right angle, in particular at a 45-degree angle to Extend wheel axle. Each omnidirectional wheel generally has a rotatably mounted wheel body, which can be referred to as a kind of rim, on whose outer peripheral area a plurality of evenly distributed over a circumference arranged driveless rollers are rotatably mounted. The non-driven rollers are rotatably mounted on the wheel body such that their rolling axes extend at a 45-degree angle to the axis of rotation of the wheel body. An example of such an omnidirectional wheel is the so-called Mecanum wheel, as it is known from the US 3,876,255 is known.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist exemplarisch in den beigefügten schematischen Zeichnungen dargestellt. Konkrete Merkmale dieses Ausführungsbeispiels können unabgängig davon, in welchem konkreten Zusammenhang sie erwähnt sind, gegebenenfalls auch einzeln oder in Kombination betrachtet, allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen.An embodiment of the invention is illustrated by way of example in the accompanying schematic drawings. Concrete features of this embodiment, regardless of the specific context in which they are mentioned, if appropriate also individually or in combination, represent general features of the invention.

Es zeigen:Show it:

1 eine Draufsicht auf ein beispielhaftes omnidirektionales Fahrzeug mit erfindungsgemäßen Omnidirektionalrädern, 1 a top view of an exemplary omnidirectional vehicle with omnidirectional wheels according to the invention,

2 eine perspektivische Teilschnittdarstellung des omnidirektionalen Fahrzeugs gemäß 1 im Bereich zweiter beispielhafter Omnidirektionalräder, die mittels jeweils einer erfindungsgemäßen Schwinge an dem Fahrgestell gelagert sind, 2 a partial perspective sectional view of the omnidirectional vehicle according to 1 in the region of second exemplary omnidirectional wheels which are mounted on the chassis by means of a respective rocker according to the invention,

3 eine Horizontalschnittansicht auf die Lagerung der Schwingen der beiden Omnidirektionalräder gemäß 2 an dem Fahrgestell mit den beiden geschnitten dargestellten Omnidirektionalrädern, und 3 a horizontal sectional view of the mounting of the wings of the two omnidirectional according to 2 on the chassis with the two cut omnidirectional wheels shown, and

4 eine Seitenansicht auf die Lagerung der Schwingen der beiden Omnidirektionalräder gemäß 2 an dem Fahrgestell. 4 a side view of the mounting of the wings of the two omnidirectional according to 2 on the chassis.

Die 1 zeigt ein beispielhaftes omnidirektionales Fahrzeug 1 in einer Ansicht von oben. Das omnidirektionale Fahrzeug 1 weist ein Fahrgestell 2 auf. Das Fahrgestell 2 weist einen aus Stahlhalbzeugen gefertigten Rahmen auf. An dem Rahmen bzw. innerhalb des Rahmens sind neben anderen Komponenten insbesondere Lastaufnahmemittel 3, eine Steuerungsvorrichtung 4, sowie für eine automatisierte Navigation eingerichtete Sensoren 5, insbesondere Abstandssensoren und/oder Lasersensoren angeordnet. Das Fahrgestell 2 weist zwei gegenüberliegende Längsseiten 6a, 6b auf. An jeder Längsseiten 6a, 6b des Fahrgestells 2 sind mehrere Omnidirektionalräder 7 auf einer Spur laufend hintereinander am Fahrgestell angeordnet. Die Omnidirektionalräder 7 sind zum Fortbewegen des omnidirektionalen Fahrzeugs 1 ausgebildet und eingerichtet. Die Omnidirektionalräder 7 sind insoweit an den zwei gegenüberliegenden Längsseiten 6a, 6b des im Wesentlichen quaderförmigen Fahrgestells 2 angeordnet. Durch eine erste Verbindungslinie L1 ist schematisch eine Zusammenschaltung einer ersten Gruppe von mehreren Omnidirektionalrädern 7 aufgezeigt. Diese erste Gruppe von mehreren Omnidirektionalrädern 7 umfasst drei Omnidirektionalräder 7 auf der einen Längsseite 6a und drei Omnidirektionalräder 7 auf der anderen Längsseite 6b, wobei ein einzelnes jeweils randseitiges Omnidirektionalrad 7 in einem deutlichen Achsabstand von den anderen beiden, ein Räderpaar bildenden Omnidirektionalrädern 7 an dem Fahrgestell 2 gelagert sind. Eine zweite Gruppe von Omnidirektionalrädern 7 wird im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels durch fünf auf einer Spur angeordneten auf der einen Längsseite 6a in einer Spur eng aneinander stehend an dem Fahrgestell 2 gelagerten Omnidirektionalrädern 7 gebildet. Eine dritte Gruppe von Omnidirektionalrädern 7 wird im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels durch fünf auf einer Spur angeordneten auf der anderen Längsseite 6b in einer Spur eng aneinander stehend an dem Fahrgestell 2 gelagerten Omnidirektionalrädern 7 gebildet. Zur gleichmäßigen Aufteilung der Last auf die Omnidirektionalräder 7 können bei unebenem Untergrund so alle Omnidirektionalräder 7 in drei Gruppen zu einem Dreibein zusammengefasst werden. Durch eine solche Verschaltungsmöglichkeit der einzeln aufgehängten Omnidirektionalräder 7 können beispielsweise mittels Hydraulikzylindern oder Gasdruckfedern immer drei Gruppen zu einem Dreibein zusammengefasst werden und so die Toleranz gegenüber Bodenunebenheiten erhöht werden.The 1 shows an exemplary omnidirectional vehicle 1 in a view from above. The omnidirectional vehicle 1 has a chassis 2 on. The chassis 2 has a frame made of semi-finished steel on. On the frame or within the frame, among other components, in particular load-carrying means 3 , a control device 4 , as well as for automated navigation equipped sensors 5 , In particular distance sensors and / or laser sensors arranged. The chassis 2 has two opposite longitudinal sides 6a . 6b on. On each long side 6a . 6b of the chassis 2 are several omnidirectional wheels 7 running on a track running behind each other on the chassis. The omnidirectional wheels 7 are for moving the omnidirectional vehicle 1 trained and furnished. The omnidirectional wheels 7 are so far on the two opposite long sides 6a . 6b the substantially cuboid chassis 2 arranged. A first connection line L1 schematically represents an interconnection of a first group of a plurality of omnidirectional wheels 7 demonstrated. This first group of several omnidirectional wheels 7 includes three omnidirectional wheels 7 on one long side 6a and three omnidirectional wheels 7 on the other long side 6b , wherein a single respective peripheral omnidirectional 7 in a significant distance from the other two, a pair of wheels forming omnidirectional wheels 7 on the chassis 2 are stored. A second group of omnidirectional wheels 7 is in the case of the illustrated embodiment by five arranged on a track on one longitudinal side 6a in a track close to each other on the chassis 2 mounted omnidirectional wheels 7 educated. A third group of omnidirectional wheels 7 is in the case of the illustrated embodiment by five arranged on a track on the other longitudinal side 6b in a track close to each other on the chassis 2 mounted omnidirectional wheels 7 educated. For even distribution of load on the omnidirectional wheels 7 can on uneven ground so all omnidirectional wheels 7 be grouped in three groups to a tripod. By such Verschaltungsmöglichkeit the individually suspended omnidirectional wheels 7 For example, by means of hydraulic cylinders or gas springs three groups can always be combined to form a tripod and so the tolerance to uneven floors can be increased.

In der 2 ist das omnidirektionale Fahrzeug 1 gemäß 1 im Bereich zweiter beispielhafter Omnidirektionalräder 7 ausschnittsweise gezeigt. Das in der 2 links dargestellte Omnidirektionalrad 7 ist als ein angetriebenes Omnidirektionalrad 7 ausgebildet. Das in der 2 rechts dargestellte Omnidirektionalrad 7 ist antriebslos ausgebildet.In the 2 is the omnidirectional vehicle 1 according to 1 in the field of second exemplary omnidirectional wheels 7 shown in detail. That in the 2 Omnidirectional wheel shown on the left 7 is considered a powered omnidirectional wheel 7 educated. That in the 2 On the right, omnidirectional wheel 7 is designed without drive.

Jedes Omnidirektionalrad 7 weist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels einen um eine Radachse R drehbaren Radkörper 8 auf. An einem Außenumfangsbereich des Radkörpers 8 sind jeweils mehrere gleichmäßig über einen Kreisumfang verteilt Rollen 9 angeordnet. Die Rollen 9 sind drehbar am jeweiligen Radkörper 8 gelagert. Dazu weist jede Rolle 9 an ihren beiden gegenüberliegenden Stirnenden jeweils ein Drehlager 10 auf, durch welche Drehlager 10 die Rollen 9 um ihre Rollenachsen A frei drehbar an dem jeweiligen Radkörper 8 gelagert sind. Jede Rollenachse A erstreckt sich im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels eines Mecanumrades in einem vom rechten Winkel abweichenden Winkel, nämlich in einem 45-Grad-Winkel zur Radachse R.Each omnidirectional wheel 7 has in the case of the present embodiment a rotatable about a wheel axis R wheel body 8th on. At an outer peripheral portion of the wheel body 8th are each several evenly distributed over a circumference rolls 9 arranged. The roles 9 are rotatable on the respective wheel body 8th stored. This is indicated by every role 9 each at its two opposite ends of a pivot bearing 10 on, through which pivot bearings 10 the roles 9 about its roller axes A freely rotatable on the respective wheel body 8th are stored. Each roller axis A extends in the case of the present embodiment of a Mecanumrades at a deviating angle from the right angle, namely at a 45-degree angle to the wheel axis R.

Jedes Omnidirektionalrad 7 ist mittels jeweils einer erfindungsgemäßen Schwinge 11 an dem Fahrgestell 2 gelagert. Die Schwinge 11 ist mittels einer Schwingenlagerung 12 schwenkbar an dem Fahrgestell 2 anlenkt. Die Schwinge 11 weist eine dem Fahrgestell 2 zugewandte Schwingenrückseite 11a auf. Von dieser Schwingenrückseite 11a springt ein Lagerzapfen 16 vor, der in einem mit dem Fahrgestell 2 verbundenen Schwingenlagersitz 17 schwenkbar gelagert ist.Each omnidirectional wheel 7 is by means of a respective rocker arm according to the invention 11 on the chassis 2 stored. The swingarm 11 is by means of a swingarm mount 12 swiveling on the chassis 2 hinging. The swingarm 11 has a chassis 2 facing swingarm back 11a on. From this swing back 11a a bearing journal jumps 16 in front of the chassis 2 connected swingarm seat 17 is pivotally mounted.

Außerdem ist die Schwinge 11 an einer der Schwingenlagerung 12 gegenüberliegenden Seite einer Radlagerung 13 mittels einer Stützlagerstelle 14 abgestützt, an der eine sich gegen das Fahrgestell 2 abstützende Federvorrichtung 15, insbesondere eine Feder-Dämpfer-Vorrichtung 15a angekoppelt ist.Besides, the swingarm is 11 at one of the swingarm bearings 12 opposite side of a wheel bearing 13 by means of a support bearing 14 supported, at the one against the chassis 2 supporting spring device 15 , in particular a spring-damper device 15a is coupled.

In der 3 sind die Lagerung der Schwingen 11 der beiden Omnidirektionalräder 7 gemäß 2 an dem Fahrgestell 2 nochmals dargestellt und zwar mit den beiden geschnitten dargestellten Omnidirektionalrädern 7 in einer abgeflanschten Position. Das in der 3 links dargestellte Omnidirektionalrad 7 ist als ein angetriebenes Omnidirektionalrad 7 ausgebildet. Das in der 3 rechts dargestellte Omnidirektionalrad 7 ist antriebslos ausgebildet.In the 3 are the bearings of the wings 11 the two omnidirectional wheels 7 according to 2 on the chassis 2 shown again with the two cut shown Omnidirektionalrädern 7 in a flanged position. That in the 3 Omnidirectional wheel shown on the left 7 is considered a powered omnidirectional wheel 7 educated. That in the 3 On the right, omnidirectional wheel 7 is designed without drive.

Sowohl in der Ausführung als angetriebenes Omnidirektionalrad 7 als auch in der antriebslosen Ausführung umfasst die jeweilige Schwinge 11 eine Schwingenlagerung 12 und eine Radlagerung 13. Die Radlagerung 13 lagert das jeweilige Omnidirektionalrad 7 drehbar an der Schwinge 11. Die Radlagerung 13 ist dabei an der Schwinge 11 in einem Abstand A von der Schwingenlagerung 12 angeordnet, bei dem sich die Schwenkachse S der Schwingenlagerung 12 innerhalb der Außenumfangskontur U des Omnidirektionalrades 7 erstreckt. Dies bedeutet, dass die Schwingenlagerung 12 bzw. die Schwenkachse S der Schwingenlagerung 12 insoweit in einem Abstand A von der Drehachse R der Radlagerung 13 entfernt liegt, die kleiner ist, als der Außenumfangsradius V des Omnidirektionalrades 7.Both in the version as a powered omnidirectional 7 as well as in the unpowered version includes the respective swingarm 11 a swing bearing 12 and a wheel bearing 13 , The wheel bearing 13 stores the respective omnidirectional wheel 7 rotatable on the swingarm 11 , The wheel bearing 13 is on the swingarm 11 at a distance A from the swingarm storage 12 arranged, in which the pivot axis S of the swing arm bearing 12 within the outer peripheral contour U of the omnidirectional wheel 7 extends. This means that the swingarm storage 12 or the pivot axis S of the swingarm bearing 12 so far at a distance A from the axis of rotation R of the wheel bearing 13 is smaller than the outer peripheral radius V of the omnidirectional wheel 7 ,

Jedes Omnidirektionalrad 7 ist an einer vom Fahrgestell 2 wegweisende Schwingenvorderseite 11b, die der Schwingenrückseite 11a der Schwinge 11 gegenüberliegt, gelagert.Each omnidirectional wheel 7 is at one of the chassis 2 groundbreaking swing front 11b , the swing back 11a the swingarm 11 opposite, stored.

In der antriebslosen Ausführung, wie in 3 rechter Hand dargestellt, weist die Radlagerung 13 einen mit der Schwinge 11 fest verbundenen Achszapfen 18 auf, auf dem das Omnidirektionalrad 7 mittels einer Wälzlageranordnung 19 frei drehbar gelagert ist. Die Wälzlageranordnung 19 besteht im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels aus zwei Kegelrollenlagern 20a, 20b, die in einer X-Anordnung angestellt verbaut sind. Die beiden Kegelrollenlager 20a, 20b weisen einen gemeinsamen Außenring 21 auf, der gleichzeitig auch eine Aufnahme 22 zur Befestigung des Omnidirektionalrades 7 mittels Radschrauben 23 bildet.In the non-powered version, as in 3 shown right hand, indicates the wheel bearing 13 one with the swingarm 11 firmly connected stub axle 18 on, on which the omnidirectional wheel 7 by means of a rolling bearing arrangement 19 is freely rotatably mounted. The rolling bearing arrangement 19 consists in the case of the illustrated embodiment of two tapered roller bearings 20a . 20b , which are installed in an X-arrangement employed. The two tapered roller bearings 20a . 20b have a common outer ring 21 at the same time a recording 22 for fixing the omnidirectional wheel 7 by means of wheel bolts 23 forms.

In der angetriebenen Ausführung, wie in 3 linker Hand dargestellt, weist die Radlagerung 13 einen mit der Schwinge 11 fest verbundenen Flansch 24 auf, an dem im Falle des dargestellten Ausführungsbeispiels ein Getriebe 25 befestigt ist. An einer Eingangswelle 26 des Getriebes 25 ist eine Motorwelle 26 eines Motors 27 angekoppelt. Das Getriebe 25 bildet zusammen mit dem Motor 27 einen Antrieb 28 für das angetriebene Omnidirektionalrad 7. An einer Getriebewelle 29, die eine Ausgangswelle des Getriebes 25 bildet, ist das Omnidirektionalrad 7 drehantreibbar befestigt.In the powered version, as in 3 shown on the left, indicates the wheel bearing 13 one with the swingarm 11 firmly connected flange 24 on, in the case of the illustrated embodiment, a transmission 25 is attached. At an input shaft 26 of the transmission 25 is a motor shaft 26 an engine 27 coupled. The gear 25 forms together with the engine 27 a drive 28 for the powered omnidirectional wheel 7 , At a gear shaft 29 , which is an output shaft of the transmission 25 is the omnidirectional wheel 7 attached rotatably drivable.

In der 4 sind in einer Seitenansicht die Stützlagerstellen 14 dargestellt, die an der Schwinge 11 in einem Abstand von der Radlagerung 13 angeordnet sind. Die Stützgelenksdrehachse D der Stützlagerstelle 14 erstrecken sich innerhalb der Außenumfangskontur U des Omnidirektionalrades 7.In the 4 are in a side view the support bearings 14 shown on the swingarm 11 at a distance from the wheel bearing 13 are arranged. The support joint pivot axis D of the support bearing 14 extend within the outer circumferential contour U of the omnidirectional wheel 7 ,

Das omnidirektionale Fahrzeug 1 gemäß der dargestellten Ausführungsbeispiel weist außerdem eine Stellvorrichtung auf, die ausgebildet ist, die Schwinge 11 aktiv zu verstellen.The omnidirectional vehicle 1 According to the illustrated embodiment also has an actuating device which is formed, the rocker 11 to actively adjust.

Dazu sind die Omnidirektionalräder 7 mittels einer Einzelradaufhängung an dem Fahrgestell 2 über jeweils eine Schwinge 11 federnd gelagert. Die Stellvorrichtung umfasst jeweils eine der jeweiligen Schwinge 11 zugeordnete Hubeinrichtung oder eine sich gegen das Fahrgestell 2 abstützende Federvorrichtung 15, insbesondere eine Feder-Dämpfer-Vorrichtung 15a und eine insbesondere gemeinsame Steuervorrichtung 4. Die Steuervorrichtung 4 ist dabei ausgebildet, die wenigstens drei Schwingen 11 unabhängig voneinander zu verstellen und sie ist eingerichtet, die wenigstens drei Schwingen 11 durch Ansteuern der Hubeinrichtung oder der sich gegen das Fahrgestell 2 abstützende Federvorrichtung 15, insbesondere Feder-Dämpfer-Vorrichtung 15a derart aufeinander abgestimmt aktiv zu verstellen, dass die Radlasten zumindest annähernd oder vollständig gleichmäßig auf die wenigstens drei Omnidirektionalräder 7, insbesondere auf alle Omnidirektionalräder 7 verteilt sind.These are the omnidirectional wheels 7 by means of an independent suspension on the chassis 2 via one swingarm each 11 spring-mounted. The adjusting device comprises in each case one of the respective rocker 11 associated lifting device or against the chassis 2 supporting spring device 15 , in particular a spring-damper device 15a and a particular common control device 4 , The control device 4 is designed, the at least three wings 11 independently adjustable and it is furnished, the at least three wings 11 by driving the lifting device or against the chassis 2 supporting spring device 15 , in particular spring-damper device 15a adjusted to one another in such an active manner that the wheel loads are at least approximately or completely uniform on the at least three omnidirectional wheels 7 , especially on all omnidirectional wheels 7 are distributed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 3733695 A1 [0002]
WO 2008/122538 A1 [0003]
US 3876255 [0009, 0023]

Claims

Omnidirectional vehicle, comprising a chassis ( 2 ), several on the chassis ( 2 ) mounted omnidirectional wheels ( 7 ) used to move the omnidirectional vehicle ( 1 ) are formed and arranged, and at least one independent suspension, which is formed, one of the omnidirectional wheels ( 7 ) resiliently on the chassis ( 2 ), and the one rocker ( 11 ), which one the rocker ( 11 ) pivotable on the chassis ( 2 ) articulated swingarm ( 12 ) and one the respective omnidirectional wheel ( 7 ) rotatable on the rocker ( 11 ) bearing wheel bearing ( 13 ), characterized in that the wheel bearing ( 13 ) on the rocker ( 11 ) at a distance (a) from the swingarm bearing ( 12 ) is arranged, in which the pivot axis (S) of the swing arm bearing ( 12 ) within the outer peripheral contour (U) of the omnidirectional wheel ( 7 ).

An omnidirectional vehicle according to claim 1, wherein the rocker ( 11 ) a the chassis ( 2 ) facing the swinging rear side ( 11a ) and the swingarm bearing ( 12 ) one from the swingarm back ( 11a ) projecting journal ( 16 ), which is in one with the chassis ( 2 ) connected swingarm seat ( 17 ) is pivotally mounted.

Omnidirectional vehicle according to claim 1 or 2, wherein the rocker ( 11 ) one from the chassis ( 2 ) groundbreaking swing front ( 11b ), in particular one of the swing back ( 11a ) opposite front wing ( 11b ) at which the omnidirectional wheel ( 7 ) is stored.

Omnidirectional vehicle according to one of claims 1 to 3, in which the wheel bearing ( 13 ) one with the rocker ( 11 ) permanently connected stub axles ( 18 ), on which the omnidirectional wheel ( 7 ) Is rotatably mounted, in particular rotatably drive-free.

Omnidirektionales vehicle according to one of claims 1 to 4, wherein the wheel bearing ( 13 ) one with the rocker ( 11 ) firmly connected flange ( 24 ), on which a motor ( 27 ), which is a motor shaft ( 26 ), or at which a drive ( 28 ), which is a motor ( 27 ) and one to the engine ( 27 ) coupled gear ( 25 ) comprising a transmission shaft ( 29 ), wherein on the motor shaft ( 26 ) or at the gear shaft ( 29 ) the omnidirectional wheel ( 7 ) is mounted drehantreibbar.

Omnidirectional vehicle according to one of Claims 1 to 5, in which the rocker ( 11 ) on one of the swingarm bearings ( 12 ) opposite side of the wheel bearing ( 13 ) a support depository ( 14 ), at the one against the chassis ( 2 ) supporting spring device ( 15 ), in particular a spring-damper device ( 15a ) is coupled.

An omnidirectional vehicle according to claim 6, in which the support bearing ( 14 ) on the rocker ( 11 ) at a distance (a) from the wheel bearing ( 13 ) is arranged, in which the support joint rotational axis (D) of the support bearing point ( 14 ) within the outer peripheral contour (U) of the omnidirectional wheel ( 7 ).

Omnidirectional vehicle according to one of claims 1 to 7, comprising an adjusting device, which is designed, the rocker ( 11 ) to actively adjust.

An omnidirectional vehicle according to claim 8, wherein at least three omnidirectional wheels ( 7 ) by means of an independent suspension on the chassis ( 2 ) via one rocker each ( 11 ) are resiliently mounted and the adjusting device each one of the respective rocker ( 11 ) associated with lifting device or against the chassis ( 2 ) supporting spring device ( 15 ), in particular a spring-damper device ( 15a ) and a particular common control device ( 4 ), which is formed, the at least three wings ( 11 ) independently of one another and which is arranged to have at least three wings ( 11 ) by driving the lifting device or against the chassis ( 2 ) supporting spring device ( 15 ), in particular spring-damper device ( 15a ) adjusted to one another in such a way that the wheel loads are at least approximately or completely evenly distributed over the at least three omnidirectional wheels ( 7 ), in particular all omnidirectional wheels ( 7 ) are distributed.

Omnidirectional vehicle according to one of claims 1 to 9, in which the omnidirectional wheel ( 7 ) a about a wheel axle (R) rotatable wheel body ( 8th ), on whose outer peripheral region (U) a plurality of evenly distributed over a circumference arranged rollers ( 9 ) are rotatably mounted, the roller axes (A) extending at a different angle from the right angle, in particular at a 45-degree angle to the wheel axis (R).