CH307508A - Gelände-, insbesondere treppengängiges Fahrzeug. - Google Patents

Description

  Gelände-, insbesondere treppengängiges Fahrzeug.    Die Erfindung bezieht sich auf ein     gelände-,     insbesondere treppengängiges Fahrzeug, bei  dem die Räder an den freien Enden minde  stens eines beim Fahren auf horizontaler     Fahr-          baliii    nach vorn und eines nach hinten ge  spreizten Tragarmes gelagert sind, wobei der       vordere    und der hintere Tragarm an den       Fahrwerksralimen        angelenkt    und miteinander  durch ein     Bewegungsübertragungsgetriebe     verbunden sind. Um eine gute Treppengän  gigkeit zu erzielen, muss es möglich sein, die  Räder auf verschiedene Höhe zu bringen.

   Da  bei soll aber der Radstand nicht zu gross sein,  was für die     Lenkbarkeit    des Fahrzeuges nach  teilig wäre.  



  Um die erforderliche Höhenverstellung  der Räder bei gleichen oder selbst grösseren       Tragarmlängen    wie bei den bekannten Aus  führungen, jedoch bei kleinstmöglichem Rad  stand zu erzielen, besteht das Wesen der Er  findung darin, dass der vordere und der hin  tere Tragarm um eine gemeinsame geometrische  Achse schwenkbar sind. Dabei wird ein Zu  sammenstossen der Räder schon mit Sicherheit  vermieden, wenn die Länge des Hinterrad  tragarmes, verringert um den     Hinterradhalb-          messer,    mindestens so gross ist wie die Länge  des     Vorderradtragarmes,    vermehrt um den  Vorderradhalbmesser. Im Interesse eines klei  nen Radstandes ist es erwünscht, diese Dif  ferenz der Längen höchstens 10%, mit Vorteil  sogar nicht mehr als 1% zu halten.

      In der Zeichnung sind drei Ausführungs  beispiele der Erfindung veranschaulicht. Es  stellen dar       Fig.    1 ein zweispuriges Fahrzeug in Drauf  sicht, bei     dem    die Bewegungsübertragung zwi  schen den Tragarmen durch ein Zahnrad  getriebe erzielt ist,       Fig.    2 bis 5 das gleiche Fahrzeug von der  Seite gesehen in verschiedenen Stellungen  beim     Befahren    einer Treppe,       Fig.    6 eine Aufsicht auf eine weitere Aus  führungsform,       Fig.    7 eine Seitenansicht, dieser     Ausfüh-          rungsforin    beim Befahren einer ebenen     Fahr-          babn,

            Fig.8    eine Seitenansicht dieser Ausfüh  rungsform beim Befahren einer Treppe,       Fig.    0 eine vergrösserte Ansieht des     Be-          wegungsübertra@-gunssgetriebes,          Fig.    10 einen Horizontalschnitt durch die  ses Getriebe,       Fig.    11 eine schematische Ansicht eines  Lenkergetriebes in verschiedenen Stellungen,  gehörend zu einer dritten Ausführungsform  des Fahrzeuges,       Fig.    12 eine weitere schematische Ansicht       und          Fig.    13 bis 15 verschiedene Seitenansichten  der dritten Ausführungsform in verschiedenen  Stellungen beim Befahren einer Treppe.  



  In der Zeichnung sind der Wagenaufbau  (z.     B.    Kasten eines Kinderwagens) und teil-      weise auch die diesen tragenden Federn weg  gelassen.  



  Beim ersten Ausführungsbeispiel     (Fig.    1  bis 5) ist in den Rahmenschildern 1, die den  nicht gezeichneten Wagenkasten z. B. mittels  der     .federn    11 tragen, mittels einer Hohlwelle  2 der längere Tragarm 3 der Hinterräder 4  gelagert. Die Hohlwelle sitzt drehbar auf einer  Innenwelle 5, welche die kürzeren Tragarme  6 der Vorderräder 7 trägt. Auf der Welle 5  sitzt ein kleineres Zahnrad 8 und auf der  Hohlwelle 2 ein grösseres, innenverzahntes  Zahnrad 9. Ein an einem der Schilder 1 ge  lagertes     Ritzel    10 überträgt die Drehbewe  gung des Zahnrades 8 auf das Zahnrad 10.  



  Die Übersetzung ist so ermittelt, dass in der  Stellung nach     Fig.    3, in der die Tragarme 6  beim Anfahren an eine Treppe lotrecht nach  unten stehen, der Tragarm 3 so viel v     er-          schwenkt    ist, dass die Radlager der Hinter  räder 4 gegenüber den Schildern 1 um den  gleichen Vertikalbetrag nach unten verstellt  sind wie die Radlager der Vorderräder 7.  Die Schilder 1 sind also so gehoben, dass sie  ihre Stellung mit waagrechter Oberkante bei  behalten haben. Durch diese in     Fig.    3 dar  gestellte Stellung sind die Federn 11, die den  Fahrzeugaufbau tragen, so weit gehoben, dass  sie nicht an die Treppenstufe 12 bzw. an das  sonstige Hindernis stossen und trotzdem ihre  waagrechte Lage beibehalten.  



  Beim Weiterbewegen des Fahrwerkes nach  links durch eine auf das Fahrzeug in der Trep  penneigung ausgeübte Zugkraft werden durch  den Widerstand der Stufe 12 die Tragarme 6  der Vorderräder in die in     Fig.    4 dargestellte  Stellung nach hinten unten eingeschwenkt,  während gleichzeitig die Vorderräder 7 durch  die lotrechte Komponente der Zugkraft auf  die Stufe gehoben werden. Die Hinterräder  4 kommen durch das weitere     Abwärtsschwen-          ken    des Tragarmes 3, der mit den Tragarmen  6 durch das Zahnradgetriebe gekuppelt ist,  immer mehr unter die Vorderräder zu stehen  und unterstützen hinten das Fahrwerk, so dass  dieses, getragen durch die lotrechte Kom  ponente der Zugkraft und unterstützt durch  die Hinterräder 4, horizontal bleibt.

   Die Hin-         terräder    folgen sodann in der in     Fig.    5 dar  gestellten Weise den Vorderrädern auf die  Stufe, wobei schliesslich wieder die Stellung  nach     Fig.3    auf der nächsthöheren Stufe er  reicht wird.  



  Während des Überganges aus der Stellung  nach     Fig.    4 über jene nach     Fig.    5 in die     Stel-          lung    nach     Fig.    3 wird der Tragarm 3 nach  oben geschwenkt und schwenkt dadurch die  Tragarme 6 nach vorn zurück, wodurch ein  weiteres Heben des     Fahrwerksrahmens    erfolgt.  Gleichzeitig werden die Räder 7 nach vorn  gerollt.

   Das Heben des Fahrwerkes beim Be  fahren der Treppe erfolgt daher im wesent  lichen in drei Vorgängen, nämlich beim Über  gang aus der Stellung nach     Fig.        \?    in jene  nach     Fig.    3, ferner beim Übergang aus der  Stellung nach     Fig.    3 in die nach     Fig.    4 und  schliesslich beim Übergang aus der Stellung  nach     Fig.    4 über jene nach     Fig.    5 in die Stel  lung nach     Fig.    3.

   Zusammenfassend kann ge  sagt werden, dass bei schrägem Zug nach  oben abwechselnd die Vorderräder 7 und die  Hinterräder 4 an jeder lotrechten Stufen  flanke ein Hindernis finden und dadurch  das Ziehen in ein Heben des Fahrwerkes um  wandeln.  



  Beim     Abwärtsfahren    über die Treppe wer  den die beschriebenen Vorgänge in entgegen  gesetztem Sinne     durchlaufen.    Der Tragarm 3  muss im Verhältnis zur durchschnittlichen  Stufenhöhe so lang sein, dass die Räder 4 bei  der Abwärtsfahrt die nächst untere Stufe  schon erreichen, wenn deren Tragarm 3 noch  entsprechend schräg steht, um ein Moment  auszuüben, das über das Getriebe von den     vor-          dern,    unter das Fahrgestell eingeschwenkten  Tragarmen 6 nachgiebig aufgenommen wird  und dadurch das Aufstossen mildert.  



  Damit der Tragarm 3 in der Stellung nach       Fig.    4 nicht an die     Stufenkante    stösst, ist der  selbe nach oben     durchgekrümint.     



  Bei dem beschriebenen Beispiel sitzen die  Hinterräder 4 jedes für sieh drehbar auf einer  gemeinsamen Achse 13, während die Vorder  räder 7 jedes für sich an den Enden ihrer  Tragarme 6 gelagert sind.      Das Fahrwerk kann natürlich auch     ein-          ::piiri-ausgeführt    sein, oder auch dreispurig  mit in der Mitte zwischen den Vorderrädern  laufendem Hinterrad.  



  Die     Fig.    6 bis 10 zeigen ein Fahrzeug, bei  dem die Bewegungsübertragung zwischen den  'I     ra.garmen    für die     Vorder-    und die Hinter  räder durch ein     Stahlbandgetriebe    erzielt ist,   < las statt des Zahnradgetriebes     zwischen    den       Tragarmen    3 und 6 angeordnet ist. Statt eines       tahlbandgetriebes    kann auch ein Drahtseil  oder Kettengetriebe verwendet sein. In jedem  Falle kann ein, oder es können mehrere Zug  organe vorhanden sein.  



  In dem zentralen Schild 1 ist auf der Voll  welle 5 die Stahlbandscheibe 14 innerhalb der       Seonnenttrommel    15 gelagert. Die     Segment-          tronimel    15 ist seitlich durch Scheiben 16     ab-          ,()eschlossen,    in deren Naben die     Hohlwellen-          Stummel    2' starr eingesetzt sind. Die Scheibe  7.4 und die     Se;menttrommel    15 sind so breit,       dass    sie zwei Stahlbänder 19' und 19"     aufneh-          inen    können, die an ihnen befestigt sind.

   Die  beiden     Hohlwellenstummel    2', die auf der  Vollwelle 5 gelagert sind, sind durch die     Seg-          menttrommel    gegeneinander     unverdrehbar          verbunden.    Der Trommelumfang ist so weit       aasgeschnitten,    dass die zur Scheibe 14 lau  fenden     Bandtrume    durchgeführt sein können  und der Scheibe 14 ausserdem eine Verdre  hung um den Winkel gestatten, um den sich  die auf den     Hohlwellenstummeln    sitzenden  Tragarme 3 während des     Befahrens    einer  Treppe     verschwenken.     



  In den Seitenwangen des Schildes 1 sind  nebeneinander zwei unabhängig gegeneinander       verdrehbare    Spannrollen 17, 18 in einer     Lang-          sehlitzführung    20 verstellbar gelagert. Das  eine Stahlband 19" ist von der kleinen Scheibe  14 von unten her um die Spannrolle 17 zur  Trommel 15 geführt, das andere Stahlband 19'  ebenfalls von der Scheibe     1.1,    jedoch von oben  her um die Spannrolle 18 zum diametral ent  gegengesetzten Umfangsteil der Trommel 15.

    Bei einer     Verschwenkung    der Scheibe 14 lau  fen die Bänder also entgegengesetzt, so     dass     bei jeder     Drehriehtung    der Scheibe 14 eines       cler    Stahlbänder ziehend wirkt und der Trom-         mel    15 eine der Scheibe 11 entgegengesetzte  Drehung erteilt. Die Verdrehungswinkel der  Scheibe 14 und der Trommel 15 stehen hierbei  im. umgekehrten Verhältnis zu deren Halb  messer.  



  Auch beim     Stahlbandgetriebe    sind also die       von    den     Tragarmen    6 bei deren Einschwenken  beschriebenen Winkel stets proportional den  von den Tragarmen 3 beschriebenen Winkeln.  Um das Spiel der Tragarme verschiedenen  Forderungen, insbesondere was die Treppen  gängigkeit betrifft, besser anpassen zu können,       kann    gemäss den     Fig.    11 bis 15 ein Lenker  getriebe vorgesehen sein.

   Dieses Lenkergetriebe  enthält zwei durch das Gelenk 24 miteinander  verbundene und in einer Kulisse 25 des die  Lager für die Hohlwelle 2 tragenden Schildes  1 geführte Lenker 21 und 23, wovon das an  dere Ende des Lenkers 21 an der Stelle 26 an  die als Kurbel 27 wirkende Verlängerung des  Tragarmes 6 und das andere Ende des Lenkers  23 an der Stelle 22 an den Tragarm 3 an  gelenkt ist. Dabei sitzt im Gegensatz zu den  beiden v     orbeschriebenen    Ausführungsbeispie  len der Tragarm 6 auf der Hohlwelle 2 und  der Tragarm 3 auf der in dieser geführten  Vollwelle 5.

   Auf horizontaler Fahrbahn haben  gemäss     Fig.    11 die Tragarme die Stellungen  31 und 61 und die Lenker sowie ihre     Anlenk-          stellen    und das Verbindungsgelenk die aus  gezogenen Stellungen     211-24I    und 261.

   Beim  Anfahren an eine Treppenstufe gelangen die  Getriebeteile in die gestrichelten Stellungen       211I-2411    und 2611 und beim     Erklimmen    der  Treppenstufe in die strichpunktierten Stel  lungen     21111-24111    und     26111.    Bei einer beson  deren Wahl des Kurbelradius, der Längen der  Lenker 21 und 23 und des     Radius    der An  lenkstelle 22 kann die Kulisse 25 gerade sein  bzw. kann durch eine gerade Kulisse mit gro  sser Annäherung die beabsichtigte Schwenk  bewegung erzielt werden.

   Durch     einen        ge-,          krümmten    Verlauf der Kulisse kann aber auch  ein sich in gewünschter Weise veränderndes  Übersetzungsverhältnis zwischen den Trag  armen 6 und 3 erzielt werden.  



  Damit die     Tragarme    3 und 6 beim Ab-     i     heben des Fahrzeuges vom Boden, wie es z. B.      beim Wenden in engem Raum, beim Verladen  und dergleichen erforderlich ist, nicht nach  unten schwenken, sind die das Verbindungs  gelenk     24    beider Lenker 21 und 23 führende  Kulisse     ?5    mit Bezug auf die Achse beider  Tragarme 6 und 3     Lind    die Stellung der mit  dem Tragarm 6 verbundenen Kurbel 27 so  gewählt,     dass    diese Kurbel mit dem an ihr       angelenkten    Lenker<B>21</B> in der Grundstellung  des Fahrzeuges, das heisst bei Fahrt auf hori  zontaler Bahn, einen stumpfen Winkel ein  schliesst,

   der sich beim Senken des mit der  Kurbel starr verbundenen Tragarmes streckt  und bei weiterem Senken dieses Tragarmes in  einen Winkel mit entgegengesetzt gerichtetem  Seheitel übergeht.  



  Die Kurbel 27 müsste sich daher gemäss       Fig.    12 vorerst um den Winkel a drehen, bis  der Lenker 21 und die     Anlenkstelle    26 die  Stellungen 211V und     261v    und das Gelenk 21  seine äusserste Stellung     2-11v    erreicht haben.  Bei dieser Drehung würde daher der Tragarm  3 durch den Lenker 23 gehoben, während der  Tragarm 6 sich senkte. Die Momente der Trag  arme auf das Lenkergetriebe halten sich daher  bei entsprechender Wahl in der Grundstellung  das Gleichgewicht. Erst wenn die Drehung  der Kurbel 27 den Winkel a überschreitet,  tritt eine     gegeneinanderlaufende    Schwenkung  der Tragarme 6 und 3 ein.  



  Das äussere Ende des Kulissenschlitzes  kann auch einen federnden Anschlag (nicht  dargestellt) besitzen, gegen den sich zum Aus  gleich einer     '.#l:omentendifferenz    zwischen den  Tragarmen 6 und 3 das Gelenk 21 während  der Drehung der Kurbel 27 um den Winkel  a stützt.  



  Die Tragarme können auch nebeneinander  auf einer mit dem     Fahrwerksrahmen    starr ver  bundenen Achse drehbar gelagert sein.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Cleländegängiges Fahrzeug, bei dem die Räder an den freien Enden mindestens eines beim Fahren auf horizontaler Fahrbahn nach vorn und eines nach hinten gespreizten Trag armes gelagert sind, wobei der vordere und der hintere Tragarm an den Fahrwerksrah- men angelenkt und miteinander durch ein Be- wegungsübertragungsgetriebe verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass der vordere und der hintere Tragarm um eine gemeinsame geo- metrisehe Aehse schwenkbar sind. UNTERANSPRÜCHE: 1.

   Fahrzeug nach Patentansprueh, da durch gekennzeichnet, dass die Länge des Hin terradtragarmes, verringert um den Hinter radhalbmesser, mindestens so gross ist wie die Länge des Vorderradtragarmes, vermehrt um den Vorderradhalbmesser. 2. Fahrzeug nach Unteransprueh 1, da durch gekennzeichnet, dass die Länge des Hin terradtragarmes, verringert um den Hinter radhalbmesser, höchstens 10 % grösser ist als die Länge des Vorderradtragarmes, vermehrt, um den Vorderradhalbmesser. 3. .

   Fahrzeug nach U nteransprueh 1, da durch gekennzeichnet, dass die Länge des Hinterradtragarmes, verringert um den Hin terradhalbmesser, höchstens 1% grösser ist als die Länge des Vorderradtragarmes, vermehrt um den Vorderradhalbmesser. Fahrzeug nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die durch das Ge triebe bewirkte Übersetzung zwischen der Schwenkbewegung des Vorderrad- und des Hinterradtragarmes so ausgemittelt ist, dass,

   wenn das Vorderradachslager senkrecht unter den Anlenkpunkt des Tragarmes am Fahr werksrahmen geschwenkt ist, das Hinterrad achslager um die gleiche Vertikalkomponente nach unten geschwenkt ist.

   5. Fahrzeu- nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die durch das Ge triebe bewirkte Übersetzung zwischen der Schwenkbewegung des Vorderrad- und des ; Hinterradtragarmes so ausgemittelt ist, dass, wenn der Vorderradtragarm schräg nach hin ten unten unter den Fahrwerksrahmen einge schwenkt ist, der Hinterradtragarm stärker als dieser nach unten geneigt ist, um die Räder < auf die für das Befahren von Treppen er forderliche verschiedene Höhe zu bringen. 6.

   Fahrzeug nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, da.ss der Hinterradtrag- arm nach oben durchgekrümmt ist, um beim Befahren von Treppen die Stufenkanten nicht zu berühren. 7. Fahrzeug nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Tragarme nebeneinander auf einer mit dem Fahrwerks rahmen starr verbundenen Achse drehbar ge lagert sind. B. Fahrzeug nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass der eine Tragarm mit einer Innenwelle und der andere Tragarm mit einer auf dieser Innenwelle drehbar an geordneten Hohlwelle unverdrehbar verbun den ist. 9.

   Fahrzeug nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass das Bewegungs- übertragungsgetriebe ein Zahnradgetriebe ist. 10. Fahrzeug nach Unteranspruch 9, ge kennzeichnet durch ein mit dem Hinterrad tragarm starr verbundenes, innenverzahntes Zahnrad, ein mit dem Vorderradtragarm starr verbundenes, aussenverzahntes Zahnrad klei neren Durchmessers und ein am Fahrwerks rahmen gelagertes Ritzel, das mit den beiden genannten Zahnrädern kämmt. 11.

   Fahrzeug nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die Tragarme mit je einem über wenigstens einen Teil seines Umfanges konzentrisch zur gemeinsamen Achse kreisbogenförmig ausgebildeten Organ starr verbunden sind, und dass zur Bewegungsüber tragung flexible, vom Kreisbogen des einen Organs über Umlenkmittel zum Kreisbogen des andern Organs verlaufende Zugmittel vor gesehen sind. 13. Fahrzeug nach Unteranspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass für jede der beiden Schwenkrichtungen ein besonderes Zugorgan vorgesehen ist. 13. Fahrzeug nach Unteranspruch 11, ge kennzeichnet durch wenigstens eine über die genannten Organe geführte Kette. 14.

   Fahrzeug nach Unteranspruch 11, ge kennzeichnet durch wenigstens ein über die genannten Organe geführtes Stahlseil. 15. Fahrzeug nach Unteranspruch 11, ge kennzeichnet durch wenigstens ein über die genannten Organe geführtes Stahlband. 16. Fahrzeug nach Unteranspruch 11, da durch gekennzeichnet, dass das eine Organ als auf einem Teil ihres Umfanges ausgeschnit tene Segmenttrommel ausgebildet ist, in deren Abschluss-Seitenscheiben nach aussen reichende Hohlwellenstummel starr eingesetzt, sind, während das andere Organ als Scheibe inner halb der Segmenttrommel angeordnet und mit.

   der Innenwelle unverdrehbar verbunden ist, und dass die flexiblen Zugmittel durch den Ausschnitt der Segmenttrommel hindurch zu den Umlenkmitteln geführt sind. 17. Fahrzeug nach Unteranspruch 16, da durch gekennzeichnet, dass die Umlenkmittel am Lagerschild des Fahrzeugrahmens senk recht zur Achsrichtung der im Lagerschild ge lagerten Tragarmachsen verstellbar angeord net sind. 1.8. Fahrzeug nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass das Bewegungs- übertragungsgetriebe ein. Lenkergetriebe ist. 19.

   Fahrzeug nach Unteranspruch 18, ge kennzeichnet durch einen an eine über die Drehachse eines Tragarmes hinaus geführte, als Kurbel wirkende Verlängerung dieses Tragarmes angelenkten Lenker, einen zweiten, am andern Tragarm angelenkten Lenker und eine Kulisse eines Schildes des Fahrwerksrah- mens, in welcher das Verbindungsgelenk der den Tragarmen abgekehrten Enden der bei den Lenker geführt ist. 20. Fahrzeug nach Unteranspruch 19, da durch gekennzeichnet, dass die Kulisse gerade ausgebildet ist. 21.

   Fahrzeug nach Unteransprüchen 8 und 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Kulissen schlitz in einem Schild des Fahrwerksrahmens angebracht ist, das auch die Lager für die Hohlwelle trägt. 22. Fahrzeug nach Unteranspruch 19, da durch gekennzeichnet, dass die das Verbin dungsgelenk beider Lenker führende Kulisse mit Bezug auf die Achse beider Tragarme und die Stellung der mit dem einen Tragarm ver bundenen Kurbel so gewählt sind, dass diese Kurbel mit dem an ihr angelenkten Lenker in der Stellung des Fahrzeuges auf horizontaler Bahn einen stumpfen Winkel einschliesst,

   der sich beim Senken des mit der Kurbel starr ver bundenen Tragarmes streckt und bei weiterem Senken dieses Tragarmes in einen Winkel mit entgegengesetzt gerichtetem Scheitel übergeht. 23. Fahrzeug nach Unteranspruch 20, da durch gekennzeichnet, dass die durch die Trag arme auf das Lenkergetriebe ausgeübten Mo iuente so ausgemittelt sind, dass sie sich in der Stellung des Fahrzeuges auf horizontaler Bahn das Gleichgewicht halten. 24. Fahrzeug nach Unteranspruch 22, ge kennzeichnet durch einen federnden Anschlag an dem der Achse der Tragarme entgegenge setzten Ende der Kulisse für das in der Ku lisse geführte Verbindungsgelenk der beiden Lenker.