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.
All-terrain vehicle, especially vehicle that can be used on stairs. The invention relates to an off-road vehicle, in particular a staircase vehicle, in which the wheels are mounted at the free ends at least one when driving on horizontal Fahr- baliii forward and one to the rear ge spread arm, the front and the rear arm hinged to the chassis rails and connected to one another by a motion transmission gear. In order to achieve good stair access, it must be possible to move the wheels to different heights.
Since, however, the wheelbase should not be too large, which would be disadvantageous for the steerability of the vehicle.
In order to achieve the required height adjustment of the wheels with the same or even greater arm lengths as in the known Aus executions, but stood at the smallest possible wheel, the essence of the invention He is that the front and the rear support arm are pivotable about a common geometric axis . A collision of the wheels is already avoided with certainty if the length of the rear wheel support arm, reduced by the rear wheel radius, is at least as large as the length of the front wheel support arm, increased by the front wheel radius. In the interest of a small wheelbase, it is desirable to keep this difference in length at most 10%, advantageously not more than 1%.
In the drawing, three execution examples of the invention are illustrated. It show Fig. 1 a two-lane vehicle in plan view, in which the transmission of motion between tween the support arms is achieved by a gear transmission, Fig. 2 to 5 the same vehicle seen from the side in different positions when driving up a staircase, Fig. 6 shows a plan view of a further embodiment, FIG. 7 shows a side view of this embodiment when driving on a level carriageway,
8 shows a side view of this embodiment when driving up a staircase, FIG. 0 shows an enlarged view of the motion transfer gear, FIG. 10 shows a horizontal section through this gear, FIG. 11 shows a schematic view of a link gear in various positions a third embodiment of the vehicle, FIG. 12 a further schematic view and FIGS. 13 to 15 different side views of the third embodiment in different positions when driving up a staircase.
In the drawing, the carriage structure (e.g. the box of a pram) and in some cases the springs supporting it have been omitted.
In the first embodiment (Fig. 1 to 5) is in the frame signs 1, which the car body not shown z. B. by means of the .federn 11, mounted by means of a hollow shaft 2 of the longer support arm 3 of the rear wheels 4. The hollow shaft is rotatably seated on an inner shaft 5 which carries the shorter support arms 6 of the front wheels 7. A smaller gear 8 sits on the shaft 5 and a larger, internally toothed gear 9 sits on the hollow shaft 2. A pinion 10 mounted on one of the shields 1 transmits the rotation of the gear 8 to the gear 10.
The translation is determined so that in the position according to FIG. 3, in which the support arms 6 stand vertically downwards when approaching a staircase, the support arm 3 is pivoted so much that the wheel bearings of the rear wheels 4 with respect to the Signs 1 are adjusted downwards by the same vertical amount as the wheel bearings of the front wheels 7. The signs 1 are therefore raised so that they have retained their position with a horizontal upper edge. Through this position shown in Fig. 3, the springs 11, which carry the vehicle body, are raised so far that they do not hit the step 12 or the other obstacle and still maintain their horizontal position.
When moving the chassis to the left by a tensile force exerted on the vehicle in the staircase inclination, the support arms 6 of the front wheels are pivoted downward into the position shown in Fig. 4 through the resistance of the step 12, while at the same time the front wheels 7 through the vertical Component of the tensile force to be raised to the step. The rear wheels 4 come to stand more and more under the front wheels as a result of the further downward pivoting of the support arm 3, which is coupled to the support arms 6 by the gear transmission, and support the chassis at the rear, so that it is supported by the vertical component of the tensile force and supported by the rear wheels 4, remains horizontal.
The rear wheels then follow the front wheels on the step in the manner shown in FIG. 5, the position according to FIG. 3 being finally reached again on the next higher step.
During the transition from the position according to FIG. 4 via that according to FIG. 5 to the position according to FIG. 3, the support arm 3 is pivoted upwards and thereby pivots the support arms 6 back forwards, as a result of which the chassis frame is raised further. At the same time, the wheels 7 are rolled forward.
The lifting of the chassis when driving up the stairs is therefore essentially carried out in three processes, namely the transition from the position according to FIG. 3, also during the transition from the position according to FIG. 3 to that according to FIG. 4 and finally during the transition from the position according to FIG. 4 via that according to FIG. 5 into the position according to FIG. 3.
In summary, it can be said that with an inclined train upward, the front wheels 7 and the rear wheels 4 alternately find an obstacle at each vertical step and thereby convert the pulling into a lifting of the chassis.
When going down the stairs who go through the described processes in the opposite sense. The support arm 3 must be so long in relation to the average step height that the wheels 4 already reach the next lower step when descending when their support arm 3 is still at a corresponding angle in order to exert a moment that is transmitted from the front via the gearbox , is accommodated resiliently under the chassis pivoted support arms 6 and thereby alleviates the belching.
So that the support arm 3 does not hit the edge of the step in the position according to FIG. 4, the same is curved upwards.
In the example described, the rear wheels 4 are each seated rotatably on a common axis 13, while the front wheels 7 are each mounted on the ends of their support arms 6 for themselves. The chassis can of course also be designed with one :: piiri or three lanes with the rear wheel running in the middle between the front wheels.
6 to 10 show a vehicle in which the transmission of movement between the front and rear wheels is achieved by a steel belt transmission between the front and rear wheels, which is arranged between the support arms 3 and 6 instead of the gear transmission. Instead of a steel belt transmission, a wire rope or chain transmission can also be used. In any case, one or more traction organs can be present.
In the central shield 1, the steel disc 14 is mounted within the Seonnenttrommel 15 on the solid shaft 5. The segment tronimel 15 is closed off laterally by disks 16, in whose hubs the hollow shaft stubs 2 'are rigidly inserted. The disk 7.4 and the segment drum 15 are so wide that they can receive two steel strips 19 'and 19 "which are attached to them.
The two hollow shaft stubs 2 ', which are mounted on the solid shaft 5, are non-rotatably connected to one another by the segment drum. The drum circumference is cut so far that the belt strands running to the disk 14 can be carried out and the disk 14 also allows rotation by the angle by which the support arms 3, which are seated on the hollow shaft stubs, pivot while driving up a staircase.
In the side cheeks of the shield 1, two tensioning rollers 17, 18, which can be rotated independently of one another, are adjustably mounted in a Langsehlitz guide 20 next to one another. One steel belt 19 ″ is guided from the small disk 14 from below around the tensioning roller 17 to the drum 15, the other steel belt 19 'also from the disk 1.1, but from above around the tensioning roller 18 to the diametrically opposite peripheral part of the drum 15 .
When the disk 14 is pivoted, the belts run in opposite directions, so that with each direction of rotation of the disk 14 of one of the steel belts, a pulling effect is exerted and the drum 15 rotates the disk 11 in the opposite direction. The angle of rotation of the disc 14 and the drum 15 are here in. inverse proportion to their half-knife.
In the case of the steel belt transmission, too, the angles described by the support arms 6 when they are pivoted in are always proportional to the angles described by the support arms 3. In order to be able to better adapt the play of the support arms to various requirements, in particular as regards the stairway movement, a link gear can be provided according to FIGS. 11 to 15.
This link mechanism contains two linked by the joint 24 and guided in a backdrop 25 of the bearing for the hollow shaft 2 bearing shield 1 handlebars 21 and 23, of which the other end of the handlebar 21 at the point 26 to the extension acting as a crank 27 of the support arm 6 and the other end of the link 23 is articulated at the point 22 on the support arm 3 at. In contrast to the two above-described Ausführungsbeispie len, the support arm 6 sits on the hollow shaft 2 and the support arm 3 on the solid shaft 5 guided therein.
On a horizontal roadway, according to FIG. 11, the support arms have the positions 31 and 61 and the links and their articulation points and the connecting joint have the extended positions 211-24I and 261.
When approaching a step, the gear parts get into the dashed positions 211I-2411 and 2611 and when climbing the step into the dot-dash positions 21111-24111 and 26111. With a special choice of the crank radius, the lengths of the handlebars 21 and 23 and the At the radius of the steering point 22, the backdrop 25 can be straight or the intended pivoting movement can be achieved by a straight backdrop with a large approximation.
By means of a curved course of the backdrop, however, a transmission ratio between the support arms 6 and 3 which changes in the desired manner can also be achieved.
So that the support arms 3 and 6 when you lift the vehicle off the ground, as it is, for. B. when turning in a tight space, when loading and the like is required, do not pivot down, the connecting joint 24 of both links 21 and 23 leading backdrop? 5 with reference to the axis of both support arms 6 and 3 and the position of with the crank 27 connected to the support arm 6 is selected so that this crank forms an obtuse angle with the handlebars linked to it in the basic position of the vehicle, that is to say when driving on a horizontal track,
which stretches when the support arm rigidly connected to the crank is lowered and, when this support arm is lowered further, merges into an angle with an oppositely directed Seheitel.
The crank 27 would therefore first have to rotate through the angle α according to FIG. 12 until the link 21 and the articulation point 26 have reached the positions 211V and 261v and the joint 21 has reached its outermost position 2-11v. During this rotation, the support arm 3 would therefore be raised by the link 23, while the support arm 6 lowered. The moments of the support arms on the link mechanism therefore keep the balance in the basic position with the appropriate choice. Only when the rotation of the crank 27 exceeds the angle a does a counter-rotating pivoting of the support arms 6 and 3 occur.
The outer end of the link slot can also have a resilient stop (not shown) against which the joint 21 is supported during the rotation of the crank 27 by the angle α to compensate for a difference in torque between the support arms 6 and 3.
The support arms can also be rotatably mounted next to one another on an axis rigidly connected to the chassis frame.