DE102017109823B4 - vehicle - Google Patents
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Abstract
Fahrzeug (10) mit einem Rahmen (20), an dem eine Achse bildende vordere Radaufhängungen (40) für zwei mittels eines Steuer-Lenkers (18) lenkbare Vorderräder (42) und wenigstens eine hintere Radaufhängung (140) für wenigstens ein Hinterrad (142) angeordnet sind, wobei die Räder (42; 142) einer Achse an einer aus mehreren Lenkern (4655; 146,148) gebildeten und mit einer Neigungswippe (50) und mit dieser verbundenen ersten Dämpfungszylindern (530) versehenen Radaufhängung (40; 140) derart gelagert sind, dass sie bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs (10) in eine der Neigung entsprechende Schräglage verlagerbar sind, wobei zumindest einer Achse zusätzlich zur Neigungswippe (50) eine Neigungsdämpfungs-Wippe (60) zur Neigungsdämpfung und/oder Neigungsbegrenzung zugeordnet ist, die oberhalb der Neigungswippe (50) angeordnet ist und diese von oben her mit einer Druckkraft beaufschlagt.Vehicle (10) with a frame (20) on which an axle-forming front wheel suspensions (40) for two front wheels (42) which can be steered by means of a control arm (18) and at least one rear wheel suspension (140) for at least one rear wheel (142 ) are arranged, the wheels (42; 142) of an axle being mounted in this way on a wheel suspension (40; 140) formed from several links (4655; 146,148) and provided with a tilt rocker (50) and first damping cylinders (530) connected to it are that when the vehicle (10) is cornering they can be displaced into an inclined position corresponding to the inclination, with at least one axis in addition to the inclination rocker (50) being assigned an inclination damping rocker (60) for inclination damping and / or inclination limitation which is above the Inclination rocker (50) is arranged and this is subjected to a compressive force from above.
Description
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a vehicle according to the preamble of claim 1.
Aus dem US-Patent
Aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug zu schaffen, bei dem eine Kurvenneigung bei hoher Sicherheit und guter Lenkbarkeit möglich ist.The object of the invention is to create a vehicle in which a curve inclination is possible with a high level of safety and good steerability.
Diese Aufgabe wird durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a vehicle with the features of claim 1. Advantageous refinements of the invention are specified in the subclaims.
Erfindungsgemäß weist das Fahrzeug zusätzlich zu einer Wippe zur Herstellung der Neigung an zumindest einer Achse eine Neigungsdämpfungs-Wippe zur Neigungsdämpfung auf, die oberhalb der Neigungswippe angeordnet ist und diese von oben her mit einer Druckkraft beaufschlagt. Durch diese weitere Wippe zur Neigungsdämpfung bzw. Neigungsbegrenzung wird eine sportliche, aber dennoch komfortable Kurvenfahrt bei hohem Federungskomfort und einer gleichzeitigen weitest gehenden Entkopplung der Lenkung von Rückwirkungen durch Fahrbahnunebenheiten erreicht.According to the invention, in addition to a rocker for producing the inclination on at least one axis, a tilt damping rocker for inclination damping, which is arranged above the inclination rocker and acts on it from above with a compressive force. With this additional rocker for inclination damping or inclination limitation, sporty, but nevertheless comfortable cornering with high suspension comfort and, at the same time, as far as possible decoupling of the steering from repercussions due to uneven road surfaces is achieved.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Neigungsdämpfungs-Wippe mit zwei zu beiden Seiten einer Mittel-Längsachse des Fahrzeugs angeordneten zweiten Dämpfungszylindern verbunden ist, deren anderes Ende an einer Rahmenbrücke angelenkt ist.According to an advantageous development of the invention, it is provided that the tilt damping rocker is connected to two second damping cylinders arranged on both sides of a central longitudinal axis of the vehicle, the other end of which is hinged to a frame bridge.
Die zweiten Dämpfungszylinder sind bezüglich ihrer Federrate, ihrer Dämpfungsrate und/oder ihres Federweges bevorzugt einstellbar und/oder arretierbar. Bei einer Anordnung der zweiten Dämpfungszylinder im Bereich einer vorderen Rahmenbrücke lässt sich die Einstellung oder Arretierung in besonders einfacher Weise von einem Steuer-Lenker des Fahrzeugs aus, beispielsweise über Bowden-Züge, über eine hydraulische oder über eine elektrische Verstellung vornehmen. Die Einstellbarkeit kann sich dabei vorteilhaft auf eines oder mehrere der Kriterien Federrate, Dämpfungsrate und/oder Federweg beziehen. Die volle Einstellbarkeit des kompletten Fahrwerks ermöglicht eine Anpassung der Fahreigenschaften des Fahrzeugs hinsichtlich des Gewichts und der Größe des Fahrers durch Einstellung des Neigungswiderstands bzw. der Rückstellkraft bei einer Kurvenfahrt.The second damping cylinders are preferably adjustable and / or lockable with regard to their spring rate, their damping rate and / or their spring travel. When the second damping cylinder is arranged in the area of a front frame bridge, the setting or locking can be carried out in a particularly simple manner from a control arm of the vehicle, for example using Bowden cables, hydraulic or electrical adjustment. The adjustability can advantageously relate to one or more of the criteria spring rate, damping rate and / or spring travel. The full adjustability of the entire chassis enables the driving characteristics of the vehicle to be adapted with regard to the weight and size of the driver by setting the tilt resistance or the restoring force when cornering.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Fahrzeug vier Räder auf, wobei sowohl die Räder im Bereich der Vorderachse als auch die Räder im Bereich der Hinterachse mit einer weiteren Wippe zur Neigungsdämpfung versehen sind.According to an advantageous embodiment, the vehicle has four wheels, both the wheels in the area of the front axle and the wheels in the area of the rear axle being provided with a further rocker for tilt damping.
Die Radaufhängung stützt sich bevorzugt mittels der ersten Dämpfungszylinder an der Neigungswippe ab und diese ist ihrerseits in Kontakt mit der Neigungsdämpfungs-Wippe, die über die zweiten Dämpfungszylinder schwenkbar an einem Rahmenteil angelenkt ist. Die Neigungswippe und die mit dieser verbundenen ersten Dämpfungszylinder ermöglichen in Verbindung mit der Neigungsdämpfungs-Wippe dem Rahmen des Fahrzeugs bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs eine der Neigung der Räder zumindest weitestgehend entsprechende Schräglage. Hierdurch wird eine sehr schnelle, sportliche und vor allem sichere Kurvenfahrt ermöglicht.The wheel suspension is preferably supported on the tilting rocker by means of the first damping cylinder, and this in turn is in contact with the tilting damping rocker, which is pivotably articulated to a frame part via the second damping cylinder. The inclination rocker and the first damping cylinder connected to it, in conjunction with the inclination damping rocker, enable the frame of the vehicle when the vehicle is cornering to be at least largely corresponding to the inclination of the wheels. This enables very fast, sporty and, above all, safe cornering.
Um die Lenkung frei von Einflüssen zu halten, wenn sich das Fahrzeug neigt, wurde die Lenkung beim erfindungsgemäßen Fahrzeug mit zwei zusätzlichen Gelenken versehen. Beide vorderen Spurstangen für die Lenkung wurden an beiden Enden mit Drehgelenken versehen, welche das Lenken bei starker Neigung zulassen und die neigungsbedingten Einflüsse minimieren.In order to keep the steering free of influences when the vehicle tilts, the steering in the vehicle according to the invention was provided with two additional joints. Both front tie rods for steering were provided with swivel joints at both ends, which allow steering on steep inclines and minimize the effects of the incline.
Die vorderen Spurstangen für die Lenkung sind am unteren Ende der Lenkrohrs angebracht. Normalerweise, d.h. bei bekannten Fahrzeugen, sind sie dort mit einer nur horizontal drehbaren Achse verbunden. Beim erfindungsgemäßen Fahrzeug ist die Anbindung der Spurstange für die Lenkung um eine weitere drehbare Achse erweitert worden. So sind sie beim erfindungsgemäßen Fahrzeug dort mit einer horizontal und vertikal drehbaren Achse verbunden. Dies spielt vor allem für eine Lenkbarkeit auch bei einer Neigung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs eine entscheidende Rolle.The front tie rods for the steering are attached to the lower end of the steering tube. Usually, i.e. in known vehicles, they are connected there with an axis that can only be rotated horizontally. In the vehicle according to the invention, the connection of the tie rod for the steering has been expanded to include a further rotatable axis. In the vehicle according to the invention, they are connected to a horizontally and vertically rotatable axle. Above all, this plays a decisive role for steerability even when the vehicle according to the invention is inclined.
Am anderen Ende, wo die vorderen Spurstangen für die Lenkung am Radträger befestigt sind, ist ebenfalls eine weitere Bewegungsachse (horizontal und vertikal) eingebaut, so dass die beiden zusätzlichen beweglichen Achsen für jede der beiden vorderen Spurstangen die Lenkbarkeit bei Neigung überhaupt erst ermöglichen, indem die Neigung über die zusätzlichen Gelenke ausgeglichen wird.At the other end, where the front tie rods for steering are attached to the wheel carrier, another axis of movement (horizontal and vertical) is also built in, so that the two additional movable axes for each of the two front tie rods make it possible to steer when tilted the incline is compensated for by the additional joints.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist somit horizontal und vertikal bezüglich Spur und Sturz vollständig einstellbar. Dies ist insbesondere vorteilhaft mittels sogenannter-Uniballs (gemäß DIN 648) an den vorderen Gelenken und an den hinteren Gelenken erreichbar.The vehicle according to the invention is thus horizontal and vertical in terms of track and camber fully adjustable. This can be achieved particularly advantageously by means of so-called uniballs (in accordance with DIN 648) on the front joints and on the rear joints.
Jeder Radträger des erfindungsgemäßen Fahrzeugs ist somit am Fahrzeug immer über vier Uniballs mit den vier Querlenkern verbunden und ermöglicht so eine vollständige und individuelle Einstellbarkeit aller vier Räder.Each wheel carrier of the vehicle according to the invention is thus always connected to the vehicle via four uniballs with the four wishbones and thus enables complete and individual adjustability of all four wheels.
Der Rahmen des Fahrzeugs ist bevorzugt zumindest teilweise von einem Gehäuse umgeben, das zur Aufnahme wenigstens einer Batterie dient. Bevorzugt sind mehrere derartige Batterien hintereinander und/oder übereinander im Gehäuse angeordnet. Die Anordnung im Gehäuse erfolgt dabei unter dem Gesichtspunkt eines möglichst niedrigen Schwerpunkts und einer insgesamt optimalen Lastverteilung in der Fahrzeugmitte.The frame of the vehicle is preferably at least partially surrounded by a housing which is used to accommodate at least one battery. A plurality of such batteries are preferably arranged one behind the other and / or one above the other in the housing. The arrangement in the housing takes place from the point of view of the lowest possible center of gravity and an overall optimal load distribution in the center of the vehicle.
Die Batterien dienen als Energielieferant für wenigstens einen elektrischen Antrieb des Fahrzeugs. Dieser elektrische Antrieb ist bevorzugt als Nabenmotor ausgebildet und an den Rädern wenigstens eine Achse, beispielsweise der Hinterachse angeordnet. Das erfindungsgemäße Fahrzeug kann jedoch auch mit Narbenmotoren an allen Rädern ausgerüstet sein und somit auch als geländegängiges Allrad-Fahrzeug verwendet werden.The batteries serve as an energy supplier for at least one electric drive of the vehicle. This electric drive is preferably designed as a hub motor and at least one axle, for example the rear axle, is arranged on the wheels. The vehicle according to the invention can, however, also be equipped with scar motors on all wheels and thus also be used as an all-terrain all-wheel drive vehicle.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung können mehrere Batterien oder Blöcke von Batterien mittels einer Umschaltvorrichtung zwischen einer Parallelschaltung oder einer Reihenschaltung umgeschaltet werden, wodurch sich die den Antrieben zur Verfügung gestellte Leistung in einfacher Weise verändern lässt.According to an advantageous development of the invention, several batteries or blocks of batteries can be switched between a parallel connection or a series connection by means of a switching device, as a result of which the power made available to the drives can be changed in a simple manner.
Das erfindungsgemäße Fahrzeug ähnelt in seinem äußeren Erscheinungsbild einem vierräderigen Fahrrad. Vorteilhafterweise sind auch die Räder, die bevorzugt als Scheibenbremsen ausgebildeten Bremsen, der Steuerlenker und der Sattel als Standard-Fahrradteile ausgebildet. Die Räder werden dabei bevorzugt von vier Mountainbike-Rädern gebildet, so dass das erfindungsgemäße Fahrzeug ausgezeichnete Ganzjahres- und Gelände-Eigenschaften aufweist.The vehicle according to the invention resembles a four-wheeled bicycle in its external appearance. The wheels, the brakes, which are preferably designed as disc brakes, the control arm and the saddle are also advantageously designed as standard bicycle parts. The wheels are preferably formed by four mountain bike wheels, so that the vehicle according to the invention has excellent all-year-round and off-road properties.
Im Unterschied zu einem Fahrrad sind aufgrund des rein elektrischen Antriebs keine Pedale vorgesehen. Die elektrischen Antriebe können anstelle von Batterien oder auch ergänzend zu diesen von einer Brennstoffzelle oder von einem kleinen Verbrennungsmotor angetrieben werden. In diesem Fall beherbergt das Gehäuse zusätzlich einen Brennstofftank.In contrast to a bicycle, no pedals are provided due to the purely electric drive. The electric drives can be powered by a fuel cell or a small internal combustion engine instead of batteries or in addition to them. In this case, the housing also houses a fuel tank.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
-
1 eine rückseitige Ansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs im Ruhezustand; -
2 eine Vorderansicht des erfindungsgemäßen Fahrzeugs im Ruhezustand; -
3 eine schematische perspektivische Ansicht der Anlenkung des linken Vorderrades von vorne bei einem Lenkausschlag nach links; -
4 eine schematische perspektivische Darstellung der Anlenkung des linken Vorderrades von hinten bei einem Lenkausschlag nach links; -
5 eine schematische perspektivische Darstellung der Anlenkung des linken Vorderrades von hinten bei einem Lenkausschlag nach rechts; -
6 eine schematische perspektivische Darstellung der Anlenkung des linken Vorderrades von vorne bei einer Neigung des Fahrzeugs nach links; -
7 eine schematische perspektivische Darstellung der Anlenkung des linken Vorderrades von hinten bei einer Neigung des Fahrzeugs nach links; -
8 eine vergrößerte Detaildarstellung des linken Bereichs der Neigungswippe mit dem darauf von oben einwirkenden zweiten Dämpfungszylinder gemäß der Einzelheit VIII in7 ; -
9 eine perspektivische Gesamtansicht des Fahrzeugs von vorne links im Ruhezustand mit Verkleidungsteilen und einem teilweise aufgebrochen dargestellten Gehäuse zur Verdeutlichung des Aufnahmeraums für Batterien; und -
10 eine Draufsicht auf das Fahrzeug.
-
1 a rear view of a vehicle according to the invention at rest; -
2 a front view of the vehicle according to the invention at rest; -
3 a schematic perspective view of the articulation of the left front wheel from the front with a steering angle to the left; -
4th a schematic perspective illustration of the articulation of the left front wheel from behind with a steering angle to the left; -
5 a schematic perspective illustration of the articulation of the left front wheel from behind with a steering angle to the right; -
6th a schematic perspective illustration of the articulation of the left front wheel from the front when the vehicle is tilted to the left; -
7th a schematic perspective illustration of the articulation of the left front wheel from behind when the vehicle is tilted to the left; -
8th an enlarged detailed view of the left area of the tilt rocker with the second damping cylinder acting on it from above according to the detail VIII in FIG7th ; -
9 a perspective overall view of the vehicle from the front left in the idle state with trim parts and a partially broken away housing to illustrate the receiving space for batteries; and -
10 a top view of the vehicle.
Ein in
Im vorderen Bereich des Rahmens
In Fahrtrichtung hinter der Rahmenbrücke
Der Steuer-Lenker
Der Rahmen
Am Rahmen
An den Unterrohren
Zwei Vorderräder
Zwischen den Vorderrädern
Die Vorderräder
An den unteren Querlenkern
Die Neigungswippe
Mit der Unterseite ihrer äußeren Enden
Die zweiten Dämpfungszylinder
Bei hinteren Radaufhängungen
Die Radträger
Die Anlenkung der Spurstange
Um die Lenkung frei von Einflüssen zu halten, wenn sich das Fahrzeug
Die vorderen Spurstangen
Am anderen Ende, wo die vorderen Querlenker
Beim erfindungsgemäßen Fahrzeug ist somit die Spur (= horizontal) als auch der Radwinkel (= vertikal) vollständig einstellbar. Dies ist insbesondere vorteilhaft mittels sogenannter UniBalls 551, 552 an den vorderen Gelenken und an den hinteren Gelenken erreichbar.In the vehicle according to the invention, the track (= horizontal) and the wheel angle (= vertical) can thus be completely adjusted. This can be achieved particularly advantageously by means of so-called
Die als Uniballs ausgebildeten Gelenke
Im Bereich der Radnaben der Hinterräder
Die Hinterräder
Die unteren Spurstangen
Für die Bereitstellung elektrische Energie für die Antriebe
Die Batterien
Am Gehäuse
Ferner weist gemäß
Das Zündschloss
Die Ladebuchsen
Das Bedienpanel
Durch eine konsequente Verwendung von Gleichteilen für Radträger, Uniball-Gelenke, Querlenker, Neigungswippen, vordere und hintere Rahmenplatten und von gängigen Fahrrad-Komponenten beispielsweise für Bremsen, Beleuchtung und einstellbare Dämpfungszylinder ist eine kostengünstige Serienfertigung des erfindungsgemäßen Fahrzeugs möglich.Consistent use of identical parts for wheel carriers, uniball joints, wishbones, tilt rockers, front and rear frame plates and common bicycle components, for example for brakes, lighting and adjustable damping cylinders, enables inexpensive series production of the vehicle according to the invention.
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Norm DIN ISO 12240-1 1999-07-00. Gelenklager - Teil 1: Radial-Gelenklager (ISO 12240-1:1998). DIN Deutsches Institut für Normung e. V., DIN German Institute for Standardization, S. 1-14. * |
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