DE10354548A1 - Fahrzeug für den Einsatz in unwegsamem Gelände - Google Patents

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Abstract

Ein Fahrzeug für den Einsatz in unwegsamem Gelände, insbesondere für den autonomen Einsatz auf fremden Himmelskörpern, ist mit wenigstens je einer angetriebenen und lenkbaren Vorder- und Hinterachse ausgestattet, wobei die Vorder- und Hinterachsen jeweils als Pendelachsen ausgebildet und beweglich um die Fahrzeuglängsachse gelagert sind und wobei die Achsen über Federbeine variabler Länge gehaltert sind. Jedes Federbein ist an seinem oberen Ende am Fahrzeugchassis über einen Drehbolzen beweglich um die Fahrzeugquerachse gelagert, wobei die Federbeine über Stellelemente aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind und wobei die Achswellen verriegelbar sind. Dadurch ist es möglich, nicht nur wahlweise eine Vorwärts-, Rückwärts- oder Seitwärtsfahrt, sondern zusätzlich auch eine Schreitbewegung durchzuführen.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug für den Einsatz in unwegsamem Gelände, insbesondere für den autonomen Einsatz auf fremden Himmelskörpern, mit wenigstens je einer angetriebenen und lenkbaren Vorder- und Hinterachse, wobei die Vorder- und Hinterachsen jeweils als Pendelachsen ausgebildet und beweglich um die Fahrzeuglängsachse gelagert sind und wobei die Achsen über Federbeine variabler Länge gehaltert sind.
  • Fahrzeuge dieser Art sind bekannt und wurden auch bereits bei ersten Expeditionen zur Erkundung von fremden Himmelskörpern eingesetzt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Fahrzeug der eingangs genannten Art so auszubilden, daß es möglichst einfach und funktional aufgebaut ist und über eine hohe Zuverlässigkeit und Manövrierfähigkeit auch in unwegsamem Gelände verfügt.
  • Die Erfindung löst diese Aufgabe indem sie vorsieht, daß bei einem derartigen Fahrzeug jedes Federbein an seinem oberen Ende am Fahrzeugchassis über einen Drehbolzen beweglich um die Fahrzeugquerachse gelagert ist, wobei die Federbeine über Stellelemente aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind und wobei die Achswellen verriegelbar ausgebildet sind.
  • Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist dabei so konzipiert, daß nicht nur wahlweise eine Vorwärts-, Rückwärtsfahrt oder eine Fahrt mit abrupt seitlich abgeknickter Spur möglich ist, sondern daß es zusätzlich auch Schreitbewegungen durchzuführen vermag. Damit ist sichergestellt, daß auf der Oberfläche eines fremdem Himmelskörpers, wie beispielsweise derjenigen des Mars, die abwechselnd fest, gesteinsartig oder locker, sandartig beschaffen sein kann, in jedem Fall eine Fortbewegung ermöglicht wird.
  • Nachfolgend soll die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges in Draufsicht in X-Y-Ebene;
  • 2 eine schematische Darstellung des Fahrzeuges gemäß 1 in einem vertikalen Längsschnitt in X-Z-Ebene;
  • 3 einen vertikalen Querschnitt in X-Z-Ebene durch das Fahrzeug gemäß 1 und 2;
  • 4 bis 10 jeweils Einzelheiten der in 1 dargestellten Anordnung und
  • 11 und 12 ein Fahrzeug in unterschiedlichen Betriebszuständen.
  • Bei der nachfolgenden Beschreibung wird bei dem in den Figuren dargestellten Fahrzeug ein mittig in Achshöhe definiertes körperfesten Koordinatensystem angenommen, dessen X-Achse bei Vorwärtsfahrt in Fahrtrichtung weist und dessen z-Achse die Hochachse des Fahrzeuges bildet. Das Fahrzeug ist symmetrisch zur Y-Z-Ebene aufgebaut. Weiterhin besteht, abgesehen von einem Antriebselement, eine Symmetrie zur X-Z-Ebene.
  • Das Fahrzeug besteht im wesentlichen aus folgenden, in den Zeichnungen jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehenen Komponenten:
  • 1
    Räder
    2
    Freilauf
    3
    Achswellen
    4
    Achswellenrohre
    5
    Achsbrücken
    6
    Scheibenbremsen
    7
    Antriebs-Elektromotor
    8
    Drehschemel
    9
    Rollen für die Drehschemelführung
    10
    Königszapfen
    11
    Federbeine
    12
    klappbare Chassisteile
    13
    Lenkungsseile
    14
    zentrales Chassisteil
    15
    Zentralrohr
    16
    Nutzlastplattform
    17
    Drehbolzen für die Federbeine und Chassislenker,
    18
    Windenmotor
    19
    Zahnketten
    20
    Schaltkupplungen
    21
    Kegeltrieb für die winde
    22
    Lenkungswinden
    23
    Federbeinwinden
    24
    Zugseile für die Federbeine 11
    25
    ein kombinierter Kegeltrieb für den Radantrieb
    26
    Wälzlager für Motorwelle und Achswellrohre
    27
    Zugfedern für die Achswellenrohre
    28
    Druckfedern für die Achswellenrohre
    29
    Verriegelungsbolzen
    30
    ein Verriegelungsmechanismus
    31
    Schenkelfedern für den Lenker des klappbaren
    Chassisteils und
    32
    Schenkelfeder für den Königszapfen 10 der
    Lenkung.
  • Da der Aufbau der Vorder- und Hinterräder identisch ist, sind aus Gründen der Vereinfachung der Darstellung die identischen Bauteile mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und die nachfolgenden Beschreibungen beziehen sich jeweils auf den Aufbau beider Achsen.
  • Das Fahrwerk des Fahrzeuges weist den folgenden, insbesondere in den 1 bis 3 dargestellten Aufbau aus: Vier baugleiche Räder 1 sind einzeln aufgehängt, so daß ihre zugehörigen Achswellen 3 frei nach unten durchpendeln können. Bei vorgespannten Achswellenhälften ist damit zugleich eine Durchfederung nach oben möglich. Jedes Rad 1 besitzt einen richtungsmäßig umschaltbaren Freilauf 2. Die Achswellenhälften laufen in Achswellenrohren 4, die wiederum, wie insbesondere in 4 dargestellt, in einer Achsbrücke 5 pendelnd auf einer durch die gesamte Achsbrücke 5 hindurchgeführte Welle eines Antriebs-Elektromotors 7 gelagert sind. Die Achsbrücke 5 enthält zwei kombinierte Kegeltriebe 25 die beide vom Antriebs- Elektromotor 7 über eine Scheibenbremse 6 angetrieben werden. Die Achsbrücken 5 und die Antriebsmotoren 7 sind dabei jeweils an einem Drehschemel 8 der Lenkung angeflanscht. Letztere drehen sich jeweils um einen im äußeren klappbaren Chassisteil 12 gelagerten Königszapfen 10.
  • Links und rechts von den Königszapfen 10 sind jeweils vorgespannte Lenkungsseile 13 an die Achswellenrohre 4 angeschlossen, so daß über die Seilkräfte ein gewünschter Einschlagwinkel der Räder 1 eingestellt werden kann.
  • Die Federbeine 11 haben die folgenden drei Funktionen:
    • – der Bodenkontakt der Räder 1 wird zur Sicherung des Antriebes verstärkt,
    • – es wird zugunsten von Nutzlasten eine Federung des Fahrzeuges ermöglicht und
    • – es kann eine Bewegung der klappbaren Chassisteile 12 erfolgen.
  • Das eigentliche Chassis des Fahrzeuges besteht aus einem mit einem Zentralrohr 15 verbundenen Mittelteil 14. Zu den Außenseiten hin schließen sich jeweils zwei klappbare Chassisteile 12 an. Deren Enden laufen zu symmetrisch zur X-Z-Ebene angeordneten Chassislenkern 12 aus, die nahezu mittig drehbar an eine Nutzlastplattform 16 angeschlossen sind. Damit sind die klappbaren Chassisteile 12 in der Lage, nach unten durchzupendeln. Der in diesem Teil gelagerte Königszapfen 10 besitzt einen elastischen Puffer, auf dem sich, wie insbesondere in den 2 und 10 zu erkennen ist, der äußere untere Teil der Nutzlastplattform 16 abstützt.
  • Der eigentliche Fahrzeugaufbau bzw. die Nutzlastplattform 16 ist oben an das unten mit dem mittleren Chassisteil 14 verbundene Zentralrohr 15 angeschlossen. Diese Nutzlastplattform 16 nimmt im zentralen oberen Teil die Drehachsen für die Federbeine 11 und für die Lenker zur Drehachse des klappbaren äußeren Chassisteils 12 auf. Weiterhin enthält die Nutzlastplattform 16 eine Windenbaugruppe. Sie besteht aus einem Windenmotor 18, einer Zahnkette 19, zwei Schaltkupplungen 20, zwei Kegeltrieben 21 und sowie zwei Winden 22, wobei die zweifach vorhandenen Komponenten jeweils absolut identisch aufgebaut sind.
  • Der zentrale Teil der Nutzlastplattform 16 setzt sich nach außen hin fort durch eine nach unten abgesetzte Fläche, auf der Sensoren, Boxen für fahrzeugbezogene Elektronik bzw. für Experimente angeordnet werden können. In den Zeichnungen nicht dargestellt aber weiterhin möglich ist es ferner, eine zusätzliche untere Nutzlastplattform vorzusehen, wenn eine in Y-Richtung ausgerichtete Traverse etwas unterhalb der Achsenhöhe symmetrisch an das Zentralrohr 15 angeschlossen wird. Diese zusätzliche Nutzlastplattform kann beispielsweise an jeder Seite einen tief gelagerten Roboterarm aufnehmen, der jeweils die unteren Teile der Nutzlastplattform 16 beschicken kann.
  • Das Zentralrohr 15 bildet das Rückgrat des Fahrzeuges, da es die nötige hohe Steifigkeit in der Fahrzeugstruktur gewährleistet. An ihm sind wichtige Komponenten für die Energieversorgung und für die sensorgestützte Steuerung des Fahrzeuges sowie für das Experiment-Management untergebracht. Andererseits ist es aber beispielsweise auch möglich, im Zentralrohr einen Gesteinsbohrer unterzubringen, der in den Marsboden eindringt. Dabei kann durch die erzeugbare starke Anpressung des Fahrzeuges eine gute Verklammerung mit dem Boden gesichert werden, womit aufgrund der guten Weiterleitung der Reaktionskräfte eine gute Voraussetzung für Roboteraktionen gegeben ist. Durch die Verwendung eines Kernbohrers können so Bohrkerne aus dem Marsboden gewonnen werden, die an Ort und Stelle beispielsweise auf ihren Gehalt an Wasserstoff untersucht werden können.
  • Das Fahrzeug ist derart konzipiert, daß unter gleichen Bedingungen wahlweise eine Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt möglich ist und damit auf der Marsoberfläche, die abwechselnd fest, gesteinsartig oder locker, sandartig beschaffen ist, jederzeit eine Fortbewegung ermöglicht wird. Das Fahrzeug besitzt ferner in der hier beschriebenen Ausführungsform große speichengestützte Radkränze, deren Speichen an ihren Enden zu spitzen, schaufelartigen Spikes. Die Spikes der vorderen und hinteren Räder sind geringfügig zur Fahrzeugmitte hin, also greifenartig, abgeknickt. Um eine möglichst intensive Verklammerung der Spikes mit dem Boden zu erreichen, werden die senkrecht nach unten beweglichen Achsen 3 durch die jedem Rad 1 zugeordneten Federbeine 11 gegen den Boden gepreßt, wobei dies nach dem Prinzip eines seilbetätigten Greifers geschieht.
  • Da beispielsweise die Marsoberfläche mit mehr oder weniger großen Gesteinsbrocken übersät ist, besitzt das Fahrzeug, um eine Kollision zu vermeiden, eine effektive und dennoch einfach aufgebaute Lenkung. Diese besteht sowohl für die Vorder- als auch für die Hinterachse aus einer Drehschemellenkung. Diese Zwei-Achsen-Lenkung ermöglicht vielseitige Ausweichmanöver: Falls vor einer der beiden Achsen ein Hindernis liegt, so wird um dieses herum gelenkt, indem die betreffende Achse ausgewählt wird. werden beide Achsen gleichzeitig aber gegensinnig gelenkt, so sind sehr kleine Kurvenradien zu erreichen. Werden dagegen beide Achsen gleichzeitig abrupt um einen gleichen und gleich gerichteten Einschlagwinkel ausgelenkt, so kann ohne Kurvenübergang unmittelbar die Fahrtrichtung geändert werden. Damit ergibt sich durch die Verwendung einer einfacheren Drehschemellenkung im Vergleich zu den bei terrestrischen Kraftfahrzeugen üblichen Achsschenkellenkungen zwar der Nachteil einer verkleinerten Standfläche und einer verringerten Kippsicherheit, dennoch kann die nötige Kippsicherheit erreicht werden, da auf fremdem Himmelskörpern bei der Festlegung von Radstand und Spurweite praktisch keine Einschränkungen bestehen. Andererseits würde eine Achsschenkellenkung weitere Gelenke und einen komplizierteren Lenkungsantrieb erfordern und somit erheblichere Nachteile mit sich bringen.
  • Da die Topographie des Mars Steigungen aufweist, ist das Fahrzeug so ausgebildet, daß solche Steigungen überwunden werden können. Im Steigungsfall treten unterschiedliche Achslasten auf, d. h. die Hinterachse wird stärker belastet als die Vorderachse. Über eine zugeordnete Sensorsteuerung wird daher eine angepaßte Verteilung der Antriebskräfte auf die Räder der beiden Achsen erreicht, wobei beide Räder einer Achse die gleichen Antriebskräfte erhalten. Bei einem Gefälle ist andererseits sichergestellt, daß die Bremskräfte auf die Achsen in ähnlicher Weise angepaßt verteilt werden. Erwähnt sei ferner, daß bei einer ausreichenden Bodenfreiheit der Schwerpunkt des Fahrzeugs möglichst tief liegt.
  • Das Festfahren eines solchen Fahrzeugs tritt immer dann ein, wenn alle vier Räder, z. B. in lockerem Boden, fast widerstandslos durchdrehen und somit keine Vortriebskraft mehr aufzubringen vermögen. Dabei ist stets der Verlust des Fahrzeuges zu befürchten, denn bei weiteren Versuchen, frei zu kommen, besteht die Gefahr, daß das Fahrzeug infolge seines Eigengewichtes weiter in den Boden einsinkt. Um dies zu vermeiden, ist bei dem hier beschriebenen Fahrzeug nachfolgender Bewegungsmodus vorgesehen und durch die konstruktive Auslegung ermöglicht:
    Bei abwechselnd blockierten und frei laufenden Räderpaaren einer Achse wird durch wechselseitige Horizontalbewegungen dieser Achsen ein Fortschreiten in Bewegungsrichtung vorgenommen. Voraussetzung dafür ist, daß die Achswellenhälften mit der Achsbrücke verriegelt sind. Ein rollendes Fahren findet dann nicht statt und ein Lenken ist in diesem Fall nicht immer möglich; die Räderpaare fungieren dann vielmehr gleichsam als Fußpaare. Ist die kritische Wegpartie überwunden, so kann bei ausreichender Griffigkeit des Bodens der Fahrbetrieb mit rollenden Rädern wieder aufgenommen werden.
  • Beim Schreitbetrieb gibt es zwei Varianten. Bei der ersten Variante werden beide Achsen symmetrisch, bei der zweiten Variante nur eine Achse, die Vorderachse, bewegt. Im folgenden setzt sich ein Schritt aus zwei Halbschritten zusammen, die aber unterschiedliche Länge haben können.
  • Für den ersten Schreittakt oder Halbschritt gilt dabei der folgende Ablauf: Die Freiläufe der Vorderräder befinden sich in Sperrstellung, wobei die jeweilige Scheibenbremse vor dem Antriebsmotor blockiert ist. Die Zugseile werden an jeder Seite von den Winden gespannt und ziehen über die Federbeine die drehbaren Chassisteile zusammen. Dabei wird das Fahrzeug etwas angehoben. Da die beiden Freiläufe der Hinterräder frei geschaltet sind, wird bei frei laufenden Rädern die Hinterachse im ersten Schritt nach vorn gezogen. Beim zweiten Schreittakt drücken die an den Drehgelenken der beiden drehbaren Chassisteile angeordneten Schenkelfedern 31 die Achsen auseinander und das Fahrzeug senkt sich dabei etwas. Die Freiläufe der Vorderräder erlauben nun ein freies Vorwärtsrollen dieser Räder. Dagegen sind die Freiläufe der Hinterräder gesperrt, so daß die Hinterräder bei blockierter hinterer Scheibenbremse stehen bleiben. Das Ergebnis ist ein zweiter Halbschritt nach vorn. Der dritte Takt erfolgt dann wie der erste, der vierte wie der zweite. Da das Fahrzeug in der Lage ist, eine uneingeschränkte Rückwärtsfahrt auszuführen, sind alle Freiläufe umschaltbar und Freilauf und Sperrung gelten dann für die entgegengesetzte Drehrichtung.
  • Bei der zweiten Variante geschieht die Schritterzeugung wie folgt:
    Der erste Halbschritt bringt das Fahrzeug nach vorn durch Zug auf die blockierte Vorderachse. wegen Blockierung der hinteren Drehgelenke bleibt die Hinterachse inaktiv, also relativ zum Fahrzeug unverändert. Die frei laufenden Hinterräder rollen aber nach vorn.
  • Der zweite Halbschritt bringt durch Entspannung der entsprechenden Drehfedern nur die frei laufenden Vorderräder nach vorn. Die Hinterräder dagegen sind blockiert, und der Fahrzeugschwerpunkt bleibt in Ruhe.
  • Danach befinden sich die Drehgelenke wieder in der Ausgangsposition.
  • Bei dieser zweiten Variante liegen die Vorteile darin:
    • 1) Die Windenzugkraft wirkt ungeteilt auf das Fahrzeug, bedingt also eine größere Vortriebskraft als bei der ersten Variante.
    • 2) Da die Hinterachse nicht an der Schreitkinematik beteiligt ist, kann sie gelenkt werden. Dadurch wird die Fahrflexibilität beträchtlich erhöht.
  • Es ist möglich, den Fahr- mit dem Schreitmodus zu kombinieren. Zu bevorzugen ist dieses, wenn die Schwierigkeit des Geländes einen reinen Fahrbetrieb nicht mehr zuläßt. Dann sollte die erste Variante der Schreitbewegung mit der etwas geringeren Vortriebskraft gewählt werden. Durch ein den jeweils blockierten Rädern überlagertes Antriebsmoment kann eine größere Fahrgeschwindigkeit erreicht werden. es ist nicht vorteilhaft, die weite Schreitvariante, die bei schwierigstem Gelände angewandt werden sollte, mit dem Fahrmodus zu kombinieren. Denn die angetriebenen Räder könnten sich zu leicht in den Boden einarbeiten. Somit wäre die Gefahr zu groß, daß das Fahrzeug festfährt und eventuelle verloren geht.
  • Die 11 zeigt für die erste Schreitvariante den Zustand nach dem ersten Halbschritt. Beide äußeren Chassisteile sind nach unten geschwenkt, wobei die Achsen in der Endphase minimalen Abstand haben. Wegen der Symmetrie bezüglich der Achsen hat das Fahrzeug die waagerechte Lage beibehalten. Für diese Variante sollte vorausgesetzt werden, daß die zu erwartenden Fahrwiderstände nicht zu groß werden.
  • Die 12 veranschaulicht für die zweite Schreitvariante den Zustand nach dem ersten Halbschritt. Nur der vordere bewegliche Chassisteil ist nach unten geklappt. Beide Achsen haben in der Endphase minimalen Abstand voneinander. wegen der Unsymmetrie bezüglich der Achsen befindet sich das Fahrzeug in Schräglage, die eventuell regelungstechnisch für Messungsauswertungen entsprechend berücksichtigt werden kann.
  • Der Aufbau des Radantriebsstranges ist aus den 1, 2 und 4 ersichtlich, wobei die Antriebsstränge für die Vorder- und die Hinterachse in gleicher Weise symmetrisch aufgebaut sind. Ein innen am Drehschemel 8 angebrachter Antriebs-Elektromotor 7 treibt jeweils über eine Scheibenbremse 6 ein in der Achsbrücke 5 gelagertes kombiniertes Kegelradgetriebe an. Auf diese Weise erhält jede Achswelle das gleiche Antriebsmoment, das jedoch, falls gewünscht, für die Vorder- und die Hinterachse unterschiedlich gewählt sein kann. Die Freiläufe, die in jeder Radnabe eingebaut sind, ermöglichen neben dem Freilauf ein Antriebsmoment für die wahlweise Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt. Beide Achsen können dabei einzeln oder gemeinsam angetrieben werden. Die Umfangskräfte der Antriebsräder liefern die Vortriebskräfte, die über die Achswellen auf die Achswellenrohre einwirken. Über deren gabelartig auslaufende Enden gelangen sie in Wälzlager. Da diese Wälzlager auf der Motorwelle laufen, wird die Axialkraft auf die Motorwelle und über die Motorlager ins Motorgehäuse übertragen. Das Motorgehäuse leitet die Vortriebskraft über die Drehschemel 8 und die Königszapfen 10 zum Zentrum des Fahrzeuges.
  • Wie in 2 angedeutet, sind die Räder 1 jeweils an den Enden von Federbeinen 11 gehaltert. Dabei erzeugt ein Mechanismus über jedes Federbein eine Anpreßkraft auf die Vorder- und Hinterräder. Diese Kraft weist eine große Vertikalkomponente auf, so daß die Spikes der Räder intensiv gegen den Boden gepreßt werden. Die Kräfte auf die Federbeine werden über waagerecht angeordnete Zugseile 24 aufgebracht. Vorspannkräfte entstehen durch dazwischengeschaltete Zugfedern, von denen jedes Federbein 11 in seinem Inneren eine solche vorgespannte Druckfeder enthält. Die verstärkenden Innenrohre der Federbeine 11 sowie die Hüllrohre sind mittels Rollen geführt und derart kräftig ausgebildet, daß eine Durchbiegung infolge von Querkräften die Funktion der Federbeine nicht gefährdet.
  • Die Lenkung ist aus den 1, 2, und 10 erkennbar. Dabei besitzen, wie erwähnt, beide Achsen jeweils eine Drehschemellenkung. Pro Achse wirkt je ein Zugseil auf das linke und rechte Achswellenrohr. Durch die zwischengeschalteten Zugfedern stehen diese Zugseile unter Vorspannung. Ein Einschlagwinkel der Räder wird dadurch erreicht, daß die zugeordnete Lenkungswinde entsprechend betätigt wird. Dadurch wird auf der einen Seite das Seil gekürzt, also aufgespult, und auf der anderen Seite das Seil um die gleiche Länge verlängert, also abgespult. Die derart gelenkte Achse wird mit den am Drehschemel 8 befestigten Elementen, d.h. der Achsbrücke 5 und dem Antriebsmotor 7, bewegt und es erfolgt eine Drehbewegung um den zentralen Königszapfen 10. Der Drehschemel 8 ist über Laufrollen auf dem Chassis 14 abgestützt. Die in den angeschlossenen Federbeinen 11 angeordneten vorgespannten Druckfedern ermöglichen auf der einen Seite eine Verkürzung, auf der anderen Seite eine Verlängerung dieser Federbeine.
  • An den Königszapfen 10 angebrachte und in 10 erkennbare Schenkelfedern 32 sorgen zusätzlich für eine Rückstellung der jeweiligen Achse in die ungelenkte Lage.
  • Die Radfederung wird aus den 4 bis 6 ersichtlich. Die Räder beider Achsen sind einzeln aufgehängt, wobei sich auf jeder Seite die Achswelle 3 mit dem Rad 1 nach unten und oben bewegen kann. Ermöglicht wird dies, indem jedes Achswellenrohr 4 auf der Motorwelle gelagert ist. Die nach unten wirkende Kraft wird über die Federbeine 11 aufgebracht. Die Bewegung der Achswellen nach oben wird außer durch das Fahrzeuggewicht durch in der Achsbrücke 5 angeordnete Zugfedern bewirkt. Auf diese Weise ist auch bei Vertiefungen in der Art von Schlaglöchern ein guter Bodenkontakt gegeben und leichte Bodenerhebungen können überwunden werden, so daß die Nutzlasten des Fahrzeuges nur abgefederte Stöße erleiden.
  • Der spezielle mit dem hier beschriebenen Fahrzeug durchführbare Schreitmechanismus soll anhand der 5, 6, 7, 8 und 9 erläutert werden. Durch wechselweises Hinunterziehen und Hochdrücken der äußeren Chassisteile wird dieser Schreitvorgang des Fahrzeuges ermöglicht. Diese Chassisteile sind zur Mitte hin zu Lenkern ausgebildet. Diese Lenker sind auf einer im oberen Teil der Plattform gelagerten Drehachse gelagert. Die Drehachse ist die gleiche wie die für die Federbeine. Ein Hinunterziehen wird erreicht durch das Aufbringen einer Zugkraft auf die Federbeine. Dadurch werden nach unten wirkende Kräfte auf die Achswellenrohre und Räder ausgeübt. Ein in der Achsbrücke befindlicher Verriegelungsmechanismus 30 ermöglicht über einen entsprechenden Bolzen 29 einen Kraftschluß zwischen den Achswellenrohren und der jeweiligen Achsbrücke. Dazu werden zuvor beide Achswellenhälften durch ihre Rückzugsfedern in die waagerechte Position gebracht. Durch den Kraftschluß werden die äußeren Chassisteile mit Achsen und Rädern nach unten sowie horizontal bewegt. Ein Hochdrücken dagegen erfolgt bei entspannten Zugseilen über die an den Lenkerlagerungen angebrachten Schenkelfedern 31. Anschläge an den Lenkern ermöglichen eine Begrenzung des Drehwinkels beim Hinunterziehen.
  • Für jede Achse ist als Lenkungswinde eine mittig angeordnete Doppelwinde 22 vorgesehen, die gleichzeitig ein auf- und ein ablaufendes Seil beaufschlagt. Umlenkrollen sorgen für die erforderliche Richtung der Lenkungskräfte. Jede Seite des Fahrzeuges ist ferner mit einer Winde 23 für die Federbeinanpressung bestückt. Das senkrecht nach unten geführte Zugseil 24 teilt sich in zwei waagerechte Enden, die an die Federbeine angeschlossen sind. Alle Winden sind mittig auf dem oberen Teil der Fahrzeugplattform 16 angeordnet und werden über Schaltkupplungen 20 jeweils über einen zugeordneten Kegeltrieb 21 angetrieben. Die Schaltkupplungen 20 werden über Zahnräder von einer gemeinsamen umlaufenden Zahnkette 19 angetrieben, so daß nur ein Antriebsmotor nötig ist. Die Winden 22, 23 können mittels eines Schaltprogramms einzeln geschaltet werden, wobei aber auch jede Kombination von Winden möglich ist.

Claims (4)

  1. Fahrzeug für den Einsatz in unwegsamen Gelände, insbesondere für den autonomen Einsatz auf fremden Himmelskörpern, mit wenigstens je einer angetriebenen und lenkbaren Vorder- und Hinterachse, wobei die Vorder- und Hinterachsen jeweils als Pendelachsen ausgebildet und beweglich um die Fahrzeuglängsachse gelagert sind und wobei die Achsen über Federbeine variabler Länge gehaltert sind, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Federbein (11) an seinem oberen Ende am Fahrzeugchassis (14) über einen Drehbolzen (17) beweglich um die Fahrzeugquerachse gelagert ist, wobei die Federbeine über Stellelemente (24, 31) aufeinander zu und voneinander weg bewegbar sind und wobei die Achswellen (3) verriegelbar ausgebildet sind.
  2. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbeine (11) über Zugseile (24) beaufschlagbar sind.
  3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß über um die Drehbolzen (17) wirkende Dreh- oder Schenkelfedern (31) eine zurückstellende, entgegen der Kraft der Zugseile (24) wirkende Federkraft erzeugbar ist.
  4. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehfeder (31) für jedes Federbein (11) bezüglich der Null- oder Mittellage vorgespannt ist.
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