DE19619644C1 - Kurvenneigerfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kurvenneigerfahrzeug, dessen Auf­ bau sich bei Kurvenfahrt relativ zu - zumindest - einem Achs­ aggregat zur Kurveninnenseite hin neigen läßt, mit einem dem Achsaggregat zugeordneten, relativ zum Aufbau mittels Aktua­ tor um eine Fahrzeuglängsachse schwenkverstellbaren Fahr­ schemel, an dem die Räder des Achsaggregates federnd ange­ ordnet sind.

Kurvenneigerfahrzeuge sind grundsätzlich bekannt. Beispiels­ weise werden bereits Eisenbahnwagen regelmäßig eingesetzt, deren Aufbau bei Kurvenfahrt zum Ausgleich der auf die Fahrgäste wirkenden Fliehkräfte zur Kurveninnenseite hin geneigt wird. Auf diese Weise kann der Fahrkomfort wesentlich erhöht werden.

Grundsätzlich gleiche Konzepte sind auch für Straßenfahrzeuge möglich und bekannt.

Beispielsweise zeigt die DE 39 27 924 C1 eine für Kraftfahr­ zeuge vorgesehene Achsaufhängung mit einem Fahrschemel, der zumindest teilweise über willkürlich verstellbare Abstützele­ mente gegenüber dem Aufbau abgestützt ist, wobei die willkür­ liche Höhenverstellung der Abstützelemente dazu dient, durch Verschwenken des Fahrschemels relativ zum Aufbau Korrekturen im Hinblick auf Nickbewegungen des Aufbau beim Anfahren und Bremsen sowie gegebenenfalls auch zur Stabilisierung des Auf­ baus beim Durchfahren von Kurven zu ermöglichen, wobei der Fahrschemel im letzteren Fall relativ zum Aufbau um eine Fahrzeuglängsachse schwenkend verstellt wird.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, für ein Fahrzeug der ein­ gangs angegebenen Art eine besonders zweckmäßige Konstruktion zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der den Fahrzeugaufbau bei Kurvenfahrt relativ zum Fahrschemel um die Fahrzeuglängsachse schwenkende Aktuator mit Widerlagern der dem Fahrschemel zugeordneten Radfedern zwangsgekoppelt ist und diese bei Kurvenfahrt simultan mit dem Fahrzeugaufbau relativ zum Fahrschemel verstellt, derart, daß der Fahrsche­ mel annähernd ohne Seitwärtsneigung bleibt.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen Fahrschemel, relativ zu dem sich der Aufbau bei Kurvenfahrt neigt, ständig und insbesondere bei Kurvenfahrt im wesentli­ chen ohne fliehkraftbedingte Seitwärtsneigung zu halten, so daß der Fahrschemel praktisch immer relativ zur Fahrbahn eine Lage wie bei Geradeausfahrt hat. Die für die entsprechende Stabilisierung des Fahrschemels notwendige gesteuerte Ver­ stellung der Federwiderlager kann bei entsprechender Zwangs­ kopplung über den Aktuator für die Neigungsbewegung des Auf­ baus erfolgen.

Auf diese Weise wird die automatische Steuerung der Auf­ bauneigung wesentlich vereinfacht. Jedenfalls erübrigt es sich, bei der automatischen Steuerung der Neigung des Fahr­ zeugaufbaus zur Kurveninnenseite hin eine gegenläufige Nei­ gung des Fahrschemels zur Kurvenaußenseite zu berücksichti­ gen.

Des weiteren ist vorteilhaft, daß die Räder des Fahrschemels auch bei Kurvenfahrt ständig in ihrer der Geradeausfahrt ent­ sprechenden Normallage gehalten werden und damit die Radfüh­ rungsorgane praktisch immer in ihrem für die Kinematik der Radführung optimalen Bereich bleiben.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfin­ dung wird der Federhub jedes Rades des Fahrschemels mittels einer Zugstange auf einen Umlenkhebel übertragen, der über ein Federbein bzw. -element mit einem durch den Aktuator ver­ stellbaren Widerlager federnd gekoppelt ist. Dabei können die Federbeine bzw. -elemente beider Räder des Fahrschemels in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung ein gemeinsames durch den Aktuator verstellbares Widerlager aufweisen, wel­ ches in besonders bevorzugter Ausführungsform an einem bei Geradeausfahrt vertikalen Hebelarm angeordnet ist, welcher auch die Kurvenneigung des Aufbaus steuert. Insgesamt wird damit eine besonders einfache Konstruktion erreicht.

Besonders geeignet ist die Erfindung für ein Dreiradfahrzeug, bei dem sich das dritte - vom Fahrschemel separate - Rad zu­ sammen mit dem Aufbau neigt.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin­ dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung ei­ ner besonders bevorzugten Ausführungsform verwiesen, die an­ hand der Zeichnung beschrieben wird.

Dabei zeigt

Fig. 1 ein schematisiertes Gesamtbild eines erfindungsge­ mäßen Fahrzeuges und

Fig. 2 eine teilweise geschnittene Frontansicht des Fahr­ schemels.

Gemäß Fig. 1 besitzt ein als Dreiradfahrzeug ausgebildetes Kurvenneigerfahrzeug einen vorderen Fahrschemel 1 sowie einen damit um eine Längsachse 2 schwenkbar verbundenen Fahrzeug­ aufbau 3 mit einem Hinterrad 4. Die Räder 5 am Fahrschemel sind in üblicher Weise lenkbar und im übrigen mit grundsätz­ lich beliebiger Einzelradaufhängung am Fahrschemel 1 angeord­ net. Durch eine weiter unten dargestellte gesteuerte Verstel­ lung der Federung der Vorderräder 5 wird erreicht, daß der Fahrschemel 1 auch bei Kurvenfahrt im wesentlichen ohne Seit­ wärtsneigung bleibt, d. h. der Fahrschemel 1 bleibt dauernd in einer der Geradeausfahrt entsprechenden Lage.

Dagegen wird der Fahrzeugaufbau 3 automatisch in ebenfalls weiter unten dargestellter Weise um die Längsachse 2 zur Kur­ veninnenseite hin geschwenkt, derart, daß die auf die Insas­ sen bei Kurvenfahrt wirkenden Fliehkräfte vollständig bzw. weitestgehend kompensiert werden, d. h. der Aufbau 3 neigt sich bei Kurvenfahrt in ähnlicher Weise wie ein einspuriges Fahrzeug bzw. Motorrad.

Das Hinterrad 4 ist am Aufbau 3 federnd, jedoch ohne Schwenk­ barkeit um die Fahrzeuglängsachse angeordnet, d. h. das Hin­ terrad 4 hat immer die gleiche Seitwärtsneigung wie der Fahr­ zeugaufbau 3.

Gemäß Fig. 2 sind am Fahrschemel 1 obere und untere Querlen­ ker 6 und 7 zur Führung der lenkbaren Vorderräder 5 (Lenkgestänge und -getriebe nicht dargestellt) angeordnet. Zwischen den radseitigen Enden der oberen Querlenker 6 und am Fahrschemel 1 gelagerten Umlenkhebeln 8 sind jeweils Zugstan­ gen 9 angeordnet, die die Federungshübe der Vorderräder 5 bzw. deren Radlasten auf die Umlenkhebel 8 und damit auf Fe­ deraggregate 10 übertragen, die nach Art von Federbeinen aus­ gebildet und jeweils zwischen einem Arm eines der Umlenkhebel 8 und einem gemeinsamen oberen Federwiderlager 11 angeordnet bzw. eingespannt sind.

Dieses obere Federwiderlager 11 ist an einem um eine Fahr­ zeuglängsachse 12 relativ zum Fahrschemel 1 schwenkbaren He­ bel 13 angeordnet, welcher sich mittels eines Aktuators 14 seitwärts schwenken läßt. Dabei wird der Aktuator 14 bei Kur­ venfahrt automatisch derart gesteuert, daß er den Hebel 13 aus dessen bei Geradeausfahrt eingenommener Mittellage, die in Fig. 2 dargestellt ist, derart verstellt, daß der Fahr­ schemel 1 auch bei Kurvenfahrt ohne bzw. nahezu ohne Seit­ wärtsneigung bleibt. Dies ist gleichbedeutend damit, daß der Aktuator 14 den Hebel 13 jeweils in Richtung der Kurvenaußen­ seite schwenkt. Im Beispiel der Fig. 2 möge dabei der Hebel 13 nach links schwenken. Dies hat zur Folge, daß sich die Um­ lenkhebel 8 etwas entgegen dem Uhrzeigersinn zu verstellen suchen, wodurch eine andernfalls bei Kurvenfahrt auftretende Seitwärtsneigung des Fahrschemels 1 zur Kurvenaußenseite hin kompensiert wird.

Der Hebel 13 ist mit dem Fahrzeugaufbau mechanisch zwangsge­ koppelt, derart, daß sich der Fahrzeugaufbau 3 zur Kurvenin­ nenseite hin neigt.

Diese Kinematik wird im dargestellten Beispiel dadurch er­ reicht, daß die Achse 12 des Schwenklagers des Hebels 13 un­ terhalb der Mittelachse der Längsachse 2 liegt, so daß ein exzentrisch an der Längsachse 2 angeordneter Zapfen 15, wel­ cher in ein am Hebel 13 angeordnetes Langloch 16 eingreift, bei Verschwenkung des Hebels 13 durch den Aktuator 14 mitge­ nommen wird und eine zur Verschwenkung des Hebels 13 gegen­ läufige Verschwenkung des Fahrzeugaufbaus 3 bewirkt.

Claims (5)

1. Kurvenneigerfahrzeug, dessen Aufbau sich bei Kurvenfahrt relativ zu - zumindest - einem Achsaggregat zur Kurveninnen­ seite hin aktiv neigen läßt, mit einem dem Achsaggregat zuge­ ordneten, relativ zum Aufbau mittels Aktuator um eine Fahr­ zeuglängsachse schwenkverstellbaren Fahrschemel, an dem die Räder des Achsaggregates federnd angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der den Fahrzeugaufbau (3) bei Kurvenfahrt relativ zum Fahrschemel (1) um die Fahrzeuglängsachse (2) schwenkende Ak­ tuator (14) mit Widerlagern (11) der dem Fahrschemel (1) zu­ geordneten Radfedern (10) zwangsgekoppelt ist und diese bei Kurvenfahrt simultan mit dem Fahrzeugaufbau (3) relativ zum Fahrschemel (1) derart verstellt, daß der Fahrschemel (1) annähernd ohne Seitwärtsneigung bleibt.

2. Kurvenneigerfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Federhub jedes Rades (5) des Fahrschemels (1) mittels einer Zugstange (9) auf einen Umlenkhebel (8) übertragen wird, der über ein Federbein bzw. -element (10) mit einem durch den Aktuator (14) verstellbaren Widerlager (11) federnd gekoppelt ist.

3. Kurvenneigerfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Federbeine bzw. -elemente (10) beider Räder (5) des Fahrschemels (1) ein gemeinsames durch den Aktuator (14) ver­ stellbares Widerlager (11) aufweisen.

4. Kurvenneigerfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Widerlager (11) am oberen Ende eines bei Geradeaus­ fahrt vertikalen, mit seinem unteren Ende in einem Schwenklager (12) gelagerten Hebelarms (13) angeordnet ist, dessen Ver­ stellbewegung auch die Neigung des Aufbaus (3) steuert.

5. Kurvenneigerfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Ausbildung als Dreiradfahrzeug mit einem aufbau­ seitigen Rad (4), welches sich zusammen mit dem Aufbau (3) zur Kurveninnenseite neigt.