DE19744680A1 - Radfahrzeug für Fahrten auf Rolltreppen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug und insbe­ sondere ein Fahrzeug, welches auf dem geneigten Bereich ei­ ner Rolltreppe geneigt ist sowie mehrere fahrende Stufen der Rolltreppe hinauf und hinunter fahren kann.

Es sind verschiedene angetriebene Fahrzeuge und Fahrzeuge mit Hilfsmotoren bekannt, welche obere die Fahrer tragende Bereiche aufweisen und Stufen hinauf- und hinabfahren kön­ nen. Beispielsweise wurde ein angetriebenes Ketten- bzw. Raupenfahrzeug konzipiert. Dieses Fahrzeug weist mehrere Räder an einem unteren Bereich der Fahrzeugkarosserie auf. Zudem umgeben Endlos-Raupenketten die Räder. Das Ketten- bzw. Raupenfahrzeug weist Haken, Krallen o. dgl. an den Außenflächen der Raupenketten auf, so daß das Fahrzeug durch die Rotation der Raupenketten Stufen hinauf- und hinunter­ fahren kann. Auch wurde ein weiterer Fahrzeugtyp vorge­ schlagen. Dieses Fahrzeug ist mit vertikal bewegbaren Vorder-, Hinter- und Zusatzrädern ausgestattet, deren Verti­ kalpositionen für das Hinauf- und Hinunterfahren der Stufen gesteuert bzw. geregelt werden.

Alle vorgenannten Fahrzeuge sind für das Hinauf- und Hinun­ terfahren von Stufen ausgebildet, sind jedoch für die Fahrt auf einer Rolltreppe ungeeignet. Rolltreppen weisen norma­ lerweise Stufen mit einer begrenzten Breite auf und derarti­ ge Fahrzeuge können im allgemeinen nicht auf einer einzigen Stufe fahren. Deshalb müssen die durch die Rolltreppe getra­ genen vorgenannten Fahrzeuge auf mehreren Stufen fahren bzw. stehen, so daß sich die Fahrzeugkarosserie in einem dem Nei­ gungswinkel der Rolltreppe entsprechenden Winkel neigt.

Wenn die Fahrzeugkarosserie des Ketten- bzw. Raupenfahrzeu­ ges o. dgl. geneigt ist, gelangen die mittleren Bereiche der Raupenketten mit den Stufenkanten der Rolltreppe in Kontakt.

Dies vermindert die Kontaktfläche der Raupenkette und demge­ mäß kann das Fahrzeug nicht in stabiler Form transportiert werden. Zudem weist das Fahrzeug mit den vertikal bewegbaren Vorder-, Hinter- und Zusatzrädern das Problem auf, daß die Vorder- und Hinterräder jeweils auf unterschiedlichen Stufen stehen. Demgemäß kann das Fahrzeug nach unten abrutschen, wenn die Vorder- und Hinterräder nicht in ausreichendem Um­ fang gebremst werden.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein angetriebenes Fahrzeug zu schaffen, welches auf stabile und verläßliche Art auf einer Rolltreppe fahren kann.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmalskombina­ tion des Anspruchs 1 oder 4 gelöst; die Unteransprüche haben bevorzugte Ausgestaltungsformen der Erfindung zum Inhalt.

Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann das angetriebene Fahrzeug aufs mehreren Stufen einer Roll­ treppe fahren. Das angetriebene Fahrzeug weist eine Fahr­ zeugkarosserie und mehrere Räder auf. Die Räder umfassen ein Paar Vorderräder, welche am vorderen Bereich der Fahrzeug­ karosserie angeordnet sind, und ein Paar Hinterräder, welche am hinteren Bereich der Fahrzeugkarosserie positioniert sind. Das angetriebene Fahrzeug umfaßt zudem eine Antriebs­ einheit, um zumindest ein Paar der Vorder- und Hinterräder anzutreiben. Vordere Stützen sind an vorderen Bereichen der Fahrzeugkarosserie vor den Vorderrädern fixiert. Hintere Stützen sind an hinteren Bereichen der Fahrzeugkarosserie hinter den Hinterrädern angeordnet. Die vorderen und hinte­ ren Stützen sind derart ausgestaltet, daß eine der vorderen und hinteren Stützen mit einer Stufenfläche einer Rolltreppe in Kontakt gebracht wird, wenn sich die Fahrzeugkarosserie am maximalen Neigungsbereich der Rolltreppe neigt. Entspre­ chend der mit der Stufenfläche der Rolltreppe in Kontakt be­ findlichen vorderen oder hinteren Stütze wird ein Räderpaar benachbart den anderen vorderen und hinteren Stützen mit einer weiteren Stufenfläche der Rolltreppe in Kontakt ge­ bracht, wobei die Fahrzeugkarosserie am maximalen Neigungs­ bereich der Rolltreppe geneigt ist.

Vorzugsweise weist jede vordere und hintere Stütze einen ersten Anlagebereich, welcher derart ausgestaltet ist, daß er die Stufenfläche einer hinauffahrenden Rolltreppe be­ rührt, sowie einen zweiten Anlagebereich auf, welcher derart ausgestaltet ist, daß er die Stufenfläche einer hinunterfah­ renden Rolltreppe berührt.

Bevorzugt umfaßt jeder erste und zweite Anlagebereich der vorderen und hinteren Stützen einen stoßabsorbierenden Mechanismus, um einen Stoß zu dämpfen.

Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfin­ dung wird ein angetriebenes Fahrzeug geschaffen, welches auf mehreren Stufen einer Rolltreppe fahren kann und an zumin­ dest deren maximalen Neigungsbereich geneigt ist, und umfaßt eine Fahrzeugkarosserie sowie Vorder- und Hinterräder, wel­ che an vorderen bzw. hinteren Bereichen der Fahrzeugkarosse­ rie angeordnet sind. Eine Antriebseinheit zum Antreiben zu­ mindest eines der Vorder- und Hinterräder ist zusätzlich vorgesehen. Eine Stütze berührt eine Stufenfläche der Roll­ treppe, wobei die Fahrzeugkarosserie auf dem maximalen Nei­ gungsbereich der Rolltreppe geneigt ist. Eine Stoß-Absorp­ tionseinheit ist innerhalb der Stütze angeordnet, um durch den Kontakt zwischen der Stütze und der Rolltreppe verur­ sachte Stöße zu dämpfen.

Vorzugsweise weist die Stütze einen ersten Anlagebereich, welcher eine Stufenfläche einer hinauffahrenden Rolltreppe berührt, sowie einen zweiten Anlagebereich auf, welcher die Stufenfläche einer hinunterfahrenden Rolltreppe berührt.

Bevorzugt weist die Stoß-Absorptionseinheit einen ersten Stoßdämpfer zum Absorbieren eines im wesentlichen senkrecht zur Fahrzeugkarosserie aufgebrachten Stoßes, einen zweiten Stoßdämpfer zum Absorbieren eines im wesentlichen senkrecht zum ersten Anlagebereich aufgebrachten Stoßes und einen dritten Stoßdämpfer zum Absorbieren eines im wesentlichen senkrecht zum zweiten Anlagebereich aufgebrachten Stoßes auf.

Vorzugsweise umfaßt die Stütze eine vordere an einem vorde­ ren Bereich der Fahrzeugkarosserie vor den vorderen Rädern angeordnete Stütze. Die vordere Stütze weist einen Anlagebe­ reich auf, welcher eine Stufenfläche einer sich bewegenden Rolltreppe berührt. Das Hinterrad berührt gleichzeitig eine weitere Stufenfläche der Rolltreppe, wobei die Fahrzeugka­ rosserie auf dem maximalen Neigungsbereich der Rolltreppe geneigt ist. Eine hintere Stütze ist am hinteren Bereich der Fahrzeugkarosserie hinter dem Vorderrad angeordnet. Die hin­ tere Stütze weist einen Anlagebereich auf, welcher eine Stu­ fenfläche der sich bewegenden Rolltreppe berührt. Das Vor­ derrad berührt gleichzeitig eine weitere Stufenfläche der Rolltreppe, wobei die Fahrzeugkarosserie auf dem maximalen Neigungsbereich der Rolltreppe geneigt ist.

Bevorzugt umfaßt die Stoß-Absorptionseinheit einen ersten Stoßdämpfer, um einen im wesentlichen senkrecht zur Fahr­ zeugkarosserie aufgebrachten Stoß zu absorbieren, einen zweiten Stoßdämpfer, um einen im wesentlichen senkrecht zum Anlagebereich der vorderen Stütze aufgebrachten Stoß zu ab­ sorbieren, und einen dritten Stoßdämpfer, um einen im we­ sentlichen senkrecht auf den Anlagebereich der hinteren Stütze aufgebrachten Stoß zu absorbieren.

Die vorgenannten und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung ersichtlich. Es zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines angetriebenen Fahrzeuges entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung;

Fig. 2 eine Draufsicht des angetriebenen Fahrzeuges von Fig. 1;

Fig. 3 eine schematische Seitendarstellung der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Bereiche des Fahrzeuges;

Fig. 4 eine schematische seitliche Darstellung bewegbarer Stufen einer Rolltreppe;

Fig. 5A und 5B schematische Ansichten des in den Fig. 1 und 2 auf den Stufen der in Fig. 4 dargestellten Roll­ treppe gezeigten Fahrzeuges, wobei die Stufen eine Aufwärtsbewegung durchführen;

Fig. 6A und 6B schematische Ansichten des in den Fig. 1 und 2 auf den Stufen der in Fig. 4 dargestellten Roll­ treppe befindlichen Fahrzeuges, wobei die Stufen einer Abwärtsbewegung unterliegen;

Fig. 7 eine Seitenansicht einer vorderen Stütze des in den Fig. 1 und 2 dargestellten Fahrzeuges in vergrößer­ tem Maßstab;

Fig. 8 eine Teilschnittansicht sowie Teilvorderansicht der in Fig. 7 dargestellten vorderen Stütze;

Fig. 9 eine Schnittansicht der vorderen Stütze entlang der Linie IX-IX von Fig. 7;

Fig. 10 eine Schnittansicht entlang der Linie X-X von Fig. 7;

Fig. 11 ein Steuerungs-Blockdiagramm der Betriebsweise des in den Fig. 1 und 2 dargestellten angetriebenen Fahrzeugs;

Fig. 12 ein Diagramm der Funktionsweise des in den Fig. 1 und 2 dargestellten angetriebenen Fahrzeuges bei Fahrt auf eine hochfahrende Rolltreppe;

Fig. 13 ein Diagramm einer weiteren Funktionsweise des in den Fig. 1 und 2 dargestellten angetriebenen Fahr­ zeuges bei Fahrt auf die hochfahrende Rolltreppe;

Fig. 14 ein Diagramm des in den Fig. 1 und 2 dargestellten angetriebenen Fahrzeuges auf der hochfahrenden Roll­ treppe;

Fig. 15 ein Diagramm der Funktionsweise des in den Fig. 1 und 2 dargestellten angetriebenen Fahrzeuges bei Fahrt auf eine hinunterfahrende Rolltreppe;

Fig. 16 ein Diagramm der weiteren Funktionsweise des in den Fig. 1 und 2 dargestellten angetriebenen Fahrzeuges bei Fahrt auf die hinunterfahrende Rolltreppe; und

Fig. 17 ein Diagramm des in den Fig. 1 und 2 dargestellten angetriebenen Fahrzeuges auf der hinunterfahrenden Rolltreppe.

Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Er­ findung beschrieben.

Ein angetriebenes Fahrzeug entsprechend einem Ausführungs­ beispiel der vorliegenden Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben. In den Fig. 1 und 2 weist das ange­ triebene Fahrzeug eine Karosserie 1, linke und rechte Vor­ derräder 2, welche an einem vorderen Bereich der Bodenfläche der Fahrzeugkarosserie 1 gestützt sind, sowie linke und rechte Hinterräder 3 auf, welche an einem hinteren Bereich der Bodenfläche der Fahrzeugkarosserie 1 gestützt sind. Zu­ dem sind vordere Stützen 4, welche an linken und rechten Seiten des vorderen Endes der Fahrzeugkarosserie 1 befestigt sind, und hintere Stützen 5 vorgesehen, welche an den linken und rechten Enden des hinteren Endes der Fahrzeugkarosserie 1 befestigt sind. Eine Bedienungskonsole 8 ist am oberen Be­ reich der Fahrzeugkarosserie 1 angeordnet. Die Vorderräder 2 sind lenkbar, um durch einen Lenkmechanismus an der Bedie­ nungskonsole 8 die Richtung zu steuern.

Die Hinterräder 3 können entweder vorwärts oder rückwärts durch einen Antriebsmotor 6 angetrieben werden, welcher an der Fahrzeugkarosserie 1 befestigt ist. Eine Sitzeinheit 7 und die Bedienungskonsole 8 sind an der oberen Fläche der Karosserie 1 angeordnet. Die Sitzeinheit 7 und die Bedie­ nungskonsole 8 sind einstückig ausgebildet und werden schwenkbar durch eine Sitz-Stützeinheit 7a getragen, so daß sie verschwenkt werden können, um im wesentlichen in eine horizontale Position unabhängig von der Neigung der Fahr­ zeugkarosserie 1 bewegt zu werden. Die Bedienungskonsole 8 ist mit einem Hauptschalter, mit einem Steuerhebel zum Steuern bzw. Regeln der Fahrgeschwindigkeit, der Fahr­ richtung (nach vorne oder nach hinten) und des Lenkwinkels der Vorder- und Hinterräder, mit einem Bremsschalter, mit weiteren Schaltern und Knöpfen sowie mit einem Display ausgestaltet.

Die vorderen und hinteren Stützen 4 und 5 können, wie später beschrieben wird, wahlweise mit einer Stufenfläche der Roll­ treppe in Anlage gebracht werden, um die Fahrzeugkarosserie 1 zu stützen, wenn die Fahrzeugkarosserie 1 auf der Roll­ treppe fährt. Die vorderen Stützen 4 stützen den vorderen Bereich der Fahrzeugkarosserie 1, wobei jede Stütze eine er­ ste Anlagefläche 9, die mit der Stufenfläche der hochfahren­ den Rolltreppe in Anlage gelangt, sowie eine zweite Anlage­ fläche 10 aufweist, welche mit der Stufenfläche der herun­ terfahrenden Rolltreppe in Anlage gelangen kann. Die hinte­ ren Stützen 5 stützen den hinteren Bereich der Karosserie 1 und weisen jeweils eine erste Anlagefläche 11, welche mit der Stufenfläche der hochfahrenden Rolltreppe in Anlage ge­ langen kann, sowie eine zweite Anlagefläche 12 auf, welche mit der Stufenfläche der herunterfahrenden Rolltreppe in An­ lage gelangen kann.

Die Vorder- und Hinterräder 2 und 3 als auch die vorderen und hinteren Stützen 4 und 5 weisen Abmessungen auf, welche entsprechend den Abmessungen der meisten standardisierten Rolltreppen vorgegeben sind. Wie in Fig. 3 dargestellt, wird der Abstand (Radstand) WB zwischen den Vorder- und Hinterrä­ der 2 und 3 festgelegt. Zudem wird der Abstand A definiert, welcher von der Mitte des Vorderrades 2 zur Grenze zwischen den Anlageflächen 9 und 10 verläuft. Der Abstand A ent­ spricht der Messung von der Mitte des Hinterrades 3 zur Grenze zwischen den Anlageflächen 11 und 12. Der Abstand B wird zwischen dem Außenumfang des Vorderrades 2 und der Grenze zwischen den Anlageflächen 9 und 10 festgelegt. Der Abstand B ist wiederum bei Messung von der Außenfläche des Hinterrades 3 zur Grenze zwischen den Anlageflächen 11 und 12 gleich.

Die zweite Anlagefläche 10 der vorderen Stütze 4 legt einen Winkel α mit Bezug auf die horizontale Ebene fest. Analog definiert auch die erste Anlagefläche 11 der hinteren Stütze 5 den gleichen Winkel α relativ zur Horizontalebene. Die er­ ste Anlagefläche 9 der vorderen Stütze 4 und die zweite An­ lagefläche 12 der hinteren Stütze 5 definieren jeweils einen Winkel β relativ zur Horizontalebene. Die Vorder- und Hin­ terräder 2 und 3 weisen einen Durchmesser D auf.

Im allgemeinen kann angenommen werden, daß die meisten hoch- und herunterfahrenden Rolltreppen, wie etwa in Fig. 4 darge­ stellt ist, sich lediglich in der Bewegungsrichtung bzw. Fahrtrichtung der Stufenflächen unterscheiden und somit kei­ nen unterschiedlichen maximalen Neigungswinkel voneinander und keinen unterschiedlichen Abstand zwischen den Kanten be­ nachbarter Stufenflächen aufweisen, da die Rolltreppen ge­ wöhnlicherweise in ihrer Größe und Ausgestaltung standardi­ siert sind. Demgemäß sollten die folgenden Ungleichungen er­ füllt sein, bei welchen der Durchmesser D 200 mm beträgt, γ den maximalen Neigungswinkel der Rolltreppe bezeichnet, L den Abstand zwischen den Kanten benachbarter Stufenflächen bezeichnet, SH die vertikale Höhe zwischen den benachbarten Stufenflächen repräsentiert, welche den maximalen Neigungs­ winkel γ erzeugen, und SD die horizontale Tiefe der Stufen­ fläche bezeichnet:

L < WB < 2L + 230
100 < A < SD - 100
10 < B < SD
γ -7 < α < γ +13
γ -12 < β < γ

Bei obigen Ungleichungen bzw. Beziehungen werden die oberen und unteren Grenzen αmax und αmin des Winkels α durch fol­ genden Gleichungen (1) bzw. (2) sowie die untere Grenze βmin des Winkels β durch die nachfolgende Gleichung (3) ermit­ telt.

αmax = tan^-1{2SH/(2SH/tanγ - SD + D/2tanθ + D/2sinθ)} (1)
wobei θ = tan^-1{SH/(SD - SH/tanγ)}
αmin = tan^-1{2SH/(2SH/tanγ + SD - D/2tanθ - D/2sinθ} (2)
wobei θ = tan^-1{SH/(SD - SH/tanγ)}
βmin = tan^-1{SH/(SH/tanγ + SD - D/2tanθ - D/2sinθ} (3)
wobei θ = tan^-1{SH/(SD - SH/tanγ)}

Entsprechend den die Rolltreppe betreffenden Vorgaben {die Gebäude-Standardnorm 129-11 (the Building Standards Act 129-11)} muß der maximale Neigungswinkel 30° oder weniger betragen und wird die Beziehung aus γ = 30°, SH = 200 mm und SD = 400 mm im allgemeinen als Standard-Spezifikationen einge­ setzt. Werden die obigen Standardwerte in die vorgenannten Gleichungen (1), (2) und (3) eingesetzt, wird in der Glei­ chung αmax = 43°, αmin = 23° und βmin = 18° ermittelt, und führt zu den vorgenannten Ungleichungen, um den Winkel zu bestim­ men.

Wenn demgemäß die Vorder- und Hinterräder 2 und 3 den Durch­ messer D = 200 mm aufweisen, beträgt am bevorzugtesten der Radstand WB = 620 mm, der Abstand A = 104 mm, der Abstand B = 45 mm, der Winkel α = 39° und der Winkel β = 24°. Es wird darauf hingewiesen, daß obige Standards für japanische Roll­ treppen gelten. Ähnliche Standards existieren in den USA und die obigen Abmessungen können in einfacher Form modifiziert werden, so daß sie an die entsprechenden US-Standards angepaßt sind.

Wenn die Parameter in die obigen Bereiche eingestellt wer­ den, können die erste Anlagefläche 9 der vorderen Stütze 4 mit der Stufenfläche S1 bei maximalem Neigungsbereich der Rolltreppe und gleichzeitig die Hinterräder 3 mit der Stu­ fenfläche S3, wie in Fig. 5(A) dargestellt, in Anlage gelangen. Wenn die Vorderräder 2 auf der Stufenfläche S1, wie in Fig. 5(B) dargestellt, stehen, gelangt die erste An­ lagefläche 11 der hinteren Stützen 5 mit der Stufenfläche S3 in Anlage.

Bei der abwärts fahrenden Rolltreppe, wie in Fig. 6(A) dar­ gestellt, gelangen die zweite Anlagefläche 10 der vorderen Stütze 4 mit der Stufenfläche S3 am maximalen Neigungsbe­ reich der Rolltreppe und gleichzeitig die Hinterräder 3 mit der Stufenfläche S1 in Anlage. Wenn die Vorderräder auf der Stufenfläche S3, wie in Fig. 6(B) dargestellt, stehen, ge­ langt die zweite Anlagefläche 12 der hinteren Stütze 5 mit der Stufe S1 in Anlage. Bei der obigen Anlageform befinden sich die Vorder- oder Hinterräder immer auf einer Stufe, so daß das Fahrzeug sich schnell von der Rolltreppe wegbewegen kann.

Der konkrete Aufbau der Stützen wird nachfolgend beschrie­ ben. Da beide Stützen 4 und 5 im wesentlichen den gleichen Aufbau aufweisen, wird lediglich die vordere Stütze 4 nach­ folgend detailliert mit Bezug auf die Fig. 7 bis 10 be­ schrieben. Es wird jedoch nochmals hervorgehoben, daß die Beschreibung der vorderen Stützen 4 insbesondere auch auf die entsprechenden Merkmale der hinteren Stützen 5 übertrag­ bar ist.

Die vordere Stütze 4 weist einen Hauptrahmen bzw. -gestell 20, welches am vorderen Ende der Fahrzeugkarosserie 1 be­ festigt ist, einen Zwischenrahmen bzw. -gestell 21, welches auf dem Hauptrahmen 20 gestützt ist, und einen Auflagebe­ reich 22 auf, welcher durch den Zwischenraum 21 schwenkbar gestützt ist. Die vorderen Stützen 4 haben zudem zylindri­ sche elastische Elemente 23, 24a und 24b, welche aus Ure­ thangummi bestehen, um einen durch eine Stufe oder anderen Gegenstand bewirkten Stoß zu absorbieren. Das elastische Element 23 ist zwischen dem Hauptrahmen 20 und dem Zwischen­ rahmen 21 angeordnet. Die elastischen Elemente 24a und 24b sind zwischen dem Zwischenraum 21 und dem Anlagebereich 22 positioniert. Das elastische Element 23 absorbiert einen senkrecht auf die Fahrzeugkarosserie 1 wirkenden Stoß. Das elastische Element 24a absorbiert einen senkrecht auf die erste Auflagefläche 9 wirkenden Stoß und das elastische Element 24b absorbiert einen senkrecht auf die zweite Aufla­ gefläche 10 wirkenden Stoß.

Der Hauptrahmen 20 ist mit einer Sitzplatte 25, welche an der Fahrzeugkarosserie 1 befestigt ist, sowie mit einem C-förmigen Rahmenelement 26 ausgebildet, welches mit der Sitz­ platte 25 verschweißt ist. Das C-förmige Rahmenelement 26 ist nach unten geöffnet. Das Rahmenelement 26 ist an seiner oberen Fläche mit zwei lateral beabstandeten kreisförmigen Öffnungen 26a ausgestaltet. Eine geflanschte Buchse 27 ver­ läuft durch jede Öffnung 26a. Führungswellen 28a und 28b verlaufen jeweils durch die beiden geflanschten Buchsen 27 vertikal gleitend. Enden der Führungswellen 28a und 28b sind in die Öffnungen im Zwischenrahmen 21 eingeschraubt. Das elastische Element 23 ist um eine der Führungswellen, insbe­ sondere die Welle 28a, angeordnet. Das obere Ende des elastischen Elementes 23 verläuft um einen Bereich der geflanschten Buchse 27. Das untere Ende des elastischen Elementes 23 berührt den Zwischenrahmen 21. Aufgrund dieses Aufbaus kann sich der Zwischenrahmen 21 vertikal zum Hauptrahmen 20 durch Kompression des elastischen Elementes 23 bewegen.

Der Zwischenrahmen 21 stellt ein Plattenelement dar und ist in dessen mittleren Bereich mit einem Befestigungsbereich 21a, wie in Fig. 10 dargestellt, ausgebildet, welcher bei Betrachtung im Querschnitt dreieckförmig ist sowie zur Befe­ stigung der elastischen Elemente 24a und 24b dient. Schwing­ wellen 30 sind in die gegenüberliegenden Seitenbereiche des Zwischenrahmens 21 eingefügt, um jeweils den Anlagebereich 22 in schwingender Form zu tragen.

Der in Fig. 7 in Seitenansicht dargestellte Anlagebereich 22 umfaßt eine Platte 22a und ein elastisches Element 22b, wel­ ches beispielsweise aus Urethangummi oder ähnlichem Kunst­ stoffmaterial besteht. Das elastische Element 22b ist an der unteren Fläche der Platte 22a befestigt. Am hinteren Bereich der Bodenfläche des Anlagebereiches 22 ist die erste Anlage­ fläche 9 festgelegt und an dessen vorderen Bereich die zwei­ te Anlagefläche 10. Diese Anlageflächen 9 und 10 sind fort­ laufend zueinander und legen den Winkel α von 24° bzw. den Winkel β von 39° relativ zur horizontalen Ebene fest.

Die Platte 22a des Anlagebereiches 22 ist am Schwingarm 31 befestigt. Der Schwingarm 31 weist ein Paar linker und rech­ ter Arme 31a auf, welche durch die Schwingwellen 30 schwenk­ bar getragen werden, die in den Zwischenrahmen 21 verlaufen. Der Schwingarm 31 weist zudem eine Sitzplatte 31b auf, die am unteren Ende der Arme 31a angeordnet und entsprechend der Form der Platte 22a sowie der Anlageflächen 9 und 10 ge­ krümmt bzw. gebogen ist. Die elastischen Elemente 24a und 24b sind zwischen der Stützplatte 31 und dem Befestigungs­ bereich 21a des Zwischenrahmens 21 angeordnet.

Die oberen Enden der elastischen Elemente 24a und 24b sind in zylindrische Elemente 32a bzw. 32b eingepaßt, welche an der unteren Fläche des Befestigungsbereiches 21a fixiert sind. Die unteren Enden der elastischen Elemente 24a und 24b sitzen auf der Sitzplatte 31b.

Wie oben beschrieben, weist die Anordnung die elastischen Elemente 24a, 24b und 23 auf, um den Stoß in die drei zu den Anlageflächen 9 und 10 bzw. der Fahrzeugkarosserie senkrech­ ten Richtungen zu absorbieren bzw. zu dämpfen. Demgemäß kön­ nen zu jedem Bereich der Anlageflächen 9 und 10 gerichtete Stöße absorbiert werden, so daß eine komfortable Fahr- bzw. Bewegungsqualität beibehaltbar ist, selbst wenn das Fahrzeug plötzlich mit einer Stufenfläche während der Bewegung auf die Rolltreppe zur Anlage gelangt.

Das angetriebene Fahrzeug ist mit einer in Fig. 10 darge­ stellten Steuer- bzw. Regeleinheit 41 ausgebildet. Die Steuer- bzw. Regeleinheit 41 - wird im folgenden Steuerein­ heit genannt - umfaßt einen Mikrocomputer mit einer CPU, ei­ nem ROM, einem RAM und weiteren Elementen. Die Steuereinheit 41 ist mit der Bedienungskonsole 8, einem Antriebsmechanis­ mus 42 zum Antreiben der Hinterräder 3, einer Bremseinheit 43 zum Bremsen und weiteren Eingangs-/Ausgangsanschlüssen verbunden.

Nachfolgend wird die Funktionsweise des Fahrzeuges bei Fahrt auf eine hochfahrende Rolltreppe beschrieben.

Wie in Fig. 12 dargestellt, kann sich das Fahrzeug zum vor­ deren Ende einer hochfahrenden Rolltreppe 51 und anschließend weiter nach vorne bewegen, bis die Vorderräder 2 auf der Stufenfläche S2 positioniert sind. In diesem Zustand treibt der Antriebsmechanismus 42 die Hinterräder 3 vorwärts mit im wesentlichen der gleichen Geschwindigkeit wie die Stufenfläche der Rolltreppe 51 an. Da die Stufenfläche S1 sich in Richtung zum oberen rechten Bereich der Figur mit konstanter Geschwindigkeit bewegt, beginnen die Vorderräder 2 sich zum oberen rechten Bereich der Figur zu bewegen und gleichzeitig wird die Fahrzeugkarosserie 1 allmählich geneigt, so daß deren vorderes rechtes Ende angehoben wird.

Wenn die Hinterräder 3 die Stufenfläche S3 und die Vorder­ räder 2 die Kante an der Stufenfläche S1, wie in Fig. 13 dargestellt, erreichen, wird die Bremseinheit 43 betätigt, so daß die Fahrzeugkarosserie 1 angehalten wird. Hierdurch gelangt die erste Anlagefläche 9 jeder vorderen Stütze 4 mit der Stufenfläche S1 in Anlage, wenn die Stufenfläche S1 an­ steigt. Wenn die erste Anlagefläche 9 auf der Stufenfläche S1 aufliegt, wird das elastische Element 24a zusammenge­ drückt und verformt und hierdurch das elastische Element 24b in scherender Form deformiert, so daß der durch die Anlage bewirkte Stoß absorbiert bzw. gedämpft wird. Wenn die Vor­ derräder 2 von der Stufenfläche S2 nach oben beabstandet sind, wird das elastische Element 23 zusammengedrückt und verformt. Da die elastischen Elemente 23, 24a und 24b in der zuvor dargestellten Form angeordnet sind, kann nicht nur der bei der Anlage bewirkte Stoß, sondern auch der Stoß absor­ biert werden, welcher auftritt, wenn das Fahrzeug auf eine benachbarte Stufe während der Bewegung auf der Rolltreppe abrutscht bzw. fällt.

In einem mittleren Bereich der Rolltreppe 51 erreicht das Fahrzeug den maximalen Neigungswinkel, wie in Fig. 14 darge­ stellt ist. In diesem Zustand steht die erste Anlagefläche 9 der vorderen Stütze 4 auf der Stufenfläche S1 und jedes Hin­ terrad 3 auf der Stufenfläche S3 auf. Hierbei wird das Fahr­ zeug in stabiler Form durch die Rolltreppe nach oben getra­ gen.

Wenn das Fahrzeug den oberen Endabschnitt der Rolltreppe 51 erreicht, nimmt der Neigungswinkel allmählich ab und des­ gleichen nimmt auch die Neigung der Fahrzeugkarosserie 1 ab, so daß das Vorderrad 2 in Anlage mit der Stufenfläche S2 ge­ langt sowie die erste Anlagefläche 9 der vorderen Stütze 4 von der Stufenfläche S1 beabstandet wird. Wenn die die Vor­ derräder 2 tragende Stufenfläche S2 die oberste Position er­ reicht, wird das Fahrzeug weiter nach vorne bewegt, wenn sich die die Hinterräder 3 tragende Stufenfläche S3 bewegt, so daß sich die Vorderräder 2 vom oberen Ende der Rolltreppe 51 wegbewegen. Wenn die die Hinterräder 3 tragende Stufen­ fläche S3 das obere Ende erreicht, treibt der Antriebsmecha­ nismus 42 die Hinterräder 3 an, so daß sich das Fahrzeug von der Rolltreppe 51 wegbewegen kann bzw. von dieser wegfährt.

Die Betriebsweise zum Befahren einer abwärts fahrenden Roll­ treppe wird nachfolgend erläutert.

Wenn das Fahrzeug das obere Ende der abwärtsfahrenden Roll­ treppe 52 erreicht, wie in Fig. 15 dargestellt, wird die Fahrzeugkarosserie 1 weiter nach vorne bewegt, um die Vor­ derräder 2 auf der Stufenfläche S11 zu positionieren. Nach­ dem die Vorderräder 2 sich auf die Stufenfläche S11 bewegen, treibt der Antriebsmechanismus 42 die Hinterräder 3 in Vorwärtsrichtung mit im wesentlichen gleicher Geschwindig­ keit wie die Stufenfläche der Rolltreppe 52 an. Wenn sich die Stufenfläche S11 zur unteren linken Position in der Figur zeitabhängig bewegt und die Vorderräder 2 sich analog auch zur unteren linken Position in der Figur bewegen, wird die Fahrzeugkarosserie 1 allmählich geneigt, indem deren vorderes Ende abgesenkt wird.

Wenn die Vorderräder 3 die Stufenfläche S13 erreichen, wird die Bremseinheit 43 betätigt, so daß die Fahrzeugkarosserie l gestoppt wird. Nachdem sowohl die Vorder- als auch Hinter­ räder 2 und 3 auf den Stufenflächen der Rolltreppe 52 posi­ tioniert sind, bewegt sich die Fahrzeugkarosserie 1 zur un­ teren linken Position in den Fig. 15, 16 und 17, zusammen mit den fahrenden Stufenflächen, und erhöht ihre Neigung, wie in Fig. 16 dargestellt ist.

Wenn das Fahrzeug zum Zwischenbereich der Rolltreppe 52 fährt, und einen maximalen Neigungswinkel, wie in Fig. 16 dargestellt, aufweist, wird auch die Fahrzeugkarosserie 1 maximal geneigt, so daß die zweite Anlagefläche 10 jeder vorderen Stütze 4 auf der Stufenfläche S11 und jedes Hinter­ rad 3 auf der Stufenfläche S13 aufsteht. Zu diesem Zeitpunkt werden die elastischen Elemente 23, 24a und 24b zusammenge­ drückt und in scherender Form verformt, so daß analog dem vorgenannten Fall der Stoß absorbiert wird.

In der Nähe des unteren Endes der Rolltreppe 52 nimmt der Neigungswinkel allmählich ab und demgemäß nimmt auch die Neigung der Fahrzeugkarosserie 1 ab, so daß die Vorderräder 2 mit der Stufenfläche S11, wie in Fig. 17 dargestellt, in Anlage gelangen und die zweite Anlagefläche 10 der vorderen Stütze 4 sich von der Stufenfläche S11 wegbewegt.

Wenn sich die die Vorderräder 2 tragende Stufenfläche S11 zur untersten Position bewegt, fahren die Hinterräder 3 zu­ sammen mit der die Hinterräder 3 tragenden Stufenfläche S13 nach vorne, so daß die Vorderräder 2 vom hinteren Ende der Rolltreppe 52 wegfahren bzw. wegrollen. Wenn die die Hinter­ räder 3 tragende Stufenfläche S13 die unterste Position er­ reicht, treibt der Antriebsmechanismus 42 die Hinterräder 3 an, so daß das Fahrzeug von der Rolltreppe 52 wegfährt.

Das angetriebene Fahrzeug des Ausführungsbeispieles der Er­ findung kann in stabiler und verläßlicher Form auf den Stu­ fenflächen der Rolltreppe fahren sowie einen hohen Sicher­ heitsgrad bei einfachem Aufbau gewährleisten.

Weitere Ausführungsbeispiele

• (A) Obgleich die Hinterräder bei oben genanntem Ausführungs­ beispiel angetrieben werden, kann das Fahrzeug auch ein Vor­ derradantriebssystem oder ein Antriebssystem für alle Räder aufweisen.
• (B) Die vorderen und hinteren Stützen 4 und 5 können andere Ausgestaltungen als in dem zuvor genannten Ausführungsbei­ spiel aufweisen, d. h. auch bogenförmig o. dgl. ausgeformt sein.
• (C) Die vorderen und hinteren Stützen 4 und 5 können verti­ kal bewegbar sein, so daß sie in oberen zurückgezogenen Po­ sitionen während des herkömmlichen Betriebes positionierbar sind. Zudem können sie für die Anlage auf der Stufenfläche abgesenkt werden, wenn das Fahrzeug auf eine Rolltreppe fah­ ren soll.
• (D) Die elastischen Elemente zum Absorbieren eines Stoßes können aus Elementen, wie etwa Schraubenfedern, ausgebildet werden, und müssen nicht aus Urethangummi bestehen.
• (E) Die Positionen der Stützen sind nicht auf die vorderen und hinteren Positionen der Fahrzeugkarosserie beschränkt, sondern sie können an den unteren und/oder seitlichen Berei­ chen der Fahrzeugkarosserie angeordnet werden.

Entsprechend dem angetriebenen Fahrzeug der Erfindung gelan­ gen die vorderen und hinteren Stützen mit der Stufenfläche und die von der Anlagefläche entfernten Räder zudem mit der Stufenfläche in Anlage, so daß das Fahrzeug stabil und in sicherer Form auf der Rolltreppe fahren kann. Des weiteren sind die Vorder- oder Hinterräder immer auf der Stufe, so daß sich das Fahrzeug sehr schnell von der Rolltreppe ent­ fernen kann.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung ein ange­ triebenes Fahrzeug, welches in stabiler und zuverlässiger Form auf einer Rolltreppe fahren kann und eine Fahrzeugka­ rosserie 1, Vorder- und Hinterräder 2 und 3, einen Antriebs­ mechanismus 42 und vordere und hintere Stützen 4 und 5 auf­ weist. Die Vorder- und Hinterräder 2 und 3 sind an den vor­ deren bzw. hinteren Bereichen der Fahrzeugkarosserie getra­ gen. Der Antriebsmechanismus 42 treibt die Hinterräder an. Die vorderen und hinteren Stützen 4 und 5 sind benachbart den Vorderrädern 2 bzw. hinter den Hinterrädern 3 angeord­ net. Die vorderen und hinteren Stützen 4 und 5 gelangen mit der Stufenfläche in Anlage, wenn die Fahrzeugkarosserie 1 zumindest im maximalen Neigungsbereich der Rolltreppe ge­ neigt ist. Zu diesem Zeitpunkt stehen die von den Anlage­ stützen 4 oder 5 entfernten Räder 2 oder 3 auf einer weite­ ren Stufe der Rolltreppe.

Verschiedene Details der vorliegenden Erfindung können ver­ ändert werden, ohne deren Schutzumfang zu verlassen. Des weiteren dient die vorhergehende Beschreibung der erfin­ dungsgemäßen Ausführungsbeispiele lediglich zur Erläuterung und nicht zur Einschränkung der Erfindung, welche durch die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente festgelegt ist.

Claims (8)

1. Angetriebenes Fahrzeug zum Befahren mehrerer Stufen ei­ ner Rolltreppe (51, 52):

• - mit einer Fahrzeugkarosserie (1);
• - mit mehreren Rädern (2, 3), wobei die Räder jeweils ein Paar Vorderräder (2), welche am vorderen Bereich der Fahrzeugkarosserie (1) angeordnet sind, und ein Paar Hinterräder (3) aufweisen, welche am hinteren Bereich der Fahrzeugkarosserie (1) angeordnet sind;
• - mit einer Antriebseinheit (6) zum Antreiben zumindest eines Paares der Vorder- und Hinterräder (2, 3);
• - mit vorderen Stützen (4), welche am vorderen Bereich der Fahrzeugkarosserie (1) vor den Vorderrädern (2) angeordnet sind; und
• - mit hinteren Stützen (5), welche am hinteren Bereich der Fahrzeugkarosserie (1) hinter den Hinterrädern (3) angeordnet sind, wobei eine der vorderen und hinteren Stützen (4, 5) mit einer Stufenfläche der Rolltreppe (51, 52) in Kontakt gebracht wird, wenn die Fahrzeug­ karosserie (1) am maximalen Neigungsbereich der Roll­ treppe (51, 52) geneigt wird;
  wobei entsprechend einer der vorderen und hinteren Stüt­ zen (4, 5), welche mit der Stufenfläche der Rolltreppe in Kontakt gebracht wurde, ein Räderpaar, welches der anderen der vorderen und hinteren Stützen benachbart ist, eine weitere Stufenfläche der Rolltreppe (51, 52) berührt, wenn die Fahrzeugkarosserie am maximalen Nei­ gungsbereich der Rolltreppe (51, 52) geneigt ist.

2. Angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jede vordere und hintere Stütze (4, 5) ei­ nen ersten Anlagebereich (9, 11) aufweist, welcher eine Stufenfläche einer hochfahrenden Rolltreppe (51) be­ rührt, sowie einen zweiten Anlagebereich (10, 12) auf­ weist, welcher eine Stufenfläche einer herunterfahrenden Rolltreppe (52) berührt.

3. Angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß jeder der ersten und zweiten Anlageberei­ che (9-12) der vorderen und hinteren Stützen (4, 5) ei­ nen Stoß absorbierenden Mechanismus (23, 24a, 24b) zum Dämpfen eines Stoßes aufweist.

4. Angetriebenes Fahrzeug zum Befahren mehrerer Stufen ei­ ner Rolltreppe (51, 52), welches zumindest an einem ma­ ximalen Neigungsbereich der Rolltreppe (51, 52) geneigt ist:

• - mit einer Fahrzeugkarosserie (1);
• - mit Vorder- und Hinterrädern (2, 3), welche an vorde­ ren bzw. hinteren Bereichen der Fahrzeugkarosserie (1) angeordnet sind;
• - mit einer Antriebseinheit (6) zum Antreiben zumindest der Vorder- oder Hinterräder (2, 3);
• - mit einer Stütze (4, 5), welche eine Stufenfläche der Rolltreppe (51, 52) berührt, wobei die Fahrzeugkaros­ serie (1) auf dem maximalen Neigungsbereich der Roll­ treppe (51, 52) geneigt ist; und
• - mit einer Stoß-Absorptionseinheit, welche innerhalb der Stütze (4, 5) angeordnet ist, um einen durch den Kontakt zwischen Stütze (4, 5) und Rolltreppe (51, 52) bewirkten Stoß zu absorbieren.

5. Angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stütze (4, 5) einen ersten Anlagebe­ reich (9, 11) zum Berühren einer Stufenfläche einer hochfahrenden Rolltreppe (51) und einen zweiten Anlage­ bereich (10, 12) zum Berühren einer Stufenfläche einer herunterfahrenden Rolltreppe (52) aufweist.

6. Angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Stütze (4, 5) folgende Elemente aufweist:

• - eine vordere Stütze (4), welche an einem vorderen Be­ reich der Fahrzeugkarosserie (1) vor dem Vorderrad (2) angeordnet ist, wobei die vordere Stütze (4) einen An­ lagebereich zum Berühren einer Stufenfläche einer fah­ renden Rolltreppe aufweist und das Hinterrad (3) gleichzeitig eine weitere Stufenfläche der Rolltreppe berührt, wenn die Fahrzeugkarosserie (1) auf dem maxi­ malen Neigungsbereich der Rolltreppe geneigt ist; und
• - eine hintere Stütze (5), welche an einem hinteren Bereich der Fahrzeugkarosserie (1) hinter dem Vorder­ rad (2) angeordnet ist, wobei die hintere Stütze einen Anlagebereich zum Berühren einer Stufenfläche einer fahrenden Rolltreppe aufweist und das Vorderrad (2) gleichzeitig eine weitere Stufenfläche der Rolltreppe berührt, wenn die Fahrzeugkarosserie am maximalen Nei­ gungsbereich der Rolltreppe geneigt ist.

7. Angetriebenes Fahrzeug nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoß-Absorptionseinheit die folgenden Elemente aufweist:

• - einen ersten Stoßdämpfer (23) zum Absorbieren eines im wesentlichen senkrecht auf die Fahrzeugkarosserie (1) wirkenden Stoßes;
• - einen zweiten Stoßdämpfer (24a) zum Absorbieren eines im wesentlichen senkrecht auf den ersten Anlagebereich wirkenden Stoßes; und
• - einen dritten Stoßdämpfer (24b) zum Absorbieren eines im wesentlichen senkrecht auf den zweiten Anlagebe­ reich wirkenden Stoßes.

8. Angetriebenes Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stoß-Absorptionseinheit einen ersten Stoßdämpfer (23) zum Absorbieren eines im wesentlichen senkrecht auf die Fahrzeugkarosserie (1) wirkenden Stos­ ses, einen zweiten Stoßdämpfer (24a) zum Absorbieren ei­ nes im wesentlichen senkrecht auf den Anlagebereich der vorderen Stütze wirkenden Stoßes, und einen dritten Stoßdämpfer (24b) aufweist, um einen im wesentlichen senkrecht auf den Anlagebereich der hinteren Stütze wir­ kenden Stoß zu absorbieren.