DE19754425A1 - Radaufhängung für Fahrzeuge als modular montierbarer Radsatz ausgebildet - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen modularen Radsatz mit integrierter Radaufhängung für Fahrzeuge, welche den Antrieb direkt am oder im Rad angeordnet haben sowie für antriebslose Räder.

Radaufhängungen sind bei Fahrzeugen in der Praxis bekannt, entweder als lenkbare Aufhängungen der Vorderräder oder nicht lenkbare der Hinterräder. Dabei werden die lenkbaren Aufhängungen seitlich angeschlagen und erlauben daher nur begrenzte Lenkausschläge, was zu großen Wendekreisen und entsprechendem Aufwand beim Lenken führt. Bei diesen Fahrzeugen wird der Antriebsstrang im Allgemeinen von einem zentralen Motor in die nicht lenkbaren Hinterräder geführt. Dieses erfordert eine Pritschenlage oberhalb des Antriebsstranges mit entsprechenden Nachteilen beim Laden oder Einsteigen.

Eine neue Generation von Fahrzeugen - insbesondere Omnibusse - wird mit elektrischen oder hydraulischen Einzel- oder Doppelradantrieben ausgeführt. Dadurch ergibt sich ein niedriger und stufenfreier Fahrgastraum.

Der vorgestellten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Einzelrad oder Doppelradpaar derart aufzuhängen, daß maximale Lenkwinkel verbunden mit Absenkbarkeit auf den Boden erzielt werden können.

Dadurch können Fahrzeuge für Behinderte, Airport-Shuttles und Verteilerfahrzeuge für allseitige Bodenbefahrbarkeit ausgerüstet werden. Durch den großen Lenkwinkel kann das Fahrzeug außerdem seitwärts fahren und auf der Stelle drehen.

Der komplette Radsatzes soll leicht und kompakt ausgeführt und zur Reparatur einfach auszubauen sein.

Erreicht wird dieses Ziel durch eine Drehlagerung, welche in der Ebene des Fahrzeugbodens und der maximalen Krafteinleitung angebracht wird. Diese Drehlagerung trägt einen Innenring, der auf der einen Seite die Lagerung der Radschwingen hält und auf der anderen Seite die Halterung für die Schwingungs- und Niveauregulierung. Außerdem ist an dem Tragring der Lenkantrieb befestigt, der Kräfte auf den Innenring ausübt und damit die Lenkung durchführt.

Die Erfindung kann für Einzel- und Doppelradantriebe verwandt werden. Bei Doppelradantrieben kann individuelle Schwingungslagerung zum Ausgleich von Bodenunebenheiten oder verkoppelte Lagerung eingesetzt werden.

Der gesamte Radsatz kann nach Lösen der Versorgungsleitungen als eine modulare Einheit zum Austausch oder zur Wartung herausgezogen werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines stark schematisierten Ausführungsbeispieles erläutert.

Zeichnung 1 zeigt einen vertikalen Teilschnitt durch den Radsatz unter Weglassen des zweiten Rades in Fahrstellung.

Zeichnung 2 zeigt diesen Radsatz im abgesenkten Zustand, d. h. das Radpaar ist eingezogen und das Fahrzeug setzt sich auf den Boden.

Zeichnung 3 zeigt die Ansicht des Radsatzes von oben ohne Abdeckhaube.

Zeichnung 4 zeigt einen horizontalen Teilschnitt mit gedrehten Rädern und teilweisem Auszug des Radsatzes aus der Bodenplatte.

Einzelheiten und Funktionsbeschreibung

Der nur schematisch dargestellte Fahrzeugboden 1 hat eine Aussparung, in der ein Tragring 2 lösbar montiert ist. Dieser Tragring 2 trägt und lagert den gesamten Radsatz 18. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel kann der Tragring 2 und damit der gesamte Radsatz 18 seitlich aus dem Fahrzeugboden 1 herausgezogen werden. Andere Ausführungsvarianten können den Tragring 2 nach oben oder unten herausziehen.

Im Tragring 2 ist eine Drehlagerung 3 - hier als Wälzlager dargestellt - so angeordnet, daß der Innenring 4 sich um die Hochachse X-X drehen aber nicht verschieben kann. Der Innenring 4 wird von einer Brücke 17 überquert. Diese kann Teil des Innenringes 4 oder ein zusätzliches Montageteil sein. Der Innenring 4 trägt an einer Seite die Drehpunkte 10a, b der oberen Schwinge 9 und der unteren Schwinge 12. Es sind auch Lösungen mit einer oder mehreren Schwingen einsetzbar oder Drehpunkte auf der gegenüberliegenden Seite.

Die Schwingen 9 und 12 sind über die Drehpunkte 13 so an dem Achshalter 11 befestigt, daß beim Fahren und Absenken eine möglichst zur Hochachse parallele Bewegung entsteht. Der Achshalter 11 trägt das Rad 15, dem Radnabenmotor 16 und die nicht gezeichnete Bremse.

Die Brücke 17 trägt außerdem schwenkbar gelagert ein oder mehrere Luftfederbeine 8 mit eingebauter oder externer Dämpfung welche die Kraft auf eine der Schwingen 9 oder 12 überträgt. Dieses Luftfederbein 8 dient dem Ausgleich der dynamischen Fahrschwingungen und gleichzeitig der Niveauregulierung des Fahrzeuges.

Beim Drehen des Innenringes 4 in der Drehlagerung 3 des Tragringes 2 dreht sich die Brücke 17, Schwingen 9, 12, Rad 15 und Luftfederbein 8 um die Hochachse X-X. Diese Drehung kann je nach Prinzip der Energieübertragung endlos oder beschränkt sein.

Die Übertragung der Antriebsenergie, Federbeinenergie und Daten erfolgt durch die Kontaktstecker 14. Diese Übertragung kann aber auch zentral über den oberen Punkt der Abdeckhaube 16 erfolgen.

Der Lenkmotor 5 mit dem Lenkritzel 6 ist am Tragring 2 montiert und überträgt die Lenkbefehle auf den Innenring 4 mittels eines Zahnringes 7 oder ähnlichen Elementen. Genauso kann der Lenkmotor am Innenring 4 befestigt sein und auf den Tragring 2 wirken.

Durch die Lagerung des drehbaren Innenringes 4 direkt in der Ebene des Fahrzeugbodens 1. ergibt sich eine gute Kraftverteilung und Einleitung in das Fahrzeug. Die unterstützende Konstruktion kann sehr leicht gehalten werden und damit das Nettogewicht des Fahrzeuges reduziert werden.

Weiterhin verringert sich durch die vorgestellte Erfindung die Gesamtbauhöhe, und man kann einen Fahrersitz direkt auf die Abdeckhaube 16 zu setzen.

Die Absenkbarkeit des Radsatzes auf das Straßenniveau ermöglicht das ebenerdige Beladen und Besteigen des Fahrzeuges von allen Seiten her und damit eine bedeutende Komfort- und Produktivitätssteigerung.

Durch den großen Lenkwinkel kann das Fahrzeug rechtwinklig seitwärts fahren und somit leicht in engen Parklücken navigieren oder an Rampen andocken.

Claims (10)

1. Radaufhängung für Fahrzeuge mit angetriebenen oder antriebslosen Einzel- oder Doppelrädern dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Funktionseinheit als modularer Radsatz 18 zusammengefaßt in eine Ausparung des Fahrzeugbodens 1 montiert ist.

2. Radaufhängung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß der modulare Radsatz 18 zum Zwecke der Wartung und Reparatur seitlich oder nach oben oder unten aus dem Fahrzeugboden 1 herauszuziehen ist.

3. Modularer Radsatz nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß im Fahrzeugboden 1 ein Tragring 2 befestigt ist in dem über ein Drehlager 3 der Innenring 4 drehbar um die Hochachse X-X gelagert ist.

4. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Lenkmotoren 5 am Tragring 2 befestigt sind und über ein Lenkritzel 6 oder ein anderes Obertragungselement in den Zahnring 7 eingreift, dadurch den Innenring 4 dreht und die Lenkdrehung des Radsatzes bewirkt.

5. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Lenkmotoren 5 am Innenring 4 befestigt sind und über ein Lenkritzel 6 oder ein anderes Übertragungselement den Tragring 2 beaufschlagt und die Lenkdrehung des Radsatzes bewirkt.

6. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß in einem Innenring 4 der oder die Radträger 11 an einer oder mehreren Schwingen 9, 12 und einem oder mehreren Luftfederbeinen 8 höhenverstellbar und schwingend aufgehängt sind.

7. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß bei Doppelradausführung die Radträger 11 jeweils voneinander unabhängige Schwingen 9, 12 und Luftfederbeine 8 erhalten und dadurch einen Ausgleich von Bodenunebenheiten erlauben.

8. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring 4 durch eine Brücke 17 überspannt ist, welche das Luftfederbein 8 und die Schwingenlagerung 10 trägt und den Innenring 4 stabilisiert.

9. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Energie und Datenzuleitung über im Tragring 2 befestigte Kontaktstecker 14 und am Innenring 4 befestigte Kontaktringe eingeleitet wird und unbegrenzte Drehung des Innenringes 4 um die Achse X-X erlaubt.

10. Radaufhängung nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Energie und Datenleitungen über den Tragring 2 zum oberen Zentrum des Radsatzes geführt werden und von dort durch einen Drehdurchgang oder Windungen zu den Verbrauchern geleitet werden und bis zu 3600 Drehung erlauben.