DE2113283A1

DE2113283A1 - Fuehrungs- bzw. Lenkanordnung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2113283A1
Application number: DE19712113283
Authority: DE
Inventors: Claude Varichon
Original assignee: Compagnie Generale dElectricite SA
Current assignee: Alcatel Lucent SAS
Priority date: 1970-03-20
Filing date: 1971-03-19
Publication date: 1971-10-14
Also published as: CA927202A; GB1319874A

Description

Führungs- bzw. Lenkanordnung für Kraftfahrzeuge

Sie Erfindung betrifft eine Führungs- bzw. Lenkanordnung für Kraftfahrzeuge, bei denen sämtliche Bäder lenkend sind und die für zwei Fahrtrichtungen eingerichtet sind; diese Fahrzeuge können gegebenenfalls als Wagenzug gruppiert sein und können gegebenenfalls von Hand auf öffentlichen Straßen gelenkt werden.

Es ist bekannt, an einem Fahrzeug feste Meßfühler zu verwenden, die zwangsweise einer Führungsbahn folgen} die bisher hergestellten Führungseinrichtungen sind jedoch einerseits von sehr kompliziertem Aufbau, andererseits von unterschiedlichem Aufbau, je nachdem, ob es darum geht, die vordere oder hintere Badachse zu führen.

Die Führung wird erfindüngsgemäß mittels beweglicher Taster oder Kopierfinger sichergestellt, die einem festen Ort, bestehend entweder aus einer zentralen !Schiene oder aus zwei

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seitlichen, die zu verfolgende Bahn definierenden Schienen, zugeordnet sind. Auf diese Schienen stützen sich fest mit dem Fahrzeug verbundene Taster ab, welche die Orientierung der Hader direkt oder über eine Servosteuerung steuern.

Die Anordnung mit zentraler Schiene wird bevorzugt für die dauernd geführten fahrzeuge, wie z. B. Untergrundbahnen, übernommen, da sie die Ausbildung der Weichen und Kreuzungen in einfacher Weise ermöglicht»

Die Ausbildung mit seitlichen Schienen wird bevorzugt für die sogenannten Duomode-Fahrzeuge angewendet, die entweder durch diese zwei Schienen geführt oder von Hand auf öffentlichen Straßen gefahren betrieben werden, da hierdurch ein einfaches Einführen am Eintritt in die geführte Zone durch Auseinanderführen der Schienen möglich ist.

Die Erfindung zeichnet sich nun dadurch aus, daß sämtliche Bäder des Kraftfahrzeuges lenkend sind und daß jeder Lenkachse zwei Sätze von Fühlern oder Tastern zugeordnet sind, die zu beiden Seiten der Hader angeordnet sind und daß der eine oder der andere dieser beiden Sätze in und außer Betrieb als Funktion der Fahrtrichtung des Fahrzeuges gesetzt wird, wobei dieses In- oder Außerbetriebsetzen selbsttätig gleichzeitig mit der Richtungsänderung insbesondere über mechanische, pneumatische, hydraulische Zylinderanordnungen oder gegebenenfalls durch eine Kombination dieser Mittel erfolgt.

Im Falle von Duomode-Fahrzeugen ist vorzugsweise noch ein Steuerrad vorgesehen, welches auf die Räder der vorderen Ra&~ achse parallel zu diesen lästern wirkt,und ein System zur Rückstellung in gerade Lage wirkt auf die Räder der hinteren Badachse.

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Für Spezialfahrzeuge schließlich, die im allgemeinen von Hand gelenkt werden, wie beispielsweise Straßenbaufahrzeuge oder dergleichen, bei denen es keine bevorzugte Fahrtrichtung gibt, sind erfindungsgemäß auf ^eder Radachse parallel ein Steuerrad und ein System zum Rückstellen der Bäder in Geradstellung vorgesehen.

Beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung sollen nun anhand der beiliegenden Zeichnungen naher erläutert werden, in

Fig. Λ und 2 schematisch ein Führungssystem mit

zentraler Schiene bzw. mit seitlichen Schienen zeigen;

Fig. J und 4· zeigen symbolisch und von oben gesehen

eine Lenkachse mit ihren beiden zugeordneten Meßfühlerpaaren, von denen ein ijedes einer Fahrtrichtung entspricht ι

Fig. 5 zeigt im Detail die Steuerung einer

Lenkachse^einer Achse mit Lenkrädern, ' durch die !aster;

Fig. 6 ist eine Variante zu Fig. 5;

Fig. 7 und 8 zeigen eine Anordnung zur Fluidsteue-

rung eines Meßfühlers in aktiver bzw. passiver Stellung;

Fig. 9 zeigt von oben gesehen ein Duomode-Fahrzeug mit zwei Lenkachsen, von denen die vordere mit einem Steuerrad, die hintere mit einer Anordnung zur Ruck·»

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stellung der Räder in Geradstellung versehen ist.

Nach Fig. 1 wird das Fahrzeug mit Selbstlenkung der auf Radachsen 2 mit Luftreifen-Lenkrädern 3 sitzenden Karosserie 1 durch eine -vorstehende zentrale Schiene R gerührt, gegen die die Taster P sich abstützen, welche fest mit dem auf der Infrastruktur 4 fahrenden Fahrzeug verbunden sind. An den Kreuzungen ist die Schiene abgesenkt, damit ihr oberer Teil in Hohe des Erdbodens kommt und sie von den Luftreifen leichter überquert werden kann.

Nach Pig, 2 umfaßt das FUhrungssystem zwei parallele Schienen R1 und B2,auf die sich die Taster F1 bzw. P2 abstützen.

Hach diesen beiden Anordnungen stützen die Taster sich auf die seitlichen, im wesentlichen vertikalen Flächen der Führrungsschienen ab und steuern die Orientierung der Leiträder, entweder direkt oder indirekt, über eine Servosteuerung. Aufgrund der Elastizität der Luftreifen, mit denen die Räder ausgestattet sind, verformen sich diese oder rutschen unter der Wirkung des Windes oder der Zentrifugalkraft in den Kurven; oder auch verursacht durch Schleuder- oder Rutschvorgänge, welche auf eine schlechte Bodenhaftung zurückzuführen sind: Hieraus folgt, daß die Bahn der Räder auf dem Erdboden nicht immer die gleiche ist und Abweichungen gegenüber der theoretischen Bahn aufweist, die durch die Orientierung der Räder, abhängig insbesondere von der Fahrtrichtung des Fahrzeuges, kompensiert werden müssen«

Ih Fig. 3 ist die vordere Radachse 2 eines in Richtung des Pfeiles a fahrenden Fahrzeuges dargestellt: Die Taster P1 und P2, die vor der Radachse 2 angeordnet sind, befinden sich in Kontakt mit den Schienen R1 und R2 und orientieren die

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Räder 3 vermittels des durch den Hebel 5 symbolisierten Mechanismus, derart, daß die Längssymmetrieachse aV des Fahrzeuges schließlich mit der Achse aR der Fahrbahn zusammenfällt, die durch die strichpunktierte Linie unter gleicher Entfernung von den Schienen HI und H2 und parallel zu diesen, nachdem das sie bei Beginn trennende Stücfe kompensiert wurde, dargestellt ist.

Nach Fig. 4 hat die Radachse die Aufgabe, entsprechend dem Pfeil b die Entfernung e, welche die Achse des Fahrzeuges von der der Fahrbahn trennt, einzuholen und zu null zu machen. Hierfür steuern vor der Eadachse zwei, in Fahrtrichtung gesehen, angeordnete Taster P3 und P4 die Orientierung der Bäder 3 und. sorgen für deren Nachlauf, die jedem Automobilisten an sich bekannt ist, wobei der Einschlag der Bäder 3 gegenüber der Fahrbahnachse umgekehrt zu derjenigen ist, die zur Ausführung eines solchen Nachlaufs in Fahrtrichtung entsprechend dem Pfeil a ist.

Nach Fig. 5 sind die Lenkräder 3 jeder Badachse E über eine Kupplungsstange B verbunden· Die Pührungstaster pi, P2, P3, P4 werden über Fluidsysteme gesteuert, die selbst paarweise an den Traversen T1 und 02 installiert sind.

Die Fluidanordnungen sind selbst zu Paaren S1, S2, S3 und S4 an den Enden der Traversen Ti bzw. T2 installiert, die sich transversal aufgrund eines Doppelparallelogramms m, n, r, s, das bei ρ und q an der Badachse E gelenkig angeordnet ist, verschieben können; während dieses Parallelogramm über einen Hebel 1 entweder direkt oder indirekt über eine Servosteuerung oder einen Servo-Mechanismus A die Kupplungsstange B betätigt.

Unter Berücksichtigung der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges

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wird jedesmal nur ein einziges Paar von Tastern verwendet, nach der Darstellung dasjenige, welches sich in Fahrtrichtung a vor der Eadachse E befindet, und zwar um eine stabile Führung sicherzustellen; das durch die traverse TI getragene Paar wird also für die Richtung a und das von der Traverse T2 getragene Paar für die Richtung b verwendet.

Nach Fig. 6 werden nach einer anderen Ausführungsfora die Teste* Pi, P2, PJ und P4 durch Kniehebel getragen, die jeweils durch Anordnungen S1, S2, S3 und S4· betätigbar sind; die Kupplungsstange und die Art ihres Kraftangriffes sind die gleichen wie in Pig. 5 und sind daher nicht dargestellt«

In den Fig. 7 und 8 ist eine Anordnung S mit Fluidsteuerung von Tastern mit Zylindern G und G' jeweils in aktiver Stellung dargestellt, wobei der Tastex* P jeweils ausgefahren und sich gegen die Schiene R abstützend bzw. eingefahren in Ruhestellung dargestellt ist»

In den Zylindern G und C, die nach der Darstellung gleichen Querschnitt haben, die jedoch auch unterschiedlichen Querschnitt haben können, verschieben sich jeweils die Kolben K und K¹ unter der Wirkung einer unter Druck stehenden Flüssigkeit H, vorzugsweise Öl, welche über die Rohrleitung T mit einer äußeren Fluidquelle in Verbindung steht. Der Kolben K ist mit dem Taster P verbunden, während der Kolben K¹ frei und auf seiner anderen Seite dem Gegendruck eines komprimierten, das verbleibende Volumen des Zylinders G¹ füllenden Gases G ausgesetzt ist.

In aktiver Stellung des Tasters tritt das Öl über das Rohr T in Richtung des Pfeiles u in die Zylinder C und G* ein und die beiden Kolben entfernen sich, der eine K, bis der Taster P die Schiene R berührt, der andere K^T, bis der Öldruck den

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Gasdruck ausgleicht. In passiver Stellung läuft das öl entsprechend dem Pfeil ν zur Fluidquelle zurück, die dann unter einem geringen Unterdruck stehen muß,und die Kolben nähern sich einander, während der Taster zurückgeführt wird.

So stellen, wenn das Kraftfahrzeug nach fig. 5 in Richtung des Pfeiles a fahren soll, die Anordnungen S1 und S2 ihre iaater in aktive Stellung, während die Anordnungen S? und SH- und ihre entsprechenden Taster in passiver Stellung verbleiben; selbstverständlich erfolgt die Umkehrung an den Tastern, wenn das Fahrzeug in Richtung des Pfeiles b fahren soll.

Zufuhr und Abfuhr des Öls werden selbsttätig durch den bekannten und nicht-dargestellten Mechanismus zur Umkehr der Bewegungsrichtung des Fahrzeuges gesteuert.

Der Öldruck muß ausreichend sein, um die Orientierung der Bäder durch die betreffende kinematische Kette herbeizuführen; dagegen erbringt der auf den Kolben K¹ wirkende Druck des Gases die gewünschte Elastizität, um die Entfernungsabweichungen zwischen den Schienen zu kompensieren, wobei das Fahrzeug immer wohl zentriert gegenüber diesen Schienen verbleibt und doppelt durch die symmetrisch bezüglich der Längsachse des Fahrzeuges angeordneten beiden Taster geführt ist.

Sie Kolben können durch elastische Membranen ersetzt sein«

Nach Fig. 9 ist das Fahrzeug der Duomode-Bauart mit Karosserie 1, zwei Lenkachsen und mit privilegierter Fahrtrichtung ausgebildet und umfaßt, zugeordnet zur vorderen Rad&che B1, ein Steuerrad D₇ welches zur Lenkung des Kraftfahrzeuges von. Hand üb ex· die Zahnstange F dient, welche auf die die Räder kuppelnde Stange B1 über einen Servo-Mechanismus A1 wirk

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während an der hinteren Radachse E2 die Hinterräder_r außer beim Fahren, auf besonderer Strecke :.n Geradstellung gebracht und gehalten werden, folglich dann, wenn das Fahrzeug sich auf öffentlichen Straßen bei Handlenkung befindet, um nach Art eines Kraftfahrzeuges gelenkt zu werden« Me Wirkung ergibt sich über einen an der entsprechenden Kupplungsstange £2angreifenden Hebel m, wobei die Steuerung über eine Zylindereinricbtung N erfolgt, bei der das Fluid auf die beiden Kolben entgegengesetzt wirkt, um eine stabile Gleichgewichtslage der in Geradatellung rückgestellten Räder herbeizuführen.

Der Hebel m wirkt entweder direkt auf die Kupplungsstange B2 oder über eine Servo-Steuerung A2.

Kommt der Fahrer zur geschützten Strecke, so braucht er keinerlei Manöver auszuführen und. nur sein Fahrzeug in korrekter Stellung zu präsentieren; um aber das "Einfahren" zu erleichtern, ist die Entfernung der Führungsschienen von der Konstruktion her zunächst größer und vfird dann progressiv auf den Normalwert geführt. Die Leistung des Orientierungs-Servo-Mechanismue der Bäder muß selbstverständlich ausreichend sein, um die Gleichricht- oder Rückrichtkraft der Räder zu überwinden, die von der Anordnung K aufgebracht wird und parallel zur Kupplungsstange wirkt.

Selbstverständlich können die Radachsen, wenn die Lastbedingungen dies erfordern, durch Drehgestelle mit mehreren Achsen ersetzt werden.

Patentansprüche;

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Claims

- 9 Patentansprüche

Lenkanordnung für Lenkradfahraeuge mit zwei Pahrtriehiagen und Selbstlenkung durch Einrichtungen, die am Fahrzeug angeordnete Taster unfaasen, in Zuordnung zujfesten Ortungseinrichtungen für den zu durchfahrenden Weg, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Bäder Leiträder sind und diejenigen ein und dergleichen Radachse durch zwei Sätze von Lastern gesteuert sind, die sich jeweils auf wenigstens einer die feste Ortungseinrichtung bildenden Führungsschiene abstützen? und daß jeder dieser Sätze bei Änderung der Fahrtrichtung des Fahrzeuges über Verbindungeinriehtungen zwischen diesen Eastern und den Orientierungsorganen für die Leiträder selbsttätig jeweils ein- bzw. ausgeschaltet wird.

2c Lenkanordnung für Fahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taster direkt mit den Badorientierungsorganen verbunden sind.

3° Lenkanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Taster über einen Servomechanismus mit den Organen zur Orientierung der Bäder verbunden sind.

4. Lenkanordnung nach Anspruch 1,mit Einrichtungen zur Handsteuerung und mit einer bevorzugten Fahrtrichtung, gekennzeichnet durch ein Lenkrad für die Handsteuerung der Leiträder der vorderen Radachse und durch eine ßiickstellanordnung, die selbsttätig die Leiträder der hinteren Radachse bei übergang auf die Handsteuerung in Geradstellung rückstellt.

5- Lenkanordnung nach Anspruch 1, mit Einrichtungen zum Übergang auf Handsteuerung in den beiden Fahrtrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß «jede Leitradachse parallel zur

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Selb s ti enkungsanordnung ein Handsteuerrad und eine Einrichtung zur Rückstellung der Leiträder jeder dieser Kadachsen in Geradstellung aufweist, welches auf die beiden Räder in der gewählten Fahrtrichtung bei Handsteuerung wirkt»

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