DE2527100A1

DE2527100A1 - Gelaendegaengiges fahrzeug

Info

Publication number: DE2527100A1
Application number: DE19752527100
Authority: DE
Inventors: Jean-Jacques Boyer
Original assignee: Secmafer SA
Current assignee: Secmafer SA
Priority date: 1974-08-08
Filing date: 1975-06-18
Publication date: 1976-02-19
Also published as: HU173273B; DE2527100C3; SE7506312L; FR2281263A1; CA1037075A; BE829795A; NL7507078A; JPS5120321A; BR7505067A; IN145586B; JPS5411167B2; SE405001B; US4022290A; FR2281263B1; AU8345875A; PL100611B1; ZA754345B; GB1493309A; DE2527100B2

Description

ElKENBERG & BRÜMMERSTEDT PATENTANWÄLTE IN HANNOVER

Societe Anonyme SIXJMAS¹ER 220/180

Geländegängiges Fahrzeug

Die Erfindung betrifft ein geländegängiges Fahrzeug, das größere Hindernisse wie Böschungen, Gräben oder dergl» übersteigen kann.

Bislang arbeiten derartige geländegängige Fahrzeuge im wesentlichen mit einer Verringerung des Auflagedruckes auf dem Erdboden durch Anwendung von Raupenketten oder Reifen mit großer Fläche, mit einer Vergrößerung der Antriebsleistung oder nach dem Prinzip, daß alle Räder einzeln motorisch angetrieben werden·

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Diese Fahrzeuge haben den Nachteil, daß sie ein in ** Längsrichtung starres Chassis aufweisen. Dadurch wird, unabhängig von der verwendeten Aufhängung der Achsen, der Fahrgestelle oder der Führungsrollen für die Raupenketten, ihre Anwendung zur Übersteigung von Böschungen, Gräben und ähnlichen Hindernissen, die eine sich stark ändernde Steigung aufweisen, eingeschränkt. In der Praxis müssen für die tragenden Teile des Fahrgestells besonders starke Konstruktionen gewählt werden, sei es für die Aufhängung der Vorderräder bzw. der Hinterräder oder für die vorderen oder hinteren Rollen der Raupenketten. .Die wirksame Antriebskraft wird dadurch entsprechend verringert. Außerdem muß der Schwerpunkt innerhalb eines Vielecks verbleiben, in dem das Gleichgewicht des Fahrzeugs gewährleistet ist. Diese Forderung verbietet die Übersteigung bestimmter Steigungen bei großen Unebenheiten des Geländes, wenn nämlich der Schwerpunkt des Fahrzeuges nicht bis über den Gipfel einer Erhebung hinausgeführt werden kann, bevor das hintere Fahrgestell den Beginn der Steigung erreicht.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und ein geländegängiges Fahrzeug zu schaffen, das Hindernisse wesentlich besser übersteigen kann und noch weitere, später erläuterte Vorteile aufweist.

Die Erfindung geht aus von einem geländegängigen Fahrzeug mit einem mittleren Chassis, an dessen beiden Enden je ein um eine quer zur Fahrtrichtung gerichtete Achse schwenkbares Fahrgestell mit einem Teleskopglied angebracht ist, das zwischen dem mittleren Chassis und jedem Fahrgestell angreift und eine Änderung ihrer gegenseitigen Neigungen in Längsrichtung ermöglicht, wobei die quergerichtete Schwenk-

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achse jedes Fahrgestells am mittleren Chassis in der Nähe des dem mittleren Chassis zugewandten Endes des Fahrgestells liegt.

Dabei besteht die Erfindung darin, daß die quer gerichtete Schwenkachse oberhalb der Ebene der Achsen der Räder des Fahrgestells liegt und daß das leleskopglied jeweils zwischen dem mittleren Chassis und einem Punkt des die Räder tragenden Gestells angreift, der unterhalb der quer gerichteten Achse liegt.

Bei den erfindungsgemäßen Fahrzeug ist es möglich, daß für die Übersteigung eines Hindernisses zunächst das vordere Fahrgestell geneigt wird, um zunächst seinen vorderen !eil auf dem Gipfel des Hindernisses abzustützen und dann das mittlere Chassis mit dem Teleskopglied anzuheben, während das hintere Fahrgestell mit seinem gesamten Aufbau zunächst vor dem Hindernis stehen bleibt. Anschließend wird das vordere Fahrgestell über den Gipfel hinaus bewegt. Dann wird das hintere Fahrgestell geneigt, um das mittlere Chassis anzuheben, derart, daß dieses mit seinem Schwerpunkt den Gipfel übersteigt, während das hintere Fahrgestell weiterhin abgestützt bleibt. Der entgegengesetzte Torgang ist für den Abstieg von einem Hindernis entsprechend möglich.

Das Fahrzeug gestattet außerdem bei einer vorgegebenen Größe des Fahrgestells und des Schwenkwinkels eine weitaus größere Änderung der Höhenlage des der Schwenkbewegung ausgesetzten Fahrgestells.

Bei einer Ausfuhrungsform der Erfindung ist wenigstens ein Fahrgestell um eine längs zur Fahrtrichtung gerichtete

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Achse schwenkbar angeordnet. Die längsgerichteten und die quergerichteten Achsen liegen dabei in einer Ebene, wobei das zugeordnete leleskopglied über ein Kugelgelenk oder ein Drehgelenk drehbar am mittleren Chassis und am Fahrgestell befestigt ist. Die längsgerichteten und die quergerichteten Achsen sind z.B. an einem Zwischenteil angeordnet, das am mittleren Chassis um eine quergerichtete Achse schwenkbar ist. Das Teleskopglied wirkt auf das Zwischente il ein, und das Fahrgestell ist um eine längsgerichtete Achse schwenkbar an dem Zwischenteil befestigt.

Bei einer weiteren Ausführungsform ist die ITeigung je— des Fahrgestells um die längsgerichtete Achse durch längsverstellbare Dämpfer einstellbar, die zwischen dem mittleren Chassis oder dem Zwischenteil und dem Fahrgestell angreifen. Die Anordnung mit dem Zwischenteil gestattet, die Höhenlage der in Längsrichtung gerichteten Schwenkachse abzusenken und dadurch die Stabilität in Querrichtung zu erhöhen.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die Fahrgestelle als selbst angetriebene Einheiten ausgebildet. Die Fahrgestelle können mit zwei Raupenketten oder mit Rädern versehen sein, wobei für jedes Fahrgestell wenigstens drei Räder vorgesehen sind. Torzugsweise erfolgt der Antrieb jeder Raupe oder jedes Rades über eine hydrostatische, unabhängige Übertragung mit einer Pumpe mit Veränderbarer Leistung, derart, daß eine vollständige Unabhängigkeit der Antriebe gewährleistet und die gesamte Antriebsleistung des Motors eines Fahrgestells auf jede Raupe oder jedes Rad übertragbar ist und ein selbsttätiges Sperren eintritt, wenn eines der Räder rutscht oder angehoben wird. Diese Einrichtung gestattet außerdem zwei Pumpen parallel zu schalten, um einen einzigen Rad-

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Antriebsmotor zu speisen. Die Versorgungseinrichtung des anderen Raä-Antr£ebsmotors wird dabei kurzgeschlossen, um eine vergrößerte Geschwindigkeit für die Fortbewegung auf der Fahrbahn zu ermöglichen. Die hydrostatische Übertragung mit einer Pumpe mit veränderbarer leistung erlaubt außerdem verstärkte Antriebe bei einer geringen Geschwindigkeit des Antriebsmotor.

Bei Verwendung mit Rädern ist vorzugsweise jedes Rad durch eine unabhängige hydropneumatische Aufhängung getragen, die eine Änderung der Auflagekraft jedes Rades sowie seiner Höhenlage relativ zum Fahrgestell ermöglicht. Die Räder können alle als Lenkräder ausgebildet und die Hubräume der verschiedenen Pumpen so für die Fahrtrichtung gesteuert werden, daß für jedes Rad eine dem Fahrradius entsprechende Geschwindigkeit eingestellt wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsforni ist der Hubraum jeder Pumpe von dem Druck des sie speisenden Systems abhängig, damit für die vier Räder unabhängig von ihrer Drehgeschwindigkeit die gleiche Antriebsleistung v/irksam ist.

Die Erfindung sowie weitere durch die Erfindung erzielte Vorteile werden im folgenden an Hand der Zeichnung erläutert. Darin zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines geländegängigen Fahrzeugs mit acht Rädern gemäß der Erfindung,

Fig. 2a - 2f schematische Seitenansichten des Fahrzeuges gemäß Fig. 1 in verschiedenen Bewegungsphasen bei dem Besteigen einer senkrechten Böschung,

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Pig. 3 eine Seitenansicht im Detail im vergrößerten Maßstab einer Hälfte des geländegängigen Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform,

Fig. 4 eine schematische Draufsicht auf die Anordnung gemäß Pig. 3,

Pig. 5 einen Schnitt entlang der Linie V-V der

. 3,

Pig. 6 eine schematische Vorderansicht des Fahr zeugs gemäß den Pig. 3 und 4, die die re lative Lage der Pahrgestelle zeigt, wenn eines der 1
neigt ist,

eines der beiden Pahrgestelle um 30 ge

Pig. 7 eine vergrößerte Seitenansicht mit einem teilweisen Längsschnitt für eine Weiterbildung der obigen Ausführungsform,

Pig. 8 einen schematischen Schnitt entlang der Linie VIII-VIII der Pig. 7 und

Pig. 9 eine der Pig. 6 entsprechende Ansicht für die Weiterbildung gemäß den Pig. 7 und 8.

Das in Pig. 1 schematisch dargestellte geländegängige Fahrzeug enthält ein mittleres Chassis 1, das an seinen beiden Enden in der Nähe eines Fahrgestells 3 um wenigstens eine quer zur Fahrtrichtung gerichtete Achse 2 schwenkbar ist. Je-

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des Fahrgestell 3 läuft auf zwei Raupenketten oder vorzugsweise vier Rädern 4. Das mittlere Chassis 1 ist mit jedem Fahrgestell 3 über ein mechanisch oder hydropneumatisch betätigbares leleskopglied 5 verbunden, das an dem Fahrgestell 3 unterhalb der quergerichteten Achse 2 schwenkbar befestigt ist.

Es wird im folgenden der Vorgang des Besteigens einer vollständig senkrechten Böschung B durch das oben beschriebene Fahrzeug an Hand der Fig. 2a - 2f beschrieben. In Fig. 2a kommt das Fahrzeug vor der Böschung B an. Das vordere Fahrgestell 3a wird geneigt, indem das Teleskopglied 5 auf seine maximale Länge ausgefahren wird* Danach fährt das Fahrzeug weiter, bis die Toderräder 4 des Fahrgestells 3a sich auf dem Gipfel der Böschung B abstützen, wie es in Fig. 2b dargestellt ist. Durch Weiterfahren des Fahrzeugs und durch Wiedereinziehen des Teleskopgliedes 5 des Fahrgestells 3a wird das mittlere Chassis 1 gemäß Fig. 2c angehoben, so daß das Fahrzeug bis in die Lage gemäß Fig. 2d weiterfahren kann. In diesem Augenblick wird, damit das mittlere Chassis 1 den Gipfel der Böschung B ersteigen kann, das Teleskopglied 5 des Fahrgestells 3b gemäß Fig. 2e maximal eingefahren, also verkürzt, so daß das Fahrgestell 3b nur noch auf seinen Hinterrädern ruht.

Das Fahrzeug fährt jetzt gemäß Fig. 2f weiter, um die Torderräder des hinteren Fahrgestells 3b auf dem Gipfel der Böschung abzustützen. Anschließend wird das leleskopglied 5 des Fahrgestells 3b wieder ausgefahren, also verlängert, um das Fahrgestell 3b in Richtung des Pfeiles F zu schwenken und das gesamte Fahrzeug auf das obere Niveau der Böschung B anzuheben. Bei dieser Art der Übersteigung sind ständig wenigstens drei Achsen abgestützt. Die Möglichkeit der Besteigung

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noch größerer Höhen läßt sich erreichen, wenn die Eigenart des Bodens und des Anstiegs der Böschung es gestattet, die Abstützung auf zwei Achsen zu "beschränken und die Räder an der Planke der Böschung abzustützen. Die Planke "bildet dann einen Bestandteil für die Abstützung des Fahrzeugs.

Um die Pahrt des Pahrzeugs unter unterschiedlichen Bedingungen zu ermöglichen, die die hydropneumatisehen Aufhängungen nicht mehr ausgleichen können, ist in der Praxis jedes Fahrgestell zusätzlich an dem mittleren Chassis um eine in Längsrichtung gerichtete Achse schwenkbar angeordnet.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel hierfür gemäß Pig. 3 bis 5 enthält das mittlere Chassis 1 an seinen beiden Enden einen nasenartigen Vorsprung 11, in dem in Axialrichtung eine frei drehbare Welle 12 eines Kreuzgliedes 13 gelagert ist. Die andere Welle 14 des Kreuzgliedes 13 gestattet eine Schwenkbewegung um einige zehn Grad um die Welle 12, und zwar aufgrund von senkrecht gerichteten Schlitzen 15 in dein Vorsprung 11. Die Enden der Welle 14, die seitlich aus dein Vorsprung 11 herausragen, sind drehbar in dem Fahrgestell 3 gelagert. Das Teleskopglied 5 ist an seinen beiden Enden in kappenartigen Ansätzen 16 drehbar gelagert, die um senkrechte Achsen 17 drehbar sind, um eine Schwenkbewegung des Fahrgestells 3 um die Welle 12 zu ermöglichen.

Bei dieser Betriebsweise, wie sie in Fig. 6 dargestellt ist, sind, wenn eines der Fahrgestelle 3b auf einer schiefen Ebene rollt, die wie dargestellt um 30° geneigt ist, während das andere Fahrgestell 3a auf einer waagerechten Ebene rollt, die Räder stark gegeneinander versetzt. Die Gesamtlast ist dann ungleichmäßig auf die Räder verteilt, und zwar sind

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die tiefer gelegenen Räder stark überlastet.

Das Ausführungsbeispiel gemäß Pig. 7 und S hat den Zweck, diesen Nachteil zu vermeiden, indem es ein Zwischenteil verwendet.

Der Torsprung 21 des mittleren Chassis ist gabelförmig ausgebildet, und die beiden Arme der Gabel tragen eine quer zur Längsrichtung des Fahrzeugs verlaufende ¥elle 22. Auf dieser Welle 22 ist ein Zwischenteil 23 drehbar gelagert, das einen parallel zur Welle 22 liegenden Plansch 24 aufweist. Unterhalb dieses Flansches 24 und etwa in der Höhe der Achse der Räder 4 ist eine Welle 25 montiert, die in der axialen Längsebene des mittleren Chassis liegt. Auf dieser Welle ist ein Plansch 26 des Fahrgestells 3 drehbar gelagert. Der Plansch 24 trägt andererseits eine kreisförmig verlaufende Schulter 27, in die ein am Plansch 26 befestigter Zapfen eingreift.

Das Teleskopglied 5 ist an seinem einen Ende um eine am mittleren Chassis 1 vorgesehene Welle 29 und an seinem anderen Ende um eine Welle 30 schwenkbar gelagert. Die Welle 30 ist durch Plansche 31 gehaltert, die einerseits an dem Zwischenteil 23 und andererseits an der Welle 25 angeordnet sind. Das Teleskopglied steuert auf diese Weise die Schwenkbewegung des Zwischenteiles 23 und des Fahrgestells um die Welle 22.

Auf dem Zwischenteil 23 sind um ein Ende der in Längsrichtung gerichteten Welle 32 zwei längenverstellbare Dämpfer 33 drehbar gelagert, deren andere Enden im Punkt 34 an dem Fahrgestell 3 drehbar gelagert sind. Diese Dämpfer 33 ge-

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statten die Einstellung der Meigung in Querrichtung zwischen dem Fahrgestell und dem mittleren Chassis. Das Zwischenteil 23 ist in Fig. 8 in einer seiner "beiden äußersten Neigungen gestrichelt gezeichnet.

Wie in Fig. 9 dargestellt, gestattet dieses Ausführungsbeispiel im wesentlichen für die vier Räder der "beiden Fahrgestelle 3a und 3"b denselben Fahrweg und verteilt die Gesamt— last gleichmäßig auf die höhergelegenen und tiefergelegenen Räder eines auf einer schiefen Ebene geneigten Fahrgestells.

Die oben beschriebenen Seleskopglieder 5 sind vorzugsweise hydropneumatisch ausgebildet und erfüllen die Aufgabe . eines Dämpfungsgliedes sowie eines Verteilers der Gesamtlast auf die beiden Achsen desselben Fahrgestells.

Bei den beiden Betriebsarten sind die Räder 4 unabhängig voneinander durch hydropneumatische Federbeine 35 abgestützt. Der Antrieb der Räder erfolgt durch einen Motor 36 (Fig. 3)> der in jedem Fahrgestell angeordnet ist. Der Motor bewirkt auch den Antrieb der vier hydraulischen Pumpen 37. Diese Pumpen haben eine veränderbare Leistung, und jede von ihnen speist mit geringer Geschwindigkeit je einen hydraulischen Antrieb 38. Wie bereite oben angedeutet, können die beiden Pumpen auf derselben Seite parallel auf einen einzigen Antrieb geschaltet werden, und zwar für eine "Vorwärtsbewegung mit großer Geschwindigkeit. Die Leistung der Pumpen kann auch von der Fahrtrichtung abhängig sein, um bei einer Wendebewegung eine größere Geschwindigkeit der äußeren Räder zu ermöglichen. Alternativ oder auch gleichzeitig kann die Leistung der Pumpen von dem Druck des zugeordneten Verteilernetzes abhängig sein,

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um eine gleichmäßige Antriebskraft auf die Räder auszuüben. Diese Kraft wird durch eine allen Rädern gemeinsame Steuereinrichtung gesteuert. Diese Abhängigkeiten und Steuerfunktionen bilden keinen Bestandteil der vorliegenden Erfindung und werden daher nicht näher beschrieben.

Die oben beschriebenen Ausführungsformen gestatten eine Vielzahl von Abwandlungen, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Darin ist z.B. der Pail eingeschlossen, daß eine größere Anzahl von motorisch angetriebenen oder passiven, also freilaufenden Rädern oder Raupenketten unter den Fahrgestellen und/oder unter dem mittleren Chassis vorgesehen sind. Dadurch kann z.B. erreicht werden, daß das Fahrzeug bei einem Ausfall der Elemente eines oder mehrerer Fahrgestelle seinen Weg fortsetzen kann oder daß die einzelnen Fahrgestelle beim Übersteigen schwieriger Geländeformen einander unterstützen können. Solche schwierigen Geländeforme'n können z.B. Gräben großer liefe sein. Im Rahmen der Erfindung ist es ebenfalls möglich, die in wasserdichten Gehäusen eingeschlossenen Motore 36 der Fahrgestelle durch Iiuftkanäle zu speisen,-die an hochgelegenen Punkten des mittleren Chassis angeordnet sind, um z.B. das Überschreiten von Flußfurten zu ermöglichen. Das mittlere Chassis kann dann durch Einziehen der Teleskopglieder 5 angehoben werden, wobei dann das Fahrzeug sich nur auf seinen beiden äußeren Achsen bewegt.

-Patentansprüche-

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Claims

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Patentansprüche:

Ö Geländegängiges Fahrzeug mit einem mittleren Chassis, dessen "beiden Enden je ein um eine quer zur Fahrtrichtung gerichtete Achse schwenkbares Fahrgestell mit einem Teleskopglied angebracht ist, das zwischen dem mittleren Chassis und jedem Fahrgestell angreift und eine Änderung ihrer gegenseitigen !Neigungen in Längsrichtung ermöglicht, wobei die quergerichtete Schwenkachse jedes Fahrgestells am mittleren Chassis in der Fähe des dem mittleren Chassis zugewandten Endes des Fahrgestells liegt, dadurch gekennzeichnet, daß die quergerichtete Schwenkachse (2) oberhalb der Ebene der Achsen der Räder (4) des Fahrgestells (3) liegt und daß das leleskopglied (5) jeweils zwischen dem mittleren Chassis (1) und einem Punkt.des die Räder (4) tragenden Gestells angreift, der unterhalb der quer gerichteten Achse (2) liegt.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Fahrgestell (3) um eine längs zur Fahrtrichtung gerichtete Achse schwenkbar angeordnet ist.
3. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die längsgericbteten und die quergerichteten Achsen in einer Ebene liegen und daß das zugeordnete Teleskopglied (5) über ein Kugelgelenk oder ein Drehgelenk drehbar am mittleren Chassis (1) und am Fahrgestell (3) befestigt ist.

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4. Fahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzelehnet, daß die längsgerichteten und die quergerichteten Achsen an einem Zwischenteil (23) angeordnet sind, das am mittleren Chassis (1) um eine quergerichtete Achse schwenkbar ist, daß das leleskopglied (5) auf das Zwischenteil (23) einwirkt und daß das Fahrgestell (3) um eine längsgerichtete Achse schwenkbar an dem Zwischenteil (23) befestigt ist.
5. Fahrzeug nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Neigung jedes Fahrgestells (3) um die längsgerichtete Achse durch längenverstellbare Dämpfer (33) einstellbar iet, die zwischen dem mittleren Chassis (1) oder dem Zwischenteil (23) und dem Fahrgestell (3) angreifen.
6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrgestelle (3) selbstangetriebene Einheiten sind.
7. Fahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb jeder Raupe oder jedes Rades über eine hydrostatische, unabhängige Übertragung mit einer Pumpe mit veränderbarer Leistung erfolgt, derart, daß eine vollständige Unabhängigkeit der Antriebe gewährleistet und die gesamte Antriebsleistung des Motors (36) eines Fahrgestells (3) auf jede Raupe oder jedes Rad übertragbar und ein selbsttätiges Sperren erreichbar ist, wenn eines der Räder (4) rutscht oder angehoben wird.
8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rad (4) durch eine unabhängige hydropneumatische Aufhängung (35) getragen ist, die eine Änderung

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der Auflagekraft jedes Rades (4) sowie seiner Höhenlage relativ zum Fahrgestell (3) ermöglicht.
9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 Ms 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Räder (4) alle als Lenkräder ausgebildet und die Hubräume der verschiedenen Pumpen so für die Fahrtrichtung steuerbar sind, daß für jedes Rad eine dem Fahrradius entsprechende Geschwindigkeit einstellbar ist.
10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Hubraum jeder Pumpe von dem Druck des sie speisenden Systems derart abhängig ist, daß für die vier Räder (4) unabhängig von ihrer jeweiligen Drehgeschwindigkeit die gleiche Antriebsleistung wirksam ist.

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