DE3049198C2

DE3049198C2 -

Info

Publication number: DE3049198C2
Application number: DE3049198A
Authority: DE
Inventors: Claude De Saint Nom La Breteche Fr Coiselet
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-12-27
Filing date: 1980-12-27
Publication date: 1992-11-26
Also published as: FR2472502B1; FR2472502A1; US4427086A; CA1166283A; GB2066753B; GB2066753A; DE3049198A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem steifelasti schen Tragsystem, z. B. einem Luftkissen od. dgl., und mit mindestens einem Hilfsrad zum Lenken, Bremsen und Antrei ben der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Gattung.

Aus der DE-OS 19 18 924 ist ein derartiges Fahrzeug be kannt, das ein als Luftkissen ausgebildetes Tragsystem so wie über ein Gelenkhebelsystem am Fahrzeugaufbau schwenk bar angelenkte Zusatzräder für den Fahrzeugantrieb und dessen Lenkung aufweist. Diese Hilfs- bzw. Zusatzräder sind an den unteren freien Enden von Schräglenkern gela gert, die mit ihren anderen Enden am Fahrzeugaufbau um horizontale Achsen verschwenkbar angelenkt sind. Zwischen den Seitenwänden des Fahrzeugaufbaus gelagerte horizontale Achsen sind mittels eines daran befestigten Hebels in einer Exzenterscheibe verdrehbar angeordnet, um unter Zwi schenschaltung eines Stoßdämpfers die Schräglage des Len kers gegenüber der Fahrebene einzustellen und zu arretie ren. Die Hilfsräder können entweder mit einem Antriebs aggregat oder mit einer Lenkstange gekoppelt sein, so daß dieses Fahrzeug bei mittels des Exzenters ausgestellten Zusatzrädern wie ein normales zweirädriges Motorfahrzeug betrieben werden kann, wobei die Zusatzräder in ihrem aus gefahrenen Zustand ständig zumindest einen Anteil des Fahrzeuggewichtes tragen. Diese ständige Belastung der Zu satzräder ist beim Überfahren eines Hindernisses nachtei lig, weil dann die Funktion des Luftkissens gestört wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese nachteilige gegensei tige Beeinflussung von Rad- und Luftkissensystem zu mini mieren und unabhängig vom Gelände hohe Radkräfte übertra gen zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentan spruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Das der Erfindung zugrundeliegende Prinzip besteht in der kombinatorischen Zusammenwirkung des steifelastischen Tragsystems, z. B. eines Luftkissens, das allein den Fahr zeugaufbau trägt, mit einem am Fahrzeugaufbau frei schwenkbar angelenkten Schräglenker, an dessen unterem En de ein Hilfsrad gelagert ist. Dieses Hilfsrad wird ledig lich durch sein Eigengewicht und das des Tragholms in ständigem Kontakt mit der Fahrbahn gehalten und ist im Normalbetrieb gemäß der Erfindung nicht an der Abstützung des Fahrzeugaufbaus gegenüber der Fahrbahn beteiligt. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Schräglenkers ergibt sich ein gegenüber seinem Eigengewicht vergrößerter Andruck des Hilfsrades auf die Fahrbahn, wenn auf dieses Hilfsrad eine Lenk-, Brems- oder Antriebskraft einwirkt.

Zweckmäßige Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfin dung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung im einzelnen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 bis 1D eine erste Ausführung eines Luft kissenfahrzeugs mit mehreren Schräg lenkeranordnungen;

Fig. 2 bis 2E eine zweite Ausführung der Erfindung mit mehreren Varianten der Schräglen keranordnung;

Fig. 3 und 3A ein weiteres Luftkissenfahrzeug mit Hilfsrädern und Schräglenkern;

Fig. 4 und 4A ein anderes Luftkissenfahrzeug mit Hilfsrädern und Schräglenkern;

Fig. 5 bis 5B verschiedene Versionen eines mehr spurigen Luftkissenfahrzeugs mit vorderen und hinteren Hilfsrädern;

Fig. 6 ein an einer Schiene geführtes Fahrzeug;

Fig. 7 ein Fahrzeug nach Fig. 6 mit ge koppelten Hilfsrädern;

Fig. 8 eine Variante der Vorrichtung nach Fig. 6.

Das in Fig. 1 schematisch und nur teilweise dargestellte Fahrzeug weist einen Fahrzeugaufbau 2 auf, der über ein Luftkissen als steifelastisches Tragsystem in einem vorbe stimmten Abstand über der Fahrbahnebene gehalten wird. Am Fahrzeugaufbau 2 ist im Punkt P ein seitlicher Schräglen ker 11 angelenkt, an dessen freiem unteren Ende ein Hilfs rad 1 auf einem Achszapfen 13 gelagert ist. Wenn auf das Hilfsrad 1 in seinem Aufstandspunkt C eine nach innen ge richtete Seitenkraft F einwirkt, entsteht eine vertikale Belastung Q, die das Rad auf den Boden drückt und propor tional zu F ist, wenn der Punkt P in Richtung der Seiten kraft F gegenüber dem Aufstandspunkt C versetzt ist und die Verbindungslinie der Punkte C und P innerhalb des Reibungskegels 4 des Hilfsrads 1 liegt, d. h. wenn der Winkel T der Verbindungslinie CP mit der durch den Punkt C gehenden Senkrechten kleiner als der Haftwinkel G ist. Das an dem Luftkissenfahrzeug gemäß Fig. 1 angeordnete Rad wirkt als Lenkrad. Die Seitenkraft F kann aus einer Ge wichtskomponente des auf einem seitlich geneigten Boden fahrenden Fahrzeugs, aus der Einwirkung des Windes auf das Fahrzeug oder aus der Fliehkraft des Fahrzeugs bei Kurven fahrt resultieren. Je größer die Seitenkraft F und damit auch die Kraft Q ist, um so mehr wird das Hilfsrad 1 bela stet und auf den Boden gedrückt.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 1A sind zwei Schräglenker 14 und 15 vorgesehen, die an einem Achsschenkel 13a und am Fahrzeugaufbau 2 konvergierend angelenkt sind. Ihr Schnittpunkt definiert eine fiktive Drehachse P. Diese Drehachse ist verschiebbar, wobei ihre Verschiebung eine Zunahme des Proportionalitätskoeffizienten erzeugen kann.

Bei der Ausführung nach Fig. 1B ist ein Schräglenker 11 mit einer Endgabel an einem schrägen Achsschenkel 13a und um eine zur Zeichenebene senkrechte Achse im Punkt P schwenkbar am Aufbau 2 angelenkt und der Achsschenkel 13a ist um eine geneigte Schwenkachse 16 verdrehbar zwischen Gabelenden gehalten. Das Rad kann auch gelenkt werden.

Bei den Ausführungen nach Fig. 1C und 1D ist der Schräglenker 11 in zwei Lagern am Fahrzeugaufbau 2 angelenkt, deren Drehachse 17 unterschiedlich schräg verläuft.

Bei dem Luftkissenfahrzeug nach Fig. 2, 2A erstreckt sich der am Fahrzeugaufbau 2 im Punkt P angelenkte Schräglenker 8 in Fahrtrichtung A. Das Hilfsrad 1 ist mit einer Bremsvorrichtung 18, 19 ausgestattet.

Gemäß den in den Fig. 2B bis 2E dargestellten Varianten kann die Anlenkachse 20 des Schräglenkers 8 am Aufbau 2 geneigt sein, wobei der fiktive Schwenkpunkt P in der Ebene der Kraft F liegt (Fig. 2D).

Bei der Variante nach Fig. 2D, 2E wird das Hilfsrad 1 durch einen Querarm 9 gehalten, an dem der Schräglenker 8 angelenkt ist, der Bremsorgane 19 trägt.

Bei dem Luftkissenfahrzeug nach Fig. 3 ist das Hilfsrad 1 an einer Starrachse gelagert, die durch ein Getriebe 22 angetrieben wird. Ein Schubrohr 23 als Schräglenker ist über ein Gelenk 24 am Fahrzeugaufbau 2 angelenkt, wobei die Gelenkachse den Drehpunkt P bildet. Das Getriebegehäuse 22a nimmt das Antriebsgegenmoment auf.

Fig. 3A zeigt einen ähnlichen Aufbau für eine Rückwärtsfahrt des Fahrzeugs in Gegenrichtung zum Pfeil A.

Das Luftkissenfahrzeug nach Fig. 4, 4A enthält eine Ge lenkwelle 26, die zum Antrieb des Hilfsrads 1 mit der Aus gangswelle 27a eines Vorgelegegetriebes 27 verbunden ist. Das Getriebegehäuse 27b ist über einen Arm 28 am Fahrzeug aufbau 2 über eine Querachse angelenkt oder über eine An lenkung nach Art eines Kugelgelenks, das eine Drehung der Anordnung 27, 28 auch um eine Längsachse gestattet. Ein Träger 30 ist mit dem Getriebegehäuse 27b verbunden und durch einen Stab 31 mit einem Ansatz 11a am Schräglenker 11 verbunden. Diese Verbindung erfolgt möglichst nahe an der Mittelebene des Rads.

Ein Antriebsmoment wird von der Welle 26 auf das Hilfsrad 1 übertragen. Das vom Gehäuse 27 aufgenommene Reaktionsmo ment erzeugt eine Verdrehung der Anordnung 27, 28 zur Fahrbahn, da die Anlenkung 29 in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs vor dem Gehäuse 27 angeordnet ist. Dieser Dre hung folgt der Träger 30, der den Schräglenker 11 mitnimmt und das Hilfsrad auf die Fahrbahn drückt. Dieser Andruck ist proportional zum übertragenen Drehmoment und damit zur Kraft.

Der Proportionalitätskoeffizient hängt vom Radius des Hilfsrads, vom horizontalen Abstand zwischen der Anlenkung 29 und dem Ausgang 27a des Vorgelegegetriebes 27 sowie vom Abstand zwischen dem Stab 31 und der Anlenkung 25 des Schräglenkers 11 ab.

Bei dieser Ausführung kann der Hebel dem Hilfsrad 11 eine Lenkfunktion erteilen, wenn die Achse 25 in der durch den Punkt C verlaufenden senkrechten Querebene liegt. Das Hilfsrad kann eine Bremsvorrichtung aufweisen, wenn die Achse 25 in Fahrtrichtung angeordnet ist.

Die Fig. 5 bis 5B zeigen ein Fahrzeug mit einem Luftkissen und mit zwei Achsen, bei dem die Vorderachse zum Lenken und Bremsen ausgebildet ist. Die Hinterachse treibt nach vorn an und kann ebenfalls eine Bremsfunktion und eine Lenkfunktion übernehmen.

Fig. 6 zeigt ein Fahrzeug, das über ein Luftkissen 12 auf einer Fahrbahn 32 oder über ein anderes Tragsystem, z. B. einen Flüssigkeitsfilm, Räder oder Gleitschuhe, abgestützt ist. Das Hilfsrad 1 läuft an einer Lauffläche 3 einer ver tikalen Schiene 3 und ist über ein Schräglenkersystem 33, 36 seitlich am Fahrzeugaufbau angelenkt. Am Fahrzeugaufbau sind elastische steife Rollen 34 als Gegenführung befe stigt, die an einer Gegenfläche 3a der Schiene 35 laufen. Auf diese Weise wird der Fahrzeugaufbau stets in einem fe sten Abstand von der Lauffläche 3 der Führungsschiene 35 gehalten. Zwischen dem Aufbau 2 und dem Hilfsrad 1 ange ordnete Federn 36 gewährleisten den ständigen Andruck des Hilfsrads an die Lauffläche 3. Die Anordnung 33 bewirkt die Antriebs- und die Bremsfunktion entsprechend den obi gen Ausführungen, wobei die Lenkfunktion durch die Schiene 35 erfüllt wird.

Fig. 7 zeigt schematisch zwei Hilfsräder 1, 1b mit je zwei Schräglenkern 33, 33a, von denen eines an einer Lauffläche 3 und das andere an einer Gegenfläche 3a einer mittleren Schiene 35 läuft. Diese Anordnung ermöglicht den Ausgleich der vom Aufbau des Fahrzeugs aufgenommenen Belastungen.

Bei der Ausgestaltung nach Fig. 8 ist die Drehachse P des Fahrzeugaufbaus unter der Lauffläche 3 und hinter dem Punkt C bezüglich der Vorwärtsbewegung des Fahrzeugs angeordnet. Der Schräglenker 8 kreuzt die Auflagefläche 3 durch eine Fortsetzung über die Schiene 35.

Claims

1. Fahrzeug mit einem steifelastischen Tragsystem aus einem Luftkissen, einem Fluidpolster, abgefederten Laufrollen od. dgl., das den Fahrzeugaufbau in einem praktisch gleichbleibenden Abstand von einer Fahrbahn hält, und mit mindestens einem Hilfsrad zum Lenken, Bremsen und Antreiben des Fahrzeugs, das über mindestens einen in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteten Schräglenker am Fahrzeugaufbau angelenkt und mit einer vorbestimmten Belastung in ständigem Kontakt mit der Fahrbahn gehalten ist, dadurch gekennzeichnet,
daß der bzw. die Schräglenker (8; 11; 23; 33) am Fahrzeugaufbau (2) frei schwenkbar angelenkt sind, so daß in gleichförmig bewegtem Fahrzustand jedes Hilfsrad (1) nur durch das Eigengewicht des Hilfsrades (1) und des Schräglenkers (8; 11; 23; 33) belastet wird,
daß die - fiktive - Verbindungslinie (CP) zwischen dem Punkt (P) der Anlenkung (24) des Schräglenkers (8; 11; 23; 33) am Fahrzeugaufbau (2) und dem Aufstandspunkt (C) des Hilfsrades (1) auf der Fahrbahn innerhalb des Reibungskegels (4) des Hilfsrades (1) in seinem Aufstandspunkt (C) liegt und
daß der Anlenkpunkt (P) des Schräglenkers (8; 11; 23; 33) am Fahrzeugaufbau (2) in Richtung einer auf das Fahrzeug einwirkenden Antriebs-, Brems- oder Lenkkraft (F) gegenüber der Vertikalebene des Aufstandspunkts (C) versetzt ist, so daß die am Hilfsrad (1) in seinem Aufstandspunkt (C) in der Fahr bahnebene angreifende Antriebs-, Brems- oder Lenkkraft (F) eine proportionale vertikale Reaktionskraft (Q) erzeugt, die den Andruck des Hilfsrads (1) auf die Fahrbahn ver stärkt.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schräglenker aus konvergierend am Fahrzeugaufbau (2) angeordnete Gelenkhebeln (14, 15) besteht, die mit ihren seitlich äußeren Enden am oberen und unteren Endteil eines Achsschenkels (13a) angelenkt sind.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schräglenker (11) einen gabelförmigen Endteil auf weist, wobei zwischen den Enden dieser Gabeln ein Achs schenkel (13a) mit geneigter Achse gelagert ist.

4. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schräglenker (11) über ein gabelförmiges Ende in zwei Lagern am Fahrzeugaufbau (2) angelenkt ist.

5. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwei Hilfsräder (1) durch eine Querachse miteinan der verbunden und über gesonderte Schräglenker (11) am Fahrzeugaufbau angelenkt sind.

6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugaufbau (2) über mehrere Luftkissen (12) auf einer ebenen Fahrbahn (32) abgestützt ist und daß an einer zur Fahrbahn (32) gehörenden Führungsschiene (3) mindestens ein Hilfsrad (1) läuft, das federelastisch über mindestens einen Schräglenker (33) seitlich am Fahrzeugaufbau angelenkt ist.