DE3146661A1

DE3146661A1 - Fahrzeug mit variabler fahrwerksgeometrie

Info

Publication number: DE3146661A1
Application number: DE19813146661
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim 7430 Metzingen Blocher; Wolfgang 7500 Karlsruhe Köhler; Eberhard 7417 Pfullingen Weiss
Original assignee: Kernforschungszentrum Karlsruhe GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Karlsruhe GmbH
Priority date: 1981-11-25
Filing date: 1981-11-25
Publication date: 1983-06-01
Also published as: FR2516872B1; GB2113630B; US4437528A; ZA823910B; GB2113630A; JPS5893676A; DE3146661C2; FR2516872A1; JPH0253270B2

Description

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Kernforschungsz entrum Karlsruhe GmbH

ANR:·1 00? 597 Karlsruhe, den 24.11.1981 PLA 8163 Sdt/wk

Fahrzeug mit variabler Fahrwerksgeometrie

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Beschreibung;

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit variabler Fahrwerksgeometrie gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Ein solches Fahrzeug ist aus der DE-OS 22 3-1 057 bekannt, bei welchem jedoch die Antriebe für die Fahrbewegung bzw. für das Schwenken der Fahrwerke im eigentlichen Fahrzeugkörper gelegen sind. Dadurch wird jedoch der Nutzraum des wannenförmigen Fahrzeugkörpers erheblich eingeschränkt und der Schwerpunkt des Fahrzeuges wandert durch die zwangsweise über den Antrieben angebrachten weiteren Nutzeinbauten des Fahrzeuges in die Höhe. Dadurch wird die Standsicherheit des Fahrzeuges im Betrieb beeinträchtigt.

Ausgehend davon hat nun die vorliegende Erfindung nun zur Aufgabe, ein Fahrzeug der beschriebenen Art mit entsprechend variabler Fahrwerksgeometrie zu schaffen, bei dem der eigentliche Fahrzeugkörper von allen Antriebseinrichtungen bzw. -elementen frei bleibt und somit einen optimalen Nutzraum bzw. -fläche aufweist.

Die Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung in den kennzeichnenden Merkmalen zu sehen, die in den Patentansprüchen aufgeführt sind.

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Ein derartig ausgebildetes Fahrzeug besitzt einen völlig leeren Fahrzeugkörper bzw. eine leere Wanne, in der die verschiedensten Nutzelemente, z.B. Manipulatoren, untergebracht werden können. Von besonderem Vorteil ist dabei die]niedere Bauhöhe, d.h. die Nutzelemente können direkt auf bzw. in der Fahrzeugwanne angebracht werden, wodurch dpr Gesamtschwerpunkt des Fahrzeuges besonders niedrig liegt.

Weitere Einzelheiten der vorliegenden Erfindung werden im folgenden und anhand der Figuren 1 bis 3 näher erläutert.

Es zeigen:

die Figur 1 die schematische Seitenansicht eines Fahrzeuges mit variabler Fahrwerksgeometrie, welches mit einem Manipulator ausgerüstet ist,

die Figur 2 eine Ansitiht auf das Fahrwerk von oben ohne eigentlichen Fahrzeugkörper,

die Figur 3 einen Schnitt durch einen der Fahrwerksträger etwa entlang der Linie AB in der Figur 1 .

Die Figur 1 zeigt das Fahrzeug mit Fahrgestell von'der Seite her, das langgestreckte Fahrwerksträger 1 aufweist, die mit je einer angetriebenen Laufkette 2 ausgerüstet sind und das mit einem nicht näher beschriebenen Manipulator 3 ausgerüstet ist. In der Figur 2 ist das die Fahrwerksträger 1 verbindende Rahmenelement in Form der Rohre 4 dargestellt, welches an einem Ende 5 des Fahr-

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werksträgers 1 angeflanscht ist. Das Rohr 4 bildet mindestens den Fahrzeugkörper oder einen Teil desselben und ist konzentrisch zur Schwenkachse 6 der Fahrwerksträger 1 gelegen. Diese sind auf später beschriebene Weise um die Achse 6 schwenkbar. An dem Rohr 4 ist eine in der Figur 2 nicht dargestellte Wanne befestigt, die die Fahrzeugeinbauten aufnimmt. Die Laufkette 2 wird am Boden durch abgefederte Stützräder 7 geführt. Das Fahrzeug weis.t vier Motoren auf, von denen je ein Fahrmotor 8 und ein SchwenkiuoLor 9 einem der beiden langgestreckten Fahrwerke 1,2 zugeordnet sind. Die beiden Fahrwerke sind zueinander spiegelsymmetrisch und werden in der Folge anhand des in der Figur 3 im Schnitt vergrößert dargestellten rechten Fahrwerkes genauer beschrieben. Ebensogut ist es jedoch möglich, ein Fahrgestell mit vier Fahrwerksträgern zu versehen, die alle voneinander unabhängig schwingbar und angetrieben sind. Dazu wird an dem Fahrzeugkörper eine zweite Achse vorgesehen, die der Schwenkachse t> entspricht, jedoch von ihr räumlich entfernt ist.

Wesentlichster Gesichtspunkt des Fahrzeuges ist, daß sowohl der Fahrmotor 8 als auch der Schwenkmotor 9 samt ihren Reduziergetrieben 10, 11 innerhalb der Kontur des gesamten Fahrwerks, also am oder im Fahrwerk selbst und nicht im Fahrzeugkörper oder innerhalb dessen Kontur gelegen sind.

Der Fahrwerksträger 1 bildet ein langgestrecktes Bauteil, das an dom einen Ende '> von der Schwenkachse (> durchsetzt wird, um welche der Fahrwerk st. rüyer 1

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schwenkbar ist. Schwenkbasis igt dabei der Schwenkmotor 9, 4er mit seinem Flansch 12 an den Flansch des Verbindungsrohres 4 fest angesetzt ist. An der, dom Rohr 4 abqcwondotan Seite des Motors 9 ist das Reduziergetriebe 11 koaxial angesetzt, dessen Abtrieb von einem ,nicht näher dargestellten, um die Achse 6 drehbaren ,Ringelement 14 gebildet wird, von welchem die Drehbewegung des Motores bzw. des Getriebes abgenommen wird. Den Motor 9 rückwärts übergreifend ist.an dieses Ringelement 14 stirnseitig ein glockenförmiger Aufnahmebecher 15 angeschraubt, der auf dem Gehäuse des Motores 9 mittels der Wälzlager 16 drehbar gelagert ist, Auf das, den Motor 9 nahezu übergreifende Ende 17 des Aufnahmebechers 15 ist über den Lagern 16 der eigentliche Fahrwerksträger 1 mittels der Bohrung 18 aufgesetzt und an dem Bund 19 festgeschraubt. Zur Abdichtung der Lager nach innen hin dient der Abdeckring 20. Damit führt die Drehbewegung des Motors 9 zu einem Schwenken der Fahrwerksträger 1 um seine Lagerung, also um den koaxial in der Drehachse 6 gelegenen Schwenkmotor 9 selbst. Auf dem, der Fahrwerksträgerlagerung abgewendeten Ende 21 des Aufnahmebechers 15, ist mittels der Wälzlager 22 das Umlenk- bzw. KJettenlaufrad gelagert, in dessen Nut 24 die Führungsbahn 25 der Laufkette 2 geführt wird. Zur Fahrwerksaußenseite. hin werden das ümlenkrad 23 bzw. seine Lager 22 mittels der Abdeckscheibe 26 verdeckt. Die Lager 26 und die Lager 22 sollen konstruktiv so eng wie möglich beieinander liegen, um die Biegemomente zu verringern. Schwenkmotor 9, Aufnahmebecher 15 und Umlenkrad 23 liegen somit ineinander bzw. übereinander, sind zueinander

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koaxial bezüglich der Schwenkachse 6, wobei die Gesamt breite durch die Länge des Aufnahmebechers 15 bzwl des Motors 9 plus Getriebe 11 vorgegeben ist.

An den Fahrwerksträgern 1 sind an ihrer Unterseite die abgefederten Halterungen 27 für die Stützräder 7 befestigt, die die Laufkette 2 am Boden stützen.

Wie bereits erwähnt, wird die Laufkette 2 durch den Fahrmotor 8 angetrieben, der am anderen Fahrwerksträger- ende 28 in der Achse 29 angebracht ist. Dazu ist an dem Fahrwerksträgerende 28 eine Bohrung 30 eingebracht, durch welche der Motor 8 von der Innenseite des Fahrwerkes her eingeschoben ist. Mit seinem Flansch 31 ist der Motor 8 dabei am Fahrwerksträgerende 28 festgeschraubt.

Der Motor 8 ist so montiert, daß er sowie das an ihm koaxial angeflanschte Reduziergetriebe 10 vom Fahrgestellinnenraum 32 her gesehen bezogen auf den Fahrwerksträger 1 nach außen ragt, somit an der Fahrwerksträg -raußenseite 38 sitzt und innerhalb der Laufkette 2 zu liegen kommt. Der Abtrieb des Reduziergetriebes 1O erfolgt durch den sich um die Achse 29 drehenden Ring 33, an den über ein Zwischenstück 34, den Motor 8 bzw. das Getriebe 10 übergreifend, das Kettenantriebsrad 35 angeschraubt ist. Das Kettenantriebsrad 35 liegt natürlich in derselben Ebene, wie das Kettenumlenkrad 23 am anderen Ende 5 der Fahrwerksträger 1 und ist soweit wie möglich nach innen zum Fahrgestellinnenraum 32 hin gerückt. Dazu ist das Kettenantriebsrad 35 auf dem Motor 8 mittels der Wälzlager 36 gelagert. Rs übef-

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greift dabei den Motor 8 bzw. das Getriebe 10 glockenartig.

Da die Motpren 8 und 9 vom Fahrgestellinnenraum 32 her in den Fahrwerksträger 1 geschoben sind und andererseits die Abtriebselemente 15 und 35 die Motoren 9 und 10 rückwärts glockenförmig übergreifen, wird eine sehr platzsparende Form des Fahrwerkes erzielt, da die Motoren samt den dazugehörigen Bauelementen praktisch innerhalb der aus Fahrwerksträger 1 und Laufkette 2- gebildeten Fahrwerkskontur zu liegen kommen.

Wie bereits erwähnt, wird die Schwenkbewegung durch den Motor 9 um die Achse 6 erzeugt. Dazu wird der Motor 9 eingeschaltet, das Ringelement 14 dreht sich und nimmt den Aufnahmebecher 15 mit. Da der Fahrwerksträger 1 an diesen angeflanscht ist, wird er dabei geschwenkt.

Zum Fahren wird der Motor 8 eingeschaltet. Der Ring 33 dreht sich dabei und nimmt das Kettenantriebsrad 35 mit. Die mittels der auf dem Kettenantriebsrad 35 angebrachten Zähne 37 formschlüssig angetriebene Laufkette 2 läuft über die Stützräder 7 und das Umlenkrad 23 ab, das Fahrzeug setzt sich in Bewegung. Die vier Motoren 8 werden dabei auf vier nicht beschriebene Weise unabhängig voneinander gesteuert, so daß das Fahrzeug eine Vielzahl von Fahrmanövern absolvieren kann.

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Bezugszeichenliste:

1 Fahrwerksträger 30 Bohrung

2 Laufkette 31 Motorflansch

3 Manipulator 32 Fahrgestellinnenraum

4 Verbindungsrohr 33 Ring

5 ein Fahrwerkstragerende 34 Zwischenstück

6 Schwenkachse 35 Kettenantriebsrad

7 Stützräder 36 Wälzlager

8 Fahrmotor 37 Zähne

9 Schwenkmotor 38 Fahrwerksträgeraußen-

10 Reduziergetriebe von 8 fläche

11 Reduziergetriebe von

12 Motorflansch

13 Rohrflansch

14 Ringelement

15 Aufnahmebecher

16 Wälzlager

17 Ende

18 Bohrung

19 Bund

20 Abdeckring

21 Ende

22 Wälzlager

23 Umlenkrad

24 Nut

25 Führungsbahn

26 Abdeckscheibe

27 Stützradhalterung

28 Fahrwerkstragerende

29 Achse

Claims

3H6-661 Kernforschungszentrum Karlsruhe, den 24.11 .1981 Karlsruhe GmbH PLA 8163 Sdt/wk ANR: 1 002 597 Patentansprüche;

1.)Fahrzeug mit variabler Fahrwerksgeometrie mit einem — Fahrzeugkörper und mindestens zwei daran schwenkbar angelenkten» angetriebene Ketten und/oder Rollen als Fortbewegungsmittel bzw. Fahrwerke tragenden, langgestreckten Fahrwerksträgern, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebe bzw. die Getriebemotoren (8, 9) für den Fahrantrieb und die Schwenkbewegung zum überwiegenden Teil innerhalb der Fahrwerkskontur bzw. außerhalb der Fahrzeugkörperkontur gelegen sind.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:

a) Das Gehäuse des Schwenkmotores (9) und sein axial angeflanschtes Getriebe (11) sind an der Außenseite des Fahrzeugkörpers (4) in der Schwenkachse (6) befestigt,

b) die Fahrwerksträger (1) sind mit ihrem einen Ende

(5) auf dem Gehäuse des Schwenkmotores (9) gelagert,

c) Abtriebselement (14) des Schwenkmotorengetriebes

(11) und Fahrwerksträger (1) sind miteinander verbunden,

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d) das Gehäuse des Antriebsmotors (8) ist am anderen Ende (28) des Fahrwerksträgers (1) an dessen vom Fahrzeugkörper (4) weggerichteter Außenfläche (38) befestigt,

e) das Antriebsrad (35, 37), z.B. für eine umlaufende Kette (2) oder ein Band als Fahrwerk, ist auf dem Fahrmotor (8) bzw. dem koaxial dazu gelegenen Reduziergetriebe (10) gelagert,

f) Antriebsrad (35) und Abtriebselement (32) des Getriebes (10) sind miteinander verbunden.

3. Fahrzeug nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Untermerkmale des Merkmales c):

g) an das ringförmig um die Schwenkachse (6) ausgebildete und drehbare Abtriebselement (14) ist ein den Motor (9) vom Getriebe (11) aus gesehen rückwärts übergreifender Aufnahmebecher (15) angeschraubt,

h) der Aufnahmebecher (15) ist auf den Motor (9) mittels Lagern (16) drehbar gelagert,

i) auf den, dem Fahrgestellinnenraum (32) zugewendeten Ende (17) des Aufnahmebechers (15) ist der Fahrwerksträger (1) in seiner Bohrung (18) starr angeflanscht,

k) Anflanschstelle in der Bohrung (18) und Lager (16) liegen übereinander!.

4. Fahrzeug nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die folgenden weiteren Merkmale:

1) auf dem, dem Fahrgestellinnenraum (32) abgewendeten Ende (21) des Aufnahmebechers (15) ist das

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ümlenkrad (23) für die Laufkette (2) drehbar gelagert,

m) Aufnahmebecher (15) , ümlenkrad (23) und Motor (9) liegen koaxial zu der Schwenkachse (6} übereinander bzw. ineinander.