DE3613495A1 - Hubeinrichtung fuer kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hubeinrichtung mit mechanischem, pneumatischem, hydaulischem oder elektrischem Antrieb für vierräderige Kraftfahrzeuge.

Die mobile Unzulänglichkeit von Personenkraftwagen beim Ein- und Ausparken, bei Notsituationen und Unfällen sowie bei täglichen Verkehrsstauungen auf allen Autostraßen schlechthin, ist hinreichend bekannt. Eine Änderung der Fahrtrichtung oder das Ein- und Ausparken in Fahrzeugschlan­ gen erfordern oft mehrmaliges rangieren mit der Gefahr einer Kollision mit anderen Fahrzeugen. Ursächlich hierfür ist im wesentlichen der große Wendekreis der Personenkraftwa­ gen, der ein Wenden auf kleinstem Raum nicht zuläßt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ein­ richtung zu schaffen, die die genannten Mängel beseitigt und die mobile Beweglichkeit von Personenkraftwagen auf engstem Raum erhöht. Ferner soll die Einrichtung auch für den Nichtfachmann unkompliziert sein, für den Kraftfahrer betriebssicher und schließlich soll die Einrichtung preis­ günstig in Neu- und Altfahrzeuge einbaubar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer Hub­ einrichtung mit mechanischem, pneumatischem, hydraulischem oder elektrischem Antrieb für vierräderige Kraftfahrzeuge aus, wobei das Abstützmoment der Hubeinrichtung außerhalb des Massenschwerpunktes des Fahrzeuges derart ansetzt, daß bei einer Betätigung der sich gegen die Fahrbahn abstützen­ den Hubeinrichtung jeweils zwei Fahrzeugräder von der Fahr­ bahn abgehoben sind. die Erfindung besteht darin, daß zum Wenden des Fahrzeugs auf der Stelle, die Hubeinrichtung am unteren tragfähigen Boden oder Rahmen des Fahrzeuges fest angebracht ist, das jeweilige Abstützmoment außerhalb des Massenschwerpunktes des Fahrzeuges derart ansetzt, daß bei einer Betätigung der Hubeinrichtung die übrigen zwei Fahr­ zeugräder teilentlastet sind und mindestens eines der teilentlasteten Räder ein angetriebenes Rad ist. Mit dem angetriebenen Rad ist es sodann möglich, das Kraftfahrzeug auf der Stelle zu drehen.

In Ausgestaltung der Erfindung können die beiden Vorder­ räder oder das linke Vorder- und linke Hinterrad oder das rechte Vorder- und rechte Hinterrad teilentlastet sein.

Vorzugsweise sind bei betätigter Hubeinrichtung diese mit 60% bis 80% des Fahrzeuggewichtes und die teilentlasteten Räder mit der Restlast belastet.

In einer Fortbildung der Erfindung wird durch eine Klink­ einrichtung mit mechanischem, pneumatischem, hydraulischem oder elektrischem Antrieb die jeweilige Radaufhängung der von der Fahrbahn abgehobenen Räder derart hubbegrenzt, daß nur ein kleiner Teil Radfederhubs wirksam wird und daß die Klinkeinrichtung durch die Hubeinrichtung selbsttätig in Eingriff und außer Eingriff gebracht wird.

Die Hubeinrichtung besitzt vorzugsweise eine Abstützplatte mit einem reibungsarm gelagerten Drehteller, um das Rei­ bungsmoment beim Wenden des Fahrzeuges um die Drehachse klein zu halten.

Im ausgefahrenen Zustand ist die Hubeinrichtung durch eine Verstrebung gegen den Fahrzeugboden abgestützt.

Bei Hinterradantrieb besteht die Notwendigkeit, die Dif­ ferentialsperre automatisch mechanisch, pneumatisch, hy­ draulisch oder elektromagnetisch ein- und ausschaltbar zu gestalten.

Vorteilhafterweise ist die Hubeinrichtung automatisch ver­ riegelt und ist nur durch einen vollen Einschlag der Vorder­ räder nach links oder rechts entriegelbar. Die Ver- oder Entriegelung der Hubeinrichtung kann durch Endschalter am Lenkgestänge erfolgen.

Um den insgesamt notwendigen Hub zu begrenzen, kann eine Klinkeinrichtung für alle Räder vorgesehen sein.

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung wiedergegeben. Es zeigt

Fig. 1 die Ansicht eines Fahrzeugbodens mit eingezeichne­ tem Massenschwerpunkt und drei möglichen Lastan­ griffspunkten,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Hubeinrichtung ohne An­ triebsmotor aus Richtung des Pfeiles II von Fig. 3,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Hubeinrichtung ohne An­ triebsmotor nach der Linie III-III von Fig. 2,

Fig. 4 einen Schnitt wie Fig. 3 durch die Hubeinrichtung mit Antriebsmotor,

Fig. 5 die Ansicht des Fahrzeugbodens mit angebauter Hub­ einrichtung und

Fig. 6 eine Radaufhängung mit einer Klinkeinrichtung zur Hubbegrenzung.

In Fig. 1 ist die Ansicht des Fahrzeugbodens eines Kraft­ fahrzeuges 1 wiedergegeben. Wenn die an den Antriebsrädern 61, 62 eines Kraftfahrzeuges 1 wirkende Kraft, multipli­ ziert mit dem Reibungsfaktor der Reifen zur Fahrbahn klei­ ner ist als eine entgegengesetzt wirkende Rückstellkraft in Form von Brems- oder Haftmomenten, dann kann sich das Kraftfahrzeug 1 nicht von der Stelle bewegen. Die Erfindung macht sich diese technische Gegebenheit zunutze, indem das Fahrzeug 1 mit 60% bis 80% des Fahrzeuggewichtes durch eine am Fahrzeugboden montierte und in den Fig. 2 bis 5 beschriebene Hubeinrichtung 4 gegen die Fahrbahn abgestützt wird. Bei Front- oder Allradantriebsfahrzeugen liegt der Angriffspunkt 2 der Hubeinrichtung 4 vorzugsweise hinter dem Fahrzeugmassenschwerpunkt 3. Bei Fahrzeugen, die über die Hinterräder 71, 72 angetrieben werden, wird die Hub­ einrichtung 4 neben dem Massenschwerpunkt 3 parallel zur Fahrzeuglängsachse an den Abstützpunkten 51 oder 52 ange­ ordnet. Dadurch wird beim Ausfahren der Hubeinrichtung 4 jeweils das linke Räderpaar 61, 71 oder das rechte Räder­ paar 62, 72 in längsparalleler Anordnung teil- oder voll­ entlastet. Zum Antrieb für eine Drehwendung des Fahrzeuges 1 um den Drehpunkt der Hubeinrichtung 4 ist es hier erfor­ derlich, das Differential im Hinterradantrieb zu sperren. Dieses erfolgt zweckmäßigerweise ebenfalls automatisch durch die Hubeinrichtung 4, indem eine Mechanik oder pneu­ matische, hydraulische oder elektrische Servomotoren an­ gesteuert werden.

In Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Hubeinrichtung 4 aus Richtung des Pfeiles II von Fig. 3 und in Fig. 3 ein Schnitt durch die Hubeinrichtung 4 nach der Linie III-III von Fig. 2 wiedergegeben. In der Darstellung der Fig. 2 und 3 befindet sich die Hubeinrichtung 4 im eingefahrenen Zustand. Die Hubeinrichtung 4 besteht aus zwei Längsträgern 10, 11, zwei mit den Längsträgern 10, 11 fest verbundenen Querträgern 12, 13, zwei Scheren­ armpaaren 81, 82; 91, 92, die jeweils an ihren äußeren Enden mit drehbaren Rollen 151, 152; 161, 162 innerhalb des U-Profils der Querträger 12, 13 rollbar und schwenkbar aufgehängt sind, während die gemeinsam zur Mitte weisenden Enden der Scherenarmpaare 81, 82; 91, 92 mit einer Teller­ platte 21 gelenkig verbunden sind. In der Tellerplatte 21 ist senkrecht nach unten weisend ein Drehteller 22 gelagert. Letzterer ist allseitig pendelig und vor allem reibungsarm drehbar in der Tellerplatte 21 gelagert. In Fig. 2 sind zur besseren Darstellung des Aufbaues der Schwenkeinrichtung 4 die oben liegenden Schenkel der U- förmigen Träger 12, 13 weggebrochen gezeichnet, so daß Scherenarmpaare 81, 82; 91, 91 mit den dazugehörigen Rollen 151, 152; 161, 162) sichtbar sind.

Zwei Haken 181, 182, die jeweils mit den äußeren Enden der Scherenarmpaare 81, 82; 91, 92 fest verbunden sind, dienen zur Befestigung und zur Hubbetätigung jeweils eines Klink­ seiles 201, 202, welche über Lenkrollen 191, 192 zu den in Fig. 6 dargestellten Radaufhängungen führen.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 werden die Schwenk­ arme 81, 91 hubbetätigt, indem ein Hydraulik-, Pneumatik- oder Elektromotor 24, angetrieben von der Batterie des Fahrzeuges 1, eine Gewindespindel 23 mit Rechts/Linksge­ winde in Drehbewegung versetzt und so über die Schenk­ muttern 341, 342 der äußeren Rollenlager 151, 152; 161, 162 die Scherenarmpaare 81, 82; 91, 92 nach innen hubbetätigt, was zu einer Scherenbewegung der Scherenarmpaare 81, 82; 91, 92 und damit zum vertikalen Hub der Tellerplatte 21 mit dem Drehteller 22 führt. Umgekehrt kann durch Ansteu­ erung des Motors 24 bei Fahrbetrieb, die Hubeinrichtung 4 wieder in die Ruhestellung gemäß Fig. 3 eingefahren werden. Für den Notbetrieb mittels Handkurbel ist die Gewindespin­ del 23 mit einem Vierkant 35 versehen.

Soll das Fahrzeug 1 aus einer Halte- oder Parkposition herausgeschwenkt werden, dann muß die Lenkung der vorderen Antriebsräder 61, 62 voll nach Links oder voll nach Rechts, je nach gewollter Schwenkrichtung, eingeschlagen werden. Erst dann geben in den Zeichnungen nicht wiedergegebene Endschalter am Lenkgestänge die mechanische, pneumatische, hydraulische oder elektrische Betätigung der Hubeinrichtung 4 zum Heben des Fahrzeuges 1 frei. Diese Sperre ist deshalb erforderlich, damit bei normalem Fahrbetrieb die Hubein­ richtung 4 verriegelt bleibt und nicht ausgefahren werden kann.

Bei Betätigung der Hubeinrichtung 4 in eine Position gemäß Fig. 4 wird bewirkt, daß durch die Hubbetätigung der Schwenkarmpaare 81, 82; 91, 92 zugleich die Seilhaken 181, 182 und damit die Klinkseile 201, 202 über Umlenk­ rollen 191, 192 mitbewegt werden.

In Fig. 6 ist eine Radaufhängung mit einer Klinkeinrich­ tung 26 zur Hubbegrenzung wiedergegeben. Das Klinkseil 201, 202 ist mit einer stärkeren Zugfeder 33 und darüber hinaus mit dem Klinkhebel 26 fest verbunden. Durch die Zugbewegung des Klinkseiles 201, 202 wird der Klinkhebel 26, der schwenkbar am Fahrzeugboden gehaltert ist, entge­ gen der schwächeren Rückstellfeder 28, welche einseitig ebenfalls an einer Aufhängung 29 gehaltert ist, in eine eingeklinkte Position gemäß Fig. 6 gebracht. Dies bedeu­ tet, daß der Klinkhebel 26 die Radaufhängung beziehungs­ weise die in Fig. 6 vereinfacht dargestellte Hinterrad- Starrachse 34 mit dem Haken 32 hinterklinkt, bevor der Drehteller 22 sich gegen die Fahrbahn abstützt.

Durch die vorgegebene Lastverteilung von 60% bis 80% auf den Drehteller 22 und der Restlast auf die Vorderräder 61, 62 bleiben die teilentlasteten Vorderräder 61, 62 nur mit dem kleinen Gewichtsanteil von 40% bis 20% in Kontakt mit der Fahrbahn, während die Hinterräder 71, 72 schon nach geringem Lasthub aufgrund der Federhubsperre durch Be­ grenzung des wirksamen Hubes der Radfedern 31 durch die Klinke 32 nach Fig. 6 von der Fahrbahn abheben. Werden nun der Fahrzeugmotor und durch Einkuppeln eines Vorwärts­ ganges die Vorderräder 61, 62 angetrieben, versucht das Fahrzeug 1 sich in Richtung der voll eingeschlagenen Len­ kung entsprechend fortzubewegen. Auf Grund der großen Haftkraft des Drehtellers 22 gegen die Fahrbahn einerseits und der geringen Haftkraft der Vorderräder 61, 62 zur Fahrbahn andererseits, können die Vorderräder 61, 62 zwar durchdrehen, aber gleichzeitig wird dadurch eine Drehkraftkomponente erzeugt die ausreicht, das Fahrzeug 1 um den Hublastpunkt des Drehtellers 22 zu drehen. So ist es möglich, im Stillstand das Fahrzeug 1 jederzeit in eine beliebige Fahrtrichtungsstellung zu bringen.

Fig. 5 zeigt die Anordnung einer kompletten Hubeinrich­ tung 4 mit Sicht auf den Fahrzeugboden von unten. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um einen Nachrüstsatz, bei dem die Längsträger 10, 11 an den jeweiligen Rahmenver­ steifungen 25, die zum Ankuppeln des Beipack-Wagenhebers vorgesehen sind, befestigt werden.

Damit beim Wenden des Fahrzeuges 1 keine schädlichen Schubkräfte in Fahrzeuglängsachse auf die Hubeinrichtung 4 einwirken können, bzw. von dieser aufgenommen werden müssen, sind, wie in den Fig. 2 und 5 wiedergegeben ist, Streben 30 vorgesehen, die die Längsträger 10, 11 längs­ steif aber hubbeweglich mit der Tellerplatte 21 verbinden.

Es versteht sich, daß an Stelle der Scherenarmpaare 81, 82; 91, 92 auch Hydraulik- oder Pneumatikzylinder zum Einsatz kommen können, wobei es dem Konstrukteur unbenom­ men bleibt, ob das hierfür erforderliche Druckmedium mit­ tels Hand- oder Elektropumpen gefördert oder aus einem vorhandenen Hydraulikkreis, z. B. aus dem Lenkhydraulik­ kreis entnommen wird.

Weitere Vorteile bietet der Erfindungsgegenstand beispiels­ weise als zusätzliche Parkbremse und zugleich als Dieb­ stahlsicherung, wenn beim Parken des Fahrzeuges die Hub­ einrichtung 4 so weit ausgefahren wird, daß der Drehteller 22 gegen die Fahrbahn verspannt, die Räder 61, 62, 71, 72 jedoch ebenfalls in Haftkontakt mit der Fahrbahn bleiben.

Die in den Fig. 2 bis 5 gezeigte, auch nachrüstbare Hubeinrichtung 4 kann im Materialaufwand und damit im Kostenaufwand wesentlich reduziert werden, wenn bei Neu­ fahrzeugen die entsprechenden Versteifungen am Fahrzeug­ boden oder -rahmen von vorneherein berücksichtigt werden.

Claims (10)

1. Hubeinrichtung mit mechanischem, pneumatischem, hy­ draulischem oder elektrischem Antrieb für vierräde­ rige Kraftfahrzeuge, wobei das Abstützmoment der Hub­ einrichtung außerhalb des Massenschwerpunktes des Fahrzeuges derart ansetzt, daß bei einer Betätigung der sich gegen die Fahrbahn abstützenden Hubeinrich­ tung jeweils zwei Fahrzeugräder von der Fahrbahn ab­ gehoben sind, dadurch gekennzeichnet, daß zum Wenden des Fahrzeuges (1) auf der Stelle, die Hubeinrich­ tung (4) am unteren tragfähigen Boden oder Rahmen des Fahrzeuges (1) fest angebracht ist, das jewei­ lige Abstützmoment außerhalb des Massenschwerpunktes (3) des Fahrzeuges (1) derart ansetzt, daß bei einer Betätigung der Hubeinrichtung (4) die übrigen zwei Fahrzeugräder (61, 62) teilentlastet sind und mindestens eines der teilentlasteten Räder ein angetriebenes Rad ist.

2. Hubeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die beiden Vorderräder (61, 62) oder das linke Vorder- und linke Hinterrad (61, 71 ) oder das rechte Vorder- und rechte Hinterrad (62, 72) teilentlastet sind.

3 Hubeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei betätigter Hubeinrichtung (4) diese mit 60% bis 80% des Fahrzeuggewichtes und die teilentlasteten Räder mit der Restlast belastet sind.

4. Hubeinrichtung nach den Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klinkeinrichtung (26) mit mechanischem, pneumatischem, hydraulischem oder elek­ trischem Antrieb (201, 202; 33) die jeweilige Radauf­ hängung der von der Fahrbahn abgehobenen Räder derart hubbegrenzt, daß nur ein kleiner Teil des Radfeder­ hubes wirksam wird und daß die Klinkeinrichtung (26) durch die Hubeinrichtung (4) selbsttätig in Eingriff und außer Eingriff gebracht wird (Fig. 6).

5. Hubeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, gekenn­ zeichnet durch eine Abstützplatte (21) mit einem reibungsarm gelagerten Drehteller (22) um das Rei­ bungsmoment beim Wenden des Fahrzeuges (1) um die Wendeachse klein zu halten.

6. Hubeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (4) im aus­ gefahrenen Zustand durch eine Verstrebung (30) gegen den Fahrzeugboden abgestützt ist.

7. Hubeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anordnung der Hubeinrichtung (4) neben dem Massenschwerpunkt (3) parallel zur Fahrzeuglängsachse, das hintere und/oder vordere Differentialgetriebe durch die Hubeinrichtung (4) automatisch direkt oder indirekt mechanisch, pneuma­ tisch, hydraulisch oder elektromagnetisch ein- und ausschaltbar ist.

8. Hubeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubeinrichtung (4) automa­ tisch verriegelt ist und nur durch vollen Einschlag der Vorderräder (61, 62) nach links oder rechts entriegelbar ist.

9. Hubeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Ver- und Entriegelung der Hubeinrichtung (4) durch Endschalter am Lenkgestänge erfolgt.

10. Hubeinrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, gekenn­ zeichnet durch eine von der Hubeinrichtung (4) direkt oder indirekt betätigte Klinkeinrichtung (26) zur Begrenzung des Hubes aller Räder (61, 62; 71, 72).