DE4108333A1 - Fahrzeug mit fahrwerk - Google Patents
Fahrzeug mit fahrwerkInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf Fahrzeuge, Arbeitsmaschinen
bzw. Sportgeräte oder dgl. mit einem Fahrwerk, ausgebildet
als Rad- oder Raupen- bzw. Bandlaufwerke oder
Gleitkufen, gehalten an einem Fahrzeugaufbau bzw. Fahr
zeugrahmen.
Fahrzeuge mit Fahrwerk dieser Art sind in einer großen
Zahl unterschiedlicher Ausführungen bekannt. In der Regel
sind die Fahrwerke über Federelemente am Fahrzeugrahmen
befestigt. Dabei sind die Räder in Abhängigkeit der Belastung
höhenbeweglich. Dies führt dazu, daß bei unebener
Fahrbahn die Räder ungleich gegen die Federelemente gedrückt
und somit ungleich belastet werden. Bei Tandemfahrwerken
hat man mittels einer Pendelaufhängung versucht,
diese Nachteile zu beseitigen. Weil die Achse für
die Pendelaufhängung Raum beansprucht, kann eben diese
Achse nicht an der an sich günstigsten Stelle im Bereich
der Fahrbahn, sondern nur verhältnismäßig weit oben angebaut
werden. Dies führt zu einem ungünstigen Fahrverhalten
der Fahrwerke mit der Folge, daß durch den Fahrwiderstand
die vorderen Räder stärker belastet werden.
Beim Bremsen verstärkt sich dieser Effekt wesentlich,
so daß es beinahe zu einem Umkippen der Fahrwerke kommen
kann und zu einem Schwingen der Fahrwerke und ruppigem
Fahrverhalten führt. Sollen derartige Fahrwerke angetrieben
werden, so kann dies zu Momenten führen, daß die hinteren
Räder stärker belastet werden. Das ungünstige Fahr
verhalten der Fahrwerke führt auch zu einer starken Belastung
des gesamten Fahrzeugs und zu einem damit einhergehenden
Verschleiß. Auch die Passagiere und Transportgüter
unterliegen hohen Belastungen.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese bekannten Nachteile
zu vermeiden und mit geringem Aufwand ein Fahrzeug bzw.
ein Fahrwerk oder einzelne Baugruppen der vorgenannten
Gattung zu schaffen, bei dem die Räder bzw. Fahrwerke sich
auch bei unebener Fahrbahn und Bodenunebenheiten im Gelände
unabhängig von der momentanen Lage des Fahrzeugs
leichtgängig und selbsttätig der Fahrbahn bzw. dem Geländeverlauf
anpassen können. Dadurch soll ein ruhiger Lauf auch bei
nicht gefederten Fahrzeugen erreicht werden und bei Arbeitsmaschinen
mit Arbeitswerkzeugen sollen diese im vorgesehenen
Niveau gleichbleibend geführt werden. Bei Kurvenfahrt oder
hängigem Gelände sollen die Räder bzw. das Fahrwerk und/
oder
der Fahrzeugaufbau eine für die vorgesehene Fahrt
günstige Position einnehmen. Bei starken Brems- oder Antriebskräften
sollen die Räder, auch bei Tandemfahrwerken
gleichmäßig belastet werden und eine gesteigerte Brems- und
Antriebsleistung übertragen. Dennoch soll der Bauaufwand
und das Fahrzeuggewicht niedrig gehalten und die Fahrgeschwindigkeit
erhöht werden können. Die Fahrsicherheit soll
erhöht und für die Passagiere ein angenehmer Fahraufenthalt
gewährleistet werden.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß zwischen
einem Fahrgestell bzw. Radachsen und einem Fahrzeugrahmen
und/oder einem Schwenkrahmen und/oder zwischen diesem und
einem Fahrzeugrahmen und/oder zwischen diesem und einem
Fahrzeugaufbau eine oder mehrere Schwenkvorrichtungen eingeschaltet
sind und die Schwenkbewegungen um eine oder
mehrere ideelle Schwenkachsen zulassen und die ideellen
Schwenkachsen in Fahrtrichtung und/oder quer zur Fahrtrichtung
und/oder schräg zu dieser liegen und/oder sich kreuzen.
Die Ausgestaltung der Ausgleichsvorrichtungen sowie
vorteilhafte Weiterbildungen sind den Patentansprüchen
zu entnehmen. Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale
der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
und Zeichnung.
In der Zeichnung sind einige Ausführungsbeispiele der
Erfindung schematisch dargestellt und in Bezug zueinander
und gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigt
Fig. 1 ein Fahrzeug mit Tandemfahrwerken und Schwenk
vorrichtungen,
Fig. 2 ein Fahrzeug mit doppeltem Tandemfahrwerk und je
einer Schwenkvorrichtung und eine weitere Schwenk
vorrichtung,
Fig. 3 ein Fahrzeug mit einem Raupenfahrwerk und Schwenk
vorrichtungen,
Fig. 4 ein Fahrzeug mit Schwenkvorrichtungen für
einzelne Räder, von der Seite,
Fig. 5 Schwenkvorrichtungen für einzelne Räder in
Front- oder Heckansicht,
Fig. 6 eine Schwenkvorrichtung für ein einzelnes Rad,
seitlich angeordnet,
Fig. 7 zwei Doppelfahrwerke mit je einer Schwenkvorrichtung
in Frontansicht,
Fig. 8 ein Fahrzeug mit zwei Gleitkufen und Schwenkvor
richtungen,
Fig. 9 ein Fahrzeug mit Gleitkufen und Schwenkvorrichtungen
von der Seite,
Fig. 10 ein Schienenfahrzeug mit um eine Längsachse
pendelbaren Aufbau und einer Schwenkvorrichtung,
von vorne,
Fig. 11 die Kombination zweier Schwenkvorrichtungen
in Seitenansicht,
Fig. 12 dasselbe um 90 Grad versetzt,
Fig. 13 bis 20 Schwenkvorrichtungen gebildet aus Gelenkvierecken
unterschiedlicher Ausgestaltung,
Fig. 21 eine als räumliche Lenkergetriebe ausgebildete,
um zwei Achsen wirksame Schwenkvorrichtung, in
perspektivischer Darstellung,
Fig. 22 und 25 weitere Ausführungsformen von Schwenkvorrichtungen,
perspektivisch dargestellt,
Fig. 26 ein Tandemfahrwerk gefedert,
Fig. 27 eine Schwenkvorrichtung für ein Tandemfahrwerk,
Fig. 28 eine als Heumaschine gestaltete Arbeitsmaschine
mit Schwenkvorrichtung,
Fig. 29 zwei unabhängige Fahrwerke, perspektivisch
dargestellt,
Fig. 30 ein Tandemfahrwerk mit Schwenkvorrichtung für
eine Heumaschine,
Fig. 31 ein weiteres Tandemfahrwerk für eine Heumaschine,
Fig. 32 Doppelfahrwerke für eine Heumaschine mit
Schwenkvorrichtungen,
Fig. 33 ein Fahrzeug mit einer Schwenkvorrichtung,
Fig. 34 mittels Schwenkvorrichtung gehaltene Fahrwerke,
Fig. 35 ein Schienenfahrzeug, dessen Fahrzeugaufbau
mittels Schwenkvorrichtung gehalten ist,
Fig. 36 ein weiteres Schienenfahrzeug mit einer
Schwenkvorrichtung und
Fig. 37 ein mittels Schwenkvorrichtung gehaltener
Fahrzeugaufbau eines Schienenfahrzeugs.
Die Fig. 1 zeigt ein Fahrzeug mit Tandemfahrwerk.
Am hinteren Fahrwerk in bezug zur Fahrtrichtung F
sind die Räder 5 mittels der
Radachsen 6 drehbar am Fahrgestell 2 gehalten. Zwischen
dem Fahrzeugrahmen 1 und dem Fahrgestell 2 ist eine Schwenkvorrichtung
A zwischengeschaltet, die aus einem Gelenkviereck
gebildet wird und das aus den Koppeln a, b und
den diese beiden über die Gelenke 3 verbindenden Lenkern 4
besteht, wobei die Lenker 4 derart angelenkt sind, daß
sich die Geraden 15 der Lenker 4 in einer ideellen Schwenkachse
S1 schneiden und die ideelle Schwenkachse S1 gleichzeitig
den Momentanpol des Gelenkvierecks a, b, 3, 4 darstellt.
Die Koppel a ist ein Teil des Fahrzeugrahmens 1
und die Koppel b ein Teil des Fahrgestells 2. Die ideelle
Schwenkachse S1 ist eine Querachse und liegt in der Ebene
der Fahrbahn 8. Diese Ausgestaltung erlaubt dem Fahrgestell
2 mit den Rädern 5 Schwenkbewegungen um die ideelle
Schwenkachse S1. Bei unebener Fahrbahn 8 können sich die
Räder 5 unabhängig von der momentanen Lage des Fahrzeugrahmens
1 leichtgängig der Fahrbahn 8 anpassen. Dadurch
werden Belastungsstöße vermieden und ein ruhiger Lauf des
Fahrzeugs gewährleistet. Beim Bremsen der Räder 5 wird
durch die in der Ebene der Fahrbahn 8 liegende ideelle
Schwenkachse S1 die auf die Räder 5 wirkende Bremskraft
kompensiert, so daß beide Räder 5 eine gleiche Belastung
erfahren und ein Kippen des Fahrgestells vermieden wird.
Sollen die Räder 5 angetrieben werden, so können sich
auch die auf das Fahrgestell 2 übertragenen Momente gegenseitig
kompensieren. Bei der Schwenkvorrichtung A des vorderen
Fahrwerks stellen Lenker 4 über Gelenke 3 eine Verbindung
zwischen den Koppeln a, b her. Die Koppeln a, b
sind so angelenkt, daß die Lenker 4 als Hänge- bzw. Zuglenker
beansprucht sind. Die ideelle Schwenkachse S1 dieser
Schwenkvorrichtung liegt tiefer wie die Radachsen 6 und
höher wie die Fahrbahn 8. Die Zugbeanspruchung der Lenker 4
hat den Vorteil, daß diese nicht verkanten können und auch
sehr leicht ausgeführt werden können. Bei Schwenkausschlägen
der Schwenkvorrichtung A wandert die idelle Schwenkachse
S1 in Richtung der Radachse 6 des Rades, das im
Moment eine höhere Lage einnimmt. Dadurch wird das obere
Rad 5 stärker belastet und das untere Rad 5 entsprechend
entlastet.
Bei dem Fahrzeug nach der Fig. 2 ist der Fahrzeugaufbau 7
auf dem Fahrzeugrahmen 1 aufgesetzt. Die Lenker 4 stellen
über die Gelenke 3 die Verbindung von der Koppel a des
Fahrzeugrahmens 1 zu Koppel b des Schwenkrahmens her und
bilden ein Gelenkviereck, dessen Momentanpol eine ideelle
Schwenkachse S1 bestimmt, die in Höhe der Fahrbahn a liegt.
Somit ist eine Schwenkvorrichtung A gebildet, die Schwenkbewegungen
des Schwenkrahmens 12 um die zugehörige Schwenkachse
S1 zuläßt. Am Schwenkrahmen 12 sind über die
zwischengeschalteten aus Gelenkvierecken a, b, 3, 4, 2, 12
gebildeten Schwenkvorrichtungen A zwei Fahrgestelle 2
angebracht, die um die jeweils zugehörige ideelle
Schwenkachse S1 schwenkbar sind. Diese Anordnung ermöglicht
eine gleichmäßige Lastverteilung und Fahrbahnanpassung
eines Fahrwerks mit vier hintereinander angeordneten
Rädern 5 auch bei gleichzeitig wirkenden Brems- und
Antriebskräften.
Die Fig. 3 zeigt ein Fahrzeug mit einem Raupenfahrwerk.
Zwei aus Gelenkvierecken a, b, 3, 4, 1, 12 gebildete
Schwenkvorrichtungen A mit quer zur Fahrtrichtung F verlaufenden
ideellen Schwenkachsen S1 verbinden den Schwenkrahmen
12 mit dem Fahrzeugrahmen 1. Um diese ideellen
Schwenkachsen S1 sind die Schwenkrahmen 12 schwenkbar.
Je eine weitere Schwenkvorrichtung A verbindet die Fahrgestelle
2 mit dem Schwenkrahmen 12. Die großen am Schwenk
rahmen 12 gelagerten Räder 5 und die kleinen Räder 5
laufen auf einer das Fahrwerk umschlingenden Raupenkette
oder Laufband 9. Die ideellen Schwenkachsen S1 liegen in
der Höhe der Raupenkette oder Laufband 9 bzw. einer Fahrbahn
8. Fahrbahnunebenheiten und wechselnde Momente werden
durch diese Ausgestaltung weitgehend ausgeglichen.
Das aufgezeigte Fahrwerk kann auch ohne Raupenketten bzw.
Laufband 9 verwendet werden. Die Räder 5 rollen dann direkt
auf einer Fahrbahn 8.
Bei dem Fahrzeug nach der Fig. 4 ist das hintere Rad 5
und das Fahrgestell 2 über eine Schwenkvorrichtung A
um eine etwa senkrecht unter der Radachse 6 und unterhalb
der Fahrbahn 8 liegende ideelle Schwenkachse S1 schwenkbar,
in der sich die Geraden 15 der Lenker 4 schneiden. Das vordere
Fahrgestell 2 und das Rad 5 sind um eine ideelle
Schwenkachse S1 verschwenkbar, die vor der Radachse 6 und
unter der Fahrbahn 8 liegt.
Die Fig. 5 zeigt eine Radaufhängung, bei der jedes Rad 5
um eine längs zur Fahrtrichtung F unterhalb der Fahrbahn
8 liegende ideelle Schwenkachse S2 schwenkbar ist. Dazu ist
jedes Rad 5 über das ihm zugehörige Fahrgestell 2 mittels
einer Schwenkvorrichtung A am Fahrzeugrahmen 1 aufgehängt.
Die Schwenkvorrichtung A ist derart ausgebildet und angeordnet,
daß sich die Geraden 15 der Lenker 4 in der
zugehörigen Schwenkachse S2 schneiden. Bei Geradeausfahrt
oder Stillstand des Fahrzeugs werden die Räder 5 durch
das Gewicht des Fahrzeugs etwa senkrecht gehalten. Sobald
bei Kurvenfahrt eine Zentrifugalkraft auftritt, neigen
sich die Räder 5 wie bei einem Fahrrad selbsttätig in die
Kurve. Dadurch wird die Fahrbahnhaftung der Räder 5 gesteigert
und ein günstiges Fahrverhalten des Fahrzeugs
erreicht. Die Schwenkbewegungen der Räder 5 um die Schwenkachsen
S2 wirkt beginnenden Schleuderbewegungen des Fahrzeugs
selbsttätig entgegen. So wird auch die Fahrsicherheit
wesentlich erhöht.
Nach der Ausbildung der Fig. 6 ist eine Schwenkvorrichtung
A seitlich eines Rades 5 angebracht. Die im Schnittpunkt
der Geraden 15 der Lenker 4 gebildete ideelle Schwenkachse S2
liegt unter der Fahrbahn 8. Die Wirkung dieser Ausbildung
ist ähnlich wie nach der Fig. 5.
Die Fig. 7 zeigt Fahrwerke, wie sie bei Flugzeugen für Start
und Landung Verwendung finden können. Die Fahrgestelle 2
sind durch die Radachsen 6 gebildet und über die Schwenkvorrichtungen
A mit dem Fahrzeugrahmen 1 verbunden. Die
durch den Schnittpunkt der Geraden der Lenker 4 bestimmten
Schwenkachsen S2 liegen in der Ebene der Fahrbahn 8. Die
Räder 5 können sich bei beliebiger Lage des Fahrzeugs
der Fahrbahn 8 anpassen.
Das Fahrzeug nach der Fig. 8 stellt einen Schlitten mit
Gleitkufen 11 dar. Die Koppel a ist ein Teil des
Fahrzeugrahmens 1, wobei die Koppel b ein Teil
des Fahrgestells 2 ist und die Lenker 4 über die Gelenke 3
die Verbindung zwischen beiden herstellen. Dadurch werden
Gelenkvierecke a, b, 3, 4 gebildet, deren Momentanpole
die Lage der ideellen Schwenkachsen S2 bestimmen und die unterhalb
der Fahrbahn 8 liegen. Im Betrieb legen sich bei Kurvenfahrt
die Kufen 11 und das Fahrgestell 2 selbsttätig in die
Kurve und richten sich danach selbsttätig wieder auf. Dadurch
kann die Fahrsicherheit und Fahrgeschwindigkeit
wesentlich erhöht werden.
Die Fig. 9 zeigt einen Schlitten von der Seite. Am Fahrgestell
1 ist über zwei Schwenkvorrichtungen A je eine
Gleitkufe 11 angelenkt, die um eine in Höhe der Fahrbahn
8 liegende ideelle Schwenkachse S1 schwenkbar ist. Diese
Ausgestaltung gewährleistet eine gute Anpassung auch an
eine wellige Fahrbahn 8 und eine höhere Fahrsicherheit. Für
den Fahrzeugrahmen 1 ergibt sich ein ruhiger Lauf.
Das Schienenfahrzeug nach der Fig. 10 weist den Schienen
14 angepaßte Räder 5 auf, die auf der Radachse 6 drehbar
sind. Die in Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckenden
Holme 1a stellen ein Teil des Fahrzeugrahmens 1 dar und
sind auf bekannte Art mit den Radachsen 6 verbunden. Die
Lenker 4 stellen über Gelenke 3 eine Verbindung zwischen
einer dem Fahrzeugrahmen 1 zugehörigen Koppel b und einer
dem Fahrzeugaufbau 7 zugehörigen Koppel a her. Dadurch
wird ein Gelenkviereck a, b, 3, 4 und somit eine Schwenkvorrichtung
A geschaffen mit einer in Fahrzeuglängsrichtung
verlaufenden ideellen Schwenkachse S2, die über der Schwenkvorrichtung
A und über dem Schwerpunkt des ganzen Fahrzeugaufbaus
7 liegt. Der Fahrzeugaufbau 7 ist um die ideelle
Schwenkachse S2 schwenkbar. Weil die ideelle Schwenkachse
S2 über dem Schwerpunkt M des Fahrzeugaufbaus samt Ladung
liegt, legt sich bei Kurvenfahrt durch die Fliehkraft der
Fahrzeugaufbau 7 selbsttätig in die Kurve, so daß die für die Fahrgäste
unangenehmen seitlichen Beschleunigungen entfallen.
Um die Lage der ideellen Schwenkachse S2 zu verändern ist
vorgesehen, daß die Lenker 4 entsprechend an Gelenkpunkten
3a angelenkt werden. Die Schwenkausschläge des Fahrzeugaufbaus
7 können auch durch bekannte Steuerelemente, Dämpfer
und Fesseln beeinflußt werden.
Die Kombination zweier übereinander angeordneter Schwenkvorrichtungen
A ist in der Fig. 11 in Seitenansicht gezeigt.
Die Koppel a des oberen Gelenkvierecks und die
Koppel b des unteren Gelenkvierecks bilden den gemeinsamen
Zwischenrahmen ab, an dem die Lenker 4 angelenkt
sind und der beide Schwenkvorrichtungen A miteinander
verbindet. Die beiden Schwenkvorrichtungen A sind derart
ausgebildet, daß die Schwenkachse S1 unterhalb der Schwenkachse
S2 liegt. Werden die beiden kombinierten Schwenkvorrichtungen
A zirka 45 Grad um eine senkrechte Achse
verdreht in ein Fahrzeug eingebaut, so werden die Schwenkachsen
S1 und S2 zu schräg zur Fahrtrichtung F verlaufenden
Schwenkachsen S3, die sich kreuzen.
Die Fig. 12 zeigt die gleiche Kombination zweier Schwenkvorrichtungen
A wie in der Fig. 11 gezeigt, jedoch in
Front- und Rückansicht.
Die Fig. 13 zeigt eine Schwenkvorrichtung A, bei der
die Koppel a und die Koppel b sich kreuzen.
In der Fig. 14 kreuzt sich die strichpunktiert eingezeichnete
ideelle Linie a′ der Koppel a mit der ideellen
Linie b′ der Koppel b.
Bei der in der Fig. 15 gezeigten Schwenkvorrichtung A
ist die dem Fahrzeugrahmen 1 zugehörige Koppel a unten
und die dem Fahrgestell 2 zugehörige Koppel b oben.
In der Fig. 16 sind Lenker einer Schwenkvorrichtung A durch
bogenförmige Führungsbahnen 16 und Gleitkörper oder
Rollen 17 ersetzt, deren Bahnnormale 15 sich im Momentanpol
schneiden und in ihrem Schnittpunkt eine ideelle
Schwenkachse S bestimmen.
Die Fig. 17 zeigt eine Schwenkvorrichtung A mit einer
geraden Führungsbahn 16 und einem Gleitkörper oder einer
Rolle 17, deren Bahnnormale 15 sich mit den Geraden 15
eines Lenkers 4 schneiden und in deren Schnittpunkt
der Momentanpol und eine ideelle Schwenkachse S liegt.
In der Fig. 18 ist eine ähnliche Ausführung wie in der
Fig. 17 gezeigt, jedoch mit einer bogenförmigen Führungsbahn
16, wogegen die Fig. 19 eine obenliegende gerade
Führungsbahn 16 aufweist.
Bei der Schwenkvorrichtung A nach der Fig. 20 sind die
Lenker 4 als Blattfeder ausgebildet und an den Koppelpunkten
18 fest an der Koppel a und der Koppel b ein
gespannt. Durch die Elastizität der als Blattfedern ausgebildeten
Lenker 4 in einer Ebene werden Schwenkbewegungen
um eine Schwenkachse S zugelassen. Die Blattfedern
können auch eine Rückstellung in die Normallage bewirken.
In der Fig. 21 ist eine aus einem räumlichen Lenkergetriebe
gebildete und Schwenkbewegungen um mehrere Schwenkachsen
S1 und S2 zulassende Schwenkvorrichtung AA gezeigt.
Die Koppel bb weist vier Gelenkpunkte 19
auf, die die Eckpunkte für ein Viereck darstellen,
an denen die Lenker 4′ kugelgelenkig angelenkt sind.
Am anderen Ende sind die Lenker 4′ an den ein kleineres
Viereck bildenden Gelenkpunkten 20 der Koppel aa
ebenfalls kugelgelenkig angelenkt. Durch diesen Aufbau
und Anordnung schneidet sich die Ebene der vorderen
Lenker 4′ mit der Ebene der hinteren Lenker 4′ in der ideellen
Schwenkachse S1, deren Lage dadurch bestimmt wird. Die ideelle
Schwenkachse S2 liegt im Schnittpunkt der Ebenen der
jeweils seitlich von der Mitte angeordneten Lenker 4′.
Die Fig. 22 zeigt eine weitere aus einem räumlichen
Lenkergetriebe gebildete Schwenkvorrichtung AA, die drei
Lenker 4′ aufweist, die an den die Eckpunkte eines Dreiecks
darstellenden Gelenkpunkten 19 der Koppel aa
kugelgelenkig angelenkt sind und raumschief nach unten
zusammenlaufen und am unteren Ende durch ebenfalls kugelgelenkige
Anlenkung an den der Koppel bb zugehörigen
Gelenkpunkten 20, die die Eckpunkte für ein kleineres
Dreieck darstellen, den Fahrzeugrahmen 1 mit dem Fahrgestell
2 verbinden. Diese Ausgestaltung ermöglicht auf
einfache Weise Schwenkbewegungen beispielsweise um die ideelle
Schwenkachse S1 und S2.
Nach der Fig. 23 wird die Schwenkvorrichtung AA ebenfalls
aus einem räumlichen Lenkergetriebe gebildet. Der Fahrzeugrahmen
1 weist drei Gelenkpunkte 19 und das Fahrgestell
2 ebenfalls drei Gelenkpunkte 20 auf, an denen die
Lenker 4′ kugelgelenkig angelenkt sind und den Fahrzeugrahmen
1 mit dem Fahrgestell 2 verbinden. Diese Ausgestaltung
läßt Schwenkbewegungen um die ideelle Schwenkachse S1
und S2 zu.
Bei der Schwenkvorrichtung AA gemäß Fig. 24 mit vier
Lenkern 4′ kreuzt sich die Koppel aa mit der Koppel bb
sowie nach Fig. 25 mit drei Lenkern 4′.
Beim Fahrzeug gemäß Fig. 26 liegt die ideelle Schwenkachse
der Schwenkvorrichtung A in Höhe der Fahrbahn 8.
An der Koppel a ist ein Federpaket 26 angeschlossen, das
die Verbindung zu den Radachsen 6 und zwischen diesen
herstellt.
Die Fig. 27 zeigt ein Fahrzeug mit einer Schwenkvorrichtung
A, bei der die Koppel a und die Koppel b sich kreuzen.
In Normalstellung ist die ideelle Schwenkachse S1 mittig
in Höhe zwischen der Fahrbahn 8 und den Radachsen 6.
Diese Ausgestaltung läßt zu, daß, wenn das vordere Rad 5
durch Fahrbahnunebenheiten oder Hindernisse stark angehoben
wird, die ideelle Schwenkachse S1 ebenfalls etwa
senkrecht nach oben wandert. Dies hat den Vorteil, daß
immer eine gleichmäßige Last- und Kraftverteilung auf
beide Räder 5 gegeben ist, weil die ideelle Schwenkachse S1
auch den Kraftpunkt für das Fahrgestell 2 darstellt.
Die Fig. 28 zeigt einen Kreiselschwader von der Seite.
Der Maschinenrahmen 1 ist an einem Dreipunktbock 25
angeschlossen und mit einem Getriebe 24 versehen, das
einen Arbeitskreisel antreibt, der aus einem Teller 23,
Zinkenarmen 21 und Rechzinken 22 besteht. Vom Getriebe
23 erstreckt sich ein Teil des Maschinenrahmens 1
nach unten und weist an seinem unteren Ende eine Koppel
a auf. Eine Koppel b stellt einen Teil eines Fahrgestells
2 dar, an dem mittels der Radachsen 6 zwei Räder
5 drehbar gehalten sind. Die Lenker 4 stellen
durch Anlenkung an den Gelenken 3 eine Schwenkverbindung
zwischen den Koppeln a und b bzw. zwischen
dem Maschinenrahmen 1 und einem Fahrgestell 2 her.
Dadurch wird ein Gelenkviereck 3, 4, a, b gebildet
mit einem Momentanpol, durch den eine quer zur Fahrtrichtung
liegende ideelle Schwenkachse S1 für ein Fahrgestell 2
geht. Das Fahrgestell 2 mit den Rädern 5 ist um die ideelle
Schwenkachse S1, deren Niveau zwischen der Bodenoberfläche
8 und den Radachsen 6 liegt, verschwenkbar.
Bei kurzwelligen Bodenunebenheiten gleicht das Gelenkviereck
3, 4, a, b diese aus und überträgt nur einen
geringen Teil davon auf den Maschinenrahmen 1, so daß
dieser ruhig über das Feld getragen wird und der vorgesehene
Abstand der unteren Enden der Rechzinken 22 zur
Bodenoberfläche 8 weitgehend eingehalten wird.
Zwei unabhängige Fahrwerke 2 mit je zwei Rädern 5
sind in der Fig. 29 perspektivisch dargestellt. In bezug
zur Fahrrichtung F sind die vorderen Räder 5
innerhalb und die hinteren Räder 5 außerhalb eines
Fahrwerks 2 angeordnet. Die Fig. 30 zeigt eine Ausführung,
bei der die Koppel b oben und die Koppel a
unten angeordnet ist. Der Momentanpol des Gelenkvierecks
3, 4, a, b bzw. die ideelle Schwenkachse S1 liegt
in der Ebene der Bodenoberfläche 8. Soll die Lage einer
Schwenkachse S1 verändert werden, so ist die Länge einer
Koppel a, b zu verändern, indem mindestens ein Lenker 4
an einem anderen Gelenkpunkt 3a angelenkt wird. Nach der
Fig. 31 weist die Koppel a zwei Rollen 17 auf, die in Führungsbahnen
16 der Koppel b bzw. dem Fahrgestell 2 geführt
werden. Die Bahnnormalen 15 der Führungsbahnen 16 und der
Rollen 17 bestimmen in ihrem Schnittpunkt eine Schwenkachse
S1, die etwa in Höhe der Radachsen 6 liegt. In der
Fig. 32 stellen Lenker 4 eine Schwenkverbindung zwischen
einer Koppel a und einer Koppel b her derart, daß das
zugehörige Fahrgestell 2 mit Rädern 5 um eine längs zur
Fahrtrichtung liegende ideelle Schwenkachse S2 schwenkbar
ist. Die ideellen Schwenkachsen S2 können unter der Bodenfläche
8 liegen.
Die Schwenkvorrichtung A der Fig. 33 weist Lenker 4′′ auf,
die als Federelemente ausgebildet sind und diese Federbewegungen
in Richtung deren Geraden 15 zulassen.
Bei der Fig. 34 sind am Fahrzeugrahmen 1 mittels Schwenkvorrichtungen
A Fahrgestelle 2 mit Rädern 5 um ideelle
Schwenkachsen S1 schwenkbar gehalten wobei die Federelemente
27 eine Federung zulassen. Weil die ideellen Schwenkachsen
S1 genau wie der Kraftangriffspunkt 28 der Räder 5 gegenüber
der Fahrbahn 8 in gleicher Höhe liegt, werden auch bei
starken Antriebs- und Bremskräften die Fahrgestelle 2 nicht
verschwenkt, so daß ein neutrales Fahrverhalten gegeben
ist und die Räder 5 nicht eintauchen. Bei der vorderen
Schwenkvorrichtung A in bezug zur Fahrtrichtung F kann bei
Schwenkbewegungen die ideelle Schwenkachse S1 in eine Position
S1′ wandern.
Die Fig. 35 zeigt ein Schienenfahrzeug, dessen Aufbau 7
mittels einer Schwenkvorrichtung A federnd und um eine
ideelle Schwenkachse S2 schwenkbar gehalten ist. Die Lenker
4′′ sind als Federelemente ausgebildet und lassen
Federbewegungen in Richtung deren Geraden 15 zu. Über
Gelenke 3 stellen die Lenker 4′′ eine Verbindung zwischen
den Koppeln a und b her. Dadurch wird eine Schwenkvorrichtung
A gebildet. Die Geraden 15 schneiden sich in der ideellen
Schwenkachse S2, die auch den Momentanpol des Gelenkvierecks
a, b, 3, 4′′ darstellt und höher liegt wie der
Schwerpunkt M des Fahrzeugaufbaus.
Bei der Fig. 36 stellen Lenker 4′′ über Anlenkungen 3 die
Verbindung zwischen einer Koppel a, die dem Fahrzeugaufbau 7
bzw. dem Fahrzeugrahmen 1 zugehörig ist, und einer Koppel b
her, die ein Teil einer Radachse 6 darstellt. Die Lenker 4′′
sind derart angelenkt, daß deren Geraden 15 im Schnittpunkt
eine ideelle Schwenkachse S2 bestimmen, die über dem Schwerpunkt
M des Fahrzeugaufbaus 7 liegt. Somit ist der Fahrzeugaufbau
7 gefedert und kann bei Kurvenfahrt selbsttätig in
eine optimale Lage schwenken.
Die Fig. 37 zeigt eine Schwenkvorrichtung A, die aus Führungsbahnen
16 und Führungsrollen 17 gebildet ist und mittels
der der Fahrzeugaufbau 7 um eine ideelle Schwenkachse S2
schwenkbar am Fahrgestell 2 gehalten ist. Die ideelle Schwenkachse
S2 liegt über der Schwenkvorrichtung A im Schnittpunkt
der Bahnnormalen 15 der Führungsbahnen 16 bzw. Führungsrollen
16 und höher wie der Schwerpunkt des Fahrzeugaufbaus
7.
Die Schwenkvorrichtungen A, AA müssen nicht unbedingt
so angeordnet werden, daß sich entweder eine querliegende
ideelle Schwenkachse S1 und/oder eine längsliegende
ideelle Schwenkachse S2 ergibt, sondern eine
Schwenkvorrichtung A, AA kann soweit verdreht werden,
daß alle dazwischenliegenden Richtungen, beispielsweise
auch schräg zur Fahrtrichtung F liegende ideelle Schwenkachsen
S3 möglich sind. Des weiteren können die ideellen
Schwenkachsen S1, S2, S3 geneigt zur Fahrbahn verlaufen.
Die Koppeln a, b, aa, bb einer Schwenkvorrichtung A, AA
stellen die Anschlußstelle gegenüber einem Fahrzeugrahmen 1,
einem Fahrgestell 2 bzw. Radachse 6, einem Schwenkrahmen 12
bzw. einem Fahrzeugaufbau 7 dar.
Des weiteren ist vorgesehen, daß überall dort, wo eine
Schwenkvorrichtung A dargestellt ist, statt dessen eine
Schwenkvorrichtung AA verwendet werden kann.
Claims (43)
1. Fahrzeug, Arbeitsmaschine bzw. Sportgerät oder dgl.
mit einem Fahrwerk, ausgebildet als Rad- oder Raupen-
bzw. Bandlaufwerk oder Gleitkufen, gehalten an einem
Fahrzeugrahmen bzw. Fahrzeugaufbau,
dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen einem Fahrgestell (2) bzw. Radachsen (6)
und einem Fahrzeugrahmen (1) und/oder einem Schwenkrahmen
(12) und/oder zwischen diesem und einem Fahrzeugrahmen
(1) und/oder zwischen diesem und einem Fahrzeugaufbau
(7) eine oder mehrere Schwenkvorrichtungen (A, AA)
eingeschaltet sind und die Schwenkbewegungen um eine
oder mehrere ideelle Schwenkachsen (S1, S2, S3) zulassen
und die ideellen Schwenkachsen (S1, S2, S3) in Fahrtrichtung
und/oder quer zur Fahrtrichtung und/oder schräg
zu dieser liegen und/oder sich kreuzen.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine oder mehrere ideelle Schwenkachsen (S1, S2, S3)
einer Schwenkvorrichtung (A, AA) tiefer liegen wie diese.
3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß eine oder mehrere ideelle Schwenkachsen (S1, S2, S3)
etwa parallel zur Fahrbahn (8) verlaufen.
4. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß eine oder mehrere ideelle Schwenkachsen
(S1, S2, S3) geneigt zur Fahrbahn (8) verlaufen.
5. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß eine oder mehrere ideelle Schwenkachsen
(S1, S2, S3) in Höhe der Radachsen (6) liegen.
6. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß eine oder mehrere ideelle Schwenkachsen
(S1, S2, S3) in der Ebene der Fahrbahn (8) liegen.
7. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß eine oder mehrere ideelle Schwenkachsen
(S1, S2, S3) zwischen der Ebene der Fahrbahn (8)
und den Radachsen (6) liegen.
8. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß eine oder mehrere ideelle Schwenkachsen
(S1, S2, S3) unterhalb der Fahrbahn (8) verlaufen.
9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß eine oder mehrere ideelle Schwenkachsen
(S1, S2, S3) höher wie die Radachsen (6) liegen.
10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß die ideelle Schwenkachse (S2) des
Aufbaus (7) über dessen Schwenkvorrichtung (A, AA) liegt.
11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß die ideelle Schwenkachse (S2) des
Aufbaus (7) über dessen Schwerpunkt (M) liegt.
12. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Schwenkvorrichtung (A) aus einem
Gelenkviereck gebildet ist, das derart ausgebildet und
angeordnet ist, daß dessen Momentanpol eine ideelle
Schwenkachse (S1, S2, S3) darstellt.
13. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch
gekennzeichnet, daß Lenker (4) über Gelenke (3) die Verbindung
zwischen Koppeln (a, b) herstellen und die Geraden
(15) der Lenker (4) sich in einer ideellen Schwenkachse
(S1) schneiden und diese in der Fahrbahnebene (8)
verläuft.
14. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß Lenker (4) als Hänge- bzw. Zuglenker
ausgebildet und angeordnet sind und über Gelenke (3) eine
Verbindung zwischen den Koppeln (a, b) herstellen und
eine Schwenkvorrichtung (A) bilden und die Geraden (15) der
Lenker (4) im Schnittpunkt eine ideelle Schwenkachse
(S1, S2, S3) bestimmen.
15. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, daß Lenker (4) die Verbindung zu den Koppeln
(a, b) herstellen und die Koppeln (a, b) sich kreuzen.
16. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, daß für eine Schwenkvorrichtung (A)
Führungsbahnen (16) vorgesehen sind, in denen Gleit- oder
Rollkörper (17) geführt werden und die Bahnnormalen (15)
der Führungsbahnen (16) bzw. Gleit- oder Rollkörper 17
im Schnittpunkt eine ideelle Schwenkachse (S1, S2, S3)
bestimmen.
17. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch
gekennzeichnet, daß Lenker (4) als Blattfeder ausgebildet sind
und über Koppelpunkte (18) die Verbindung zwischen
Koppeln (a, b) herstellen.
18. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch
gekennzeichnet, daß Lenker (4) über Gelenke (3) Koppeln
(a, b) verbinden und die Geraden (15) der Lenker (4) sich
in einer ideellen Schwenkachse (S2) schneiden und die eine
Längsachse darstellt.
19. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einer Schwenkvorrichtung (A) die
Lenker (4) derart angeordnet sind, daß deren Geraden (15)
sich in einer etwa senkrecht unter einer Radachse (6)
liegenden ideellen Schwenkachse (S1) schneiden.
20. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch
gekennzeichnet, daß bei einer Schwenkvorrichtung (A) mit
Lenkern (4) deren Geraden (15) vor oder hinter einer Radachse
(6) und unterhalb der Fahrbahn (8) sich schneiden
und dadurch eine ideelle Schwenkachse (S1) bilden.
21. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Schwenkvorrichtung (AA) durch
ein räumliches Lenkergetriebe gebildet wird, in dem eine
Koppel (aa) drei oder mehrere Gelenkpunkte (19) und eine
Koppel (bb) die gleiche Anzahl Gelenkpunkte (20) aufweist
und Lenker (4′) über kugelgelenkige Anlenkungen an den
Gelenkpunkten (19, 20) die Verbindung zwischen einer
Koppel (aa) und einer Koppel (bb) herstellen.
22. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch
gekennzeichnet, daß die Gelenkpunkte (19, 20) die Eckpunkte
für ein Drei-, Vier- oder Vieleck darstellen und
dessen Größe mit der Größe der zugehörigen Koppel (aa, bb)
identisch ist.
23. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch
gekennzeichnet, daß die einer Schwenkvorrichtung (AA)
zugehörigen Koppeln (aa, bb) unterschiedliche Größe
aufweisen.
24. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Schwenkvorrichtung (AA) Schwenkbewegungen
zwischen einer Koppel (aa) und einer Koppel (bb)
um zwei ideelle Schwenkachsen (S) zuläßt und diese sich
kreuzen.
25. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei ideelle Schwenkachsen (S) einer
Schwenkvorrichtung (AA) in unterschiedlicher Höhe verlaufen.
26. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch
gekennzeichnet, daß die ideelle Linie (a′) der Koppel (a)
mit der ideellen Linie (b′) der Koppel (b) sich kreuzen.
27. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch
gekennzeichnet, daß die Koppel (aa) und die Koppel (bb)
sich kreuzen.
28. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei parallel zueinander angeordnete
Gelenkvierecke über Stege (13) oder dgl. miteinander
gekoppelt sind.
29. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Schwenkrahmen (12) zwischen mindestens
zwei Schwenkvorrichtungen (A) eingeschaltet ist.
30. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch
gekennzeichnet, daß Räder (5) antreibbar sind.
31. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 30, dadurch
gekennzeichnet, daß Räder (5) lenkbar sind.
32. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 31, dadurch
gekennzeichnet, daß Räder (5) abbremsbar sind.
33. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 32, dadurch
gekennzeichnet, daß die Lage der ideellen Schwenkachse
(S1, S2, S3) einstellbar und mindestens ein Glied der
Schwenkvorrichtung (A, AA) längenverstellbar ist.
34. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 33, dadurch
gekennzeichnet, daß eine Schwenkvorrichtung (A, AA)
durch Federelemente (10) beeinflußbar ist.
35. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 34, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Tandemachsen Federpakete (26) die
Verbindung zwischen den Radachsen (6) herstellen.
36. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 35, dadurch
gekennzeichnet, daß ideelle Schwenkachsen (S1, S2, S3)
geneigt zur Fahrbahn (8) liegen.
37. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 36, dadurch
gekennzeichnet, daß ideelle Schwenkachsen (S1, S2, S3)
außerhalb einer zugehörigen Schwenkvorrichtung (A, AA)
verlaufen.
38. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 37, dadurch
gekennzeichnet, daß Schwenkvorrichtungen A, AA derart
ausgebildet und angeordnet sind, daß auftretende Brems-
bzw. Antriebskräfte gegenseitig kompensiert werden.
39. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 38, dadurch
gekennzeichnet, daß die Geraden 15 der Lenker 4′ einer
Schwenkvorrichtung AA konvergieren.
40. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 39, dadurch
gekennzeichnet, daß zwei Schwenkachsen S einer Schwenkvorrichtung
AA in unterschiedlicher Höhe liegen.
41. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 40, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Lenker (4′′) als Federelement ausgebildet
ist.
42. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 41, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Lenker (4′′) Federbewegungen in
Richtung seiner Geraden (15) zuläßt.
43. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 42, dadurch
gekennzeichnet, daß Lenker (4′′) über Anlenkungen (3, 19,
20) Koppeln (a, b, aa, bb) verbinden und die Geraden (15)
im Schnittpunkt eine ideelle Schwenkachse (S1, S2, S3)
bestimmen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE4108333A DE4108333A1 (de) | 1990-09-14 | 1991-03-14 | Fahrzeug mit fahrwerk |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE (1) | DE4108333A1 (de) |
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- 1991-03-14 DE DE4108333A patent/DE4108333A1/de not_active Withdrawn
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