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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schneefahrzeug gemäß
dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
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Ursprünglich wurde diese Fahrzeugart z.B. in den japanischen
Offenlegungsschriften 750-15074 und 55-136677 vorgeschlagen.
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Bei dem früheren Stand der Technik wurden endlose
Traktionsriemen in dem Front- und Heckteil des Hauptkörpers
des Fahrzeuges montiert, und während die beiden Riemen
angetrieben werden und rotieren, wird während der Fahrt auf
dem Schnee der Vorderriemen durch einen Handgriff gesteuert.
Bei dem späteren Stand der Technik ist der Riemen hinter dem
Heckteil des Hauptkörpers des Fahrzeuges installiert, und ein
skiförmiges Ruder ist in dem Frontteil montiert, und während
der Riemen angetrieben wird und rotiert, erfolgt während einer
Fahrt auf dem Schnee eine Steuerung des skiförmigen Ruders
durch den Handgriff.
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Derartige konventionelle Schneefahrzeuge sind groß und schwer
und teuer und werden gewöhnlich zum Transportieren von
schweren Objekten oder zu einer Fahrt mit hoher
Geschwindigkeit verwendet, und sie wurden hauptsächlich zum
Patrouillieren oder zum Zeitvertreib auf Skifeldern
eingesetzt. Da die dem Hauptkörper des Fahrzeuges auferlegte
Last nur durch die Riemen gestützt wird, können die Riemen im
Fall von tiefen und weichen Schnee in den Schnee einsinken, so
daß das Fahrzeug nicht fahren kann. Um dies zu vermeiden, muß
die Körperlänge vergrößert werden, um die Bodenkontaktfläche
(Schneekontaktfläche) der Riemen zu erhöhen, so daß es
unmöglich war, die Abmessungen zu reduzieren. Auch bei
kleineren Schneefahrzeugen, wie etwa Schneemobilen, traten
ähnliche Mängel auf, da die dem Fahrzeughauptkörper auferlegte
Last durch die Riemen getragen wird. Und das Steuerruder,
Handgriff und deren Kupplungsmechanismen sind unlösbar an dem
Frontteil des Hauptkörpers des Fahrzeuges befestigt, so daß
daraus eine große Fahrzeuglänge resultierte, und es z.B.
unmöglich war, das Fahrzeug in dem Kofferraumfach eines
Personenkraftwagens unterzubringen.
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Darüber hinaus wurden alle konventionellen Schneefahrzeuge
ausgelegt, um durch den Fahrer gefahren zu werden. Zum
Beispiel war es nach Erklimmen des Gipfels eines
schneebedeckten Berges mittels des Schneefahrzeuges nötig,
wenn der Fahrer den Hang auf Skiern abfährt, das auf dem
Gipfel des Berges zurückgelassene Schneefahrzeug
zurückzuführen, d.h., der Fahrer muß den Berg erneut
erklimmen, um es zurückzuführen, oder ein anderes
Schneefahrzeug verwenden, um das erste Fahrzeug durch
Abschleppen wiederzuerlangen. Folglich war es sehr schwierig,
das Schneefahrzeug zurückzugewinnen.
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Ein Schneefahrzeug gemäß dem Stand der Technik ist aus der
US-A-35 09 955 bekannt. Die Skihalteeinrichtung dieses
bekannten Fahrzeuges ist durch Platten gebildet, die durch
Federn an an den Seiten des Hauptkörpers vorgesehenen
Befestigungsstangen und an den Skibindungen befestigt sind.
Andere L-förmige Platten sind auf ähnliche Weise durch Federn
an den Befestigungsstangen des Hauptkörpers und an dem
hinteren Teil der Skibindungen der Skier befestigt. Die Skier
sind somit im wesentlichen starr an dem Hauptkörper fixiert.
Sie sind insbesondere nicht in einer vertikalen Richtung
verschiebbar und auch nicht in Längs- und Querrichtung relativ
zu dem Hauptkörper neigbar.
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Ein anderes Schneefahrzeug ist aus der FR-R-15 94 529 bekannt.
Dieses bekannte Schneefahrzeug umfaßt bügelartige Platten, auf
denen die Skier positioniert sind. Die bügelartigen Platten
sind durch eine Hebeleinrichtung, die es gestattet, daß die
Skier in einen Zustand gehalten werden, so daß die Skier über
den Hauptkörper zu heben sind, an dem Hauptkörper befestigt.
Dieser Mechanismus erlaubt es nicht, die Skier in eine Lage zu
bringen, bei der sie einen individuellen Kontakt mit dem
schneebedeckten Boden besitzen, so daß es unmöglich ist, das
Gewicht des Hauptkörpers und des Fahrers durch die Skier auf
den Boden zu übertragen, sondern nur durch die Riemen.
Außerdem können die auf den bügelähnlichen Platten
positionierten Skier nicht variabel geneigt werden.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Schneefahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 zu
schaffen, das klein, leichtgewichtig und kostengünstig ist,
und welches von dem Fahrer durch Steuern der an dem
Schneefahrzeug befestigten Skier mittels Bewegung seiner
gesteuert werden kann.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Schneefahrzeug gemäß dem
Oberbegriff des Anspruches 1, worin die Skihalteeinrichtung
dazu ausgelegt ist, die Skier in einer vertikalen Richtung
relativ zum Hauptkörper verschiebbar und in Längs- und
Querrichtung relativ zu dem Hauptkörper kippbar zu halten, so
daß eine auf dem Hauptkörper fahrende Person das
Schneefahrzeug stabil über den Schnee fahren kann, während sie
die Skier durch Bewegung ihrer Füße steuert.
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Es ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, ein Schneefahrzeug
zu schaffen, das durch Fernsteuerung gefahren werden kann.
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Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines
Schneefahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung,
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Fig. 2 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht dieses
Schneefahrzeugs,
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Fig. 3 ist eine teilweise geschnittene Frontansicht des
Schneefahrzeugs,
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Fig. 4 ist eine Querschnittsdarstellung eines wesentlichen
Teiles des Schneefahrzeugs,
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Fig. 5 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht von
wesentlichen Teilen des Schneefahrzeugs,
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Fig. 6 ist eine horizontale Schnittansicht von wesentlichen
Teilen des Schneefahrzeugs,
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Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht von wesentlichen
Teilen, die eine andere Ausführungsform der
Erfindung zeigt,
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Fig. 8 ist eine Übersicht, die ein Verwendungsbeispiel
zeigt,
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Fig. 9 ist eine Perspektivansicht eines Schneefahrzeuges
gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,
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Fig. 10 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht dieses
Schneefahrzeugs,
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Fig. 11 ist eine Draufsicht des Schneefahrzeugs,
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Fig. 12 ist eine teilweise geschnittene Frontalansicht des
Schneefahrzeuges,
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Fig. 13 ist eine Frontansicht einer Fernsteuereinrichtung
zum Fernsteuern des Fahrzeugs,
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Fig. 14 ist eine Schnittansicht einer in dem Fahrzeug
verwendeten Kontrolleinrichtung,
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Fig. 15 zeigt einen Längsschnitt des Schneefahrzeugs,
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Fig. 16 ist eine horizontale Schnittansicht desselben,
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Fig. 17 zeigt einen schematischen Längsschnitt einer in dem
gleichen Fahrzeug verwendeten Bremseinrichtung,
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Fig. 18 zeigt einen schematischen Längsschnitt einer in
diesem Fahrzeug verwendeten
Beschleunigungseinrichtung,
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Fig. 19 ist ein Blockdiagramm zur Erläuterung des Prinzips
der Bedienung des Fahrzeugs durch Fernsteuerung,
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Fig. 20 ist eine Übersicht zur Darstellung der Art und Weise
des Fahrens auf dem Schnee mit diesem Fahrzeug und
des Zurückführens des Hauptkörpers dieses Fahrzeugs.
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Fig. 1 bis 3 betreffen ein Schneefahrzeug in einer
Ausführungsform gemäß der Erfindung, bei dem ein
Fahrzeughauptkörper 2 schneetaugliche endlose Traktionsriemen
1 besitzt, ein Paar Skier 3, die durch einen an Bord des
Fahrzeughauptkörpers 2 fahrenden Fahrer (einen Skifahrer)
gesteuert werden, an beiden Seiten des Fahrzeughauptkörpers 2
angeordnet und an einer Skihalterung 4 befestigt sind, die
sich an beiden Seiten des Fahrzeughauptkörpers 2 befindet.
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Der Fahrzeughauptkörper 2 wird durch die von einer
Antriebsmaschine (nicht gezeigt) angetriebenen Riemen 1 bei
einer gewünschten Geschwindigkeit (z.B. einer geringen
Geschwindigkeit von 4 km/h) auf dem Schnee bewegt, und ein
Sitz 5 für den Fahrer ist in dem oberen Heckteil angeordnet,
während ein Anlaßschalter 6, ein Beschleunigungshebel 7 und
ein Kupplungshebel 8 für die Antriebsmaschine an dem oberen
Frontteil installiert sind. Was die Antriebsmaschine
anbelangt, kann z.B. ein kommerzieller Benzinmotor mit einem
maximalen Wellendrehmoment von 0,38 kgm und 8,5 kg Gewicht
verwendet werden, und das Wellendrehmoment kann durch Getriebe
reduziert sein. Oder es kann ein Elektromotor verwendet
werden. Die Skier 3 sind länger als der Fahrzeughauptkörper 2
in der Fahrtrichtung (z.B. 1,8 m) und es können Alpinskier
oder nordische Skier verwendet werden. Bindungen 10 zum
Befestigen der Skistiefel des Fahrers sind nahezu an dem
Mittelteil der Skier befestigt.
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In der Skihalterung 4 sind, wie in Fig. 4 gezeigt, Hubstangen
12 teleskopisch in an beiden Seiten des Fahrzeughauptkörpers 2
befestigte Zylinder 11 eingefügt, und die Hubstangen 12 werden
durch in den Zylindern 11 befindliche Federn 13 stets nach
unten gedrückt, während Saugnäpfe 15 zum Ansaugen der oberen
Fläche der Skier 3 über flexible Gelenke 14 an der unteren
Fläche der Hubstangen angeordnet sind. Verriegelungsvorsprünge
16 stehen von den oberen Enden der Hubstangen 12 hervor. Um im
Falle eines steilen Hanges von mehr als 10º Gefälle oder bei
tiefem Schnee ein Einsinken der Skier 3 in die Oberfläche zu
verhindern, ist es gewünscht, die Skihalterung 4 etwas zu
neigen, so daß sich die Skier 3 um etwa 10º in Fahrtrichtung
nach oben neigen können.
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In diesem Zustand, wenn der Fahrer auf dem Fahrzeughauptkörper
2 sitzt, sind die Federn durch die Last des
Fahrzeughauptkörpers und des Körpergewichtes des Fahrers
kräftig zusammengedrückt, und die dem Fahrzeughauptkörper
auferlegte Last wird zusätzlich zu den Riemen 1 auch durch die
Skier 3 getragen, so daß die Bodenkontaktfläche
(Schneekontaktfläche) der Riemen reduziert und der
Fahrzeughauptkörper 2 verkleinert werden kann. Außerdem sinkt
der Fahrzeughauptkörper 2 sogar bei einem tiefen oder weichen
Schnee nicht übermäßig in den Schnee ein und bewegt sich ruhig
fort. Während sich das Fahrzeug fortbewegt, können die Skier 3
durch die Rückstellkraft der zusammengedrückten Federn 13
sicher den Veränderungen der Schneeoberfläche folgen, so daß
der Schnee-Eingriff der Riemen 1 vermindert werden kann.
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Darüber hinaus können die Skier 3, da sie durch die flexiblen
Gelenke 14 kippbar gehalten sind, in der durch die gedachte
Linie in Fig. 4 angedeuteten lateralen Richtung frei gekippt
werden. Oder sie können, wie durch die gedachte Linie in Fig.
5 angedeutet, in Längsrichtung frei gekippt, oder wie durch
die gedachte Linie in Fig. 6 angedeutet, in horizontaler
Richtung gedreht werden. Somit können die Skier 3 in
Abhängigkeit des Neigungszustandes der Schneeoberfläche durch
die Füße des Fahrers frei gesteuert werden.
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Was die flexiblen Gelenke 14 betrifft, können Kugelgelenke
oder andere Kupplungseinrichtungen verwendet werden, aber es
ist wünschenswert, elastische Materialien wie etwa Gummi zu
verwenden, wie in den Zeichnungen gezeigt. Folglich können die
gekippten Skier 3 durch die Rückstelleigenschaften des
elastischen Materials unverzüglich in die Neutralposition
zurückkehren.
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Die Saugnäpfe 15 sind mit bekannten, manuell bedienbaren
Saugeinrichtungen 16 versehen und wenn die Hebel 16a der
Saugeinrichtung 16 nach oben gezogen werden, nachdem die obere
Fläche der Skier 3 an die Saugnäpfe 15 angelegt wurde, wird
das Innere der Saugnäpfe 15 unter einen reduzierten Druck
gesetzt, und die Saugnäpfe 15 ziehen die Skier 3 an und halten
sie (in dem durch die durchgehenden Linien in Fig. 4
dargestellten Zustand). Umgekehrt gibt ein Herunterziehen der
Hebel 16a die Saugnäpfe 15 frei, so daß die Skier 3 leicht
gelöst werden können.
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Anstelle der Saugnäpfe 15 kann, wie in Fig. 7 dargestellt,
eine Garnitur Montageträger verwendet werden, die einen an der
unteren Fläche des flexiblen Gelenks 14 befestigten
Trägerblock 18a und ein Paar von an beiden Seiten des
Trägerblockes 18a angeordneten Skihalteteilen 18b umfassen,
wobei der Ski 3 von beiden Seiten durch integrales Verbinden
der beiden Halteteile 18b, 18b mit Schraube und Mutter 19
gehalten ist. Bezugszeichen 20 kennzeichnet ein aus Gummi oder
ähnlichem hergestelltes Distanzstück.
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In den Fig. 1 bis 3 zeigt Bezugszeichen 22 bogenförmige
Schneepreßbretter, die vor den Riemen 1 angeordnet und mit
Tragarmen 23 versehen sind, die von der Mitte der Innenseite
hervorstehen, wobei die freien Enden der Tragarme in an der
Vorderseite des Fahrzeughauptkörpers 2 gebildete
Eingriffslöcher 24 eingefügt sind, und wobei die Tragarme 23
durch über eine Preßpassung mit den Tragarmen 23 verbundene
Befestigungsbolzen am Frontteil des Fahrzeughauptkörpers 2
befestigt sind. Die Bretter sind dazu bestimmt, während der
Fortbewegung des Fahrzeuges den Schnee niederzudrücken, so daß
die Riemen 1 nicht im Leerlauf rotieren. Wenn die Skier 3 und
der Fahrzeugkörper 2 in einem getrennten Zustand transportiert
werden, sind auch die Schneepreßbretter 22 von dem
Fahrzeughauptkörper gelöst. Folglich ist dieser leichter zu
tragen.
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Nun wird die Betriebsweise des Schneefahrzeuges beschrieben
werden. Wie in Fig. 2 gezeigt, sitzt der Fahrer, der Skier 3
an seinen Füßen trägt, auf dem Sitz 5 und befestigt die Skier
3 an der Skihalterung 4 und bedient dann den Anlaßschalter 6,
um die Riemen 1 zu rotieren und anzutreiben. Dann beginnt das
Fahrzeug auf dem Schnee zu gleiten, und während der Fahrer die
Skier 3 mittels seiner Füße und durch die flexiblen Gelenke 14
frei steuert, wird das Fahrzeug vorangetrieben, um auf einer
flachen Schneeoberfläche zu fahren oder einen steilen Hang von
etwa 30º zu erklimmen oder von diesem herabzufahren,
unabhängig davon, ob der Schnee tief, pulvrig, naß, körnig
oder vereist ist.
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Somit kann der Fahrer frei mittels der Füße steuern und, falls
erforderlich, auch Skistöcke 26 bedienen, wie in Fig. 2
gezeigt. Dies beseitigt das Erfordernis des bei
konventionellen schneemobilartigen Fahrzeugen installierten
Steuerruders, Handgriffs und des Mechanismus, um diese Teile
zusammenzukuppeln, und die Größe und das Gewicht dieser Teile
kann reduziert werden. Zum Beispiel kann die Länge des
Fahrzeughauptkörpers 2 auf 70 cm, die Breite auf 40 cm und die
Höhe von der Oberseite des Fahrzeughauptkörpers 2 zu der
Unterseite der Riemen 1 auf etwa 50 cm und das Gewicht auf
etwa 20 bis 30 kg eingerichtet werden. Aus diesem Grund kann
das Schneefahrzeug hinreichend in einem Kofferraumfach eines
üblichen Personenkraftwagens untergebracht werden.
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Überdies können, wie zum Beispiel in Fig. 8 dargestellt, nach
dem Erkliinmen eines schneebedeckten Berges mittels des
Schneefahrzeuges, die Skier 3 von dem Fahrzeughauptkörper 2
gelöst werden, und der Fahrer kann nur auf den Skiern 3
abfahren. In diesem Fall kann der auf dem Gipfel des Berges
zurückgelassene Fahrzeughauptkörper 2 durch ein größeres
Schneefahrzeug wiedererlangt oder per Fernsteuerung
zurückgeführt werden, indem der Fahrzeughauptkörper 2 mit
einer Fernsteuereinrichtung von vier oder fünf Kanälen
ausgestattet wird. Oder der Fahrzeugkörper 2 ist klein und
leichtgewichtig, so daß der Fahrer abrahren kann, während er
den Fahrzeughauptkörper 2 auf dem Rücken trägt.
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Nachfolgend werden die Ergebnisse von praktischen Experimenten
erläutert, bei denen ein Fahrzeughauptkörper 2 von 70 cm
Länge, 40 cm Breite und 50 cm Höhe bereitgestellt wurde. Als
einzubauende Antriebsmaschine wurde ein kommerzieller
Benzinmotor mit einem maximalen Wellendrehmoment von 0,38 kgm
vorgesehen. Und ein Fahrer mit einem Gewicht von 70 kg fuhr
auf dem Schneefahrzeug, das ein Gesamtgewicht von 30 kg besaß,
und steuerte 1,8 m lange Skier, die an dem Schneefahrzeug
befestigt waren. Hierbei wurden folgende Resultate erzielt:
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1. Innerhalb eines Winkelbereiches von 0º bis 30º eines
Schneehanges konnte das Fahrzeug entlang der
Neigungsrichtung bei einer Geschwindigkeit von 4 km/h
stabil gefahren werden, unabhängig davon, ob der Schnee
tief, pulvrig, naß, körnig oder vereist war.
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2. Auf einem nach links oder rechts geneigten Hang mit
tiefem, pulvrigem, nassem, körnigem oder vereistem Schnee
und in einem Neigungswinkelbereich von 0º bis 30º erklomm
das Fahrzeug bei einer Geschwindigkeit von 4 km/h und in
einer schrägen Richtung konstant den Hang, indem beide
Skier 3 nach rechts oder links gekippt wurden, um die
rechte oder linke Kante einzusetzen.
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3. Unter den gleichen Bedingungen wie in Punkt 2., abhängig
von dem rechts oder links geneigten Hang, wenn die rechte
oder linke Kante des rechten oder linken Skis eingesetzt
wurde, fuhr das Fahrzeug bei einer Geschwindigkeit von 3
km/h stabil aufwärts, während es nach rechts oder links
schwenkte.
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4. Ohne Anbringung der Skier 3 stürzte das Fahrzeug nach
einer Distanz von 1 m um, als es einen nassen Schneehang
von 10º Steigung erklomm.
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Wie aus den obigen Erläuterungen verständlich wird, kann bei
der ersten Ausführungsform gemäß der Erfindung, da die dem
Fahrzeughauptkörper auferlegte Last sowohl von Skiern, die
länger als der Fahrzeughauptkörper sind, als auch den Riemen
getragen wird, die Bodenkontaktfläche (Schneekontaktfläche)
der Riemen reduziert werden, und folglich kann die Größe des
Fahrzeughauptkörpers reduziert werden, und das Fahrzeug ist in
der Lage, einen steilen Hang sicher zu erklimmen, ohne
umzustürzen.
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Da bei der erfindungsgemäßen Ausführungsform die Skier und der
Fahrzeughauptkörper voneinander getrennt werden können, sind
sie praktisch zu transportieren.
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Bei der Ausführungsform gemäß der Erfindung ist es möglich
sich ungeachtet der Schneequalität angenehm fortzubewegen, da
der Grad des Kontaktes der Skier mit der Schneefläche in
Abhängigkeit der Festigkeit des Schnees frei eingestellt
werden kann.
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Weil die Skier mittels der Füße des Fahrers gesteuert werden
können, um sich frei auf dem Schnee fortzubewegen, sind bei
der Erfindung der bei dem Stand der Technik verwendete
Steuerrudergriff und der zugehörige Kupplungsmechanismus nicht
notwendig, und die Fahrzeuglänge kann um diese Teile verkürzt
werden, und die Abmessung und das Gewicht kann weiter
reduziert werden, und es ist möglich, bei niedrigen Kosten zu
produzieren.
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Fig. 9 bis 12 zeigen ein Schneefahrzeug gemäß einer anderen
Ausführungsform der Erfindung, welches einen
Fahrzeughauptkörper 2 mit Riemen 1 zur Fortbewegung auf
Schnee, ein Paar von Skiern 3, 3, die auf beiden Seiten des
Fahrzeughauptkörpers 2 angeordnet sind und mittels der Füße
des auf dem Fahrzeughauptkörper 2 sitzenden Fahrers
(Skifahrers) gesteuert werden, und eine an dem Frontteil des
Fahrzeughauptkörpers 2 angebrachte Kontrolleinrichtung 9
umfaßt, wobei die Skier 3 an den Skihalterungen 4 befestigt
sind, die an beiden Seiten des Fahrzeughauptkörpers 2
angeordnet sind.
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Der Fahrzeughauptkörper 2 wird bei einer gewünschten
Geschwindigkeit (z.B. einer geringen Geschwindigkeit von 4
km/h) mittels der Riemen 1, die durch eine im Inneren
eingebaute Antriebsmaschine (nicht gezeigt) betätigt werden,
auf dem Schnee gefahren, und ein Fahrersitz mit
zurückklappbarer Rückenlehne 5a ist auf dem oberen Heckteil
installiert, und ein Anlaßschalter 6 für die Antriebsmaschine,
ein Beschleunigungshebel 8 und ein Bremshebel 7 sind in der
Bedieneinheit des oberen Frontteils vorgesehen, und ein
Empfänger 11 zum Fernsteuern von vier Kanälen ist an der Seite
der Bedieneinheit montiert. Was die Antriebsmaschine
anbelangt, so wird z.B. ein kommerzieller Benzinmotor mit
einem maximalen Wellendrehmoment von 0,38 kgm und einem
Gewicht von 8,5 kg verwendet, und die
Ausgangsrotationsgeschwindigkeit wird durch Getriebe
reduziert. Oder es kann ein Elektromotor verwendet werden.
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Fig. 13 zeigt eine Fernsteuerungseinrichtung 13 zum
Fernsteuern des Fahrzeughauptkörpers 2, welche einen
Fernsteuerungs-Anlasserschalter 15 zum Starten eines Anlassers
14 (selbststartender Motor) (siehe Fig. 19), einen
Fernsteuerungs-Bremsknopf 16 zum Bedienen des Bremshebels 7,
einen Fernsteuerungs-Beschleunigungsknüppel 17 zum Betätigen
des Beschleunigungshebels 8, einen Fernsteuerungs-Ruderknüppel
18 zum Betätigen der Kontrolleinrichtung 9, eine Sendeantenne
19 zum Senden von Kommandosignalen zu dem Empfänger 11 durch
Bedienen des Fernsteuerungs-Anlasserschalters 15,
Fernsteuerungs-Bremsknopfs 16, Fernsteuerungs-
Beschleunigungsknüppels 17 und Fernsteuerungs-Ruderknüppels
18, und einen Sender-Hauptschalter 20 umfaßt.
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Wie in den Fig. 14 bis 16 gezeigt, umfaßt die
Kontrolleinrichtung 9 ein Paar skiförmiger Ruder 22, 22, die
sich im Kontakt mit der Schneefläche befinden, und einen
Ruder-Servomotor 24 zum Betätigen beider Ruder 22 durch eine
Steuereinrichtung 23.
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Die Steuereinrichtung 23 besitzt fast den gleichen Aufbau wie
die Steuereinrichtung für ein gewöhnliches Automobil, wobei
ein Paar Gelenkarme 27, 27 durch Achsschenkelbolzen 26
schwenkbar an beiden Enden des horizontalen Teils eines
Rahmens 25 mit einem etwa L-förmigen Längsschnitt befestigt
ist, das untere Ende einer Hubstange 29, die durch einen
Keilwellensitz mit einem an einem Ende jedes Gelenkarmes 29
befestigten Zylinder 28 verbunden ist, an dem oberen
Mittelteil eines jeden Ruders 22 befestigt ist, und die
anderen Enden der beiden Gelenkarme 27 über eine
Verbindungsstange 30 durch ein in einem Getriebekasten 31
befindliches Gestell 32 integral miteinander verbunden sind,
und ein mit dem Gestell 32 in Eingriff stehendes Ritzel 33 an
einer Motorwelle des Ruder-Servomotor befestigt ist. Durch
Betätigen des Servomotors 24 in entweder einer normalen oder
umgekehrten Richtung kann die Richtung des Ruders 22 um die
Achsschenkelbolzen 26 verändert werden, wie durch die gedachte
Linie in Fig. 16 angezeigt.
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In Fig. 14 kennzeichnet Bezugszeichen 35 eine in dem Zylinder
28 angeordnete Feder, die dazu dient, die Hubstange 29 ständig
nach unten zu drücken, und 36 kennzeichnet ein Außengehäuse
der Kontrolleinrichtung 9. Ein schneeabweisender Faltenbalg 38
ist über seinen Zylinder-Einführöffnungen 37 angeordnet, um
ein Eindringen von Schnee in das Gehäuse 36 zu verhindern.
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Zudem ist, wie in Fig. 15 und Fig. 16 dargestellt, ein
integral an dem oberen Ende des vertikalen Teils des Rahmens
25 ausgebildeter Kupplungsrahmen 25a über einen
Kupplungsvorsprung 2a angepaßt, der von dem vorderen Ende des
Fahrzeughauptkörpers 2 hervorsteht und der Vorsprung 2a und
der Kopplungsrahmen 25a sind durch Bolzen und Mutter 39
integral miteinander verbunden. Beim Tragen dieses
Schneefahrzeuges wird der Kupplungsbolzen und die Mutter 39
gelöst und der Kupplungsrahmen 25a wird von dem Vorsprung 2a
getrennt, so daß die Kontrolleinrichtung 9 und der
Fahrzeughauptkörper 2 separat getragen werden können.
Unterdessen kennzeichnet in Fig. 16 das Bezugszeichen 40 ein
Anschlußkabel für den Servomotor des Ruders 24. Durch Einfügen
eines Steckers 40a an dem vorderen Ende des Anschlußkabels in
die Steckdose an der Vorderseite des Fahrzeughauptkörpers 2
wird der Servomotor 24 mit einer in dem Fahrzeughauptkörper 2
befindlichen Energiequelle 41 (siehe Fig. 19), wie etwa einem
Akkumulator, verbunden.
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Fig. 17 zeigt eine in dem Fahrzeughauptkörper 2 eingebaute
Bremseinrichtung 43, bei der der um eine Drehachse 24 vor- und
zurück schwenkbare Bremshebel 10 mit einer Kolbenstange eines
Hauptzylinders 45 verbunden ist und ein Paar von Bremsschuhen
47, 47 sich einander gegenüberliegend in dem Inneren einer
Bremstrommel 46 angeordnet sind, die auf einer Achse 1a des
Riemens 1 montiert ist. Und ein Bremszylinder 48 (wheel
cylinder), der dazu dient, die Bremsschuhe 47 auf die
Bremstrommel 46 zu oder von dieser weg zu bewegen, ist mittels
eines hydraulischen Leitungssystems 49 mit dem Hauptzylinder
45 verbunden. Wenn der Bremshebel 17 nach vorne geschoben
wird, um sich, wie durch die gedachte Linie in Fig. 17
angedeutet, gegen die Wirkung einer Feder 50 von dem durch die
durchgehende Linienführung 17 dargestellten inaktiven
Bremszustand aufzurichten, wird das Drucköl in dem
Hauptzylinder 45 in den Bremszylinder 48 eingespeist, um die
Bremsschuhe 47 der Bremstrommel 46 vorzuschieben und dadurch
eine Bremskraft an die Riemen 1 anzulegen. Diese Aspekte sind
im wesentlichen die gleichen, wie bei der Bremseinrichtung
eines gewöhnlichen Automobils.
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Bezugszeichen 51 kennzeichnet einen Fernsteuerungs-
Bremsmechanisinus, bei dem eine sektorförmige Eingriffsplatte
52 auf der Drehachse 44 schwenkbar gelagert ist, und ein von
den Bremshebel 10 hervorstehender Eingriffsstift 54 durch
einen in der Eingriffsplatte 52 ausgebildeten bogenförmigen
Schlitz 53 hindurchtritt. Bezugszeichen 55 kennzeichnet eine
Zugfeder, um die Eingriffsplatte 52 in Richtung des inaktiven
Bremszustandes zu ziehen, und 56 einen Anschlagstift, um die
Eingriffsplatte 52 gegen die Wirkung der Feder 55 in der
inaktiven Bremsposition zu halten, mit der Absicht, einen
Eingriff der Eingriffsplatte mit dem Bremshebel 7 zu
vermeiden, wenn der Bremshebel 7 nach vorne geschoben und
aufgerichtet wird, um die Bremse, wie oben beschrieben, zu
aktivieren. Besuchszeichen 57 kennzeichnet einen Servomotor
zum Bremsen, und ein Drahtseil 59 ist mit einem Ende mit einem
auf dem Motorschaft befestigten drehbaren Hebel 58 und mit dem
anderen Ende über eine Rolle 60 mit der Seitenkante der
Eingriffsplatte 52 verbunden. Wenn der zum Bremsen verwendete
Servomotor 57 von dem durch die durchgehende Linie in Fig. 17
dargestellten inaktiven Bremszustand betätigt wird, beginnt
die Eingriffsplatte 52 durch den drehbaren Hebel 58 und das
Drahtseil 59 im Uhrzeigersinn zu rotieren, und der Bremshebel
7 wird durch die Eingriffsplatte 52 und über den
Eingriffsstift 54 nach vorn geschoben und aufgerichtet und
aktiviert dadurch die Bremse. Anstelle der Bremstrommel 46
kann indes auch eine Scheibenbremse verwendet werden. Fig. 18
zeigt eine in dem Fahrzeughauptkörper 2 eingebaute
Beschleunigungseinrichtung 62, bei der das untere Endstück des
um eine Drehachse 63 vor- und zurückschwenkbaren
Beschleunigungshebels 8 durch einen Verbindungsmechanismus 64
mit dem Drosselventil 66 eines Vergasers 65 verbunden ist.
Wenn der Beschleunigungshebel 8 nach vorn geschoben wird, um
sich, wie durch die gedachte Linie in Fig. 18 dargestellt,
gegen die Wirkung einer Feder 67 von dem durch die
durchgehende Linie in Fig. 18 angedeuteten Zustand
aufzurichten, wird das Drosselventil 66 durch den
Verbindungsmechanismus 64 in die Freigaberichtung gedreht und
die in die Antriebsmaschine eingespeiste Brennstoffmenge
erhöht. Diese Aspekte sind im wesentlichen dieselben, wie bei
der Beschleunigungseinrichtung eines gewöhnlichen Automobils.
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Bezugszeichen 68 kennzeichnet einen Fernsteuerungs-
Beschleunigungsmechanismus, der nahezu den gleichen Aufbau wie
die Fernsteuerungs-Bremseinrichtung 51 besitzt, und daher sind
korrespondierende Bauteile mit gleichen Bezugsziffern
gekennzeichnet und die Erläuterung der Bauteile ausgelassen.
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Gemäß diesem Fernsteuerungs-Beschleunigungsmechanismus 68
wird, wenn, wie durch die durchgehende Linie in Fig. 18
angedeutet, eine Betätigung des für die
Beschleunigungseinrichtung verwendeten Servomotors 69 erfolgt,
der Beschleunigungshebel 8 nach vorne geschoben und
aufgerichtet und das Drosselventil 66 wird in die
Freigaberichtung gedreht.
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Fig. 19 ist ein Blockdiagramm, welches das Prinzip der
Bedienung durch Fernsteuerung erläutert, wobei das
Kommandosignal von der Fernsteuerungseinrichtung 13 von dem
Empfänger 11 empfangen und wahlweise in eine
Anlasserkontrolleinrichtung 71, einen Verstärker 72 zur
Bremsbetätigung, einen Verstärker 73 zur Betätigung der
Beschleunigungseinrichtung oder einen Verstärker 74 zur
Ruderbetätigung eingespeist wird. Durch dieses Kommandosignal
betätigt die Anlasserkontrolleinrichtung 71 ein Starterrelais
75 (Anlaßschalter für Antriebsmaschine), um den Anlasser 14
von der Energiequelle 41 mit Energie zu versorgen, während die
Verstärker 72 bis 74 zur Betätigung der Bremse, der
Beschleunigungseinrichtung und der Ruder jeweils die
Servomotoren 57, 69, 24 betätigen, und die Detektorsignale von
den Winkeldetektoren 76 bis 78 zum Erfassen der Drehwinkel der
Servomotoren 57, 69, 24 werden mit den Kommandosignalen
verglichen, und wenn beide Signale übereinstimmen, wird die
Betätigung der Servomotoren 57, 69, 24 gestoppt. Durch die so
erfolgte Kontrolle der Servomotoren 57, 69, 24 kann der
Fahrzeughauptkörper 2 wie gewünscht gesteuert werden.
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In den Fig. 9 bis 12 sind die Skier 3 länger als der
Fahrzeughauptkörper 2 in der Fortbewegungsrichtung (z.B. etwa
1,8 m) und es können kommerzielle Alpinskier oder nordische
Skier verwendet werden. Bindungen 80 zum Befestigen der
Skistiefel des Fahrers sind nahezu in der Mitte der Skier
angeordnet. In die Skihalterung 4 sind, wie in Fig. 10 und 12
dargestellt, Hubstangen 82 teleskopisch in an beiden Seiten
des Fahrzeughauptkörpers 2 befestigte Zylinder 81 eingefügt,
und die Fläche der Hubstangen 82 wird durch eine in dem
Zylinder 81 befindliche Feder 83 stets nach unten gedrückt,
während Saugnäpfe 85 zum Ansaugen der Oberseite der Skier 3
über ein flexibles Gelenk 84 an dem unteren Ende der
Hubstangen 82 vorgesehen sind. Ein Verriegelungsvorsprung 86
ragt von dem oberen Ende der Hubstangen hervor. Um zu
gewährleisten, daß die Frontteile der Skier 3 sogar in dem
Fall eines steilen Hanges von über 10º oder im Fall von tiefem
Schnee nicht in den Schnee einsinken, ist es wünschenswert,
die Skihalterung 4 etwas zu neigen, so daß die Skier sich am
vorderen Teil um etwa 10º nach oben neigen können.
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In diesem Zustand, wenn der Fahrer auf dem Fahrzeughauptkörper
2 fährt, ist die Feder 83 und die Feder 35 der
Kontrolleinrichtung 9 durch die Last des Fahrzeughauptkörpers
2 und das Körpergewicht des Fahrers kräftig zusammengedrückt
und die dem Fahrzeughauptkörper 2 auferlegte Last wird sowohl
durch die Riemen 1 als auch die Skier 3 und die Ruder 22
getragen, so daß die Bodenkontaktfläche (Schneekontaktfläche)
der Riemen 1 reduziert und auch die Abmessung des
Fahrzeughauptkörpers 2 verkleinert werden kann. Außerdem wird
der Fahrzeughauptkörper 2 in tiefem oder weichem Schnee nicht
übermäßig in den Schnee einsinken und kann zügig fahren.
Während der Fahrt ermöglicht es darüber hinaus die
Rückstellkraft der zusammengedrückten Federn 83, 35, daß die
Skier 3 und die Ruder 22 den Veränderungen der Schneefläche
sicher folgen, und der Schnee-Eingriff der Riemen 1 kann
reduziert werden.
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Außerdem können die Skier 3, da diese durch die flexiblen
Gelenke kippbar gehalten werden, in Längs- oder Querrichtung
gekippt oder horizontal gedreht werden, und die Skier können
in Abhängigkeit des Neigungszustandes der Schneefläche frei
mittels der Füße des Fahrers gesteuert werden.
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Was das flexible Gelenk 84 betrifft, so kann ein Kugelgelenk
oder eine andere Kupplungseinrichtung verwendet werden, aber
es ist wünschenswert, ein elastisches Material, wie etwa
Gummi, zu verwenden. Folglich können die gekippten Skier 3
durch die charakteristische Rückstelleigenschaft des
elastischen Materials unverzüglich in die Neutralposition
zurückkehren.
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Die Saugnäpfe 85 sind mit bekannten, manuell bedienbaren
Saugeinrichtungen 87 ausgestattet. Wenn der Hebel 87a der
Saugeinrichtung 87 hochgezogen wird, nachdem die Saugnäpfe 87
an die obere Fläche der Skier angelegt wurden, wird das Innere
der Saugnäpfe 85 in einen reduzierten Druckzustand versetzt
und die Saugnäpfe 85 ziehen die Skier 3 an und halten sie.
Umgekehrt wird lediglich durch Herunterziehen des Hebels 87a
die Saugwirkung der Saugnäpfe 85 freigegeben, so daß die Skier
leicht gelöst werden können.
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Nachfolgend wird die Methode zum Steuern des Schneefahrzeuges
erläutert werden. Wie in Fig. 10 gezeigt, sitzt der Fahrer,
der die Skier 3 an den Füßen trägt, auf dem Sitz 5, befestigt
die Skier 3 an der Skihalterung 4, betätigt den Anlaßschalter
6 und bedient den Beschleunigungshebel 8 und Bremshebel 7.
Dann fährt das Schneefahrzeug auf dem Schnee und während der
Fahrt kann der Fahrer dank des flexiblen Gelenkes 84 die Skier
mittels der Füße frei steuern, um sich nicht nur auf einer
flachen Schneefläche, sondern auch auf einem steilen Hang von
etwa 30º sicher auf- und abwärts fortzubewegen, ungeachtet
davon, ob der Schnee tief, pulvrig, naß, körnig oder vereist
ist. In diesem Fall wird das Ruder 22 parallel zur
Längsrichtung des Fahrzeughauptkörpers gehalten, und um diesen
Zustand sicherer beizubehalten, ist es wünschenswert, eine
Verriegelungseinrichtung zur Verriegelung des Ruders 22 oder
der Steuereinrichtung 23 zu verwenden. Wie in Fig. 20
dargestellt, werden z.B., nachdem ein schneebedeckter Berg
mittels des Schneefahrzeuges erklommen wurde, die Skier von
dem Fahrzeughauptkörper 2 gelöst, und der Fahrer fährt auf den
Skiern 3 ab. Anschließend wird von dem Fuß des Berges durch
Betätigung der Fernsteuerungseinrichtung 13 ein Kommandosignal
gesendet. Als ein Resultat werden entsprechend dem
Kommandosignal der Anlasser 14, der Fernsteuerungs-
Bremsmechanismus 51, der Fernsteuerungs-
Beschleunigungsmechanismus 68 und die Kontrolleinrichtung 9
fernbedient, und der auf dem Gipfel des Berges zurückgelassene
Hauptkörper 2 wird an einen gewünschten Punkt zurückgeführt.
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Wie aus der obigen Beschreibung offensichtlich, kann gemäß der
zweiten Ausführungsform der Erfindung nicht nur das
Schneefahrzeug durch bemannte Fahrt, während der Fahrer auf
dem Fahrzeughauptkörper sitzt, frei auf dem Schnee fortbewegt
werden, sondern der Fahrzeughauptkörper kann auch in
unbemannter Fahrt durch Fernlenkung zurückgeführt werden, wenn
der Fahrer nach Erklimmen des Berges unter Verwendung der an
beiden Seiten des Fahrzeughauptkörpers befestigten Skier
abfährt. Diese Rückführtätigkeit kann schnell und einfach
ausgeführt werden.
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Überdies stellt eine geeignete Betätigung der Bremsen durch
Fernbedienung im unbemannten Fahrbetrieb sicher, daß der
Fahrzeughauptkörper sicher zurückgeführt werden kann. Da
ferner die per Funk fernzusteuernde Kontrolleinrichtung an dem
Frontteil des Fahrzeughauptkörpers installiert ist, wird die
Fortbewegungsrichtung des unbemannten Fahrzeughauptkörpers in
geeigneter Weise kontrolliert, so daß der Fahrzeughauptkörper
sicher zu dem gewünschten Punkt zurückgeführt werden kann.
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Des weiteren lassen sich der Fahrzeughauptkörper und die
Kontrolleinrichtung zum einfachen Transport voneinander
trennen.