DE8913983U1

DE8913983U1 - Reversible vehicle on a guideway

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Publication number: DE8913983U1
Application number: DE8913983U
Authority: DE
Original assignee: MATRA TRANSPORT MONTROUGE FR
Current assignee: MATRA TRANSPORT MONTROUGE FR
Priority date: 1988-11-29
Filing date: 1989-11-28
Publication date: 1990-01-25
Anticipated expiration: 1999-11-29
Also published as: FR2639596A1; FR2639596B1

Description

"Umkehrbares Fahrzeug auf einer Führungsbahn""Reversible vehicle on a guideway"

Die Erfindung betrifft ein umkehrbares Fahrzeug auf einer Führungsbahn mit wenigstens einem vorderen und einem hinteren Fahrgestell , welche jeweils schwenkbare Räder zur Abstützung auf der Fahrbahn und seitliche Rollen zur Abstützung auf der Fahrbahn aufweisen, die mit den Rädern durch ein Zwangslenkgestänge verbunden sind , das eine zwangsweise Orientierung der Räder bewirkt.The invention relates to a reversible vehicle on a guideway with at least one front and one rear chassis, each of which has pivotable wheels for support on the roadway and lateral rollers for support on the roadway, which are connected to the wheels by a forced steering linkage which causes a forced orientation of the wheels.

Derartige Fahrzeuge sind bekannt, wobei deren tragende Räder im allgemeinen mit Reifen versehen sind , aber auch jedes andere Laufband mit einem zur Leitwirkung ausreichend großen Reibungskoeffizienten vorgesehen sein kann. Die Verschiebung der Rollen im Verhältnis zur Karosserie des Fahrzeuges in einer Kurvenfahrt oder bei einer beispielsweise durch Wind hervorgerufenen seitlichen Beaufschlagung wirkt sich auf das Fahrzeug aus und bewirkt eine Abweichung aus der normalen Fahrtrichtung , wobei ein entsprechender Einschlag der Räder in geeigneter Richtung hervorgerufen wird.Such vehicles are known, whereby their supporting wheels are generally provided with tires, but any other treadmill with a sufficiently high coefficient of friction for the guiding effect can also be provided. The displacement of the rollers in relation to the body of the vehicle when cornering or when subjected to a lateral impact caused, for example, by wind, affects the vehicle and causes a deviation from the normal direction of travel, whereby a corresponding turning of the wheels in the appropriate direction is caused.

Die Rollen sind gleichzeitig dazu vorgesehen, das Fahrzeug seitlich zu halten und die Ltitwirkung des Einschlags der Räder zu vervollständigen, wenn die Haftung des Laufbandes der Räder für eine sichere Führung nicht ausreicht.The rollers are also designed to hold the vehicle sideways and to complete the steering effect of the wheels when the grip of the wheel track is not sufficient for safe guidance.

Die bekannten Fahrzeuge auf einer Führungsbahn der obengenannten Art, die die Leitwirkung der tragenden Räder benutzen , sind nur in einer einzigen Bewegungsrichtung stabil , die durch die Geometrie des Fahrgestells der schwenkbaren Räder bestimmt ist.The known vehicles on a guideway of the above-mentioned type, which use the guiding effect of the supporting wheels, are stable only in a single direction of movement, which is determined by the geometry of the chassis of the pivoting wheels.

Demgegenüber besteht die Aufgabe der Erfindung darin, ein umkehrbares Fahrzeug zu schaffen, d.h. ein Fahrzeug, das in die eine und in die andere, entgegengesetzte Richtung fahren kann, wobei dieses Ziel mit möglichst einfachen Mitteln erreicht werden soll.In contrast, the object of the invention is to create a reversible vehicle, i.e. a vehicle that can drive in one direction and in the other, opposite direction, whereby this aim is to be achieved with the simplest possible means.

Diese Aufgabe wird mit einem Fahrzeug der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved according to the invention with a vehicle of the type described at the outset by the characterizing features of claim 1.

Dabei können die Verriegelungseinrichtungen jeder Art sein, solange sie eine feste Verbindung gewährleisten, wenn sie in Verriegelungsposition sind , und solange sie eine freie Entriegelung wenigstens im Längsbereich gewährleisten, der der durch die Ausführung der verriegelten Rollen erforderlichen Entriegelung entspricht, wenn sie sich in der anderen Position befinden. In der Praxis ist ein Bereich von einigen lOtel mm ausreichend. Die Einrichtungen können mechanisch, elektrisch, pneumatisch oder hydraulisch sein. Es ist jedoch besonders vorteilhaft, zur BiI-The locking devices can be of any type, provided they ensure a firm connection when they are in the locking position and provide free release at least in the longitudinal area corresponding to the release required by the design of the locked rollers when they are in the other position. In practice, a range of a few tenths of a millimetre is sufficient. The devices can be mechanical, electrical, pneumatic or hydraulic. However, it is particularly advantageous to use a hydraulic system for the purpose of

dung dieser Einrichtungen Winden mit Fluiddruck zu verwenden: Während der Arbeitsbehälter einer solchen Winde unter Druck gesetzt wird , wird der Kolben der Winde in Anschlag gehalten und bildet eine feste Verbindung. Eine Rückstellfeder kann vorgesehen sein, die den Kolben in seiner Position hält, wo er aufrechterhalten wird, während der Arbeitsbehälter unter Druck ist, oder in der entgegengesetzten Stellung.ation of these devices, it is advisable to use fluid pressure winches: while the working vessel of such a winch is pressurized, the piston of the winch is held in abutment and forms a fixed connection. A return spring may be provided which holds the piston in its position where it is maintained while the working vessel is pressurized, or in the opposite position.

Aufgrund der Tatsache, daß die Fahrgestelle kein Winkelspiel haben können , muß das Zurückschwenken der Räder gegen die Einschlagsstellung Null durch geeignete andere Einrichtungen, insbesondere durch Federn, gesichert werden.Due to the fact that the chassis cannot have any angular play, the swivelling back of the wheels towards the zero turning position must be secured by other suitable devices, in particular by springs.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Diese zeigt inThe invention is explained in more detail below using the drawing, for example. This shows

Fig. 1 in einem Prinzipschema die Anordnung der zwei Fahrgestelle an einem Fahrzeug nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Draufsicht, Fig. 1 shows a schematic diagram of the arrangement of the two chassis on a vehicle according to an embodiment of the invention in a plan view,

Fig. 2 in ähnlicher Darstellung wie in Fig. 1 den Einschlag der Räder in einer Kurvenfahrt,Fig. 2 in a similar representation as in Fig. 1 the turning of the wheels when cornering,

Fig. 3 in vergrößertem Maßstab eine mögliche Ausbildung eines halben Fahrgestells mit Rad und inFig. 3 in enlarged scale a possible design of a half chassis with wheel and in

Fig. 4Fig.4

und 5 in einer Drauf- bzw. Seitenansicht eine mögliche Anordnung der Einschlageinrichtungen im Verhältnis zu den Aufhängungs- und Leitelementen eines halben Fahrgestells mit Rad.and 5 shows a top and side view of a possible arrangement of the impact devices in relation to the suspension and guide elements of a half chassis with wheel.

Fig. 1 zeigt strichpunktiert die Kontur 8 einer Karosserie eines Fahrzeuges mit zwei Fahrgestellen 10 und 12 mit lenkbaren Rädern , wobei die Anzahl der Fahrgestelle nicht auf zwei beschränkt ist. Die Vorwärtsrichtung des Fahrzeugs sei in Fig. 1 durch die Richtung des Pfeils fO angedeutet, so daß das vordere Fahrgestell mit 10 und das hintere Fahrgestell mit 12 bezeichnet ist, auch wenn diese beiden identisch ausgebildet sind.Fig. 1 shows in dash-dot lines the contour 8 of a body of a vehicle with two chassis 10 and 12 with steerable wheels, whereby the number of chassis is not limited to two. The forward direction of the vehicle is indicated in Fig. 1 by the direction of the arrow fO, so that the front chassis is designated 10 and the rear chassis 12, even if these two are identical.

Das Fahrgestell 10 weist z.B. zwei lenkbare Räder 14 und 16 auf, die jeweils von einer Radnabe getragen sind, die jeweils um eine Achse 18 bzw. 20 drehbar ist. Die Räder sind dazu bestimmt, auf einer Fahrbahn zu rollen und allgemein sind sie mit Reifen versehen , deren Leitwirkung deutlich höher ist als die von metallischen Reifen. Die Ausbildung der Aufhängungseinrichtungen und der Einrichtungen , die das Schwenken der Räder ermöglichen , ist ähnlich derjenigen von Lenkachsen von Kraftfahrzeugen , außer wenn das Winkelspiel und die Vorspur exakt gleich Null sind , so daß diese Ausbildung nicht näher beschrieben wird. Die Ausrichtung der Räder der beiden Fahrgestelle wird jedoch durchThe chassis 10 comprises, for example, two steerable wheels 14 and 16, each supported by a hub which can rotate about an axis 18 or 20 respectively. The wheels are intended to roll on a roadway and are generally fitted with tires whose steering effect is significantly higher than that of metal tires. The design of the suspension devices and the devices which enable the wheels to pivot is similar to that of steering axles of motor vehicles, except when the angular play and the toe-in are exactly zero, so that this design is not described in detail. The alignment of the wheels of the two chassis is, however, determined by

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die Abstützung der Führungsrollen jeweils auf den Schienen 22 gesteuert.the support of the guide rollers on the rails 22 is controlled.

Wenn das Fahrzeug nur dazu vorgesehen wäre , sich im Sinne der durch den Pfeil fO in Fig. 1 angedeuteten Vorwärtsrichtung zu bewegen, genügte es, jede Radachse mit nur einem Paar von Rollen 24 zur Abstützung auf den Schienen vorzusehen , welche von Lenkarmen getragen sind , die ihrerseits mit den Radnaben verbunden sind , welche wiederum ihrerseits durch eine Lenkstange 26 verbunden sind und vor den ' Rädern angeordnet sind.If the vehicle were intended only to move in the forward direction indicated by the arrow fO in Fig. 1, it would be sufficient to provide each wheel axle with only one pair of rollers 24 for support on the rails, which are carried by steering arms which in turn are connected to the wheel hubs, which in turn are connected by a steering rod 26 and arranged in front of the wheels.

,|; Eine solche Ausbildung würde jedoch keine Führungsstabili-,|; However, such training would not provide leadership stability

'i' tat bei einer Rückwärtsfahrt gewährleisten. Um eine solche'i' tat when reversing. To ensure such

^f'*^: Stabilität zu erhalten, weist die Radachse 10 einen zwei- ^f '* ^: To maintain stability, the wheel axle 10 has a two-

ten Satz von Rollen 28 , die hinter den Rädern 14 und 16 angeordnet sind und gleichermaßen von den Lenkarmen getragen sind, und Einrichtungen auf, die die Aktivierung entweder des vorderen Rollenpaares 24 oder des hinteren Rollenpaares 28 entsprechend der jeweiligen Fortbewegungsrichtung erlauben.th set of rollers 28 arranged behind the wheels 14 and 16 and equally supported by the steering arms, and means allowing the activation of either the front pair of rollers 24 or the rear pair of rollers 28 according to the respective direction of travel.

Gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform sind die mit demselben Rad verbundenen vorderen Rollen 24 und hinteren Rollen 28 von einem den Lenkarm bildenden Hebel getragen , wobei zusätzlich dazwischen abnehmbare, feste Verbindungseinrichtungen vorgesehen sind. Während der Vorwärts-According to the embodiment shown in Fig. 1, the front rollers 24 and rear rollers 28 connected to the same wheel are supported by a lever forming the steering arm, with removable, fixed connecting devices additionally being provided between them.

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oder Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges ist entweder die Verbindungseinrichtung der Rolle 24 oder die der Rolle 28 verriegelt. In Fig. 1 sind die Verbindungseinrichtungen der Rollen 24 verriegelt, derart, daß die Bewegungen der Rollen sich auf die Hebel und die Lenkstange 26 übertragen, wie dies durch die Schraffur der verriegelten Einrichtungen dargestellt ist.or reversing the vehicle, either the connecting device of the roller 24 or that of the roller 28 is locked. In Fig. 1, the connecting devices of the rollers 24 are locked in such a way that the movements of the rollers are transmitted to the levers and the handlebar 26, as shown by the hatching of the locked devices.

Die entriegelbaren Verriegelungseinrichtungen können unterschiedlich ausgebildet sein. In der Ausführungsform nach Fig. 3, in der dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 verwendet sind , sofern entsprechende Teile bezeichnet sind , sind die entriegelbaren Verbindungseinrichtungen von hydraulischen Winden 27 gebildet, die verriegelbare und entriegelbare Keile bilden. Die Rolle 28 in Fig. 3 z.B. ist auf einer Achse angeordnet, die sich in einer Kappe 30 dreht, welche fest mit einem Kolben 32 der hydraulischen Winde 27 verbunden ist. Der Kolben und der Zylinder der Winde begrenzen eine Arbeitskammer 34, der ein Ventil entweder durch eine Flüssigkeitszuführung 38 unter Druck oder durch eine Abführungsleitung 40 eine Verbindung erlaubt. Die auf den Kolben 32 ausgeübte hydraulische Kraft, während der Behälter 34 sich unter Druck befindet, muß ausreichend sein , damit der Kolben in der Anschlagsstellung verbleibt, die in Fig. 3 dargestellt ist, selbst wenn die maximalen Betriebsbelastungen auf die Rolle 28 ausgeübt werden .The unlockable locking devices can be designed in different ways. In the embodiment according to Fig. 3, in which the same reference numerals as in Fig. 1 are used, where corresponding parts are indicated, the unlockable connecting devices are formed by hydraulic winches 27, which form lockable and unlockable wedges. The roller 28 in Fig. 3, for example, is arranged on an axis that rotates in a cap 30, which is firmly connected to a piston 32 of the hydraulic winch 27. The piston and the cylinder of the winch delimit a working chamber 34, to which a valve allows connection either through a liquid supply 38 under pressure or through a discharge line 40. The hydraulic force exerted on the piston 32 while the reservoir 34 is under pressure must be sufficient to maintain the piston in the stop position shown in Fig. 3 even when the maximum operating loads are exerted on the roller 28.

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Das Ventil 36 ist derart ausgebildet, daß, wenn es eine Verbindung der Arbeitskammer 34 einer der Winden des Hebels mit einer Druckzuführung schafft, es eine Entleerung der Arbeitskammer der anderen Winde bewirkt.The valve 36 is designed such that when it creates a connection between the working chamber 34 of one of the winches of the lever and a pressure supply, it causes an emptying of the working chamber of the other winch.

Rückstellfedern 42 geringer Steifigkeit können in den Winden vorgesehen sein, um ein Schwingen der Anordnung Rolle-Kolben der Verbindungseinrichtungen, die verriegelt worden sind, zu verhindern. Im dargestellten Fall wirken sie in derselben Richtung wie der Druck in der Arbeitskammer.Low-stiffness return springs 42 may be provided in the winches to prevent oscillation of the roller-piston assembly of the connecting devices which have been locked. In the case shown, they act in the same direction as the pressure in the working chamber.

Aufgrund der Abwesenheit eines Winkelspiels sind die Räder keiner Kraft ausgesetzt, die diese in eine parallel ausgerichtete Position zurückzieht, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Elastische Rückstelleinrichtungen müssen vorgesehen werden. In der in Fig. 3 dargestellten AusfUhrungsform weisen diese Einrichtungen eine Spiralfeder 44 auf, die in einem in Bezug auf die Karosserie festen Gehäuse 46 zwischen zwei Platten 48 eingeschlossen ist, welche die Feder gegen die Endwandflächen des Gehäuses drückt. Die Lenketange 26 ist mit zwei Anschlägen 50 versehen, die derart angeordnet sind, daß einer der Anschläge sich gegen die entsprechende Platte 48 abstützt und die Feder 44 komprimiert, sobald sich die Richtung von der Parallelausrichtung entfernt.Due to the absence of angular play, the wheels are not subjected to a force which would pull them back into a parallel position as shown in Fig. 1. Elastic return devices must be provided. In the embodiment shown in Fig. 3, these devices comprise a spiral spring 44 enclosed in a housing 46 fixed with respect to the body between two plates 48 which press the spring against the end wall surfaces of the housing. The steering rod 26 is provided with two stops 50 arranged in such a way that one of the stops bears against the corresponding plate 48 and compresses the spring 44 as soon as the direction deviates from parallel alignment.

Das Fahrzeug weist außerdem nicht dargestellte zentrale Steuerungseinrichtungen auf, die ein gleichzeitiges Wirksamwerden aller Ventile 36 ermöglichen, im allgemeinen auf elektrischem Wege, derart, daß eine gleichzeitige Verriegelung der geeigneten Verriegelungseinrichtungen bei gleichzeitigem Entriegeln der anderen Einrichtungen erfolgt.The vehicle also has central control devices (not shown) which enable all valves 36 to be activated simultaneously, generally electrically, so that the appropriate locking devices are locked simultaneously with the other devices being unlocked.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ergibt sich unmittelbar aus deren Aufbau. Wenn das Fahrzeug beispielsweise der Wirkung eines Seitenwindes unterzogen ist, wie dies in Fig. 1 durch den Pfeil fl angedeutet ist, hat das Fahrzeug die Tendenz, sich seitlich zu verschieben. Die Kolben der hinter den Rädern angeordneten Winden ziehen sich durch die durch die Rollen 28 aufgebrachte Kraft zusammen. Da jedoch die Verbindungseinrichtungen der Rollen 24 verriegelt sind, läßt die Rolle 24, die der Kraft unterzogen ist, den entsprechenden Hebel um die Achse 20 drehen. Der Hebel, der direkt auf der Rolle 24 getragen ist, überträgt durch die Lenkstange 26 auf den anderen eine Wirkung, die dessen Verschiebung bewirkt. Das Abdriftenlassen der Reifen setzt sich fort, bis sich ein Gleichgewicht zwischen der durch den Wind verursachten seitlichen Beaufschlagung und der Wirkung der Abdriftung eingestellt hat, die durch die Reibung der Reifen der Räder 14 und 16 auf der Fahrbahn erzeugt wird.The operation of the device is immediately apparent from its structure. For example, when the vehicle is subjected to the action of a crosswind, as indicated by the arrow fl in Fig. 1, the vehicle has a tendency to move sideways. The pistons of the winches arranged behind the wheels contract under the force exerted by the rollers 28. However, since the connecting means of the rollers 24 are locked, the roller 24 subjected to the force causes the corresponding lever to rotate about the axis 20. The lever, which is carried directly on the roller 24, transmits to the other, through the steering rod 26, an action which causes it to move. The drifting of the tires continues until a balance is established between the lateral action caused by the wind and the effect of drifting caused by the friction of the tires of the wheels 14 and 16 on the road.

Die Funktionsweise der beschriebenen Anordnung wehrend einer Kurvenfahrt ist in Fig. 2 dargestellt, wo die Richtung der Verschiebung umgekehrt zu derjenigen in Fig. 1 ist. Auf jeder der Radachsen 10 und 12 ist eine der Rollen der Wirkung einer Kraft unterzogen, die eine Verschwenkung der Räder hervorruft, bis die Zentrifugalkraft f ausgeglichen ist. Man erkennt, daß die Wirkung des Gleichgewichtes gleichmäßig auf die Reifen verteilt ist, die jeweils eine Wirkung von f/4 unterstützen.The operation of the described arrangement during cornering is shown in Fig. 2, where the direction of displacement is the opposite of that in Fig. 1. On each of the wheel axles 10 and 12, one of the rollers is subjected to the action of a force which causes the wheels to pivot until the centrifugal force f is balanced. It can be seen that the effect of the balance is evenly distributed over the tires, each of which supports an effect of f/4.

Die Fig. 4 und 5, in -denen entsprechende Teile mit denselben Bezugszeichen wie in den Fig. 1 bis 3 bezeichnet sind, zeigen schematisch die Art, in der die Elemente der erfindungsgemäßen Ausführung in ein Fahrgestell mit klassischer Ausbildung integriert werden können.Figures 4 and 5, in which corresponding parts are designated by the same reference numerals as in Figures 1 to 3, show schematically the manner in which the elements of the embodiment according to the invention can be integrated into a chassis of conventional design.

Die Fig. 5, die eine vergrößerte Ansicht von vorn ist, zeigt in strichpunktierten Linien den Drehzapfen 52 des Rades, auf dem sich das Rad um eine Achse 54 verschwenken kann. Dieser Drehzapfen des Rades ist mit Aufhängungseinrichtungen 56 verbunden. Diese Aufhängungseinrichtungen 56 sind ihrerseits mit der Karosserie 58 des Fahrzeuges durch Verbindungselemente 65 und 66 (Fig. 4) verbunden, die eine Verschiebung der Aufhängung ermöglichen. In Fig. 4 , wo die Drehzapfen des Rades nur teilweise dargestellt sind, sind die Winden 27 zur Verbindung der Rollen 24 und 28 mit ihrem Hebel zu erkennen. Die Rückstellfeder 44 der RäderFig. 5, which is an enlarged front view, shows in dotted lines the wheel pivot 52 on which the wheel can pivot about an axis 54. This wheel pivot is connected to suspension devices 56. These suspension devices 56 are in turn connected to the body 58 of the vehicle by connecting elements 65 and 66 (Fig. 4) which allow the suspension to be moved. In Fig. 4, where the wheel pivots are only partially shown, the winches 27 for connecting the rollers 24 and 28 to their lever can be seen. The return spring 44 of the wheels

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in Geradeausrichtung ist bei dieser Ausführung nicht auf
der Traverse 26 angeordnet, sondern zwischen einem der Hebel und der Brücke 45.in straight line is not possible with this version
the cross member 26, but between one of the levers and the bridge 45.

Natürlich ist die Erfindung nicht auf die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt. Weitere Aus gestaltungen der Erfindung sind möglich, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So können insbesondere mehr als zwei
Fahrgestelle vorgesehen sein und dgl, mehr.Of course, the invention is not limited to the embodiments shown in the drawing. Further embodiments of the invention are possible without departing from the basic idea. In particular, more than two
Chassis may be provided and the like, more.

Claims

Expectations:

1. Vehicle on a guideway with at least one front chassis and one rear chassis, each of which has pivoting wheels for support on the roadway and rollers for lateral support on the roadway, which are connected to the wheels by a positive steering linkage of the wheels, the rollers of each chassis having two pairs of rollers, each arranged on one side of the chassis of the wheels in the direction of displacement on the roadway,

characterized,

that the forced steering linkage of each chassis has two levers which can rotate about axes parallel and exactly perpendicular to the roadway, each carrying a roller of one pair and a roller of the other pair with locking devices arranged therebetween, the locking devices enabling one pair of rollers (24) or the other pair (28) to be released.

2. Vehicle according to claim 1,
characterized,

that the locking devices are formed by winches with fluid pressure (27).

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3. Vehicle according to claim 1 or 2, characterized by a coupling rod (26) between the levers, which holds the levers parallel to each other.

4. Vehicle according to claim 1 or one of the following, characterized by elastic devices (44) for returning the wheels to the zero deflection position.

5. Vehicle according to claim 3, characterized by elastic means for returning the wheels to the deflection position zero, said means being formed by at least one spring inserted between the coupling rod (26) and the body of the vehicle.

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