EP3713822A1 - Fahrzeug mit neigerahmen und federdämpfersystem - Google Patents

Fahrzeug mit neigerahmen und federdämpfersystem

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Publication number
EP3713822A1
EP3713822A1 EP20701940.7A EP20701940A EP3713822A1 EP 3713822 A1 EP3713822 A1 EP 3713822A1 EP 20701940 A EP20701940 A EP 20701940A EP 3713822 A1 EP3713822 A1 EP 3713822A1
Authority
EP
European Patent Office
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steering
tilting
frame
tie rod
vehicle
Prior art date
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Pending
Application number
EP20701940.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Werner Krammel
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Original Assignee
Individual
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Publication date
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    • B62M2027/028—Snow mobiles characterised by chassis or bodywork

Definitions

  • the invention relates to a vehicle with a base frame to which at least two contact elements, for example wheels, runners or caterpillars, are attached that can be steered by means of a stub axle steering and are located on both sides of the longitudinal direction of travel, each transverse to the longitudinal direction (transverse direction).
  • contact elements for example wheels, runners or caterpillars
  • the vehicle comprises at least one tie rod and at least one tie rod actuating element.
  • tie rod encompasses any configuration of a steering transmission element with which a movement of the tie rod actuation element is transmitted to the kingpin of the steerable contact element.
  • tub axle steering also includes wheel hub steering systems, such as those used occasionally on motorcycles, for example.
  • the tie rod actuation element is functionally arranged - in a steering gear - between the steering tube and the tie rod and transmits a steering and / or tilting movement caused by the vehicle driver to the tie rod (s), whereby the direction of travel of the vehicle is changed via the at least one steerable contact element.
  • the tie rod actuation element is movably supported in a guide element in which the tie rod actuation element is axially displaceable or rotatably rotatable.
  • the vehicle includes a tilting frame that can be tilted relative to the base frame with a tilt axis, as well as a steering tube with a steering axis that runs obliquely or perpendicular to the tilt axis, the steering tube being mechanically connected to the tilting frame and the two contact elements being attached to the base frame in a resilient manner on both sides of a longitudinal direction of travel of the tilting frame.
  • the vehicle driver can lean into the curve together with the tilting frame while driving. For example, changes triggered by the
  • the two contact elements are attached to the base frame on both sides of a longitudinal direction of travel of the tilting frame, for example via wheel carriers that spring in and out.
  • the contact elements are set, for example, wheels and, for example, a Einzelradier suspension on the base frame with a spread or by caster, that is, a not entirely vertical axis, there is an insignificant change in the camber when steering the wheels through the chassis kinematics.
  • camber also changes, albeit insignificantly, as a result of the compression and rebound of the wheel suspension.
  • a geometric position and an angle of the upper and lower wheel suspension and the bearing of the pivot axis for the rotatable steering knuckle change.
  • the wheels and / or runners are fixed on the base frame in such a way that the camber does not change or only changes insignificantly when turning into the curve, a maximum contact area between the tire and the ground is achieved in tires with a substantially flat tread maintained even when cornering. Maintaining the maximum contact area between the tire and the ground when cornering increases safety, on the one hand, as more friction surface is available between the tire and the ground. On the other hand, the full tread is also available when cornering, so that the tread optimized by the tire manufacturer is also completely available for the drive and braking of the vehicle when cornering.
  • the camber changes only insignificantly or not at all in the two front Kunststoffele elements (for example the front wheels) or in the two rear justifyelemen th (for example the rear wheels).
  • a tilting frame that can be tilted by a vehicle driver relative to a base frame on which the contact elements are fixed, it is achieved that the tilting frame can be tilted by the driver according to the curve radius and the curve speed and thus against the centrifugal force towards the inside of the curve .
  • FIG. 10 2014 101 087 B4 An exemplary embodiment of a steering gear is shown in DE 10 2014 101 087 B4, here corresponding mechanical components are arranged between the steering tube and the tie rod element, whereby the targeted geometric arrangement to actuate the tie rods by tilting the tilting frame and / or rotating the rotary steering comes.
  • the vehicle has a stabilizer.
  • This stabilizer is set up and provided to ensure improved driving stability on the sprung wheel suspensions of the vehicle while cornering.
  • This stabilizer preferably also has an effect on the curve driving behavior of the vehicle, in that the stabilizer reduces the rolling of the chassis or base frame.
  • Such a stabilizing element could for example be installed in the area of the front axle or else in the area of the rear axle.
  • a stabilizing element on both axes is also conceivable.
  • the stabilization element can be arranged, for example, along an axis between two rotatable or steerable contact elements of a vehicle.
  • the vehicle has a drive unit which is set up and provided to supply the vehicle with a drive force or a drive torque.
  • This drive unit can preferably be arranged in different ways or in different areas of a vehicle. It is possible, for example, for the drive unit to be firmly connected to a base frame. This base frame is distinguished, for example, by the fact that it does not move with respect to the tilting frame, for example inclines.
  • the drive unit on the rear rocker arm of the drive axle. In this case, the drive unit does not tilt with the tilt frame.
  • the tilting frame is characterized, for example, by the fact that it can tilt with respect to the base frame, for example to the right or left as seen in the direction of travel.
  • a swivel gear can be provided in the base frame.
  • This swivel gear preferably has at least one ball drive joint.
  • two ball drive joints can preferably also be provided in the swivel gear.
  • a drive wheel or pinion can be provided on the gear in the tilt frame parallel to the tilt ble plane of the tilt frame and a swivel wheel or pinion on the ball drive joint of the swivel gear, which is connected to the drive wheel or pinion via a power transmission means.
  • a chain or a toothed belt is usually used as the power transmission medium.
  • the power transmission means and the swivel wheel or pinion of the swivel gear are arranged in the same plane as the drive wheel or pinion.
  • the swivel wheel or pinion of the swivel gear and the drive wheel or pinion can be arranged one behind the other or offset one behind the other, however, for example, at the same height starting from the ground on which the contact elements rest.
  • the design of the drive wheel or - Ritzeis parallel to the inclinable plane of the tilting frame, a power transmission from the inclined tilting frame via the pivoting gear to the wheels is made possible without a moment of erection of the drive wheel or drive wheel is generated on the tilting frame.
  • the tiltable plane is spanned by a tilting range of the tilting frame. This is of crucial importance because, for example, if the transmission were connected to the rear drive axle via a cardan shaft aligned in the direction of travel, a moment would be generated on the tilting frame when accelerating and braking The vehicle driver would also have to check this when accelerating and braking. Due to the arrangement of the drive wheel or pinion in a plane parallel to the plane of the inclinable frame and the swivel gear, no erection torque acts on the inclination frame when accelerating and braking, so that it neither arises nor is depressed when accelerating and braking.
  • the vehicle can, for example, have a rigid rear axle which can spring relative to a base frame, for example via a spring damper system.
  • a rigid rear axle which can spring relative to a base frame, for example via a spring damper system. This can be the case, for example, with a so-called quad with a rigid rear axle.
  • the rear axle can be connected to the rear axle via a swing arm with a swing axle provided on the base frame, around which the rear axle can move counter to the spring force in the spring damper system.
  • the drive unit can preferably also be arranged on the rocker.
  • the drive unit mentioned above can be, for example, an internal combustion engine, but an electric motor or a simple pedal drive cannot be ruled out.
  • the vehicle mentioned above can preferably have various configurations.
  • the vehicle can have four contact elements, for example tires.
  • both a front axle and a rear axle can have two contact elements each.
  • other configurations cannot be ruled out either.
  • the vehicle it would also be possible for the vehicle to have only three contact elements, whereby these contact elements can also be tires.
  • the vehicle also has three contact elements, but here, for example, the front two contact elements are not designed as tires, but rather as runners, which are used for control.
  • the vehicle could have a drive caterpillar, as is the case, for example, with a snowmobile.
  • a watercraft with a drive turbine or propeller could be imagined by tilting a tilting frame / structure and / or turning the rotary steering, which is connected to a steerable drive turbine / drive nozzle or steering float, to change the direction of travel of the watercraft accordingly becomes.
  • the vehicle has, for example, a differential gear, in particular a differential gear, in a drive axle or between drive shafts of the vehicle.
  • a differential gear in particular a differential gear
  • a vehicle is thus provided which enables improved driving stability, in particular when entering bends at very high speeds.
  • These differential gears also include self-locking differentials, load-dependent or speed-dependent self-locking differentials, switchable and non-switchable differential gears.
  • the differential gear is preferably used to stabilize cornering of the vehicle and to compensate for speed differences and torque differences between the two contact elements arranged and driven on both sides of the base frame.
  • the cornering speed can be kept as constant as possible during the transition to cornering. It is particularly advantageous that the cornering speed can be kept constant, especially during the transition from driving straight ahead to cornering, and there is no surprising reduction in cornering speed.
  • a differential gear for example, the use of a differential gear is conceivable in which the, for example only the front contact elements are driven. This can also be done in that the drive unit is taken in the base frame at the front between the front contact elements with split drive shafts, which results in a vehicle with a front-wheel drive. Such a Ausgestal device on the rear axle, whereby a rear-wheel drive is achieved, is by no means excluded.
  • the differential gears can be used in all-wheel drive vehicles between the driven front axles and rear axles.
  • the vehicle can preferably have a rigid front axle or also a rigid rear axle.
  • the rigid axle could also be designed as a drive axle.
  • the vehicle has wheels as contact elements
  • these can, for example, be fixed to the base frame via an independent wheel suspension.
  • the vehicle can have, for example, an upper and a lower wheel suspension at the front.
  • the respective contact elements for example wheels or runners, can be provided on the lower wheel suspension and the upper wheel suspension.
  • the front wheels are rotatably arranged relative to a base frame on a steering knuckle each on the upper wheel suspension and the lower wheel suspension.
  • a spring-loaded individual wheel suspension can also be provided, which is composed for example of an upper and lower wheel suspension and a spring damper element.
  • a vehicle could be steered according to the present invention in different ways. Both when rotating a steering tube clockwise and when tilting the tilting frame clockwise (in each case viewed in the direction of travel), a tie rod actuating element is shifted linearly to the left transversely in the direction of travel, connected to a gear segment and its rotational movement in a guide element by rotating a steering column shaft, so that the front contact elements, for example wheels, are rotated clockwise about their stub axles and thus experience a steering movement to the right as seen in the direction of travel. When the steering tube is turned counterclockwise and when the tilting frame is inclined counterclockwise, the front contact elements experience a steering movement to the left in an analogous manner.
  • the steering can be designed in such a way that the tie rod is arranged by means of ball joints on a linearly moved tie rod actuation element, the linearly moved tie rod actuation element via a gear segment, rotatably mounted on a steering column shaft in a guide element, via cardan joints with the steering column with a Handlebar is connected.
  • the linear tie rod actuation element is operated via the steering column, which means that the contact elements, which are arranged on the tie rod, for example by means of steering levers via a ball joint, perform a rotary movement or Experience steering movement to the left.
  • This is not only possible by turning the handlebar clockwise but also by tilting the tilting frame clockwise.
  • This steering movement takes place in an analogous manner to the right when the handlebars or the tilting frame are rotated / tilted counterclockwise. Further details can be found in more detail on the basis of the attached drawings.
  • the steering can also be designed in such a way that it does not have a linearly moved tie rod element, but a rotatively moved tie rod actuation element that is rotatably mounted in a guide element via a steering column shaft.
  • the guide element is firmly connected to the base frame.
  • the steering has two tie rods, which can each receive a contact element via steering knuckles arranged thereon by means of wheel carriers.
  • the tie rods are each connected to the rotatably movable tie rod actuation element, for example by means of ball heads or the like.
  • the steering ie the rotation of the contact elements
  • the steering can be followed either by rotating the handlebar and / or by inclining the tilting frame.
  • a rotation of the handlebar and an inclination of the tilting frame can also be carried out at the same time.
  • further details can be found on the basis of the attached drawings.
  • a steering system has a hydraulic steering damper so that, for example, possible unevenness in the road surface when cornering can be damped and these do not have a direct effect on the steering elements.
  • vehicles can be equipped with legally compliant electronic systems, such as ABS (anti-lock braking systems) or ESP (electronic stabilization program), wheel speed sensors, gyro sensors, anti-slip regulation and other control systems that may aid the safety of the vehicle and the driver.
  • ABS anti-lock braking systems
  • ESP electronic stabilization program
  • a snowmobile is known in which the Karos series including the motor and drive, can lean into the curve with respect to the front chassis, in which a rotatively we kende torsion spring is used between the tiltable structure and the chassis.
  • US 7 722 063 shows a vehicle with a tilting technique in which the body is tilted by a drive unit.
  • FR 2 946 944 also describes a vehicle with inclination technology and a very complex steering mechanism with several cables.
  • US 7,249,647 describes a steering mechanism for a snowmobile which is suitable for exerting a higher pressure on the outer ski than on the inner ski when cornering.
  • the steering mechanism is adapted in such a way that it includes the suspension in the steering movement of the snowmobile.
  • No. 6,234,262 shows a steering and suspension system for snowmobiles with a Lenkge linkage which connects a steering handle to a steering spindle on a ski and causes an outer ski to move outwards from the snowmobile and the inner ski to move inwards to the snowmobile during a turn .
  • the invention is therefore based on the object of providing a vehicle which improves the driving stability of the vehicle while driving straight ahead with high
  • the present invention makes use, inter alia, of the idea of linearly acting
  • the present invention is therefore based, inter alia, on the consideration that the vehicle has at least one linearly acting spring damper system which is mounted between the tilting frame and the base frame in order to reduce the pendulum oscillations of the tilting frame around the vertical zero position of the tilting frame.
  • the vehicle accordingly comprises a base frame on which at least two spring-loaded suspensions, in particular spring-loaded wheel suspensions, for contact elements, for example wheels, are attached, which can be steered by means of a stub axle steering and are located on both sides of the longitudinal direction of travel across the direction of travel.
  • the inventive vehicle described here comprises a tilting frame that can be tilted in a tilting axis relative to the base frame, a steering tube which is rotatably attached to the tilting frame in a steering axis, the steering tube automatically tilting with the tilting frame.
  • the vehicle according to the invention comprises at least one tie rod, which is connected to the tie rod actuation element, the tie rod actuation element being linearly or rotationally movable and the steering torque transmission takes place via a rotary connection in a guide element, the tie rod actuation element by tilting the tilting frame about the tilt axis and independently of this, by rotating the steering tube about the steering axis, it is moved linearly or rotationally in such a way that the steerable contact element generates a steering movement through the tie rod actuating element by means of the at least one tie rod and there is no significant change in the camber of the contact elements and in particular the wheels when cornering.
  • the vehicle comprises at least one spring damper system which is suitable and intended to reduce the tendency of the tilt frame to oscillate about the vertical zero load ge when driving straight ahead and at high speed and improve the driver's subjective feeling of safety.
  • the spring damper system is arranged between tween the tilting frame and the base frame, the tilting frame tilting about a tilting axis.
  • This inclination is preferably triggered by an inclination or movement of the driver.
  • the tilting frame and the driver preferably tilt together about this tilting axis.
  • the spring damper system preferably comprises at least two vertically (can also be inclined inward) and at a horizontal distance symmetrically arranged spring damper units, which preferably have springs and / or hydraulically acting damper systems.
  • Damper elements are preferably also arranged vertically and at a horizontal distance from one another.
  • the spring damper system is also preferably arranged between a base frame and a tilting frame and acts on both sides and simultaneously, in particular in every tilting direction.
  • Each spring damper unit is preferably arranged in each case by means of a first mounting point on the tilting frame and by means of a second mounting point on the
  • the first pickup point and the second pickup point are arranged in a linear axis to one another, which, when traveling straight ahead, runs in particular vertically (need not be) through the tilting frame and / or the base frame.
  • the horizontal and symmetrical distances between the mounting points on the tilt frame and the distances between the mounting points on the base frame can be different in the vertical zero position of the tilt frame, but are mostly on a common horizontal line.
  • each spring damper unit at the upper mounting point has a distance to the tilt axis in a horizontal direction, which distance virtually runs through the tilt frame.
  • each spring damper unit at the lower mounting point is at a distance from the tilt axis in a horizontal direction, which is virtually through the base frame runs.
  • the tilt axis is particularly preferred in the middle between the
  • the spring damper units can also be at a distance from the tilt axis in the vertical direction, which distance runs virtually through the base frame.
  • Spring damper unit are arranged at a distance g below the tilt axis, an increasing left effective distance and a decreasing right effective distance arise with an increasing inclination of the tilting frame to the left, which in connection with the reduced left distance for the left spring damper unit and the extended right distance for the right Spring damper unit, a moment generating to the right, which is reinforced by the increasing tilt angle of the tilt frame towards the vertical zero position.
  • This kinematic arrangement thus creates a reinforcing one
  • the effect can be reversed.
  • the torque curve of the left and right spring damper unit and the resulting torque curve can be significantly influenced depending on the tilting angle of the tilting frame or on the requirement of the driver.
  • This arrangement creates a moment acting to the left and acting to the right on the tilting frame as soon as the tilting frame is tilted from the vertical zero position to the left or right.
  • the spring damper units are preferably rotatably or vertically symmetrically fastened in a corresponding bearing.
  • the spring damper system or both Federdämpfereinhei act counteracting the vertical alignment of the tilting frame and generate a counteracting moment.
  • “Above” means the arrangement of the spring damper system or a spring damper unit on the tilting frame
  • “below” means the arrangement of the spring damper system or a spring damper unit on the base frame.
  • the spring elements in particular the compression spring and the damper element, act on the same side and in parallel.
  • the pressure springs arranged on both sides can have no or increasing bias.
  • the compression springs have a pretensioning force on both sides, the compression springs and thus the spring damper system act on both sides. If the compression springs do not have any pre-tensioning force on either side, the compression spring and thus the spring damper system act on one side.
  • two or more compression springs with different spring rates, basic lengths and idle strokes can be installed in the spring damper units.
  • the damper element can also be fastened with an idle stroke in the upper mounting point and thus acts on one side. Due to the one-sided effect of the damper element, it is possible to adjust the compression stage and the rebound stage variably, for example by setting the compression stage higher than the rebound stage in the hydraulic damper element. Due to this arrangement, the spring damper characteristic can be made variable.
  • the springs of the spring damper units are therefore preferably compression springs, tension springs, gas compression springs, gas tension springs or the like.
  • the characteristics of the spring designs can be linear, progressive or degressive.
  • the spring elements or damper elements of the spring damper units can preferably be connected or arranged either in series or in parallel, depending on which spring or damper characteristic or counteracting spring force or damper force by inclination of the tilting frame depending on the tilt angle and the Neigewinkelge speed around the vertical Zero position of the tilt frame is to be generated.
  • the spring elements can be mechanical compression springs or tension springs or else gas compression springs or gas tension springs.
  • rubber elements or combinations of the types of springs listed would also be conceivable.
  • Compression springs and tension springs can advantageously be designed with different spring rates in N / mm, with the special feature that tension springs have a pretensioning force in the zero position, but compression springs generally do not.
  • the preload of the compression spring can be continuously adjusted using a linear adjustment unit.
  • the adjustment of the preload of the compression spring can be carried out by the driver using an electrical and / or hydraulic and / or mechanical adjustment unit.
  • the damper elements acting via a hydraulic fluid preferably have adjustable rebound stages or adjustable pressure stages in a separating piston of the damper element. These are preferably effective when the hydraulic fluid in the
  • the damper element is subjected to tensile or compressive stress, and the hydraulic medium flows through spring-loaded valves in the separating piston from an upper to a lower chamber, depending on whether there is tensile or compressive stress.
  • the flow of the hydraulic medium through the separating piston of the hydraulic damping element can be set in a range from 0 to 100% by manual / electrical / hydraulic adjustment. This makes it possible to block the spring damper unit even when the hydraulic medium is flowing through the separating piston at 0% and thus to fix the inclination of the tilting frame in any position.
  • the hydraulic damper elements are preferably arranged left and right at a central distance d from the plateau of the tilt axis parallel or symmetrically starting from a lower rotatable fastening point at an angle inward.
  • the spring damper system can preferably also be formed by at least two spring-cylinder units, in which case no spring-pressure-loaded valves are provided for the rebound and compression stages in the mentioned separating piston.
  • the hydraulic spring cylinder units are connected to one another via a hydraulic directional control valve and a hydraulic line, which preferably creates a hydraulic volume flow between the left and right spring cylinder units.
  • Flydraulic directional control valves can regulate, release, block or even change the flow direction of the hydraulic media.
  • Directional control valves can preferably be adjusted manually, electrically or hydraulically or by combinations thereof, in which case the volume flow between the damper elements and thus the damping force can preferably be adjusted.
  • a pressure generation unit such as a hydraulic tank pump unit, a gas pressure acted upon gas cylinder or the like, and corresponding control valves in connection with actuators, such as switches, cylinders, electrical actuators, magnetic actuators or the like, or sensors, which for example a Detect steering angle, a Ge speed or the like and an electrical control unit, the lower chamber of the spring damper system can be used as a hydraulic cylinder.
  • actuators such as switches, cylinders, electrical actuators, magnetic actuators or the like
  • sensors which for example a Detect steering angle, a Ge speed or the like and an electrical control unit
  • the lower chamber of the spring damper system can be used as a hydraulic cylinder.
  • the directional control valves As an electrically controllable shut-off valve for the hydraulic volume flow between the spring cylinder units, the hydraulic volume flow between the left and right hydraulic cylinders is blocked as well as the inclination of the tilting frame is blocked.
  • hydraulic tilt damping of the pendulum movement can preferably be achieved via a rotary damper that acts in a rotational manner.
  • the hydraulic rotary damper can advantageously be connected directly or indirectly via a lever linkage to the tilt axis in the base frame. The adjustment of the rotation angle damping is done by turning the tilting frame to the left or right.
  • the elements listed can preferably be combined with one another in any geometric and / or functional arrangement.
  • This preferably also includes volume flow valves or pressure equalization tanks, which in closed hydraulic systems maintain a system pressure or are used for pressure equalization.
  • friction elements in the tilt axis can preferably also have a positive effect on the pendulum oscillations of the tilt frame around the vertical zero position.
  • the tie rod actuation element is movably supported via a guide element fastened to the base frame and is preferably mounted so that it can move linearly or rotatively.
  • the tie rod actuation element can be moved in the guide element by tilting the tilt frame and independently thereof by rotating the steering tube to actuate the at least one tie rod in such a way that the track rod actuation element preferably performs a linear or rotary movement within the guide element.
  • a drive unit for driving the vehicle is mechanically attached to the tilting frame and / or to the base frame and / or to a rocker arm of the drive axle.
  • the drive unit is preferably designed in the form of a pedal drive, an electric drive or an internal combustion engine drive or one of their other drive forms.
  • the drive unit is advantageously accommodated in the tilt frame and a swivel gear is provided to bridge the swivel movement between the tilt frame and the base frame, the swivel gear preferably having at least one ball drive joint.
  • Fig. 1 shows a front view of a vehicle according to the invention in a perspective view from the front;
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a steering gear with a linearly moved tie rod actuation element
  • FIG. 3 shows a schematic representation of a steering gear with a rotatably moved tie rod actuating element
  • Fig. 4 shows a first embodiment of the invention of a spring damper system
  • FIG. 5 shows a sectional view of the inventive shown in FIG.
  • Fig. 6 shows a further embodiment according to the invention of a spring damper system
  • Fig. 7 shows a further embodiment according to the invention of a spring damper system
  • Fig. 8 shows a further embodiment of the invention of a spring damper system
  • Fig. 9 shows a further embodiment of the invention of a spring damper system
  • Fig. 10 shows a supplementary embodiment as a snowmobile.
  • FIG. 1 shows a front view of a vehicle according to the invention described here in a perspective view from the front.
  • a vehicle according to the invention with a base frame 1 and with a tilting frame 2, which is tiltably mounted in the tilting axis 26 in the base frame 1 and by shifting weight by the driver at a Cornering can be inclined.
  • the respective wheels or runners are provided as contact elements 3a, 3b, the front wheels 3a, 3b relative to the base frame 1 on each one stub axle 4 on the upper wheel suspension 48 and the lower
  • Wheel suspension 49 are rotatably arranged and are used to change the direction of travel of the vehicle.
  • the front wheels 3a are superimposed on the steering knuckles 4 about the pivot axis 16 steerable, with a camber angle or camber 54 remains almost unchanged when cornering.
  • the vehicle has a base frame 1 and a tilting frame 2 is arranged thereon, which is suitable and intended to be inclined with respect to the base frame 1. According to the figure shown, this is possible for example by means of the tilt axis 26.
  • the vehicle also has a handlebar 5 and a steering tube 6 connected to it.
  • the front axle is designed as a steering axle and has an upper wheel suspension 48 and a lower wheel suspension 49.
  • These wheel suspensions 48, 49 carry a wheel carrier 33 on both sides via a pivot axis 16, which wheel carrier 33 can accommodate the contact elements 3a, 3b, the contact elements here being designed as wheels.
  • the front wheels 3a, 3b are fixed on the base frame 1, for example via an independent wheel suspension, which
  • Spring damper elements 51 and one or more wishbones of different designs can include.
  • the steering device also has a stabilizer 12, which extends here for example between the upper and lower suspension 48, 49 from one contact element 3a to the other contact element 3b.
  • a tilting frame spring damper system 75 which is composed of two spring damper units 70, is arranged approximately in the middle of the vehicle.
  • This tilting frame spring damper unit 70 connects the base frame 1 to the tilting frame 2 and ensures that this tilting frame 2 can be tilted with respect to the base frame 1 in a damped manner.
  • the damper unit for the restoring force which is required to "push” the tilting frame back into its starting position.
  • the reduction of the tendency to pendulum around the vertical zero position is primarily important.
  • an energy storage device 21 In the tilt frame 2, an energy storage device 21, a drive unit 14 and a
  • Swivel gear 19 may be provided.
  • the drive unit 14 is, for example, a
  • Internal combustion engine and the energy store 21 is, for example, a fuel tank that supplies the internal combustion engine with the necessary fuel.
  • the drive unit 14 has a swivel gear drive pinion 47 and swivel wheel pinion 23 arranged thereon.
  • a force transmission means 22, for example in the form of a toothed belt, is arranged on this pinion 47, 23.
  • a swivel gear 19 can be driven according to the figure, which has gel drive joint 20 Ku.
  • the use of the swivel gear 19 with the integrated ball drive joints 20 allows power to be transmitted from the drive unit 14 via the power transmission means 22, the swivel wheel 23 from the tilting frame 2 to the base frame 1 via the drive wheel 47, the power transmission means 22 to the contact element 3a, 3b to be driven.
  • the flinter axle 45 is connected to the vehicle via a rocker 18; the flinter axle 45 is also designed as a drive axle 58 and therefore has a drive shaft 59 and a differential gear 57.
  • the vehicle shown here is, for example, a kind of quad
  • the vehicle has, for example, a footrest 109 on both sides which is connected to the tilting frame, which a driver can put his feet down while driving.
  • a coupling rod 53 mechanically couples the stabilization element to the lower wheel suspension 49.
  • FIG. 2 shows, in a schematic perspective view, a steering gear with a linearly moved tie rod actuating element 29a.
  • handlebars 5 can be seen, which is connected via a steering tube 6 and a linearly acting pivot bearing 106 with a tilting frame 2.
  • the link 5 can be rotated about a steering axis 43 into positive rotary steering 35 and negative rotary steering 36.
  • the steering tube 6 is connected to a steering column 102 via an upper universal joint 100.
  • the steering column 102 has an angle steering column 103, about which the steering column 102 is inclined with respect to a vertical zero position 52. At its lower end, the steering column 103 opens into a lower universal joint 100, which is arranged at a distance c 104 from the tilt axis 26.
  • the lower Universal joint 100 connected to the steering column shaft 98, rotating about a vertical axis, mounted in a guide element 30 and is connected to the steering column 102 at an angle steering column 103.
  • the rotary gear segment 108 is connected to the tie rod actuating element 29a with an integrated rack, which is linearly displaceable transversely to the direction of travel.
  • the guide element 30 is firmly connected to the base frame.
  • the tilting frame can be tilted along a tilting axis 26 with respect to the base frame 1 into a positive inclination 37 and a negative inclination 38.
  • the steering movement of the driver in the rotary steering 27 can also be supported by an electric or electrohydraulic servomotor 107.
  • the steering has a linearly moved tie rod actuation element 29a, wel Ches is rotatably mounted in a guide element 30 via a steering column shaft 98 with the rotatable gear segment 108 and rotatively.
  • Ball heads 42 are arranged on both sides of the linearly moved tie rod actuating element 29 a, on which track rods 7 are arranged.
  • the tie rod 7 opens into a further ball head 42, this being connected to a steering knuckle 4 via a steering lever 31.
  • This stub axle 4 is about a pivot axis 16 in positive rotation 55 and negative Dre hung 56 rotatable.
  • a positive rotation 55 corresponds to a steering in the direction of travel of the vehicle to the right and a negative rotation 56 to a steering in the direction of travel of the vehicle to the left. Due to the respective steering, there may be a positive displacement 39 or a negative displacement 40 of the tie rod. This changes the steering angle 10 of the contact elements.
  • the positive displacement 39 and negative displacement 40 of the tie rod drive element 29a, b can be influenced by the inclination of the tilting frame 2.
  • FIG. 3 shows, in a schematic perspective view, a steering gear with a rotatably moved tie rod actuating element.
  • This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 2 in that the tie rods 7 are connected to a rotatively actuated tie rod actuation element 29b.
  • the tie rods 7 again have ball heads 42 with which they are attached to a rotatably moved track
  • Rod actuating element 29b are arranged in that the rotatively moved tie rod drive element 29b is rotatably supported in the guide element 30 via a steering column shaft 98.
  • FIG. 4 shows a first embodiment of a spring damper system 75 according to the invention.
  • the spring damper system 75 has at least two spring damper units 70, each of which has a linearly acting spring 63 or linearly acting compression spring 89.
  • the spring damper unit 70 is in each case via a receiving point above 91 b directly on the tilting frame 2 and via the receiving point below 91 a directly the base frame.
  • the spring damper unit 70 is connected to the tilting frame 2 and the base frame 1 via the mounting points below 91 a and the distance d 1 1 1 or the mounting points above 91 b and the distance f 1 15.
  • the spring damper units 70 are in this embodiment in a direct connection, such as bolts via the mounting points above 91 b with the tilting frame and via the mounting points below 91 a with the base frame 1.
  • Figure 4 shows in particular an inclination of the tilting frame 2 to the left, the tilting frame 2 inclining by the tilt angle 28 from the zero position 52, which the spring damper system 75 has when cornering the vehicle or when swinging the Nei frame to the left.
  • the reference numeral 11 denotes a vertical distance g between the tilt axis 26 and the receiving points 91 a.
  • the linearly acting dampers 61 or linearly acting springs 63 are arranged in a parallel circuit 65 in this embodiment.
  • the springs 63 are preferably to linear acting tension springs or linear acting compression springs.
  • Each spring damper unit 70 also preferably has a pressure compensation element 118 against the foaming of the hydraulic medium.
  • the reference numeral 26 identifies the tilt axis 26 of the tilt frame 2, which here runs through the base frame 1.
  • the reference numeral 66 further identifies a manual and / or electrical and / or hydraulic adjustment of the springs 63, with the pretensioning force of the compression springs being adjustable in particular.
  • FIG. 5 shows a sectional view of the spring damping system 75 shown in FIG. 4.
  • the reference numerals 67 and 68 relate to the damping of the tension and compression stage already mentioned above, which can be adjusted via the adjustment 66.
  • a linear damper 61 is shown in particular.
  • the reference numeral 101 further designates a separating piston, which, in this embodiment, when tilted to the left, is shifted downwards in the left spring damper unit 70 and upwards in the right spring damper unit 70, here by the hydraulic fluid 112 either upwards displaced (left Fe
  • the element 76 denotes an adjusting element for setting a preload of the compression spring.
  • FIG. 6 shows a spring damper system 75 with hydraulic connection 113 and a valve unit 97.
  • the spring damper system 75 has in this embodiment two Federzylin derritt 1 10, which are connected in a corresponding manner to the base frame 1 and the tilting frame 2 and each one linear have acting spring 63.
  • the spring cylinder units 110 are arranged in a series circuit 64 here.
  • the arrangement of the spring cylinder units 110 on the tilting frame 2 or the base frame 1 takes place here again via a direct connection via the mounting points 91 a and 91 b.
  • the valve unit 97 controls the flow, the flow rate and the flow direction of the hydraulic fluid 1 12 between the spring cylinder units 1 10.
  • the valve units 97 are connected to the spring cylinder units 1 10 via a hydraulic line 1 13.
  • the functions of the valve unit 97 can be set via manual and / or electrical and / or hydraulic adjustment.
  • FIG. 7 shows a further illustration of the spring damper system 75 with two Federzylin der CNC 1 10.
  • the spring damper system 75 in this illustration has the above-mentioned pressure generating unit 93, which via the valve unit 97 in connection with an actuator 95, a sensor 94 and an electrical control unit 96, controls or regulates the inclination of the tilting frame 2 as a function of a curve radius and / or a curve speed, if the driver desires active assistance.
  • the reference numeral 1 13 further identifies the hydraulic line and the reference numeral 99 the electrical connection.
  • FIG. 8 shows a further embodiment of a spring damper system 75 according to the invention, this embodiment having a rotary damper 62.
  • the spring damper system 75 has two linearly acting Druckfe countries 89 in this illustration.
  • the rotary damper 62 is preferably arranged in the tilt axis 26.
  • FIG. 9 shows another representation of an embodiment of a spring damper system 75 according to the invention.
  • the spring damper units are connected directly to the base frame 1 at the receiving point below 91 a and indirectly via an elongated hole to the tilting frame 2 at the receiving point above 92 b.
  • the linearly acting damper 61 has been assigned an idle stroke h3, 77, the inner compression spring 89 an idle stroke h1, 77 and the outer compression spring 89 an idle stroke h2, 77.
  • FIG. 10 shows a supplementary embodiment of a vehicle as a snowmobile.
  • the base frame 1 and the tilting frame 2 which can be inclined relative to it can be seen again.
  • This tilting frame is also damped here by means of the tilting frame spring damper units 70 against the inclination with respect to the base frame 1.
  • the steering device which here also has an upper and lower wheel suspension 48, 49, can be seen, this steering device being actuated here again by means of the Len kers 5 or by inclining the tilting frame.
  • the snowmobile here has at least one snow runner 24 on, with two snow runners at the front.
  • the runner (s) 24 is / are again held via steering knuckles 4.
  • An energy store 21, a drive unit 14 and a drive pinion 41 can be provided in the tilting frame 2.
  • the drive unit 14 is, for example, an internal combustion engine and the energy store 21 is, for example, a fuel tank that supplies the internal combustion engine with the necessary fuel.
  • the drive pinion can be a
  • a force transmission element for example a drive chain 46, which transmits the force to a snow drive caterpillar 25.
  • the snow drive caterpillar 25 is arranged on the snowmobile via a rocker 18, this rocker 18 also being damped by a spring damper element 51.
  • the driver can again place his feet on a footrest 109 while driving.
  • the footrest 109 was firmly connected to the base frame 1.
  • the invention is not restricted on the basis of the description and the exemplary embodiments. Rather, the invention encompasses every new feature and every combination of features, which also includes, in particular, every combination of the claims, even if this feature or this combination of features is not itself explicitly specified in the claims or the exemplary embodiments.
  • 3a, 3b contact element (wheel, runner, caterpillar,)

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Abstract

Fahrzeug mit Neigerahmen und Federdämpfersystem Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Grundrahmen (1), an dem mindestens zwei mittels einer Achsschenkellenkung lenkbare und beidseits der Fahrlängsrichtung jeweils quer zur Fahrtrichtung gegenüberliegende, gefederte Aufhängungen (48, 49), insbesondere gefederte Radaufhängungen, für angetriebene, nicht angetriebene, lenkbare oder nicht lenkbare Kontaktelemente (3a, 3b) beispielweise Räder befestigt sind, • - einem Neigerahmen (2), in einer Neigeachse (26) gegenüber dem Grundrahmen (1) neigbaren Neigerahmen (2) • - einem Lenkrohr (6), welches drehbar in der Lenkachse (43) am Neigerahmen (2) befestigt und mit dem Neigerahmen (2) automatisch mit neigt • - mindestens einer Spurstange (7) verbunden mit dem Spurstangenbetätigungselement (29) • - einem linearen oder rotativen Spurstangenbetätigungselement (29a, b) über einem Führungselement (30) rotativ drehbar.

Description

Fahrzeug mit Neigerahmen und Federdämpfersystem
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einem Grundrahmen, an dem mindestens zwei mittels einer Achsschenkellenkung lenkbare und beidseits der Fahrlängsrichtung jeweils quer zur Fahrlängsrichtung (Querrichtung) gegenüberliegende Kontaktelemente, beispielsweise Rä der, Kufen oder Raupenketten befestigt sind.
Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug mindestens eine Spurstange und mindestens ein Spur stangenbetätigungselement.
Der Begriff„Spurstange“ umfasst im Zusammenhang mit der in vorliegender Anmeldung of fenbarten Erfindung jegliche Ausgestaltung eines Lenkübertragungselements, mit dem eine Bewegung des Spurstangenbetätigungselements auf die Achsschenkellenkung des lenkba ren Kontaktelements übertragen wird.
Der Begriff„Achsschenkellenkung“ umfasst ferner auch Radnabenlenkungen, wie sie bei spielsweise vereinzelt bei Motorrädern verwendet werden.
Das Spurstangenbetätigungselement ist funktionell - in einem Lenkgetriebe - zwischen Lenkrohr und Spurstange angeordnet und überträgt eine, vom Fahrzeuglenker hervorgerufe ne, Lenk- und/oder Neigebewegung auf die Spurstange(n), wodurch die Fahrtrichtung des Fahrzeugs über das mindestens eine lenkbare Kontaktelement verändert wird. Insbesondere ist das Spurstangenbetätigungselement in einem Führungselement bewegbar gelagert, in dem das Spurstangenbetätigungselement axial verschiebbar oder rotativ drehbar ist.
Zudem umfasst das Fahrzeug einen gegenüber dem Grundrahmen neigbaren Neigerahmen mit einer Neigeachse, sowie ein Lenkrohr mit einer schräg oder senkrecht zur Neigeachse verlaufenden Lenkachse, wobei das Lenkrohr mechanisch mit dem Neigerahmen verbunden ist und wobei beidseits einer Fahrlängsrichtung des Neigerahmens an dem Grundrahmen die beiden Kontaktelemente einfedernd befestigt sind.
Bei einem derart ausgestalteten Fahrzeug kann sich der Fahrzeuglenker beim Fahren samt Neigerahmen in die Kurve legen. Beispielsweise ändert sich, ausgelöst durch die
Lenkbewegung während der Kurvenfahrt der Sturz des lenkbaren Kontaktelements beziehungsweise der lenkbaren Kontaktelemente nicht oder nicht wesentlich. Geringfügige Sturzänderungen aufgrund Fahrwerkskinematik sind selbstverständlich dennoch möglich.
Weiter sind beidseits einer Fahrlängsrichtung des Neigerahmens an dem Grundrahmen die beiden Kontaktelemente, beispielsweise über ein- und ausfedernde Radträger, befestigt.
Sind die Kontaktelemente beispielsweise Räder und beispielsweise über eine Einzelradauf hängung am Grundrahmen mit einer Spreizung oder durch Nachlauf, das heißt einer nicht ganz vertikalen Achse festgelegt, erfolgt eine unwesentliche Änderung des Sturzes beim Ein lenken der Räder durch die Fahrwerkskinematik.
Des Weiteren ändert sich auch der Sturz, insbesondere jedoch unwesentlich, durch das Ein- und Ausfedern der Radaufhängung. Beispielsweise ändern sich jeweils eine geometrische Lage und ein Winkel der oberen und unteren Radaufhängung und der Lager der Schwenk achse für den drehbaren Achsschenkel.
Durch das Merkmal, dass die Räder und/oder Kufen am Grundrahmen beispielsweise so festgelegt sind, dass sich der Sturz nicht oder nur unwesentlich beim Einlenken in die Kurve ändert, wird bei Reifen mit einer im Wesentlichen ebenen Lauffläche eine maximale Kontakt fläche zwischen Reifen und Boden auch bei Kurvenfahrten aufrecht erhalten. Die Aufrecht erhaltung der maximalen Kontaktfläche zwischen Reifen und Boden bei Kurvenfahrt erhöht zum einen deutlich die Sicherheit, da mehr Reibfläche zwischen Reifen und Boden zur Ver fügung steht. Zum anderen steht auch in der Kurvenfahrt die volle Lauffläche zur Verfügung, wodurch die vom Reifenhersteller optimierte Lauffläche auch in der Kurve komplett für den Antrieb und den Bremsvorgang des Fahrzeugs zur Verfügung steht. Alternativ hierzu ist vorstellbar, dass sich der Sturz nur bei den beiden vorderen Kontaktele menten (zum Beispiel den Vorderrädern) oder aber bei den beiden hinteren Kontaktelemen ten (zum Beispiel den Hinterrädern) nicht oder nur unwesentlich ändert.
Eine wesentliche Änderung des Sturzes der Räder und Reifen beim Einlenken in die Kurve, wie zum Beispiel bei einer Schräglage beim Motorradfahren und eine damit verbundene Ver ringerung der Reifenaufstandsfläche und der Haftung zwischen Reifen und Boden, erfolgt nicht.
Durch den Aufbau eines durch einen Fahrzeuglenker neigbaren Neigerahmens relativ zu ei nem Grundrahmen, an welchem die Kontaktelemente festgelegt sind, wird erzielt, dass der Neigerahmen durch den Fahrzeuglenker entsprechend dem Kurvenradius und der Kurven geschwindigkeit und somit entgegen der Fliehkraft zum Kurveninneren hin, geneigt werden kann.
Eine beispielhafte Ausgestaltung eines Lenkgetriebes wird in der DE 10 2014 101 087 B4 gezeigt, wobei hier entsprechende mechanische Komponenten zwischen dem Lenkrohr und dem Spurstangenelement angeordnet sind, wobei es durch die gezielte geometrische An ordnung zu einer Betätigung der Spurstangen durch Neigen des Neigerahmens und oder Drehen der Drehlenkung kommt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform des Fahrzeugs weist dieses einen Stabilisator auf. Dieser Stabilisator ist dabei dazu eingerichtet und dafür vorgesehen, eine verbesserte Fahrstabilität auf die gefederten Radaufhängungen des Fahrzeugs während der Kurvenfahrt zu gewährleisten. Bevorzugt wirkt sich dieser Stabilisator dabei auch auf das Kurvenfahrver halten des Fahrzeugs aus, indem der Stabilisator ein Wanken des Fahrwerks bzw. Grund rahmens reduziert.
Ein derartiges Stabilisierungselement könnte dabei beispielsweise im Bereich der Vorder achse oder aber auch im Bereich der Hinterachse verbaut sein. Darüber hinaus ist auch ein Stabilisierungselement an beiden Achsen vorstellbar. Das Stabilisierungselement kann dabei beispielsweise entlang einer Achse zwischen zwei drehbaren beziehungsweise lenkbaren Kontaktelementen eines Fahrzeugs angeordnet sein. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Fahrzeug eine Antriebseinheit auf, welche dazu eingerichtet und dafür vorgesehen ist, das Fahrzeug mit einer Antriebskraft be ziehungsweise einem Antriebsmoment zu versorgen. Diese Antriebseinheit kann dabei be vorzugt auf verschiedene Möglichkeiten beziehungsweise an verschiedenen Bereichen eines Fahrzeugs angeordnet sein. Dabei ist es beispielsweise möglich, dass die Antriebseinheit fest mit einem Grundrahmen verbunden ist. Dieser Grundrahmen zeichnet sich beispielswei se dadurch aus, dass sich dieser nicht gegenüber dem Neigerahmen bewegt beispielsweise neigt.
Es besteht zudem die Möglichkeit, die Antriebseinheit auf der hinteren Schwinge der An triebsachse anzuordnen. In diesem Fall neigt sich die Antriebseinheit nicht mit dem Neige rahmen.
Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Antriebseinheit in beziehungsweise an einem Neigerahmen anzuordnen, sodass sich diese Antriebeinheit bei einer Neigung des Nei gerahmens mitbewegt beziehungsweise dieser Neigung folgt. Der Neigerahmen zeichnet sich dabei beispielsweise dadurch aus, dass sich dieser gegenüber dem Grundrahmen nei gen kann, beispielsweise in Fahrtrichtung gesehen nach rechts oder links. Durch die Anord nung der Antriebseinheit im Neigerahmen wird mehr Masse mit dem Neigerahmen bewegt, wodurch die Kippneigung in der Kurve reduziert wird. Eine derartige Anordnung bietet daher zusätzlich Sicherheit. Zur Überbrückung einer Neigebewegung zwischen dem Neigerahmen und dem Grundrahmen und zur Übertragung eines Antriebsmoments von der Antriebseinheit im Neigerahmen auf ein Antriebselement, beispielsweise ein Antriebsrad oder Antriebsritzel kann im Grundrahmen ein Schwenkgetriebe vorgesehen sein.
Dieses Schwenkgetriebe weist dabei bevorzugt zumindest ein Kugelantriebsgelenk auf. Um die Neigebeweglichkeit des Schwenkgetriebes zu erhöhen, können vorzugsweise auch zwei Kugelantriebsgelenke im Schwenkgetriebe vorgesehen sein.
Bevorzugt kann am Getriebe im Neigerahmen ein Antriebsrad oder -ritzel parallel zur neig baren Ebene des Neigerahmes und am Kugelantriebsgelenk des Schwenkgetriebes ein Schwenkrad oder -ritzel vorgesehen sein, das mit dem Antriebsrad oder Ritzel über ein Kraftübertragungsmittel verbunden ist.
Als Kraftübertragungsmittel wird in der Regel eine Kette oder ein Zahnriemen verwendet. Auch das Kraftübertragungsmittel und das Schwenkrad oder -ritzel des Schwenkgetriebes sind in einer gleichen Ebene wie das Antriebsrad oder -ritzel angeordnet. Somit können bei spielsweise das Schwenkrad oder -ritzel des Schwenkgetriebes und das Antriebsrad oder - ritzel hintereinander oder auch versetzt hintereinander angeordnet sein, jedoch beispielswei se in einer gleichen Höhe ausgehend vom Boden, auf welchen die Kontaktelemente auflie gen. Durch die Ausbildung des Antriebsrads oder -ritzeis parallel zur neigbaren Ebene des Neigerahmes wird eine Kraftübertragung vom geneigten Neigerahmen über das Schwenkge triebe auf die Räder ermöglicht, ohne dass ein Aufstellmoment des Antriebsrads oder -ritzeis auf den Neigerahmen erzeugt wird. Die neigbare Ebene wird dabei durch einen Neigebe reich des Neigerahmens aufspannt Dies ist von entscheidender Bedeutung, da zum Beispiel bei einer Verbindung des Getriebes über eine in Fahrtrichtung ausgerichtete Kardanwelle auf die hintere Antriebsachse beim Beschleunigen und Abbremsen ein Moment auf den Neige rahmen erzeugen würde und der Fahrzeuglenker dieses zusätzlich beim Beschleunigen und Abbremsen kontrollieren müsste. Durch die Anordnung des Antriebsrades oder Ritzels in ei ner Ebene parallel zur Ebene des neigebaren Rahmens und dem Schwenkgetriebe wirkt beim Beschleunigen und Abbremsen kein Aufstellmoment auf den Neigerahmen, sodass dieser beim Beschleunigen und Abbremsen sich weder aufstellt noch niedergedrückt wird.
In einer anderen Ausführungsform kann das Fahrzeug beispielsweise eine starre Hinterach se aufweisen, welche beispielsweise über ein Federdämpfersystem relativ zu einem Grund rahmen federn kann. Dies kann beispielsweise bei einem sogenannten Quad mit starrer Hin terachse der Fall sein.
Hierzu kann beispielsweise an die Hinterachse über eine Schwinge mit einer am Grundrah men vorgesehenen Schwingachse verbunden sein, um welche sich die Hinterachse entge gen der Federkraft im Federdämpfersystem bewegen kann. Bevorzugt kann die Antriebsein heit auch an der Schwinge angeordnet sein.
Es sei angemerkt, dass es sich bei der zuvor erwähnten Antriebseinheit beispielsweise um einen Verbrennungsmotor handeln kann, jedoch sind ein Elektromotor oder auch ein einfa cher Pedalantrieb nicht auszuschließen.
Das zuvor erwähnte Fahrzeug kann bevorzugt verschiedene Ausgestaltungen aufweisen. So wäre es beispielsweise möglich, dass das Fahrzeug vier Kontaktelemente beispielsweise Reifen aufweist. So wäre es beispielsweise möglich, dass sowohl eine vordere Achse als auch eine hintere Achse jeweils über zwei Kontaktelemente verfügt. Jedoch sind auch andere Ausgestaltungen nicht auszuschließen. So wäre es beispielsweise auch möglich, dass das Fahrzeug lediglich drei Kontaktelemente aufweist, wobei es sich auch bei diesen Kontaktelementen um Reifen handeln kann. Weiter wäre es durchaus denk bar, dass das Fahrzeug lediglich drei Kontaktelemente aufweist, wobei hier entweder zwei Kontaktelemente an einer vorderen Achse und ein Kontaktelement an einer hinteren Achse angeordnet sind oder umgekehrt.
In einer weiteren Ausbildungsform weist das Fahrzeug ebenfalls drei Kontaktelemente auf, wobei hier jedoch beispielsweise die vorderen zwei Kontaktelemente nicht als Reifen, son dern als Kufen ausgebildet sind, welche zur Steuerung dienen. Als drittes Kontaktelement könnte das Fahrzeug hierbei eine Antriebsraupe aufweisen, wie dies beispielsweise bei ei nem Schneemobil der Fall ist.
Ferner wäre auch ein Wasserfahrzeug mit einer Antriebsturbine oder Antriebspropeller vor stellbar, indem durch Neigen eines Neigerahmens/aufbaus und/oder durch Drehen der Dreh lenkung, welche mit einer lenkbaren Antriebsturbine/Antriebsdüse oder Lenkschwimmele menten verbunden ist, die Fahrtrichtung des Wasserfahrzeuges gleich entsprechend verän dert wird.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform weist das Fahrzeug beispielsweise ein Aus gleichsgetriebe, insbesondere ein Differentialgetriebe in einer Antriebsachse oder zwischen Antriebswellen des Fahrzeugs auf. Somit wird ein Fahrzeug bereitgestellt, welches eine ver besserte Fahrstabilität, insbesondere beim Einfahren in Kurven bei sehr hohen Geschwin digkeiten ermöglicht. Zu diesen Ausgleichsgetrieben gehören auch Selbstsperrdifferentiale, lastabhängige oder drehzahlabhängige Selbstsperrdifferentiale, schaltbare und nicht schalt bare Differentialgetriebe.
Bevorzugt dient das Differentialgetriebe zum Stabilisieren einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs und zum Ausgleichen von Drehzahlunterschieden und Drehmomentunterschieden zwischen den beiden beidseits des Grundrahmes angeordneten und angetriebenen Kontaktelementen.
Durch die Anwendung eines Differentialgetriebes, insbesondere für starre Antriebsachsen, kann die Kurvengeschwindigkeit beim Übergang zur Kurvenfahrt möglichst konstant gehalten werden. Insbesondere vorteilhaft ist, dass die Kurvengeschwindigkeit vor allem beim Über gang von der Geradeausfahrt in die Kurvenfahrt konstant gehalten werden kann und es zu keiner überraschenden Reduzierung der Kurvengeschwindigkeit kommt. Im Hinblick auf ein derartiges Differentialgetriebe ist beispielsweise die Anwendung eines Differentialgetriebes denkbar, in dem die, beispielsweise nur die, vorderen Kontaktelemente angetrieben werden. Dies kann auch dadurch erfolgen, indem die Antriebseinheit im Grund rahmen vorne zwischen den vorderen Kontaktelementen mit geteilten Antriebswellen befes tigt ist, wodurch sich ein Fahrzeug mit einem Frontantrieb ergibt. Eine derartige Ausgestal tung auf der Hinterachse, wodurch ein Heckantrieb erzielt wird, ist keineswegs auszuschlie ßen. Zudem können die Differentialgetriebe bei Allradfahrzeugen zwischen den angetriebe nen Vorderachsen und Hinterachsen eingesetzt werden.
Weiterhin bevorzugt kann das Fahrzeug je nach Ausgestaltungvariante eine starre Vorder achse oder aber auch eine starre Hinterachse aufweisen. Dabei könnte beispielsweise die starre Achse zusätzlich als Antriebsachse ausgebildet sein.
Bei dem zuvor aufgezeigten Ausführungsbeispiel, bei welchem das Fahrzeug über Räder als Kontaktelemente verfügt, können diese beispielweise über eine Einzelradaufhängung am Grundrahmen festgelegt sein. Dabei kann das Fahrzeug vorne beispielsweise eine obere und eine untere Radaufhängung aufweisen. So können beispielsweise an der unteren Rad aufhängung und der oberen Radaufhängung die jeweiligen Kontaktelemente, beispielsweise Räder oder Kufen, vorgesehen sein. Dabei sind beispielsweise die vorderen Räder relativ zu einem Grundrahmen an je einem Achsschenkel an der oberen Radaufhängung und der unte ren Radaufhängung drehbar angeordnet. Weiter bevorzugt kann auch eine gefederte Einzel radaufhängung vorgesehen sein, welche sich beispielsweise aus einer oberen und unteren Radaufhängung und einem Federdämpferelement zusammensetzt.
Die Lenkung eines Fahrzeuges könnte nach der vorliegenden Erfindung auf unterschiedliche Arten erfolgen. Sowohl bei Drehung eines Lenkrohres im Uhrzeigersinn als auch bei Neigung des Neigerahmes im Uhrzeigersinn (jeweils in Fahrtrichtung gesehen) wird ein Spurstangen betätigungselement quer in Fahrtrichtung linear nach links verschoben, durch Drehung einer Lenkstockwelle verbunden mit einem Zahnradsegment und deren rotative Bewegung in ei nem Führungselement , so dass die vorderen Kontaktelemente, beispielsweise Räder, im Uhrzeigersinn um ihre Achsschenkel gedreht werden und damit eine Lenkbewegung in Fahrtrichtung gesehen nach rechts erfahren. Bei Drehung des Lenkrohres gegen den Uhr zeigersinn als auch bei Neigung des Neigerahmens gegen den Uhrzeigersinn erfahren die vorderen Kontaktelemente in analoger Weise eine Lenkbewegung nach links. Die Neigung des Neigerahmes in die jeweilige Richtung könnte dabei beispielsweise durch Gewichtsver lagerung des Fahrers erreicht werden. In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform kann die Lenkung derart gestaltet sein, dass die Spurstange mittels Kugelgelenken an einem linear bewegten Spurstangenbetätigungs element angeordnet ist, wobei das linear bewegte Spurstangenbetätigungselement über ein Zahnradsegment, über eine Lenkstockwelle rotativ gelagert in einem Führungselement, über Kardangelenke mit der Lenksäule mit einem Lenker verbunden ist. Bei einer Betätigung des Lenkers beziehungsweise Drehung des Lenkers im Uhrzeigersinn (in Fahrtrichtung gesehen) wird das lineare Spurstangenbetätigungselement über die Lenksäule betätigt, was dazu führt, dass die Kontaktelemente, welche beispielsweise mittels Lenkhebel über ein Kugelge lenk an der Spurstange angeordnet sind, eine Drehbewegung beziehungsweise Lenkbewe gung nach links erfahren. Dies ist dabei nicht nur durch Drehung des Lenkers im Uhrzeiger sinn sondern auch bei Neigung des Neigerahmens im Uhrzeigersinn möglich. Diese Lenk bewegung erfolgt dabei in analoger Weise nach rechts, wenn der Lenker beziehungsweise der Neigerahmen gegen den Uhrzeigersinn gedreht/ geneigt werden. Weitere Einzelheiten ergeben sich genauer anhand der beigefügten Zeichnungen.
Weiter alternativ kann in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform die Lenkung auch der art ausgebildet sein, dass diese kein linear bewegtes Spurstangenelement, sondern ein rota tiv bewegtes Spurstangenbetätigungselement aufweist, das über einer Lenkstockwelle in ei nem Führungselement rotativ drehbar gelagert ist. Das Führungselement ist dabei fest mit dem Grundrahmen verbunden. Bei einer derartigen Ausgestaltung weist die Lenkung zwei Spurstangen auf, welche jeweils über daran angeordnete Achsschenkel mittels Radträger ein Kontaktelement aufnehmen können. Die Spurstangen sind dabei jeweils mit dem rotativ bewegbaren Spurstangenbetätigungselement verbunden, beispielsweise über Kugelköpfe oder dergleichen. Auch hier kann die Lenkung, also die Drehung der Kontaktelemente ent weder durch die Drehung des Lenkers und/oder durch eine Neigung des Neigerahmens er folgen. Weiter kann auch eine Drehung des Lenkers und eine Neigung des Neigerahmes gleichzeig ausgeführt werden. Auch hier ergeben sich weitere Einzelheiten anhand der bei gefügten Zeichnungen.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist eine Lenkung einen hydraulischen Lenkungs dämpfer auf, sodass beispielsweise mögliche Fahrbahnunebenheiten bei Kurvenfahrt ge dämpft werden können und sich diese nicht direkt auf die Lenkungselemente auswirken.
Zudem können in einer weiteren Ausführungsform Fahrzeuge mit gesetzeskonformen elekt ronischen Systemen ausgestattet sein, wie ABS (Antiblockiersysteme Bremse) oder ESP (Elektronische Stabilisationsprogramm), Raddrehzahlsensoren, Gyrosensoren, Antischlupf- regelung und andere Steuersysteme, die der Sicherheit des Fahrzeugs und dem Fahrer die nen können.
Allerdings wurde durch den Erfinder die Erkenntnis gewonnen, dass eine solche Fahrwerks konstruktion bei Geradeausfahrten bei hohen Geschwindigkeiten, ein Pendeln des Nei gerahmens um die vertikale Nulllage aus dem Fahrwerk heraus und durch den Fahrer selbst generiert wird, wodurch das subjektive Fahrsicherheitsempfinden des Fahrers beeinträchtigt wird.
Aus dem Stand der Technik sind unterschiedliche Fahrzeugtypen bekannt.
Aus der US 7 946 371 ist beispielweise ein Motorschlitten bekannt, bei dem sich die Karos serie inklusive Motor und Antrieb, gegenüber dem vorderseitigen Fahrgestell in die Kurve neigen kann, in dem zwischen dem neigbaren Aufbau und dem Fahrwerk eine rotativ wir kende Drehfeder eingesetzt wird.
Die US 7 722 063 zeigt ein Fahrzeug mit einer Neigetechnik, in dem der Aufbau durch eine Antriebseinheit geneigt wird.
Die FR 2 946 944 beschreibt ebenfalls ein Fahrzeug mit Neigungstechnik und einem sehr komplex gestalteten Lenkmechanismus mit mehreren Seilzügen.
Die US 7 249 647 beschreibt einen Lenkmechanismus für ein Schneemobil, der dazu geeig net ist, einen höheren Druck auf den Außenski als auf den Innenski auszuüben, wenn eine Kurve gefahren wird. Dabei ist der Lenkmechanismus derart angepasst, dass dieser die Fe derung in die Lenkbewegung des Schneemobils miteinbezieht.
Die US 6 234 262 zeigt ein Lenk- und Aufhängesystem für Schneemobile mit einem Lenkge stänge, das einen Lenkgriff mit einer Lenkspindel auf einen Ski verbindet und bewirkt, dass sich ein Außenski während einer Drehung vom Schneemobil nach außen und der Innenski nach innen zum Schneemobil bewegt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Fahrzeug bereitzustellen, welches eine verbesserte Fahrstabilität des Fahrzeuges während der Geradeausfahrt mit hoher
Geschwindigkeit ermöglicht, um das subjektive Fahrsicherheitsempfinden des Fahrers zu verbessern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Um nun ein Fahrzeug anzugeben, welches eine verbesserte Fahrstabilität des Fahrzeuges insbesondere bei Geradeausfahrten bei sehr hohen Geschwindigkeiten ermöglicht, macht die vorliegende Erfindung unter anderem von der Idee Gebrauch, linear wirkende
Federdämpfersysteme zwischen dem Grundrahmen und dem Neigerahmen in dem
Fahrzeug zu verbauen.
Insbesondere basiert daher die vorliegende Erfindung unter anderem auf der Überlegung, dass das Fahrzeug zumindest ein linear wirkendes Federdämpfersystem aufweist, welches zwischen dem Neigerahmen und dem Grundrahmen montiert wird, um die auftretenden Pendelschwingungen des Neigerahmens um die vertikale Nulllage des Neigerahmens zu reduzieren.
Gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst das Fahrzeug demnach einen Grundrahmen, an dem mindestens zwei mittels einer Achsschenkellenkung lenkbare und beidseits der Fahrlängsrichtung jeweils quer zur Fahrtrichtung gegenüberliegende, gefederte Aufhängungen, insbesondere gefederte Radaufhängungen, für Kontaktelemente, beispiel weise Räder, befestigt sind. Zudem umfasst das hier beschriebene erfindungsgemäße Fahr zeug einen in einer Neigeachse gegenüber dem Grundrahmen neigbaren Neigerahmen, ein Lenkrohr, welches drehbar in einer Lenkachse am Neigerahmen befestigt ist, wobei sich das Lenkrohr automatisch mit dem Neigerahmen mit neigt.
Darüber hinaus umfasst das erfindungsgemäße Fahrzeug mindestens eine Spurstange, wel che mit dem Spurstangenbetätigungselement verbunden ist, wobei das Spurstangenbetäti gungselement linear oder rotativ bewegbar ist und die Lenkmomentübertragung über eine rotative Verbindung in einem Führungselement erfolgt, wobei das Spurstangenbetätigungs element durch Neigen des Neigerahmens um die Neigeachse und unabhängig davon durch Drehen des Lenkrohres um die Lenkachse derart linear oder rotativ bewegt wird, dass das lenkbare Kontaktelement durch das Spurstangenbetätigungselement mittels der mindestens einen Spurstange eine Lenkbewegung erzeugt und bei einer Kurvenfahrt keine wesentliche Änderung des Sturzes der Kontaktelemente und insbesondere der Räder erfolgt.
Erfindungsgemäß umfasst das Fahrzeug zumindest ein Federdämpfersystem, welches dazu geeignet und vorgesehen ist, die Pendelneigung des Neigerahmens um die vertikale Nullla- ge bei Geradeausfahrt und hoher Geschwindigkeit zu reduzieren und das subjektive Fahrsi cherheitsempfinden für den Fahrer zu verbessern.
Gemäß zumindest einer bevorzugten Ausführungsform ist das Federdämpfersystem zwi schen dem Neigerahmen und dem Grundrahmen angeordnet, wobei sich der Neigerahmen um eine Neigeachse neigt. Diese Neigung wird dabei bevorzugt durch eine Neigung bzw. Bewegung des Fahrers ausgelöst. Bevorzugt neigen sich der Neigerahmen und der Fahrer gemeinsam um diese Neigeachse.
Das Federdämpfersystem umfasst dabei bevorzugt wenigstens zwei vertikal (kann auch nach innen geneigt sein) und in einem horizontalen Abstand symmetrisch zueinander angeordnete Federdämpfereinheiten, welche bevorzugt Federn und/oder hydraulisch wirkende Dämpfersysteme aufweisen. Die Federn bzw. hydraulisch wirkenden
Dämpferelemente sind dabei bevorzugt ebenfalls vertikal und in einem horizontalen Abstand zueinander angeordnet. Weiter bevorzugt ist das Federdämpfersystem zwischen einem Grundrahmen und einem Neigerahmen angeordnet und wirkt dabei beidseitig und gleichzeitig, insbesondere in jede Neigerichtung.
Bevorzugt ist jede Federdämpfereinheit jeweils mittels eines ersten Aufnahmepunktes an dem Neigerahmen angeordnet und mittels eines zweiten Aufnahmepunktes an dem
Grundrahmen. In einer Geradeausfahrt des Fahrzeugs sind der erste Aufnahmepunkt und der zweite Aufnahmepunkt in einer linearen Achse zueinander angeordnet, welche, bei der Geradeausfahrt, insbesondere vertikal (muss nicht sein) durch den Neigerahmen und/oder den Grundrahmen verläuft.
Die horizontalen und symmetrischen Abstände der Aufnahmepunkte am Neigerahmen und die Abstände der Aufnahmepunkte am Grundrahmen können in der vertikalen Nulllage des Neigerahmens unterschiedlich sein, liegen aber meist auf einer gemeinsamen horizontalen Linie.
Weiterhin weist jede Federdämpfereinheit am oberen Aufnahmepunkt in einer horizontalen Richtung einen Abstand zur Neigeachse auf, welcher virtuell durch den Neigerahmen verläuft.
Weiterhin weist jede Federdämpfereinheit am unteren Aufnahmepunkt in einer horizontalen Richtung einen Abstand zur Neigeachse auf, welcher virtuell durch den Grundrahmen verläuft. Besonderes bevorzugt ist die Neigeachse mittig zwischen den
Federdämpfereinheiten angeordnet, so dass der Abstand der linken Federdämpfereinheit zu der Neigeachse und der Abstand der rechten Federdämpfereinheit zu der Neigeachse gleich sind.
Dazu können die Federdämpfereinheiten auch in vertikaler Richtung einen Abstand zur Neigeachse aufweisen, welcher virtuell durch den Grundrahmen verläuft.
Beim Pendeln des Neigerahmens nach links, wird der Abstand des ersten und des zweiten Aufnahmepunktes des linken Druckfederelements reduziert, wodurch eine erhöhte
Druckfederkraft entsteht und in Verbindung mit dem Wirkabstand der linken
Federdämpfeinheit zu der Neigeachse ein erhöhtes nach rechts wirkendes oder positives Moment in Abhängigkeit des Neigewinkels auf den Neigerahmen hin zur vertikalen Nulllage entsteht. Gleichzeitig wird der Abstand des ersten und zweiten Aufnahmepunktes des rechten Druckfederelements verlängert, wodurch wiederum eine reduzierte Druckfederkraft entsteht und in Verbindung mit dem Abstand der rechten Federdämpfereinheit ein
reduziertes nach links wirkendes oder negatives Moment in Abhängigkeit des Neigewinkels auf den Neigerahmen hin zur vertikalen Nulllage entsteht. Dadurch entsteht aus der Summe der nach rechts und links wirkende Momente ein nach rechts wirkendes Moment auf den nach links geneigten Neigerahmen hin zur vertikalen Nulllage.
Durch die dargestellte Anordnung, indem die Aufnahmepunkte unten der
Federdämpfereinheit in einem Abstand g unterhalb der Neigeachse angeordnet sind, entsteht bei einer zunehmenden Neigung des Neigerahmens nach links ein zunehmender linker Wirkabstand und ein abnehmender rechter Wirkabstand, die in Verbindung mit dem reduzierten linken Abstand für die linke Federdämpfereinheit und dem verlängerten rechten Abstand für das rechte Federdämpfereinheit, ein nach rechts erzeugendes Moment, das durch den zunehmenden Neigewinkel des Neigerahmens hin zur vertikalen Nulllage noch verstärkt wird. Diese kinematische Anordnung erzeugt somit ein verstärkendes
rechtswirkendes Moment zur vertikalen Nulllage für Druckfedern und Dämpfereinheiten. In vertikaler Nulllage sind die Wirkabstände gleich.
Liegt der Abstand g oberhalb der Neigeachse, entsteht bei zunehmender Neigung des Neigerahmens nach links ein abnehmender Wirkabstand und ein zunehmender Wirkabstand.
Werden anstatt der linear wirkenden Druckfedern Zugfedern eingesetzt, kann der Effekt umgekehrt werden. Durch die Anwendung von unterschiedlichen Federraten für die Druckfedern und Dämpferraten für die Dämpferelemente und der entsprechenden Anordnung der unteren Aufnahmepunkte am Grundrahmen kann der Momentenverlauf der linken bzw. rechten Federdämpfereinheit und der daraus resultierende Momentenverlauf in Abhängigkeit vom Neigewinkel des Neigerahmens wesentlich beeinflusst bzw. auf die Anforderung des Fahrers eingestellt werden.
Durch diese Anordnung entsteht ein nach links wirkendes und nach rechts wirkendes Moment auf den Neigerahmen, sobald der Neigerahmen aus der vertikalen Nulllage nach links oder rechts geneigt wird.
Durch dieses Einfedern der linken Druckfeder und dem Ausfedern der rechten Druckfeder und deren Differenz entsteht insgesamt ein positives Moment nach rechts in Richtung der vertikalen Nulllage und entsprechend umgekehrt beim Pendeln des Neigerahmens nach rechts.
Bei der Verwendung eines hydraulischen Dämpferelements anstatt eines Druckfederele ments entsteht entsprechend beim Pendeln des Neigerahmens nach links bzw. rechts keine Druckfederkraft, sondern eine Dämpfungskraft.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Federdämpfereinheiten bevorzugt dreh bar oder auch vertikal symmetrisch in einer entsprechenden Lagerung befestigt. Bei vorteil hafter direkter Anbindung des Federdämpfersystems über beispielsweise oben und unten angeordnete Bolzen, wirkt das Federdämpfersystem bzw. wirken beide Federdämpfereinhei ten gegenwirkend auf die vertikale Ausrichtung des Neigerahmens und erzeugen ein gegen wirkendes Moment. Mit„oben“ ist dabei die Anordnung des Federdämpfersystems bzw. einer Federdämpfereinheit an dem Neigerahmen gemeint und mit„unten“ die Anordnung des Fe derdämpfersystems bzw. einer Federdämpfereinheit an dem Grundrahmen. In dieser Anord nung wirken die Federelemente, insbesondere Druckfeder und die Dämpferelement gleich seitig und parallel.
In der vertikalen Nulllage des Neigerahmens können die beidseitig angeordneten Druckfe dern keine oder eine ansteigende Vorspannung aufweisen.
Weisen die Druckfedern beidseits eine Vorspannkraft auf, wirken die Druckfedern und somit das Federdämpfersysteme beidseitig. Weisen die Druckfedern beidseitig keine Vorspannkraft auf, wirken die Druckfeder und somit das Federdämpfersystem einseitig.
Bei vorteilhafter indirekter Anbindung des Federdämpfersystems, beispielsweise über Bolzen unten und über ein Langloch oder einen Leerhub oben, wirkt nur eine der Federdämpferein heiten beim Neigen des Neigerahmens in Verbindung mit dem Abstand f auf den Neigerah men. Dies hat den Vorteil, dass eine zentrierende Wirkung auf die vertikale Lage des Nei gerahmens in der vertikalen Nulllage erzeugt wird. Diese zentrierende Wirkung kann durch die Veränderung der Vorspannung der Feder, welche bevorzugt als Druckfeder oder als Zug feder ausgebildet ist, eingestellt werden. In dieser Anordnung wirken die Federelemente, insbesondere Druckfedern und die Dämpferelemente einseitig.
Zudem können in den Federdämpfereinheiten zwei oder mehr Druckfedern mit unterschiedli chen Federraten, Grundlängen und Leerhüben verbaut werden. Dadurch können nicht linea re Druckfederkennlinien in Abhängigkeit vom Neigewinkel generiert werden. Dazu kann auch das Dämpferelement mit einem Leerhub im oberen Aufnahmepunkte befestigt sein und wirkt somit einseitig. Durch die einseitige Wirkung des Dämpferelementes wird es möglich, Druck stufe und die Zugstufe variabel einzustellen, indem beispielsweise die Druckstufe höher als die Zugstufe im hydraulischen wirkenden Dämpferelement eingestellt wird. Durch diese An ordnung kann die Federdämpferkennlinie variabel gestaltet werden.
Dadurch ist es möglich, ein einseitig und/oder gleichseitig wirkendes Federdämpfersystem bestehend aus zwei verschiedenen Federeinheiten mit variablen Momentenkennlinien bei Neigung bzw. Pendeln des Neigerahmens herzustellen, um die Pendelneigung um die verti kale Nulllinie zu minimieren.
Bei den Federn der Federdämpfereinheiten handelt es sich daher bevorzugt um Druckfe dern, Zugfedern, Gasdruckfedern, Gaszugfedern oder dergleichen. Die Kennlinien der Fe derbauformen können dabei linearen, progressiven oder degressiven Verlauf aufweisen.
Die Federelemente bzw. Dämpferelemente des Federdämpfereinheiten können bevorzugt wahlweise in Reihe oder parallel geschalten bzw. angeordnet sein, je nachdem welche Fe der- bzw. Dämpferkennlinie oder entgegenwirkende Federkraft bzw. Dämpferkraft durch Neigung des Neigerahmens in Abhängigkeit des Neigewinkels und der Neigewinkelge schwindigkeit um die vertikale Nulllage des Neigerahmens erzeugt werden soll. Wie oben erwähnt, kann es sich bei den Federelementen um mechanische Druckfedern oder Zugfedern handeln oder auch um Gasdruckfedern oder Gaszugfedern. Darüber hinaus wä ren bevorzugt auch Gummielemente oder Kombinationen aus den aufgeführten Federarten denkbar. Druckfedern und Zugfedern können vorteilhaft mit unterschiedlichen Federraten in N/mm ausgeführt sein, mit der Besonderheit, dass Zugfedern in der Nulllage eine Vorspann kraft besitzen, Druckfedern jedoch in der Regel nicht. Durch eine lineare Verstelleinheit kann die Vorspannung der Druckfeder stufenlos eingestellt werden. Die Verstellung der Vorspan nung der Druckfeder kann durch eine elektrische und/oder hydraulische und/oder mechani sche Verstelleinheit durch den Fahrer erfolgen.
Die über eine hydraulische Flüssigkeit wirkenden Dämpferelemente weisen bevorzugt ver stellbare Zugstufen oder verstellbare Druckstufen in einem Trennkolben des Dämpferele ments auf. Diese werden bevorzugt wirksam, wenn die hydraulische Flüssigkeit im
Dämpferelement auf Zug oder auf Druck beansprucht wird, und das hydraulische Medium durch federbelastete Ventile im Trennkolben von einer oberen zu einer unteren Kammer fließt, je nachdem ob eine Zugbeanspruchung oder Druckbeanspruchung vorliegt.
Durch eine manuelle/elektrische/hydraulische Verstellung kann der Durchfluss des hydrauli schen Mediums durch den Trennkolben des hydraulischen Dämpfungselements in einem Bereich von 0 bis 100 % eingestellt werden. Dadurch ist es auch möglich bei 0% Durchfluss des hydraulischen Mediums durch den Trennkolben die Federdämpfereinheit zu blockieren und somit die Neigung des Neigerahmens in jeder beliebigen Lage zu fixieren.
Von Vorteil ist dabei insbesondere die Verwendung von zwei unabhängig voneinander wir kenden hydraulischen Dämpferelementen, d.h. dass zwischen dem linken und dem rechten Dämpferelement keine hydraulische Verbindung vorhanden ist.
Vorstellbar ist darüber hinaus bevorzugt allerdings auch, dass lediglich ein Federelement links und rechts oder lediglich eine Dämpferelement links oder rechts verwendet wird, um die Pendelneigung um die vertikale Nulllage zur verringern.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die hydraulischen Dämpferelemente bevor zugt links und rechts im mittigen Abstand d von der Hochebene der Neigeachse parallel oder symmetrisch ausgehend von einem unteren drehbaren Befestigungspunkt in einem Winkel nach innen gerichtet angeordnet. Des Weiteren kann das Federdämpfersystem bevorzugt auch durch wenigstens zwei Feder zylindereinheiten ausgebildet werden, wobei in diesem Fall in dem erwähnten Trennkolben keine federdruckbelasteten Ventile für die Zug- und Druckstufe vorgesehen sind.
Gemäß zumindest einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die hydraulischen Fe derzylindereinheiten über ein hydraulisches Wegeventil und eine hydraulische Leitung mitei nander verbunden, wodurch bevorzugt ein hydraulischer Volumenstrom zwischen der linken und rechten Federzylindereinheit entsteht.
Flydraulische Wegeventile können den Volumenstrom der hydraulischen Medien regeln, frei geben, sperren oder auch die Durchflussrichtung ändern. Wegeventile können bevorzugt manuell, elektrisch oder hydraulisch oder durch Kombinationen hieraus verstellt werden, wo bei somit bevorzugt der Volumenstrom zwischen den Dämpferelementen und damit die Dämpfungskraft eingestellt werden kann. Des Weiteren kann über eine Druckerzeugungs einheit, wie beispielsweise eine hydraulische Tankpumpeneinheit, ein Gasdruck beauf schlagter Gaszylinder oder dergleichen, und entsprechende Stellventile in Verbindung mit Aktoren, wie beispielsweise Schalter, Zylinder, elektrische Aktoren, magnetische Aktoren oder dergleichen, oder Sensoren, welche beispielsweise einen Einschlagwinkel, eine Ge schwindigkeit oder dergleichen erfassen und einer elektrischen Steuereinheit die untere Kammer des Federdämpfersystems als hydraulischer Zylinder verwendet werden. Dadurch ist es bevorzugt möglich, die Neigung des Neigerahmens in Abhängigkeit eines Kurvenradi us und/oder einer Kurvengeschwindigkeit zu steuern bzw. zu regeln, wenn der Fahrer eine aktive Unterstützung wünscht.
Durch die bevorzugte Verwendung der Wegeventile als elektrisch ansteuerbares Sperrventil für den hydraulischen Volumenstrom zwischen den Federzylindereinheiten, wird der hydrau lische Volumenstrom zwischen dem linken und dem rechten Hyd raulikzylinder gesperrt so wie auch die Neigung des Neigerahmens blockiert.
Zudem kann eine hydraulische Neigungsdämpfung der Pendelbewegung bevorzugt über ei nen rotatorisch wirkenden Rotationsdämpfer erreicht werden. Der hydraulische Rotations dämpfer kann vorteilhaft direkt oder indirekt über ein Hebelgestänge mit der Neigeachse im Grundrahmen verbunden sein. Die Einstellung der Drehwinkeldämpfung erfolgt bei Drehung nach links oder rechts des Neigerahmens.
Die aufgeführten Elemente sind bevorzugt in beliebiger geometrischer und/oder funktioneller Anordnung miteinander kombinierbar. Dazu gehören bevorzugt auch Volumenstromventile oder Druckausgleichsbehälter, die bei geschlossenen hydraulischen Systemen eine Systemdruck aufrechterhalten oder zum Druckausgleich verwendet werden.
Zudem können bevorzugt auch Reibelemente in der Neigeachse die Pendelschwingungen des Neigerahmens, um die vertikale Nulllage positiv beeinflussen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Spurstangenbetätigungselement über ein am Grundrahmen befestigten Führungselement beweglich und bevorzugt linear oder rotativ beweglich gelagert. Bevorzugt ist das Spurstangenbetätigungselement durch Neigen des Neigerahmens und unabhängig davon durch Drehen des Lenkrohres zur Betätigung der mindestens einer Spurstange derart in dem Führungselement bewegbar, dass das Spur stangenbetätigungselement bevorzugt eine lineare oder rotative Bewegung innerhalb des Führungselements durchführt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine Antriebseinheit zum Antreiben des Fahr zeugs an dem Neigerahmen und/oder am Grundrahmen und/oder an einer Schwinge der Antriebsachse mechanisch befestigt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Antriebseinheit bevorzugt in Form eines Pedalantriebs, eines Elektroantriebs oder eines Verbrennungsmotorantriebs oder einer an deren Antriebsform ausgebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist vorteilhaft im Neigerahmen die Antriebseinheit aufgenommen und zur Überbrückung der Schwenkbewegung zwischen dem Neigerahmen und dem Grundrahmen ist ein Schwenkgetriebe vorgesehen, wobei das Schwenkgetriebe bevorzugt zumindest ein Kugelantriebsgelenk aufweist.
Im Übrigen wird hiermit durch Rückbezug der vollständige Offenbarungsgehalt der
Druckschriften DE102014101087 A1 , DE102012107154 A1 DE 10 2017 001 556 A1 und DE 10 2017 001 557 A1 in diese Anmeldung aufgenommen. Das heißt, jedes der in diesen Druckschriften offenbarten Merkmale gehört ebenso auch zu dem Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung.
Im Folgenden wird die oben beschriebene Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und dazugehörigen Figuren näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 zeigt eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer per spektivischen Ansicht von vorne;
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines Lenkgetriebes mit einem linear bewegten Spurstangenbetätigungselement;
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung eines Lenkgetriebes mit einem rotativ bewegten Spurstangenbetätigungselement;
Fig. 4 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines Federdämpfer systems;
Fig. 5 zeigt eine Schnittdarstellung des in Figur 4 gezeigten erfindungsgemäßen
Federdämpfersystems;
Fig. 6 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Federdämp fersystems;
Fig. 7 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Federdämp fersystems;
Fig. 8 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Federdämp fersystems;
Fig. 9 zeigt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform eines Federdämp fersystems; und
Fig. 10 zeigt eine ergänzende Ausführungsform als Schneemobil.
Figur 1 zeigt eine Vorderansicht eines hier beschriebenen erfindungsgemäßen Fahrzeugs in einer perspektivischen Ansicht von vorne. Ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einem Grundrahmen 1 und mit einem Neigerahmen 2, der neigbar in der Neigeachse 26 im Grundrahmen 1 gelagert ist und durch Gewichtsverlagerung durch den Fahrer bei einer Kurvenfahrt geneigt werden kann. An der unteren Radaufhängung 49 und der oberen Radaufhängung 48 des Grundrahmens 1 sind als Kontaktelemente 3a, 3b die jeweiligen Räder oder Kufen vorgesehen, wobei die vorderen Räder 3a, 3b relativ zum Grundrahmen 1 an je einem Achsschenkel 4 an der oberen Radaufhängung 48 und der unteren
Radaufhängung 49 drehbar angeordnet sind und zur Fahrtrichtungsänderung des Fahrzeugs dienen.
Die vorderen Räder 3a sind mit den Achsschenkeln 4 um die Schwenkachse 16 lenkbar ge lagert, wobei ein Sturzwinkel bzw. Sturz 54 bei Kurvenfahrt nahezu unverändert bleibt.
Weiter erkennt man, dass das Fahrzeug einen Grundrahmen 1 aufweist und daran ein Neigerahmen 2 angeordnet ist, welcher dazu geeignet und bestimmt ist, gegenüber dem Grundrahmen 1 geneigt zu werden. Dies ist dabei gemäß der gezeigten Figur beispielsweise mittels der Neigeachse 26 möglich. Weiterhin weist das Fahrzeug einen Lenker 5, und ein daran verbundenes Lenkrohr 6 auf. Die vordere Achse ist hierbei als Lenkachse ausgebildet und weist eine obere Radaufhängung 48 und eine untere Radaufhängung 49 auf. Diese Radaufhängungen 48, 49 tragen über eine Schwenkachse 16 auf beiden Seiten einen Radträger 33, welche die Kontaktelemente 3a, 3b aufnehmen können, wobei hier die Kontaktelemente als Räder ausgebildet sind. Die vorderen Räder 3a, 3b sind beispielsweise über eine Einzelradaufhängung am Grundrahmen 1 festgelegt, welche
Federdämpferelemente 51 und ein oder mehrere Querlenker unterschiedlicher Bauformen umfassen können.
Um eine bessere Stabilität auch während des Fahrens zu erzielen, weist die Lenkungsein richtung auch einen Stabilisator 12 auf, welcher sich hier beispielsweise zwischen der obe ren und unteren Radaufhängung 48, 49 von einem Kontaktelemente 3a zum anderen Kon taktelement 3b erstreckt.
Gemäß dieser Figur ist ungefähr mittig des Fahrzeugs eine Neigerahmen- Federdämpfersystem 75, welche sich hier aus zwei Federdämpfereinheiten 70 zusammen setzt angeordnet. Diese Neigerahmen-Federdämpfereinheit 70 verbindet dabei den Grund rahmen 1 mit dem Neigerahmen 2 und sorgt dafür, dass dieser Neigerahmen 2 gedämpft gegenüber dem Grundrahmen 1 geneigt werden kann. Ebenso sorgt diese Fe
derdämpfereinheit für die Rückstellkraft, welche benötigt wird, dass der Neigerahmen wieder in seine Ausgangsposition„gedrückt“ wird. Dabei ist vorrangig die Reduzierung der Pendel neigung um die vertikale Nulllage von Bedeutung. Im Neigerahmen 2 können ein Energiespeicher 21 , eine Antriebseinheit 14 und ein
Schwenkgetriebe 19 vorgesehen sein. Die Antriebseinheit 14 ist beispielsweise ein
Verbrennungsmotor und der Energiespeicher 21 ist beispielsweise ein Kraftstofftank, der den Verbrennungsmotor mit dem notwendigen Kraftstoff versorgt.
Weiterhin weist die Antriebseinheit 14 ein daran angeordnetes Schwenkgetriebe- Antriebsritzel 47 und Schwenkrad-Ritzel 23. Auf diesen Ritzel 47, 23 ist hierbei ein Kraftüber tragungsmittel 22 beispielsweise in Form eines Zahnriemens angeordnet. Durch die Drehung der Ritzel kann gemäß der Figur ein Schwenkgetriebe 19 angetrieben werden, welches Ku gelantriebsgelenk 20 aufweist.
Die Verwendung des Schwenkgetriebes 19 mit den integrierten Kugelantriebsgelenken 20 erlauben eine Kraftübertragung der Antriebseinheit 14 über das Kraftübertragungsmittel 22, das Schwenkrad 23 aus dem Neigerahmen 2 auf den Grundrahmen 1 über das Antriebsrad 47, dem Kraftübertragungsmittel 22 auf das anzutreibende Kontaktelement 3a, 3b.
Über eine Schwinge 18 ist hier die Flinterachse 45 mit dem Fahrzeug verbunden, weiterhin ist hier die Flinterachse 45 als Antriebsachse 58 ausgebildet und weist daher eine Antriebs welle 59 und ein Ausgleichsgetriebe 57 auf.
Da es sich bei dem hier gezeigten Fahrzeug beispielsweise um eine Art Quad handelt, weist das Fahrzeug beispielsweise auf beiden Seiten eine Fußauflage 109 auf, die mit dem Neige rahmen verbunden ist, welchen ein Fahrer seine Füße während der Fahrt abstellen kann.
Eine Koppelstange 53 koppelt das Stabilisationselement mechanisch mit der unteren Rad aufhängung 49.
Figur 2 zeigt in einer schematisch perspektivischen Ansicht ein Lenkgetriebe mit einem linear bewegten Spurstangenbetätigungselement 29a. Hierbei ist Lenker 5 zu sehen, welcher über ein Lenkrohr 6 und einem linear wirkenden Drehlager 106 mit einem Neigerahmen 2 in Ver bindung steht. Der Lenker 5 kann dabei um eine Lenkachse 43 in positive Drehlenkung 35 und negative Drehlenkung 36 gedreht werden. Das Lenkrohr 6 ist über ein oberes Kardange lenk 100 mit einer Lenksäule 102 verbunden. Die Lenksäule 102 weist dabei eine Winkel Lenksäule 103 auf, um welche die Lenksäule 102 gegenüber einer vertikalen Nulllage 52 geneigt ist. An ihrem unteren Ende mündet die Lenksäule 103 in einem unteren Kardange lenk 100, welches in einem Abstand c 104 zur Neigeachse 26 angeordnet ist. Das untere Kardangelenk 100 verbunden mit der Lenkstockwelle 98, rotiert dabei um eine vertikale Ach se, gelagert in einem Führungselement 30 und ist mit einem Winkel Lenksäule 103 mit der Lenksäule 102 verbunden. An der Lenkstockwelle 98 selber ist das rotative Zahnradsegment 108 mit, der quer zur Fahrtrichtung linear, verschiebbaren Spurstangenbetätigungselement 29a mit, integrierter Zahnstange, verbunden. Das Führungselement 30 ist dabei mit dem Grundrahmen fest verbunden.
Der Neigerahmen ist entlang einer Neigeachse 26 gegenüber dem Grundrahmen 1 in eine positive Neigung 37 und eine negative Neigung 38 neigbar.
Die Lenkbewegung des Fahrers in der Drehlenkung 27 kann zudem über einen elektrischen oder elektrohydraulischen Servomotor 107 unterstützt werden.
Die Lenkung weist dabei ein linear bewegtes Spurstangenbetätigungselement 29a auf, wel ches über eine Lenkstockwelle 98 mit dem drehbaren Zahnradsegment 108 und rotativ in einem Führungselement 30 drehbar gelagert ist. An beiden Seiten des linear bewegten Spurstangenbetätigungselements 29a sind Kugelköpfe 42 angeordnet, an welchen Spur stangen 7 angeordnet sind. Die Spurstange 7 mündet in einem weiteren Kugelkopf 42, wobei dieser über einen Lenkhebel 31 mit einem Achsschenkel 4 verbunden ist. Dieser Achs schenkel 4 ist dabei um eine Schwenkachse 16 in positive Drehung 55 und negative Dre hung 56 drehbar. Hierbei entspricht eine positive Drehung 55 einer Lenkung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach rechts und eine negative Drehung 56 einer Lenkung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs nach links. Aufgrund der jeweiligen Lenkung kann es zu einer positiven Ver schiebung 39 oder zu einer negativen Verschiebung 40 der Spurstange kommen. Dadurch wird der Einschlagwinkel 10 der Kontaktelemente verändert.
Durch die variable Dimensionierung des Abstandes c 104 in Verbindung mit dem Winkel der Lenksäule 103 in Verbindung mit den Kardangelenken 100 kann die positive Verschiebung 39 und negative Verschiebung 40 des Spurstangenantriebselementes 29a, b durch das Nei gen des Neigerahmens 2 beeinflusst werden.
Figur 3 zeigt in einer schematisch perspektivischen Ansicht ein Lenkgetriebe mit einem roati- tiv bewegten Spurstangenbetätigungselement. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass die Spurstangen 7 mit einem rotativ betätigtes Spurstangenbetätigungselement 29b verbunden sind. Dabei weisen die Spurstangen 7 wieder Kugelköpfe 42 auf, mit welchen sie an einem rotativ bewegten Spur- Stangenbetätigungselement 29b angeordnet sind, indem das rotativ bewegte Spurstangen- antriebselement 29b über eine Lenkstockwelle 98 in dem Führungselement 30 drehbar gela gert ist.
Die übrigen Bezugszeichen decken sich dabei mit den Merkmalen aus der Figur 2, um Re dundanzen zu vermeiden werden diese hier nicht nochmals erwähnt.
Figur 4 zeigt eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform eines Federdämpfersystems 75. Das Federdämpfersystem 75 weist dabei wenigstens zwei Federdämpfereinheiten 70 auf, welche jeweils eine linear wirkende Feder 63 bzw. linear wirkende Druckfeder 89 auf weisen. Die Federdämpfereinheit 70 ist dabei jeweils über einen Aufnahmepunkt oben 91 b direkt an dem Neigerahmen 2 und über den Aufnahmepunkt unten 91 a direkt dem Grund rahmen angeordnet.
Über die Aufnahmepunkte unten 91 a und den Abstand d 1 1 1 bzw. die Aufnahmepunkte oben 91 b und dem Abstand f 1 15 sind die Federdämpfereinheit 70 mit dem Neigerahmen 2 und dem Grundrahmen 1 verbunden. Die Federdämpfereinheiten 70 sind dabei in dieser Ausführungsform in einer direkten Anbindung, wie beispielsweise Bolzen über die Aufnah mepunkte oben 91 b mit dem Neigerahmen und über die Aufnahmepunkte unten 91 a mit dem Grundrahmen 1 verbunden.
Figur 4 zeigt dabei insbesondere eine Neigung des Neigerahmens 2 nach links, wobei sich der Neigerahmen 2 um den Neigewinkel 28 aus der Nulllage 52 neigt, welche das Fe derdämpfersystem 75 bei einer Kurvenfahrt des Fahrzeugs oder beim Pendeln des Nei gerahmens nach links aufweist. Dabei bezeichnet das Bezugszeichen 1 19 einen vertikalen Abstand g zwischen der Neigeachse 26 und den Aufnahmepunkten 91 a.
Dabei ist erkennbar, dass sich bei einer Neigung nach links, an der linken Federdämpferein heit 70, der Wirkabstand xL 60b vergrößert und der Abstand eL 1 14 der Aufnahmepunkte 91 a,b verringert und sich entsprechend an der rechten Federdämpfereinheit 70, der Wirkab stand xR 60a verringert und der Abstand eR 1 14 der Aufnahmepunkte 91 a,b erhöht.
Dadurch entsteht beim Pendeln des Neigerahmens 2 nach links ein nach rechts wirkendes Moment hin zur vertikalen Nulllage 52.
Die linear wirkenden Dämpfer 61 bzw. linear wirkenden Federn 63 sind in dieser Ausfüh rungsform in einer Parallelschaltung 65 angeordnet. Bei den Federn 63 handelt es sich be- vorzugt um linear wirkende Zugfedern oder linear wirkende Druckfedern. Jede Fe derdämpfereinheit 70 weist darüber hinaus bevorzugt ein Druckausgleichselement 1 18 ge gen das Aufschäumen des hydraulischen Mediums auf.
Das Bezugszeichen 26 kennzeichnet die Neigeachse 26 des Neigerahmens 2, welche hier durch den Grundrahmen 1 verläuft. Das Bezugszeichen 66 kennzeichnet weiterhin eine ma nuelle und/oder elektrische und/oder hydraulische Verstellung der Federn 63, wobei hier ins besondere die Vorspannkraft der Druckfedern verstellbar ist.
Figur 5 zeigt eine Schnittdarstellung des in Figur 4 gezeigten Federdämpfungssystems 75. Die Bezugszeichen 67 und 68 beziehen sich dabei auf die oben bereits erwähnte Dämpfung der Zug- bzw. Druckstufe, welche über die Verstellung 66 einstellbar ist. In dieser Ausfüh rungsform ist dabei insbesondere in linear wirkender Dämpfer 61 gezeigt.
Das Bezugszeichen 101 kennzeichnet weiterhin einen Trennkolben, welcher, in dieser Aus führungsform bei einer Neigung nach links, bei der linken Federdämpfereinheit 70 nach un ten verschoben wird und bei der rechten Federdämpfereinheit 70 nach oben, wobei hier durch die hydraulische Flüssigkeit 1 12 entweder nach oben verdrängt (linke Fe
derdämpfereinheit) oder nach unten verdrängt (rechte Federdämpfereinheit) wird.
Weiterhin sind in dieser Darstellung die positive Rückstellkraft 1 16 bzw. die negative Rück stellkraft 1 17 der Federdämpfereinheiten 70 sowie die positive Neigung 37 bzw. die negative Neigung 38 des Neigerahmens 2 dargestellt.
Das Element 76 bezeichnet ein Verstellelement zur Einstellung einer Vorspannung der Druckfeder.
Figur 6 zeigt ein Federdämpfersystem 75 mit hydraulischer Verbindung 1 13 und einer Venti leinheit 97. Das Federdämpfersystem 75 weist in dieser Ausführungsform zwei Federzylin dereinheiten 1 10 auf, welche in entsprechender weise mit an dem Grundrahmen 1 und dem Neigerahmen 2 verbunden sind und jeweils eine linear wirkende Feder 63 aufweisen. Im Gegensatz zu der in den Figuren 4 und 5 gezeigten Ausführungsform sind die Federzylin dereinheiten 1 10 hier allerdings in einer Reihenschaltung 64 angeordnet. Die Anordnung der Federzylindereinheiten 1 10 an dem Neigerahmen 2 bzw. dem Grundrahmen 1 erfolgt auch hier wiederum über eine direkte Anbindung über die Aufnahmepunkte 91 a und 91 b. Die Ventileinheit 97 steuert dabei den Durchfluss, die Durchflussmenge und die Durchfluss richtung der hydraulischen Flüssigkeit 1 12, zwischen den Federzylindereinheiten 1 10. Die Ventileinheiten 97 sind über eine hydraulische Leitung 1 13 mit den Federzylindereinheiten 1 10 verbunden. Die Funktionen der Ventileinheit 97 können über eine manuelle und/oder elektrische und/oder hydraulische Verstellung eingestellt werden.
Figur 7 zeigt eine weitere Darstellung des Federdämpfersystems 75 mit zwei Federzylin dereinheiten 1 10. Das Federdämpfersystem 75 weist dabei in dieser Darstellung die oben erwähnte Druckerzeugungseinheit 93 auf, welche über die Ventileinheit 97 in Verbindung mit einem Aktor 95, einem Sensor 94 und einer elektrischen Steuereinheit 96, die Neigung des Neigerahmens 2 in Abhängigkeit eines Kurvenradius und/oder einer Kurvengeschwindigkeit steuert bzw. regelt, wenn der Fahrer eine aktive Unterstützung wünscht. Das Bezugszeichen 1 13 kennzeichnet dabei weiterhin die hydraulische Leitung und das Bezugszeichen 99 die elektrische Verbindung.
Figur 8 zeigt eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Federdämpfersystems 75, wobei diese in dieser Ausführungsform einen rotatorisch wirkenden Dämpfer 62 aufweist. Das Federdämpfersystem 75 weist dabei in dieser Darstellung zwei linear wirkende Druckfe dern 89 auf. Der rotatorisch wirkende Dämpfer 62 ist dabei bevorzugt in der Neigeachse 26 angeordnet.
Figur 9 zeigt eine weitere Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Fe derdämpfersystems 75. In dieser Anordnung sind die Federdämpfereinheiten im Aufnahme punkt unten 91 a direkt mit dem Grundrahmen 1 und im Aufnahmepunkt oben 92b indirekt über ein Langloch mit den Neigerahmen 2 verbunden. In dieser Ausführungsform jedoch, wurden dem linear wirkenden Dämpfer 61 ein Leerhub h3, 77, der inneren Druckfeder 89 ein Leerhub h1 , 77 und der äußeren Druckfeder 89 ein Leerhub h2 ,77 zugeordnet.
Figur 10 zeigt eine ergänzende Ausführungsform eines Fahrzeugs als Schneemobil. Auch hier ist wieder der Grundrahmen 1 und der diesem gegenüber neigbare Neigerahmen 2 zu erkennen. Dieser Neigerahmen ist hier ebenfalls mittels der Neigerahmen- Federdämpfereinheiten 70 gegenüber der Neigung bezüglich des Grundrahmens 1 ge dämpft. Ebenso ist die Lenkeinrichtung, welche auch hier eine obere und untere Radaufhän gung 48, 49 aufweist zu erkennen, wobei diese Lenkeinrichtung hier wieder mittels des Len kers 5 oder durch eine Neigung des Neigerahmens betätig wird. Anstelle der in Figur gezeig ten Räder als Kontaktelement weist das Schneemobil hier mindestens eine Schneekufe 24 auf, wobei durchaus auch zwei Schneekufen vorne vorhanden sein können. Die(se) Kufe(n) 24 ist/sind dabei wieder über Achsschenkel 4 gehalten.
Im Neigerahmen 2 können ein Energiespeicher 21 , eine Antriebseinheit 14 und ein Antriebs- Ritzel 41 vorgesehen sein. Die Antriebseinheit 14 ist beispielsweise ein Verbrennungsmotor und der Energiespeicher 21 ist beispielsweise ein Kraftstofftank, der den Verbrennungsmotor mit dem notwendigen Kraftstoff versorgt. Das Antriebsritzel kann dabei ein
Kraftübertragungselement, beispielsweise eine Antriebskette 46 antrieben, welcher die Kraft auf eine Schneeantriebsraupe 25 überträgt. Die Schneeantriebsraupe 25 ist dabei über eine Schwinge 18 an dem Schneemobil angeordnet, wobei diese Schwinge 18 auch über ein Federdämpferelement 51 gedämpft ist.
Auch hier kann der Fahrer seine Füße wieder auf einer Fußauflage 109 während der Fahrt abstellen. In der dargestellten Ausführungsform wurde die Fußauflage 109 jedoch fest mit dem Grundrahmen 1 verbunden.
Die Erfindung ist nicht anhand der Beschreibung und der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkma len, was auch insbesondere jede Kombination der Patentansprüche beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination von Merkmalen selbst nicht explizit in den Pa tentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste
1 Grundrahmen
2 Neigerahmen
3a, 3b Kontaktelement (Rad, Kufe, Raupe, )
4 Achsschenkel
5 Lenker
6 Lenkrohr
7 Spurstange
10 Einschlagwinkel l
12 Stabilisationselement
14 Antriebseinheit
(Pedalantrieb, Verbrennungsmotor, Elektromotor)
16 Schwenkachse
18 Schwinge
19 Schwenkgetriebe
20 Kugelantriebsgelenk
21 Energiespeicher
22 Kraftü bertrag u n gsm ittel
23 Schwenkrad oder -ritzel
24 Schneekufe
25 Schneeantriebsraupe
26 Neigeachse NO
27 Lenkwinkel Drehlenkung a
28 Neigewinkel Neigerahmen ß
29a linear bewegtes Spurstangenbetätigungselement 29b rotativ bewegtes Spurstangenbetätigungselement
30 Führungselement
31 Lenkhebel
33 Radträger
35 positive Drehung Lenkung
36 negative Drehung Lenkung
37 positive Neigung des Neigerahmens 2
38 negative Neigung des Neigerahmens 2
39 positive Verschiebung Spurstange 40 negative Verschiebung Spurstange
41 Antrieb-Antriebsritzel
42 Kugelgelenk
43 Lenkachse
44 Vorderachse
45 Hinterachse
46 Kraftübertragungsmittel
47 Schwenkgetriebe - Antriebsritzel
48 Radaufhängung oben
49 Radaufhängung unten
51 Fahrwerk-Federdämpferelement
52 vertikale Nulllage Z
53 Koppelstange
54 Sturz
55 positive Drehung Achsschenkel - Fahrrichtung nach rechts
56 negative Drehung Achsschenkel - Fahrtrichtung nach links
57 Ausgleichselement, Ausgleichsgetriebe, Differentialgetriebe
58 Antriebsachse
59 Antriebswelle
60a, xR Wirkabstand rechts
60b, xL Wirkabstand links
61 linear wirkender Dämpfer
62 rotatorisch wirkender Dämpfer
63 linear wirkende Feder
64 Reihenschaltung
65 Parallelschaltung
66 manuelle und/oder elektrische und/oder hydraulische Verstellung
67 Zugstufe Dämpfer
68 Druckstufe Dämpfer
70 Federdämpfereinheit
75 Federdämpfersystem
76 Verstellung Vorspannung Druckfeder
77,h1 , h2, h3 Leerhub, Freigang
89 Linear wirkende Druckfeder
91 a Aufnahmepunkt unten direkt - Bolzenverbindung 91 b Aufnahmepunkt oben direkt - Bolzenverbindung
92b Aufnahmepunkt - oben indirekte - Langlochverbindung
93 Druckerzeugungseinheit
94 Sensor
95 Aktor
96 elektrische Steuereinheit
97 Ventileinheit
98 Lenkstockwelle
99 elektrische Verbindung
100 Kardangelenk
101 Trennkolben
102 Lenksäule
103 Winkel Lenksäule g
104 Abstand c (Neigeachse - Mitte Kardangelenk)
106 Linear wirkendes Drehlager Lenksäule
107 Servomotor (Elektrisch und/oder Hydraulisch) Lenkung
108 Zahnradsegment
109 Fußauflage
1 10 Federzylindereinheit
1 1 1 Abstand d der Aufnahmepunkte 91 a am Grundrahmen 1
1 12 hydraulische Flüssigkeit
1 13 hydraulische Leitung
1 14 Abstand eL, eR jeweils eines Aufnahmepunkts 91 a am Grundrahmen 1 und eines Aufnahmepunktes 91 b am Neigerahmen 2
1 15 Abstand f (der Aufnahmepunkte 91 b, 92b am Neigerahmen 2)
1 16 positive Rückstellkraft/Dämpfung
1 17 negative Rückstellkraft/Dämpfung
1 18 Druckausgleichselement
1 19 vertikale Abstand g zwischen der Neigeachse 26 und den Aufnahme punkten 91 a

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeug mit einem Grundrahmen (1), an dem mindestens zwei mittels einer Achs schenkellenkung lenkbare und beidseits der Fahrlängsrichtung jeweils quer zur Fahrt richtung gegenüberliegende, gefederte Aufhängungen (48, 49), insbesondere gefederte Radaufhängungen, für angetriebene, nicht angetriebene, lenkbare oder nicht lenkbare Kontaktelemente (3a, 3b) beispielweise Räder befestigt sind,
- einem Neigerahmen (2), in einer Neigeachse (26) gegenüber dem Grundrahmen (1) neigbaren Neigerahmen (2)
- einem Lenkrohr (6), welches drehbar in der Lenkachse (43) am Neigerahmen (2) befestigt und mit dem Neigerahmen (2) automatisch mit neigt
- mindestens einer Spurstange (7) verbunden mit dem Spurstangenbetätigungs element (29)
- einem linearen oder rotativen Spurstangenbetätigungselement (29a, b) , welches über einem Führungselement (30) rotativ drehbar ist,
wobei das Spurstangenbetätigungselement (29a, b) durch Neigen des Neigerahmens (2) um die Neigeachse (26) und unabhängig davon durch Drehen des Lenkrohres (6) um die Lenkachse (43) derart verschoben wird, dass das lenkbare Kontaktelement (3a, 3b) durch das Spurstangenbetätigungselement (29) mittels der mindestens einen Spur stange (7) eine Lenkbewegung und bei einer Kurvenfahrt keine wesentliche Änderung des Sturzes (54) der Kontaktelemente (3a, 3b) erfolgt
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeug zumindest ein Federdämpfersystem (75) umfasst, welches dazu geeignet und vorgesehen ist, eine Pendelneigung eines Neigerahmens um die vertikale Nulllage zu reduzieren.
2. Fahrzeug nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Federdämpfersystem (75) aus wenigstens zwei bevorzugt symmetrisch vertikalen und in einem horizontalen Abstand (d 111) zueinander angeordneten Fe- derdämpfereinheiten (70) aufweist.
3. Fahrzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
jede Federdämpfereinheit (70) mittels eines ersten Aufnahmepunktes (91a) an dem Neigerahmen (2) und mittels eines zweiten Aufnahmepunktes (91 b) an dem Grund rahmen (1) angeordnet ist.
4. Fahrzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Neigeachse (26) mittig zwischen den Federdämpfereinheiten (70) angeordnet ist, so dass der Abstand (d 111) der linken Federdämpfereinheit (70) zu der Neigeachse (26) und der Abstand (d 111) der rechten Federdämpfereinheit (70) zu der Neigeachse (26) gleich sind.
5. Fahrzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Federdämpfersystem (70) zwischen einem Grundrahmen (1) und einen Neigerah men (2) angeordnet ist und dabei beidseitig und gleichzeitig wirkt.
6. Fahrzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Federdämpfereinheiten (70) drehbar oder auch vertikal parallel in einer entspre chenden Aufnahmepunkten (91a, b) und (92b) befestigt sind.
7. Fahrzeug nach zumindest einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Federdämpfereinheiten (70) Druck- und/oder Zugfedern (63) und linear wirkenden de Dämpferelemente (61) aufweisen.
8. Fahrzeug mit einem Grundrahmen (1), an dem mindestens zwei mittels einer Achs schenkellenkung (4) lenkbare und beidseits der Fahrlängsrichtung jeweils quer zur Fahrtrichtung gegenüberliegende, gefederte Aufhängungen (48, 49), insbesondere gefederte Radaufhängungen, für angetriebene, nicht angetriebene, lenkbare oder nicht lenkbare Kontaktelemente (3a, 3b) beispielweise Räder befestigt sind,
einem Neigerahmen (2), in einer Neigeachse (26) gegenüber dem Grundrahmen (1) neigbaren Neigerahmen (2)
einem Lenkrohr (6), welches drehbar in der Lenkachse (43) am Neigerahmen (2) befestigt und mit dem Neigerahmen 82) automatisch mit neigt mindestens einer Spurstange (7) verbunden mit dem
Spurstangenbetätigungselement (29)
einem linearen oder rotativen Spurstangenbetätigungselement (29a, b) über einem Führungselement (30) rotativ drehbar,
wobei das Spurstangenbetätigungselement (29a, b) durch Neigen des Neigerahmens (2) um die Neigeachse (26) und unabhängig davon durch Drehen des Lenkrohres (6) um die Lenkachse (43) derart verschoben wird, dass das lenkbare Kontaktelement (3a, 3b) durch das Spurstangenbetätigungselement (29) mittels der mindestens einen Spurstange (7) eine Lenkbewegung und bei einer Kurvenfahrt keine wesentliche Än derung des Sturzes (54) der Kontaktelemente (3a, 3b) erfolgt
dadurch gekennzeichnet, dass
sowohl bei Drehung eines Lenkrohres (6) beispielsweise im Uhrzeigersinn als auch bei Neigung des Neigerahmens (2) beispielsweise im Uhrzeigersinn ein Spurstan genbetätigungselement (29a, b) quer in Fahrtrichtung linear nach links verschoben und durch Drehung einer Lenkstockwelle (98) verbunden mit einem Zahnradsegment (108) und deren rotative Bewegung in einem Führungselement (30), so dass die vor deren Kontaktelemente (3a, b), beispielsweise Räder, im Uhrzeigersinn um ihre Achs schenkel (4) gedreht werden und damit eine Lenkbewegung in Fahrtrichtung gesehen nach rechts erfahren, wobei bei einer Drehung oder Neigung gegen den Uhrzeiger sinn eine Lenkbewegung in Fahrtrichtung gesehen nach links erfolgt.
9. Fahrzeug nach dem vorhergehenden Anspruch,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Spurstange (7) mittels Kugelgelenken (42) an dem rotativ oder linear bewegten Spurstangenbetätigungselement (29a) angeordnet ist, wobei das rotativ oder linear bewegte Spurstangenbetätigungselement (29a), insbesondere über ein Zahnradseg ment (108), über eine Lenkstockwelle (98) rotativ gelagert in einem Führungselement (30), über Kardangelenke (100) mit der Lenksäule (102) mit einem Lenker (5) verbun den ist.
10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 8 - 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Lenksäule (6) an ihrem unteren Ende in einem Kardangelenk (100) mündet, wel che in einem Abstand (c 104) zur Neigeachse (26) angeordnet ist.
11. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 - 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeug einen Stabilisator (12) aufweist, welcher dazu eingerichtet und vorge sehen ist, eine verbesserte Fahrstabilität auf die gefederten Radaufhängungen (48, 49) des Fahrzeugs während einer Kurvenfahrt zu gewährleisten, indem dieser ein Wanken des Fahrwerks bzw. des Grundrahmens (1) reduziert.
12. Fahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeug ein Ausgleichsgetriebe (57), insbesondere ein Differentialgetriebe in einer Antriebsachse (58) oder zwischen Antriebswellen (59) des Fahrzeugs aufweist.
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