NL1026658C1 - Kantelvoertuig voorzien van een momentcompensatie-inrichting. - Google Patents

Description

Kantelvoertuig voorzien van een momentcompensatie-inrichting

De uitvinding heeft betrekking op een kantelvoertuig voorzien van een eerste framedeel «ï een tweede framedeel, onderling kantelbaar verbonden rondom een in de langs-5 richting gelegen kantelas, waarbij elk framedeel is voorzien van ten minste een wiel.

Een dergelijk kantelvoertuig is bekend uit WO 95/34459 ten name van aanvraagster. Het achterste framedeel is voorzien van twee wielen en van een kantelinrichting die twee hydraulische cilinders omvat Het voorste framedeel is kantelbaar verbonden met 10 het achterste framedeel en omvat het stuurwiel, dat via een stuurkolom is verbonden met een voorwiel, alsmede de bestuurderszitplaats. Wanneer met het voertuig een bocht wordt genomen, wordt via een sensor het moment of de kracht op het voorste wiel gemeten, en wordt een regelsignaal gevormd dat de kanteling van het voorste deel aanstuurt, Het voorste deel wordt vervolgens gekanteld, en bij het rijden door een bocht 15 krijgt het voorste wiel een kleine uitslag, totdat geen moment meer op het voorste wiel aangrijpt Op dat moment wordt de kantelbeweging gestopt en is de juiste kantelhoek van het voorste framedeel bereikt, passend bij de snelheid, de bochtstraal en het gewicht van de bestuurder.

20 In WO 99/14099 is beschreven hoe het stuursignaal voor de kanteling kan worden afgeleid uit de hoekverdraaiing van de stuurkolom ten opzichte van een voorwiel-kantelas welke ligt in het vlak van het voorste wiel. Sturen van het kantelvoertuig vindt plaats, niet door directe verdraaiing van het voorste wiel door de bestuurder maar door bediening van het kantelmechanisme. Bij het nemen van een bocht wordt een kanteling 25 door de bestuurder geïnitieerd, waarna het voorste wiel een kleine uitslag krijgt rond zijn kantelas. Deze uitslag ten opzichte van de stuurstand regelt de kanteling.

In beide hierboven beschreven uitvoeringsvormen van het kantelvoertuig bevindt de aandrijving zich in het achterste framedeel dat met twee wielen rechtop op de onder-30 grond blijft Tevens is de kanteling van het voorste framedeel actief aangedreven door een hydraulische, pneumatische of elektrische kantelinrichting.

1026658- I 2 I In een alternatieve uitvoeringsvorm van een kantelvoertuig, zoals beschreven in W02004/011324 ten name van aanvraagster, kan de kanteling van het bestuurders- I gedeelte op een “passieve” wijze worden verkregen doordat de bestuurder zich met zijn I benen afeet tegen een met het achterste framedeel verbonden treeplank. De kanteling I 5 kan geheel of deels worden ondersteund door een kantelmechanisme en kan worden I gedempt.

I In Amerikaans octrooi US 4,088,199 is een kantelvoertuig beschreven waarbij de motor I met het bestuurdersdeel mee kan kantelen. Het aangedreven achterwiel kantelt even- I 10 eens mee, zodat geen hoekverdraaiing plaatsvindt tussen de overbrenging, die wordt I gevormd door een ketting, en tussen het kettingwiel van het aangedreven achterwiel.

I Het meekantelen van de aandrijving heeft als voordeel dat door het additionele kante- I lende gewicht een beter rijgedrag in de bochten kan worden verkregen.

I 15 Het is een doel van de uitvinding te voorzien in een kantelbaar voertuig waarbij de aan- I drijfmrichting is ondergebracht in een eerste, kantelbare framedeel, en waarbij de aan-

I gedreven wielen zijn ondergebracht in het tweede, rechtopblijvende framedeel. I

I Het is een verder doel van de uitvinding te voorzien in een kantelbaar voertuig waarbij I

I 20 de aandrijfinrichting is ondergebracht in het kantelbare framedeel, waarbij de versto- I

I ring van de kanteling door het moment dat de aandrijfinrichting uitoefent op het kantel- I

I bare framedeel wordt tegengegaan of voorkomen. I

I Het is weer een doel van de uitvinding te voorzien in een kantelbaar voertuig waarbij I

I 25 een compacte en relatief eenvoudige overbrenging van het aandrijfkpppel van de aan- I

I drij finrichting op het aangedreven wiel wordt verkregen. I

I Hiertoe is het kantelvoertuig volgens de uitvinding gekenmerkt doordat het eerste I

I framedeel een aandrijfinrichting omvat met een roteerbare aandrijfas, welke via een I

I 30 mechanische koppeling is verbonden met een wielas van het ten minste ene wiel van I

het tweede framedeel, waarbij het kantelvoertuig is voorzien van een momentsensor I

I welke is gekoppeld met de aandrijfas, voor het vaststellen van een door de aandrijfas I

I uitgeoefend moment, en een krachtgever die enerzijds mechanisch is verbonden met I

I 1026658- 3 het eerste framedeel en anderzijds mechanisch is verbonden met het tweede framedeel, en die is gekoppeld met de momentsensor voor het uitoefenen van een moment op het tweede framedeel in afhankelijkheid van het door de momentsensor vastgestelde moment van de aandrijfas.

5

Door het onderbrengen van de aandrij finrichting in het kantelbare deel wordt het voordeel van de additionele kantelende massa bereikt waardoor de bochtstabiliteit wordt verbeterd en bovendien meer ontwerpvrijheid ontstaat in vergelijking met een voer-tuiglayout als gegeven in WO 95/34459.

10

Door het aandrijfkoppel te meten dat door de motor wordt uitgeoefend op het tweede framedeel, en te compenseren via de krachtgever, kan het verstorende moment dat het aandrijfkoppel veroorzaakt tussen het eerste en het tweede framedeel worden tegengegaan. Deze compensatie is noodzakelijk, zowel bij kantelvoertuigen die door de 15 bestuurder worden gebalanceerd als bij kantelvoertuigen met een actief/automatisch bekrachtigde kanteling omdat bij gemotoriseerde kantelvoertuigen het aandrijfkoppel kan oplopen tot een orde van groottte van 100-100Q Nm, hetgeen een aanzienlijke verbetering geeft in het kantelmoment.

20 In een uitvoeringsvorm omvat de mechanische koppeling een planetair tandwielstelsel met een zonnewiel dat is verbonden met de aandrijfas, welk zonnewiel via planeet-wielen is verbonden met een ten opzichte van het zonnewiel roteerbare buitenring, welke planeetwielen zijn verbonden met een ingaande aandrijfas, waarbij de sensor tevens de krachtgever is en een roteerbaar met de buitenring verbonden omtrekswiel 25 omvat, welk omtrekswiel mechanisch is verbonden met het tweede framedeel en waarbij een uiteinde van de aandrijfas mechanisch is verbonden met de wielas. Hierdoor wordt een compacte en robuuste momentcompensatie verkregen. Bij voorkeur verloopt de aandrijfas in een hoofdzakelijk rechte lijn in de richting van de kantelas.

30 In een verdere uitvoeringsvorm is het kantelvoertuig voorzien van een momentsensor die is gekoppeld met de aandrijfas, en een concentrisch met de aandrijfas gelegen tweede aandrijfas, die enerzijds via de mechanische koppeling is verbonden met de wielas van het ten minste ene wiel van het tweede framedeel en anderzijds is verbonden 1026658- I met een tweede aandrijfinrichting, waarbij de momentsensor is verbonden met de I tweede aandrijfinrichting voor aansturing van de tweede aandrijfinrichting voor rotatie van de tweede aandrijfas in tegengestelde richting ten opzichte van de eerste aandrijfas, I zodanig dat de som van de momenten van de eerste en tweede aandrijfassen relatief I 5 klein is, bij voorkeur gelijk aan nul, waardoor de verstorende werking van het aan· I drijfinoment wordt opgeheven.

Ook deze uitvoeringsvorm kan op voordelige wijze worden uitgevoerd als een planetair tandwielstelsel, waarbij het zonnewiel is verbonden met de aandrijfas, welk zonnewiel I 10 via planeetwielen, die zijn gekoppeld met een inkomend deel van de aandrijfas, is ver- I bonden met een ten opzichte van het zonnewiel roteerbare buitenring, waarbij de I momentsensor tevens de tweede aandrijfinrichting is en een roteerbaar met de buiten- I ring verbonden omtrekswiel omvat, welk omtrekswiel mechanisch is verbonden met de I buitenste aandrijfas en deze buitenste as in rotatie aandrijft

De bovengenoemde uitvoeringsvormen van de inrichting voor momentcompensatie zijn I met name voordelig indien een in de langsrichting gelegen aandrijfas wordt toegepast.

I Deze aandrijfas kan de kantelbeweging tussen het eerste en tweede framedeel pro- I bleemloos volgen, maar brengt de noodzaak mee om het verstorende moment dat de I 20 aandrijfas op het niet-kantelende framedeel uitoefent te compenseren.

I Een alternatieve oplossing voor het overbrengen van de aandrijving van het kantelende naar het niet kantelende deel zonder dat een verstorend moment wordt uitgeoefend, is I de toepassing van een mechanische koppeling die is verbonden met een wielas van het I 25 tel minste ene wiel aan het tweede framedeel, waarbij de mechanische koppeling een I dwars op de wielas gelegen aandrijfwiel omvat dat aangrijpt op de wielas voor rotatie daarvan, welk aandrijfwiel is voorzien van geleidingsmiddelen voor kanteling van het I aandrijfwiel rondom een aandrijf-kantelas die zich uitstrekt in de richting van de I kantelas, gezamenlijk met kanteling van het eerste framedeel. In deze situatie veroor- I 30 zaakt het aandrijfmoment een moment in de dwarsrichting van het voertuig, waarbij de I neus van het voertuig omhoog of omlaag zal willen gaan. Dit moment kan goed worden I opgenomen door de constructie en heeft geen negatieve invloed op de kanteling.

I 1026658- 5

Het aandrijfwiel kan bijvoorbeeld via een homokinetische overbrenging (constant velocity drive) zijn verbonden met de wielas. Het aandrijfwiel kan een tand- of ketdngwiel zijn dat via een tandriem of ketting wordt aangedreven door een op het kantelende framedeel gelegen aangedreven tandwiel, waarbij het vlak van de tandriem-5 ofkettingbaan bij kanteling wordt meegekanteld Het aandrijfwiel kan tevens zijn voorzien van een haakse vertanding die aangrijpt op een schroefvertanding op de aandrijfas.

De aangedreven wielen kunnen vertikaal blijven zoals beschreven in WO 95/34459 of kunnen meekantelen.

10

In een uitvoeringsvorm omvat het niet-kantelende deel twee wielen die via een differentieel onderling zijn verbonden. Het kantelbare aandrijfwiel is op een separate as ondergebracht 15

Enkele uitvoeringsvormen van een kantelvoertuig volgens de uitvinding zullen nader worden toegelicht aan de hand van de bijgevoegde tekening. In de tekening toont:

Fig. 1 een schematisch perspectivisch aanzicht van een kantelvoertuig volgens een 20 eerste uitvoeringsvorm met een momentcompensatie door krachtoverbrenging,

Fig. 2 een perspectivisch aanzicht van een eerste uitvoeringsvorm een planetair tand-wielstelsel voor toepassing in het kantelvoertuig volgens conclusie 1,

Fig. 3 een perspectivisch aanzicht van een tweede uitvoeringsvorm een planetair tand-wielstelsel voor toepassing in het kantelvoertuig volgens conclusie 1, 25 Fig. 4 een schematisch perspectivisch aanzicht van een kantelvoertuig volgens een tweede uitvoeringsvorm met een momentcompensatie door toepassing van tegengesteld roterende concentrische aandrijfassen,

Fig. 5. en Fig. 6. respectievelijk een perspectivisch aanzicht van een uitvoeringsvorm een planetair tandwielstelsel voor toepassing in het kantelvoertuig volgens conclusie 1 30 en een opengewerkte weergave daarvan,

Fig. 7 een schematisch perspectivisch aanzicht van een kantelvoertuig volgens een derde uitvoeringsvorm met een meekantelend aandrijfwiel op de aangedreven achter-wielas, 1026558-

Fig. 8 en 9 een eerste uitvoeringsvorm van een kantelend aandrijfwiel op de aange- dreven wielas, I Fig. 10 en 11 een tweede uitvoeringsvorm van een kantelend aandrijfwiel op de aange- I dreven wielas, 5 Fig. 12 een uitvoeringsvorm van een kantelend aandrijfwiel dat samenwerkt met een differentieel overbrenging in de achterste wielas, en I Fig. 13 toont een uitvoeringsvorm waarbij een differentieel van de wielas van het achterste, niet kantelende framedeel horizontaal kan blijven terwijl de aangedreven kantelen, en I 10 Fig. 14 een uitvoeringsvorm met een meekantelend differentieel van de wielas van het I achterste framedeel.

I Fig. 1 toont een kantelvoertuig 1 met een voorste framedeel 2 en een achterste frame· I deel 3. Het voorste framedeel 1 is via een schamierverbinding verbonden met het I 15 achterste framedeel 3 en kan ten opzichte van het framedeel 3 kantelen rondom een I kantelas 5 die zich in de langsrichting van het voertuig 1 uitstrekt Het voorste frame- I deel 2 is voorzien van een voorwiel 7 dat nagenoeg vrij roteerbaar rondom een voor- wielstuuras 8 is verbonden met het voorste framedeel 2 via een voorvork 9. Het voor· I wiel 7 is via een stangenstelsel 10 verbonden met een stuurinrichting 11. De hoekstand 20 van de stuuikolom van de stuurinrichting 11 ten opzichte van de voorwielstuuras 8 wordt via een mechanische, elektrische of hydraulische sensor, die schematisch is weergegeven door de lijn 13, doorgegeven aan de kantelaandrijving 14, die enerzijds is bevestigd aan het achterste framedeel 3 en anderzijds aan het voorste framedeel 2. In de getoonde uitvoeringsvorm omvat de kantelaandrijving een tweetal hydraulische cilin- 25 ders 15,16 die aangrijpen op een arm 4 van het voorste framedeel.

I Het voorste framedeel 2 omvat een bestuurderszitplaats 12, die in de figuur met een I onderbroken lijn is aangeduid. Verder omvat het voorste framedeel 2 een aandrijving of I motor 17, met een aandrijfas 18 die zich in de langsrichting van het voertuig achter- I 30 waarts uitstrekt. Het uiteinde van de aandrijfas 18 is voorzien van een (kegelvormige) I vertanding 19 die aangrijpt op een aandrijfwiel 20 dat is verbonden met de wielas 21 I van het achterste framedeel 3. Twee achterwielen 22,23 zijn verbonden met de wielas 21. Verder is voorzien in een momentsensor 24 die is verbonden met de motor 17 en/of I 1026658- 7 de aandrijfas 18. Dit is schematisch aangeduid met de lijn 27. Verder is de moment-sensor via een schematisch door een lijn 26 aangeduide verbinding mechanisch, elektrisch of hydraulisch is gekoppeld met een krachtgever 25, die enerzijds is verbonden met het voorste framedeel 2 en anderzijds met het achterste framedeel 3.

5

De bestuurder van het kantelvoertuig 1 brengt bij het nemen van een bocht, een hoek-verdraaiing aan tussen de stuurkolom van de stuurinrichting 11 en de voorwielstuuras 8. Deze hoekverdraaiing wordt via een sensor, waarvan het stangenstelsel 10 deel uit maakt, via de overbrenging 13 doorgegeven aan de kantelaandrijving 15, die het 10 voorste framedeel roteert om de kantelas 5 ten opzichte van het achterste framedeel 3, dat rechtop blijft Door de kanteling zal het voorwiel 7 automatisch enigszins rond voorwielstuuras 8 draaien, zodat het hoekverschil met de stuurkolom van de stuurinrichting 11 afheemt Bij het bereiken van een vooraf ingestelde verschilwaarde tussen de hoekstanden van het voorwiel 7 en de stuurinrichting 11 wordt de aandrijving van de 15 kantelingbeweging onderbroken, en blijft de kantelstand constant, passend bij de snel heid en de bochtstraal. De werking van het stangenstelsel 10 en de aansturing van de kantelcilinders 15,16 is in detail beschreven in WO 99/14099 ten name van aanvraagster, welke publicatie hierin door verwijzing is opgenomen. Een alternatieve manier van aansturing van de kantelcilinders 15,16 die eveneens kan worden toegepast is 20 beschreven in WO 95/34459 eveneens ten name van aanvraagster.

Door rotatie van de aandrijfas 18 ontstaat een moment op het voorste framedeel 2, dat verstorend werkt voor de kanteling. Bijvoorbeeld, bij een actieve kanteling zoals is beschreven in WO 99/14099 kan een kantelmoment van 1000 Nm op het voorste 25 framedeel 2 worden uitgeoefend, terwijl door de aandrijfas een koppel van 300 Nm op het voorste framedeel 2 kan worden uitgeoefend. Variatie van het toerental en koppel van de aandrijfas 18 hebben een aanzienlijke invloed op het rijgedrag. Deze negatieve invloed wordt gecompenseerd door met de momentsensor 24 het moment van de aandrijfas 18 ten opzichte van het voorste framedeel 2 vast te stellen. De momentsensor 30 kan een fysische sensor zijn, zoals een rekstrookje dat is verbonden met de aandrijfas en dat een van het moment afhankelijke spanning levert. Het is tevens mogelijk dat de sensor 24 een rekeneenheid omvat die onderdeel uitmaakt van een motor managementsysteem en die op basis van het toerental en brandstofverbruik het koppel van de 1026658- I 8 aandrijfas berekent of afleest uit een opzoektabel. Op basis van het vastgestelde koppel I van de aandrijfas, wordt door de sensor 24 een stuursignaal gevormd dat wordt door- I gegeven naar de krachtgever 25, die een even groot en tegengesteld koppel uitoefent op het voorste framedeel2. Het stuursignaal kan op elektrische, mechanische, hydrau- I 5 lische of pneumatische wijze, of combinaties daarvan, worden overgebracht Op deze I wijze kan de invloed van het koppel van de aandrijfas 18 op de kanteling van het voorste framedeel worden geëlimineerd.

I In figuur 2 is een uitvoeringsvorm getoond waarin de momentsensor 24, de krachtgever I 10 25 en de verbinding 26 zijn gevormd door een planetair tandwielstelsel met een drietal I planeetwielen 31,32,33, welke planeetwielen zijn verbonden met de ingaande aan- I drijfas 18’. Een zonnewiel 30 is bevestigd aan het uitgaande deel 18” van de aandrijfas I 18. Een satelietwiel 34 is aangebracht rondom de planeetwielen 31,32,33. Het plane- taire tandwielstelsel 30,31,32,33,34 kan zijn opgenomen in een -in de figuur niet I 15 getoonde- behuizing die vast is verbonden met het voorste framedeel 2. Een omtreks- I wiel 35 is verbonden met de buitenste vertanding van het satelietwiel 34 (op altema- I tieve wijze kan het omtrekswiel ook via wrijving aangrijpen op een niet verstande I buitenomtrek van het satellietwiel 34), en drijft een stangenstelsel 36,37 aan. De stang I 37 is verbonden met het achterste framedeel 3. In de getoonde uitvoeringsvorm zal, 20 indien geen kanteling van het voorste framedeel 2 plaats vindt, het satelietwiel 34 stationair zijn. Het moment van de ingaande as 18’wordt volgens een vaste verhouding I verdeeld over het satelietwiel 34 en het met de uitgaande aandrijfas 18” verbonden I zonnewiel 30. Deze verhouding van de momenten die op het satelietwiel 34 en op de I uitgaande aandrijfas 18” verschijnen is afhankelijk is van de tandwielverhouding I 25 tussen de binnenzijde van het satelietwiel 34 en het zonnewiel 30. De rotatiesnelheden I van het satelietwiel 34 en van de uitgaande as 18” kunnen variëren. Door de instelling I van de juiste lengte van de arm 37, wordt door het omtrekswiel 35 een moment uitge- I oefend op het achterste framedeel 3 dat gelijk is in grootte en tegengesteld is gericht I aan het moment dat door de uitgaande aandrijfas 18” op het achterste framedeel 3 I 30 wordt uitgeoefend.

I Indien het voorste framedeel 2 wordt gekanteld, zal het satelietwiel 34 roteren ten I opzichte van het achterste framedeel 3, terwijl het door het omtrekswiel 35 en de hef- I 1026658- 9 boom 37 op het achterste framedeel uitgeoefende moment gelijk blijft aan moment dat door de aandrijfas 18”op het achterste framedeel 3 wordt uitgeoefend, zodat de kanteling van het voorste framedeel onbeïnvloed is door de rotatie van de aandrijfas 18.

5 In figuur 3 is een uitvoeringsvorm getoond die gelijksoortig is aan de uitvoeringsvorm volgens figuur 2, en waarbij de ingaande aandrijfas 18’weer is verbonden met de planeetwielen 30-32. en de uitgaande aandrijfas 18*' is verbonden met het zonnewiel 30. Het omtrekswiel 35 is via een tandwiel 38 en een ketting 39 verbonden met een tandwiel 43 dat vast is verbonden met het achterste framedeel 3. Door de juiste over-10 brengingsverhouding te kiezen tussen de vertanding van het omtrekswiel 35 en van tandwielen 38 en 43 kan het door het omtrekswiel 35 op het achterste framedeel 3 uitgeoefende moment gelijk worden gemaakt (en tegengesteld gericht) aan het door de uitgaande aandrijfas 18” daarop uitgeoefende moment 15 hi de uitvoeringsvorm die wordt getoond in figuur 4, zijn een binnenste aandrijfas 18 en een buitenste aandrijfas 40 geplaatst tussen de aandrijfinrichting 17 op het kantelbare framedeel 2 en de achterwielassen 21,21’op het achterste, rechtop blijvende, framedeel 3. Een momentsensor 41 is via een schematisch aangeduide lijn 27 verbonden met de binnenste aandrijfas 18, met de aandrijfinrichting 17 of met een ander 20 onderdeel van de aandrijving van het kantelvoertuig (bijvoorbeeld met een boordcomputer van het motormanagement die uit het toerental en het brandstofverbruik het koppel afleidt) om een moment te bepalen dat door de aandrijfas 18 wordt uitgeoefend. De momentsensor 41 is gekoppeld met een tweede aandrijfinrichting 42, die de buitenste aandrijfas 40 aandrijft met een moment dat gelijk is aan het moment van de binnen-25 ste aandrijfas 18, maar tegengesteld daaraan is gericht, zodat door de gezamenlijke aandrijfassen 18 en 40 netto geen moment wordt uitgeoefend op het achterste framedeel 3. De tweede aandrijfinrichting 42 kan een separate motor zijn, of kan een mechanische koppeling met de aandrijfinrichting 17 omvatten. Iedere aandrijfas 18,40 is verbonden met een respectieve achterwielas 21,2 Γ via een separaat aandrijftandwiel 20, 30 20’.

In figuur 5 zijn de momentsensor 41 en de tweede aandrijfinrichting 42 volgens figuur 4 in detail getoond. De momentsensor 41 omvat een planetair tandwielstelsel met een 1026658- I zonnewiel 30, dat is bevestigd aan de uitgaande, binnenste aandrijfas 18”, planeet- I wielen 30,31,32 die zijn bevestigd aan de inkomende aandrijfas 18’ van de aandrijf- inrichting 17, en satelietwiel 34, alsmede een omtrekswiel 35. Het satelietwiel 34 roteert met de zelfde hoeksnelheid als het zonnewiel 30 en drijft het omtrekswiel 35 I 5 aan. De planeetwielen fungeren in dit geval als een starre verbinding tussen het zotme· I wiel 35 en het omtrekswiel 34. De tweede aandrijfinrichting 42 omvat een verbin- I dingswiel 45, een aandrijfwiel 47 verbonden met de buitenste aandrijfas 40 en een I drijfriem 46. De buitenste aandrijfas 40 is aan zijn uiteinde voorzien van een tandwiel I 48 dat aangrijpt op een haakse vertanding van de aandrijfschijf 20 van achterwielas 21.

I 10 De aandrijfas 18” draagt aan zijn uiteinde een tandwiel 19 dat aangrijpt op een haakse I vertanding van de aandrijfschijf 20’ van achterwielas 21\De overbrenging van het I tandwiel 48 en de aandrijfschijf 20 is gelijk aan de overbrenging van het tandwiel 19 en I de aandrijfschijf 2Γ, zodat de assen 21 en 21’met hetzelfde koppel in dezelfde I omtreksrichting worden geroteerd.

In figuur 6 is de opengewerkte constructie getoond van het planetaire tandwielstelsel I volgens figuur 5, waarbij de rotatierichtingen zijn aangegeven met pijlen. Duidelijk te I zien is de verbinding van de inkomende aandrijfas 18* met de planeetwielen 31-33 via een flens 50 aan de aandrijfas en verbindingspennen 51, waarom de tandwielen van de 20 planeetwielen roteerbaar rijn gelagerd.

I Figuur 7 toont een kantelvoertuig waarbij een aandrijforgaan 55 is opgenomen dat is I verbonden met de achterwielas 21 en dat kan meekantelen met het voorste fiamedeel 2 rondom een parallel aan de kantelas 5 verlopende as 54. Het aandrijforgaan kan I 25 bijvoorbeeld een op zich bekende homokinetische koppeling (constant velocity drive) omvatten aan het huis waarvan een vertanding is opgenomen waarop de aandrijfas 18 via een vertanding of via een ketting of drijfriem aangrijpt De kanteling van het aan- I drijforgaan kan via een mechanische verbinding 56, zoals een stang, met het kantelbare framedeel 2 worden bewerkstelligd, of kan via een separate krachtgever of via de aan- I 30 drijfas 18 worden bewerkstelligd.

I In figuur 8 en 9 is een eerste uitvoeringsvorm getoond van het kantelbare aandrijf- I orgaan 55, waarbij de achterwielas 21 is voorzien van een geleidingsorgaan 56 met een I 1026658- 11 aantal in de asrichting verlopende sleuven 57, waarin een inwendige vertanding 58 van het aandrijfwiel 59 valt Haakse vertanding 60 aan de omtrek van het aandrijfwiel 59 grijpt aan op de vertanding 19 van de aandrijfas 18. Bij kanteling van het voorste framedeel 2, geeft de aandrijfas het kantelmoment door aan het aandrijfwiel 59, waar-5 door dit kantelt naar de stand zoals getoond in figuur 9 en het aandrijfinoment van de as 18 weer op dezelfde wijze wordt doorgegeven aan het aandrijfwiel 59 als in figuur 8, zonder dat dit de kanteling van het voorste framedeel verstoort hi figuur 10 en 11 is een tweede uitvoeringsvorm getoond van het kantelbare aandrijf-10 orgaan 55, waarbij een aandrijfwiel 66 is voorzien dat met inwendige vertanding 67 aangrijpt op de langssleuven van het geleidingsorgaan 56, en waarbij het een radiale vertanding 68 aan de omtrek van het aandrijfwiel 66 samenwerkt met een drijfriem 69 die wordt aangedreven door het rondsel 65 van de haaks gelegen aandrijfas 18.

15 Zoals vermeld is het geleidingsorgaan 56 schematisch aangegeven en kan dit bijvoorbeeld worden gerealiseerd door een homokineet overbrenging waarvan het huis vast is verbonden met het aandrijfwiel 59,66.

In figuur 12 is schematisch een combinatie weergegeven van een kantelbaar aandrijf-20 orgaan 55 volgens figuur 8 en 9, dat via een tussenas 70 een kettingwiel 71 en ketting 73 een differentieel 72 aandrijft. Door het differentieel 72 van een op zich bekend type, kunnen twee afzonderlijke achterwielassen 21,21’met gelijke momenten en verschillende toerentallen worden aangedreven. Het voordeel van deze constructie is dat extra ruimte wordt verkregen om het differentieel 72 onder te brengen, zodat dit niet hoeft te 25 worden geïntegreerd met het (homokinetische) aandrijforgaan 55, hetgeen zeer complex is vanuit constructief oogpunt.

Figuur 13 toont een voorkeursuitvoeringsvorm waarbij de wielen 22 en 23 van het achterste framedeel 3 kunnen meekantelen met het voorste framedeel 2. Het difieren-30 tieel 72 blij ft nagenoeg horizontall door toepassing van de momentcompensatie volgens de uitvinding, in iedere achterwielas 21,21’is een schamierverbinding (homokineet) 76,77 opgenomen, die asdelen 73,74 van achterwielas 21, en asdelen 73’en 75 van achterwielas 21'onderling verbinden. In de uitvoeringsvorm met kantelende achter- 1026658- I wielen 22,23 volgens figuur 14, waarbij het differentieel 72 meekantelt met het voorste I framedeel. Additionele scharnierpunten 83 en 84 zijn nabij het differentieel 72 in de I achterwielassen 21,2 Γ opgenomen, waarbij het nadeel is dat de lengteverandering in I de assen in de dwarsrichting relatief groot is.

I Hoewel in de hierboven getoonde uitvoeringsvorm een voertuig met een kantelbaar voorwiel en twee rechtop blijvende achterwielen is getoond, is de uitvinding eveneens I toepasbaar bij kantelbare voertuigen met een enkel voorwiel en een enkel achterwiel, met twee voorwielen en een enkel achterwiel of met twee voorwielen en twee achter- I 10 wielen. Verder is de kanteling van het kantelvoertuig in de getoonde uitvoeringsvormen I actief aangedreven, maar is de uitvinding tevens van toepassing op voertuigen waarbij I de kanteling gedeeltelijk of geheel wordt bewerkstelligd door het gewicht en/of de I spierkracht van de bestuurder.

I 1026858“

Claims (18)

1. Kantelvoertuig (1) voorzien van een eerste firamedeel (2) en een tweede frame- 5 deel (3), onderling kantelbaar verbonden rondom een in de langsrichting gelegen kantelas (5), waarbij elk framedeel (2,3) is voorzien van ten minste een wiel (7,22,23), waarbij het eerste framedeel (2) een bestuurderszitplaats (12) omvat, met het kenmerk dat het eerste framedeel (2) een aandrij finrichting (17) omvat met een roteerbare aandrijfas (18), welke via een mechanische koppeling (19,20,20',30,31,32,33,34,35, 36, 10 37,38,39,40) is verbonden met een wielas (21) van het ten minste ene wiel (22,23) van het tweede framedeel (3), waarbij het kantelvoertuig is voorzien van een moment-sensor (24) voor het bepalen van een door de aandrijfas (18) uitgeoefend moment, en een krachtgever (25) die enerzijds mechanisch is verbonden met het eerste framedeel (2) en anderzijds mechanisch is verbonden met het tweede framedeel (3), en die is 15 gekoppeld met de momentsensor (24) voor het uitoefenen van een moment tussen het eerste framedeel (2) en het tweede framedeel (3) in afhankelijkheid van het door de momentsensor bepaalde moment van de aandrijfas (18).

2. Kantelvoertuig volgers conclusie 1, waarbij de momentsensor (24,41) een kracht- 20 sensor in een bevestigingspunt van de aandrijfinrichting (17) omvat

3. Kantelvoertuig volgers conclusie 1, waarbij de momentsensor (24,41) een rekeneenheid omvat voor berekening van het moment van de aandrijfas op basis van motor-kenmerken zoals toerental, gashendelstand en gekozen versnelling. 25

4. Kantelvoertuig (1) volgens conclusie 1, waarbij de mechanische koppeling een planetair tandwielstelsel omvat met een zonnewiel (30) dat is verbonden met een uitgaand deel (18”) van de aandrijfas (18), welk zonnewiel via planeetwielen (31,32,33) is verbonden met een ten opzichte van het zonnewiel roteerbare buitenring (34), welke 30 planeetwielen zijn verbonden met een ingaand deel (18’) van de aandrijfas (18), waarbij de momentsensor een roteerbaar met de buitenring (34) verbonden omtrekswiel (35) omvat dat met een as is verbonden met het eerste framedeel (2), en waarbij een uiteinde (19) van de aandrijfas (18) mechanisch is verbonden met de wielas (21). 1026858- I 14

5. Kantelvoertuig (1) volgens conclusie 4, waarbij het omtrekswiel (35) tevens I krachtgever (25) is en via een arm (36,37) is verbonden met het tweede framedeel (3).

6. Kantelvoertuig (1) volgens conclusie 4 of 5, waarbij het omtrekswiel (35) met het I 5 tweede framedeel (3) is verbonden via een rond de aandrijfas (18) gelegen ring (43) die I vast is verbonden met het tweede framedeel (3), en een in een gesloten lus rond het omtrekswiel (35) of een daarmee verbonden wiel (38), en de ring (43) verlopend rota- I tieorgaan (39). I 10

7. Kantelvoertuig (1) volgens een der conclusies 1-6, waarbij de aandrijfas (18) con- I centrisch met de kantelas (5) is.

8. Kantelvoertuig (1) voorzien van een eerste framedeel (2) en een tweede frame- I deel (3), onderling kantelbaar verbonden rondom een in de langsrichting gelegen I 15 kantelas (5), waarbij elk framedeel is voorzien van ten minste een wiel (7,22,23), waar- I bij het eerste framedeel (2) een bestuurderszitplaats (12) omvat, met het kenmerk dat het eerste framedeel een aandrijfinrichting (17) omvat met een roteerbare aandrijfas (18), welke via een mechanische koppeling (20,20\48,49) is verbonden met een I wielas (21,21’) van ten minste twee wielen (22,23) van het tweede framedeel (3), I 20 waarbij een tweede as (40) zich uitstrekt van het eerste framedeel (2) naar het tweede I framedeel (3), welke tweede as een nagenoeg gelijk en tegengesteld gericht moment I heeft als de aandrijfas (18).

9. Kantelvoertuig volgens conclusie 8, waarbij het kantelvoertuig (1) is voorzien 25 van een momentsensor (41) die is gekoppeld met de aandrijfas (18), voor het bepalen van een door de aandrijfas (18) uitgeoefend moment, en van een concentrisch om de I aandrijfas (18) gelegen tweede aandrijfas (40), die enerzijds via de mechanische kop- I peling (20,20’,48,49) is verbonden met de wielas (21,21 ’) van de ten minste twee I wielen (22,23) van het tweede framedeel (3) en anderzijds is verbonden met een tweede I 30 aandrijfinrichting (42), waarbij de momentsensor (41) is verbonden met de tweede aan- I drijfinrichting (42) voor aansturing van de tweede aandrijfinrichting voor rotatie van de tweede aandrijfas (40) in tegengestelde richting ten opzichte van de binnenste aan- I 1026658- drijfas (18), zodanig dat het gezamenlijke moment van de twee aandrijfassen (18,40) relatief klein is.

10. Kantelvoertuig (1) volgens conclusie 8 of 9, waarbij de mechanische koppeling ' 5 een planetair tandwielstelsel omvat met een zonnewiel (30) dat is verbonden met een uitgaand deel (18”) van de aandrijfas (18’), welk zonnewiel (30) via planeetwielen (31,32,33) is verbonden met een tel opzichte van het zonnewiel roteerbare buitenring (34), welke planeetwielen (31,32,33) zijn verbonden met een ingaand deel (18*) van de aandrijfas (18), waarbij de momentsensor (41) een roteerbaar met de buitenring (34) 10 verbonden omtrekswiel (35) omvat, welk omtrekswiel via de aandrijfinrichting (45,46,47) mechanisch is verbonden met de buitenste aandrijfas (40) en deze buitenste aandrijfas in rotatie aandrijft.

11. Kantelvoertuig (1) volgens conclusie 8,9 of 10, waarbij de aandrijfas (18) 15 concentrisch met de kantelas (5) is.

12. Kantelvoertuig (1) voorzien van een eerste framedeel (2) en een tweede frame-deel (3), onderling kantelbaar verbonden rondom een in de langsrichting gelegen kantelas (5), waarbij elk framedeel is voorzien van ten minste een wiel (7,22,23), waar- 20 bij het eerste framededeel een bestuurderszitplaats (12) omvat, met het kenmerk dat, het eerste framedeel (2) een aandrij finrichting (17) omvat met een roteerbare aandrijfas (18), welke via een mechanische koppeling (19,55) is verbonden met een wielas (21,21’) van ten minste één wiel (22,23) van het tweede framedeel (3), waarbij de mechanische koppeling een dwars op de wielas gelegen aandrijfwiel (59,66) omvat dat 25 aangrijpt op de wielas (21,21’) voor rotatie daarvan, welk aandrijfwiel is voorzien van geleidingsmiddelen (56) voor kanteling van het aandrijfwiel rondom een aandrij f-kantelas (54) die zich uitstrekt in de richting van de kantelas (5), gezamenlijk met kanteling van het eerste framedeel (2).

13. kantelvoertuig (1) volgens conclusie 12, waarbij de mechanische koppeling een vertanding (19) op de aandrijfas (18) omvat die op het aandrijfwiel (59) aangrijpt via een vertanding (60). 1026658- I 16 I

14. Kantelvoertuig (1) volgens conclusie 1 of 2, waarbij het aandrijfwiel (66) aan een I buitenomtrek is voorzien van een vertanding (68), welk aandrijfwiel (66) wordt aange- I dreven door een tandwiel (65) dat is verbonden met de aandrijfas (18) en een ketting of tandriem (69) die in een gesloten lus rond de tandwielen (65,66) ligt

15. Kantelvoertuig (1) volgens conclusie 12,13 of 14, waarbij de geleidingsmiddelen (56) een homokinetische (constant velocity) overbrenging omvatten, waarbij een I centrale opening van het aandrijfwiel (59,66) is bevestigd aan het huis van de homo- I kinetische (constant-velocity) overbrenging, welke is verbonden met de ten minste ene I 10 wielas (21,2Γ).

16. Kantelvoertuig (1) volgens conclusie 12,13,14 of 15, waarbij twee achterwielen I (22,23) zijn verbonden met het tweede fiamedeel (3). I 15

17. Kantelvoertuig (1) volgens een der conclusies 12-16, waarbij het aandrijfwiel I (55,66) is verbonden met een hulpas (71) welke is verbonden met de wielas (21,21 ’) I via een differentieelmechanisme (72).

18. Kantelvoertuig (1) volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het voorste I 20 framedeel (2) via een kantelinrichting (15,16) is verbonden met het achterste framedeel I (3), waarbij een sensor (10) is voorzien voor het meten van een moment of kracht op I het stuurbare voorwiel (7), of voor het meten van een stand van het stuurbare voorwiel I (7), en voor het afhankelijk daarvan bekrachtigen van de kantelinrichting (15,16). I 25 I 1026658-