DE60304873T2

DE60304873T2 - Universelles transportfahrzeug mit variabler spurweite, radstand und bodenfreiheit

Info

Publication number: DE60304873T2
Application number: DE60304873T
Authority: DE
Inventors: Jean-Marie Obry
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-09-10
Filing date: 2003-08-05
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2023-08-06
Also published as: FR2844245A1; AU2003274224A1; WO2004024541A1; EP1537007A1; FR2844245B1; EP1537007B1; DE60304873D1; ATE324310T1

Description

Die Erfindung betrifft ein universelles Transportfahrzeug, dessen Spurweite, das heißt die Breite zwischen den Rädern jeder der zwei Achssätzen vorne und hinten, Radstand, das heißt der Abstand, welcher den vorderen Radsatz von dem hinteren Radsatz trennt, und Bodenfreiheit variabel sind.
Bei einer gewissen Anzahl Anwendungen erweist es sich als notwendig, über ein mit Rädern ausgestattetes Fahrgestell zu verfügen, welches geeignet ist, eine variable Spurweite sowie Bodenfreiheit aufzuweisen. Dies trifft insbesondere auf dem Gebiet der Baumaschinen zu, jedoch gilt es ebenfalls bei Rollstühlen für Querschnittsgelähmte, wenn sie durch die Wohnungen fahren müssen, in denen die Türbreiten nicht genormt und auf jeden Fall für derartige Fahrwerke ungeeignet sind. Außerdem sind die im Zusammenhang mit derartigen Fahrwerken angetroffenen Normen dahingehend definiert, daß sie eine enge Spurweite und einen kurzen Radstand aufweisen und somit ganz besonders instabil sind, insbesondere auf nicht stabilisierten oder unebenen Geländen.
Es wurde, beispielsweise in dem französischen Patent FR-A-2 371 333, ein Transportfahrwerk mit einstellbarer Höhe und Spurweite vorgeschlagen, dessen Variation der Spurweite oder der Höhe manuell vorgenommen wird und das einzelne Versetzen der Räder im Bereich von verschiedenen zu diesem Zweck vorgesehenen Aufnahmen erfordert, welche dazu bestimmt sind, den Tragarm des Rades aufzunehmen.
US 3 306 390 wird als dem Gegenstand des Anspruchs 1 am nächsten kommender Stand der Technik angesehen und beschreibt ein universelles Transportfahrzeug mit vier unabhängigen Rädern, welche jeweils an einer Nabe angebracht sind, die von einem fest mit dem Fahrgestell des Fahrzeugs verbundenen Tragarm getragen wird, wobei jeder der Tragarme an dem Fahrgestell entlang einer Gelenkachse angelenkt ist.
Abgesehen selbstverständlich von der Unmöglichkeit, das Versetzen der Räder zu automatisieren, können die möglichen Variationen der Spurweite und der Bodenfreiheit des Fahrwerks nur getrennt, in Abhängigkeit von den verschiedenen möglichen Wünschen des Benutzers, erfolgen, da die genann ten Aufnahmen nicht gleichmäßig verteilt sind, jedenfalls nicht kontinuierlich.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung ist zunächst die Beseitigung dieser Nachteile, aber andererseits und vor allem, ein vielseitiges Fahrzeug vorzuschlagen, bei dem die Veränderung der Spur, des Radstandes und der Bodenfreiheit in einem einzigen Arbeitsgang gemäß stufenlosen Werten erfolgen kann.
Hierdurch wird es möglich, die Spur zu verbreitern und gleichzeitig die Bodenfreiheit des genannten Fahrzeugs zu erhöhen und dadurch seine Stabilität zu optimieren.
Zu diesem Zweck ist das erfindungsgemäße universelle Transportfahrzeug durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert.
So wirkt, wenn das fragliche Mittel betätigt wird, dieses auf die Tragarme ein und ruft so entweder die Drehung in Richtung des Fahrgestells und die Verringerung der Spurweite und damit einhergehend die Verringerung des Radstandes hervor oder im Gegenteil die Drehung der Tragarme von dem Fahrgestell weg und somit die Verbreiterung der Spur und damit einhergehend die Vergrößerung des Radstandes.
Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung besteht dieses Betätigungsmittel aus einer fest mit dem Fahrgestell verbundenen Endlosschraube, an der zwei Ringe gegensätzlich in einer Translation verlagert werden können, an denen das jeweilige Ende von fest mit den genannten Tragarmen verbundenen Schwenkstangen befestigt ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besteht das Betätigungsmittel aus einem fest mit dem Fahrgestell verbundenen Zylinder, dessen anderer Angriffspunkt aus dem Tragarm selbst besteht. Mit anderen Worten wird bei dieser Ausführungsform die Wirkung unmittelbar auf den Tragarm ausgeübt.
Vorteilhafterweise ist die Gelenkachse des Tragarms an dem Fahrgestell in bezug auf die Vertikale geneigt, so daß sie gleichzeitig mit der Verbreiterung der Spur und der Vergrößerung des Radstandes eine Vergrößerung der Bodenfreiheit hervorruft. Diese Neigung wird üblicherweise Nachlaufwinkel genannt.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sind die genannten Tragarme ein und desselben Radsatzes (vorne oder hinten) paarweise mit dem Betätigungsmittel verbunden. Auf diese Weise wird, wenn das genannte Mittel betätigt wird, gleichzeitig und symmetrisch die Spurverbreiterung des fraglichen Radsatzes hervorgerufen.
Vorteilhafterweise weist das Fahrzeug mindestens einen Radsatz mit gelenkten Rädern auf, welche mit dem Fahrgestell außer durch den Haupt-Tragarm ebenfalls durch einen fest mit dem genannten Fahrgestell verbundenen Parallelitätsarm fest verbunden sind, wobei der genannte Arm an dem genannten Fahrgestell durch eine vertikale Achse angelenkt und in der Lage ist, sich in bezug auf diese Achse mittels einer Lenkstange zu drehen, die durch eine Anordnung aus Zahnstange und Zahnrad oder ein beliebiges gleichwertiges Mittel in Translation versetzt wird.
Die Art und Weise der Ausführung der Erfindung und die sich aus ihr ergebenden Vorteile gehen besser aus dem folgenden Ausführungsbeispiel hervor, welches hinweisend und nicht einschränkend unter Zuhilfenahme der beigefügten Figuren gegeben wird.
Die 1 und 2 sind schematische Darstellungen des Arbeitsprinzips des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, welche insbesondere die Variation von Spur und Radstand, enge Spur bzw. verbreiterte Spur, darstellen.
3 stellt ebenfalls schematisch die Variation der Bodenfreiheit des genannten Fahrzeugs dar.
In 1 wurde also schematisch das erfindungsgemäße universelle Fahrzeug auf vereinfachte Weise dargestellt, um die verschiedenen Merkmale der Erfindung gut erkennen zu lassen.
Dieses Fahrzeug umfaßt ein Fahrgestell mit dem Bezugszeichen C, welches zwei Pendelachsen enthält, von denen nur die Vorderachse 1 dargestellt wurde. Vier unabhängige Räder 2, 3, 4 und 5 sind an den genannten Achsen angebracht.
Jedes der Vorderräder 2 und 3 ist lenkend und an einer Nabe 7 bzw. 9 angebracht, welche mit dem Fahrgestell mittels eines Tragarms 6 bzw. 8 fest verbunden ist.
Diese Tragarme 6, 8 sind an dem Fahrgestell 1 im Bereich von Gelenkachsen, auch als Schwenkachsen 10 und 11 bezeichnet, angelenkt, welche um einen Nachlaufwinkel in bezug auf die Vertikale geneigt sind, wie in 3 gut zu beobachten ist. Diese Neigung ermöglicht die Vergrößerung der Bodenfreiheit, insbesondere während der Phasen der Spurverbreiterung.
Diese Schwenkachsen sind nahe dem vorderen Ende des Fahrgestells angeordnet.
Folglich sind die Naben 7 und 9 der beiden lenkenden Räder 2 und 3 außerdem fest mit der Vorderachse 1 verbunden und genauer mit einem Lenkmittel 12 mittels eines Arms zum Erhalt der Parallelität 13 und 14. Diese Arme zum Erhalt der Parallelität sind ebenfalls im Bereich des drehbar am Fahrgestell angebrachten Lenkmittels 12 im Bereich von Gelenkachsen 15 und 16 angelenkt.
Was die Hinterräder 4 und 5 betrifft, so weisen diese ebenfalls eine Nabe 20, 21 auf, welche mit der Hinterachse mittels Tragarmen 22 und 23 fest verbunden ist, die im Bereich von Schwenkachsen 24 und 25 an dem genannten Fahrgestell angelenkt sind und ebenfalls einen Nachlaufwinkel in bezug auf die Vertikale aufweisen können. Auch hier sind die Schwenkachsen nahe dem hinteren Ende des Fahrgestells angeordnet.
Die Naben 20 und 21 sind ebenfalls im Bereich eines Lenkmittels 26 mittels Armen zum Erhalt der Parallelität 27, 28 befestigt, welche mit einem Lenkmittel 26 im Bereich von Gelenkachsen 29 und 30 fest verbunden sind, wobei das genannte Lenkmittel 26 ebenfalls drehbar am Fahrgestell angebracht ist.
Gemäß der Erfindung sind die Tragarme 6 und 8 mittels Schwenkstangen 31 und 32 mit einem Ring 33 verbunden, welcher sich an einer entlang der Hauptachse 35 des genannten Fahrzeugs ausgerichteten und fest mit dem Fahrgestell verbundenen Endlosschraube 34 gleiten kann.
Damit einhergehend sind die Tragarme 22 und 23 der Hinterräder 4 und 5 gleichzeitig mittels Schwenkstangen 36 und 37 mit einem Ring 38 fest verbunden, der an derselben Endlosschraube 34 gleiten kann.
Auf diese Weise wird, wenn diese Endlosschraube in Drehung versetzt wird, in einer ersten, der Schraube verliehenen Drehrichtung die Entfernung der beiden Ringe 33, 38 voneinander hervorgerufen und damit einhergehend die Entfernung der Tragarme 6 und 8 einerseits und 22, 23 andererseits durch Drehung um ihre jeweilige Gelenkachse 10, 11 bzw. 24, 25 und somit eine Vergrößerung der Breite der Spur des Fahrzeugs zusätzlich zu einer Vergrößerung des Radstandes hervorgerufen. Folglich geht, aufgrund des den genannten Schwenkachsen verliehenen Nachlaufwinkels, diese Verbreiterung der Spur mit einer Vergrößerung der Bodenfreiheit des Fahrgestells und somit des Fahrzeugs einher.
Umgekehrt wird in einer zweiten, der Schraube 34 verliehenen Drehrichtung die Annäherung der Ringe 33 und 38 aneinander herbeigeführt, wobei eine Zugkraft auf die genannten Tragarme 6 und 8, 22 und 23 ausgeübt wird, was die Annäherung der Räder in Richtung der Achse 35 des Fahrzeugs hervorruft und somit gleichzeitig die Verengung der Spur der genannten Vorder- und Hinterräder zusätzlich zu einer Verringerung des Radstandes. Folglich geht diese Verringerung der Spur und des Radstandes mit einer Verringerung der Bodenfreiheit des Fahrgestells und somit des Fahrzeugs einher.
Die Betätigung dieser Endlosschraube 34 kann elektrisch oder mittels eines Pneumatik- oder Hydraulikzylinders (nicht dargestellt) erfolgen. Außerdem kann gemäß einer nicht dargestellten Ausführungsform die Entfernung oder Annäherung der Tragarme mittels Zylinder erfolgen, welche unabhängig oder fest verbunden im Bereich jedes der Tragarme wirken.
Man erkennt folglich, daß es mittels einer einfachen und einheitlichen Betätigung möglich ist, die Verbreiterung jeder der Spuren, nämlich der vorderen und der hinteren, zu verändern, aber ebenfalls den Radstand des erfindungsgemäßen universellen Fahrzeugs zu verändern, und zwar auf vereinfachte Weise.
Gemäß einer nicht dargestellten Variante ist vorstellbar, zwei unabhängige Endlosschrauben vorzusehen, so daß es möglich ist, nur die eine oder die andere der beiden Spuren, nämlich der vorderen und der hinteren, in Abhängigkeit von den Bedürfnissen des Benutzers zu variieren.
Man erkennt ebenfalls, daß, sobald man die Spur, insbesondere vorn und hinten, variiert, diese Variation gleichzeitig für die beiden Spuren vorne und hinten oder unabhängig erfolgt und daß insbesondere, wenn diese Spur vergrößert wird, damit einhergehend der Radstand des genannten Fahrzeugs vergrößert wird.
Aufgrund der relativen Anordnung der Tragarme 6 und 8 und ihrer Gelenkachse 10 und 11 einerseits und der Tragarme 22 und 23 und ihrer Gelenkachse 24 und 25 andererseits, ist nämlich leicht erkennbar, und dies geht besonders gut aus den 1 und 2 hervor, daß, sobald eine Vergrößerung der Spur gewünscht ist und sich folglich die beiden Ringe 34 bzw. 38 voneinander entfernen, die genannten Spuren, nämlich die vordere und die hintere, sich voneinander entfernen und so eine Vergrößerung des Radstandes des Fahrzeugs hervorrufen.
Außerdem und wie weiterhin in den 1 und 2 zu beobachten ist, sind die Lenkmittel 12 bzw. 26 mittels einer steifen Stange 40 untereinander verbunden, welche in Translation mittels eines Mittels 41 des Typs Zahnrad bewegt werden kann, das auf eine Zahnstange wirkt, welche fest mit der genannten steifen Stange 40 verbunden ist oder diese bildet.
Die Anordnung aus Zahnrad und Zahnstange könnte auch hier durch einen fest mit dem Fahrgestell verbundenen Zylinder ersetzt werden, dessen Angriffspunkt an den genannten Lenkmitteln festgelegt ist.
Auf diese Weise führt die Translation an dem Stange 40 in einer oder in der anderen Richtung damit einhergehend zur jeweiligen Drehung der Lenkmittel 12 und 26 und folglich die Ausrichtung der Vorder- und Hinterräder in gegengesetzter Richtung herbei, was das Wenden begünstigen kann.
Da außerdem die Achsen zum Erhalt der Parallelität 27 und 28 der Räder in bezug auf die Achse der Nabe auskragend angebracht sind, begünstigt dies die Drehung der genannten Hinterräder.
Das erfindungsgemäße universelle Fahrzeug weist somit zahlreiche Vorteile in bezug auf die Vorrichtungen des Standes der Technik auf. Zusätzlich zu der möglichen Vereinfachung und Automatisierung seiner Konfiguration ermöglicht es ebenfalls, über eine größere Stabilität zu verfügen, was sich als überaus wichtig sowohl für die Anwendungen bei Baumaschinen, Transport- oder Fördermaschinen als auch für Fahrwerke für Querschnittsgelähmte erweist.
Man wird insbesondere bemerken, daß im Gegensatz zu den bekannten Vorrichtungen des Standes der Technik die resultierende Stabilität des erfindungsgemäßen universellen Fahrzeugs sich daraus ergibt, daß bei der Spurverbreiterung der Radstand vergrößert wird.

Claims

Universelles Transportfahrzeug mit vier unabhängigen Rädern (2–5), von denen jedes an einer Nabe (7, 9, 20, 21) angebracht ist, die durch einen fest mit dem Fahrgestell (C) des Fahrzeugs verbundenen Tragarm (6, 8, 22, 23) getragen wird, nämlich einem vorderen Radsatz und einem hinteren Radsatz, bei dem jeder der Tragarme (6, 8, 22, 23) entlang einer Gelenkachse oder Schwenkachse (10, 11, 24, 25) an dem Fahrgestell (C) angelenkt ist und die genannten Tragarme direkt oder indirekt mit einem oder mehreren Betätigungsmitteln (34) verbunden sind, welche gleichzeitig die Drehung der genannten Tragarme in bezug auf die genannten Gelenkachsen mindestens eines der Radsätze, nämlich des vorderen bzw. des hinteren, und die Veränderung des Radstandes des Fahrzeugs sicherstellen, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Gelenkachsen oder Schwenkachsen (10, 11, 24, 25) der genannten Tragarme (6, 8, 22, 23) vor dem vorderen Radsatz bzw. hinter dem hinteren Radsatz angeordnet sind, wenn sich das genannte universelle Fahrzeug in der Stellung mit minimaler Spurweite befindet.
Universelles Transportfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tragarme (6, 8, 22, 23) mit dem oder den Betätigungsmitteln (34) über Schwenkstangen (31, 32, 36, 37) verbunden sind.
Universelles Transportfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das oder die Betätigungsmittel (34) aus einer fest mit dem Fahrgestell (1) verbundenen Endlosschraube bestehen, an der sich in Translation ein Ring (33, 38) verschieben kann, an dessen Bereich das jeweilige Ende der genannten Schwenkstangen (31, 32, 36, 37) befestigt ist.
Universelles Transportfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es nur ein einziges Betätigungsmittel (34) aufweist, an dem sich in gegenwirkender Weise die Ringe (33, 38) verschieben können, wodurch sie eine gleichzeitige Variation der vorderen und hinteren Spurweite und der Länge des Radstandes herbeiführen.
Universelles Transportfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsmittel aus einem fest mit dem Fahrgestell verbunde nen Zylinder besteht, dessen anderer Angriffspunkt von dem Tragarm selbst (6, 8, 22, 23) gebildet wird.
Universelles Transportfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenkachse (10, 11, 24, 25) der Tragarme (6, 8, 22, 23) an dem Fahrgestell in bezug auf die Vertikale geneigt ist, so daß sie gleichzeitig mit der Verbreiterung der Spur und der Vergrößerung des Radstandes eine Vergrößerung der Bodenfreiheit herbeiführt.
Universelles Transportfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens einen Satz gelenkter Räder aufweist, welche mit dem Fahrgestell außer durch den Haupt-Tragarm (6, 8, 22, 23) ebenfalls durch einen über ein Lenkmittel (12, 26) mit dem Fahrgestell (1) fest verbundenen Arm zum Erhalt der Parallelität (13, 14, 27, 28) fest verbunden sind, wobei die genannten Arme an den genannten Lenkmitteln (12, 26) durch eine vertikale Achse (15, 16, 29, 30) angelenkt sind und sich in bezug auf diese Achse mittels einer Lenkstange (40) drehen können, welche durch eine Anordnung aus Zahnstange und Zahnrad oder ein beliebiges anderes gleichwertiges Mittel in Translation versetzt werden kann.