DE1952821A1

DE1952821A1 - Radaufhaengung fuer gelaendegaengige Fahrzeuge und das mit einer solchen ausgestattete Fahrzeug

Info

Publication number: DE1952821A1
Application number: DE19691952821
Authority: DE
Inventors: Philippe Serviere
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-02-09
Filing date: 1969-10-21
Publication date: 1971-04-29
Also published as: FR1599699A; FR2033558A6

Description

3 Cours Gambetta, Montpellier / Frankreich

Radaufhängung für geländegängige Fahrzeuge und das mit einer solchen ausgestattete Fahrzeug

Die Erfindung betrifft eine Radaufhängung für geländegängige Fahrzeuge und zeigt gleichzeitig das mit einer solchen ausgestattete Fahrzeug. Es ist dabei an Fahrzeuge gedacht, die sich abseits von den Straßen auf gewachsenem Boden im Gelände mit unregelmäßiger Bodenbeschaffenheit bewegen müssen, wobei es notwendig ist, Hindernisse, wie Z₀B. sumpfige oder ver« schlämmte Bodenstellen zu überwinden, ohne daß die Fahrgeschwindigkeit übernormal stark absinkt»

BAD OBlQINAL

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Um ein solches Fahren zu ermöglichen, sind bekannte Fahrzeuge mit Gleisketten oder mit einer Vielzahl von auf dem Boden abrollenden Rädern ausgestattete Beide Lösungen sind nicht zufriedenstellend, wenn es sich darum handelt, steilere plötzliche Hinder« nisse zu überwinden« Man hat daher auch bereits Radaufhängungen vorgeschlagen, bei denen jeweils zwei Räder hintereinander in einem Balancehebel gelagert sind, der seinerseits beweglich am Fahrgestell lagert« Solche Radanordnungen gestatten es, daß sich die Räder den Bodenunebenheiten anpassen und gewisse Hindernisse übersteigen«. Trotzdem ist auch diese Lösung unvollkommen, da bei den bekannten Radanordnungen jeweils beide in einem Träger gelagerten Fahrzeugräder gemeinsam auf dem Boden aufliegen_e Das vordere Rad wird dann immer gegen auf dem Boden liegende Hindernisse stoßen, ohne diese Hindernisse zu überrollen_e

Aufgabe der Erfindung ist es, die Mängel der bekannten Radaufhängungen zu beheben und ein geländegängiges Fahrzeug so zu verbessern, daß es größere Hindernisse leicht überwinden und auf jedem Gelände fahren kann. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Balancehebel ein Winkelhebel ist und die daran gelagerten Räder verschieden großen Durchmesser haben, wobei das kleinere Rad in der Fahrtrichtung vorn angeordnet ist und zwischen dem Balancehebel und dem Fahrgestell federnde Glieder eingeschaltet sind, die den Balancehebel in eine solche Stellung halten, daß das kleinere Rad normalerweise vom Boden abgehoben ist«

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Zweckmäßig sind die beiden, den Balancehebel bildenden Hebelarme, verschieden lang und so bemessen, daß die beiden Radumfänge einen'gemeinsamen, um die Achse des Balancehebels geschlagenen Kreisbogen von innen her tangieren«

TJm das Fahrzeug für die verschiedenen Einsatzmög« lichkeiten anwendbar zu'machen, sind Verstellmittel zum Verschwenken des Balancehebels vorgesehen, die es gestatten, den Balancehebel entweder aus einer Endstellung in der beide Räder gleichmäßig auf dem Boden laufen oder einer anderen Endstellung, in der nur das größte Rad zwecks Erreichung größter Bodenfreiheit auf dem Boden läuft, in eine Mittel« stellung zu bringen_s in der nur die Federungs« glieder wirksam sind und der Balancehebel in der jeweiligen Radeinstellung federnd gehalten ist.

Die Erfindung betrifft nicht allein nur die Rad« aufhängung bzw« die Anordnung eines₊Radpaares, sondern zeigt auch die gesamte Fahrzeugausgestaltung, wobei das Fahrzeug mit- mehreren Radpaaren insbesondere vier Radpaaren ausgerüstet sein kann.

Der Erfindungsgedanke läßt die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zu. Einige davon sind in der anliegenden Zeichnung wiedergegeben und zwar zeigen:

Fig» 1 eine Seitenansicht des mit den Radauf« hängungen ausgestatteten Fahrzeuges,

Fig. 2 und 3 schematische Seitenansichten des

Fahrwerkes in den verschiedenen Arbeitsstellungen,

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·. If M

Fig» h eine Seitenansicht des Fahrwerkes beim Überwinden eines Hindernisses,

Fig· 5 eine andere Ausführungsform des Fahrwerkes,

Fig. 6 die Seitenansicht einer anderen Ausführungsform des Fahrwerkes, wobei eine Verstell« einrichtung vorgesehen ist, die gleichzeitig als Federung dient,

Fig» 7 die Seitenansicht einer weiteren Ausführungs· form des Fahrgestells, wobei die Federungs« einrichtung von der Verstelleinrichtung un« abhängig ist,

Fig» 8 eine Ansicht des Fahrwerkes gemäß Fig· 7 in der Fahrtrichtung gesehen und

Fig» 9 h±s 12 verschiedene konstruktive Einzelheiten der Einrichtung teilweise in perspektivischer Darstellung, teilweise in Schnittdarstellung,

Das in Figur i dargestellte Fahrzeug ist mit vier Radaufhängungen, wie sie im folgenden beschrieben werden, ausgerüstet« Die einzelnen Fahrwerke sind paarweise an der Vorder« und an der Rückseite des Fahrzeuges angebracht. Jedes Fahrwerk umfaßt zwei Räder 1 und 2, die hintereinander in derselben Ebene angeordnet sind und verschieden großen Durchmesser haben. Das kleine Rad 1 ist jeweils nach der Fahrzeugvorderseite hin angeordnet« Die einzelnen Räder 1 und 2 lagern jeweils auf Achsen 3 bzw« h an den Enden der Arme 5 bzw· 6 des Balancehebele 7t der seinerseits auf einer Achse

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am Fahrgestell 9» 10 gelagert ist« Die Achsen 8, auf denen die Balancehebel 7 lagern, sind jeweils auf der Fahrzeugvorderseite bzw. Fahrzeugrückseite in gleicher Höhe angeordnet. Selbstverständlich können die dargestellten Räder 1 und 2 auch durch Rad«· kombinationen wie ζ,Β· Zwillingsräder o.ä_e ersetzt sein_e

Die Länge der Arme 5 und 6 eines jeden Balancehebels ist verschieden« Sie sind so bemessen, daß sie sich jeweils mit dem Radius des an ihnen gelagerten Rades 1 bzw_e 2 ergänzen. Wie insbesondere Fig. 2 deutlich erkennen läßt, sind die Hebelarme 5 bzw« 6 und die Raddurchmesser 1 und 2 so bemessen bzw« aufeinander abgestimmt, daß die beiden Räder 1 und 2 mit ihrem Radumfang einen, um die Achse 8 des Balancehebels 7 geschlagenen Kreisbogen C von innen her tangieren.

Vorzugsweise ist der hintere Arm 6 des Balancehebels mit einer Verstell·· und Federungseinrichtung mit dem Chassis 10 des Fahrzeuges verbunden. Bei der in Figur dargestellten hydraulischen Ausführungsform der Verstell-· und Federungseinrichtung gelangt ein hydraulischer Arbeitszylinder 11 zur Anwendung, der mit einem auf der Kolbenstange 13 sitzenden Kolben ausgestattet ist. Dieser Arbeitszylinder 11, 13 lagert zwischen den Zapfen 12 und 14 am Fahrgestellbock 9 bzw« einem Lagerbock 15 des Hbelarmes 6. Über eine Leitung 16 ist der Arbeitszylinder 11 mit einer Pumpe 17 ver« bunden, mit deren Hilfe über den Arbeitszylinder 11, der Balancehebel 7 in der Pfeilrichtung F 1 oder entgegen·-· gesetzt dazu, verschwenkt werden kann. Der Pumpen··

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kolben 17a kann auf verschiedene Weise angetrieben werden, beispielsweise über eine Zahnstange 17b von einem nicht dargestellten Zahnradtrieb aus«

Bei der in Figur 6 eingezeichneten Arbeitsstellung des Balancehebels 7 ergibt sich für das Fahrzeug die größte Bodenfreiheit, die in Figur 2 mit ^ME₂ ⁿ eingezeichnet ist. In dieser Stellung läßt sich das Fahrzeug beispielsweise als Weinbergschlepper o,ä. verwenden, wo es sich darum handelt, über hohen Pflanzenwuchs hinwegzufahren»

Wird dagegen der Druck in dem hydraulischen Ver·» Stellsystem verändert, so fängt sich das Fahrzeug infolge seines Eigengewichtes ab, bis in eine Stellung, die in Figur 3 wiedergegeben ist, wobei sich die beiden Räder 1 und 2 gleichmäßig auf dem Boden abstützen und die geringste Bodenfreiheit "E₁" gegeben ist. In dieser Einstellung der Räder ist ein verringerter Auflagedruck der Räder auf dem Boden erreicht, was insbesondere beim Fahren über sumpfiges Gelände und bei extremen Steigungen von besonderem Vorteil ist.

Die in Figur 6 dargestellte Verstelleinrichtung für die Fahrwerke ist außerdem mit einer Federungseinrichtung verbundene Diese besteht aus einem bei I6a an die Leitung 16 angeschlossenen Flüssigkeitsbehälter 18, der durch den Kolben 19 in eine Flüssigkeitskammer und eine Luftkammer unterteilt ist_e Wenn die Rad« anordnung gemäß Fig» 6 vermittels der Verstellvorrichtung einmal in die gewünschte eingezeichnete Stellung gebracht ist, wird der Kolben 17a der Pumpe festgehalten» Daraufhin ist der Balancehebel 7 beispielsweise beim Überfahren von Bodenunebenheiten

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in seiner Bewegung gedämpft bzw. gefedert durch das im oberen Teil des Behälters 18 gebildete Luftpolster.

Je nach dem, wie die Ausbildung getroffen ist, können die Hydraulikeinrichtungen für die einzelnen Radpaare miteinander zusammengeschaltet sein, oder es können auch, zwecks besserer Anpassung der Radanordnung, jede einzelne Hydraulikeinrichtung für sich bedienbar sein» Man kann auf diese Weise beispielsweise ver« schiedene Bodenneigungen so ausgleichen, daß das Fahrgestell bzw· das Fahrzeug in seiner normalen horizontalen Lage verbleibt»

Anstelle die Federungseinrichtung mit der Verstell·· einrichtung wie es in Figur 6 gezeigt ist, zu kombinieren, ist es auch möglich, beide Aggregate von« einander zu trennen· Der Zylinder 18 mit dem Kolben 19 könnte dann hinwegfallen· Die eigenwillige Federungs« einrichtung wird dann gesondert zwischen den Balance«· hebel und das Fahrgestell eingebracht« Dabei ist zu beachten, daß de'r Kolben 17, 17a der hydraulischen Verstelleinrichtung nicht arretiert wird» Andererseits soll aber die Federung während des eigentlichen Verstellvorganges unwirksam sein»

In Figuren 7 bis 9 ist eine mechanische Federungsanordnung im einzelnen schematisch wiedergegeben, wobei als Federelement ein Torsionsstab 21 Anwendung findet» Dieser liegt in der Längsrichtung des Fahrzeuges verlaufend etwa horizontal unter dem Chassis 10, Auf dem- einen Ende des Torsionshebels 21 sitzt ein Kurbelara 23, der mit einem Lenker Zh im Lager 25 des Balancehebels 7 angreift« Hit dem anderen Ende

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ist der Torsionsstab 21 in noch später zu. beschreibender Weise fest am Chassis eingespannt. Bei Federungsbewegungen werden diese über die Hebel 2k₉ 23 auf das Torsionsstabende übertragen, der sich in der in Figur 9 eingezeichneten Pfeilrichtung Fgbzw« F~ verdreht. Die Einspannvorrichtung für den Torsions« stab 21 ist in einem Gehäuse 26 untergebracht, welches an der Unterseite des Chassis 10 befestigt ist« Die Spannvorrichtung besteht dabei aus Spannkolben 27, 28, die einen vierkantigen Teil des Torsionsstabes 21 zwischen sich erfassen. Bei einer Höhen« verstellung des Fahrzeuges muß die eben beschriebene Federung ausgeschaltet werden. Dies geschieht dadurch, daß die Klemmbacken 27 mit Hilfe der hydraulisch betätigten Kolben 28 auseinandergefahren werden, so daß sich das eingespannte Ende des Torsionsstabes 21 entsprechend weit verdrehen kann. Die Kolben 28 werden dabei durch nicht weiter dargestellte hydraulische Versorgungssysteme in der entsprechenden Weise betätigt, d.h. in die Offensteilung oder in die Spannstellung verfahren. Dies kann selbstverständlich vom Fahrersitz aus erfolgen. Auf diese Weise ist die ganze Anordnung fernbedienbar, wobei auch die Federung vom Fahrersitz aus ein« und ausgeschaltet werden kann»

In Figur 10 1st eine weitere Ausführungsform der Federungseinrichtung wiedergegeben und zwar sitzt hier der Torsionsstab 21 einerseits in einem Zahnritzel 3I eingekeilt, welches mit einem Zahnsegment 30 im Eingriff steht, das in die Drehachse 29 vom Hebel 23a bzw, dem Lenkerhebel 24 verstellt wird.

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In Figur 12 ist eine spezielle Ausführungsform der Federungseinrichtung wiedergegeben, die sich speziell für die lenkbaren Vorderräder eignet. In diesem Falle ist das Achslager 9 für den Balancehebel 7 drehbar auf der Unterseite des Chassis gelagert« Auf der Achse 36 lagern die zentrisch um das Achslager 9 herumlaufenden Hebel 3^ a bzw« 3k_t an denen die Hebel 33 bzw· 24a und 23a angreifen· Die kreisbogenförmige Krümmung der Hebel 3^ und 3**a gestattet bei entsprechender Führung der Hebel 23a und 2^a ein Verschwenken der ganzen Anordnung um die vertikale Drehachse des Achslagers 9* Auf diese Weise bleibt die Lenkung des Fahrzeuges unbeeinflußt von der Jeweiligen Einstellung für die Radhöhe bzw. für die Radfederung·

Das Fahrzeug kann sowohl gefedert oder auch ungefedert gefahren werden* Im ersteren Falle nimmt das kleine, auf der Vorderseite angeordnete Rad der Radanordnung eine Mittelstellung ein zwischen den beiden Bndstellungen gemäß Figuren 2 und 3t damit genügende Federwege für das Ein- und Ausfedern nach oben und unten vorhanden sind« Fährt das Fahrzeug gemäß Figur k beispielsweise gegen ein Hindernis T, so läuft das hochgestelle kleine Rad 1 bereits auf die Oberseite des Hindernisses T auf« Bei Weiterfahren des Fahrzeuges wird das Hindernis T überollt, indem sich der Balancehebel 7 entsprechend verdreht» Wenn die auf der hinteren Seite des Fahrzeuges vorgesehenen Radwerke das Hindernis erreichen» so wiederholt sich dieser Vorgang. Das Fahrzeug läuft auf diese Weise ohne Schwierigkeit über größere Bodenhindernisse hinweg«

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Andererseits lassen sich aber die Radpaare in ihren extremen Endstellungen, wie sie in Figuren 2 und gezeigt sind, verriegeln. Dazu werden die Federungselemente ausgeschaltet· Das Anheben oder Absenken des Fahrzeuges erfolgt dann lediglich mit Hilfe der Verstelleinrichtung 11, 13·

Vie bereits gesagt, ist in der abgesenkten Stellung des Fahrzeuges gemäß Fig· 3 ein geringerer Auflagedruck gegeben, so daß das Fahrzeug auf auf weichen Böden gut fortbewegt werden kann« In dieser Stellung liegt eine maximale Bodenhaftung vor» so daß beim Einsatz des Fahrzeuges in der Landwirtschaft eine große Zugkraft ausgeübt werden kann« Dies ist insbesondere von Vorteil bei der Durchführung schwerer Feldarbeit, wie beim Pflügen in schwerem Boden usw. Wenn die Radlängen und die zugehörigen Raddurchmesser richtig aufeinander abgestimmt sind, so kann der auftretende Bodendruck bei beiden Rädern der gleiche sein«

Es ist fernerhin möglich, alle Räder einer Radanordnung anzutreiben» Wird nur da» große Rad als Triebrad be— ntutzt, so bildet das vorweglaufende kleine Rad lediglich eine Spur, in der das große Rad wirksam werden kann. Schließlich ist es auch möglich, die Bodenhaftung in bekannter Weise noch weiter zu vergrößern, indem man um die beiden Räder 1 und 2 gemäß Figur 5 eine Kette oder ein ähnliches Transportglied herumlegt·

Ein mit den soeben beschriebenen Radaufhängungen ausgerüstetes Fahrzeug kann entweder als hochbeiniger Schlepper beispielsweise als Weinbergschlepper oder für ähnliche Zwecke verwendet werden, wenn es sich darum handelt, über höhe Pflanzenreihen hinwegzufahren.

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Ebenso ist es aber auch möglich, das Fahrzeug für Transportzwecke zu benutzen, beispielsweise für Baumstämme» Balken o.a. die dann zwischen den einzelnen Pahrwerken der Länge nach am Fahrgestell 10 aufgehängt werden» Außerdem läßt sich aber auch das Be- und Entladen der Fahrzeuge erleichtern, indem diese je nach Bedarf abgesenkt oder hochgehoben werden. Schließlich bietet auch die neue Radaufhängung den Vorteil, daß es möglich ist, den Antriebs« motor des Fahrzeuges an den beliebig geeigneten Stellen unterzubringen« Es ist auch möglich, ein allradgetriebenes Fahrzeug zu erstellen» In diesem Falle erfolgt die Einleitung des Antriebsmomentes durch die Achslager 9» bzw. über den Balancehebel 7 oder über andere geeignete Übertragungsglieder. Es ist gleichgültig, ob die erfindungsgemäße Radanordnung und Ausbildung bei den Triebrädern oder den Lenkrädern Anwendung findet· Im Falle das die Radanordnung als Lenkräder benutzt werden, ist es zweckmäßig, beim Lenkvorgang die auf den Boden etwa aufsitzenden kleinen Räder 1 um ein ge« wisses Maß vom Boden abzuheben. Die Lenkeinrichtung ist in diesem Falle mit einer geeigneten Zusatzeinrichtung ausgestattet.

Die gezeigte Radanordnung und Radaufhängung kann bei den verschiedensten Sinsatζzwecken gute Dienste leisten, so ist es nötig, vor allem den erfindungsgemäßen Schlepper in der Landwirtschaft oder Bauwirtschaft im Forstbetrieb oder auch für militärische Zwecke zu verwenden. Die Erfindung ist nicht auf einzelne gezeigte Ausführungs~ formen beschränkt«

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Claims

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Patentansprüche :

1 J Radaufhängung für geländegängige Fahrzeuge mit zwei in einer vertikalen Ebene hintereinander angeordneten Rädern, die an den Enden eines Balancehebels drehbar lagern, der auf einer zwischen den Rädern angeordneten horizontalen Achse gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Balancehebel (?) ein Winkelhebel ist und die daran gelagerten Räder (1 und 2) verschieden großen Durchmesser haben, wobei das kleinere Rad (1) in der Fahrtrichtung vorn angeordnet ist und zwischen den Balancehebel (7) und dem Fahrgestell (10) federnde Glieder eingeschaltet sind, die den Balancehebel (7) in einer solchen Stellung haltenj daß das kleinere Rad (1) normalerweise vom Boden abgehoben ist,

2, Radaufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet ₉ daß die beiden, den Balancehebel (7) bildenden Hebelarme (5 und 6) verschieden lang und so bemessen sind, daß die beiden Radumfange (1 und 2) einen gemeinsamen um die Achse (8) des Balancehebels (7) geschlagenen Kreisbogen (c) flankieren»

3. Radaufhängung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Verstellmittel zum Verschwenken des Balancehebels (7) vorgesehen sind, die es gestatten, den Balancehebel (7) entweder aus einer Endstellung, in der beide Räder gleichmäßig auf dem Boden laufen, oder aus einer anderen Endstellung, in der nur das größte Rad zwecks Erreichung größter Bodenfreiheit

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BAD ORIGINAL

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mit auf dem Boden läuft in eine Mittelstellung zu bringen, in der er nur durch Federungsglieder federnd gehalten ist.

h₉ Radaufhängung nach Anspruch 3» dadurch gekenn« zeichnet, daß die am Fahrgestell gelagerten Ver« stellmittel und die Federungseinrichtung für den Balancehebel miteinander kombiniert sind und vor» zugsweise aus einem, mit einer Hydraulikpumpe (17) verbundenen hydraulischen Arbeitszylinder (11) mit Kolben (13) bestehen, wobei an die Verbindung (16) ein druckluftbeaufschlagter Flüssigkeitsbehälter angeschlossen ist, der durch einen Kolben od, derglo (19) in eine Flüssigkeiten und eine Luftkammer unter» teilt ist,

5β Radaufhängung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß die am Fahrgestell gelagerten Verstellmittel und die Federungseinrichtung für den Balancehebel voneinandeijge trennt sind und die Federungseinrichtung aus einem Torsionsstab (21) besteht, der an einem Ende in einer am Fahrgestell befestigten Einspannvorrichtung (26 bis 28) gehalten und am anderen Ende über mechanische Zwischenglieder (23, 2k) mit dem Balancehebel (7) verbunden ist, wobei die Einspannvorrichtung (26 bis 28) mit dem Torsions« stab auf verschiedene Radstellungen einstellbar ist*

6* Geländegängiges Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, daß es mit mehreren, vorzugsweise vier Radpaaren ausgestattet ist, die den Ansprüchen 1 bis 5 entsprechend ausgebildet und angeordnet sind.

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