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Die vorliegende Erfindung betrifft
allgemein Fahrzeuge des Gleiskettentyps und insbesondere eine Verbesserung
bei "Halb-Gleiskettenfahrzeugen", die Vorderräder mit Luftreifen und hintere
Gleisketten enthalten.
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Die so genannten Halb-Gleiskettenfahrzeuge
sind z. B. aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 60-143189,
die ein "Geländefahrzeug"
offenbart, und aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 59-164270,
die ein "Fahrzeug mit Vierradantrieb" offenbart, bekannt.
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Das Geländefahrzeug, das aus der oben
genannten Offenlegungsschrift 60-143189 bekannt ist, umfasst ein
Paar linker und rechter ballonbereifter Vorderräder, die am vorderen Abschnitt
des Grundrahmens oder des Fahrgestells des Fahrzeugs angebracht
sind, ein Paar linker und rechter ballonbereifter Hinterräder, die
am hinteren Abschnitt des Fahrgestells angebracht sind, ein Paar
linker und rechter Mitläuferräder (Zwischenräder) und
ein Paar linker und rechter aus Gummi hergestellter Gleisketten,
die sich jeweils um die entsprechenden Hinterräder und Mitläuferräder erstrecken
und diese betriebsfähig verbinden.
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Das Fahrzeug mit Vierradantrieb,
das aus der oben genannten Offenlegungsschrift 59-164270 bekannt
ist, umfasst ein Paar linker und rechter Vorderräder, die am Vorderabschnitt
des Fahrgestells angebracht sind, ein Paar linker und rechter ballonbereifter
Hinterräder,
die am Hinterabschnitt des Fahrgestells angebracht sind, ein Paar
linker und rechter Mitläuferräder und
ein Paar linker und rechter aus Gummi hergestellter Gleisketten,
die sich jeweils um die entsprechenden Hinterräder und Mitläuferräder erstrecken
und diese betriebsfähig
verbinden. Dieses Fahrzeug mit Vierradantrieb umfasst außerdem ein
Paar linker und rechter unterer bereifter Rollen (die als Ausgleichseinrichtung
wirken), die jeweils zwischen dem entsprechenden Hinterrad und dem Mitläuferrad
vorgesehen sind. Jede dieser unteren Rollen ist über einen Tragarm an der Karosserie
angebracht und liegt an der inneren Oberfläche der zugehörigen Gleiskette
an, um die Kette gegen die Straßenoberfläche oder
den Boden zu drücken.
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Im Allgemeinen ist bei diesen Halb-Gleisketten-Fahrzeugen,
die aus den Offenlegungsschriften 60-143189 und 59-164270 bekannt
sind, eine hohe Manövrierfähigkeit
auf weichen Böden,
wie etwa auf schneebedeckter Straße oder schneebedecktem Boden,
gefordert und es ist eine hohe Fahrleistung selbst auf einem mit
Neuschnee bedeckten unberührten
Boden erwünscht.
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Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist
es notwendig, den Bodendruck, mit dem die Vorderradreifen und die
Gleisketten den Boden berühren,
in geeigneter Weise zu prüfen
und einzustellen. Wenn den Bodendruck der Vorderradreifen verhältnismäßig gering
ist, sinken diese Reifen in einen schneebedeckten oder schlammigen
Boden mit einer geringen Einsinktiefe ein, was dazu führen würde, dass
jeder Vorderradreifen, von der Seite gesehen, über eine verhältnismäßig kleine
Fläche
in den weichen Boden einsinkt (die projizierte Fläche der
eingesunkenen Vorderradabschnitte). Das erzeugt wiederum einen geringen
Lenkwiderstand, so dass keine ausreichende Widerstandskraft erzeugt
werden kann, um die Vorderradreifen richtig zu lenken. Ein zu kleiner
Lenkwiderstand würde
es erschweren, eine ausreichende Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs auf einem
weichen Boden zu schaffen.
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Wenn der Bodendruck der Vorderradreifen verhältnismäßig hoch
ist, sinken diese Reifen in einen schneebedeckten oder schlammigen
Boden mit einer verhältnismäßig großen Einsinktiefe
ein und besitzen einen verstärkten
Widerstand gegen den Schnee oder Schlamm, was die Fähigkeit
des Fahrzeugs zu scharfen Kurven vermindern würde. Dies stellt häufig, insbesondere
auf einem mit Neuschnee bedeckten unberührten Boden, ein ernsthaftes
Problem dar.
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Wenn der Bodendruck der Gleisketten
verhältnismäßig gering
ist, sinken diese Ketten in ähnlicher
Weise mit einer geringen Einsinktiefe in einen schneebedeckten oder
schlammigen Boden ein, während
diese Ketten dann, wenn der Bodendruck der Gleisketten hoch ist,
mit großer
Einsinktiefe in einen schneebedeckten oder schlammigen Boden einsinken.
Eine zu große
Einsinktiefe der Gleisketten würde
zu einem starken Fahrwiderstand führen und somit die Fahrleistung
des Fahrzeugs vermindern.
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Ferner sind bei dem Geländefahrzeug,
das aus der Offenlegungsschrift 60-143189 bekannt ist, als Antriebsräder funktionierende
Zwischenräder
vorgesehen, die zwischen den Vorderrädern und den Mitläuferrädern angeordnet
sind, ferner ist zwischen den Vorderrädern und den Mitläuferrädern ein
Fahrzeugmotor vorgesehen.
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Im Allgemeinen erfordern Halb-Gleiskettenfahrzeuge,
die auf schneebedeckten oder schlammigen weichen Böden fahren,
eine große
Abtriebskraft und sind deswegen mit einem großen und schweren Motor ausgerüstet. Daher
besitzt in allen diesen Halb-Gleiskettenfahrzeugen die Montageposition des
schweren Motors einen starken Einfluss auf die Radlast (der Teil
des Fahrzeuggewichts, der auf die Räder wirkt).
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Ferner würde die Radlast als ein den
Bodendruck bestimmender Faktor einen bedeutenden Einfluss besitzen,
da die Laufleistung des Fahrzeugs auf schneebedecktem Boden vom
Bodendruck der Vorderräder
und der Gleisketten abhängt,
wie zuvor festgestellt wurde. Es ist deshalb absolut notwendig,
das Gesamtgewicht des Fahrzeugs minimal zu machen, um zu ermöglichen,
dass das Fahrzeug auf einem schneebedeckten oder schlammigen Boden
oder auf anderer Art von weichem Boden in geeigneter Weise fahren
kann.
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Als weiteres Beispiel des Halb-Gleiskettenfahrzeugs
ist aus der japanischen Gebrauchsmusteranmeldung Nr. HEI-8-8891
eine "durch Reifen angetriebene Gleiskette" bekannt. An der inneren
Oberfläche
jeder der Gleisketten des Fahrzeugs ist eine Anordnung aus erhabenen
und eingelassenen Abschnitten für
den Kontakt mit dem Profil der Reifen ausgebildet. Die Anordnung
aus erhabenen und eingelassenen Abschnitten bildet eine Vielzahl
von schrägen
Kanälen
als Abführwege
für Schlammwasser.
Wasser und Schlamm, die zwischen das Reifenprofil und die innere
Oberfläche
der Gleisketten gezogen werden, werden längs der schrägen Kanäle herausgedrückt oder
abgeführt,
da sich die Kanäle
in der Breite vermindern, wenn sich die Gleisketten um die gekrümmte Oberfläche der
Reifen biegen, sowie außerdem
dadurch, dass die Anordnung aus erhabenen und eingelassenen Abschnitten
durch die Reifen zusammengedrückt
wird. Das offenbarte Halb-Gleiskettenfahrzeug ermöglicht dann
ein wirksames Verdrängen
von Schlammwasser und dergleichen, wenn die Gleisketten in den weichen
Boden nicht tief einsinken.
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Die Gleisketten, die auf einem schneebedeckten
oder schlammigen Boden oder auf anderer Art von weichem Boden fahren,
sinken jedoch häufig tief
in den weichen Boden ein. Dann können
Schnee oder Schlamm, die zwischen das Reifenprofil und die Gleisketten
gezogen werden, nicht wirkungsvoll abgeführt werden. Eine verminderte
Effektivität
bei der Abführung
von Schnee oder Schlamm würde
den Reibungswiderstand zwischen den Reifen und den Gleisketten vermindern,
was wiederum einen verminderten Wirkungsgrad der Übertragung
der Antriebskraft von den Reifen an die Gleisketten zur Folge haben
würde.
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Insbesondere auf einem mit Neuschnee
bedeckten unberührten
Boden sinken die Reifen und die Gleisketten des Halb-Gleiskettenfahrzeugs
tief in den weichen Boden ein, so dass eine große Menge Schnee in den Bereich
der inneren Oberfläche
der Gleisketten gezogen werden kann. Wenn der Schnee zwischen die
Reifen und die Gleisketten gezogen und dort zusammengedrückt wurde,
kann er sich leicht in Eis verwandeln, das den Reibungswiderstand
zwischen den Reifen und den Gleisketten bedeutend vermindern würde. Ferner
würden
die tief in den mit Neuschnee bedeckten unberührten Boden eingesunkenen Reifen
und Gleisketten einen erhöhten
Fahrwiderstand darstellen, so dass das Fahrzeug eine größere Antriebskraft
benötigt.
Der verminderte Reibungswiderstand zwischen den Reifen und den Gleisketten
würde eine
bedeutende nachteilige Auswirkung auf die Fahrleistung des Halb-Gleiskettenfahrzeugs
besitzen.
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Bei dem oben erwähnten Gleiskettenfahrzeug,
das aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 59-164270 bekannt
ist, drückt
ferner jede der unteren Rollen in einem punktförmigen Kontakt auf die zugehörige Gleiskette
und somit ist die Fläche
des Bodenkontakts der Gleiskette recht klein. Um die Fläche des
Bodenkontakts jeder der Gleisketten zu vergrößern, um dadurch eine größere Bodenadhäsionskraft
("Grip", Griffigkeit) zu erreichen, ist es erforderlich, eine verhältnismäßig große Anzahl
von unteren Rollen in der Längsrichtung
der Gleiskette vorzusehen, die jedoch die Komplexität des Aufbaus
des Fahrzeugs vergrößern würden.
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Als eine mögliche Lösung zur Vergrößerung der
Bodenadhäsionskraft
mit einer verhältnismäßig einfachen
Konstruktion ist eine Gleiskette vorgeschlagen worden, die in 25 gezeigt ist. Bei dieser vorgeschlagenen
Gleiskette 100 erstreckt sich eine Gummigleiskette 103 um
zwei Fahrzeugräder 101 und 102 und
verbindet diese betriebsfähig,
wobei die Gleiskette 103 über einen Läufer 104 (der einem Ausgleichselement
gleichwertig ist) mit vorgegebener Länge, der normalerweise durch
eine Feder 106 nach unten gedrückt wird, gegen den Boden gedrückt wird.
Dadurch, dass die Gleiskette 103 über den Läufer 104 mit vorgegebener
Länge gegen
den Boden gedrückt
wird, können
die Fläche
des Bodenkontakts und die Adhäsionskraft
beträchtlich
vergrößert werden.
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Die vorgeschlagene Gleiskette 100 weist
jedoch das Problem auf, dass der Reibungswiderstand zwischen der
Gleiskette 103 und dem Läufer 104 unerwünscht ansteigt,
da sie miteinander ständig
in Gleitkontakt sind. Ein Ansteigen der Reibungswiderstands zwischen
der Gleiskette 103 und dem Läufer 104 führt zu einem
erhöhten
Widerstand gegen die Bewegung der Gleiskette 103, was die
Lebensdauer der Gleiskette 103 infolge der sich ergebenden
Reibungswärme
verkürzen
würde.
Der Reibungswiderstand zwischen der Gleisketten 103 und
dem Läufer 104 kann
nur vermindert werden, indem die Druck- oder Presskraft der Feder 106 reduziert
wird, eine derartige reduzierte Presskraft der Feder 106 kann jedoch
keine ausreichende Bodenkontaktkraft der Gleiskette 103 erreichen.
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Eine verbesserte Gleiskette, die
sich den voranstehenden Problemen widmet, ist z. B. aus der japanischen
Gebrauchsmusterveröffentlichung
Nr. 52-28258 bekannt. Diese verbesserte Gleiskette besitzt mehrere
Seitenführungsvorsprünge, die
darauf längs
der gegenüberliegenden
Seitenkantenabschnitte ausgebildet und in der Längsrichtung der Kette voneinander
beabstandet sind. U-förmige
verstärkende
Metallteile sind in den einzelnen Seitenführungsvorsprüngen sowie
in ebene Kettenabschnitte zwischen den Vorsprüngen eingebettet. Die Seitenführungsvorsprünge verhindern,
dass sich die Reifen zufällig
von der Gleiskette lösen,
und die verstärkenden
Metallteile dienen dazu, die Steifigkeit der Gleiskette gegen seitliches
Biegen zu vergrößern.
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Wenn die Seitenführungsvorsprünge einer Kraft
ausgesetzt sind, die von den Reifen aufgebracht wird, die die Gleiskette
in die seitlich nach außen
gerichtete Richtung drücken,
tritt an der Basis der Führungsvorsprünge ein
Biegemoment auf. Die Biegesteifigkeit der verstärkenden Metallteile besitzt eine
direkte Auswirkung auf die der Seitenführungsvorsprünge. Um
ein zufälliges
Lösen der
Reifen von der Gleiskette wirkungsvoll zu verhindern, ist es deswegen
erforderlich, die Biegesteifigkeit der verstärkenden Metallteile zu verbessern.
Die Biegesteifigkeit kann verbessert werden, indem die Dicke der Metallteile
vergrößert wird,
was jedoch eine größere Dicke
(Basismaß)
des Gleiskette zur Folge haben würde.
Die größere Dicke
würde es
erschweren, die Gleiskette zu biegen und somit den Fahrwiderstand des
Gleiskettenfahrzeugs vergrößern.
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Ferner sind bei dem Halb-Gleiskettenfahrzeug,
das aus der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 59-164270 bekannt
ist, das Fahrgestell und die Räder über eine
Aufhängung
mit Federn oder Dämpfern
miteinander verbunden. Wenn das Halb-Gleiskettenfahrzeug längs eines
Abhangs fährt,
neigt sich das Fahrgestell seitlich, so dass der über der
Aufhängung
befindliche Abschnitt der Karosserie zur Talseite des Abhangs verschoben
wird. Das Fahrzeug würde
folglich das Gleichgewicht verlieren und kann nicht in geeigneter
Weise betrieben werden.
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Außerdem leiden die Gleisketten
der Gleiskettenfahrzeuge im Allgemeinen unter einem beträchtlichen
Widerstand gegen Rutschen und dieser Rutschwiderstand würde als
Bremsfaktor wirken und die Fähigkeit
des Fahrzeugs zu engen Kurven vermindern.
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Gemäß der Offenbarung der oben
erwähnten
Anmeldung HEI-8-8891 enthält
das Halb-Gleiskettenfahrzeug ferner Vorderräder mit Luftreifen, die an
einem vorderen Abschnitt des Fahrgestells angebracht sind, Hinterräder mit
Luftreifen, die an einem hinteren Abschnitt des Fahrgestells angebracht
sind, Zwischenräder
mit Luftreifen, die zwischen den Vorder- und Hinterrädern angeordnet
sind, sowie Halb-Gleisketten, die sich jeweils um die entsprechenden
Vorder- und Hinterräder
erstrecken und diese betriebsfähig
verbinden. Dieses Halb-Gleiskettenfahrzeug basiert auf einem Vorder-
und Hinterradantrieb (Vierrad-Antrieb),
wobei die Antriebskraft vom Fahrzeugmotor sowohl an die Vorderräder als
auch an die Hinterräder
abgegeben wird.
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Das offenbarte Gleiskettenfahrzeug
ist so konstruiert, dass die Gleisketten an den Zwischen- und Hinterrädern nur
dann angebracht werden, wenn das Fahrzeug im Gelände, wie etwa auf einem weichen
Boden, fahren soll; bei normalen glatten Straßen können die Gleisketten von den
Rädern
entfernt oder abgenommen werden, um eine bessere Fahrleistung und
einen besseren Fahrkomfort zu erreichen. Die wirksame radiale Länge von
jedem der Hinter- und Zwischenräder,
die von der Radmitte zum Boden gemessen wird, ändert sich jedoch bedeutend in
Abhängigkeit
davon, ob die Gleiskette daran angebracht ist oder nicht; die effektive
radiale Länge ändert sich
nämlich
genau um die Dicke (Basismaß)
der Gleiskette, wobei eine größere Dicke
der Gleiskette eine größere Änderung
der effektiven radialen Länge bewirkt.
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Da das aus der Anmeldung HEI-8-8891
bekannte Halb-Gleiskettenfahrzeug auf dem Vorder- und Hinterrad-Antrieb
basiert, ist es außerdem
erforderlich, dass die Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder genau übereinstimmen,
wenn die Gleisketten entfernt sind. Mit anderen Worten müssen dann, wenn
die Drehzahlen der Vorder- und Hinterräder nicht miteinander übereinstimmen,
bestimmte wirksame Maßnahmen
zwischen den Antriebssystemen für
die Vorder- und Hinterräder
ergriffen werden, um Unannehmlichkeiten zu vermeiden.
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Die Vorderradreifen können außerdem durch Reifen
mit größerem Durchmesser
ersetzt werden, um die Fahrleistung des Fahrzeugs gemäß den Fahrbahnbedingungen
zu verbessern. In diesem Fall müssen
ebenfalls wirksame Maßnahmen
zwischen den Antriebssystemen für
die Vorder- und Hinterräder
ergriffen werden.
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JP-A-59-164270 offenbart ein Gleiskettenfahrzeug
mit:
einem Paar Vorderräder,
die an einem Vorderabschnitt eines Fahrgestells montiert und jeweils
mit einem Luftreifen versehen sind;
einem Paar Hinterräder und
einem Paar Zwischenräder,
die an einem hinteren Abschnitt des Fahrgestells über eine
Hinterradaufhängung
montiert sind; und
einem Paar Gleisketten, die sich jeweils
um das Hinterrad und das Zwischenrad erstrecken.
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Die vorliegende Erfindung ist gegenüber JP-A-59-164270
dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug ferner umfasst:
einen
vertikal schwenkbaren Schwingenarm, der sich nach hinten von dem
Fahrgestell erstreckt;
ein Paar Hinterrad-Antriebswellen, die
mit einem vorderen Endabschnitt des Schwingenarms verbunden sind;
ein
Paar Unterträger,
die zur Ausführung
einer vertikalen Schwenkbewegung mit dem vorderen Endabschnitt des
Schwingenarms verbunden sind und sich von dem vorderen Endabschnitt
nach vorne erstrecken; und
ein Paar Zwischenradachsen, die
jeweils mit einem Vorderende eines jeweils zugehörigen Unterträgers verbunden
sind;
wobei die Zwischenräder
jeweils auf einer Zwischenradachse montiert sind, die Hinterräder als
Antriebsräder
an fernen Endabschnitten der Hinterradantriebswellen montiert sind
und die Zwischen- und Hinterräder
relativ zu dem Fahrgestell vertikal bewegbar aber lateral unbeweglich
sind.
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Die Hinterräder sind so montiert, dass
sie relativ zum Fahrgestell in der vertikalen Richtung aber nicht
in der lateralen Richtung bewegbar sind. In einer bevorzugten Anordnung
würde sich
dadurch der Schwerpunkt des Fahrgestells relativ zu den Rädern in
der lateralen Richtung des Fahrzeugs nicht bewegen. Als Ergebnis
kann das Gleichgewicht des Fahrgestells aufrechterhalten werden
und die Manövrierfähigkeit
des Fahrzeugs wird nicht beeinflusst. Obwohl während einer scharfen Kurvenbewegung
des Gleiskettenfahrzeugs eine Kraft erzeugt werden kann, die bewirkt,
dass die Gleisketten relativ zu den Hinterrädern seitlich rutschen, kann
das Gleiskettenfahrzeug der vorliegenden Erfindung ferner das seitliche
Rutschen der Gleisketten nutzen, um dadurch seine Fähigkeit
zu scharfen Kurven bedeutend zu verbessern.
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Da die beiden Unterträger vertikal
schwenkbar mit dem Schwingenarm verbunden sind und die Zwischenräder an den
Zwischenradachsen montiert sind, die mit den Vorderenden der Unterträger verbunden
sind, können
sich die beiden Zwischenräder ferner
unabhängig
voneinander vertikal bewegen. Diese Anordnung ermöglicht,
dass sich die Zwi schenräder
in Übereinstimmung
mit den Unebenheiten des Bodens gleichmäßig auf und ab bewegen können. Deswegen
kann sich das Fahrgestell infolge der gleichmäßigen, unabhängigen,
vertikalen Bewegung der Zwischenräder langsam auf und ab bewegen,
wenn das Gleiskettenfahrzeug auf einem Boden mit zahlreichen Unebenheiten
fährt.
Im Ergebnis können
durch die Erfindung eine gute Bodenhaftung und somit ein guter Fahrkomfort
erreicht werden.
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Wenn die Gleisketten über die
als Antriebsräder
wirkenden Hinterräder
angetrieben werden, erzeugt die Rückstoßkraft ferner vorzugsweise
ein Moment in der Gleiskette, das die Zwischenräder anheben würde. Somit
kann die Gleiskette leicht über
einen vor der Gleiskette liegenden Haufen Schnee oder Schlamm fahren,
so dass die Fahrleistung des Gleiskettenfahrzeugs auf schneebedecktem
oder schlammigem Boden bedeutend verbessert werden kann.
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Jeder der Unterträger kann in einer Bewegungsrichtung
des Gleiskettenfahrzeugs teleskopartig verstellbar sein, um eine
Zugspannung der Gleiskette einzustellen.
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Die Unterträger sind in der Nähe vorbestimmter
Stellen davon, an denen die Zwischenradachsen befestigt sind, mittels
einer schwenkbaren Querstange miteinander verbunden. Wie oben festgestellt
wurde, kann während
einer scharfen Kurvenbewegung des Gleiskettenfahrzeugs eine Kraft
erzeugt werden, die bewirkt, dass die Gleisketten relativ zu den
Hinterrädern
seitlich rutschen. Demzufolge wird in den Unterträgern ein
Moment erzeugt, das sie lateral biegen würde. Durch die Verbindung der
Unterträger
durch eine Querstange kann die Biegesteifigkeit der Unterträger erhöht werden.
Außerdem sind
die Unterträger
vorzugsweise an ihren nahen Enden mit dem Schwingenarm verbunden
und an ihren fernen oder vorderen Enden untereinander verbunden,
so dass die Radausrichtung zwischen den Hinter- und Zwischenrädern zuverlässig aufrechterhalten
werden kann, um die Geradeausfahrstabilität und das Lenkansprechen zu
verbessern.
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Die Anmelder der vorliegenden Anmeldung haben
verschiedene Charakteristiken von Gleiskettenfahrzeugen untersucht,
die für
eine verbesserte Steuerungsfähigkeit
und eine verbesserte Fahrleistung auf einem schneebedeckten oder
schlammigen Boden oder einer anderen Art von weichem Boden vorzuziehen
sind, genau und waren schließlich
bei der Erreichung dieser Ziele durch das Einstellen der Bodendrucks
der Vorderräder
und der Gleisketten auf bevorzugte bzw. geeignete Werte erfolgreich.
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Somit werden in einer bevorzugten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Hinterräder mit einem Luftreifen versehen;
der Bodendruck der Reifen der Vorderräder wird in einem Bereich von 0,1
bis 0,15 kgf/cm2 eingestellt und der Bodendruck der
Gleisketten wird in einem Bereich von 0,04 bis 0,05 kgf/cm2 eingestellt. Bei dieser bevorzugten Anordnung
können
durch das Einstellen des Bodendrucks der Vorderräder und der Gleisketten auf
entsprechende geeignete Werte die Manövrierfähigkeit und die Fahrleistung
des Fahrzeugs auf einem weichen Boden, insbesondere auf einem mit
Neuschnee bedeckten Boden, bedeutend verbessert werden.
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Dabei werden "Bodenkontaktflächen", die den
Bodendruck der Vorderradreifen und der Gleisketten bestimmen, wie
folgt gemessen, wobei das Gleiskettenfahrzeug auf eine ebene harte
Straßenoberfläche gestellt
wird:
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- (1) Bodenkontaktfläche
der Vorderradreifen = Fläche, über die
die Vorderradreifen mit der Straßenoberfläche in Kontakt sind; (d. h.
die Fläche
eines Reifenabschnitts, der durch die Straßenoberfläche abgeplattet wird); und
- (2) Bodenkontaktfläche
der Gleisketten = Fläche, über die die
Gleisketten mit der Straßenoberfläche in Kontakt
sind (Länge
eines Abschnitts der Kette, der mit der Straßenoberfläche in Kontakt ist) × (Breite
der Kette).
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist ein Motor zwischen den Zwischenrädern und
den Hinterrädern
angeordnet.
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Das ist eine bevorzugte Anordnung,
bei der der Motor zwischen dem vorderen Ende und dem hinteren Ende
der Gleisketten, d. h. zwischen den Hinter- und Zwischenrädern, angeordnet
wird, wodurch der Schwerpunkt des Fahrzeugs näher an seinem hinteren Ende
angeordnet wird. Diese Anordnung erreicht geeignete Belastungen
an den Vorderrädern.
Folglich können
die Antriebsmechanismen, die zwischen dem Motor und den Gleisketten
angeordnet sind, in der Länge
und somit im Gewicht reduziert werden, wodurch das Gesamtgewicht
des Fahrzeugs wesentlich vermindert werden kann und die Fahrleistung
des Fahrzeugs auf einem weichen Boden verbessert werden kann.
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Ferner kann der Motor derart vorgesehen werden,
dass zumindest ein Teil des Motors von der Seite gesehen innerhalb
der Schleifen der Gleisketten liegt. Durch das derartige Anordnen
eines Teils des schweren Motors unter dem oberen Abschnitt der Gleisketten
wird der Schwerpunkt des Fahrzeugs gesenkt, um dadurch einen stabilen
Fahrzustand des Fahrzeugs zu erreichen.
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In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden
Erfindung wird die Antriebskraft von den Reifen der Hinterräder an die
Gleisketten durch Reibungswiderstand zwischen den Reifen und den
Gleisketten abgegeben, wobei jede der Gleisketten mehrere Abführöffnungen
aufweist, um fremde Substanzen, wie etwa Schnee oder Schlamm, auszulassen,
die in einen inneren Oberflächenbereich
der Gleiskette gezogen wurden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
sind die Endladeöffnungen
längs gegenüberliegender Längskantenabschnitte
von jeder der Gleisketten ausgebildet. Jede der Gleisketten umfasst
vorzugsweise linke, mittlere und rechte Kettenelemente, die zueinander
parallel angeordnet sind und an Stellen miteinander verbunden sind,
die in einer Längsrichtung
der Gleiskette voneinander beabstandet sind, um längs gegenüberliegender
Längskantenabschnitte
der Gleiskette mehrere Abführöffnungen
zu bilden.
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Bei dieser bevorzugten Anordnung
kann der Schnee oder der Schlamm, der in einen Bereich zwischen
den Reifen und der Gleiskette gezogen wurde, durch die Abführöffnungen
wirkungsvoll ausgelassen werden, so dass der Wirkungsgrad beim Übertragen der
Antriebskraft von den Reifen an die Gleisketten auf einem ausreichenden
Pegel aufrechterhalten werden kann, ohne den erforderlichen Reibungswiderstand
zwischen den Reifen und den Gleisketten zu reduzieren.
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In einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden
Erfindung umfasst das Gleiskettenfahrzeug ferner: ein Paar Ausgleichseinrichtungen,
die jeweils eine der Gleisketten gegen den Boden drücken, wobei
jede der Ausgleichseinrichtungen einen Läufer mit vorgegebener Länge enthält, um die
Gleiskette gegen den Boden zu drücken,
wobei jede der Gleisketten mehrere reibungsarme Elemente besitzt,
die in geleitendem Kontakt mit dem Läufer vorstehen und in einer
Längsrichtung
der Gleiskette voneinander beabstandet sind. Die Reibungselemente
besitzen einen kleineren Reibungskoeffizienten als die Gleiskette
und jeder der Läufer
ist über
die reibungsarmen Elemente in einem Abstand von der Gleiskette angeordnet.
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Bei dieser bevorzugten Anordnung
drückt der
Läufer
jeder Ausgleichseinrichtung die Gleiskette mittels der reibungsarmen
Elemente gegen einen Boden. Da der Läufer in einem Abstand von der
inneren Oberfläche
der Gleiskette angeordnet ist, tritt zwischen ihnen kein Reibungswiderstand
auf. Indem der Reibungswiderstand zwischen der Ausgleichseinrichtung
und der Gleiskette dadurch vermindert wird, kann die Ausgleichseinrichtung
mit vermindertem Laufwiderstand und verminderter Reibungswärme laufen.
Die verminderte Reibungswärme
verlängert die
Lebensdauer der Gleiskette. Indem die Gleiskette außerdem über den
Läufer
mit vorgegebener Länge mit
einer geeigneten Kraft gegen den Boden gedrückt wird, kann eine verstärkte Griffigkeit
oder eine verstärkte
Bodenadhäsion
der Gleiskette garantiert werden.
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Vorzugsweise besitzt ein Abschnitt
jedes der reibungsarmen Elemente, die mit dem Läufer gleitend in Kontakt sind,
eine kreisförmige
Form, um seine Kontaktfläche
mit dem Läufer
zu reduzieren. Ferner ist jedes der reibungsarmen Elemente vorzugsweise
aus einem Material, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die ein reibungsarmes
Harz, einen reibungsarmen Gummi, Stahl und Aluminium enthält, wobei
das Material einen kleineren Reibungswiderstandskoeffizienten aufweist
als die Gleiskette, und jeder der Läufer vorzugsweise aus einem
reibungsarmen Harz hergestellt ist, das einen kleineren Reibungswiderstandskoeffizienten
aufweist als die Gleiskette.
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Beispiele des reibungsarmen Harzes
enthalten Polyvinylchlorid (PVC) und Polytetrafluorethylen-Harz
(Handelsmarke Teflon). Der reibungsarme Gummi kann hergestellt werden,
indem ein Gummiwerkstoff, der dem der Gleiskette ähnlich ist,
und Polypropylenharzpulver miteinander gemischt werden. Alternativ
können
die reibungsarmen Elemente aus reibungsarmem Gummi, dessen Reibungswider standskoeffizient
kleiner ist als jener der Gleiskette, hergestellt sein, während der
Läufer
aus Stahl oder Aluminium hergestellt sein kann.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die Gleiskette, die sich um mehrere
Luftreifen erstreckt, aus einem flexiblen Material hergestellt,
das umfasst: mehrere Seitenführungsvorsprünge, die
an einer inneren Oberfläche
der Gleiskette längs
gegenüberliegender Längsseitenabschnitte
davon ausgebildet und in einer Längsrichtung
der Gleiskette voneinander beabstandet sind; und mehrere verstärkende Querelemente,
die in die Gleiskette eingebettet sind, derart, dass wenigstens
eines der verstärkenden
Querelemente zwischen jedem benachbarten Paar der Seitenführungsvorsprünge angeordnet
ist.
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In dieser bevorzugten Anordnung,
bei der verstärkende
Querelemente jeweils in die Kette zwischen benachbarten Seitenführungsvorsprüngen eingebettet
sind, ist jeder der Führungsvorsprünge durch
zwei benachbarte verstärkende
Querelemente wirkungsvoll geschützt,
die in der Längsrichtung
der Kette voneinander beabstandet sind. Somit können die verstärkenden
Querelemente, die dazu dienen, die Starrheit der Seitenführungsvorsprünge zu vergrößern, im
Durchmesser vermindert werden, wodurch es möglich wird, die Dicke (Basismaß) der Gleiskette
wesentlich zu vermindern. Folglich kann die Biegesteifigkeit der
Seitenführungsvorsprünge verbessert
werden, ohne die Dicke der Gleiskette zu vergrößern. Die verminderte Dicke
der Gleiskette würde
den Biegewiderstand der Gleiskette vermindern und dadurch den Fahrwiderstand
des Gleiskettenfahrzeugs reduzieren.
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Alternativ kann wenigstens eines
der verstärkenden
Querelemente an einer Unterseite jedes der Seitenführungsvor sprünge und
zwischen jedem benachbarten Paar der Seitenführungsvorsprünge angeordnet
sein. Diese Anordnung verstärkt
die mechanische Festigkeit der Seitenführungsvorsprünge noch
mehr, so dass die verstärkenden
Querelemente im Durchmesser weiter reduziert werden können, wodurch
es möglich
wird, die Dicke (das Basismaß)
der Gleiskette weiter zu minimieren.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die Vorderräder durch einen Fahrzeugmotor
angetrieben; die Zwischenräder
sind jeweils mit einem Luftreifen versehen; die Hinterräder werden
durch den Fahrzeugmotor angetrieben; die Antriebskraft wird von
den Reifen der Hinterräder
an die Gleisketten durch den Reibungswiderstand zwischen den Reifen
der Hinterräder
und Zwischenräder
und den Gleisketten übertragen;
und ein Drehzahländerungsmechanismus
ist entweder zwischen dem Motor und den Vorderrad-Antriebswellen
oder zwischen dem Motor und den Hinterrad-Antriebswellen vorgesehen.
Bei dieser bevorzugten Anordnung kann das Gleiskettenfahrzeug gleichmäßig fahren,
unabhängig
vom Vorhandensein oder vom Fehlen der Gleisketten und unabhängig vom
Durchmesser der Vorderräder.
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Da außerdem ein Drehzahländerungsmechanismus
zwischen dem Motor und den Vorderrad-Antriebswellen oder zwischen
dem Motor und den Hinterrad-Antriebswellen vorgesehen sein kann, kann
die Drehzahl der Vorderräder
und der Hinterräder
unmittelbar und einfach geändert
werden. Das ermöglicht
eine gleichmäßige Fahrt
des Gleiskettenfahrzeugs, unabhängig
vom Vorhandensein oder vom Fehlen der Gleisketten und unabhängig vom Durchmesser
der Vorderräder.
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Für
ein besseres Verständnis
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend verschiedene bevorzugte
Ausführungsformen
lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung
beschrieben, in der:
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1 eine
Seitenansicht eines Gleiskettenfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist;
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2 eine
Draufsicht des Gleiskettenfahrzeugs von 1 ist, wobei dessen Kabine und der Gepäckträger zur
Klarheit der Darstellung weggelassen sind;
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3 eine
vergrößerte Seitenansicht
ist, die Einzelheiten einer Hinterradaufhängung des Gleiskettenfahrzeugs
von 1 zeigt;
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4 eine
Darstellung ist, die eine Änderung der
gemessenen projizierten Fläche
eines Abschnitts des Vorderradreifens des Fahrzeugs, der in einen
mit Neuschnee bedeckten Boden einsinkt, zeigt;
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5 eine
Darstellung ist, die eine Änderung der
Wendigkeit des Gleiskettenfahrzeugs auf einem mit Neuschnee bedeckten
Boden zeigt;
-
6 eine
Darstellung ist, die eine Änderung der
Traktions- oder Zugleistung der Gleiskette auf schneebedecktem Boden
zeigt;
-
7 eine
Darstellung ist, die eine Änderung der
Fahrleistung des Gleiskettenfahrzeugs zeigt;
-
8 eine
Ansicht ist, die einen Teil der inneren Oberfläche einer Gleiskette, die in
der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann, in einem ausgebreiteten
Zustand zeigt;
-
9 eine
Schnittansicht der Gleiskette längs
der Linie IX-IX von 8 ist;
-
10 eine
Schnittansicht einer Ausgleichseinrichtung ist, die in der vorliegenden
Erfindung verwendet werden kann;
-
11 eine
vergrößerte perspektivische
Ansicht der Ausgleichseinrichtung von 10 ist;
-
12 eine
vergrößerte Schnittansicht
der Ausgleichseinrichtung längs
der Linie XII-XII von 10 ist;
-
13 eine
Ansicht ist, die zeigt, wie fremde Substanzen, wie etwa Schnee oder
Schlamm, die in einen inneren Oberflächenbereich der Gleiskette
gezogen wurden, durch Endladeöffnungen
ausgelassen werden;
-
14 eine
Schnittansicht ist, die eine Modifikation einer Gleiskette zeigt,
die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann;
-
15 eine
Ansicht ist, die einen Teil der inneren Oberfläche einer modifizierten Gleiskette
in einem ausgebreiteten Zustand zeigt;
-
16 eine
Schnittansicht der Gleiskette längs
der Linie XVI-XVI von 15 zeigt;
-
17 eine
Schnittansicht der Gleiskette längs
der Linie XVII-XVII von 16 zeigt;
-
18 eine
Schnittansicht ist, die eine Modifikation der Gleiskette von 17 zeigt;
-
19 eine
Ansicht ist, die die Antriebseinheiten für die Vorder- und Hinterräder des
Fahrzeugs zeigt;
-
die 20A-20D Diagramme
sind, die eine beispielhafte Funktion einer Vorderrad-Antriebseinheit
und einer Hinterrad-Antriebseinheit des Gleiskettenfahrzeugs erläutern;
-
21 eine
perspektivische Ansicht ist, die Einzelheiten einer Hinterradaufhängung des
Fahrzeugs zeigt;
-
22 eine
perspektivische Explosionsansicht ist, die zeigt, wie eine Querstange
befestigt sein kann, um linke und rechte Unterträger in der Hinterradaufhängung miteinander
zu verbinden;
-
23 eine
Draufsicht der Hinterradaufhängung
ist;
-
24A eine
Ansicht ist, wie die Hinterradaufhängung einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung arbeitet;
-
24B eine
Ansicht ist, wie eine herkömmliche
Hinterradaufhängung
arbeitet; und
-
25 eine
Ansicht ist, die eine Gleiskette zeigt, die als eine Lösung vorgeschlagen
wurde, um deren Bodenadhäsionskraft
mit einer verhältnismäßig einfachen
Konstruktion zu erhöhen.
-
1 zeigt
ein Gleiskettenfahrzeug 1 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, das ein so genanntes Halb-Gleiskettenfahrzeug
ist, das linke und rechte Vorderräder mit Luftreifen und linke
und rechte hintere Gleisketten aufweist.
-
Wie insbesondere in den 1 und 2 gezeigt ist, umfasst das Gleiskettenfahrzeug 1,
das auf einem Vierradantrieb basiert, ein Fahrgestell 4 mit
einer vorderen Kabine 2 und einem hinteren Gepäckträger 3,
die beide darauf fest montiert sind, ein Paar linker und rechter
vorderer Antriebsräder 5,
ein Paar linker und rechter hinterer Antriebsräder 6, ein Paar linker
und rechter Zwischenführungsräder 7,
die jeweils zwischen den Vorder- und Hinterrädern 5 und 6 angeordnet
sind, und ein Paar linker und rechter Gleisketten 9, die
sich jeweils um die zugehörigen Hinter-
und Zwischenräder 6 und 7 erstrecken
und diese betriebsfähig
verbinden.
-
Jedes der Vorder-, Hinter- und Zwischenräder 5, 6 und 7 ist
mit einem aus Gummi hergestellten Ballon-Luftreifen ausgerüstet. Die
Vorderräder 5 besitzen
einen größeren Durchmesser
als die Hinter- und Zwischenräder 6 und 7.
Am hinteren Abschnitt des Fahrgestells 4 ist ein Fahrzeugmotor 11 mit
einem Getriebe 11a mittels einem Paar Tragarme 4a montiert.
-
Für
das Gleiskettenfahrzeug 1 gemäß einer Ausführungsform
ist der Bodendruck der Vorderradreifen in einem Bereich von 0,1
bis 0,15 kgf/cm2 und der Bodendruck der
Gleisketten 9 in einem Bereich von 0,04 bis 0,05 kgf/cm2 eingestellt.
-
Wenn der Bodendruck der Vorderradreifen 5 bei
dem Gleiskettenfahrzeug 1, das auf einem schneebedeckten
oder schlammigen Boden oder einer anderen Art von weichem Boden
fährt,
kleiner als 0,1 kgf/cm2 ist, sinken diese
Reifen 5 in den weichen Boden mit einer zu geringen Einsinktiefe
ein, was dazu führen
würde,
dass die Vorderradreifen über
einer verhältnismäßig kleinen
projizierten Fläche
in den weichen Boden einsinken. Das hat einen zu kleinen Lenkwiderstand
zur Folge, der es erschwert, eine ausreichende Manövrierfähigkeit
des Gleiskettenfahrzeugs auf dem weichen Boden zu schaffen.
-
Wenn der Bodendruck der Vorderradreifen 5 größer als
0,15 kgf/cm2 ist, sinken diese Reifen 5 mit einer
zu großen
Einsinktiefe in den weichen Boden ein und erfahren somit einen verstärkten Widerstand des
Schnees oder des Schlamms, was die Fähigkeit zu scharfen Wendungen
des Fahrzeugs vermindern würde.
Dies ist häufig
ein ernsthaftes Problem, insbesondere auf einem mit Neuschnee bedeckten
unberührten
Boden.
-
Wenn der Bodendruck der Gleisketten 9 in ähnlicher
Weise kleiner als 0,04 kgf/cm2 ist, sinken diese
Ketten 9 mit einer zu kleinen Einsinktiefe in den weichen
Boden ein, während
sie dann, wenn der Bodendruck der Gleisketten 9 zu groß ist, mit
einer zu großen
Einsinktiefe in den weichen Boden einsinken. Bei einer zu kleinen
Einsinktiefe der Gleisketten 9 würde eine vorgegebene Reibungskraft,
die für
ein gleichmäßiges Fahren
des Gleiskettenfahrzeugs erforderlich ist, nicht erreicht werden,
so dass das Fahrzeug 1 niemals in einem guten Zustand fahren
kann. Bei einer zu großen
Einsinktiefe der Gleisketten 9 würde der Fahrwiderstand des
Bodens übermäßig groß werden,
so dass das Fahrzeug nicht in gutem Zustand fahren kann. Das sind
häufig
ernsthafte Probleme, die insbesondere auf einem mit Neuschnee bedeckten
unberührten
Boden auftreten.
-
Es ist deshalb vorzuziehen, den Bodendruck der
Vorderradreifen 5 und der Gleisketten 9 in den oben
erwähnten
entsprechenden Bereichen einzustellen. Zu diesem Zweck ist der gesamte
Motor 11 mit dem Getriebe 11a in der vorliegenden
Ausführungsform
zwischen den vorderen und hinteren Enden der Gleisketten 9 vorgesehen.
-
Es ist insbesondere bevorzugt, dass
der Motor 11 zwischen den entsprechenden Mittelpunkten der
Hinterräder
und der Zwischenräder 6 und 7 vorgesehen
ist. Es ist am stärksten
bevorzugt, dass der Motor 11 an einer solchen Stelle vorgesehen
ist, dass das Verhältnis
einer ersten Strecke L1 zwischen dem Mittelpunkt C der
Motorkurbelwelle und dem Mittelpunkt der Hinterräder 6 zu einer zweiten
Strecke L2 zwischen dem Mittelpunkt der Motorkurbelwelle
und dem Mittelpunkt der Zwischenräder 7 einen Wert von 2
: 1 besitzt. Ferner beträgt
die erste Strecke L1 etwa 30 einer dritten Strecke L3 (Radstand)
zwischen den Mittelpunkten der Vorder- und Hinterräder 5 und 6.
-
Wie außerdem aus 1 ersichtlich ist, ist der Motor 11 mit
dem Getriebe 11a so vorgesehen, dass ein Teil des Motors 11 von
der Seite gesehen innerhalb der Schleifen der Gleisketten 9 liegt.
Indem ein Teil des schweren Motors 11 unter dem oberen Abschnitt
der Gleiskette 9 angeordnet wird, wird der Schwerpunkt
des Fahrzeugs beträchtlich
tiefergelegt, um dadurch einen stabilen Fahrzustand des Gleiskettenfahrzeugs 1 zu
erreichen.
-
Der Gepäckträger 3 ist an dem hinteren
Abschnitt des Fahrgestells 4 befestigt. Es repräsentieren
die Bezugszeichen 14 einen Schalldämpfer, 15 einen Sitz
für einen
Fahrzeugführer
oder eine Fahrzeugbesatzung, 16 ein Lenkrad, 17 einen
Schaltgetriebehebel, 18 ein Gaspedal, 19 ein Bremspedal, 21 eine
Seitenbremse und 22 eine vordere Stoßstange.
-
2 ist
eine Draufsicht des Gleiskettenfahrzeugs 1 von 1, wobei dessen Kabine 2 zur Klarheit
der Darstellung weggelassen und der Gepäckträger 3 mit gestrichelten
Linien gezeigt ist.
-
Eine Vorderradaufhängung 25,
eine Lenkeinheit 30 und eine Vorderrad-Antriebseinheit 40 sind
an einem vorderen Abschnitt des Fahrgestells 4 montiert
und eine Hinterradaufhängung 50 und
eine Hinterrad-Antriebseinheit 60 sind an einem hinteren
Abschnitt des Fahrgestells 4 montiert.
-
Die Lenkeinheit 30 enthält eine
Spurstange 31 zum Übertragen
einer Lenkkraft vom Lenkrad 16 (das in gestrichelten Linien
gezeigt ist) an die Vorderräder 5,
ein Paar linker und rechter Gelenkarme 33, die mit den
gegenüberliegenden
Enden 32 der Spurstange 31 verbunden sind, und
ein Paar linker und rechter Achsschenkelbolzen 34, die
jeweils den Gelenkarm 33 und die Vorderradachse 5a verbinden.
-
Die Vorderrad-Antriebseinheit 40 enthält eine
vordere Gelenkwelle 41, die sich vom Getriebe 11a nach
vorn erstreckt, ein Differenzialgetriebe 42 für die Vorderräder, das
mit der vorderen Gelenkwelle 41 verbunden ist, sowie ein
Paar linker und rechter Vorderrad-Antriebswellen 43, die
jeweils das Differenzialgetriebe 42 und die Vorderradachse 5a verbinden.
Das Bezugszeichen 44 repräsentiert ein Getriebe, das
an einem Zwischenabschnitt der vorderen Gelenkwelle 41 vorgesehen
ist und einen Mechanismus zum Ändern
der Drehzahl der Vorderräder 5 und einen
Kupplungsmechanismus zum Übertragen
der Motorkraft an die Vorderräder 5a bzw.
um diese von den Vorderrädern 5a zu
trennen, wie später
beschrieben wird.
-
Eine Hinterradaufhängung 50 enthält einen Schwenk-
bzw. Schwingenarm 51, der an einem hinteren Abschnitt des
Fahrgestells 4 vertikal schwenkbar montiert ist, zwei Verbindungselemente 52,
die zwischen hinteren Enden von zwei nach hinten gerichteten Verlängerungen
des Schwingenarms 51 liegen, ein Paar linker und rechter
Unterträger 53,
die vertikal schwenkbar mit den Enden der Verbindungselemente 52 verbunden
sind, ein Paar Zwischenradachsen 56, die mit den vorderen
Enden der nach vorne gerichteten Verlängerungen der Unterträger 53 drehbar
verbunden sind, wobei die Zwischenräder 7 jeweils an die
zugehörige
Achse 56 montiert sind, und zwei Paare linker und rechter Öldämpfer 81 und 82.
Die Öldämpfer 81 und 82 werden
später
unter Bezugnahme auf 3 genau
erläutert.
Das Bezugszeichen 58 repräsentiert eine schwenkbare Querstange,
die die linken und rechten Unterträger 53 verbindet.
-
In ähnlicher Weise wie die Vorderrad-Antriebseinheit 40 enthält die Hinterrad-Antriebseinheit 60 eine
hintere Gelenkwelle 61, die sich vom Getriebe 11a nach
hinten erstreckt, ein Differenzialgetriebe 63 für die Hinterräder, das über eine
Gelenkverbindung 62 mit der hinteren Gelenkwelle 61 verbunden ist,
und ein Paar linker und rechter Hinterrad-Antriebswellen 64,
die mit dem Differenzialgetriebe 63 verbunden sind. Die
linken und rechten Hinterräder 6 sind
mit der linken bzw. mit der rechten Hinterrad-Antriebswelle 64 verbunden.
-
Das Differenzialgetriebe 63 für die Hinterräder und
die Hinterrad-Antriebswellen 64 sind koaxial mit dem oben
erwähnten
Verbindungselement 52 für eine
gemeinsame Schwenkbewegung vorgesehen und sind dadurch Bestandteil
der Hinterradaufhängung 50.
Die Hinterrad-Antriebswellen 64 werden durch die Verbindungselemente 52 drehbar
geführt.
-
3 ist
eine vergrößerte Seitenansicht,
die Einzelheiten der Hinterradaufhängung 50 zeigt. Bei der
Hinterradaufhängung 50 sind
die Unterträger 53 an
dem Gepäckträger 3 über die
ersten und zweiten Öldämpfer (Stoßdämpfer) 81 und 82 aufgehängt, die mit
proximalen (hinteren) und distalen (vorderen) Endabschnitten der
Unterträger 53 verbunden
sind.
-
Die Zugspannung der Gleisketten 9 ist
mittels der Unterträger 53 einstellbar.
Insbesondere enthält
jeder der Unterträger 53 ein
Trägerelement 54, das über die Öldämpfer 81 und 82 aufgehängt ist, eine
Trägerverlängerung 5,
die für
die nach vorne/hinten gerichtete Gleitbewegung längs des Vorderabschnitts des
Trägerelements 54 vorgesehen
ist, und ein Spannschloss 57, das das Trägerelement 54 und
die Trägerverlängerung 55 so
verbindet, dass deren gleitende Einstellung möglich ist. Auf diese Weise
kann die Zugspannung der Gleiskette 9 durch das zugehörige Spannschloss 57 eingestellt
werden. Die Trägerverlängerung 55 trägt die Zwischenradachse 56.
-
Jeder der ersten Öldämpfer 81 trägt die zugehörige (linke
oder rechte) Hinterrad-Antriebswelle 64 (siehe 2) über eine Stütze 83 als eine Art
Aufhängung.
Jeder der zweiten Öldämpfer 82 trägt das zugehörige Trägerelement 54 an
dessen distalen Endabschnitten (in der Nähe der Zwischenradachse 56) über eine
Stütze 84 als
eine Art Aufhängung.
-
Es erfolgt nun eine Beschreibung über experimentelle
Ergebnisse zu den Fahrleistungen des oberbeschriebenen Gleiskettenfahrzeugs 1 unter
Bezugnahme auf die 4-7. Es wird angemerkt, dass das
Experiment auf einem ebenen schneebedeckten Boden ausgeführt wurde
und die Fahrleistung des Fahrzeugs 1 auf Grundlage des
Gefühls
des Fahrzeugführers
ermittelt wurde.
-
Die verschiedenen Bedingungen des
Gleiskettenfahrzeugs 1 in dem Experiment lauteten wie folgt:
-
- (a) Gesamtgewicht des Fahrzeugs 1:
etwa 500 kg
- (b) Gesamtgewicht des Motors 11 mit dem Getriebe 11a:
etwa 50 kg;
- (c) Durchmesser des Reifens an jedem Vorderrad 5: 33
Zoll (etwa 838 mm);
- (d) Breite des Reifens an jedem Vorderrad 5: 12 Zoll (etwa
305 mm);
- (e) Durchmesser des Reifens an jedem der Zwischenräder 6 und 7:
500 mm;
- (f) Abstand zwischen den Mittelpunkten der Räder 5 und 6:
2050 mm;
- (g) Abstand zwischen den Mittelpunkten der Zwischenräder 6 und 7:
900 mm;
- (h) Breite jeder Gleiskette 9: 400 mm.
-
Ferner wurden die "Bodenkontaktflächen", die
den Bodendruck der Vorderräder 5 und
der Gleisketten 9 bestimmen, folgendermaßen gemessen, wobei
das Gleiskettenfahrzeug 1 auf eine ebene harte Straßenoberfläche gestellt
wurde.
-
- (1) Bodenkontaktfläche der Vorderradreifen = Fläche, über die
die Vorderradreifen mit der Straßenoberfläche in Kontakt sind (d. h.
Fläche
eines Abschnitts der Reifen, der durch die Straßenoberfläche platt gedrückt wird)
- (2) Bodenkontaktfläche
der Gleisketten = Fläche, über die
die Gleisketten mit der Straßenoberfläche in Kontakt
sind (Länge
eines Abschnitts der Kette, die mit der Straßenoberfläche in Kontakt ist) × (Breite
der Kette).
-
4 ist
eine Darstellung, die die Änderung der
gemessenen projizierten Fläche
von Abschnitten des Vorderrad reifens zeigt, der in einen mit Neuschnee
bedeckten Boden eingesunken ist, wobei die horizontale Achse (Abszisse)
den Bodendruck (kgf/cm2) der Vorderradreifen
repräsentiert
und die vertikale Achse (Ordinate) eine projizierte Fläche des eingesunkenen
Reifenabschnitts (cm2) (eingesunkene Vorderradreifenabschnitte)
repräsentiert.
Die Dichte ρ des
Neuschnees betrug 0,10 g/cm3. Die dicke
gerade Linie A in der Darstellung zeigt eine Beziehung
zwischen dem Bodendruck der Vorderradreifen und der von der Vorderseite
der Reifen gesehenen projizierten Fläche der eingesunkenen Reifenabschnitte,
während
die gestrichelte gerade Linie B eine Beziehung zwischen
dem Bodendruck der Vorderradreifen und der von der Seite der Reifen
gesehenen projizierten Fläche
der eingesunkenen Reifenabschnitte zeigt.
-
Das Gleiskettenfahrzeug 1 fuhr
unter den oben erwähnten
Bedingungen zur Bewertung seiner Fahrleistung. Es ergaben sich folgende
experimentelle Ergebnisse:
-
- (a) Bei einem Bodendruck der Vorderradreifen kleiner als
0,1 kgf/cm2:
Die Einsinktiefe des Vorderradreifens
war zu klein und
die projizierte Fläche der von vorn und von der
Seite gesehenen eingesunkenen Reifenabschnitte war klein. Dadurch
ergaben sich eine verminderte Griffigkeit (Bodenadhäsion) und
ein zu kleiner Lenkwiderstand.
- (b) Bei einem Bodendruck der Vorderradreifen größer als
0, 15 kgf/cm2:
Die Einsinktiefe des
Vorderradreifens war zu groß und
die projizierte Fläche
der von vorn und von der Seite gesehenen eingesunkenen Reifenabschnitte war
groß.
Dadurch ergab sich ein zu großer
Lenkwiderstand, wodurch die Lenkoperation schwierig wurde.
- (c) Bei einem Bodendruck der Vorderradreifen in einem Bereich
von 0,1 bis 0,15 kgf/cm2:
Die Einsinktiefe
des Vorderradreifens war geeignet und die projizierte Fläche der
von vorn und von der Seite gesehenen eingesunkenen Reifenabschnitte war
gerade richtig. Dadurch ergab sich ein geeigneter Lenkwiderstand,
wodurch gute Lenkeigenschaften erreicht wurden.
-
Die obigen experimentellen Ergebnisse
zeigten, dass eine Manövrierfähigkeit
und eine gute Fahrleistung erreicht werden können, wenn der Bodendruck der
Vorderradreifen in einem Bereich von 0,1 bis 0,15 kgf/cm2 eingestellt ist.
-
5 ist
eine Darstellung, die die Veränderung
der Fähigkeit
zu scharfen Kurven des Gleiskettenfahrzeugs 1 auf einem
mit Neuschnee bedeckten Boden zeigt, wobei die horizontale Achse
den Bodendruck (kgf/cm2) der Vorderradreifen
und die vertikale Achse einen Quotienten aus Wendekreisdurchmesser
und Radstand repräsentieren.
Die Dichte p des Neuschnees betrug 0,10 g/cm3.
Die Wendefähigkeit von
Gleiskettenfahrzeugen wird häufig
durch einen Quotienten aus Wendekreisdurchmesser und Radstand repräsentiert.
Der Radstand repräsentiert
einen Abstand zwischen den Mittellinien der Vorder- und Hinterräder. Der
Quotient aus Wendekreisdurchmesser und Radstand beträgt bei Halb-Gleiskettenfahrzeugen
im Allgemeinen etwa 3,3 bis 3,5 : 1. Das experimentelle Ergebnis
zeigt, dass der Bodendruck der Vorderradreifen, der diese Bedingung
erfüllt,
in einem Bereich von 0,1 bis 0,15 kgf/cm2 liegt.
-
6 ist
eine Darstellung, die die Veränderung
der Traktions- oder Zugleistung der Gleiskette auf schneebedecktem
Boden zeigt, wobei die horizontale Achse den Bodendruck (kgf/cm2) und die vertikale Achse einen Wert (erzeugte
Antriebskraft) – (Fahrwiderstand)
(kgf), d. h. die Traktionskraft repräsentiert. Die Linie C ist
ein Kurvenverlauf, den man erhielt, wenn das Fahrzeug auf Neuschnee
(Dichte p = 0, 008 g/cm3) fuhr, und die
Linie D ist ein Kurvenverlauf, den man erhielt, wenn das
Fahrzeug auf festgefahrenem (zusammengedrücktem) Schnee (Dichte p = 0,
4 g/cm3) fuhr.
-
Das experimentelle Ergebnis von 6 zeigte, dass der Wert
(erzeugte Antriebskraft) – (Fahrwiderstand)
am größten ist,
wenn die auf einen Bodendruck im Bereich von 0,04 bis 0,05 kgf/cm2 eingestellten Gleisketten auf Neuschnee
fuhren. Wenn der Bodendruck kleiner als 0,04 kgf/cm2 oder
größer als
0,05 kgf/cm2 war, war der Bodendruck unzureichend.
Das ist eine Anzeige dafür,
dass durch die richtige Einstellung des Bodendrucks der Gleisketten ein
optimaler Wert der Differenz aus erzeugter Antriebskraft und Fahrwiderstand
erreicht wird. Ähnliche
Ergebnisse wurden ungeachtet der Form und Größe der an den entsprechenden
Laufflächen
der Gleisketten ausgebildeten Stollenmuster erreicht.
-
Wenn die Gleisketten auf einer durchgehenden
Schneedecke fuhren, war der Wert der Differenz aus erzeugter Antriebskraft
und Fahrwiderstand unabhängig
vom Bodendruck viel größer als
beim Fahren der Gleisketten auf einer Neuschneedecke. Dies zeigte,
dass es dann, wenn die Gleisketten unter sehr schlechten Fahrbedingungen
fahren sollen, wie etwa auf einem unberührten Boden, der mit Neuschnee bedeckt
ist, vorzuziehen ist, den Bodendruck der Gleisketten in einem Bereich
von 0,04 bis 0,05 kgf/cm2 einzustellen,
da bei einer derartigen Bedingung eine gute Laufleistung erforderlich
ist.
-
7 ist
eine Darstellung, die die Veränderung
der Fahrleistung des Gleiskettenfahrzeugs zeigt, wobei die horizontale
Achse eine Radlastrate W (%) des auf die Vorderräder wirkenden Fahrzeuggewichts
und die vertikale Achse die gemessene Fahrleistung repräsentieren.
Die Dichte p des Neuschnees betrug 0,10 g/cm3.
Das experimentelle Ergebnis von 7 zeigte,
dass bei der Einstellung der Radlastrate W auf 30–40% die
beste Fahrleistung auf dem mit Neuschnee bedeckten Boden sowie eine ausreichend
hohe Fahrleistung auf einer durchgehenden Schneedecke oder auf schlammigem
Boden erreicht werden.
-
Um die Radlastrate W auf 30–40% einzustellen,
ist es vorzuziehen, das Gleiskettenfahrzeug 1 wie folgt
zu konstruieren:
-
- (a) erster Abstand L1/dritter Abstand L3 =
0,3;
- (b) Quotient aus erstem Abstand L1 und zweitem Abstand L2 =
2 : 1; und
- (c) Gewichtsquotient von Zwischenrad 7 und Hinterrad 6 =
4 : 6.
-
Es wird angemerkt, dass die Gleisketten 9 der
vorliegenden Erfindung aus einem flexiblen Material oder starrem
Material hergestellt sein können. Ferner
kann der Motor 11 derart vorgesehen sein, dass ein Teil
des Motors 11 oder der gesamte Motor 11 von der
Seite gesehen innerhalb der Schleifen der Gleisketten liegt.
-
Gemäß der obenbeschriebenen vorliegenden
Ausführungsform
wird der Bodendruck der Vorderradreifen in einem Bereich von 0,1–0,15 kgf/cm2 und der Bodendruck der Gleisketten in einem
Bereich von 0,04–0,05
kgf/cm2 eingestellt. Indem der Bodendruck
der Vorderradreifen und der Gleisketten auf entsprechende geeignete
Werte eingestellt wird, können
die Manövrierfähigkeit
und die Fahrleistung des Fahrzeugs auf schneebedecktem Boden oder
auf einer anderen Art von weichem Boden bedeutend verbessert werden.
-
Außerdem kann der Motor in einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung zwischen den vorderen und hinteren Enden der Gleisketten,
d. h. zwischen den Hinterrädern
und den Zwischenrädern positioniert
sein, um dadurch den Schwerpunkt des Fahrzeugs näher am hinteren Ende des Fahrzeugs anzuordnen.
Durch diese Anordnung wird eine geeignete Radlast erreicht. Folglich
kann der zwischen dem Motor und den Gleisketten angeordnete Antriebsmechanismus
in der Länge
und somit auch im Gewicht bedeutend vermindert werden, wodurch das Gesamtgewicht
des Fahrzeugs wesentlich reduziert und außerdem die Fahrleistung des
Fahrzeugs auf einem weichen Boden verbessert werden könnten.
-
8 ist
eine Ansicht, die einen Teil der inneren Oberfläche der Gleiskette, die in
der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnte, in einem ausgebreiteten
Zustand zeigt. Die Richtung von oben nach unten entspricht in dieser
Figur der Längsrichtung
der Gleiskette. Die Gleiskette 9 ist aus einem flexiblen
Material, wie etwa Gummi, hergestellt. An der inneren Oberfläche der
Kette 9 sind entlang der gegenüberliegenden Längskanten
mehrere Seitenführungsvorsprünge 9f ausgebildet,
die als Führung
der Schulterabschnitte der zugehörigen
Reifen dienen.
-
Die Gleiskette 9 umfasst
einen Kettenkörper, der
linke, mittlere und rechte Kettenelemente 9a, 9b und 9c enthält, die
sich in der Längsrichtung
der Kette 9 parallel und um eine vorgegebene Lücke S voneinander
beabstandet erstrecken. Die linken und mittleren Kettenelemente 9a und 9b sind
mittels mehrerer Verbindungselemente 9d miteinander verbunden
und die mittleren und rechten Kettenelemente 9b und 9c sind
in ähnliche
Weise mittels mehrerer Verbindungselemente 9e miteinander
verbunden. Die Seitenführungsvorsprünge 9f sind
jeweils an den linken und rechten Ketten 9a und 9c in
der Längsrichtung
der Gleiskette 9 in vorgegebenen gleichförmigen Intervallen
aufeinander ausgerichtet ausgebildet. In ähnlicher Weise sind die linken
und rechten Verbinder 9d und 9e in der Längsrichtung
der Gleiskette 9 in vorgegebenen gleichförmigen Intervallen
aufeinander ausgerichtet vorgesehen.
-
Mehrere Abführöffnungen 9g sind in
der Gleiskette 9 in vorgegebenen gleichförmigen Intervallen
ausgebildet oder die Zwischenräume
von den linken und rechten Lücken
S werden durch die Verbinder 9d und 9e unterteilt.
Diese Abführöffnungen 9g erstrecken
sich durch die Dicke der Gleiskette 9 und dienen zum Abführen von
Schnee, Schlamm oder anderen fremden Substanzen, die in den Bereich
der inneren Oberfläche
der Kette 9 gezogen werden, nach außen.
-
9 ist
eine Schnittansicht der Gleiskette 9 längs der Linie IX-IX von B. Die Gleiskette 9 enthält mehrere
aus einem Metall hergestellte verstärkende Kernelemente 9h,
die um einen vorgegebenen Abstand entlang der Länge der Kette 9 voneinander beabstandet
sind, wobei jedes der Kernelemente 9h in der Kette eingebettet
ist und sich in seitlicher Richtung von dem linken Kettenelement 9a durch
das mittlere Kettenelement 9b zum rechten Kettenelement 9c erstreckt.
Diese verstärkenden
Kernelemente 9h dienen dazu, die mechanische Festigkeit
der Kette 9 gegen eine Kraft, die in der seitlichen Richtung
der Kette 9 wirkt, zu verbessern.
-
Jedes der Kopplungselemente 9d und 9e ist auf
seiner gesamten äußeren Oberfläche mit
einem reibungsarmen Element 9i bedeckt, das mit der Gleiskette 9 einteilig
gebildet ist. Das Bezugszeichen 9j repräsentiert ein Muster aus erhabenen
und eingelassenen Abschnitten, die auf der Lauffläche 9m der Gleiskette 9 ausgebildet
sind und ein so genanntes "Profilmuster" darstellen.
-
10 ist
eine Schnittansicht einer Ausgleichseinrichtung 8, die
in der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann und an dem Trägerelement 56 befestigt
werden kann. Die Ausgleichseinrichtung 8 enthält eine
Blattfeder 71, deren proximales Ende an der Unterseite
des Trägerelements 56 angeschraubt
ist und deren distales Ende mit einer Basis 72 schwenkbar
verbunden ist, mehrere elastische Elemente 73, die an der
Unterseite der Basis 72 angeschraubt sind, eine Halterung 74,
die an den unteren Enden der elastischen Elemente 73 angeschraubt
ist, und ein Paar linker und rechter Läufer 75, die an der
Unterseite der Halterung 74 abnehmbar befestigt sind.
-
Die Blattfeder 71 zwingt
normalerweise die Läufer 75 nach
unten, um die Gleiskette 9 gegen den Boden zu drücken. Die
Blattfeder 71 trägt
die Läufer 75 derart,
dass die Läufer 75 vertikal
beweglich sind und außerdem
in der horizontalen Richtung über
das distale Ende der Feder 71 hinaus schwingen können. Die
Blattfeder 71 besitzt ein zylindrisches Auge 71a am
distalen Ende, das über
die Breite des Fahrzeugs hinaus angeordnet ist, und das Auge 71a erstreckt sich
longitudinal durch die Gleiskette 9.
-
Die Basis 72 enthält eine
ebene Basisplatte 72d, auf der ein Paar vorderer und hinterer
Haltewinkel 72c vorgesehen sind (siehe 11). Das Auge 71a der Blattfeder 71 erstreckt
sich zwischen den vorderen und hinteren Haltewinkeln 72c.
Im Auge 71a ist eine elastische Buchse 72a aufgenommen und
in der Buchse 72a ist ein länglicher Stift 72b aufgenommen,
der sich mittig durch die Buchse 72a erstreckt. Der längliche
Stift 72b wird an seinen gegenüberliegenden Enden von den
Haltewinkeln 72c gehalten. Auf diese Weise ist die Basis 72 über die
Haltewinkel 72c um den Stift 72c drehbar. Die
Halterung 74 wird mittels der Seitenführungsvorsprünge 9f am Verwendungsort
gehalten und trägt
darauf die Basis 72.
-
11 ist
eine vergrößerte perspektivische Ansicht
der Ausgleichseinrichtung 8 von 10. Wie gezeigt ist, enthält die Halterung 74 eine
Haltebasis 74a, die allgemein in Form eines nach unten
geöffneten
Kanals ist, ein Paar linker und rechter Halteplatten 74b,
die an den gegenüberliegenden
Seiten der Haltebasis 74a befestigt sind, ein Paar gebogener Haltearme 74c,
die an den gegenüberliegenden
Seiten der Basis 74a unter den Halteplatten 74b angeordnet
sind, und ein Paar linker und rechter Schienen 74d, die
an der Unterseite der gebogenen Haltearme 74c befestigt
sind.
-
Die nach unten gerichtete Öffnung der
kanalförmigen
Haltebasis 74a ist durch eine Verstärkungsrippe 74e verschlossen
und jede der linken und rechten Halteplatten 74b ist mittels
eines Paars elastischer Elemente 73 an der Basis 72 befestigt.
Die bogenförmigen
Haltearme 74c werden gebildet, indem ein ovales Rohr in
Hälften
geschnitten wird. Jede der Schienen 74d, die in der Form
eines nach oben geöffneten
Kastens ist, ist an der Oberseite von deren gegenüberliegenden
Seitenwänden
an der Unterseite des zugehörigen
gebogenen Haltearms 74c befestigt. Der Boden jeder der
Schienen 74d ist im Allgemeinen in der Form einer länglichen
Platte, die sich in der Längsrichtung
(in der Figur die Richtung von links nach rechts) der Gleiskette 9 erstreckt,
wobei gegenüberliegende
Endabschnitte des Bodens nach oben gebogen sind. Jeder der Läufer 75 ist
eine längliche
Platte, die an der Unterseite der zugehörigen Schiene 74d abnehmbar
angeschraubt ist, die aus einem Material hergestellt ist, das einen
Reibungskoeffizienten besitzt, der kleiner als jener der Gleiskette 9 ist.
-
12 ist
eine vergrößerte Schnittansicht der
Ausgleichseinrichtung längs
der Linie XII-XII von 10,
die zeigt, dass die Gleiskette 9 durch den Läufer 75 der
Ausgleichseinrichtung 8 nach unten gedrückt wird. Die reibungsarmen
Elemente 9i, die in vorgegebenen Intervallen oder Teilungen über die Länge der
Gleiskette 9 angeordnet sind, stehen teilweise über die
oberen und unteren Oberflächen
der Gleiskettenelemente (ebene Gleiskettenabschnitte) über. Der
Läufer 75 wird
gleitfähig
an diesen reibungsarmen Elementen 9i getragen. Dadurch
ist der Läufer 75 in
einem Abstand von den ebenen Gleiskettenabschnitten positioniert.
Obwohl jedes der reibungsarmen Elemente 9i so gezeigt ist,
dass es eine hohle zylindrische Form besitzt, kann es jede weitere Form
besitzen, solange wenigstens der Abschnitt des Elements, der den
Läufer 75 gleitfähig berührt, eine
kreisförmige
Form aufweist. Eine derartige kreisförmige Form vermindert den Bereich
des Gleitkontakts mit dem Läufer
und vermindert somit den Reibungswiderstand.
-
Es folgen beispielhafte Kombinationen
der Materialien, die für
die reibungsarmen Elemente 9i und den Läufer 75 verwendet
werden:
-
- (1) Die reibungsarmen Elemente 9i sind
aus reibungsarmem Harz, reibungsarmem Gummi, Stahl oder Aluminium
hergestellt, die einen kleineren Reibungskoeffizienten als die aus
Gummi hergestellte Gleiskette 9 besitzen, während der
Läufer 75 aus
reibungsarmem Harz hergestellt ist, das einen kleineren Reibungskoeffizienten
als die Gleiskette 9 besitzt; und
- (2) Die reibungsarmen Elemente 9i sind aus reibungsarmem
Gummi hergestellt, der einen kleineren Reibungskoeffizienten als
die aus Gummi hergestellte Gleiskette 9 besitzt, während der
Läufer 75 aus Stahl
oder Aluminium hergestellt ist.
-
Beispiele des reibungsarmen Harzes
enthalten Polyvinylchlorid (PVC) und Polytetrafluorethylen (Handelsmarke
Teflon). Der reibungsarme Gummi kann hergestellt werden, indem ein
Gummiwerkstoff, der dem der Gleiskette 9 ähnlich ist,
und Polypropylenharzpulver durch Kneten vermischt werden. Jede weitere
Kombination aus Materialien der reibungsarmen Elemente 9i und
des Läufers 75 als
die oben erwähnten
kann verwendet werden, solange sie bei der Reduzierung des Reibungswiderstands
zwischen den reibungsarmen Elementen 9i und dem Läufer 75 nützlich ist.
-
Es folgen Ergebnisse von Experimenten
unter Verwendung verschiedener Kombinationen von Materialien der
reibungsarmen Elemente 9i und des Läufers 75:
-
(Herkömmliche Kombination)
-
Die reibungsarmen Elemente 9i wurden
aus Gummi hergestellt, während
der Läufer 75 aus
hartem Polyvinylchloridharz hergestellt wurde. Diese Kombination
besaß einen
Reibungskoeffizienten (Widerstandskoeffizient) von 0,18.
-
(Kombination gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung)
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Die reibungsarmen Elemente 9i wurden
aus einem Material hergestellt, das durch Vermischen mittels Kneten
eines Gummiwerkstoffs, der dem der Gleiskette 9 ähnlich war,
und Polypropylenharzpulver hergestellt wurde, während der Läufer 75 aus starrem
Polyvinylchloridharz hergestellt wurde. Diese Kombination besaß einen
Reibungskoeffizienten (Widerstandskoeffizient) von 0,8.
-
Diese Ergebnisse zeigten, dass die
Kombination gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung einen sehr kleinen Reibungswiderstand
aufwies, und sie waren sehr nützlich
für eine verbesserte
Leistungsfähigkeit
der Gleisketten beim Gleiskettenfahrzeug 1. Insbesondere
die Antriebsleistung der Gleisketten konnte mit den reibungsarmen
Elementen 9i und dem Läufer 75,
die die Kombination gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung verwendeten, bedeutend verbessert werden.
-
Nun wird der beispielhafte Betrieb
der Ausgleichseinrichtungen 8 und der Gleisketten 9 unter Bezugnahme
auf die 12 und 13 beschrieben. Obwohl lediglich
eine der Ausgleichseinrichtungen 8 und eine der Gleisketten 9 gezeigt
sind und beschrieben werden, wird angemerkt, dass die andere Ausgleichseinrichtung 8 und
die andere Gleiskette 9 in der gleichen Weise wie die eine
Ausgleichseinrichtung 8 und die eine Gleiskette 9 funktionieren.
Wie in 12 gezeigt ist,
drückt
der Läufer 75 der
Ausgleichseinrichtung 8 mittels der reibungsarmen Elemente 9i auf
die Gleiskette 9. Da die reibungsarmen Elemente 9i über die
Länge der
Gleiskette 9 voneinander beabstandet sind und jeweils einen
kleineren Reibungskoeffizienten als die Gleiskette 9 besitzen, tritt
lediglich ein kleiner Reibungswiderstand auf, wenn der Läufer 74 auf
den reibungsarmen Elementen 9i gleitet.
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Da der Läufer 75 ferner in
einem Abstand von den ebenen Gleiskettenabschnitten positioniert ist,
tritt zwischen ihnen kein Reibungswiderstand auf. Indem der Reibungswiderstand
zwischen der Ausgleichseinrichtung 8 und der Gleiskette 9 auf
diese Weise reduziert wird, kann die Kette mit vermindertem Laufwiderstand
und verminderter Reibungswärme
laufen. Die verminderte Reibungswärme verlängert die Lebensdauer der Gleiskette 9.
Da die Gleiskette 9 außerdem über den
Läufer 75 mit
vorgegebener Länge
mit einer geeigneten Kraft auf den Boden gedrückt wird, vermindert sich die
Haftung oder die Bodenadhäsion
der Gleiskette 9 niemals. Da die reibungsarmen Elemente 9i jeweils
eine hohle zylindrische Form besitzen, ist der Bereich ihres Kontakts mit
dem Läufer 75 recht
klein und somit kann der Reibungswiderstand zwischen den reibungsarmen
Elementen 9i und dem Läufer 75 noch
weiter vermin dert werden.
-
13 ist
eine Ansicht, die zeigt, wie fremde Substanzen, wie etwa Schnee,
die in einen inneren Oberflächenbereich
der Gleiskette gezogen werden, durch die Abführöffnungen 9g ausgelassen
werden. Wie in 8 gezeigt
ist, sind die Abführöffnungen 9g jeweils
zwischen den Seitenführungsvorsprüngen 9f ausgebildet,
die in der Richtung von vorne nach hinten der Gleiskette 9 aneinander
grenzen, so dass die Öffnungen 9g längs gegenüberliegender
Längskanten
der mittleren Kettenelemente 9b angeordnet sind. Somit
können
fremde Substanzen, wie etwa Schnee oder Schlamm, die in einen Bereich
der inneren Oberfläche
der Gleiskette 9 von deren gegenüberliegenden Seiten zwischen
den Vorsprüngen 9f hindurch
gezogen wurden, wie durch die nach innen gerichteten Pfeile angegeben
ist, sofort durch die Abführöffnungen 9g ausgelassen
werden, wie durch die nach unten gerichteten Pfeile gezeigt ist,
bevor sie die mittleren Kettenelemente 9b erreichen. Folglich wird
wirksam verhindert, dass fremde Substanzen, wie etwa Schnee oder
Schlamm, das Profilmuster des Hinterrads 6 oder des Zwischenrads 7 erreichen und
zusetzen. Dadurch ist der erforderliche Reibungseingriff zwischen
den Radreifen und der Gleiskette sichergestellt, ohne dass die Möglichkeit
des Rutschens zwischen ihnen besteht, so dass eine effektive Übertragung
der Antriebskraft von den Reifen auf die Gleiskette aufrechterhalten
werden kann.
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Das in dieser Weise beschaffene Gleiskettenfahrzeug 1 wurde
auf schneebedecktem Boden auf seine Fahrleistung getestet und es
wurde visuell bestätigt,
dass die Abführöffnungen 9g wirkungsvoll funktionierten,
um Schnee auszulassen, der von den Seiten der Gleiskette 9 in
einen Bereich der inneren Oberfläche
gezogen wurde.
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Die Abführöffnungen 9g können in
einer lateral mittigen Position der Gleiskette 9 ausgebildet sein,
wobei jedoch in diesem Fall Schnee, der in einen Bereich zwischen
dem Profilmuster der Reifen und die Kette 9 gezogen wird,
leicht zusammengedrückt
werden kann. Der zusammengedrückte Schnee
könnte
das Profilmuster zusetzen oder an der inneren Oberfläche der
Gleiskette 9 fest anhaften oder sich sogar daran in Eis
verwandeln. Im Ergebnis würde
der Reibungswiderstand zwischen den Reifen und der Gleiskette 9 herabgesetzt,
wodurch zwischen ihnen ein unerwünschtes
Rutschen bewirkt wird. Es ist deswegen erwünscht, dass die Abführöffnungen 9g wie
in dem dargestellten Beispiel von 13 längs gegenüberliegender
Längskantenabschnitte
der Gleiskette 9 ausgebildet werden.
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14 ist
eine Schnittansicht, die eine modifizierte Ausführungsform der in der vorliegenden
Erfindung verwendeten Gleiskette 9 zeigt. Die Richtung von
rechts nach links in der Figur entspricht der Längsrichtung der Gleiskette 9.
Diese modifizierte Gleiskette 9 ist dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere reibungsarme Elemente 9k, die jeweils eine
säulenförmige Form
besitzen und sich in der lateralen Richtung der Kette 9 erstrecken,
in einer beabstandeten parallelen Beziehung zueinander in der Längsrichtung
der Kette 9 vorgesehen sind, und dass jedes der reibungsarmen
Elemente 9k unmittelbar über dem verstärkenden
Kernelement 9h angeordnet ist und von der inneren Oberfläche der
Kette 9 nach innen vorsteht. Diese modifizierte Gleiskette 9 ist
im Rufbau viel einfacher als die obenbeschriebene Gleiskette 9 von 12, bei der die hohlen zylindrischen
reibungsarmen Elemente 9i jeweils das zugehörige verstärkende Kernelement 9h umgeben.
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In den obenbeschriebenen Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung kann die Gleiskette 9 aus einem
starren Material anstatt aus einem flexiblen Material sein. Die
Abführöffnungen 9g können jede gewünschte Form
und Größe besitzen;
sie können
z. B. in der Draufsicht die Form einer kreisförmigen Öffnung aufweisen. Ferner können die
reibungsarmen Elemente 9i und 9k jede gewünschte Form,
Größe und Teilung
besitzen sowie aus jedem gewünschten Material
sein, solange sie von der Gleiskette 9 getrennt bleiben.
Außerdem
können
die reibungsarmen Elemente 9i und 9k drehbare
Hohlzylinder sein.
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Wie beschrieben worden ist, kann
die Gleiskette in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung mehrere
Abführöffnungen
zum Auslassen fremder Substanzen, wie etwa Schnee oder Schlamm,
besitzen, die in einen Bereich der inneren Oberfläche der
Gleiskette 9 gezogen werden. Bei dieser Anordnung können Schnee
oder Schlamm, die in einen Bereich zwischen den Reifen und der Gleiskette
gezogen wurden, wirksam ausgelassen werden, so dass der Wirkungsgrad
bei der Übertragung
der Antriebskraft von den Reifen an die Gleiskette auf einem ausreichenden
Pegel aufrechterhalten werden kann.
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15 ist
eine Ansicht, die einen Teil der inneren Oberfläche einer modifizierten Gleiskette 90 in einem
ausgebreiteten Zustand zeigt. In 15 ist
die Gleiskette 90 aus einem flexiblen Material, wie etwa Gummi,
hergestellt und besitzt eine Vielzahl von verstärkenden Querelementen 90a,
die darin eingebettet sind und sich in der lateralen Richtung der
Kette 90 erstrecken. Das Bezugszeichen 90b repräsentiert eine
Vielzahl von Seitenführungsvorsprüngen, die entlang
gegenüberliegender
Längskanten
der Gleiskette 90 ausgebildet sind, die in der Weise wirken, dass
sie ein zufälliges
Lösen der
Reifen von der Kette 90 verhindern. Die verstärkenden
Querelemente 90a können
die Form eines Stahlstabs besit zen. Die Gleiskette 90 besitzt
außerdem
eine Vielzahl von Abführöffnungen 90c in
entsprechenden Relationen zu den Seitenführungsvorsprüngen 90b,
wobei jede von diesen in der Nähe
der Innenseite des zugehörigen Seitenführungsvorsprungs 90b angeordnet
ist. Wie in der oberbeschriebenen Ausführungsform sind diese Abführöffnungen 90c Durchgangslöcher zum
Auslassen fremder Substanzen, wie etwa Schnee oder Schlamm, die
in einen Bereich der inneren Oberfläche der Gleiskette 90 gezogen
wurden. Ein stabförmiges
Verbindungselement 90d überspannt
den mittleren Teil jeder der Abführöffnungen 90c.
Die linken und rechten Seitenführungsvorsprünge 90b,
die Abführöffnungen 90c und
die Verbindungselemente 90d sind in der lateralen Richtung
der Gleiskette 90 aufeinander ausgerichtet sowie in der
Längsrichtung der
Gleiskette 90 um einen vorgegebenen Abstand voneinander
beabstandet.
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16 ist
eine Schnittansicht der Gleiskette 90 längs der Linie XVI-XVI von 15, wobei sich die verstärkenden
Querelemente 90a im Wesentlichen quer über die gesamte Breite der
Gleiskette 90 erstrecken, um dadurch die laterale Steifigkeit
der Kette 90 und die Steifigkeit des proximalen Endabschnitts
der Seitenführungsvorsprünge 90b gegen
eine laterale Biegekraft verbessern. Das heißt, jeder der Seitenführungsvorsprünge 90b ist
durch ein Paar verstärkender
Querelemente 90a geschützt,
die in der Längsrichtung
der Kette 9 in zueinander beabstandeter Relation eingebettet
sind. Das Bezugszeichen 90e repräsentiert ein Muster aus erhabenen und
eingelassenen Abschnitten (Profilmuster), das auf der Lauffläche der
Gleiskette 90 ausgebildet ist.
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17 ist
eine Schnittansicht der Gleiskette 90 längs der Linie XVII-XVII von 16, die zeigt, wie alle
verstärkenden
Querelemente 90a mittig zwischen den Seitenführungsvorsprüngen 90b in
der Längsrichtung
der Gleiskette 9 (in der Figur die Richtung von links nach
rechts) voneinander beabstandet sind.
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Unter Bezugnahme auf 17 beschreiben die folgenden Absätze eine
beispielhafte Funktion der Gleiskette 90, die in der obenbeschriebenen
Weise beschaffen ist. Mit den verstärkenden Querelementen 90a,
die jeweils zwischen benachbarten Seitenführungsvorsprüngen 90b in
die Kette 90 eingebettet sind, ist jeder der Seitenführungsvorsprünge 90b durch
zwei benachbarte verstärkende
Querelemente 90a wirkungsvoll geschützt, die in der Längsrichtung
der Kette 9 voneinander beabstandet sind. Somit können die
verstärkenden
Querelemente 90a, die wirken, um die Steifigkeit der Seitenführungsvorsprünge 90b zu
verbessern, im Durchmesser verkleinert werden, wodurch es möglich wird,
die Dicke (das Basismaß) H der
Gleiskette 90 wesentlich zu vermindern. Folglich kann die
Biegesteifigkeit der Seitenführungsvorsprünge 90b verbessert
werden, ohne die Dicke H der Gleiskette 90 zu
vergrößern.
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18 ist
eine der 17 ähnliche
Schnittansicht, die jedoch eine Modifikation der in den 15 bis 17 dargestellten Gleiskette 90 zeigt.
Diese modifizierte Gleiskette 90 ist dadurch gekennzeichnet,
dass die verstärkenden
Querelemente 90a nicht zwischen benachbarten Seitenführungsvorsprüngen 90b,
sondern außerdem
am Boden jedes Seitenführungsvorsprungs 90b in
die Kette 90 eingebettet sind. Gemäß dieser Modifikation ist jeder
der Seitenführungsvorsprünge 90b durch
das Zusammenwirken von drei verstärkenden Querelementen 90a verstärkt, d.
h. nicht nur durch die Elemente 90a, die an beiden Seiten
davon angeordnet sind, sondern außerdem durch das Element 90a,
das an seinem Boden angeordnet ist. Somit kann jedes verstärkende Querelement 90a einen
kleineren Durchmesser besitzen als in der Ausführungsform der 15 bis 17 und
daher kann die Dicke H der Gleiskette 90 noch weiter vermindert
werden.
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Mit diesen verstärkenden Querelementen 90a besitzt
die Gleiskette 90 von 18 eine
verbesserte Steifigkeit gegen Biege- und Torsionskräfte, so dass
eine örtliche
elastische Verformung der Kette 90 wirkungsvoll vermieden
werden kann. Im Ergebnis wird ein größerer effektiver Bereich des
Bodenkontakts der Gleiskette 90 geschaffen, der zu einem
verminderten Bodendruck der Kette 90 führen kann. Demzufolge wird
das Gleiskettenfahrzeug mit der auf diese weise aufgebauten Kette 90 auf
einem weichen Boden eine verbesserte Fahrleistung aufweisen.
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Als eine weitere Modifikation können mehrere
verstärkende
Querelemente 90a zwischen jeweils benachbarten Seitenführungsvorsprüngen 90b vorgesehen
sein. Die verstärkenden
Querelemente 90a können
aus jedem gewünschten
Material, wie etwa Metall oder hartem Kunststoff, hergestellt sein,
das eine verbesserte Steifigkeit der Gleiskette 90 gewährleistet.
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Mit den verstärkenden Querelementen 90a, die
in die Kette 90 zwischen benachbarten Seitenführungsvorsprüngen 90b eingebettet
sind, ist jeder der Seitenführungsvorsprünge 90b durch
die verstärkenden
Querelemente 90a, die in der Längsrichtung der Kette 90 voneinander
beabstandet sind, wirkungsvoll geschützt. Somit können die
verstärkenden
Querelemente 90a, die wirken, um die Steifigkeit der Seitenführungsvorsprünge 90b zu
verbessern, im Durchmesser vermindert werden, wodurch es möglich wird, die
Dicke (das Basismaß) H der
Gleiskette 90 wesentlich zu vermindern. Folglich kann die
Biegesteifigkeit der Seitenführungsvorsprünge 90b verbessert werden,
ohne die Dicke H der Gleiskette 90 zu vergrößern.
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19 ist
eine Ansicht, die Antriebseinheiten 40 und 60 für die Vorder-
und Hinterräder
des in 2 gezeigten Gleiskettenfahrzeugs 1 detailliert zeigt.
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Die Vorderrad-Antriebseinheit 40 enthält die vordere
Gelenkwelle 41, die sich von einem Abtriebsabschnitt 11b des
Getriebes 11a nach vorne erstreckt, wobei das Vorderrad-Differenzialgetriebe 42 mit
der vorderen Gelenkwelle 41 verbunden ist. Die linken und
rechten Vorderrad-Antriebswellen 43 verbinden zwischen
dem Differenzialgetriebe 42 und den entsprechenden Vorderradachsen 5a (2). Das Getriebegehäuse 44 ist
an einem Zwischenabschnitt der vorderen Gelenkwelle 41 zwischen
dem Motor 11 und den Vorderrad-Antriebswellen 43 vorgesehen
und dieses Getriebegehäuse 44 enthält den Mechanismus
zum Ändern
der Drehzahl der Vorderräder 5 und
den Kupplungsmechanismus 46 zum Verbinden der Motorleistung
mit den Vorderrädern 5 bzw.
um diese von den Vorderrädern 5 zu
trennen.
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Die Hinterrad-Antriebseinheit 60 enthält die hintere
Gelenkwelle 61, die sich vom Abtriebsabschnitt 11b des
Getriebes 11a nach hinten erstreckt, wobei das Hinterrad-Differenzialgetriebe 63 über das Universalgelenk 52 mit
der hinteren Gelenkwelle 61 verbunden ist. Die linken und
rechten Hinterrad-Antriebswellen 64 sind mit dem Differenzialgetriebe 63 verbunden,
um die Hinterräder 6 anzutreiben.
Das Bezugszeichen 66 repräsentiert Doppelgelenke, die an
den vorderen und hinteren Gelenkwellen 41 und 61 montiert
sind.
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Die folgenden Absätze beschreiben die beispielhafte
Funktion der Vorderrad-Antriebseinheit 40 und der Hinterrad-Antriebseinheit 60 unter
Bezugnahme auf die 20A bis 20D.
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In 20A sind
die Vorderräder 5 mit
Reifen mit kleinem Durchmesser versehen, die Gleisketten 9 sind
in den jeweiligen vorgegebenen Positionen befestigt und der Kupplungsmechanismus 46 ist
in der "Verbindungs-" Position. In diesem Fall ist der Drehzahländerungsmechanismus 45 auf
die Drehzahlstufe I eingestellt, derart, dass die Drehzahl der Reifen mit
kleinem Durchmesser des Vorderrads mit jener der Gleisketten 9 übereinstimmt,
so dass das Gleiskettenfahrzeug 1 gleichmäßig fahren
kann, wobei die Vorder- und Hinterräder 5 und 6 über die
vordere bzw. die hintere Gelenkwelle 41 bzw. 61 angetrieben werden.
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In 20B sind
die Vorderräder 5 mit
Reifen mit großem
Durchmesser versehen, die Gleisketten 9 sind in den jeweiligen
vorgegebenen Positionen befestigt und der Kupplungsmechanismus 46 ist
in der "Verbindungs-" Position. In diesem Fall ist der Drehzahländerungsmechanismus 45 auf
die Drehzahlstufe II eingestellt, derart, dass die Drehzahl der
Reifen mit großem
Durchmesser des Vorderrads mit jener der Gleisketten 9 übereinstimmt,
so dass das Gleiskettenfahrzeug 1 über die angetriebenen Vorder-
und Hinterräder 5 und 6 gleichmäßig fahren
kann.
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In 20C sind
die Vorderräder 5 mit
Reifen mit großem
Durchmesser versehen, die Gleisketten 9 sind von den vorgegebenen
Positionen entfernt und der Kupplungsmechanismus 46 ist
in der "Verbindungs-" Position. In diesem Fall ist der Drehzahländerungsmechanismus 45 auf
die Drehzahlstufe III eingestellt, derart, dass die Drehzahl der
Reifen mit großem
Durchmesser des Vorderrads mit jener der Gleisketten 9 übereinstimmt,
so dass das Gleiskettenfahrzeug 1 über die angetriebenen Vorder-
und Hinterräder 5 und 6 gleichmäßig fahren
kann.
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In 20D sind
die Vorderräder 5 mit
Reifen mit großem
Durchmesser versehen, die Gleisketten 9 sind in den jeweiligen
vorgegebenen Positionen befestigt und der Kupplungsmechanismus 46 ist
in der "Trennungs-" Position.
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In diesem Fall kann das Gleiskettenfahrzeug 1 fahren,
wobei lediglich die Hinterräder 6 durch
die hintere Gelenkwelle 61 angetrieben werden.
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Somit kann das Gleiskettenfahrzeug 1 gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung gleichmäßig fahren,
unabhängig
vom Vorhandensein oder Fehlen der Gleisketten 9 oder vom Durchmesser
der Vorderradreifen.
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21 ist
eine perspektivische Ansicht, die Einzelheiten der Hinterradaüfhängung 50 des
Fahrzeugs 1 zeigt. Die Hinterradaufhängung 50 umfasst den
U-förmigen
Schwingenarm 51, der vertikal schwenkbar an einem hinteren
Abschnitt des Fahrgestells 4 montiert ist, und zwei vertikal
bewegliche Verbindungselemente 52, die zwischen hinteren
Enden von zwei nach hinten weisenden Verlängerungen des Schwingenarms 51 angebracht
sind.
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Die linken und rechten Hinterrad-Antriebswellen 64 sind
durch die jeweiligen Verbindungselemente 52 geführt. Die
linken und rechten Unterträger 53 sind
vertikal schwenkbar mit den distalen Enden der entsprechenden Verbindungselemente 52 verbunden,
und die Zwischenradachsen 56 sind drehbar mit den vorderen
Enden der entsprechenden Unterträger 53 verbunden.
Die Zwischenräder 7 (2) sind an die jeweiligen
Achsen 56 montiert und die antreibenden Hinterräder 6 (2) sind an die entsprechenden
Hinterrad-Antriebswellen 64 montiert.
-
Ferner enthält der Schwingenarm 51 einen Halteträger 51a,
der sich in die laterale Richtung des Fahrzeugs 1 erstreckt
und mit dem Fahrgestell 4 schwenkbar verbunden ist. Mit
dem Halteträger 51a sind
drei Arme verbunden, d. h. linke, mittlere und rechte Arme 51a, 51b und 51c,
die sich vom Halteträger 51a nach
hinten erstrecken. Somit besitzt der Schwingenarm 51 in
der Draufsicht eine E-Form. Der mittlere Arm 5lc besitzt
eine rohrförmige
Form und ein Gehäuse 63a des
Hinterrad-Differenzialgetriebes 63 ist mit dem hinteren
Ende des mittleren Arms 51c verbunden. Die hintere Gelenkwelle 61,
die mit dem Hinterrad-Differenzialgetriebe 63 verbunden
ist, wird durch den mittleren Arm 51c geführt. Die
hintere Gelenkwelle 61 ist außerdem mit dem Halteträger 51a des
Schwingenarms 51 über
das Universalgelenk 62 verbunden, so dass sie gemeinsam
mit dem Schwingenarm 51 vertikal bewegbar ist. Die Verbindungselemente 52,
die sich in der lateralen Richtung des Fahrzeugs voneinander weg
erstrecken, sind an ihren inneren Enden an den gegenüberliegenden
Seiten des Gehäuses 63a des
Hinterrad-Differenzialgetriebes 63 befestigt. Das Gehäuse 63a und
die Verbindungselemente 52 wirken zusammen als ein Träger, mit
dem die hinteren Enden der drei Arme 51b bis 51d verbunden
sind. Die Hinterrad-Antriebswellen 64 sind drehbar durch
die jeweiligen rohrförmigen Verbindungselemente 52 geführt; diese
Verbindungselemente 52 sind jedoch in ihrer axialen Richtung
nicht beweglich. Das heißt,
obwohl die Hinterrad-Antriebswellen 64 über die Verbindungselemente 52 durch
den Schwingenarm 51 drehbar gehalten werden, ist der Schwingenarm 51 gegen
eine axiale Verschiebung feststehend. Demzufolge sind die Hinterräder 6 relativ
zum Fahrgestell 4 vertikal bewegbar, jedoch lateral unbeweglich.
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Das Hinterrad-Differenzialgetriebe 63,
die Hinterrad-Antriebswellen 64 und
die Verbindungselemente 52 sind konzentrisch angeordnet.
Die linken und rechten Unterträger 53 sind
an ihren proximalen Enden mit den äußeren Enden der entsprechenden Verbindungselemente 52 verbunden,
von denen sich die Unterträger 53 nach
vorn erstrecken.
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Jeder der linken und rechten Unterträger 53 ist
in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 1 teleskopartig
ausziehbar, um eine Einstellung der Zugspannung der zugehörigen Gleiskette 9 (1) zu ermöglichen.
Jeder der linken und rechten Unterträger 53 weist das Trägerelement 54 auf,
das mit einem der Verbindungselemente 52 vertikal schwenkbar verbunden
ist. Die Trägerverlängerungen 55 sind
mit vorderen Endabschnitten der entsprechenden Trägerelemente 54 verbunden
für eine
Gleitbewegung in der Richtung von vorn nach hinten längs oder
parallel zu ihrer seitlichen Oberfläche und tragen die entsprechenden
Zwischenradachsen 56. Die Zwischenräder 7 (2) sind an entsprechenden
Zwischenradachsen 56 montiert. Auf diese Weise sind die
Zwischenräder 7 lediglich
in der vertikalen Richtung relativ zum Fahrgestell 4 bewegbar.
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Jede der Trägerverlängerungen 55 ist über das
Spannschloss 57 mit dem Trägerelement 54 verbunden
für eine
einstellbare Gleitbewegung relativ zum Trägerelement 54, so
dass die Zugspannung der zugehörigen
Gleiskette 9 mittels des Spannschlosses 57 eingestellt
wird. Das Bezugszeichen 54a repräsentiert Führungen für die Trägerverlängerungen 55 und das
Bezugszeichen 54b repräsentiert Schrauben,
durch die die Trägerverlängerung 55 einstellbar
an dem Trägerelement 54 befestigt
wird. Die linken und rechten Unterträger 53 sind mittels
einer schwenkbaren Querstange 58 in der Nähe der Stelle, an
der die Zwischenradachsen 56 daran befestigt sind, miteinander
verbunden. Ferner repräsentiert das
Bezugszeichen 51e Verstärkungselemente,
die die mechanische Festigkeit des Schwingenarms 51 verbessern,
und das Bezugszeichen 59 repräsentiert eine hintere Schutzeinrichtung
zum Schützen
des hinteren Endabschnitts der Hinterradaufhängung 50.
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22 ist
eine perspektivische Explosionsansicht, die zeigt, wie die Querstange 58 an
den linken und rechten Unterträgern 53 befestigt
ist. Die Querstange 58 besitzt an ihren axialen Enden ein Paar
Gelenkringe 58a und in jeden der Gelenkringe 58a ist
eine Gummibuchse 85, die als ein Dämpfer wirkt, in zusammengedrückter Weise
eingesetzt. Die Querstange ist an den gegenüberliegenden Enden durch Schrauben 86,
die jeweils durch die Haltewinkel 54c und die Gummibuchse 85 verlaufen,
mit Haltewinkeln 54c der Trägerelemente 54 schwenkbar verbunden,
-
23 ist
eine Draufsicht der Hinterradaufhängung 50. Wie gezeigt
ist, trägt
die Hinterradaufhängung 50 den
Motor 11 mit dem Getriebe 11a über die Haltewinkel 4a am
hinteren Abschnitt des Fahrgestells 4 praktisch an einer
lateral mittigen Position des Fahrzeugs 1.
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Der folgende Absatz beschreibt die
beispielhafte Funktionsweise der Hinterradaufhängung 50 unter Bezugnahme
auf die 24A und 24B,
von denen Fig. 24A zeigt, wie die Hinterradaufhängung 50 einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung arbeitet, während 24B zeigt,
wie eine herkömmliche
Hinterradaufhängung
arbeitet. 24b zeigt
insbesondere ein Halb-Gleiskettenfahrzeug, bei dem das Fahrgestell 4 und
die Hinterräder 6 über die Öldämpfer 81 miteinander
verbunden sind. Wenn sich das Fahrgestell 4 beim Fahren
des Halb-Gleiskettenfahrzeugs längs
eines Abhangs nach links neigt, wird das Fahrgestell 4 über den Öldämpfern 81 zur
Sohle des Abhangs verschoben und somit verschiebt sich der Schwerpunkt
G des Fahrgestells 4 zur Abhangsohle. Dadurch geht das Gleichgewicht
des Fahrgestells verloren, was die Manövrierfähigkeit des Fahrzeugs 1 bedeutend
beeinflussen würde.
-
Im Unterschied dazu ist gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bei dem in 24A gezeigten
Halb-Gleiskettenfahrzeug das Fahrgestell 4 über den
Schwingenarm 51 mit den Hinterrädern 6 verbunden zur Verhinderung einer
seitlichen Verschiebung relativ zu den Hinterrädern 6, so dass, der
Schwerpunkt G des Fahrgestells sich nicht in der seitlichen Richtung
des Fahrzeugs relativ zu den Hinterrädern 6 bewegen würde. Somit ist
das Gleichgewicht des Fahrgestells beibehalten und die Manövrierfähigkeit
des Fahrzeugs 1 wird nicht beeinflusst.
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In dem dargestellten Beispiel von 2 sind die Hinterräder 6 so
angebracht, dass sie relativ zum Fahrgestell 4 in der vertikalen
Richtung, jedoch nicht in der lateralen Richtung bewegbar sind.
Demzufolge wird während
einer scharfen Wendebewegung des Gleiskettenfahrzeugs 1 ein
Kraft erzeugt, die bewirkt, dass die Gleisketten 9 relativ
zu den Hinterrädern 6 seitlich
gleiten. Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann das Halb-Gleiskettenfahrzeug der
vorliegenden Erfindung das seitliche Gleiten der Gleisketten 9 positiv ausnutzen,
um dadurch die Fähigkeit
zu scharfe Kurven bedeutend zu verbessern.
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Da die beiden Unterträger 53 über die
Verbindungselemente 52 mit dem Schwingenarm 51 vertikal
schwenkbar verbunden sind und die Zwischenräder 7 (2) an den Achsen 56 montiert sind,
die an den vorderen Endabschnitten der nach vorne gerichteten Verlängerungen
der Unterträger 53 befestigt
sind, wie in 21 gezeigt
ist, können
sich die beiden Zwischenräder 7 unabhängig voneinander vertikal
bewegen. Das ermöglicht
den Zwischenrädern 7 eine
gleichmäßige Aufwärts- und
Abwärtsbewegung
gemäß den Unebenheiten
eines Bodens. Daher kann sich das Fahrgestell 4 dann, wenn
das Gleiskettenfahrzeug 1 auf einem Boden mit zahlreichen
Unebenheiten fährt,
infolge der gleichmäßigen unabhängigen vertikalen
Bewegung der Zwischenräder 7 langsam
auf und ab bewegen. Im Ergebnis werden eine gute Fähigkeit
zum Bodennachlauf und somit ein guter Fahrkomfort erreicht. Außerdem ist
es selbst dann, wenn die Hinterräder 6 so
montiert sind, dass sie sich relativ zum Fahrgestell 4 gemeinsam vertikal
bewegen, möglich,
plötzliche
vertikale Bewegungen des Fahrgestells 4 einzuschränken.
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Ferner erzeugt die Reaktionskraft
dann, wenn die Gleisketten 9 über die Hinterräder 6 angetrieben
werden, in der Gleiskette ein bestimmtes Moment, das die Zwischenräder anheben
würde.
Somit kann die Gleiskette leicht über einen Haufen aus Schnee
oder Schlamm gelangen, der vor der Gleiskette liegt, so dass die
Fahrleistung des Gleiskettenfahrzeugs 1 auf schneebedecktem
oder schlammigen Boden bedeutend verbessert werden kann.
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In der obenbeschriebenen Ausführungsform können der
Drehzahländerungsmechanismus 45 und der
Kupplungsmechanismus 46 (19)
zwischen dem Motor 11 und den Vorderrad-Antriebswellen 43 oder
zwischen dem Motor 11 und den Hinterrad-Antriebswellen 64 vorgesehen
sein. Die Anzahl der Drehzahländerungsstufen
kann in Abhängigkeit
von einer beabsichtigten Anwendung gewählt werden und die Montage
des Kupplungsmechanismus 46 kann ebenfalls wahlweise erfolgen.
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Es ist lediglich erforderlich, dass
die Hinter- und Zwischenräder 6 und 7 so
montiert werden, dass sie relativ zum Fahrgestell in der vertikalen
Richtung, jedoch nicht in der lateralen Richtung bewegbar sind. Die
Hinterrad-Antriebswellen 64 können z. B. mit dem vorderen
Ende des Schwingenarms 51 direkt verbunden sein, derart,
dass sie lediglich in der vertikalen Richtung und nicht in der lateralen
Richtung bewegbar sind, und die Hinterräder 6 können an
diesen Wellen 64 montiert sein. Jeder der Unterträger 53 muss
lediglich in der Bewegungsrichtung des Fahrzeugs 1 teleskopartig
ausziehbar sein, um die Zugspannung der Gleiskette 9 einzustellen,
und kann ohne Einschränkung
auf die obenbeschriebene Kombination aus Trägerelement 54, Trägerverlängerung 55 und
Spannschloss 57 in jeder geeigneten Weise konstruiert sein.