DE20000556U1 - Driving simulator - Google Patents
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Description
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Der Fahrsimulator oder auch Jeepsimulator ist eine mobile Vorrichtung zum Schwenken eines kompletten KFZ um seine Längs- und Querachse.The driving simulator or jeep simulator is a mobile device for swiveling an entire vehicle around its longitudinal and transverse axes.
Vorrichtungen üblicher Bauweise, die geeignet sind, komplette Fahrzeuge anzuheben und um Ihre Längs- oder Querachse zu neigen, besitzen eine bewegliche Plattform, auf denen die Räder des Fahrzeugs aufstehen. Dies erfordert relativ große Abmessungen, wodurch sich schlecht zugängliche Einsatzorte ausschließen. Bisherige Vorrichtungen ermöglichen lediglich das Bewegen um eine Drehachse. Ein Wechsel der Neigungsachse von Längsneigung auf Quemeigung machte ein Umsetzen des Fahrzeugs erforderlich. Eine Kombination von Längs- und Querneigung war bisher nicht möglich. Die Plattformen bisheriger Konstruktionen kippen meist nur zu einer Seite, sind in Bodennähe und damit für den äußeren Betrachter und den Insassen wenig spektakulär. Vorrichtungen üblicher Bauweise sind für einen mobilen Einsatz z.B. bei Promotionveranstaltungen ungeeignet.Devices of conventional design that are suitable for lifting complete vehicles and tilting them around their longitudinal or transverse axis have a movable platform on which the vehicle's wheels rest. This requires relatively large dimensions, which means that difficult-to-access locations are impossible. Previous devices only allow movement around a rotation axis. Changing the tilt axis from longitudinal to transverse requires moving the vehicle. A combination of longitudinal and transverse tilt was not previously possible. The platforms of previous designs usually only tilt to one side, are close to the ground and therefore not very spectacular for outside observers and the occupants. Devices of conventional design are unsuitable for mobile use, e.g. at promotional events.
Mit der im Schutzanspruch 1 angegebenen Erfindung wird eine mobile Vorrichtung geschaffen, die in der Lage ist, bei geringem Eigengewicht verschiedene, auch schwere Fahrzeuge - wie z.B. Jeeps - zum Erreichen der nötigen Bodenfreiheit zu heben und sie längs und quer in extreme Lagen zu neigen. Die Vorrichtung soll so beschaffen sein, daß die Einzelgewichte der Baugruppen von zwei Personen bewegt und montiert werden können. Hierbei sollen die geforderten Sicherheitsbestimmungen für „fliegende Bauten" und die Personenbeförderung eingehatten werden, was die Erfindung für folgende Einsätze geeignet macht:The invention specified in claim 1 creates a mobile device that is capable of lifting various, even heavy vehicles - such as jeeps - to achieve the necessary ground clearance and tilting them lengthways and crossways into extreme positions with a low dead weight. The device should be designed in such a way that the individual weights of the components can be moved and assembled by two people. The required safety regulations for "temporary structures" and the transport of people should be observed, which makes the invention suitable for the following applications:
• Insassen, die während des Betriebs im Fahrzeug sitzen, kann demonstriert werden, welche Fahrieistungen ein Jeep oder Allradfahrzeug im Gelände hat.• Passengers sitting in the vehicle during operation can be shown the off-road driving performance of a jeep or four-wheel drive vehicle.
• Es können Wettbewerbe durchgeführt werden, bei denen ein oder zwei Fahrzeuginsassen das Fahrzeug über Steuerjoysticks selbst bewegen. Die Aufgabe besteht dann darin, entweder eine vom Veranstalter vorgegebene Längs- und Querneigung durch gefühlsmäßiges Abschätzen möglichst genau zu treffen, oder die tatsächliche Geländefähigkeit des Fahrzeugtyps möglichst genau abzuschätzen. Die Visualisierung der eingestellten Neigungen ist in diesem Fall nur für das Publikum sichtbar.• Competitions can be held in which one or two vehicle occupants move the vehicle themselves using control joysticks. The task then consists of either estimating the longitudinal and transverse inclinations specified by the organizer as accurately as possible, or estimating the actual off-road capabilities of the vehicle type as accurately as possible. In this case, the visualization of the set inclinations is only visible to the audience.
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• Zu Werbezwecken und zur Präsentation von Fahrzeugen, die lediglich straßentauglich sind, z.B. in Autohäusern oder Messehallen.• For advertising purposes and for the presentation of vehicles that are only roadworthy, e.g. in car dealerships or exhibition halls.
Mit der Erfindung mrt den im Schutzanspruch 1 aufgeführten Merkmalen wird der Promotion- und Werbebranche eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt, die in der Lage ist, Fahrzeuge in extreme Längs- und Seltenneigung oder eine Kombination von beiden zu bringen und das Fahrzeug damit beeindruckend zu präsentieren. Die Betriebsbereitschaft kann in relativ kurzer Zeit durch zwei Personen hergestellt werden. Der benötigte Anhänger für den Transport darf von nahezu jedem üblichen PKW gezogen werden.The invention with the features listed in claim 1 provides the promotion and advertising industry with a device that is able to bring vehicles into extreme longitudinal and transverse inclination or a combination of both and thus present the vehicle impressively. The device can be made operational in a relatively short time by two people. The trailer required for transport can be towed by almost any standard car.
Am Beispiel der in der Zeichnung gezeigten Ausführungsform wird die Erfindung nun welter beschrieben. In der Zeichnung ist:The invention will now be described further using the example of the embodiment shown in the drawing. In the drawing:
Fig. 0 KurzbeschreibungFig. 0 Short description
Fig. 1 Übersichtszeichnung von vom, Betriebszustand „Querneigung-35°"Fig. 1 Overview drawing from, operating condition "transverse inclination -35°"
Fig. 2 Übersichtszeichnung von vorn, Betriebszustand ,Querneigung 00u Fig. 2 Overview drawing from the front, operating condition, transverse inclination 0 0u
Fig. 3 Übersichtszeichnung von vom, Betriebszustand „Quemeigung +35°"Fig. 3 Overview drawing from, operating state "transverse inclination +35°"
Fig. 4 Übersichtszeichnung seitlich, Betriebszustand „Längsneigung -45°"Fig. 4 Overview drawing from the side, operating condition "longitudinal inclination -45°"
Fig. 5 Übersichtszeichnung seitlich, Betriebszustand „Längsneigung O0"Fig. 5 Overview drawing from the side, operating condition "longitudinal inclination O 0 "
Fig. 6 Übersichtszeichnung seitlich, Betriebszustand „Längsneigung +45°"Fig. 6 Overview drawing from the side, operating condition "longitudinal inclination +45°"
Fig. 7 Übersichtszeichnung von vom, Aufbauzustand 1Fig. 7 Overview drawing from, construction stage 1
Fig. 8 Übersichtszeichnung seitlich, Aufbauzustand 1Fig. 8 Overview drawing from the side, construction state 1
Fig. 9 Übersichtszeichnung seitlich, Aufbauzustand 2Fig. 9 Overview drawing from the side, construction state 2
Fig. 10 Übersichtszeichnung perspektivisch, Fuß und AntriebeFig. 10 Overview drawing in perspective, foot and drives
Fig. 11 Baugruppe B3, Draufsicht, SchnitteFig. 11 Assembly B3, top view, sections
Fig. 12 Baugruppe B3.1, Ansicht u. SchnitteFig. 12 Assembly B3.1, view and sections
Fig. 13 Baugruppe B3.2, Ansicht u. SchnitteFig. 13 Assembly B3.2, view and sections
Fig. 14 Baugruppe B2, Draufsicht, Seitenansicht u. SchnitteFig. 14 Assembly B2, top view, side view and sections
Fig. 15 Baugruppe B1, Draufsicht und SchnitteFig. 15 Assembly B1, top view and sections
Fig. 16 Baugruppe B1, Detail GelenkkopfFig. 16 Assembly B1, detail of joint head
Fig. 17 Baugruppe B4, Ansicht und SchnitteFig. 17 Assembly B4, view and sections
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In den Zeichnungen wurden folgende Bezugszeichen verwendet:The following reference symbols were used in the drawings:
• Baugruppen sind durch ein „B" vor der fortlaufende Nummer gekennzeichnet und von einem Sechseck umschlossen.• Assemblies are marked with a "B" in front of the consecutive number and enclosed by a hexagon.
• Normteile oder besonders bearbeitete Teile sind durch ein „Z" vor der fortlaufenden Nummer gekennzeichnet und von einem Sechseck umschlossen.• Standard parts or specially machined parts are marked with a "Z" in front of the consecutive number and enclosed in a hexagon.
• Profil- und Walzstahl ist mit einer „0" vor der fortlaufenden Nummer gekennzeichnet und von einem Kreis umschlossen• Profile and rolled steel is marked with a "0" in front of the consecutive number and enclosed in a circle
• Bleche besitzen lediglich eine fortlaufende Nummer in einem Kreis.• Sheets only have a consecutive number in a circle.
Unter dem KFZ wird ein Traversenrahmen Baugruppe (B1) montiert, der an statisch geeigneten Punkten mit der Karosserie verschraubt wird oder diese lagesicher umschließt. Die hierzu erforderlichen Aufnahmen bestehen aus Blechen (1) bis (6), die auf den Querriegeln (01) und (02) sitzen und auf jedes Fahrzeug angepaßt werden müssen. Die Querriegel (01) und (02) werden über die Bleche (9) und (10) mit dem Rohr (03) über Schrauben (Z7) befestigt, wobei hier über ein Lochraster die Abstände angepaßt werden können. Die erforderlichen Festigkeiten der Rohre (03) werden durch Verstärkungsbleche (11) und (12) den Erfordernissen angepaßt.A cross-member frame assembly (B1) is mounted under the vehicle, which is bolted to the body at statically suitable points or encloses it securely. The mounts required for this consist of metal sheets (1) to (6) that sit on the crossbars (01) and (02) and must be adapted to each vehicle. The crossbars (01) and (02) are attached to the tube (03) via the metal sheets (9) and (10) using screws (Z7), whereby the distances can be adjusted using a hole pattern. The required strength of the tubes (03) is adapted to the requirements using reinforcing metal sheets (11) and (12).
Der Traversenrahmen (B1) wird unter dem in Horizontallage befindlichen Fahrzeug so ausgerichtet, daß das Rohr (04) und der Rohrflansch (Z2) unter dem Fahrzeugschwerpunkt liegen. Der Fahrzeugschwerpunkt liegt in Horizontallage des KFZ somit direkt über den Drehachsen (längs wie quer).The traverse frame (B1) is aligned under the vehicle in a horizontal position so that the pipe (04) and the pipe flange (Z2) are below the vehicle's center of gravity. When the vehicle is in a horizontal position, the center of gravity is therefore directly above the axes of rotation (longitudinal and transverse).
Das Rohr (04) liegt während des Betriebs in den offenen Lagermulden aus Kurvenrollern (Z4), die sich an der Stirnseite der Wippe, Baugruppe (B2), befinden.During operation, the tube (04) lies in the open bearing recesses made of curve rollers (Z4), which are located on the front side of the rocker, assembly (B2).
Im aufgebauten Zustand liegt das Rohr (04) in den offenen Lagermulden aus Kurvenrollern (Z4), die sich an der Stirnseite der Wippe (B2) befinden. Ggf. wird hier ein Sicherungsbügel angeordnet, der ein Abheben des Rohrs (04) aus der Schale vermeidet. Die Kurvenroller besitzen einen Paßsitz im Blech (17) und sind durch selbstsichernde Muttern (Z6) befestigt. Das Blech (17) ist mit den Rohren (06) verschweißt. Die erforderlichen Festigkeiten der Rohre (06) werden durch Verstärkungsbleche (14) bis (16) den Erfordernissen angepaßt.When assembled, the pipe (04) lies in the open bearing recesses made of curve rollers (Z4) that are located on the front side of the rocker (B2). If necessary, a safety bracket is arranged here to prevent the pipe (04) from lifting out of the shell. The curve rollers have a snug fit in the sheet metal (17) and are fastened by self-locking nuts (Z6). The sheet metal (17) is welded to the pipes (06). The required strength of the pipes (06) is adapted to the requirements by reinforcing sheets (14) to (16).
Der Traversenrahmen wird durch einen linear wirkenden Antrieb (B5), der über einen Gelenkkopf (Z12), einen Bolzen (Z13) und ein drehbares Gabellager angeschlagen ist, in seiner Längsneigung verändert. Das Gabellager Fig. 16 ist am Querriegel (01) befestigt undThe longitudinal inclination of the traverse frame is changed by a linear drive (B5) which is attached via a joint head (Z12), a bolt (Z13) and a rotating fork bearing. The fork bearing Fig. 16 is attached to the crossbar (01) and
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durch Gleit oder Nadellager (Z9), die in der Hülse (210) um den Bolzen (Z11) drehen, weitgehend reibungsfrei gelagert. Der Antrieb ist getriebeseitig mit der Schwenkplatte Baugruppe (B3.2) verschraubt, die sich in dem Fuß (B3) um zwei Achsen bewegen kann.by means of plain or needle bearings (Z9) which rotate in the sleeve (210) around the bolt (Z11), largely friction-free. The drive is screwed to the swivel plate assembly (B3.2) on the gearbox side, which can move around two axes in the base (B3).
Die Querneigung wird durch einen Linerarantrieb des selben Typs wie für die Längsneigung durch Bewegen der Wippe (B2) verändert. Der Antrieb ist ebenfalls mit einem Gelenkkopf (Z12) und Bolzen (Z13) an dem Wippenhebel, Rohr (08) und (09) über die Gabelausbildung (13) angeschlossen und auf der Getriebeseite ebenfalls über eine Schwenkplatte (B3.1) mit dem Fuß (B3) verbunden.The transverse inclination is changed by a linear drive of the same type as for the longitudinal inclination by moving the rocker (B2). The drive is also connected to the rocker lever, tube (08) and (09) via the fork structure (13) with a joint head (Z12) and bolt (Z13) and on the gear side is also connected to the foot (B3) via a swivel plate (B3.1).
Die Schwenkplatten können zu jedem Zeitpunkt im Fuß verbleiben. Die drehbare Lagerung der Schwenkplatten erfolgt über Kugellager (Z14) auf Zapfen (Z15), der durch Schraubanschluß (Z16) bis (Z18) mit den Rohren des Fußes verbunden ist. Die Kugellagergehäuse (Z14) sind mit den Kopfplatten (23) des Trägers (022) bzw. den Kopfplatte (27) des Trägers (023) verschraubt oder verschweißt.The swivel plates can remain in the base at all times. The swivel plates are rotatably mounted via ball bearings (Z14) on pins (Z15), which are connected to the tubes of the base by screw connections (Z16) to (Z18). The ball bearing housings (Z14) are screwed or welded to the head plates (23) of the support (022) or the head plates (27) of the support (023).
Die Befestigung der Antriebe erfolgt durch Verschraubung der Getriebe mit dem Blech (24). In der Baugruppe (B3.2) ist das Blech (24) über das schwenkbare Blech (26) mit dem Träger (023) verbunden, wobei das Drehlager über einen Gelenkkopf (Z19) gebildet wird, dessen Gewindestift über eine Schraubhülse (Z20) und seine Kugel über Schraube (Z21), Scheibe (Z22) und Mutter (Z23) befestigt ist.The drives are attached by screwing the gears to the plate (24). In the assembly (B3.2), the plate (24) is connected to the support (023) via the pivoting plate (26), whereby the pivot bearing is formed by a joint head (Z19), the threaded pin of which is attached via a screw sleeve (Z20) and its ball via a screw (Z21), washer (Z22) and nut (Z23).
Als Linearantriebe kommen elektrische- oder elektropneumatische Spindeielemente sowie Hydraulikantriebe in Frage. Beispielhaft in den Zeichnungen dargesteift sind elektrische Spindelantriebe, da mit Ihnen bei dem Prototyp gute Erfahrungen gemacht wurden. Die Spindelelemente (B5) bestehen aus einer Spindel mit Schutzrohr (B5.1), Getriebe (B5.2), Kupplungsglocke (B5.3) und dem Motor (B5.4). Die Spindel ist selbsthemmend und durch eine Sicherheitsfangmutter im Getriebe gegen Tragmutterbruch gesichert.Electric or electro-pneumatic spindle elements and hydraulic drives can be used as linear drives. Electric spindle drives are shown as examples in the drawings, as they have been used successfully in the prototype. The spindle elements (B5) consist of a spindle with protective tube (B5.1), gear (B5.2), clutch bell (B5.3) and the motor (B5.4). The spindle is self-locking and secured against load-bearing nut breakage by a safety nut in the gear.
Der Fuß (B3) als räumliches Fachwerk aus den Rohren (010) bis (021) ist so ausgebildet, daß sich die schwenkenden Antriebe in den nötigen Grenzen in ihm frei bewegen können. Die oberen Querrohre (010) nehmen über eine Passung die Lagereinheiten (Z8) in vorgegebener Lage auf, in denen sich die Lagerzapfen der Wippe (Z3) drehen. Die Lagereinheiten (Z8) werden durch Schrauben befestigt und mit der Wippe (B3) während des Transports demontiert. Die Aufstandsbasis in Form eines Doppelkreuzes aus Rohr (019) und (021) ist so bemessen, daß sie ein ausreichendes Standmoment zur Aufnahme der beim Schwenken auftretenden Kippmomente (durch Auswandern des Schwerpunkts und Massenkräfte) besitzt, im Bereich der Zapfen (Z15) werden die Rohre durch Winkelstähle (024) und (025) verstärkt.The base (B3) is a three-dimensional framework made of tubes (010) to (021) and is designed so that the pivoting drives can move freely within it within the necessary limits. The upper cross tubes (010) accommodate the bearing units (Z8) in a predetermined position via a fit, in which the bearing pins of the rocker (Z3) rotate. The bearing units (Z8) are fastened with screws and dismantled with the rocker (B3) during transport. The support base in the form of a double cross made of tubes (019) and (021) is dimensioned so that it has sufficient stability to absorb the tipping moments that occur during pivoting (due to the shifting of the center of gravity and inertial forces). In the area of the pins (Z15), the tubes are reinforced with angle steels (024) and (025).
Das Doppelkreuz des Fußes (B3) steht ausgerichtet auf der Montageplatte (B7) und wird an ihr zur Erhöhung der Standsicherheit durch Schrauben oder Gurte befestigt.The double cross of the foot (B3) is aligned on the mounting plate (B7) and is attached to it with screws or straps to increase stability.
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Die Lage des Fahrzeugs wird durch Sensorscheiben oder Inkrementalgeber, die an den drehenden Achsen befestigt sind, erfaßt und über eine SPS, die auf die gewünschten oder maximal möglichen Neigungen programmiert wird, ausgewertet. Auf eine Darstellung wurde verzichtet, da die Bauteile dem Stand der Technik entsprechen. Die Antriebe werden je nach Geräteeinsatz durch Steuerjoysticks, Schalter oder fest programmierte Demoabläufe gesteuert.The position of the vehicle is recorded by sensor disks or incremental encoders attached to the rotating axles and evaluated by a PLC that is programmed to the desired or maximum possible inclination. No illustration has been provided as the components are state-of-the-art. Depending on the device used, the drives are controlled by control joysticks, switches or permanently programmed demo sequences.
In der Aufbauphase wird das Fahrzeug auf zwei Radrampen (B6.1) gefahren, die auf der Bodenplatte (B7) justiert sind und mit zwei Zurrgurten, die gleichzeitig die Reifen umfassen, unverrückbar und zugfest verbunden werden. Nach Montage des Traversenrahmens (B1) werden die Montageschwenkplatten (B4) in die Rohrhülsen (05) gesteckt, die Getriebe der Spindelantriebe (B5) mit (B4) verschraubt und die Gabelköpfe (Z22) entsprechend Fig. 8 in die Bodenaufnahmen (B6.2) gesteckt.During the assembly phase, the vehicle is driven on two wheel ramps (B6.1) that are adjusted to the base plate (B7) and are connected immovably and with tensile strength with two lashing straps that also enclose the tires. After assembling the traverse frame (B1), the swivel mounting plates (B4) are inserted into the tube sleeves (05), the gears of the spindle drives (B5) are screwed to (B4) and the fork heads (Z22) are inserted into the base mounts (B6.2) as shown in Fig. 8.
Die Aufnahmen (B6.2) sind mit Zentrierbolzen versehen, die in Löcher der Platte (B7) greifen und den Antrieben eine Position verschaffen, daß die vom Antrieb erzeugte Hubkraft hinter dem Fahrzeugschwerpunkt liegt. Je nach Fahrzeuggewicht kann die Hilfskonstruktion (B6.4) montiert werden, die aus dem Rohr (027) und dem Blech (22) besteht. Das Rohr steht parallel zur Spindel, besitzt einen gemeinsamen Drehpunkt mit Gelenkkopf (Z12) und gleitet während des Aufbockens in der Hülse (028) der Baugruppe (B4). Das Rohr (027) übernimmt Stellkräfte, die aus der Lagerreibung zwischen (Z23) und (Z1) resultieren, wodurch die Querkräfte auf die Spindel reduziert werden.The mounts (B6.2) are fitted with centering bolts that engage holes in the plate (B7) and position the drives so that the lifting force generated by the drive is behind the vehicle's center of gravity. Depending on the vehicle's weight, the auxiliary structure (B6.4) can be fitted, which consists of the tube (027) and the sheet metal (22). The tube is parallel to the spindle, has a common pivot point with the joint head (Z12) and slides in the sleeve (028) of the assembly (B4) during jacking. The tube (027) absorbs actuating forces resulting from the bearing friction between (Z23) and (Z1), which reduces the transverse forces on the spindle.
Nach Anheben des Fahrzeugs in eine Lage entsprechend Fig. 9 wird der Fuß (B3) mit montierter Wippe (B2) unter den Traversenrahmen geschoben und das Fahrzeug abgesenkt, bis das Rohr (04) in der Lagermulde aus Kurvenrollern (Z4) liegt. Der Schwerpunkt des Fahrzeugs liegt in diesem Zustand zischen den Radrampen und dem Rohr (04), was ermöglicht, die Antriebe (B5) einzufahren, von den Montageschwenkplatten (B4) zu demontieren und sie in ihrer endgültige Position mit den Schwenkplatten (B3.1) und (B3.2) zu verschrauben. Nach Einhängen der Gelenkköpfe (Z12) in die Gabelaufnahmen (14) und (19) und Lösen der Zurrgurte (B6.3) kann die Inbetriebnahme erfolgen. Die Radrampen (B6.1), Baugruppen (B4) sowie die Bodenaufnahme (B6.2) können entfernt werden.After lifting the vehicle to a position as shown in Fig. 9, the foot (B3) with the mounted rocker (B2) is pushed under the traverse frame and the vehicle is lowered until the tube (04) lies in the bearing recess made of curve rollers (Z4). In this state, the center of gravity of the vehicle is between the wheel ramps and the tube (04), which makes it possible to retract the drives (B5), dismantle them from the mounting swivel plates (B4) and screw them into their final position with the swivel plates (B3.1) and (B3.2). After hanging the joint heads (Z12) in the fork mounts (14) and (19) and loosening the lashing straps (B6.3), the vehicle can be put into operation. The wheel ramps (B6.1), assemblies (B4) and the floor mount (B6.2) can be removed.
Der Abbau erfolgt in umgekehrter Reihenfolge .Dismantling takes place in reverse order.
Claims (16)
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| DE20000556U DE20000556U1 (en) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | Driving simulator |
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| DE20000556U DE20000556U1 (en) | 2000-01-14 | 2000-01-14 | Driving simulator |
Publications (1)
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Family Applications (1)
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