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Die Erfindung betrifft eine Steuerung für Nachlauflenkachsen bei ein- oder mehrgliedrigen Fahrzeugen mit zumindest drei Achsen, bei der die Nachlauflenkachse lastabhängig in Richtung auf ihre Geradeausfahrstellung stabilisierbar und in Geradeausfahrtstellung blockierbar ist.
Nachlauflenkachsen sind bei eingliedrigen Fahrzeugen hinter der Triebachse des Fahrzeuges und bei mehrgliedrigen Fahrzeugen als Achsen von Anhängern im Einsatz. Eine hier besonders angesprochene Einsatzform ist insoweit der Einsatz als Vorderachse eines Anhängers, dessen Deichsel in Horizontalrichtung drehfest mit dem Zugwagen des mehrgliedrigen Fahrzeuges verbunden ist, wobei der Deichseldrehpunkt gegenüber dem Anhänger im Bereich der Nachlauflenkachse liegt.
Für Nachlauflenkachsen ist es nun bekannt, diese mit einer Vorrichtung zur Lenkstabilisierung auszustatten, um Lenkunruhen zu vermeiden, sowie auch ein Rückstellen der Räder in die Geradeausfahrstellung zu begünstigen. Hiebei erfolgt die Stabilisierung in Abhängigkeit von der Last. Zusätzlich ist es bekannt, die Lenkvorrichtung für Rückwärts- und Rangierfahrten zu blockieren.
Die beschriebene Stabilisierung erweist sich in Verbindung mit den angesprochenen Einsatzgebieten solange als zweckmässig, wie der Abstand der Nachlauflenkachse zur jeweils vorgelagerten Achse, also beispielsweise zur Triebachse eines Zugwagens sich innerhalb der üblichen Grenzen hält, die Nachlauflenkachse also mit verhältnismässig kleinem Abstand hinter der Triebachse angeordnet ist. Der Abstand ist dabei üblicherweise nur wenig grösser als der Raddurchmesser an Triebachse oder Nachlauflenkachse.
Insbesondere bei grösseren Abständen kann aber das Fahrverhalten nicht mehr befriedigen, und solche grösseren Abstände ergeben sich im besonderen bei dem vorgeschilderten besonderen Einsatzzweck, nämlich bei Einsatz der Nachlauflenkachse als Vorderachse eines Anhängers, der über seine Deichsel unverschwenkbar mit dem Zugwagen gekuppelt ist. Hier kann die beschriebene Nachlauflenkachse mit lastabhängiger Stabilisierung nicht befriedigen, da insbesondere bei höheren Geschwindigkeiten erhebliche und kaum noch beherrschbare Übersteuerungstendenzen auftreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Steuerung für Nachlauflenkachsen zu schaffen, die auch bei grösseren Abständen zwischen Nachlauflenkachse und zugeordneter Führungsachse ein ausgewogenes Fahrverhalten des Fahrzeuges erbringt.
Erfindungsgemäss wird dies durch die Kombination der Merkmale, dass die Nachlauflenkachse zusätzlich geschwindigkeitsabhängig in Richtung auf ihre Geradeausfahrstellung stabilisierbar und oberhalb einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit blockierbar ist, dass die Nachlauflenkachse zusätzlich für die Rückwärtsfahrt blockierbar ist, und dass für die geschwindigkeitsabhängige Blockierung und für die Blockierung bei Rückwärtsfahrt eine gemeinsame, an sich bekannte Blockiereinrichtung vorgesehen ist, erreicht. Hiedurch werden, wie sich gezeigt hat, Übersteuerungstendenzen vermieden und auch in Verbindung mit mehrgliedrigen Fahrzeugen der vorgeschilderten Art Fahrverhaltensweisen erzielt, die als weitgehend neutral angesprochen werden können.
Es lassen sich sogar auf diese Weise gewisse Untersteuerungstendenzen aufprägen, so dass das Fahrzeug, sei es ein- oder mehrgliedrig, auch bei grossem Abstand zwischen Schleppachse und dieser vorgelagerter Führungsachse tendenziell gleiches Fahrverhalten zeigt wie ein herkömmlicher, zweioder dreiachsiger Zugwagen. Dies ist für die Praxis aber von grosser Bedeutung, da es für einen Fahrer schwer ist, sich übergangslos an Fahrzeuge mit gegensätzlichem Fahrverhalten anzupassen.
Eine solche Anpassung wäre aber beispielsweise notwendig, wenn der Zugwagen als solcher ein gänzlich anderes Fahrverhalten hätte als der aus Zugwagen und Anhänger bestehende Zug.
Die FR-PS Nr. 2. 351. 841 zeigt zwar eine geschwindigkeitsabhängige Steuerung. Sinn und Zweck dieser Steuerung bei der gegebenen Achse ist aber ein völlig anderer als bei der Erfindung. Die Achse ist nämlich zwangsgelenkt, u. zw. hydraulisch über den Zylinder 7. Sie soll als zwangsgelenkte Achse insbesondere bei Baufahrzeugen mit zwei Achsen, deren Räder sämtlich lenkbar sind, eingesetzt werden. Solche Fahrzeuge mit vier gelenkten Rädern unterliegen aber einer gesetzlichen Auflage, nämlich, nicht schneller als 25 km/h fahren zu dürfen. Dies aus Sicherheitsgründen. Um diese Geschwindigkeitsbegrenzung für solche Fahrzeuge zu umgehen, ist
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der Achse eine Verriegelungsvorrichtung zugeordnet, durch die die Achse bei Geschwindigkeiten über 25 km/h starr verriegelt wird.
Vorgesehen ist hiezu in der Lenkstange 6 eine Öffnung 14, in die die Stange --11-- eingerastet wird, um die Achse absolut zu blockieren.
Unzweifelhaft handelt es sich somit bei dieser bekannten Konstruktion um keine Nachlauf- lenkachse, und auch die zu lösende Aufgabe ist eine völlig andere, Nicht zu übersehen ist weiter- hin, dass bei der bekannten Lösung eine über der Grenzgeschwindigkeit von 25 km/h liegende
Geschwindigkeit für das vierradgelenkte Fahrzeug technisch erst dann möglich ist, wenn in Ab- hängigkeit von der durchgeführten Verriegelung, eine entsprechende Umschaltung des Getriebes möglich ist.
In bezug auf die Erfindung kann somit aus dieser FR-PS lediglich eine Vorrichtung als bekannt abgeleitet werden, mit der sich eine Achse in ihrer Geradeausfahrstellung blockieren lässt.
Die US-PS Nr. 4, 162, 082 zeigt eine Stabilisierungsvorrichtung. Hiezu sei auf die Ausführungen in Spalte 2, Zeilen 52 bis Spalte 3, Zeilen 43, verwiesen. Zielsetzungen gemäss der US-PS und bei der Erfindung sind im Ansatz nicht unähnlich. Dies ergibt sich aus dem Rückblick auf den Stand der Technik, Zeilen 10 bis 32 in Spalte 1 der US-PS. Es wird dort nämlich das Problem ange- sprochen, dass aus Fahrstabilitätsgründen eine nicht lenkbare Ausgestaltung der hinteren Achsen und der damit starr gekuppelten Vorderachse des Anhängers erwünscht wäre, dass eine solche nicht lenkbare Ausgestaltung aber zu übergrossem Reifenverschleiss führt.
Man sieht deshalb eine lenkbare Achse vor, die so fortgebildet ist, dass sie auf die Geradeausfahrstellung hin mit einer gewissen Vorspannkraft stabilisiert ist, mit der Folge, dass lediglich bei höheren Seitenkräften
Lenkbewegungen möglich sind.
Durch die Erfindung soll demgegenüber bei ein- oder mehrgliedrigen Fahrzeugen mit zumindest drei Achsen eine Steuerung für die Nachlaufachsen geschaffen werden, bei der die Nachlauflenkachse lastabhängig in Richtung auf ihre Geradeausfahrstellung stabilisierbar und in Geradeausfahrstellung blockierbar ist.
Erfindungsgemäss wird nun der lastabhängigen Stabilisierung eine geschwindigkeitsabhängige Stabilisierung überlagert, wobei die Gestaltung insgesamt derart ist, dass die Stabilisierung oberhalb einer Grenzgeschwindigkeit in eine Blockierung übergeht, wobei technisch diese Blockierung mit den gleichen Mitteln realisiert wird, die zur Blockierung der Nachlauflenkachse für die Rückwärtsfahrt dienen.
Zuzugeben ist nun, dass die geschwindigkeitsabhängige Blockierung als solche, in Verbindung mit andern Fahrzeugen, ebenso bekannt ist wie die Blockierung bei Rückwärtsfahrt.
Der Erfindung liegt demgegenüber aber die Erkenntnis zugrunde, dass in der Kombination der lastabhängigen Stabilisierung im Hinblick auf die Geradeausfahrstellung, der geschwindigkeitsabhängigen Stabilisierung in Richtung auf die Geradeausfahrstellung, der Überführung der geschwindigkeitsabhängigen Stabilisierung in eine Blockierung oberhalb einer Grenzgeschwindigkeit und in der Nutzung gleicher Blockiermittel sowohl für die geschwindigkeitsabhängige Blockierung wie auch für die Blockierung bei Rückwärtsfahrt eine Lösung liegt, die ein Optimum an fahrtechnischer Sicherheit mit einem Optimum an wirtschaftlicher Realisierung verbindet.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein eingliedriges Fahrzeug in Form eines Lastkraftwagens, der als Dreiachser mit einer gegenüber seiner Triebachse nach hinten versetzten Nachlauflenkachse ausgerüstet ist, Fig. la eine Teilvergrösserung aus Fig. l, und Fig. 2 ein mehrgliedriges Fahrzeug, bestehend aus einem Lastkraftwagen als Zugwagen und einem Anhänger, wobei die Deichsel des Anhängers horizontal unverschwenkbar mit dem Zugwagen gekuppelt ist und die Vorderachse des Anhängers durch die Nachlauflenkachse gebildet ist.
Fig. 1 zeigt ein eingliedriges Fahrzeug in Fom eines dreiachsigen Lastkraftwagens der eine gelenkte Vorderachse --2-- und eine hintere Triebachse --3-- aufweist. Der Aufbau--4-des Lastkraftwagens, der über den Rahmen --5-- getragen ist, weist gegenüber der Triebachse - einen verhältnismässig grossen Überhang auf und ist im Bereich dieses Überhanges über die Nachlauflenkachse --6-- abgestützt, die nachfolgend noch näher beschrieben wird. Die Nachlauflenkachse ist mit verhältnismässig grossem Abstand zur Triebachse --3-- angeordnet, und dieser
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Abstand beträgt im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Mehrfaches des Raddurchmessers von
Triebachse--3--, bzw. Nachlauflenkachse --6--.
In Zahlen entspricht der Abstand zwischen
Triebachse --3-- und Nachlauflenkachse --6-- etwa dem 2- bis 3fachen des genannten Raddurch- messers.
Bei der dargestellten Nachlauflenkachse --6-- handelt es sich um ein luftgefedertes Achs- aggregat, dessen Luftfederbälge mit --7-- bezeichnet sind. Im Rahmen der Erfindung können aber auch andere Federungsarten Verwendung finden. Ferner ist die Nachlauflenkachse --6-- im dargestellten Ausführungsbeispiel zwillingsbereift, es ist jedoch auch eine einfache Bereifung jeweils möglich.
Am Achskörper --8-- der Nachlauflenkachse --6-- sind beiderseits über aufrechte Achsen verschwenkbare Lenkschenkel --10-- die Räder --9-- angebracht, und mit den Lenkschenkeln sind die Lenkhebel --11-- verbunden, die ihrerseits jeweils über eine Spurstange --12-- an einem Umlenkhebel --13-- an gelenkt sind, der seinerseits um eine aufrechte Achse verschwenkbar in hier nicht näher dargestellter Weise an einem achsfesten Teil gelagert ist. Die den beiden Achsseiten zugeordneten Räder sind somit in bezug auf ihre Verschwenkbarkeit miteinander gekuppelt, wobei sich durch die gegenüber den Radmitten nach vorne versetzte Lage der Schwenkachsen der Lenkschenkel ein selbstspurendes Verhalten ergibt (Teewagenrollen-Effekt).
Die Schwenkachsen der
Räder bzw. der diese tragenden Lenkschenkel sind jeweils mit --14-- bezeichnet.
Der Umlenkhebel --13-- ist seinerseits um eine aufrechte Schwenkachse --15-- gegenüber dem Achskörper --8-- horizontal verschwenkbar und trägt eine Gleitrolle --16--, die mit der Führungsbahn --17-- zusammenwirkt, welche einem axial verschiebbaren Membranzylinder --18-- zugeordnet ist, der hier mit Druckluft beaufschlagbar ist. Die Führungsbahn --17-- ist gegenläufig zur Schwenkbahn des Umlenkhebels --13-- gekrümmt, so dass sich, bezogen auf einen vorgegebenen Druck im Membranzylinder--18--, eine mit zunehmendem Einschlagwinkel verstärkende Abstützwirkung ergibt.
Im Hinblick auf unterschiedliche Beladungsverhältnisse erfolgt nun die Beaufschlagung des Membranzylinders --18-- mit Druckluft zunächst lastabhängig, derart, dass mit steigender Last der Druck im Membranzylinder --18-- zunimmt. Die Folge ist eine mit zunehmender Last sich ergebende Lenkstabilisierung, also verstärkte Rückstellung auf die Geradeausfahrstellung. Erfindungsgemäss ist des weiteren eine geschwindigkeitsabhängige Lenkstabilisierung vorgesehen, die dadurch erreicht wird, dass der Druck im Membranzylinder --18-- geschwindigkeitsabhängig mit steigender Geschwindigkeit verstärkt wird. Die Folge einer solchen geschwindigkeitsabhängigen Steuerung ist, dass bis zu Querkräften, die bei normaler Kurvenfahrt auftreten, sich kleinere Lenkwinkel einstellen als sie sich bei freiem Nachlauf ergeben würden.
Dementsprechend erhält das Fahrzeug über die Nachlauflenkachse ein untersteuerndes Fahrverhalten. Da grössere Querkräfte, wie sie beim Befahren enger Kurven auftreten, auch nur bei kleineren Geschwindigkeiten auftreten, wird für kleinere Geschwindigkeiten der jeweilige Einschlagwinkel grösser, so dass die Kurvenwilligkeit bei niedrigen Geschwindigkeiten entsprechend verbessert ist. Erfindungsgemäss wird also der Lenkstabilisierung geschwindigkeitsabhängig ein Stabilisierungsverhalten aufgeprägt, das gegen eine Grenzgeschwindigkeit zu ansteigt und bei Überschreiten der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit zu einem Blockieren der Lenkung in ihrer Geradeausfahrstellung führt.
Die geschwindigkeitsabhängige Stabilisierung kann sich erfindungsgemäss auch darauf beschränken, dass lediglich bei einer vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit ein Blockieren der Lenkung in ihrer Geradeausfahrstellung vorgenommen wird. Unterhalb dieser Grenzgeschwindigkeit wird das Stabilisierungsverhalten bei dieser in der Praxis am einfachsten zu verwirklichenden Ausführungsform geschwindigkeitsabhängig nicht beeinflusst und ergibt sich damit lediglich aus einer bevorzugt zusätzich vorhandenen lastabhängigen Stabilisierung. Eine solche lastabhängige Stabilisierung ist insbesondere bei Fahrzeugen mit von der Beladung wesentlich abhängigem Gesamtgewicht im Rahmen der Erfindung vorgesehen, während bei Fahrzeugen mit im wesentlichen konstantem Gesamtgewicht an deren Stelle auch mit einer konstanten Stabilisierung gearbeitet werden kann.
Eine solche geschwindigkeitsabhängige Steuerung erfolgt über ein in die Druckluftversorgung des Membranzylinders --18-- eingeschaltetes Druckmoduliergerät --19--. Der Abgriff der Geschwindigkeit kann erfindungsgemäss an der Tachometerwelle, am Getriebeausgang oder auch
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radseitig gegebenenfalls an der Nachlauflenkachse erfolgen. Ein diesbezüglicher Geschwindigkeits- abgriff ist in Fig. 1 schematisch bei --20-- angedeutet.
In Fig. 2 ist ein mehrgliedriges Fahrzeug gezeigt, das einen Zugwagen --21--, der durch einen Lastkraftwagen gebildet ist, und einen Anhänger --22-- umfasst. Der Zugwagen --21-- ist hier als zweiachsiges Fahrzeug ausgebildet und umfasst eine gelenkte Vorderachse --23-- und und eine hintere Triebachse-24--, welche nahe dem rückwärtigen Ende des Aufbaus --25-- liegt, der über den Rahmen --26-- des Zugwagens getragen ist. Der Rahmen --26-- ist bis an das hintere Ende des Aufbaus --25-- durchgeführt und in seinem hinteren Endbereich über einen Kreuzverbund --27-- versteift.
Der Anhänger --22-- ist als Deichselanhänger ausgeführt und weist als Vorderachse die an Hand Fig. 1 beschriebene Nachlauflenkachse auf, die hier mit --28-- bezeichnet ist. Die weiteren Details der Nachlauflenkachse entsprechen dem an Hand der Fig. 1 Geschilderten und es wird insoweit auf das dort Gesagte verwiesen.
Die Anordnung der Nachlauflenkachse am Anhänger erfolgt schwenkbar um eine Hochachse, die im Bereich der Nachlauflenkachse liegt, und es ist diese schwenkbare Anordnung im dargestellten Ausführungsbeispiel über einen nicht näher gezeigten Drehkranz vorgenommen. Achsseitig ist dieser Drehkranz an einem der Achse zugeordneten Rahmen --29-- vorgesehen, an dessen vorderem Ende die Deichsel --30-- um eine horizontale Achse --31-- verschwenkbar angelenkt ist. Die Deichsel --30-- ist mit dem Zugwagen --21-- einerseits über eine herkömmliche Anhängerkupplung --32-- verbunden, die am Ende des Rahmens --26-- vorgesehen ist.
Die an sich durch die Verbindung zwischen Anhängerkupplung --32-- und Deichsel --30-- gegebene, allseitige Verschwenkbarkeit der Deichsel ist bezüglich der Verschwenkbarkeit der Deichsel in Fahrzeugquerrichtung blockiert, so dass sich zwischen der Nachlauflenkachse --28-- und dem Zugwagen --21-ein in Fahrzeugquerrichtung steifer Verbund ergibt, welcher bezüglich der Fahrtechnik für Zugwagen --21-- und Nachlauflenkachse --28-- zu Verhältnissen führt, die jenen entsprechen, die an Hand des in Fig. 1 gezeigten Lastkraftwagens beschrieben wurden.
Die Blockierung der Beweglichkeit der Deichsel --30-- in bezug auf ihre Querverschwenkbarkeit gegenüber dem Zugwagen --21-- erfolgt hier beispielsweise durch einen Überwurf --33--, in dem der Deichselhals in Querrichtung unnachgiebig geführt ist und der seinerseits mit seinen beiden seitlichen Armen --34-- um eine Horizontalachse --35-- verschwenkbar am Rahmen --26-des Zugwagens --21-- angelenkt ist. Die Horizontalachse --35-- verläuft etwa durch den Anlenkpunkt der Anhängerkupplung --32--, so dass die Höhenverschwenkbarkeit der Deichsel --30-nicht behindert ist.
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Einfachheit halber die geschwindigkeitsabhängige Steuerung wieder lediglich durch eine vom Druckmoduliergerät --19-- zu einem der Räder der Nachlauflenkachse --28-- führende Verbindung --20-- angedeutet.
Die Blockierung der Nachlauflenkachse oberhalb der vorgegebenen Grenzgeschwindigkeit wird erfindungsgemäss bevorzugt ohne wesentlichen Zusatzaufwand auch dadurch erreicht, dass die Rückwärtsfahrsperrung, d. h. die Blockierung auf Geradeausfahrt für das Zurückstossen eingerastet wird.
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The invention relates to a control for self-steering axles in single or multi-unit vehicles with at least three axles, in which the self-steering axle can be stabilized in the direction of its straight-ahead driving position and locked in the straight-ahead driving position.
Trailing steering axles are used in single-unit vehicles behind the drive axle of the vehicle and in multi-unit vehicles as axles of trailers. In this respect, one form of use that is particularly addressed here is use as the front axle of a trailer, the drawbar of which is connected in a rotationally fixed manner in the horizontal direction to the towing vehicle of the multi-unit vehicle, the drawbar pivot point being located in the region of the trailing steering axle relative to the trailer.
For trailing steering axles, it is now known to equip them with a device for steering stabilization in order to avoid steering unrest, and also to favor a return of the wheels to the straight-ahead driving position. Stabilization takes place depending on the load. In addition, it is known to block the steering device for reversing and maneuvering.
The stabilization described proves to be useful in connection with the mentioned areas of application as long as the distance between the trailing steering axle and the upstream axle, i.e. for example the drive axle of a towing vehicle, is within the usual limits, i.e. the trailing steering axle is arranged at a relatively small distance behind the drive axle . The distance is usually only a little larger than the wheel diameter on the drive axle or trailing steering axle.
Especially with larger distances, however, the driving behavior can no longer be satisfactory, and such larger distances result in particular from the above-mentioned special purpose, namely when the trailing steering axle is used as the front axle of a trailer that is non-pivotally coupled to the towing vehicle via its drawbar. Here, the trailing steering axle described cannot be satisfactory with load-dependent stabilization, since considerable oversteering tendencies occur, particularly at higher speeds, and are barely manageable.
The invention has for its object to provide a controller for self-steering axles, which provides a balanced driving behavior of the vehicle even with larger distances between the self-steering axle and the associated guide axis.
According to the invention, this is achieved by the combination of the features that the self-steering axle can also be stabilized depending on the speed in the direction of its straight-ahead driving position and can be blocked above a predetermined limit speed, that the self-steering axle can also be blocked for reverse travel, and for speed-dependent blocking and for blocking when reversing a common blocking device known per se is provided. In this way, as has been shown, oversteer tendencies are avoided and driving behaviors that can be addressed as largely neutral are also achieved in connection with multi-unit vehicles of the aforementioned type.
In this way, certain understeering tendencies can even be imprinted, so that the vehicle, be it in one or more parts, tends to have the same driving behavior as a conventional two- or three-axle towing vehicle, even when there is a large distance between the towing axle and this upstream guide axle. However, this is of great importance in practice, since it is difficult for a driver to adapt seamlessly to vehicles with opposite driving behavior.
Such an adjustment would be necessary, for example, if the towing vehicle as such had a completely different driving behavior than the train consisting of towing vehicle and trailer.
The FR-PS No. 2. 351.841 shows a speed-dependent control. The purpose of this control for the given axis is completely different from that of the invention. The axis is positively steered, u. hydraulically via the cylinder 7. It is to be used as a positively steered axle, in particular in construction vehicles with two axles, the wheels of which are all steerable. Such vehicles with four steered wheels are subject to a legal requirement, namely not to be allowed to drive faster than 25 km / h. This is for security reasons. To get around this speed limit for such vehicles is
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a locking device is assigned to the axle, by means of which the axle is rigidly locked at speeds above 25 km / h.
For this purpose, an opening 14 is provided in the handlebar 6, into which the rod --11-- is locked in order to absolutely block the axle.
There is no doubt that this known construction is not a trailing steering axle, and the task to be solved is a completely different one. It should also not be overlooked that the known solution has a speed above the limit speed of 25 km / h
Speed for the four-wheel steered vehicle is only technically possible if, depending on the locking performed, the gearbox can be switched accordingly.
With regard to the invention, only one device can be derived from this FR-PS as known, with which an axis can be blocked in its straight-ahead driving position.
U.S. Patent No. 4, 162, 082 shows a stabilizing device. In this regard, reference is made to the explanations in column 2, lines 52 to column 3, lines 43. Objectives according to the US PS and the invention are not dissimilar in approach. This results from a review of the prior art, lines 10 to 32 in column 1 of the US patent. This is because the problem is addressed that, for reasons of driving stability, a non-steerable design of the rear axles and the front axle of the trailer rigidly coupled therewith would be desirable, but that such a non-steerable design leads to excessive tire wear.
A steerable axle is therefore provided, which is developed in such a way that it is stabilized with a certain pretensioning force in the straight-ahead driving position, with the result that only with higher lateral forces
Steering movements are possible.
In contrast, the invention is intended to provide a control for the trailing axles in single or multi-unit vehicles with at least three axles, in which the trailing steering axle can be stabilized in the direction of its straight-ahead driving position and can be blocked in the straight-ahead driving position depending on the load.
According to the invention, the load-dependent stabilization is now superimposed on a speed-dependent stabilization, the overall design being such that the stabilization is converted into a block above a limit speed, this blocking being technically implemented with the same means which are used to block the trailing steering axle for reversing.
It must now be admitted that the speed-dependent blocking as such, in conjunction with other vehicles, is just as well known as the blocking when reversing.
In contrast, the invention is based on the knowledge that in the combination of the load-dependent stabilization with regard to the straight-ahead driving position, the speed-dependent stabilization in the direction of the straight-ahead driving position, the conversion of the speed-dependent stabilization into a blocking above a limit speed and in the use of the same blocking means for both the speed-dependent blocking, as well as for the blocking when reversing, is a solution that combines an optimum of driving safety with an optimum of economical implementation.
The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. 1 shows a one-part vehicle in the form of a truck, which is equipped as a three-axle vehicle with a trailing steering axle offset to the rear relative to its drive axle, FIG. 1a shows a partial enlargement from FIG. 1, and FIG. 2 shows a multi-part vehicle consisting of a truck as a towing vehicle and a trailer, the drawbar of the trailer being coupled to the towing vehicle so that it cannot be swung horizontally and the front axle of the trailer being formed by the trailing steering axle.
Fig. 1 shows a one-piece vehicle in the form of a three-axle truck which has a steered front axle --2-- and a rear drive axle --3--. The body - 4-of the truck, which is carried over the frame --5--, has a relatively large overhang relative to the drive axle - and is supported in the area of this overhang via the trailing steering axle --6--, which will be described below is described in more detail. The trailing steering axle is arranged at a relatively large distance from the drive axle --3--, and this one
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Distance is a multiple of the wheel diameter of in the illustrated embodiment
Drive axle - 3--, or trailing steering axle --6--.
In numbers, the distance between
Drive axle --3-- and trailing steering axle --6-- about 2 to 3 times the mentioned wheel diameter.
The trailing steering axle --6-- shown is an air-sprung axle assembly with air bellows labeled --7--. However, other types of suspension can also be used within the scope of the invention. Furthermore, the trailing steering axle --6-- in the illustrated exemplary embodiment has twin tires, but simple tires are also possible in each case.
On the axle beam --8-- of the trailing steering axle --6-- there are steering arms --10-- which are pivotable on upright axles on both sides - the wheels --9-- are attached, and the steering arms --11-- are connected to the steering arms are in turn each steered via a tie rod --12-- on a deflection lever --13-- which, in turn, is mounted on an axially fixed part in a manner which is not shown here and can be pivoted about an upright axis. The wheels assigned to the two axle sides are thus coupled with respect to one another in terms of their pivotability, the self-tracking behavior resulting from the position of the pivot axes of the steering arms relative to the center of the wheel (self-tracking effect).
The swivel axes of the
Wheels or the steering arm that supports them are each labeled --14--.
The deflection lever --13-- in turn can be pivoted horizontally about an upright pivot axis --15-- with respect to the axle beam --8-- and carries a slide roller --16-- which interacts with the guideway --17-- which is assigned to an axially displaceable membrane cylinder --18--, which can be pressurized with compressed air. The guideway --17-- is curved in the opposite direction to the swivel path of the bell crank --13--, so that, based on a given pressure in the diaphragm cylinder - 18--, there is a support effect that increases with an increasing steering angle.
With regard to different loading conditions, the diaphragm cylinder --18-- is initially loaded with compressed air in such a way that the pressure in the diaphragm cylinder --18-- increases with increasing load. The result is a steering stabilization that results with increasing load, that is to say an increased return to the straight-ahead driving position. According to the invention, a speed-dependent steering stabilization is also provided, which is achieved in that the pressure in the membrane cylinder is increased as the speed increases as a function of speed. The consequence of such a speed-dependent control is that up to the lateral forces that occur during normal cornering, the steering angle is smaller than would result from free caster.
Accordingly, the vehicle receives an understeering driving behavior via the trailing steering axle. Since larger lateral forces, such as those that occur when driving on tight bends, only occur at lower speeds, the respective turning angle becomes larger for lower speeds, so that the willingness to take turns is correspondingly improved at low speeds. According to the invention, the steering stabilization is thus subjected to a speed-dependent stabilization behavior which increases towards a limit speed and, if the predetermined limit speed is exceeded, leads to a blocking of the steering in its straight-ahead driving position.
According to the invention, the speed-dependent stabilization can also be limited to the fact that the steering is blocked in its straight-ahead driving position only at a predetermined limit speed. Below this limit speed, the stabilization behavior in this embodiment, which is the easiest to implement in practice, is not influenced as a function of the speed and therefore only results from a preferably additional load-dependent stabilization. Such a load-dependent stabilization is provided in the context of the invention in particular in vehicles with a total weight that is significantly dependent on the load, while in vehicles with an essentially constant total weight, constant stabilization can also be used instead.
Such a speed-dependent control takes place via a pressure modulator --19-- switched on in the compressed air supply of the membrane cylinder --18--. According to the invention, the tapping of the speed can take place on the speedometer shaft, on the transmission output or also
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on the wheel side, if necessary, on the self-steering axle. A speed tap in this regard is indicated schematically in FIG. 1 at --20--.
In Fig. 2, a multi-unit vehicle is shown, which comprises a towing vehicle --21--, which is formed by a truck, and a trailer --22--. The towing vehicle --21-- is designed here as a two-axle vehicle and comprises a steered front axle --23-- and and a rear drive axle -24--, which is close to the rear end of the body --25--, which is above the Frame --26-- of the towing vehicle. The frame --26-- is carried through to the rear end of the superstructure --25-- and stiffened in its rear end area via a cross connection --27--.
The trailer --22-- is designed as a drawbar trailer and has as the front axle the self-steering axle described in Fig. 1, which is designated here with --28--. The further details of the self-steering axle correspond to that described with reference to FIG. 1 and in this respect reference is made to what has been said there.
The trailing steering axle is arranged on the trailer so as to be pivotable about a vertical axis which lies in the region of the trailing steering axle, and this pivotable arrangement is carried out in the exemplary embodiment shown via a turntable (not shown in more detail). On the axle side, this slewing ring is provided on a frame assigned to the axle --29--, at the front end of which the drawbar --30-- is pivotably articulated about a horizontal axis --31--. The drawbar --30-- is connected to the towing vehicle --21-- on the one hand via a conventional trailer hitch --32--, which is provided at the end of the frame --26--.
The all-round pivotability of the drawbar given by the connection between the towbar --32-- and drawbar --30-- is blocked with regard to the pivotability of the drawbar in the transverse direction of the vehicle, so that there is between the trailing steering axle --28-- and the towing vehicle --21-results in a rigid connection in the transverse direction of the vehicle, which leads with respect to the driving technique for towing vehicles --21-- and trailing steering axle --28-- to conditions that correspond to those described with reference to the truck shown in FIG. 1.
The mobility of the drawbar --30-- is blocked in relation to its transverse pivoting ability in relation to the towing vehicle --21-- here, for example, by means of a union --33--, in which the drawbar neck is guided unrelentingly in the transverse direction and which, in turn, with its both side arms --34-- can be pivoted about a horizontal axis --35-- to the frame --26-of the towing vehicle --21--. The horizontal axis --35-- runs approximately through the articulation point of the trailer hitch --32--, so that the height swiveling of the drawbar --30-is not hindered.
In this exemplary embodiment too, for the sake of simplicity, the speed-dependent control is again only indicated by a connection --20-- leading from the pressure modulating device --19-- to one of the wheels of the trailing steering axle --28--.
The blocking of the self-steering axle above the predetermined limit speed is preferably achieved according to the invention without any significant additional effort in that the reverse drive lock, i. H. the blocking is engaged on straight ahead for pushing back.
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