DE102007033533A1 - Sperreinrichtung einer gelenkten Achse - Google Patents

Abstract

Nutzfahrzeug mit mindestens zwei Achsen und wenigstens einer angetriebenen Hinterachse sowie einer vor oder hinter der angetriebenen Achse angeordneten Vor- oder Nachlaufachse (1), deren Räder (36) selbst- oder zwangsgelenkt sind. Die Vor- oder Nachlaufachse (1) verfügt für den Geradeauslauf der Räder (36) über eine Arretiervorrichtung (41) und ist an ihren beiden Enden über je einen Längslenker (4; 5) mit den Winkelarmen (33; 35; 78) je eines rahmenfest schwenkbar gelagerten Winkelhebels (10; 11) starr verbunden. Die Winkelarme (35; 78) sind zur gleichsinnigen Schwenkbewegung durch eine axial bewegbare Spurstange (16) verbunden. Die Arretiervorrichtung (41) für die Vor- oder Nachlaufachse (1) greift an der Spurstange (16) an.

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf ein Nutzfahrzeug mit mindestens zwei Achsen und wenigstens einer angetriebenen Hinterachse nach Anspruch 1.
• Die Erfindung geht von serienmäßig hergestellten Reisebussen aus, bei denen der angetriebenen Hinterachse eine weitere Achse mit adhäsionskraftbedingt einlenkbaren Rädern beigeordnet ist, deren Radträger über eine Spurstange miteinander verbunden sind. Diese Räder sind aus einer Einschlagsposition mittels einer Sperrvorrichtung in ihre Geradeausstellung rückführbar und in dieser arretierbar. Die Sperrlvorrichtung weist je Rad einen eigenen Sperrlzylinder auf, der mittels einer Konsole am Achskörper der Nachlaufachse befestigt und dessen Sperrzylinderstange über einen schwenkbeweglich an ihm angelenkten Spurstangenhebel mit dem zugehörigen Radträger verbunden ist. Darüber hinaus ist auch noch ein Lenkungsdämpfer vorhanden, der die Eigenlenkbewegungen der Räder dämpft und sich zwischen einer achskörperseitigen und radträgerseitigen Anlenkstelle erstreckt. Beide Sperrzylinder sind an einer entsprechenden Steuereinrichtung angeschlossen. Diese bekannte Sperrvorrichtung erfüllt zwar die Anforderungen nach einwandfreier Funktion in den aus dem Stand der Technik bekannten Reisebussen, nimmt aber sehr viel Bauraum ein und ist aufgrund der erforderlichen speziellen Teile verhältnismäßig teuer.
• Aus der EP 1491428 ist ein Nutzfahrzeug wie z. B. ein Lastkraftwagen oder Omnibus bekannt, mit wenigstens einer Vorderachse mit lenkbaren Rädern und wenigstens einer angetriebenen Hinterachse sowie einer dieser beigeordneten Vor- oder Nachlaufachse mit adhäsionskraftbedingt eigenlenkbaren Rädern. Die Räder sind über eine Spurstange miteinander verbunden. Die eigenlenkbaren Räder der Vor- oder Nachlaufachse weisen einen Dämpfer gegen das Flattern der Räder auf. Zusätzlich ist eine Sperrvorrichtung vorgesehen, die pro Achse Stellzylinder aufweist, mittels derer und durch Signale eines Bordrechners die Räder der Achse in eine Geradeausstellung bringbar sind und in dieser Stellung gehalten werden können. Je Achse ist unter Beibehaltung der Spurstange nur ein Stellzylinder in der zwischen den eigenlenkbaren Rädern angeordneten Stellvorrichtung vorgesehen. Dieser ist über eine Koppelstange derart mechanisch an die mit den Rädern verbundenen und als Dämpfer und/oder als Stange wirkende Dämpferstangen gekoppelt, dass die Räder sowohl adhäsionsbedingt eigenlenkbar, gedämpft lenkbar und gegen ein Flattern gedämpft sind. Unter bestimmten, festgelegten Fahrbedingungen sind die Räder durch den einen Stellzylinder und Signale aus dem Bordrechner in eine blockierte Geradeausstellung bringbar. Es ist Aufgabe der Erfindung, den Stand der Technik so zu verbessern, dass die Sperrvorrichtung der Nach- oder Vorlaufachse aus zahlenmäßig weniger Einzelteilen besteht und somit kostengünstiger herzustellen ist. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
• Die Sperrvorrichtung kann bei Nutzfahrzeugen, insbesondere Lastkraftwagen und Omnibussen Verwendung finden. Die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung ist bei Nutzfahrzeugen einsetzbar, die zumindest über eine angetriebene Hinterachse verfügen, der eine Vor- oder eine Nachlaufachse zugeordnet ist. Die Vor- oder Nachlaufachse kann selber angetrieben sein. Die zumindest zwei Räder der Vor- oder Nachlaufachse sind selbst -/oder zwangsgelenkt. Die Achse der Vor- oder der Nachlaufachse sind mit Hilfe der Sperrvorrichtung für den Geradeauslauf arretierbar. Die Arretierung kann ab einer bestimmten Geschwindigkeit einsetzen und bei Unterschreiten dieser Grenzgeschwindigkeit aufgehoben werden. Zur Ent-/sperrung der Arretierung ist die Achse an den Rädern über je einen Längslenker mit je einem Winkelarm je eines rahmenfest schwenkbar gelagerten Winkelhebels starr verbunden. Auf diese Weise wird die gleichsinnige Auslenkung der Räder der Vor- oder Nachlaufachse gewährleistet.
• Der andere Winkelarm ist zur gleichsinnigen Schwenkbewegung mit dem entsprechenden Winkelarm des anderen Winkelhebels durch eine axial bewegbare Spurstange verbunden. Zur gleichsinnigen Einflussnahme auf die einander gegenüberstehenden Räder der Vor- oder der Nachlaufachse greift die Sperreinrichtung für die Vor- oder Nachlaufachse an der Spurstange an.
• Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist an der Spurstange eine Raste angeordnet, die zwischen zwei Anschläge eingreift, welche durch einen Arbeitszylinder zwischen einer ersten Stellung in Anlage zu beiden Seiten der Raste und einer zweiten Stellung in beiderseitigem Abstand von der Raste bewegbar angeordnet sind. Auf diese Weise wird eine Vereinheitlichung erreicht, da eine gesonderte Sperrvorrichtung für den jeweils gegenüberliegenden Anschlag überflüssig wird.
• Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Arbeitszylinder ortsfest gelagert und sein Arbeitskolben ist mit einem Kniehebel verbunden, dessen beide Arme jeweils an einem um ein rahmenfestes Lager schwenkbaren Lenker angreifen, und an ihrem freien Ende je einen Anschlag tragen. Die ortsfeste Lagerung des Arbeitszylinders stabilisiert den Arbeitszylinder in einer statischen Position, wodurch die Verschleißanfälligkeit an dieser Stelle deutlich reduziert wird. Durch diese Ausführungsform kann die Anzahl der Gelenke reduziert werden.
• Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung fluchten die Arme in ihrer Schwenkstellung unter Anlage der beiden Anschläge zu beiden Seiten der Raste der Spurstange miteinander. Auf diese Weise wird eine Stabilisierung der Räder in der Geradeausstellung erreicht.
• Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Anschläge jeweils an einem Zangenarm eines ortsfest gelagerten Zangenhebels angeordnet und der Arbeitszylinder ist zwischen den Zangenarmen gelagert. Die Ausführungsform macht den Einsatz von Sperrzylindern überflüssig. Die Funktion der Sperrzylinder wird vom Arbeitszylinder mit übernommen.
• Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist der Arbeitszylinder zwischen den beiden Zangenarmen fliegend gelagert.
• Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung greift der Arbeitszylinder ortsfest und über die beiden Zugstangen jeweils an einem Zangenarm an.
• Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung bestehen die Anschläge jeweils aus einer Kurvenscheibe, die um je ein Scheibenlager ortsfest schwenkbar gelagert sind und weisen jeweils einen Hals auf zwischen denen der Arbeitszylinder fliegend gelagert ist.
• Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung sind die Raste und eine weitere Raste in dem fliegend in einem Arbeitszylindergelenk rahmenseitig gelagerten Arbeitszylinder angeordnet und der Kolben des Arbeitszylinders bildet mit dem Boden des Arbeitszylinders die mit den Rasten zusammen wirkenden Anschläge. Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Hierbei zeigen:
• 1 die Sperrvorrichtung entsprechend den Stand der Technik im entsperrten Zustand,
• 2 die Sperrvorrichtung nach den Stand der Technik im gesperrten Zustand,
• 3 die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung mit einem Sperrzylindergelenk im entsperrten Zustand,
• 4 die 3 im gesperrten Zustand,
• 5 die 3 und 4 in Abwandlung im entsperrten Zustand,
• 6 die 5 im gesperrten Zustand,
• 7 eine Abwandlung der 5 und 6,
• 8 die 7 in gesperrtem Zustand,
• 9 die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung mit einer an der Spurstange angeordneten Raste in entsperrtem Zustand,
• 10 die 9 in gesperrtem Zustand,
• 11 die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung mit einer Spurstangenseitigen festen Raste in entsperrtem Zustand,
• 12 die 11 in gesperrtem Zustand,
• 13 eine Variante der 11 und 12 in entsperrtem Zustand,
• 14 zeigt 13 in gesperrtem Zustand,
• 15 die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung in Zangenform in entsperrtem Zustand,
• 16 zeigt die 15 in gesperrtem Zustand,
• 17 die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung mit in den Arbeitszylinder integrierten Rasten in entsperrtem Zustand,
• 18 zeigt die 17 in gesperrtem Zustand,
• 19 eine Alternative der 9 und 10 in entsperrtem Zustand,
• 20 eine Alternative der 19 in gesperrtem Zustand,
• 21 eine alternative Ausführungsform der Erfindung und
• 22 zeigt die 21 in gesperrtem Zustand.
• In den 1–22 wird davon ausgegangen, dass die Winkelarme 33 in den Lenkungsgelenken 9; 7 rechtwinklig starr mit den Längsträgern 4; 5 verbunden sind.
• Weiterhin sind die Winkelarme 33 in den 1–22 gegenüber den Spurstangenhebeln 10; 11 rechtwinklig angeordnet. Darüber hinaus wird davon ausgegangen, dass die Spurstangenhebel 10; 11 rechtwinklig starr mit der Spurstange 16 verbunden sind.
• In diesem Zusammenhang ist darauf hinzuweisen, dass anstatt einer rechtwinkligen Anordnung auch eine andere gewinkelte Anordnung gewählt werden kann.
• Gleiches gilt auch für die Anordnung der Längslenker 4; 5 über die Lenkungsgelenke 9; 7 an der Vorlaufachse 1 und für die Verbindung der Spurstangenhebel 10; 11 mit den Winkelarmen 33.
• In 1 ist eine Sperrvorrichtung 41 nach dem Stand der Technik gezeigt, die an einer Vor- oder Nachlaufachse 1 angelenkt ist. Im Weiterem wird beispielhaft von einer Vorlaufachse ausgegangen. An beiden Enden der Vorlaufachse sind die Räder 36 erkennbar. Zur Dämpfung der Vorlaufachse 1 sind Stoßdämpfer und Luftbälge 37 auf einen Stoßdämpferträger 38 befestigt. Zwischen den Rädern 36 ist in der Vorlaufachse 1 ein Ausgleichsgetriebe 39 vorgesehen. Die Achse 1 steht mit dem Rahmen 3 über einen Dreieckslenker 2 in Verbindung. Der Lenkungsarbeitszylinder 17 wirkt auf ein Lenkungsgelenk 7 ein. Das Lenkungsgelenk 7 steht mit der Lenkkolbenstange 19 in Verbindung, die zur Einleitung der Lenkbewegung in den Lenkungsarbeitszylinder 17 hinein- oder aus diesem heraus schiebbar ist. In 1 ist die Geradeausstellung der Räder 36 dann erreicht, wenn die Lenkkolbenstange 19 etwa zur Hälfte in den Lenkungsarbeitszylinder 17 hinein geschoben worden ist. Die beiden Längslenker 4; 5 sind über je ein Lenkungsgelenk 7; 9 mit je einem rahmenfesten Spurstangenhebel 10; 11 verbunden. Die beiden rahmenfesten Spurstangenhebel 10; 11 wirken auf ihrer der Vorlaufachse 1 zugewandten Seite auf eine Spurstange 16 ein, die in Geradeausstellung der Räder 36 etwa achsparallel zur Vorlaufachse 1 verläuft. Die Längslenker 4; 5 sind in Fahrtrichtung 40 gesehen mit den Gelenken 6 bzw. 8 rechwinklig an der Vorlaufachse 1 angelenkt. Die Winkelarme 33 sind in den Lenkungsgelenken 9; 7 rechtwinklig starr mit den Längsträgern 4; 5 verbunden. Am mittelachsseitigen Ende der Winkelarme 33 sind rechtwinklig starr je ein rahmenseitig gelagerter Spurstangenhebel 10; 11 angeordnet. In Fahrtrichtung 40 gesehen vorne sind an den Spurstangenhebeln 10; 11 die Sperrzylinder 21; 28 angeordnet und in rückwärtiger Richtung eine die Spurstangenhebel 10; 11 verbindende Spurstange 16 angelenkt. Durch die rechtwinklig starre Anordnung der Winkelarme 33 gegenüber den Spurstangenhebeln 10; 11 und durch die gegenseitige Verbindung der Spurstangenhebel 10; 11 durch die Spurstange 16 ist die Achse 1 über den Lenkungsarbeitszylinder 17 lenkbar. Durch Einzug der Lenkkolbenstange 19 in den Lenkungsarbeitszylinder 17 wird das bzgl. der Fahrtrichtung 40 linke Ende der Achse über den Längslenker 4 angezogen und die Achse 1 um das Ausgleichsgetriebe 39 nach rechts geschwenkt. Durch ihre rechtwinklig starre Anordnung an den Spurstangenhebeln 10; 11 wird die Spurstange 16 auf der Achse 34 nach links verschoben und der rechtwinklig starr mit der Spurstange 16 verbundene Längslenker 5 zur Unterstützung der Verschwenkung der Achse entgegen der Fahrtrichtung 40 verschwenkt. Die rechtwinklig starre Anordnung der Spurstange 16 zwischen den rahmenfesten Spurstangenhebeln 10; 11 bewirkt beim Ausfahren der Lenkkolbenstange 19 aus dem Lenkungsarbeitszylinder 17 ein Verschwenken der Achse 1 in Fahrtrichtung 40 gesehen nach links.
• Zur Sperrung der Vorlaufachse 1 in Geradeausstellung ist in Fahrtrichtung 40 vor den Spurstangen 16 und 33 eine Sperrvorrichtung 41 vorgesehen. Die Sperrvorrichtung 41 umfaßt einen Arbeitszylinder 31, der über einen Arbeitskolben 30 auf einen Sperrhebel 24 einwirkt. Der Sperrhebel 24 ist dabei mittig in einem Sperrhebellager 25 gelagert. An den beiden einander gegenüberliegenden Enden 42; 43 des Sperrhebels 24 sind über die Sperrhebelgelenke 26 die Sperrzylinder 21; 28 angelenkt. In 1 ist die Sperrvorrichtung 41 in geöffneter Stellung dargestellt. Hierzu wird der Arbeitskolben 30 in den Arbeitszylinder 31 eingezogen, wodurch der an seinem Ende 42 mit dem Arbeitskolben 30 verbundene Sperrhebel 24 eine zu den Längslenkern 4; 5 achsparallele Position einnimmt. Zum Sperren der Sperrvorrichtung 41 fährt der Arbeitskolben 30 aus dem Arbeitszylinder 31 heraus, wodurch der Sperrhebel 24 im Sperrhebellager 25 entgegen dem Uhrzeigersinn eine Schwenkung von ca. 90° vollzieht und eine Position entlang der Achse 44 einnimmt. Durch die Schwenkung des Sperrhebels 24 werden die Sperrzylinderstangen 22; 27 in die jeweiligen Sperrzylinder 21; 28 eingefahren und kommen gegen die Sperrzylindergelenke 20; 23 der Sperrzylinder 21; 28 zum Anschlag. In dieser Position liegen die Sperrzylinder 21; 28 und der Sperrhebel 24 auf der Achse 44, so dass die Spurstangenhebel 10; 11 in ihrer Schwenkbewegung um die Spurstangenhebelgelenke 12; 13 gehindert sind (vgl. 2). Die axiale Verschiebung der Spurstange 16 ist somit unterbunden, so dass die Achse 1 in der Geradeausstellung fixiert ist.
• 2 zeigt die Sperrvorrichtung 41 in der zuletzt beschriebenen verriegelten Position.
• In den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Sperrvorrichtung 41, die in den 3–22 dargestellt sind, erfolgt die Ansteuerung der Lenkung wie in den 1 und 2 über einen rahmenfesten Lenkungsarbeitszylinder 17, der über eine Lenkungskolbenstange 19 auf das Lenkungsgelenk 7 einwirkt und die axiale Verschiebung der Spurstange 16 auslöst. Der Lenkungsarbeitszylinder 17 und die Lenkkolbenstange 19 sind in den 3–22 nicht dargestellt.
• Die nachfolgend beschriebenen 3–22 verfügen wie die 1 und 2 über eine Vorlaufachse 1, die mit einem Dreieckslenker 2 am Rahmen 3 befestigt ist. Über die Gelenke 6 und 8 sind in den 1–22 die Längslenker 4; 5 mit der Vorlaufachse 1 verbunden. In allen 1–22 stehen die als Kniehebel ausgebildeten Spurstangenhebel 10; 11 über die Winkelarme 33 mit den Lenkungsgelenken 7; 9 in Verbindung. Die Lenkungsgelenke 7; 9 sind ihrerseits über die Längslenker 4; 5 mit der Achse 1 verbunden. Am achsseitigen Ende greifen die Spurstangenhebel 10; 11 an der Spurstange 16 an. Im Bezug auf die 3–22 wird im Folgenden nur zu der Sperrvorrichtung 41 Stellung genommen.
• Zu 3 umfaßt die Sperrvorrichtung 341 einen Arbeitszylinder 331 der etwa rechtwinklig zur Spurstange 316 angeordnet ist und einen Arbeitskolben 330 aufweist. An dem in Fahrtrichtung 340 gesehen vorderen Ende 345 des Arbeitskolbens 330 sind an diesem zwei Sperrzylinder 221; 228 angelenkt. Ist der Kolben 330 weitest möglich aus dem Arbeitszylinder 331 herausgefahren, befinden sich auch die Sperrzylinderstangen 327; 322 der Sperrzylinder 321; 328 im ausgefahrenen Zustand. Hierdurch hat die Spurstange 316 in Abhängigkeit der Lenkeinwirkung durch die Lenkkolbenstange 319 (nicht gezeigt) die Möglichkeit sich in der Achse 334 achsparallel zur Vorlaufachse 301 seitlich zu verschieben. Je nach der Verschiebungsrichtung der Spurstange 316 wird die jeweilige Sperrzylinderstange 322; 327 über die rahmenseitig befestigten Spurstangenhebel 10; 11 in den jeweiligen Sperrzylinder 321; 328 hinein- bzw. heraus geschoben.
• 4 entspricht der Darstellung nach 3, mit dem Unterschied, dass die Sperrvorrichtung 441 in 4 gesperrt ist. Hierzu nimmt der Arbeitskolben 430 eine vollständig in den Arbeitszylinder 431 hineingeschobene Position ein. Die Sperrzylinderstangen 422; 427 tauchen bis zum Anschlag an den jeweiligen Sperrzylindergelenken 420; 423 in die Sperrzylinder 421; 428 ein. Die Sperrzylinder 421; 428 liegen mit dem Arbeitskolbengelenk 432 und den Sperrzylindergelenken 420; 423 auf der Achse 444 und sind somit in ihrer Bewegung blockiert. Der Arbeitszylinder 431 ist in den 3 und 4 rahmenfest geführt.
• 5 und 6 entsprechen den 3 und 4. 5 zeigt die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung 541 jeweils in entsperrtem und 6 in gesperrtem Zustand.
• In 5 und 6 sind in Verlängerungen des Arbeitskolbens 530 je zwei Sperrzylinder 521; 528 angeordnet. Im ausgefahrenen Zustand nehmen die am Arbeitskolben 530 angelenkten beiden Sperrzylinder 521; 528 eine Position ein, in der sie an ihren von dem Arbeitskolben 530 abgewandten Enden im Abstand 546 von einander beanstandet sind. Um den Abstand 546 kann sich die Spurstange 516 seitlich entlang der Achse 534 verschieben. Die Sperrzylinder 521; 528 sind über die Sperrzylindergelenke 520; 523 an jeweiligen Spurstangenhebel 510; 511 angelenkt.
• In 6 ist die vorstehend beschriebene Ausführungsform der Erfindung in gesperrtem Zustand dargestellt. Dazu ist der Arbeitskolben 530 bis zu seinem Anschlag am rahmenseitigen Gelenk 518 in den Arbeitszylinder 531 eingefahren. Die Sperrzylinder 521; 528 sind über die Gelenke 520; 523 mit den Spurstangenhebeln 510; 511 verbunden. Die beiden Sperrzylinder 521; 528 liegen dabei im gesperrten Zustand (vgl. 6) mit ihren von dem Arbeitskolben 530 abgewandten Enden auf einer Achse 544 mit den Gelenken 520; 523. Die beiden Sperrzylinder 521; 528 liegen im gesperrten Zustand unter Ausschaltung des Abstands 546 Seite an Seite aneinander an. Eine seitliche Bewegung der Enden der Sperrzylinder 521; 528 auf der Achse 544 ist nicht mehr möglich.
• Die 7 und 8 stellen eine vereinfachte Variante der in den 5 und 6 dargestellten Ausführungsform dar. Anstatt der in den 5 und 6 angeordneten zwei Sperrzylinder 521; 528 ist in 7 und 8 lediglich ein einziger Sperrzylinder 728 vorgesehen. Im entsperren Zustand nach 7 ist der Arbeitskolben 730 aus dem rahmenseitig fixierten Arbeitszylinder 731 herausgefahren. Wird die Spurstange 716 durch eine Lenkbewegung auf der Achse 734 seitlich verschoben, kann der Sperrzylinder 728 auf Grund seiner Anlenkung am Sperrzylindergelenk 723 über das rahmenfeste Spurstangenhebelgelenk 713 der seitlichen Verschiebung der Spurstange 716 folgen. Ist der Arbeitskolben 730 in den Arbeitszylinder 731 (vgl. 8) hineingeschoben, ist eine Seitwärtsbewegung des Sperrzylinders 728 nicht mehr möglich. Eine Bewegung der Vorlaufachse 701 (nicht gezeigt) aus der Geradeausstellung heraus ist daher nicht möglich.
• 9 und 10 zeigen eine erfindungsgemäße Sperrvorrichtung 941 mit einer Spurstange 916, die über je einen rahmenfesten Spurstangenhebel 910; 911 mit den Längslenkern 904; 905 verbunden ist. Gegenüber den 3 bis 8 ist die Spurstange 916 in den 9 und 10 achsparallel in Fahrtrichtung 940 nach vorne verschoben.
• An der Spurstange 916 ist in Fahrtrichtung 940 gesehen eine Raste 949 angeordnet, die zwischen zwei Anschläge 950; 951 eingreift.
• Jeder Anschlag 950; 951 ist über einen Kniehebel 952; 953 am Arbeitskolben 930 des Arbeitszylinders 931 angelenkt. 9 zeigt den Arbeitskolben 930 in ausgefahrenem Zustand. Die Raste 949 greift hier in den rahmenfesten Sperrzylinder 921 ein. Beiderseits der Raste 949 sind im Sperrzylinder 921 je ein Anschlag 950; 951 bewegbar angeordnet. Die Anschläge 950; 951 sind über je eine Sperrzylinderstange 922; 927 mit je einem Streckgelenk 954; 955 verbunden. Jedes Streckgelenk 954; 955 ist jeweils über eine Streckstange 956; 957 mit den Rahmen 903 verbunden. Die Raste 949 liegt mit den Anschlägen 950; 951 und den rahmenfesten Anlenkungspunkten 958; 959 der Streckstangen 956; 957 auf der Linie 960. In den 9 und 10 verläuft eine Mittelachse 963 axial durch das Ausgleichsgetriebe 939. An dem Ende des Arbeitskolbens 930, der der Vorlaufachse 901 zugewandt ist, sind die Streckgelenke 954 und 955 über die Zugstangen 956; 957 mit dem Arbeitskolben 930 verbunden. Bei der Einführung des Arbeitskolbens 930 in den Arbeitszylinder 931 wird wie in 10 dargestellt, in Fahrtrichtung 940 auf die Streckgelenke 954 bzw. 955 eine zur Mittelachse 963 achsparallele Zugkraft ausgeübt. In den 5; 6; 7; 8; 9 und 10 sind die Sperrzylinder 521; 528; 728; 921; jeweils als Lenker ausgebildet. Analog sind in den entsprechenden Fig. die Sperrzylindergelenke 520; 523; 723 als Lenkergelenke ausgeformt. Analog sind Sperrzylinderstangen 922; 927 als Lenkerstangen ausgebildet. In 10 liegen in der Folge die Anlenkungspunkte 958 bzw. 959, die Streckgelenke 954; 955 und die Anschläge 950 bzw. 951 auf der Linie 960.
• Nach Einziehen des Arbeitskolbens 930 in den Arbeitszylinder 931 wird auf die Anschläge 950; 951 in Richtung der Mittelachse 963 eine Kraft 967 ausgeübt, die gleichsinnig spiegelbildlich die Anschläge 950 bzw. 951 an die Raste 949 heranführt und in ihrer Position in der Mittelachse 963 fixiert.
• In 10 ist gezeigt, dass bei einer im Verhältnis zur Mittelachse 963 etwa rechtwinklig verlaufenden Linie 960 die Anschläge 950 und 951 jeweils an der Raste 949 anliegen und die Raste 949 gegenüber einer seitlichen Bewegung durch Verschiebung der Spurstange 916 hindern. Unter einer gleichsinnig spiegelbildlichen Heranführung ist im Sinne der 9 und 10 gemeint, dass sich bei Annährung bzw. Entfernung der Anschläge 950 und 951 an die bzw. von der Raste 949 die Abstände der Anschläge 950 bzw. 951 gegenüber der Raste 949 in gleichem Umfang verringern bzw. vergrößern.
• Die 11 und 12 zeigen eine erfindungsgemäße Sperrvorrichtung 1141, deren Spurstange 1116 im Vergleich zu den 9 und 10 in Richtung auf die Vorlaufachse 1101 hin parallel verschoben ist. Die Raste 1149 ist in den 11 und 12 gegenüber der Mittelachse 1163 in Fahrtrichtung 1140 gesehen nach rechts verschoben angeordnet. Die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung 1141 umfasst in den 11 und 12 einen verlängerten Zangenarm 1168 und einen relativ kurzen Zangenarm 1169. Der Zangenarm 1168 ist etwa in seiner Mitte um das Armlager 1170 fliegend gelagert. Der Zangenarm 1169 ist gegenüber dem Zangenarm 1168 ebenfalls am Armlager 1170 angelenkt.
• Der Arbeitskolben 1130 des rahmenfesten Arbeitszylinders 1131 ist mit seinem der Vorlaufachse 1101 zugewandten Ende über je eine Zugstange 1164 mit dem Armlager 1170 und mit einer Zugraste 1171 verbunden. Die Zugraste 1171 verläuft dabei in einer rahmenfesten Führungsschiene 1172. Die Zugraste 1171 ist mit einer ersten Zugstange 1173 an dem Ende des Zangenarms 1168 angeschlagen, das von der Spurstange 1116 abgewandt ist. Eine zweite Zugstange 1174 verbindet die Zugraste 1171 mit dem der Spurstange 1116 zugewandten Ende des Zangenarms 1169. Ist der Arbeitskolben 1130 in den Arbeitszylinder 1131 eingefahren, zieht die Zugstange 1164 die Zugraste 1171 in der Führungsschiene 1172 bis zu einem mittelachsseitigen Anschlagpunkt der Führungsschiene 1172. Die Zugraste 1171 verschwenkt dabei den Zangenarm 1168 mit der ersten Zugstange 1173 um das Armlager 1170 in eine Offenstellung 1176. Gleichzeitig verschwenkt die Zugraste 1171 den Zangenarm 1169 mit der Zugstange 1174 um das Armlager 1170 in die Offenstellung 1176. Der Abstand der Zangenarme 1168 und 1169 an ihren der Spurstange 1116 zugewandten Enden ist gegenüber der Raste 1149 maximal. Je nach dem Lenkanschlag der Achse 1101 ist die Raste 1149 mit der Spurstange 1116 im Abstand zwischen den Zangenarmen 1168 und 1169 bewegbar.
• 12 zeigt, dass bei maximalem Herausfahren des Arbeitskolbens 1130 aus dem Arbeitszylinder 1131 die Zugraste 1171 über die Zangenarme 1164 in die Führungsschiene 1172 hineingeschoben wird. Die Zugraste 1171, das freie Ende des Arbeitskolbens 1130 an den Zugstangen 1164 und das Armlager 1170 liegen hier auf der Linie 1160. Durch die radiale Verlagerung der Zugraste 1171 gegenüber der Mittelachse 1163 nach links schwenken in 12 die Arme 1168 und 1169 um das Armlager 1170 an ihren Spurstangennäheren Enden auf einander zu. Die Anschläge 1150; 1151 kommen an der Raste 1149 zur Anlage.
• Die 13 und 14 sind von den 11 und 12 abgeleitet und unterscheiden sich von diesen wie folgt. Die Zugraste 1371 ist entgegen den 11 und 12 nicht in einer Führungsschiene 1172 beweglich geführt, sondern an einem Winkelarm 78 befestigt, der am Rahmen 1303 angelenkt ist.
• In den 11 und 12 wird die Zugraste 1171 in ihrer gegenüber der Mittelachse 1163 seitlichen Bewegung durch die Führungsschiene 1172 geführt. Die seitliche Bewegung dient dabei der Öffnung und der Schließung der Zangenarme 1168; 1169 gegeneinander durch Verschiebung der Zugstangen 1173; 1174. In den 13 und 14 wird die seitliche Bewegung der Zugraste 1371 durch die Bewegung des Winkelarms 78 bewirkt, der mit seinem von der Spurstange 1316 abgewandten Ende am Rahmen 1303 angeschlagen ist und mit dem gegenüberliegenden freien Ende radial zur Mittelachse 1363 schwenkbar ist. 13 zeigt die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung 1341 in entsperrter Darstellung. In 14 ist sie in gesperrter Darstellung gezeigt.
• Die 15 und 16 zeigen die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung 1541 mit einer Spurstange 1516 entsprechend den 11 und 12, mit dem Unterschied, dass die Raste 1549 an der Spurstange 1516 in der Höhe der Mittelachse 1563 angeordnet ist. In den 15 und 16 steht der Raste 1549 in Fahrtrichtung 1540 eine rahmenfeste weitere Raste 1579 gegenüber. Die Sperrvorrichtung 1541 umfasst in den 15 und 16 zwei gegeneinander um ein rahmenfestes Armlager 1570 verschwenkbare Zangenarme 1580; 1581. Im rahmenfesten Armlager 1570 kreuzen sich die Zangenarme 1580; 1581. Der Anlagepunkt des Armlagers 1570 an den Zangenarmen 1580; 1581 liegt dabei gegenüber der Spurstange 1516 in der vorderen Hälfte der Zangenarme 1580; 1581 Zwischen den von der Spurstange 1516 abgewandten Enden der Zangenarme 1580; 1581 ist ein Arbeitszylinder 1531 angeordnet, der mit einem Kolben 1530 versehen ist. An seinem hinteren Ende ist der Arbeitszylinder 1531 an dem Zangenarm 1580 angelenkt. Der andere Zangenarm 1581 ist mit dem freien Ende des Arbeitskolbens 1530 verbunden. 15 zeigt den aus dem Arbeitszylinder 1531 herausgefahrenen Arbeitskolben 1530. Die achsparallel zur Mittelachse 1563 einander gegenüberliegenden Enden der Zangenarme 1580; 1581 befinden sich hier in auseinander gedrückter Stellung. Im Abstand 1546 ist die Spurstange 1516 auf der Linie 1560 radial zur Mittelachse 1563 verschiebbar und die Achse 1501 um das Ausgleichsgetriebe 1539 verschwenkbar.
• Die 16 zeigt die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung 1541 im gesperrten Zustand, bei der der Arbeitskolben 1530 in den Arbeitszylinder 1531 eingefahren ist und somit die Spurstangenseitigen vorderen Enden der Zangenarme 1580; 1581 die Raste 1549 kraftschlüssig einfasst. Die einander gegenüberliegenden Spurstangenseitigen Enden der Zangenarme 1580; 1581 werden mit ihren Anschlägen 1550; zusammengedrückt und fixieren die Raste 1549 in einer Flucht mit der Raste 1579 in Höhe der Mittelachse 1563. Die Spurstange 1516 ist mit der an ihr befestigten Raste 1549 zwischen den Zangenarmen 1580; 1581 bewegungsunfähig eingefasst. Ein Lenkausschlag der Achse 1501 um das Ausgleichsgetriebe 1539 ist nicht möglich.
• Die 17 und 18 zeigen die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung 1741 mit einer Spurstange 1716 entsprechend den 9 und 10. Die Spurstange 1716 ist mit einer in Fahrtrichtung 1740 verlaufenden Raste 1749 versehen. In Geradeausstellung der Räder 1736 fluchtet die Raste 1749 in der Mittelachse 1763 mit einer rahmenfesten weiteren Raste 1779, die der Raste 1749 gegenüberliegend angeordnet ist. Die beiden Rasten 1749 und 1779 greifen seitlich in einen Arbeitszylinder 1731 ein, der mit dem axial beweglichen Arbeitskolben 1730 versehen ist. Der Arbeitszylinder 1731 ist in den rahmenseitig gelagerten Sperrzylinderlagern 1782 in Bezug zur Mittelachse 1763 radial seitlich verschiebbar gelagert. Im gesperrten Zustand der Sperrvorrichtung 1741 ist der Arbeitszylinder 1731 gegenüber dem offenen Zustand bezüglich der Mittelachse 1763 hin nach links verschoben. Bei einem Lenkimpuls durch das Lenkungsgelenk 1707 (nicht gezeigt) kann sich die Spurstange 1716 mit der an ihr befestigten Raste 1749 innerhalb des Abstands 1746 zwischen dem jeweils in Fahrtrichtung 1740 gesehen rechten Ende des Arbeitskolbens 1730 und dem Boden 1791 des Arbeitszylinders 1731 bewegen. Zur Sperrung der Sperrvorrichtung 1741 (vgl. 18) in Geradeausstellung der Achse 1701 ist in Fahrtrichtung 1740 gesehen der Arbeitszylinder 1731 in den Sperrzylinderlagern 1782 radial zur Mittelachse 1763 nach links verschoben. Der Boden 1791 des Arbeitszylinders 1731 kommt an die mit der Mittelachse 1763 fluchtenden Rasten 1749 und 1779 zur Anlage. Der Arbeitskolben 1730 erfährt entgegen der Linksverschiebung des Arbeitszylinders 1731 eine Verschiebung nach rechts in Richtung der Mittelachse 1763. Durch die radial zur Mittelachse 1763 verlaufenden gegenläufigen Bewegungen des Arbeitszylinders 1731 und des Arbeitskolbens 1730 werden die in Fahrtrichtung 1740 in Höhe der Mittelachse 1763 fluchtenden Rasten 1749 und 1779 in Geradeausstellung der Achse 1701 fixiert. Die 17 und 18 zeigen jeweils die erfindungsgemäße Sperrvorrichtung 1741 in entsperrter und in gesperrter Ausführung.
• Die 19 bzw. 20 zeigen die erfinderische Sperrvorrichtung 1941 mit einer Spurstange 1916 entsprechend den 9 bzw. 10 jeweils in offenem bzw. in geschlossenem Zustand. Gegenüber den 9 und 10 ist die Raste 1949 in Fahrtrichtung 1940 auf einer Verlängerung 1984 angeordnet. Beidseitig der Raste 1949 sind je eine Kurvenscheibe 1985 und 1986 in je einem rahmenfesten Scheibenlager 1987; 1988. Jede Kurvenscheibe 1985 bzw. 1986 weist einen Hals 1989 bzw. 1990 auf. Die Kurvenscheibe 1985 ist mit ihrem Hals 1989 am Boden 1991 des Arbeitszylinders 1931 angelenkt. Die Kurvenscheibe 1986 ist mit ihrem Hals 1990 am freien Ende des Arbeitskolbens 1930 gelagert. Die Kurvenscheibe 1986 und die Kurvenscheibe 1985 sind am Arbeitskolbengelenk 1929 bzw. am Boden 1991 des Arbeitszylinders 1931 angelenkt. Beide Kurvenscheiben 1985 und 1986 sind in Bezug zum Arbeitskolben 1930 radial verschwenkbar. Ist der Arbeitskolben 1930 in den Arbeitszylinder 1931 eingefahren, so kommen die Kurvenscheiben 1985 bzw. 1986 etwa in einen 90° Winkel zum Arbeitszylinder 1931 jeweils an einen Anschlag 1992 bzw. 1993 zur Anlage. Der Arbeitszylinder 1931 ist in den 19 und 20 rechtwinklig zur Mittelachse 1963 gelagert. Die Raste 1949 hat in 19 einen in Bezug zur Mittelachse 1963 radialen Bewegungsspielraum 1946. In diesem Abstand kann in dem sich die Spurstange 1916 bei einem Lenkimpuls bewegen. Im gesperrten Zustand sind der Arbeitszylinder 1931 in Bezug auf die Mittelachse 1963 radial seitlich nach links verschoben und der Arbeitskolben 1930 in entgegengesetzter Richtung in voller Länge aus dem Arbeitzylinder 1931 herausgefahren. Durch die spiegelbildlich gleichsinnige radiale Verschiebung des Arbeitszylinders 1931 und des Arbeitskolbens 1930 im Verhältnis zur Mittelachse 1963 nach außen, erfolgt eine Verschwenkung der Kurvenscheiben 1985 sowie 1986 jeweils um die Scheibenlager 1987 sowie 1988 nach innen in Richtung auf die Mittelachse 1963 zu. Im gesperrtem Zustand entsprechend 20 kommen die Kurvenscheiben 1985 und 1986 mit ihren Spitzen 1995; 1996 an der Raste 1949 zur Anlage. Wird die Lenkungskolbenstange 19 am Lenkungsarbeitszylinder herausgefahren oder in diesen hineingezogen, erfährt die Spurstange 16 in den 9; 10; 11 12; 13; 14; 15; 16; 17–20 durch die Umlenkung über die rahmenfesten Spurstangenhebel 10 und 11 eine kinematische Bewegung, die in Bezug zur Mittelachse 963; 1163; 1563; 1763; 1963 achsial und radial verläuft.
• Auf Grund der festen Verbindung der Raste 949; 1149; 1549; 1749 und 1949 mit der Spurstange 916; 1116; 1316; 1516; 1716; 1916 vollzieht die Raste die kinematische Bewegung der Spurstange nach. Hierdurch wird eine offene Kulissenführung der Raste zwischen den entsprechenden Anschlägen erforderlich.
• In den 21 und 22 ist eine erfindungsgemäße Sperrvorrichtung 2141 mit einer Spurstange 2116 entsprechend den 19 und 20 gezeigt. Rechtwinklig zur Mittelachse 2163 ist auf der Spurstange 2116 in einem Drehscheibenlager 2197 eine Drehscheibe 2198 drehbar gelagert. In den 21 und 22 weist die Drehscheibe 2198 eine elyptische Form auf. Beiderseits der Drehscheibe 2198 sind auf der Spurstange 2116 Stopper 2199 angebracht. In ihrem Drehscheibenlager 2197 ist die Drehscheibe 2198 mit Hilfe des Arbeitskolbens 2130 eines Arbeitszylinders 2131 aus einer gegenüber der Mittelachse 2163 achsparallelen Stellung (vgl. 21) in eine gegenüber der Spurstange 2116 rechtwinklige Stellung schwenkbar (vgl. 22). In gesperrtem Zustand (vgl. 22) verschwenkt der Arbeitskolben 2130 die Drehscheibe 2198 in der Weise, dass die Spitzen 2195; 2196 an den Stoppern 2199 zur Anlage kommen. Der Arbeitskolben 2130 ist dazu aus dem Arbeitszylinder 2131 herausgefahren.

1, 301, 701, 901, 1101, 1501, 1701

Achse

2

Dreieckslenker

3, 1303

Rahmen

4, 904

Längslenker

5, 905

Längslenker

6

Gelenk

7, 1707

Lenkungsgelenk

8

Gelenk

9

Lenkungsgelenk

10, 510, 910

Spurstangenhebel

11, 511, 911, 1116

Spurstangenhebel

12

Spurstangenhebelgelenk

13, 713

Spurstangenhebelgelenk

14

15

16, 316, 516, 716, 916, 1116, 1316, 1516, 1716, 1916, 2116

Spurstange

17

Lenkungsarbeitszylinder

18, 531, 518

rahmenseitiges Gelenk

19, 319

Lenkkolbenstange

20, 420, 520

Sperrzylindergelenk

21,221, 321, 421, 521, 921

Sperrzylinder

22, 322, 422, 922

Sperrzylinderstange

23, 423, 523, 723

Sperrzylindergelenk

24

Sperrhebel

25

Sperrhebellager

26

Sperrhebelgelenk

27, 327, 427, 927

Sperrzylinderstange

28, 228, 328, 428, 528, 728

Sperrzylinder

29, 1929

Arbeitskolbengelenk

30, 330, 430, 530, 730, 930, 1130, 1530, 1730, 1930, 2130

Arbeitskolben

31, 331, 431, 531, 731, 931, 1131, 11531, 1731, 1931, 2131

Arbeitszylinder

432

Arbeitskolbengelenk

33, 331

Winkelarm

34, 334, 534, 734

Achse durch dieinnere Spurstange

35

36, 1736

Rad

37

Stoßdämpfer und Luftbälge

38

Stoßdämpferträger

39, 939, 1539

Ausgleichsgetriebe

40, 340, 940, 1140, 1540, 1740, 1940

Fahrtrichtung

41, 341, 441, 941, 1141, 1341, 1541, 1741, 1941, 2141

Sperrvorrichtung

42

Sperrhebelende

43

Sperrhebelende

44, 444, 544

Achse

45, 345

Vorderes Ende

546,1 546, 1746, 1946

Abstand

47

48

949, 1149, 1549, 1749, 1949

Raste

950, 1150, 1550

Anschlag

951, 1151

Anschlag

952

Kniehebel

953

Kniehebel

954

Streckgelenk

955

Streckgelenk

956

Streckstange

956

Streckstange

957

Streckstange

957

Streckstange

958

Anlenkungspunkt

959

Anlenkungspunkt

960, 1160, 1560,

Linie

61

62

963, 1163, 1563, 1763, 1963, 2163

Mittelachse

1164

Zugstange

65

66

967

Längskraft

1168

Verlängerter Zangenarm

1169

Kürzerer Zangenarm

1170, 1570

Armlager

1171, 1371

Zugraste

1172

Führungsschiene

1173

Zugstange

1174

Zugstange

75

1176

Offenstellung

1779

Winkelarm

78

Winkelarm

1579, 1779

Weitere Raste

1580

Zangenarm

1581

Zangenarm

1782

Arbeitszylinderlager

83

1984

Verlängerung

1985

Kurvenscheibe

1986

Kurvenscheibe

1987

Scheibenlager

1988

Scheibenlager

1989

Hals

1990

Hals

1791, 1991

Boden des Arbeitszylinders

1992

Anschlag

1993

Anschlag

94

1995, 2195

Spitze

1996, 2196

Spitze

2197

Drehscheibenlager

2198

rehscheibe

2199

Stopper

• ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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• Zitierte Patentliteratur
• - EP 1491428 [0003]

Claims (9)

1. Nutzfahrzeug mit mindestens zwei Achsen und wenigstens einer angetriebenen Hinterachse sowie einer vor oder hinter der angetriebenen Achse angeordneten Vor- oder Nachlaufachse (1), deren Räder (36) selbst- oder zwangsgelenkt sind und die für den Geradeauslauf der Räder (36) über eine Arretiervorrichtung (41) verfügt sowie an ihren beiden Enden über je einen Längslenker (4; 5) mit Winkelarmen (33; 35; 78) je eines rahmenfest schwenkbar gelagerten Winkelhebels (10; 11) starr verbunden ist, wobei die Winkelarme (35; 78) zur gleichsinnigen Schwenkbewegung durch eine axial bewegbare Spurstange (16) verbunden sind und die Arretiervorrichtung (41) für die Vor- oder Nachlaufachse (1) an der Spurstange (16) angreift.
2. Nutzfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an der Spurstange (16) eine Raste (49) angeordnet ist, die zwischen zwei Anschläge (50; 51) eingreift, welche durch einen Arbeitszylinder (31) zwischen einer ersten Stellung in Anlage zu beiden Seiten der Raste (49) und einer zweiten Stellung in beiderseitigem Abstand von der Raste (49) bewegbar angeordnet sind.
3. Nutzfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (31) ortsfest gelagert ist und sein Arbeitskolben (30) mit einem Kniehebel (52; 53) verbunden ist, dessen beide Arme (56; 22 und 57; 27) je an einem um ein festes Lager schwenkbaren Streckgelenk (54; 55) angreifen, die an ihrem freien Ende je einen Anschlag (50; 51) tragen.
4. Nutzfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Arme (56; 22 und 27; 57) in ihrer Schwenkstellung unter Anlage der beiden Anschläge (50; 51) zu beiden Seiten der Raste (49) der Spurstange (16) miteinander fluchten.
5. Nutzfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (50; 51) je an einem Zangenarm (80; 81) eines ortsfest gelagerten Zangenhebels angeordnet sind, zwischen dessen Zangenarmen (80; 81) der Arbeitszylinder (31) gelagert ist.
6. Nutzfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (31) zwischen den beiden Zangenarmen (80; 81) fliegend gelagert ist.
7. Nutzfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Arbeitszylinder (31) ortsfest ist und über die beiden Zugstangen (64; 74) je an einem Zangenarm angreift.
8. Nutzfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschläge (50; 51) je aus einer Kurvenscheibe (1985; 1986) bestehen, die ortsfest schwenkbar gelagert sind und je ein Scheibenlager (1987; 1988) aufweisen, zwischen denen der Arbeitszylinder (31) fliegend gelagert ist.
9. Nutzfahrzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Raste (1749) und eine weitere Raste (1779) in dem fliegend in einem Schubgelenk rahmenseitig gelagerten Arbeitszylinder (1731) angeordnet sind und dass der Arbeitskolben (1730) und der Boden (1791) der Arbeitszylinders (1731) die mit den Rasten (1749; 1779) zusammenwirkenden Anschläge (92; 93) bilden.