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Die Erfindung betrifft ein Schwerlastfahrzeug, umfassend
- • eine Mehrzahl von Achsen, von denen jede wenigstens eine linke Radbaugruppe und wenigstens eine rechte Radbaugruppe aufweist,
- • eine Lenkanlage, welche derart ausgebildet ist, dass sie
sowohl einen Normallenkbetrieb ermöglicht, gemäß welchem die linken Radbaugruppen und die rechten Radbaugruppen jeweils einen von der Position der jeweiligen Achse in Längsrichtung des Fahrzeugs abhängenden Lenkwinkel aufweisen, wobei die Radbaugruppen einander benachbarter Achsen einen voneinander verschiedenen Lenkwinkel aufweisen,
als auch einen Hundeganglenkbetrieb ermöglicht, gemäß welchem die der Mehrzahl von Achsen zugeordneten Radbaugruppen alle den gleichen Lenkwinkel aufweisen.
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Unter einem „Schwerlastfahrzeug” werden dabei im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung sowohl selbstfahrende Schwerlastfahrzeuge als auch Schwerlastanhänger verstanden.
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Schwerlastanhänger oder wie es im Anhang XI zur EG-Richtlinie 2007-46-EG in der Fassung vom 15.07.2011 heißt „Anhänger für Schwerlasttransporte” sind gemäß der dort gegebenen Definition dieses Begriffs Fahrzeuge der Klasse O4 für den Transport von unteilbaren Ladungen (beispielsweise Rotorflügel von Windkraftanlagen), die aufgrund ihrer Abmessungen Geschwindigkeits- und Verkehrsbeschränkungen unterliegen. Eine analoge Definition trifft auch auf selbstfahrende Schwerlastfahrzeuge zu.
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Der erfindungsgemäße Schwerlastanhänger kann sowohl ein Schwerlastanhänger mit Zuggabel als auch ein Schwerlastauflieger sein. Zudem kann der erfindungsgemäße Schwerlastanhänger modular aufgebaut sein, und zwar unabhängig von der Anzahl der Module.
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Wird eines der Module eines solchen modularen Schwerlastanhängers mit einem sogenannten „Powerpack” ausgestattet, in dem ein Verbrennungsmotor mit einer Hydraulikpumpe angeordnet ist, die den hydraulischen Volumenstrom zum Antrieb der Hydraulikmotoren der Antriebsachsen der Module bereitstellt, so kann hierdurch aus einem nachlaufenden Modulfahrzeug ein selbstfahrendes Modulfahrzeug gebildet werden.
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Ferner ist darauf hinzuweisen, dass im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung eine „Achse” nicht eine reale, d. h. physisch vorhandene Achse zu sein braucht, wie etwa beim Beispiel der Starrachse, sondern auch eine virtuelle Achse bezeichnen kann, die dadurch gebildet wird, dass die linke Radbaugruppe und die rechte Radbaugruppe bezogen auf die Längsachse des Fahrzeugs im Wesentlichen auf der gleichen „Höhe” angeordnet sind (d. h. eine die Ebene, in der beide Lenkdrehachsen der linken und rechten Radbaugruppen verlaufen, verläuft orthogonal zur Längsachse des Fahrzeugs).
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Wenn im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung der Begriff „Radbaugruppe” verwendet wird, so wird hierunter das einer Seite des Fahrzeugs zugeordnete Rad bzw. die einer Seite des Fahrzeugs zugeordneten und gemeinsam gelenkten Räder der jeweils betrachteten Fahrzeugachse nebst ihrer jeweiligen Anbindung an den Fahrzeugrahmen verstanden. Dabei kann jedes Rad einfach bereift, zwillingsbereift oder gar mehrfach bereift sein.
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Die Anforderungen an die Lenkung eines gattungsgemäßen Schwerlastfahrzeugs sind vielfältig. Zum einen muss das Fahrzeug straßentauglich sein und daher die einschlägigen gesetzlichen Vorschriften erfüllen, beispielsweise den europäischen Regelungen für Kraftfahrzeuge und ihre Anhänger (ECE-Regelungen) und der deutschen Straßenverkehrszulassungsordnung (StVZO) genügen. Dies wird mittels eines Normallenkbetriebs ermöglicht, der diese Voraussetzungen erfüllt und den Lenkwinkel der einzelnen Radbaugruppen beispielsweise nach dem Ackermann-Prinzip bestimmt. In der Reinform dieses Ackermann-Prinzips wird der Lenkwinkel jeder einzelnen Radbaugruppe derart eingestellt, dass sich die Verlängerungen der Radachsen aller Radbaugruppen im Idealfall im Wesentlichen in einem einzigen Punkt treffen, wobei der Abstand dieses Punkts von der Fahrzeuglängsachse den Radius der Kurve bestimmt, die das Fahrzeug gerade fährt. In der Praxis wird das Ackermann-Prinzip aber häufig dadurch angenähert, dass man die ein und derselben Achse zugehörigen Radbaugruppen auf den gleichen Lenkwinkel einstellt, wobei man die Lenkwinkel der verschiedenen Achsen nach dem Ackermann-Prinzip wählt.
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Dieser Normallenkbetrieb ist jedoch für das Rangieren am Zielort häufig nicht geeignet. Daher benötigt das Fahrzeug ferner einen Hundeganglenkbetrieb, bei dem alle Radbaugruppen aller Achsen gemäß dem gleichen Lenkwinkel gelenkt werden, um Parallelverschiebungen des Fahrzeugs zu ermöglichen.
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Die bisher im Stand der Technik vorgeschlagenen Lösungen haben jedoch alle den Nachteil, dass sie entweder konstruktiv oder steuerungstechnisch zu aufwändig sind oder nicht den einschlägigen gesetzlichen Vorschriften genügen. Beispielsweise können die Verbindungselemente zur Weiterleitung der Lenkkräfte von Achse zu Achse mittels Stellaggregaten längenveränderlich ausgebildet sein, wobei eine Steuervorrichtung die Länge der einzelnen Verbindungselemente derart beeinflusst, dass sich der jeweils gewünschte Lenkbetrieb ergibt.
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das gattungsgemäße Schwerlastfahrzeug derart weiterzubilden, dass es den Normallenkbetrieb und den Hundeganglenkbetrieb in konstruktiv einfacher Weise bereitstellt und die Lenkung zudem den Anforderungen der einschlägigen gesetzlichen Vorschriften genügt.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein gattungsgemäßes Schwerlastfahrzeug gelöst, bei welchem die Lenkanlage für jede Achse wenigstens ein um eine Drehachse drehbares Lenk-Drehelement umfasst, welches mit der wenigstens einen linken Radbaugruppe oder/und der wenigstens einen rechten Radbaugruppe der Achse in Lenkverbindung steht, für jedes Lenk-Drehelement eine diesem zugeordnete Normallenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit umfasst, für jedes Lenk-Drehelement eine diesem zugeordnete Hundeganglenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit umfasst, und für jedes Lenk-Drehelement eine Kupplungseinrichtung umfasst, welche das Lenk-Drehelement wahlweise mit der Normallenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit oder der Hundeganglenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit drehfest verbindet, wobei die Lenkanlage ferner wenigstens ein Normallenkbetrieb-Verbindungselement umfasst, welches die Normallenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheiten von einander in Längsrichtung des Fahrzeugs benachbarten Achsen miteinander verbindet, wenigstens ein am Fahrzeug angeordnetes Kraftgerät, welches mit wenigstens einer der Normallenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheiten verbunden ist und die Lenkkraft für den Normallenkbetrieb bereitstellt, und für jede Radbaugruppe ein gesondertes Kraftgerät, welches mit der zugehörigen Hundeganglenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit verbunden ist und die Lenkkraft für den Hundeganglenkbetrieb bereitstellt.
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Erfindungsgemäß verfügt die Lenkanlage des Schwerlastfahrzeugs somit über zwei gesonderte Lenkeinrichtungen, nämlich eine Normallenkbetrieb-Lenkeinrichtung und eine Hundeganglenkbetrieb-Lenkeinrichtung. Dabei wird bei der Normallenkbetrieb-Lenkeinrichtung die Lenkkraft über die Verbindungselemente rein mechanisch von Achse zu Achse weitergeleitet, während die Hundeganglenkbetrieb-Lenkeinrichtung jede Radbaugruppe mittels des dieser zugeordneten Kraftgeräts gesondert lenkt. Die Verbindungselemente der Normallenkbetrieb-Lenkeinrichtung sind erfindungsgemäß bevorzugt betriebsstarr ausgebildet. D. h. ihre Länge verändert sich während des Lenkbetriebs nicht. Dies schließt aber nicht aus, dass die Länge der Verbindungselemente zur Festlegung eines gewünschten Lenkverhaltens erforderlichenfalls vor Aufnahme des Lenkbetriebs verändert werden kann.
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Wenigstens eines der die Lenkkraft für den Hundeganglenkbetrieb bereitstellenden Kraftgeräte kann einen Hydraulikmotor umfassen. Dabei kann die Ausgangswelle des Hydraulikmotors mit einer Antriebsspindel verbunden sein, welche mit einer Verzahnung der Hundeganglenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit kämmt. Ein derartiger Spindeltrieb weist ein hohes Übersetzungsverhältnis auf. Somit kann die erforderliche Lenkkraft mittels eines vergleichsweise leistungsschwachen und somit wenig Bauraum einnehmenden Hydraulikmotors bereitgestellt werden. Zudem kann der Lenkwinkel aufgrund des hohen Übersetzungsverhältnisses präzise gesteuert werden. Vorzugsweise weisen alle die Lenkkraft für den Hundeganglenkbetrieb bereitstellenden Kraftgeräte einen Hydraulikmotor auf.
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Für die Verwirklichung des Hundeganglenkbetriebs würde es grundsätzlich ausreichen, wenn sich der Lenkwinkelbereich für den Hundeganglenkbetrieb zwischen –90° und +90° erstrecken würde. Mittels des Spindeltriebs kann aber auch ein Lenkwinkelbereich von zwischen –180° und +180° verwirklicht werden. Ja sogar eine endlose Drehung in beide Drehrichtungen ist denkbar.
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Der Einsatz von Hydraulikmotoren ist insbesondere bei den mit einem „Powerpack” (wie vorstehend beschrieben) ausgestatteten Fahrzeugen vorteilhaft, da der für die Betätigung der Hydraulikmotoren erforderliche hydraulische Volumenstrom durch das „Powerpack” ohnehin bereitgestellt wird.
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Mittels der wenigstens einen Kupplungseinrichtung kann zwischen dem Normallenkbetrieb und dem Hundeganglenkbetrieb hin und her geschaltet werden. Dies vereinfacht nicht nur den Aufbau der Lenkanlage und damit auch die Ansteuerung beider Lenkbetriebsarten, sondern genügt zudem auch den Anforderungen der einschlägigen gesetzlichen Vorschriften.
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In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Normallenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit ein dem jeweiligen Lenk-Drehelement zugeordnetes Normallenkbetrieb-Drehelement umfasst, dass die Hundeganglenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit ein dem jeweiligen Lenk-Drehelement zugeordnetes Hundeganglenkbetrieb-Drehelement umfasst, und dass die Kupplungseinrichtung das Lenk-Drehelement wahlweise mit dem Normallenkbetrieb-Drehelement oder dem Hundeganglenkbetrieb-Drehelement drehfest verbindet. Diese Konstruktion hat im Vergleich mit anderen Konstruktionen den Vorteil eines einfachen Aufbaus und damit kostengünstiger Herstellung sowie einer geringen Anfälligkeit gegenüber Verschmutzung. Die vorstehend angesprochene Verzahnung, mit der die Antriebsspindel des Hydraulikmotors kämmt, kann beispielsweise ein an dem Hundeganglenkbetrieb-Drehelement ausgebildeter oder angeordneter Zahnkranz sein.
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Vorzugsweise sind sowohl das Normallenkbetrieb-Drehelement als auch das Hundeganglenkbetrieb-Drehelement derart angeordnet, dass sie um die Drehachse des Lenk-Drehelements drehbar sind.
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Wie dies für die Normallenkbetrieb-Lenkeinrichtung von Modulfahrzeugen der Anmelderin an sich bekannt ist, können die für die gelenkten Achsen gewünschten Lenkwinkel, genauer gesagt deren Lenkwinkelverhältnis, d. h. das Verhältnis des Lenkwinkels zu einer Ausgangsstellgröße des Kraftgeräts, dadurch vorgegeben werden, dass man die freien Enden der Verbindungselemente in einem vorgegebenen radialen Abstand von der Drehachse des zugeordneten Lenk-Drehelements an dem jeweiligen Normallenkbetrieb-Drehelement anlenkt.
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Die erfindungsgemäße Lenkanlage kann sowohl bei Fahrzeugen zum Einsatz kommen, bei deren Normallenkbetrieb-Lenkeinrichtung für beide ein und derselben Achse angehörenden Radbaugruppen ein gemeinsames Lenk-Drehelement vorgesehen ist (derartige Lenkanlagen kommen beispielsweise bei den Schwerlastanhängern und Schwerlastaufliegern der Anmelderin zum Einsatz; siehe bspw.
DE 10 2012 205 641 ), als auch bei Fahrzeugen zum Einsatz kommen, bei denen jeder Radbaugruppe ein gesondertes Lenk-Drehelement zugeordnet ist (derartige Lenkanlagen kommen beispielsweise bei den Modulfahrzeugen der Anmelderin zum Einsatz).
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Ist das wenigstens eine Lenk-Drehelement, wie dies an sich von den Lenk-Drehelementen der Modulfahrzeuge der Anmelderin bekannt ist, Teil eines Drehgestells, welches ferner ein Rahmenelement umfasst, das am Rahmen des Fahrzeugs betriebsfest angeordnet ist, wobei das Lenk-Drehelement an dem Rahmenelement um seine Drehachse verdrehbar gelagert ist, so kann dieses Drehgestell zur Verwirklichung der vorliegenden Erfindung dahingehend modifiziert werden, dass es ferner das Normallenkbetrieb-Drehelement und das Hundeganglenkbetrieb-Drehelement umfasst, wobei das Normallenkbetrieb-Drehelement und das Hundeganglenkbetrieb-Drehelement an dem Rahmenelement mittelbar oder unmittelbar um die Drehachse verdrehbar gelagert sind, beispielsweise mittels Kugellagern. Dabei kann das Rahmenelement vorzugsweise ringförmig ausgebildet und mit dem Fahrzeugrahmen beispielsweise durch Verschrauben verbunden sein. Ferner können auch das Normallenkbetrieb-Drehelement und das Hundeganglenkbetrieb-Drehelement ringförmig ausgebildet sein und mit dem Lenk-Drehelement und dem Rahmenelement einen Mehrfach-Drehkranz, vorzugsweise einen Mehrfach-Kugeldrehkranz bilden.
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Zur Ermöglichung der Weiterleitung der Lenkkraft von Radbaugruppe zu Radbaugruppe wird vorgeschlagen, dass die wenigstens eine Normallenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit einen Normallenkbetrieb-Lenkhebel aufweist, mit welchem das wenigstens eine Normallenkbetrieb-Verbindungselement verbunden ist. Um die Normallenkbetrieb-Lenkeinrichtung vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor Beschädigungen durch äußere Einflüsse, schützen zu können, ist dabei es vorteilhaft, wenn der Normallenkbetrieb-Lenkhebel bei Geradeausfahrt auf der zur Fahrzeuglängsmitte hin weisenden Seite des Lenk-Drehelements angeordnet ist.
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Gemäß der vorstehend bereits angesprochenen „Zahnstangen-Alternative” könnte die wenigstens eine Normallenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit aber auch mit einem Zahnkranz ausgebildet sein, der mit wenigstens einem als Zahnstange ausgebildeten Verbindungselement in Eingriff steht.
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In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kupplungseinrichtung ein Stellaggregat umfasst, das mit dem Lenk-Drehelement fest verbunden ist, sowie einen Schieber, der mittels des Stellaggregats relativ zu dem Lenk-Drehelement zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung verlagerbar ist, wobei der Schieber einen ersten Eingriffsabschnitt und einen zweiten Eingriffsabschnitt umfasst, wobei der erste Eingriffsabschnitt in der ersten Stellung des Schiebers mit einer der Lenkkrafteinleitungseinheiten, nämlich der Normallenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit oder der Hundeganglenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit, in Lenkkraftübertragungseingriff steht, während der zweite Eingriffsabschnitt in der zweiten Stellung des Schiebers mit der jeweils anderen der Lenkkrafteinleitungseinheiten, nämlich der Hundeganglenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit oder der Normallenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit, in Lenkkraftübertragungseingriff steht. Dabei kann die Kupplungseinrichtung als vormontierte Baugruppe ausgebildet sein und hierzu beispielsweise ein Basiselement umfassen, das mit dem Lenk-Drehelement betriebsfest verbindbar ist. Ferner kann das Stellaggregat auf dem Basiselement fest angeordnet und/oder der Schieber an dem Basiselement verschiebbar geführt sein. Darüber hinaus kann das Stellaggregat ein doppeltwirkendes Zylinder-Kolben-Aggregat sein oder/und kann das Erreichen der ersten und zweiten Stellungen mittels Näherungsschaltern erfasst werden.
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Ist das wenigstens eine Lenk-Drehelement, wie vorstehend beschrieben, Teil eines Drehgestells und im Wesentlichen ringförmig ausgebildet, so kann die Kupplungseinrichtung innerhalb des Lenk-Drehelementrings angeordnet sein. Hier ist sie vor äußeren Einflüssen geschützt, so das insbesondere Beschädigungen durch äußere Einflüsse vorgebeugt werden kann. Ferner kann die Kupplungseinrichtung in axialer Richtung oder/und in radialer Richtung wirken. Zudem ist es denkbar, dass die Kupplungseinrichtung zwei voneinander getrennt ausgebildete, aber bezüglich ihres Betriebs synchronisierte Kupplungseinheiten umfasst, von denen die eine der Normallenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit und die andere der Hundeganglenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit zugeordnet ist.
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Um die freie Bewegung der beiden Lenkkrafteinleitungseinheiten relativ zueinander ermöglichen zu können, kann ferner vorgesehen sein, dass der Schieber dem einen der beiden Eingriffsabschnitte benachbart eine Ausnehmung aufweist, die dann, wenn dieser Eingriffsabschnitt mit der zugeordneten Lenkkrafteinleitungseinheit in Lenkkraftübertragungseingriff steht, die freie Bewegung der anderen Lenkkrafteinleitungseinheit ermöglicht.
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Unabhängig vom Vorsehen dieser Ausnehmung kann der wechselweise Eingriff der Eingriffsabschnitte mit den beiden Lenkkrafteinleitungseinheiten in fertigungstechnisch einfacher Weise realisiert werden, wenn der erste Eingriffsabschnitt und der zweite Eingriffsabschnitt in Höhenrichtung des Fahrzeugs übereinander angeordnet sind.
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Ist die Kupplungseinrichtung innerhalb des ringförmig ausgebildeten Lenk-Drehelements angeordnet und sind die beiden ebenfalls ringförmig ausgebildeten Lenkkrafteinleitungseinheiten koaxial zum Lenk-Drehelement angeordnet, so kann die Ausnehmung des Schiebers die freie Drehung der radial inneren Lenkkrafteinleitungseinheit ermöglichen, wenn der Schieber mit der radial äußeren Lenkkrafteinleitungseinheit in Lenkkraftübertragungseingriff steht.
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Um die jeweilige Lenkkrafteinleitungseinheit relativ zum Schieber zentrieren zu können, wird vorgeschlagen, dass wenigstens einer der Eingriffsabschnitte mit Schrägflächen ausgebildet ist, die mit korrespondierenden Gegenschrägflächen der zugeordneten Lenkkrafteinleitungseinheit zusammenwirken. Der Lenkkraftübertragungseingriff zwischen dem jeweils betrachteten Eingriffsabschnitt und der zugeordneten Lenkkrafteinleitungseinheit ist somit im Wesentlichen spielfrei.
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Um lediglich den Lenk-Drehelementen jeweils eine Kupplungseinrichtung zuordnen zu müssen, ist es vorteilhaft, wenn für den Normallenkbetrieb und den Hundeganglenkbetrieb jeweils wenigstens ein Kraftgerät zur Erzeugung der erforderlichen Lenkkraft vorgesehen ist.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnung an Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es stellt dar:
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1 eine perspektivische Ansicht der Lenkanlage eines erfindungsgemäßen Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug zur Erleichterung des Blicks auf die Lenkanlage ohne Fahrzeugrahmen und dergleichen weitere Aufbauten dargestellt ist;
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2 eine Draufsicht auf die Lenkanlage gemäß 1;
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3 eine Frontansicht auf die Lenkanlage gemäß 1;
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4 eine perspektivische Ansicht einer einzelnen Radbaugruppe des erfindungsgemäßen Fahrzeugs;
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5 einen Schnitt des Mehrfach-Kugeldrehkranzes der Radbaugruppe der 4;
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6 eine perspektivische Druntersicht des Mehrfach-Kugeldrehkranzes der 5;
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7 eine perspektivische Ansicht einer Kupplungseinrichtung der Radbaugruppe der 4;
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8 bis 10 perspektivische Ansichten ähnlich 1 – allerdings nur der Hundeganglenkeinrichtung – in drei unterschiedlichen Lenkstellungen, nämlich 8 bei Geradeausfahrt, 9 bei etwa 60° Lenkeinschlag und 10 bei 90° Lenkeinschlag; und
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11 eine perspektivische Ansicht ähnlich 1 in einer Kurvenfahrt-Lenkstellung während des Normallenkbetriebs.
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Nachstehend werden der Aufbau und die Funktion des erfindungsgemäßen Schwerlastfahrzeugs am Beispiel eines Moduls für ein selbstfahrendes oder nachlaufendes Modulfahrzeug erläutert.
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In den 1 bis 3 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwerlastfahrzeugs 10 dargestellt. Der besseren Übersicht halber sind lediglich die Lenkanlage 12 und die Radbaugruppen 14, 16, 18, 20, 22 und 24 gezeigt, während der Rahmen und weitere an diesem angeordnete Aufbauten des Fahrzeugs 10 nicht dargestellt sind. Die Radbaugruppen 14, 18, 22 sind dabei bezogen auf die Vorwärtsfahrtrichtung F des Fahrzeugs 10 rechte Radbaugruppen, während die Radbaugruppen 16, 20, 24 linke Radbaugruppen sind. Die Radbaugruppen 14 und 16 gehören einer vorderen Achse, die Radbaugruppen 18 und 20 einer mittleren Achse und die Radbaugruppen 22 und 24 einer hinteren Achse des Fahrzeugs 10 an.
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Die Lenkanlage 12 umfasst eine Normallenkbetrieb-Lenkeinrichtung 26, die für Fahrten des Fahrzeugs 10 im öffentlichen Straßennetz ausgelegt und bestimmt ist, und eine Hundeganglenkbetrieb-Lenkeinrichtung 28, die für das Rangieren des Fahrzeugs 10 ausgelegt und bestimmt ist.
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Die Normallenkbetrieb-Lenkeinrichtung 26 umfasst eine Umlenkplatteneinheit 30, welche mittels zweier Kraftgeräte 32, welche beispielsweise von zwei hydraulisch betätigbaren Zylinder-Kolben-Aggregaten gebildet sind, um eine zur Hochachse H des Fahrzeugs 10 im Wesentlichen parallel verlaufende Achse A verschwenkt werden kann. An der Umlenkplatteneinheit 30 sind Verbindungsstangen 34 angelenkt, die mit ihrem anderen Ende an Lenkhebeln 36 von Lenkkrafteinleitungseinheiten 38 der Radbaugruppen 14, 16, 18, 20 angelenkt sind. Eine weitere Verbindungsstange 34 verbindet die Lenkhebel 36 der Lenkkrafteinleitungseinheiten 38 der Radbaugruppen 18 und 22 bzw. 20 und 24. Wie man insbesondere in 2 erkennt, weisen die Anlenkungspunkte der Enden der Verbindungsstangen 34 an den Lenkhebeln 36 von der jeweiligen Lenk-Drehachse D der zugehörigen Radbaugruppen unterschiedliche Abstände auf. Hierdurch kann für jede Radbaugruppe ein vorbestimmtes Lenkverhalten in Abhängigkeit des Lenkeinschlags der Umlenkplatteneinheit 30 festgelegt werden. Durch geeignete Wahl der Abstände kann dieses Lenkverhalten derart gewählt werden, dass das Fahrzeug 10 insgesamt ein dem Ackermann-Prinzip folgendes Lenkverhalten zeigt (siehe 14).
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Gemäß der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform verfügt jede Radbaugruppe 14, 16, 18, 20, 22, 24 über eine gesonderte Hundeganglenkbetrieb-Lenkeinrichtung 28a, 28b, 28c, 28d, 28e, 28f, die gemeinsam die (gesamte) Hundeganglenkbetrieb-Lenkeinrichtung 28 bilden. Die Synchronisierung der Hundeganglenkbetrieb-Lenkeinrichtungen 28a, 28b, 28c, 28d, 28e, 28f der Radbaugruppen 14, 16, 18, 20, 22, 24 kann beispielsweise steuerungstechnisch erfolgen. Es ist jedoch auch eine hydraulische Zwangssynchronisierung denkbar.
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Die Hundeganglenkbetrieb-Lenkeinrichtung 28a, 28b, 28c, 28d, 28e, 28f sind gemäß dem vorliegenden Ausführungsbespiel alle identisch ausgebildet. Daher wird im Folgenden lediglich der Aufbau und die Funktion der Hundeganglenkbetrieb-Lenkeinrichtung 28b der Radbaugruppe 16 beschrieben werden:
Die Hundeganglenkbetrieb-Lenkeinrichtung 28b umfasst ein Kraftgerät 40, das auf der Außenseite des Fahrzeugs 10 an dessen (nicht dargestelltem) Rahmen angeordnet ist und mit der Hundeganglenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit 42 der Radbaugruppe 16 in Lenkkraftübertragungseingriff steht. Das Kraftgerät 40 kann beispielsweise von einem Hydraulikmotor gebildet sein. Abtriebsseitig ist das Kraftgerät 40 mit einer Gewindespindel 44 verbunden, die mit einem Zahnkranz 46 der Lenkkrafteinleitungseinheit 42 kämmt.
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In 8 ist die Hundeganglenkbetrieb-Lenkeinrichtung 28 so eingestellt, dass das Fahrzeug 10 geradeaus fährt, d. h. alle Radbaugruppen 14, 16, 18, 20, 22, 24 weisen den Lenkwinkel 0° auf. In 9 weisen alle Radbaugruppen einen Lenkwinkel von etwa 60° auf, so dass das Fahrzeug 10 schräg nach vorne bzw. hinten fährt. Und in 10 sind alle Radbaugruppen auf einen Lenkwinkel von 90° eingestellt, so dass das Fahrzeug 10 seitlich verschoben werden kann.
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Wie im Folgenden mit Bezug auf 4 erläutert werden wird, die exemplarisch die Radbaugruppe 16 zeigt, unterscheiden sich die Radbaugruppen 14, 16, 18, 20, 22, 24 von den Radbaugruppen, die bei den herkömmlichen Modulfahrzeugen der Anmelderin eingesetzt werden, lediglich hinsichtlich des Aufbaus des Drehkranzes 48.
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Insbesondere ist der nochmals in 5 im Schnitt und in 6 perspektivisch dargestellte Drehkranz 48 vorzugsweise als Mehrfach-Kugeldrehkranz ausgebildet. Er umfasst einen Rahmenring 50, der am (nicht dargestellten) Rahmen des Fahrzeugs 10 befestigt ist, beispielsweise durch Verschrauben, Vernieten oder dergleichen. Auf der Innenseite des Rahmenrings 50 ist über ein schematisch angedeutetes Kugellager das Lenk-Drehelement 52 um die Drehachse D des Drehkranzes 48 verdrehbar gelagert, an welchem der eigentliche Radträger 54 befestigt ist. Dieser ist identisch aufgebaut wie bei den herkömmlichen Radbaugruppen der Modulfahrzeuge der Anmelderin und wird daher hier nicht näher beschrieben werden. Auf der Außenseite des Rahmenrings 50 ist über ein schematisch angedeutetes Kugellager die ebenfalls ringförmig ausgebildete Lenkkrafteinleitungseinheit 38 für den Normallenkbetrieb und über ein weiteres ebenfalls lediglich schematisch angedeutetes Kugellager die ebenfalls ringförmig ausgebildete Lenkkrafteinleitungseinheit 42 für den Hundeganglenkbetrieb um die Drehachse D verdrehbar gelagert. Am Außenumfang der Lenkkrafteinleitungseinheit 42 ist der Zahnkranz 46 ausgebildet, der zum kämmenden Eingriff mit der Gewindespindel 44 des Kraftgeräts 40 bestimmt ist.
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Grundsätzlich würde es ausreichen, wenn die Hundeganglenkbetrieb-Lenkeinrichtung 28 für die Radbaugruppen 14, 16, 18, 20, 22, 24 einen Lenkwinkelbereich zwischen –90° und +90° ermöglichen würde. Zur Durchführung einfacher Korrekturbewegungen wäre zudem eine Erweiterung dieses Lenkwinkelbereich an beiden Grenzen von 5° bis 10° vorteilhaft, so dass sich der Lenkwinkelbereich zwischen –100°/–95° und +95°/+100° erstrecken würde. Es ist jedoch auch denkbar, dass sich der Lenkwinkelbereich zwischen –180° und +180° erstreckt. Ja es ist sogar denkbar, dass die Radbaugruppen 14, 16, 18, 20, 22, 24 in beiden Drehrichtungen ohne Lenkwinkelbegrenzung gedreht werden können.
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Um zwischen dem Normallenkbetrieb und dem Hundeganglenkbetrieb hin und her schalten zu können, ist eine Kupplungseinrichtung 56 vorgesehen, die das Lenk-Drehelement 52 wahlweise mit der Normallenkbetrieb-Lenkkraffeinleitungseinheit 38 oder der Hundeganglenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit 42 verbindet.
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In 7 ist der Aufbau der Kupplungseinrichtung 56 genauer dargstellt. Sie umfasst eine Basisplatte 58, die beispielsweise mit dem Lenk-Drehelement 52 fest verbunden ist, insbesondere fest verschraubt ist. An der Basisplatte 58 ist ein Schieber 60 zwischen einer ersten Stellung (in 7 durchgezogen dargestellt) und einer zweiten Stellung (in 7 gestrichelt angedeutet) verschiebbar gelagert. Auf der Basisplatte 58 ist ferner ein Stellaggregat 62 befestigt, dessen Stellelement mit einer Lasche 64 des Schiebers 60 verbunden ist, um diesen zwischen der ersten und der zweiten Stellung zu verlagern. Das Stellaggregat 62 kann beispielsweise ein doppelt wirkender hydraulisches Zylinder-Kolben-Aggregat sein, dessen den ersten und zweiten Stellungen des Schiebers 60 entsprechende Endstellungen mittels Näherungsschaltern erfasst werden können. Die entsprechenden Erfassungssignale können an eine (nicht dargestellte) zentrale Lenksteuerungseinheit übermittelt werden, die ihrerseits das Stellaggregat 62 ansteuert.
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Der Schieber 60 ist mit zwei in Höhenrichtung H des Fahrzeugs 10 übereinander angeordneten Eingriffsabschnitten 66 und 68 ausgebildet. Dabei ist der Eingriffsabschnitt 66 zum Eingriff mit den seitlichen Begrenzungsflächen 70 einer Ausnehmung 72 einer Eingriffslasche 74 (siehe 6) der Lenkkrafteinleitungseinheit 38 für den Normallenkbetrieb bestimmt, während der Eingriffsabschnitt 68 zum Eingriff mit den seitlichen Begrenzungsflächen 76 einer Ausnehmung 78 einer Eingriffslasche 80 (siehe 6) der Lenkkrafteinleitungseinheit 38 für den Hundeganglenkbetrieb bestimmt ist. Befindet sich der Schieber 60 in seiner ersten Stellung, so befindet sich der Eingriffsabschnitt 66 in Eingriff mit der Eingriffslasche 74 der Normallenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit 38, so dass die Normallenkbetrieb-Lenkeinrichtung 26 mit dem Lenk-Drehelement 52 und somit dem Radträger 54 in Lenkeingriff steht. Befindet sich der Schieber 60 hingegen in seiner zweiten Stellung, so befindet sich der Eingriffsabschnitt 68 in Eingriff mit der Eingriffslasche 80 der Hundeganglenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit 42, so dass die Hundeganglenkbetrieb-Lenkeinrichtung 28 mit dem Lenk-Drehelement 52 und somit dem Radträger 54 in Lenkeingriff steht. Damit die Eingriffslasche 74 in der zweiten Stellung des Schiebers 60 die freie Verdrehung der Hundeganglenkbetrieb-Lenkkrafteinleitungseinheit 42 nicht behindert, erstreckt sie sich in Höhenrichtung H nicht so weit nach unten wie die Eingriffslasche 80, so dass sie in einer Ausnehmung 82 des Schiebers 60 aufgenommen ist, durch die sie sich frei hindurch bewegen kann.
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Ferner ist darauf hinzuweisen, dass die Eingriffsabschnitte 66 und 68 mit Schrägflächen 66a, 68a versehen sind, die in entgegengesetzten Richtungen keilförmig zulaufen, und dass die zugehörigen Begrenzungsflächen 70, 76 jeweils als komplementäre Gegenschrägflächen ausgebildet sind. Und zwar verlaufen die Schrägflächen 66a des Eingriffsabschnitts 66 derart, dass der Eingriffsabschnitt 66 an seiner dem Stellaggregat 62 zugewandten Seite schmaler ist als an seiner vom Stellaggregat 62 abgewandten Seite. Auf diese Weise kann der Eingriffsabschnitt 66 bei der Bewegung des Schiebers 60 aus der zweiten Stellung in die erste Stellung die Lenkkrafteinleitungseinheit 38 leichter mit dieser in Eingriff treten und diese überdies zentrieren. Ferner kann die Lenkkrafteinleitungseinheit 38 hierdurch spielfrei ausgebildet werden. In analoger Weise verlaufen die Schrägflächen 68a des Eingriffsabschnitts 68 derart, dass der Eingriffsabschnitt 68 an seiner vom Stellaggregat 62 abgewandten Seite schmaler ist als an seiner dem Stellaggregat 62 zugewandten Seite. Auf diese Weise kann der Eingriffsabschnitt 68 bei der Bewegung des Schiebers 60 aus der ersten Stellung in die zweite Stellung die Lenkkrafteinleitungseinheit 42 leichter mit dieser in Eingriff treten und diese überdies zentrieren. Ferner kann die Lenkkrafteinleitungseinheit 42 hierdurch spielfrei ausgebildet werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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