DE1530548A1

DE1530548A1 - Mehrradlenkung fuer Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE1530548A1
Application number: DE19651530548
Authority: DE
Inventors: Mueller-Berner Dr-Ing Alfred H; Helmut Hoehn
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1965-03-10
Filing date: 1965-03-10
Publication date: 1969-06-19
Also published as: US3414286A; GB1089703A

Description

Daimler-Bens Aktiengesellschaft ' ^OUD*8 Saim 6602/4 Stuttgart - Untertürkheim 4.3.1965

Expl.

Patentanmeldung

" Mehrradlenkung für Kraftfahrzeuge "

Die Erfindung betrifft eine Mehrradlenkung für Kraftfahrzeuge, wobei die Lenkgestänge der lenkbaren Achsen durch ein Kraftübertragungsorgan verbunden sind, welches geteilt ausgebildet ist, wobei ein Teil der bzw. den Vorderachsen, ein anderer Teil der bzw. den Hinterachsen zugeordnet ist und die Teile des Kraftübertragungsorgans miteinander durch mindestens eine lösbare Kupplung verbunden sind.

Bei einer bekannten Mehrradlenkung der eingangs beschriebenen Art ist für ein zweiachsiges Fahrzeug eine Lenkung von Yorder- und Hinterachse vorgesehen. Die Lenkgestänge der beiden Achsen sind lurch ein aus einer geteilten Druck- und Zugstange bestehendes Kruftubertragungsorgan verbunden, dessen Teile mit den einander zugewandten Enden an einer schaltbaren Klauenkupplung an- ^roiferu Die Klauenkupplung weist zwei Schaltstellungen auf, wobei sie entweder -für eine ilehrradlenkung beispielsweise in unwegsamem Gelände- die beiden Teile der Druck- und Zugstange fot^.rr verbindet, oder -für eine Fahrt auf normaler Straßedea der Hinterachse zugeordneten Teil der Zug- und Druckstange nit dem Fahrzeugkörper fest verbindet und damit blockiert und j ;air eine Lenkung der Vorderachse gestattet. In beiden Fällen er- ι xolζt die Lenkung des Fahrzeuges vom vorderen Fahrersitz aus i/xittüls eines dort angeordneten Lenkrades. Der fahrer ist daher nur bei Yorwärtsfahrt des i?a.l:rzeuges in der Lage, dieses -ijjcaiell im unwegsamen Gelände- einwandfrei zu beherrschen. j.ji■■'<; an sich schon aufwendige Hehrradlenkung findet aber häufig

-2-

909825/08 6 8

BAD ORIGINAL /

bei geländegängigen MiIitärfahraeugen Anwendung, bei denen eine gute Manövrierfähigkeit Voraussetzung für erfolgreiche lüampfoperationen ist.. Ein derartiges Fahrzeug muß demnach gleichermaßen sowohl.bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsfahrt einerseits im Gelände, andererseits auch auf der Straße einv/andfrei :üu beherrschen seine Dies ist aber mit einer LTehrradlenkung der oben beschriebenen Art nicht möglich.

.Die vorliegende Erfindung .hat sich nun aur Aufgabe ^gestellt, eine Mehrradlenkung ^u schaffen, die sowohl im Zivilgebrauch -beispielsweise bei iiutzfahrzeugen- als auch für spezielle mili-P tärische Zwecke allen'Anforderungen- gerecht wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung bei den eingangs .genannten Lenkungen vor, daß mindestens am vorderen und am hinteren Teil des Kraftubertragungsorganes je ein Lenkgetriebe mit Lenkrad od.dergl. angeordnet ist und daß durch entsprechende Ausbildung und Schaltbarh:eit der Kupplung bzw. Kupplungen jeder 'feil des Eraftübertragungoorganes für sich in an sich bekannter »Yeise unbeweglich blockierbar ist.

Um außerdem eine zweckmäßige und konzentrierte raumsparende Anordnung des Kraftubertragungsorganes zu erreichen, sind nach ■ einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung die beiden Teile desselben in Fahrzeuglängsrichtung zueinander fluchtend etwa in der !Fahrzeugmitte angeordnet. Als Kraftübertragungsorgan können dabei gemäß der Erfindung sowohl eine Zug- und Drucke tange" als auch eine !orsionswelle verwendet werden, wobei die Verbindung von Kupplung und.Übertragungsorgan bzw. Übertragungsorgan und den entsprechenden Lenkgestängen an den Achsen gegebenenfalls 'JfJ- mit Hilfe passender Umlenkmittel erfolgt.

Ni Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist aber auch

^ vorgesehen, daß die in !Fahrzeuglängsrichtung verlaufenden beiden

° Teile des Kraftubertragungsorganes gegeneinander versetzt sind _; /

<y> und über Umlenkmittel an der läsbaren Kupplung angreifen, die

quer zur !Fahrzeuglängsachse angeordnet ist. Eine versetzte Anordnung des Übertragungsorganes wäre beispielsweise vorteilhaft

BAD ORIGINAL -3-

-"bei einem evtl. längs der Fahrzeugmitte verlaufenden Antriebsstrang, wobei dieser von dem Übertragungsorgan vorstehend beschriebener Art in zweckmäßiger Weise umgangen werden kann. Im übrigen steht es auch bei dieser.Ausführungsform im Belieben , des Konstrukteurs, das Übertragungßorgan sowohl als Zug- und ' Druokstange wie auch als Torsionsstange auszubilden, wobei gegebenenfalls entsprechende Umlenkinittel, wie Hebel u.dergl., verwendet werden müssen.

Als lösbare Kupplung ist eine mechanische Kupplung vorgesehen, die für alle oben genannten Ausführun^sformen im wesentlichen gleioh ausgebildet sein kann. Sie ist gemäß der Erfindung im Prinzip derart gestaltet, daß sie ein am Fahrzeug starr befestig-r tes Gehäuse, aufweist, in dem zwei mit je einem Teil des Übertragungsorgane s verbundene., scheibenartige Kupplungsteile nebeneinander und zueinander koaxial drehbar gelagert und beiden von ihnen gehäusefeste Eingriffsteile zugeordnet sind, und daß den Kupplungsteilen im G-ehäuse axial verschiebbare Kupplungsmittel zugeordnet sind, welche durch axiale Verschiebung wahlweise eine starre Verbindung jedes einzelnen der beiden Kupplungsteile mit dem G-ehäuse oder der Kupplungsteile untereinander herstellen können. Eine derartige Kupplung ist ohne großen Aufwand von jedem der Fahrersitze aus -sowohl während der Fahrt als auch im Stand- zu bedienen. Dabei sieht die Erfindung jedoch vor, daß von jedem Fahrersitz entweder auf Allradlenkung geschaltet weraenY oder die jeweilig entgegengesetzte Ac-se bzvi. Achsen blockiert werden können bei gleichzeitiger Lenkbarkeit der dem jeweiligen Fahrersitz zugeordneten Achse bzw. Achsen. Außerdem ist es ohne weiteres möglich, beispielsweise aus Sicherheitsgründen, zusatz« lieh eine unmittelbare Schaltbarkeit der Kupplung von außerhalb des Fahrzeuges Vorausehen.

Die oben beschriebene mechanische Kupplung kann prinzipiell nach .Art" einer lueclr-V-iso'.- betätigten Reibungskupplung.--ausgebildet fiei-i. '.T-..cii einer Le«^rorzugten ^usfUIirun^sforra dei" Erfindung ist sie j-die öl. ieiMt t.us ^e bildet', Ce.ä die ..lupplunjsteile .nach-Art

909825/08€8 _4_

von Zahnrädern oder mit Ausnehmungen gleich ausgebildet und als Eingriffs teile im Gehäuse ebenfalls gleiche Zahnkränsse bzw» Ausnehmungen vorgesehen sind und daß auf den Kupplungsteilen eine nach Art einer bekannten Schaltmuffe mit Innenverzahnung oder mit Klauen» bzw. Zapfenteilen ausgebildete Kupplungsmuffe ange-

ist
ordnet -. Selbstverständlich-darf eine Blockierung bzw*· eine -.

Verbindung der Teile des Übertragungsorganes nur dann erfolgen, wenn die den Teilen des Übertragungsorganes zugeordneten ent- · sprechenden Fahrzeugrad er in Geradesiusfahrtstellung stehen. Um ein Schalten der Kupplung bei andersartiger Stellung der Räder au vermeiden, schlägt die Erfindung daher vor, daß.die oben genannten Ausnehmungen oder Verzahnungen an den Kupplungsteilen und den Eingriffsteilen im Gehäuse bzw. die Innenverzah-_ nung, Klauen- oder Zapfenteile an der Kupplungsmuffe untereinander unterschiedlich ausgebildet sind, sodaß jeder Ausnehmung am Kupplungsteil bzw. Gehäuse ein bestimmter Klauen- oder Zapfenteil zugeordnet ist. Basselbe gilt für verzahnte Kupplungsteile und-Schaltmuffe mit Innenverzahnung. Die Kupplung ist dann demgemäß nur schaltbar, wenn sich die einander zugeordneten kooperierenden Teile gegenüberstehen, d.h.. bei Geracteausstellung der Räder.

Eine andere Ausführungsform einer mechanischen Kupplung sieht vor, daß beide Kupplungsteile einen verschieden großen Durchmesser aufweisen und am Umfang mit Ausnehmungen versehen-sind, und daß am Gehäuse Ausnehmungen vorgesehen sind, die denen des größeren Kupplungsteils entsprechen und daß als Kupplungsmittel eine ringartige Kupplungsmuffe konzentrisch zu beiden Kupplungsteilen angeordnet und auf einem von ihnen gelagert ist, die im Ringkörper axiale Arretierbolzen zum Eingriff in die Ausnehmungen des größeren Kupplungsteils-und des Gehäuses und am Innenumfang Vorsprüng.e zum Eingriff in die Ausnehmungen des kleineren Kupplungsteils aufweist«. Auch hier gilt für die Ausbildung der AusnehnuRgen, Arretierbolzen und Vorsprünge das oben Gesagte,

Bei beiden oben beschriebenen Ausführungsformen einer mechanischen Kupplung können die beiden "Kuv-plungsteile mittels ihrer

909825/0868

SAD ORIGINAL

Wellen an sich im G-ehäuse fliegend gelagert sein. Als vorteilhaftere Lösung schlägt jedoch die Erfindung eine Ausführung '· vor, wobei der eine Kupplungsteil mit einem Aehszapfen in dem ■ anderen Kupplungsteil gelagert ist und die Wellen der 'beiden Kupplungsteile spiegelbildlich zueinander aus dem Gehäuse herausgeführt sind. Eine derartige Lagerung der Kupplungsteile ist besonders geeignet bei Anwendung eines als Torsionsstange' ausgebildeten KraftubertragungBorganes, wobei die aus dem Sehäuse herausgeführten Kupplungsteilwellen direkt fluchtend an die angrenzenden Teile des Übertragungsorganes angeflanscht werden können. Aber auch bei einem als Zug- und Druckstange ausgebildeten Übertragungsorgan kann prinzipiell die oben geschilderte Kupplungsteillagerung angewendet werden. Die Kupplung Lvuß hier jedoch quer zur iahrzeuglängsachse angeordnet werden_f und die Verbindung der Kupplungsteilwellen mit den in diesem '.Pail gegeneinander versetzten Teilen des Übertragungsorganes erfolgt über Umlenkhebel. ■

Eine Versetzung der Teile des Übertragungsorganeskann jedoch /vernleden. werden, wenn das eine Kupplungsteil herausgenommen UiK¹. -um 180° geschwenkt- wieder im Gehäuse montiert wird, und zwar derart, daß es diesmal mit seiner Welle das andere Kupplungsteil durchdringt und mit seinem Achszapfen im Gehäuse gelagert ist. Die umlenkhebel können, nun unmittelbar nebeneinander M.n ilen entsprechenden Kupplungsteilwellen befestigt werden, womit eine nahezu fluchtende Anordnung der Teile des Übertragungsorg. >.viGS gewährleistet 1st. ;

juUiJer eiier mechanischen Kupplung kann erfindungsgemäß auch eine clruckmittelbetätigte Kupplung vorgesehen sein. Mr den lall,daß d.i/hei ^n. "einen iormschluß der Kupplungsteile gedacht ist,schlägt die Erfindung vor., daß die lösbare Kupplung ein am Fahrzeug starr L:> '."estigtes Gfeliäuse aufweist und in einer das Gehäuse durchfjttuenden zylindrischen Ausnehmung zwei tauchkolbenartige Kupp-■luiigüteile -je mit einem Teil des Übertragungsorganes verbandonkoaxial und einander überlappend angeordnet sind, und ei i\t il/ierseitö zwischen jeden einzelnen der beiden Kupplungs-

909828/0868

BAD ORIGINAL ~⁶~

teile'und dem Gehäuse Sperr-, andererseits zwischen den beiden-. Kupplungsteilen untereinander Verbindungsmittel vorgesehen und durch ein Druckmittel zu betätigen sind. .

Die oben beschriebene Ausbildung einer druckmittelbetätigten Kupplung ist wiederum gut geeignet für eine fluchtende Anordnung des Kraftübertragungsorganes, welches in diesem Pail allerdings als Zug- und Druckstange ausgeführt sein. muß. Die Teile des Übertragungsorganes können dann -bei Anordnung der Kupplung in Fahrzeuglängsrichtung- unmittelbar an den entsprechenden, aus dem Gehäuse herausragenden Kupplungsteilen befestigt werden. Aber auch einu versetzte Anordnung des nunmehr als geteilte Torsionsstange ausgebildeten tJbertragungsorganes wird durch die erfindungsgemäße druckmittelbetätigte Kupplung ermöglicht, wobei dieselbe quer zur Fahrseuglängsrichtung angeordnet ist und die Verbindung der Kupplungsteile mit den entsprechenden Teilen des Übertragungsorganes über Umlenkhebel erfolgt.

Grundsätzlich kann die Betätigung der Verbindung»- bzw. Sperrmittel durch Druckmittel auf beliebige Art und Weise -beispielsweise über Membranen u.dergl,- erfolgen. Vorzugsweise sieht die Erfindung jedoch vor, daß die Kupplungsteile zugleich Druckzylinder bilden und für die Betätigung der Sperr- und Verbindungsmittel innerhalb der beiden Kupplungsteile je ein druckmittelbetätigter, gegen !Federkraft axia,l verschiebbarer Betätigungskolben angeordnet ist.

Da die Betätigungskolben unabhängig voneinander bewegt werden sollen, ist erfindungsgemäß jedem Ku ρ lungs teil ein Druckmittel-^' .„.—-»- arischluß und eine schraubenförmige Druckfeder zugeordnet, die sich einerseits gegen einen Bund am zugeordneten Betätigungskolben, andererseits gegen einen Bund an der Innenwandung des Kupplungsteils abstützt. ' .

Die mittels der Betätigungskolben betätigten Sperr- luid Verbindungsmittel können grundsätzlich beliebig -beispielsweise

90 9 825/086 8

BAD ORIGINAL -7-

iiach Art einer Sperriegelvorrichtung-' ausgebildet sein· In einer bevorzugten Ausführungsform schlägt die Erfindung jedoch vor, daß als Sperr- und Verbindungsmittel an sich "bekannte Kugelrasten dienen, und daß die in Bohrungen jedes Kupplungsteils angeordneten Sperrkugeln bei Druck auf den jeweiligen Betätigungskolben mittels einer schrägen Fläche am Kolben radial nach außen in Ringnuten des Gehäuses gedrückt werden, sodaß sie beide Teile gegeneinander verriegeln und daß die in einer Ringnut in äußeren sowie in radialen Bohrungen im Inneren' der zu verbindenden Kupplungsteile befindlichen Verbindungs- ■ kugeln bei Druck auf einen der Betätigungskolben zum Ausweichen nach innen freigegeben werden, ■ ^

Fach Wegnahme des Druckes in der Druckleitung erfolgt dann die ; Rückstellung des Betätigungskolbens durch die Druckfeder und ■; damit eine lösung der Kupplungsteilsperrung und die Verbindung ; der Kupplungsteile untereinander. j

Es ist natürlich auch hier auf eine derartige Zuordnung der radialen Bohrungen zu den Ringnuten au achten, daß eine Verbindung, der beiden Kupplungsteile, d.h. die Schaltung der Kupplung auf^Allradlenkung, sowie das Sperren eines Kupplungsteils» d.h# das Blockieren einer Achse, nur bei Geradeausstellung der be- j treffenden Fahrzeugräder erfolgt. Im übrigen ist die Kupplung sowohl wälirend der Fahrt -als auch im Stand zu schalten. Es ist aber nicht nötig, als Zeitpunkt für die Steuerung der Drucklei-' tung, d.h. die Betätigung der Kupplung, eine G-eradeausstellung I der Fahrzeugräder abzuwarten, denn die Kupplung schaltet sich automatisch dann in die.vorher -beispielsweise mittels eines Schalters an der entsprechenden Druckleitung- gewählte Stellung, wenn sich die entsprechende radiale,Bohrung und Ringnut . gegenüberstehen.

Selbstverständlich wäre es auch denkbar, die Sperrmittel durch die Druckfeder und die Verbindungsmittel durch das Druckmittel

909825/086 8 "

—o—

BAD GlNAl

zu.-"betätigen· Die oben beschriebene, erfindungsgemäße Ausführung hat demgegenüber aber den Vorteil, daß bei plötzlichem Wegfall des Leitungsdruckes -etwa bei einem Druckleitungsdefekt— automatisch eine Verbindung der Kupplungsteile erfolgt, d.h. daß die Kupplung auf Allradlenkung geschaltet wird. Pur die Betätigung der oben beschriebenen Sperr- und Verbindungsmittel empfiehlt die Erfindung, daß an einem Betätigungskolben ein dem anderen Betätigungskolben zugewandter zentraler Zapfen mit einem den Verbindungsmitteln zugeordneten Bund angeordnet ist, an dem außen Riegelglieder anliegen, welche sich an den Enden von Federzungen befinden, die vom ψ anderen Betätigungskölben ausgehen.

Zweckmäßig geht der Bund am zentralen Zapfen mit spiegelbildlich zueinander angeordneten Konusflächen in den Zapfen selbst über und /oder die an ihm anliegenden Innenflächen der Regelgliedef sind in gleicher Weise konisch ausgebildet.

Zur Ausbildung der Ringnuten ist zu sagen, daß deren liefe in jedem Pail kleiner sein muß als der entsprechende Kugelradius. Im übrigen können sie jedoch hinsichtlich ihres Querschnittes verschiedenartig -z.B. kreissegmentförmig, oval u.dergl.-ausgebildet sein. Nach einer bevorzugten Ausführungsform schlägt aber die Erfindung vor, daß die zur Aufnahme der Sperr- und Verbindungskugeln dienenden Ringnuten einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen. Der Vorteil dieser Ausführungsform der Ringnuten besteht darin, daß bei gleichmäßiger Verschiebung der Kupplungsteile die Kugeln durch die Schrägen des Trapezes mit gleichmäßiger radialer Kraft nach innen gedrückt werden, während sie z.B. bei kreissegmentförmigem Ringnuten-Querschnitt nach anfänglicher Hemmung explosionsartig nach innen geschleudert würden.

■Nach der oben geschilderten erfindungsgemäßen Ausbildung der druckmittelbetätigten Kupplung ist nun eine derartige Steuerung des,"Druckmittels zweckmäßig, daß ausschließlich wahlweise jede

90 9 8257 08 6 8

Druckleitung nur einzeln unter Druck steht. Vorteilhafterweise wird man die Steuerung der Druckleitung derart vornehmen, daß beispielsweise das Ventil für die Druckleitung zur Sperrung der Hinterachse nur vom vorderen Fahrersitz aus betätigt und -umgekehrt- die Druckleitung für die Sperrung der Vorderachse nur vom hinteren Fahrersitz aus gesteuert werden kann.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt:

Fig.1 bis 4 Ausführungsformen einer Mehrradlenkung mit verschiedener Anordnung und Ausbildung der lösbaren Kupplung und des Kraftübertragungsqrganes,

¹¹ 5 bis 7 Aus führung sf ο rnien einer mechanisch betätigten lösbaren Kupplung im Schnitt,

¹¹ 8 eine Ausführungsform einer druckmittel"b©tätigten, lösbaren Kupplung im Schnitt.

Bei der Ausführungsform nach Fig.1 handelt es sich um eine Mehrradlenkung mit je- einer lenkbaren Vorderachse 10 und Hinterachse 11. Die Lenkung dieser Achsen kann entweder vom vorderen Fahrersitz mittels eines Lenkrades 12 oder vom hinteren Fahrersitz mit/tels eines Lenkrades 13 erfolgen. Die Lenkgestänge 14 und 15 sind durch ein Kraftübertragungsorgan ge- \ koppelt, 'v/elches in dieser Ausführungsform durch eine aus zwei Teilen 16 und 17 bestehende Druck- und Zugstango gebildet, wird» Zu diesem Zweck sind die Eeile 16 bzw. 17 einerseits f an einem mit dem Lenkgestänge 14 bzw* 15 gelenkig verbundenen.' Winkelhebel 18 bzw. 19 angelenkt, während sie andererseits an Kupplungstellen 20 bzw* 21 einer druckmittelbetätigten lösbaren Kupplung 22 befestigt sind, welche als Verbindungselement für die beiden Teile 16 und 17 des Kraftübertragungsörganes dient. Wie aus Fig«! ersichtlich, liegen die Teile _m 16,17 des Übertragungsorganes mit der druckmittelbetätigten

9Ö982B/0Ö6S

-10-

Kupplung in einer Fluchtlinie, wobei diese Anordnung die Vor- > teile der Raum- und Gewiohtsersparnis aufweist.

In der Ausführungsform nach Fig.2 wird als Kraftübertragungsorgan eine aus zwei Teilen 16a und 17a bestellende Torsionsstange verwendet, welche über an derselben starr befestigte Umlenkhebel 23 an den lenkgestängen 14,15 und über Umlenkhebel 24 an den Kupplungsteilen 20,21 der druckraittelbetätigten,lösbaren Kupplung 22 angelenkt sind. Die Verwendung einer Torsionsstange als Kraftübertragungsorgan bedingt dabei einmal eine Anordnung der Kupplung 22 quer zur Fahrzeiiglängsachse und auin anderen eine gegeneinander seitliche Versetsung der Torsionsstangenteile 16a, 17a, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, wichtige Konstruktionselemente, z.B. einen durchgehenden Antriebsstrang, vorteilhaft zu umgehen. ■

Die Ausführungsform nach Fig.3 stellt eine Mehrradlenkung für vier lenkbare Achsen, zwei Vorder- und zwei Hinterachsen dar. Als Kr.aftübertragungsorgan dient eine aus awei Teilen 16b und 17b bestehende Torsionsstange, wobei die Kraftübertragung auf die lenkgestänge 14» 14a und 15» 15a mittels Umlenkhebel 23a erfolgt. Die fluchtend angeordneten Teile 16b, 17b des Kraftübertragungsorganes sind an Kupplungsteilen 24,25 einer mechanisch betätigten lösbaren Kupplung 22a oder 22b angeflanscht. Die lagerung des Kraftübertragungsorganes am Fährzeugkörper erfolgt mittels lager 26.

Di© Ausführun^sform nach Fig.4 entspricht der nach Fig.1 mit dem Unterschied, daß hier als Verbindungselement für die beiden Teil© 16 und 17 des als Zug- und Druckstange ausgebildeten Kraft-ÜbertragungsorganeB eine mechanisch betätigte lösbare Kupplung 22c dient, welche quer zur Fahrzeuglängsachse angeordnet ist und wobei die Teile 16,17 des Kraftübertragungsorganes über Umlenkhebel 23b> 23c an den Kupplungsteilen 24,25 angelenkt sind.

Eine Ausführungsform der oben erwähnten mechanisch betätigten lösbaren Kupplung 22a aeiA't Fig.5* In einem geteilten, am Fahr-

809825/0868

^s ■ SADORiGiWAi -11-

153 O 5 48 Daim 6602/4

zeug starr.befestigten Gehäuse 27 sind in einer Bohrung 28 bzw. 29 die scheibenförmigen Kupplungsteile 24 bzw. 25 mittels ihrer Wellen 30 bzw. 31 drehbar, aber axial unverschiebbar und zueinander koaxial gelagert. Zu Zentrierzwecken ist \das Kupplungsteil 24 mit einem Wellenzapfen 32 in einer Bohrung 33 des Kupplungsteils 25 gelagert» Die Verbindung der Kupplungsteile 24,25 zu ,, den Teilen 16b, 1.71» des Kraftübertragungsorganes gemäß Mg.3 erfolgt mittels Plansche 34»35. Im Gehäuse sind zwei in ihren Durchmessern den Kupplungsteilen 24,25 entsprechende Eingriffsteile 36 starr befestigt. Kupplungsteile 24,25 sowie Eingriffs-' teile .-36 sind in gleicher'Weise am Umfang mit Ausnehmungen 37 versehen, v/elche an ein und demselben Teil unterschiedlich ausgebildet sind. Die Verbindung der beiden KupplungsteiIe 24,25 untereinander bzw. die Sperrung eines Kupplungsteils 24 oder 25, d.h. die Verbindung desselben mit einem Eingriffsteil 36» erfolgt mittels einer hülsenartigen, von einer nicht dargestellten Schaltgabel betätigten Sehaltmuffe· 38. Die Schaltgabel greift dabei in eine Ringnut 39 an der Schaltmuffe 38 ein.

In der zylindrischen Innenwand der Schaltmuffe 38 sind nach Art einer Innenverzahnung Arretierbolzen 40 angeordnet, welche untereinander unterschiedlich ausgebildet und den Ausnehmungen 37 an den Kupplungsteilen 24,25 bzw. den Eingriffsteilen 36 zugeordnet sind. Durch axiale Verschiebung der Schaltmuffe 38 mittels der nicht dargestellten Sclialtgabel greifen dann die Arretierbolzen 40 in die entsprechenden Ausnehmungen 37 ein^ und es erfolgt die oben erwähnte Sperrung je eines bzw. Verbindung der beiden Kupplunjsteile 24,25.

Durch die unterschiedliche Ausbildung der Ausnehmungen 37 und der zugeordneten Arretierbolzen 40 ist die Kupplung nur in einer Stellung schaltbar, nämlich da.ui, wenn si'.ch die einander .ju^ ο or die ten Anüiie;_nuii;;en 37 uacl A,..::-etiertjölzen 40 gegenüberstehen.. S\ceckmäi3ig stimmt-man "Kupplung; und Kr&ftübertra^uiigss-yste., fjo J-ufeinünder ab, daß sich dann die JCupplung in ihrer Se.'-"- -It;- !-.ellung 'be/i.'idet, v/emi'die i^l-r.ieugräder in Geradeaus-&;e:.:.uii^ steven. 9 0 9 8 2 5/0860

-12-BAD ORlG¹N^

Die Ausführungsform einer, mechanisch betätigten Kupplung 22e gemäß Pig,6 unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Pig.5 nur durch eine andersartige Anordnung des Kupplungsteils 24» welches in diesem Pail mittels.des Wellenzapfens 32 im Gehäuse gelagert ist und mit der Welle 30 das Kupplungsteil 25 ■■ axial durchdringt. Die Verbindung der'Kupplungsteile 24»25 mit den Teilen 16,17 des. Kraftübertragungsorgans gemäß Pig. 4-erfolgt mittels Umlenkhebel 23a, 23b.

Eine andere Ausführungsform einer mechanisch betätigten lösbaren Kupplung 22b ist in Pig.7 dargestellt. Scheibenförmige Kupplungsteile 24a, 25a sind mittels Wellen 30a, 31a in einem Gehäuse 27a koaxial· drehbar gelagert. Die Zentrierung der Kupplungsteile 24a, 25a erfolgt mittels eines Wellenzapfens 32a des Kupplungsteils 24a» welcher in einer Ausnehmung 33a des Kupplungsteils 25a gelagert ist«. Der Durchmesser des Kupplungsteil^ 25a ist größer als der des Kupplungsteils 24a. Ersteres ist am Umfang mit halbkreisförmigen Ausnehmungen 42 versehen, während der Umfang des Kupplungsteils 24a verzahnt ausgebildet ist. . '

Eine ringförmige Schaltmuffe 38a ist auf einem unverzahnten Abschnitt des Kupplungsteils 24a gelagert. Sie bewirkt die Verbindung der beiden Kupplungsteile 24a, 25a untereinander bzw. eines der Kupplungsteile mit dem Gehäuse 27a, welches zu diesem Zwecke mit Ausnehmungen 43» 43a versehen ist. Die ringförmige Schaltmuffe 38 .weis't am Innenumfang eine Verzahnung 44 auf, welche der des Kupplungsteils 24a entspricht. Im Ringkörper 45 und diesen axial durchdringend sind Arretierbolzen 46 befestigt zum Eingriff in die Ausnehmungen 42 am-Kupplungsteil 25a und die Ausnehmungen 43» 43a im Gehäuse 27a. Die Schaltung der Sclialtmuff e 33a erfolgt wiederum mittels einer nicht dargestellten Schaltgabel. Die Verbindung der ICupplungs teile-24a, 25a mit den feilen 16b, 17b des Eierfolgt mittels J¹I;-lasche 34,35V

909825/0868

_13-

Bei der Sperrung des Kupp lungs "be ils 25a befindet sich die ■ ; Schaltmuffe in der in Pig.? dargestellten Stellung, d.h. die Arretierbolzeii 46 greifen in die Ausnehmungen 42 am Kupplungsteil 25a und 43 am Gehäuse 27a ein, Zur Sperrung des Kupplungsteils 24a wird die Schaltmuffe nach links in die Sndstellung verschoben/ Bann greifen die Verzahnungen 44 am Kupplungsteil '24a und an der Schaltmuffe 38a ineinander, während die Arretierbolzen 46 in die Ausnehmungen 43. am Gehäuse 27a einrasten. Die Verbindung der beiden Kupplungsteile 24a, 25a untereinander erfolgt in der Mittelstellung der Schaltmuffe einerseits durch Eingriff der Verzahnung 44,am Kupplungsteil 24a und der Schaltmu.f'fe 38a_r andererseits durch Eingriff der Arretierbolzen 46 in die Ausnehmungen 42 -am Kupplungsteil 25a.

bei dieser Ausführun^sform einer mechanisch betätigten Kupplung müssen selbstverständlich die Verzahnung 44 sowie die ausnehmungen 42, 43» 43a und die Ärretierbolzen 46 derart aufeinander abgestimmt.sein, daß eine Schaltung der Kupplung nur bei G-eradeaussteilung der Fahrzeugräder erfolgen kann*

Die in den Anordnungen nach Fig. T Und 2 verv/endete druckmittelbetätigte. Kupplung 22ist in einer Ausführungsform in Fig.8 im Schnitt dargestellt. Ein am Fahrzeug starr befestigtes Ge- Lause 47 ist mit einer zylindrischen Bohrung 48 verseilen, worin zwei tauchkolbenartige Kupplungsteile 20,21 axial verschieb- _s bar derart gelagert sind,'daß das Kupplungsteil 21 mit seinem < Hohl-Zapfenteil 49 in eine zentrale Ausnehmung 50 des Kupplungs-: teils 20 hineinragt. Die Kupplungsteile 20,21 sind zum Anschluß an den Teilen 16,17 des. als Zug- und Druckstange ausgebildeten ]'.r^ftübertragungsorganes oder über Umlenkhebel an den Teilen 16a, 17a des als 'üors.i ons stange ausgebildeten Kraftübertragungs- { οr^anes mit entsprechenden Augen oder Anschlußmitteln versehen.

Innerhalb der Kupplungsteile 20,21 ist in Ausnehmungen 50 bzw. 53 ^e ein Betätigun^skolben 51 bzw» 52 axial beweglich angeordnet. Der Betätigungskolben 51 greift/mit einer zapfenförmigen 54 zwischen zwei oder mehr zungenartige Ausläufer -■ 909825/0868

55 des Betätigungskolbens 52 ein. Die Betätigungskolben 51»52 dienen zur Betätigung einer Sperrvorrichtung, welche die einzelne] Kupplungsteile am Gehäuse 47 fixiert sowie zur Betätigung von Mitteln zur Verbindung der'einzelnen Kupplungsteile untereinander

iür die Sperrung des Kupplungsteils 20 bzw. 21 ist im Gehäuse 47 je eine mit trapezförmigem Querschnitt versehene Hingnut bzw. 57 eingearbeitet und das Kupplungsteil 20 bzw. 21 ist mit radialen Bohrungen 56 bzw. 57 versehen,, worin Sperrkugeln 60 bzw. 61 angeordnet sind. .

* Die Bewegung-der: Betätigungskolben jeweils, in Richtung gegeneinander erfolgt bei dieser Ausführungsform durch ein Druckmittel, welches durch eine am Kupplungsteil 20 bzw. 21 angeschlossene Druckleitung 62 bzw. 63 und eine Bohrung 64 bzw. 65 dem Druckraum 66 bzw. 67 zugeführt wird, der durch Manschetten 68 gegenüber der Bohrung 50 bzw. 53 £ibgedichtet ist. Die Rückstellung des Betätigungskolbens 51 bz?/. 52 wird durch eine schraubenförmige Druckfeder 69 bzw. 70bewirkt, welche sich einerseits gegen einen Bund 71 bzw. 72 ειηι Betätigungskolben 51 bzw. 52, andererseits gegen einen Bund 73 bzv/. 74 an der Innenwandung des Kupplungsteils 20 bzw. 21 abstützt. ]?ür die Verbindung der beiden Kupplungsteile 20,21 untereinander ist in der Bohrung 50 des Kupplungsteils 20 eine Ringnut 75-mit trapezförmigem Stiers chnitt

> angeordnet.. Im Hohl-Zapfe3iteil 49 des Kupplungsteils 21 sind radiale Bohrungen 76 eingearbeitet, in denen VerbindungsL-ugeln 77 angeordnet sind.

Bei Entlastung der beiden Druckleitungen 62,63 werden die betreffenden Betätigungskolben 51,52 durch ihre zugeordneten Druck-. federn 69,70 in der dargestellten Stellung gehalten. Deibei liegen die Verbindungskugeln 77 etwa zur Hälfte in den Bohrungen 76 und den Nuten 75» ä»h. also beide Kupplungsteile 20 und 21 sind ₍ miteinander verbunden, ~ /

werden die Sperrku^eln 6^1 mittels schräger flächen 79 am Betäti-

Bei Bewegung des Betätigungskolbens 52 durch das Druckmittel

1 mittels
5/088 8

-15-SAD ORiG(NAL

- -■.■■;.. -*■ -15- ,1530548 ^{Daim 6602}A .

gungskolben 52 in die radialen Bohrungen 59 und in die Ringnut 57 gedrückt. Gleichzeitig werden die vorher durch an den Enden der zungenartigen Auslaufer 55 befindlichen Riegelglieder 80 ,·-.■·-9 -die nunmehr vom Bund 86 des Zapfens 54 abgleiten- verschlösse-? ' * * ' nen radialen Bohrungen 76 freigegeben, und-die Verbindungskugeln * 77 weichen nach innen'aus. Damit ist das Kupplungsteil 21 ge-' sperrt, während das andere Kupplungsteil 20 im Gehäuse 47 axial verschiebbar ist. Die Sperrung des Kupplungsteils 20 erfolgt in analoger Weise durch Druck auf den Kolben 51.

Bei Entlastung der Druckleitung 62-bzw, 63 erfolgt die Rückstellung des betreffenden Betätigungskolbens 51 bzw.52 durch die zugeordneten Druckfedern 69 bzw, 70. Dabei werden die Yerbindungskugeln 77 durch das Zusammenwirken-schräger Flächen 81» 82, 35 an den Riegelgliedern 80 mit schrägen Flächen 84*85 an dem Bund 86 an der aapfeiiförmigen "Verlängerung 54 wieder in die radialen Bohrungen 76 und die Ringnut 75 hineingedrückt· Gleichseitig gibt der betreffende BetätigungskolTsen 51 bzw. die- Sperrvorrichtung frei und die beiden wieder gekuppelten Kupplungpteile 20 und 21 sind gemeinsam im Gehäuse 47 axial ^: verschiebbar. _ ' :

Der letztere Fall trifft· bei gemeinsamer Lenkung aller lenkbaren Achsen zu, während bei Lenkung einzelner Achsen das mit den übrigen Acaseii verbundene Kupplungsteil gesperrt werden muß. Die Zuordnung der radialen Bohrungen zu den Ringnuten bei den Sperr- sowie den Yerbindungsvorrichtungen muß auch hier selbstverständlich derart erfolgen, daß die betreffenden Schaltvorgäiige nur bei Geradeausstellung der Fahraeugräder ablaufen können, außerdem ist darauf zu achten, daß jeweils nur eine Druckleitung unter Druck steht. Bei Ausfall der Druckleitungs-'funktion, 3.'B.durch Beschädigung der Leitungen oder der Ventile, schöltet lie Kupplung automatisch auf Allradlenkung,,

9 Q 982 5/0868 ^3AD

Claims

■.;■■■■ " .-ie- ' ■■■■■-.'■■ ...- /4 Patentansprüche

1. Mehrradlenkung für Kraftfahrzeuge-, insbesondere Geländefahrzeuge, wobei die Lenkgestänge der lenkbaren Achsen durch ein Kraftübertragungsorgan verbunden sind, welches geteilt ausgebildet ist, wobei¹ ein Heil der bzw. .den Vorderachsen, ein anderer Teil, der bzw. den-Hinterachsen zugeordnet ist und ,die Teile des Kraftübertragungsorganes miteinander durch mindestens eine lösbare Kupplung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens am vorderen und am hinteren Teil des Kraftübertragungsorganes je ein Lenkgetriebe mit Lenkrad (12,13) od.dergl. angeordnet ist, und daß durch entsprechende Ausbildung und Schaltbarkeit der Kupplung (22, 22a, 22b, 22c) bzw. Kupplungen jeder Teil (16, 16a, 16b, 17, 17a, 17b) des Kraftübertragungsorganes für sich in an sich bekannter Y/eise unbeweglich blockierbar ist.

2. Mehrradlenkung nach Anspruch 1 und wobei das Kraftübertragungsorgan aus zwei Teilen besteht, deren- einander zugekehrte Enden an einer lösbaren Kupplung angreifen, dadurch gekennzeichnet, daß 'die beiden Teile (16,17) bzw. (16b»i7b) des Kraftübertragungsorgane s in Fahrzeuglängsrichtung zueinander fluchtend etwa in der Fahrzeugmitte angeordnet sind. -

3· Mehrradlenkuiig nach Anspruch 1 und v^obei das Kraftübertragungsorgan aus zwei- Teilen besteht, deren einander zugekehrte Enden an einer lösbaren Kupplung angreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die in Fahrzeuglängsrichtung .verlaufenden beiden Teile (16a, 17a) des Kraftübertragungsorganes gegeneinander versetzt

. sind und über Umlenkmittel (24) an der lösbaren Kupplung (22) angreifen, die quer zur Fahrzeuglängsachse angeordnet ist,

4* Mehrradi6nlcung nach Anspruch 2 oder 3 und wobei als lösbare Kupplung eine mechanisch betätigte Kupplung nach Art einer Klauenkupplung verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (22a, 22b,. 22c) ein am fahrzeug starr befestigtes Ge-

909825/0868

' ^! -17- ■

BAD ORIGINAL

hause (27, 27a) aufweist, in dem zwei mit je einem Teil des · Übertragungsorganes verbundene, scheibenartige Kupplungsteile (24,25) ¹QZWi (24a, 25a) nebeneinander und zueinander koaxial drehbar gelagert und beiden von ihnen gehäusefeste Eingriffs-■ .teile (36) zugeordnet sind und daß den Kupplungsteilen (24,25) ¹OZXi, (24a, 25a) im Gehäuse (27, 27a) axial verschiebbare Kupplungsmittel (38,/38a) zugeordnet sind, welche duroh axiale Verschiebung wahlweise, eine starre Verbindung jedes einzelnen der beiden Kupplungsteile mit dem Gehäuse oder der Kupplungsteile untereinander herstellen können.

5.- Mehrrad!enkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsteile (24,25) nach Art von Zahnrädern oder mit iiusnelimun, ,en (37) gleich ausgebildet und als Eingriff steile (36) im Gehäuse (27) ebenfalls gleiche Zahnkränze bzw. Ausnehmungen (37) vorgesehen sind, und daß auf den Kupplungsteilen (24,25) eine nach Art einer bekannten Schaltmuffe mit Innenverzahnung oder mit Klauen- bzw. Zapfenteilen (40) ausgebildete Kupplungsmuffe' (38) angeordnet ist.

6. Mehrradlenkung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß . beide Kupplungsteile (24a, 25a) einen verschieden großen Durchmesser aufweisen und am Umfang mit Ausnehmungen (42,44) versehen sind, und daß am Gehäuse (27a). Ausnehmungen (43) vorgesehen sind, die denen des größeren Kupplungsteils (25a) entsprechen, und daß als Kupplungsmittel eine ringartige Kupplungsmuffe (38a) konzentrisch in beiden Kupplungsteilen angeordnet und auf einem von ihnen gelagert ist, die im Ringkörper (45) axiale Arretierbolzen (46) zum Eingriff in die Ausnehmungen (42) des größeren Kupplungsteils (25a) und des Gehäuses (27a) und am Innenumfang Vorsprünge (44)zum Eingriff in die Ausnehmungen (44) des' kleineren Kupplungsteils (24ä) aufweist. .

7. Mehrradlenkung nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Kupplungsteil (24,24a)

909825/0868

BAD OR)GlNAU

-18-

mit einem Achszapfen (32,32a) in dem anderen Kupplungsteil (25,25a) gelagert ist und die Wellen (30,31) bzw. (30a, 31a) der beiden Kupplungsteile spiegelbildlich zueinander aus dem Gehäuse (27,27a) herausgeführt sind.

8. Mehrradlenkung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die lösbare Kupplung (22) ein am Fahrzeug starr befestigtes Gehäuse (47) aufweist und in einer das Gehäuse (47) durchsetzenden zylindrischen Ausnehmung (48) zwei tauchkolbenartige Kurplungsteile (20,21) -je mit einem Teil des Übertragungsorganes verbunden- koaxial und einander überlappend angeordnet sind, und daß einerseits zwischen jedem einzelnen der beiden Kupplungsteile (20,21) und dem Gehäuse (47) Sperr-, andererseits zwischen den beiden Kupplungsteilen untereinander Verbindungsmittel vorgesehen und durch ein Druckmittel zu betätigen sind.

9. Mehrradlenkung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsteile (20,21) zugleich Druckzylinder Lüden und für die Betätigung der Sperr- und Verbindungsmittel innerhalb der beiden Kupplungsteile je ein drucknittelbetätigter, gegen Federkraft axial verschiebbarer Betätigungskolben (51,52) angeordnet ist.

10. IJehrradlenkung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Kupplungsteil ein Druckmittelanschluß (62,63) und eine schraubenförmige Druckfeder (69,70) zugeordnet ist, die sich einerseits gegen einen Bund (71,72) am zugeordneten Betätigungskolben (51,52), andererseits gegen einen Bund (73,74) an der Innenwandung des Kupplungteils (20,21) abstützt.

11. liehrradlenkurig nach einem oder melu-eren der ^naprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Sperr- und Verbindungsmittel an sich bekannte Kugelrayben dienen und daß die in Bohrungen (5cJ,59) jedes Eupplungsteils (20,21) angeordneten Sperrkugeln (60,61) bei 'Jruck auf den jeweiligen Betütigimgü-

9098 2 5/0868

BADORiG¹MAL ,

kolben (51»52) mittels einer schrägen Fläche (78,79) am Betätigungskolben (51,52) radial nach außen in Ringnuten (56,57) des Gehäuses (47) gedrückt werden, sodaß sie beide Teile gegeneinander verriegeln,· und daß die in einer Ringnut (75) in äußeren (20) sowie in radialen Bohrungen (76) im inneren (21) der zu verbindenden Kupplungsteile befindlichen Verbindungskugeln (77) bei Druck auf einen der Betätigungskolben (51»52) zum Ausweichen nach innen freigegeben werden.

12. Mehrradlenltung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Betätigungskolben (51) ein dem anderen Betätigungskolben (52) zugewandter, zentraler Zapfen (54) mit einem den Verbindungsmiiteln zugeordneten Bund (86) angeordnet ist, an dem außen Riegel; lieder (80) anliefen, welche sich an den Enden von Federzungen (55) befinden, die vom anderen Betätigungskolben (52) ausgehen.

13. Mehrradlenkung nach .anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der 3und (36) am zentralen Zapfen (54) mit spiegelbildlich zueinander angeordneten Konusflachen (84,85) in den Zapfen (54) selbst übergeht und /oder die an ihm anliegenden Innenfluchen (82,83) der Riegelglieder (80) in gleicher Weise 'ionisch ausgebildet sind.

14. Hehrradlenkung nach einem oder mehreren der Ansprüche 11 bis 13» dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme der Sperr- und Verbindungslcugeln dieneiiden Ringnuten (56,57>75) einen trapezförmigen Querschnitt aufweisen.

15. Llehrradlenkuiig nach Anspruch 9 bis 14» gekennzeichnet durch eine derartige Steuerung des Druckmittels, daß ausschließlich •wahlweise jede Druckleitung (62,63) nur einzeln unter Druck steht.

909825/0868