DE1945589C2 - Vorrichtung zum Stabilisieren von Nachlauflenkachsen von Kraftfahrzeugen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Stabilisieren von Nachlauflenkachsen von Kraftfahrzeugen, Anhängern und Sattelfahrzeugen, mit zwei einseitig wirksamen pneumatischen Linearmotoren, deren Arbeitsräume dauernd mit Druckluft beaufschlagt sind und deren Kolben über Kolbenstangen gegeneinander wirkend an einem auslenkenden Teil der Nachlauflenkachse angreifen.

Aus der deutschen Auslegeschrift 12 37 909 ist eine derartige Vorrichtung bekannt, bei der als Motoren zwei Membrankolbenstellmotoren verwendet sind, deren Kolben durch Schrauben zum Einstellen der Lenkachse in Geradeausfahrtrichtung verschiebbar sind. Diese Stellschrauben wirken über Schraubenfedern auf den starr mit der Lenkachse gekoppelten auslenkenden Teil der Achse, so daß eine Verschiebung aus der Neutralstellung gegen kontinuierlich anwachsenden Widerstand erfolgt, also ohne deutliche Vorzugsstellung eben dieser Neutralstellung. Die Federkräfte werden unterstützt durch pneumatische Federkräfte. Diese werden durch die Membrankolben erzeugt, deren Arbeitsräume durch eine Verbindungsleitung miteinander verbunden sind. Nachteilig ist hier die Unbestimmtheit und mangelnde Reproduzierbarkeit der Einstellung, insbesondere der Geradeausfahrtstellung als Folge der Zwischenschaltung von Federn zwischen dem auslenkenden Teil der Lenkachse und den diesem zugeordneten fahrzeugfesten Teilen. Eine gewollte Einstellung kann nur nach mehrmaligem Nachstellen von wenigstens zwei Einstellschrauben erzielt werden. Diese bekannte» Vorrichtung ist daher schwer zu handhaben und Undefiniert im Betrieb, vor allem bei wechselnden Belastungen und Beladungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden. Insbesondere soll die neue Vorrichtung einfach und preiswert herzustellen sein.

Ausgehend von der eingangs genannten Gattung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kolben der Linearmotoren in der Geradeausfahrtstellung der N?clilauflenkachse ganz ausgefahren sind und an einem zylinderfesten Anschlag anliegen und daß die Kolbenstange eines jeden Motors verschiebbar in einem Rohr aufgenommen ist, dessen eines Ende über eine der

ίο Längeneinstellung dienende Gewindeanordnung mit dem auslenkenden Teil der Nachlauflenkachse verbunden ist und dessen anderes Ende in der Geradeausfahrtstellung der Nachlauflenkachse mittels einer Anschlagfläche an dem Kolben des zugehörigen Motors anliegt.

Das Rohr und die Kolbenstange bilden somit eine Art Teleskopstange, die auf eine Kraft, die sie zu verkürzen sucht, dadurch antwortet, daß sie den Kolben in den Zylinder hineindrückt, sich also nicht wirksam im Verhältnis zu ihrer Länge in Geradeausfahrtstellung verkürzt, wogegen sie einer Verlängerung ohne weiteres folgen kann, sich also verlängert, weil sie dann teleskopartig ausgezogen wird und den Kolben in seiner vom Luftdruck erzwungenen Endstellung beläßt Die neue Anordnung und auch ihre Wirkungsweise sind einfach und übersichtlich.

Besonders vorteilhaft ist die Verwendung pneumatischer Membranzylinder, vor allem solcher, wie sie als Bremszylinder handelsüblich sind und überall zur Verfügung stehen.

Die Erfindung wird nachstehend in zwei Ausführungsformen anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigt

F i g. 1 die Draufsicht auf eine Lenkschenkelachse mit Stabilisierungsvorrichtung,

F i g. 2 eine der F i g. 1 entsprechende Ansicht einer Drehschemellenkachse und

F i g. 3 teilweise längsgeschnitten die Seitenansicht eines Stellmotors.
Ein Achskörper 10 der Lenkachse nach F i g. 1 erstreckt sich in Richtung einer geometrischen Achse 12, die die Drehachse der auf Geradeausfahrt stehenden Räder 14 und 16 enthält. Die äußeren Abschnitte des Achskörpers 10 sind in bekannter Weise in Vorwärtsfahrtrichtung vorgekröpft und tragen an Gelenken 18 bzw. 20 auslenkende Teile in Form von Achsschenkeln 22 bzw. 24. Die Parallellage der Räder 14 und 16 wird durch eine Spurstange 26 gesichert. In dieser Anordnung ist der Achskörper 12 fest mit den übrigen Teilen des Fahrzeuges, also mit dem Rahmen, verbunden; er ist also der fahrzeugfeste Teil. Die übrigen Teile, nämlich die Räder, Achsschenkel und Spurstange, folgen den Einlenk- oder Einschlagbewegungen.

Zwischen beiden Gruppen von Teilen ist eine Stabilisierungsvorrichtung eingeschaltet, die aus zwei Membrankolbenstellmotoren 28 und 30 mit den Teleskopstangen 32 und 34 besteht.

Beim Einschwenken der Räder 14 und 16 in beispielsweise die mit A bezeichnete Stellung der Symmetrie- und Drehebene der Räder muß der Abstand zwischen einem den Stellmotor 28 aufnehmenden Lagerblock 40 und einem Anlenkpunkt 36 der Stange 32 am Achsschenkel 22 länger und der Abstand zwischen dem Lagerbock 42 des Zylinders 30 und dem Anlenkpunkt 38 der Stange 34 am Achsschenkel 24 kürzer werden. Die aus Druckzylinder und Teleskopstange bestehende Baugruppe ist nun so ausgebildet, daß die Verlängerung ohne Kraftübertragung in Längsrichtung der Stange geschieht, die Verkürzung

jedoch gegen den Druck im Zylinder erfolgen muß. Dadurch wirkt, ausgehend von der neutralen Stellung, die der Geradeausfahrt entspricht, immer nur einer der beiden Zylinder.

Die Stellmotoren 28 bzw. 30 und die Ttieskopstangen 32 bzw. 34 der in Fig. 1 sowie in Fig.2 dargestellten: Lenkachsausbildungen sind einander gleich.

Die Stellmotoren 28 bzw. 30 entsprechen in ihrem Aufbau üblichen Bremszylindern von pneumatischen Bremseinrichtungen für Fahrzeuge. Zwischen rvvei Gehäusehälften 42 und 44 ist eine Gummimembran 48 eingespannt und in bekannter Weise gesichert. Der äußere Gehäuseteil 42 weist einen Druckluftanschluß 50< auf, durch den die Druckluftseite der Membran- von Druckluft beaufschlagt wird. Vorzugsweise wird der Luftdruck in diesem Raum der jeweiligen Belastung angepaßt, also mit zunehmender Radbelastung oder Achsbelastung oder Fahrzeugbeladung erhöht In einem Fahrzeug mit pneumatischer Federung werden die Zylinder der Stabilisierungseinrichtung ir. vorteilhafter Weise an das Federungssystem angeschlossen. In Luftfederungsanlagen, in denen die Federbälge der Räder der einen Fahrzeugseite pneumatisch von den Federbälgen der anderen Fahrzeugseite getrennt sind, kann es sehr vorteilhaft sein, jeden der beiden Stabilisierungszylinder nur mit einem der beiden pneumatischen Systeme zu verbinden.

Die andere Gehäusehälfte 44 ist fest mit einem Teil der einen der beiden Fahrzeugbaugruppen verbunden, die beim Einlenken gegeneinander verschwenken. Im Beispiel der F i g. 1 ist also der Gehäuseteil 44 mit dem Lagerbock 40 und damit mit der Achse 12 verbunden. Dieser Befestigung dienen Schrauben 52. Durch den Luftdruck im Zylinderinnenraum 54 wird die Membran 46 stets gegen den Boden eines hier der Einfachheit halber tellerförmig dargestellten Kolbens 56 gedrückt, dessen Kolbenstange 58 teleskopartig in einem Rohr 60 geführt ist Die beiden Teile 58 und 60 bilden zusammen die Teleskopstange 32. Die Stange 32 ist mittels eines Kugelgelenkes 62 bei 36 mit dem Achsschenkel 32 schwenkbar verbunden, wie es in F i g. 1 gezeigt ist. Zwischen dieses Gelenk 62 und das Rohr 60 ist eine Einstellvorrichtung eingeschaltet, mit der die wirksame Länge des Rohres justiert werden kann. Dazu wird das Rohr mehr oder weniger weit auf ein Gewinde 64 eines Gelenkbolzens 66 geschraubt und mittels einer das Rohr umfassenden, gegebenenfalls mit ihm verbundenen Muffe 68 festgeklemmt

In der Zeichnung ist nicht gezeigt, durch weiche Mittel gewährleistet ist, daß sich der Kolben 56 nicht weiter nach außen, also vom Gehäuseoberteil 42 fortbewegen kann. Dazu dienen hier nicht dargestellte Anschläge in der Gehäusehälfte 44 oder ein den Kolben (in der Zeichnung von unten) unterfassenden Rand. Ohne eine solche besondere Bewegungsbegrenzung würde die Bewegung des Kolbens dadurch begrenzt werden, daß der Kolben auf die Köpfe der Schrauben 52 zur Auflage käme, was funktionell keinen Unterschied bedeutete, wenngleich die Membran stärker beansprucht würde. Hier wird jedenfalls davon ausgegangen, daß die in ausgezogener Linie dargestellte Lage des Kolbens die am weitesten ausgefahrene Stellung wiedergibt

Die Stange 32 ist durch eine weite öffnung 70 im Gehäuseteil 44 in das Gehäuse eingeführt Da sich nämlich normalerweise die Punkte 63 und 52 beim Einlenken nicht geradlinig gegeneinander bewegen, sondern auf Kurvenbahnen, muß die Stange 32 die Möglichkeit einer Winkelbewegung gegenüber der Einspannebene der Membran haben.

Die beiden Stangen 32 und 34 werden in der neutralen Stellung (Geradeausfahrtstellung) des Aggregates mit Hilfe der Einstellvorrichtung 64, 66, 68 so eingestellt, daß die Stirnfläche 72 des Rohres 60 gerade, also spielfrei an dem Kolben 56 anliegt Versuchen äußere Kräfte, die Stangen-Zylinderanordnung 32, 28 zu verlängern, so folgt diese Anordnung 28, 32 einer solchen Kraft ohne Gegenkraft denn die Stirnfläche 72 bewegt sich vom Kolben 56 fort, und der Kolben wird in dieser Stellung gegen den im Zylinder herrschenden Luftdruck durch die oben erwähnten, nicht gezeichneten Anschläge gehalten. Wirken dagegen die äußeren Kräfte in Richtung einer Verkürzung der Anordnungen 28, 32, ist dies nur durch Druck der Stirnfläche 72 des Rohres 60 auf den Kolben 56 und gegen den Druck in der Kammer 54 möglich. Unter dieser äußeren Kraft wird der Kolben und die Membran in den Zylinder 28 hineingedrückt bis ils äußerstes die in Fig. 3 strichpunktiert gezeichnete Stellung, gegebenenfalls unter mehr oder weniger großer Verwinkelung, erreicht ist. Wenn das Volumen im Zylinder 28 abgeschlossen ist oder wenn das Gesamtvolumen, das mit der Kammer 54 in Verbindung steht nicht groß gegenüber dem Volumen der Zylinderkammer 54 ist, nimmt die zum Eindrücken des Kolbens 56 erforderliche Kraft mit dem Weg zu, so daß also dann die Rückstellkraft abhängig von der Auslenkung ist und zwar progressiv.

F i g. 2 zeigt eine Drehschemel-Nachlauflenkachse. Anstelle der Drehkränze kann auch eine Drehzapfenlagerung vorgesehen werden. Im hier gezeigten Beispiel ragen von einem am Fahrzeugrahmen befestigten Kugeldrehkranz 80 zwei fest mit diesem Kranz verbundene Arme 82 und 84 einwärts auf die Mitte des Drehkranzes zu. Die Anordnung ist symmetrisch. Der untere Drehkranz, der die Radachse trägt ist mit einem Hilfsrahmen 86 verbunden, der mit auslenkt Mit diesem Hilfsrahmen sind über entsprechende Konsolen 88 und 90 Stellmotoren 28 und 30 fest verbunden. Diese stehen wie in der Ausführung nach F i g. 1 in Verbindung mit Teleskopstangen 32 und 34, und die Anlenkpunkte dieser Stangen an den Armen 82 bzw. 84 entsprechen denen in F i g. 1 und sind in gleicher Weise mit 36 und 38 bezeichnet. Die Drehkranzmitte 92 ist vorzugsweise gegenüber der geometrischen Radachse 94 versetzt, und zwar bei einer hinter einer festen Achse nachlaufenden Achse in Richtung der Vorwärtsfahrt

Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig.2 entspricht im übrigen derjenigen der Ausführungsform nach Fig. 1, so daß eine weitere Erläuterung entbehrlich ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Stabilisieren von Nachlauf-Jenkachsen von Kraftfahrzeugen, Anhängern und Sattelfahrzeugen, mit zwei einseitig wirksamen pneumatischen Linearmotoren, deren Arbeitsräume dauernd mit Druckluft beaufschlagt sind und deren Kolben über Kolbenstangen gegeneinander wirkend an einem auslenkenden Teil der Nachlauflenkachse angreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben (56) der Linearmotoren (46, 56) in der Geradeausfahrtstellung der Nachlauflenkachse ganz ausgefahren sind und an einem zylinderfesten Anschlag anliegen und daß die Kolbenstange (58) eines jeden Motors verschiebbar in einem Rohr (60) aufgenommen ist, dessen eines Ende über eine der Längeneinstellung dienende Gewindea:iordnung

.(64) mit dem auslenkenden Teil (22, 24; 86) der Nachlauflenkachse verbunden ist und dessen anderes Ende in der Geradeausfahrtstellung der Nachlauflenkachse mittels einer Anschlagfläche (72) an dem Kolben (56) des zugehörigen Motors (46, 56) anliegt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatischen Linearmotoren in bei Einrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bekannter Weise Membrankolbenstellmotoren sind.