DE2611204A1

DE2611204A1 - Lenkachse fuer strassenfahrzeuge

Info

Publication number: DE2611204A1
Application number: DE19762611204
Authority: DE
Inventors: Giovanni Tonarelli
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-03-18
Filing date: 1976-03-17
Publication date: 1976-10-07
Also published as: FR2304486A1; DE2611204C2; FR2304486B1; IT1050866B

Description

26112OA

PatentanwBlte
Dr. O. Loesenbeck

Dlpl.-lng. Sire eke
Dipl.-ing. Loesenbeck
Bielefeld, Heifarder Strake 17

Giovanni TONARELLI, Pare de Chalin (LuIIi), 69130 Ecully,

Frankreich

Lenkachse für Straßenfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Lenkachse für Straßenfahrzeuge und insbesondere für Nutzfahrzeuge. Da nach bestehenden Verordnungen in den meisten europäischen Ländern die Belastung eines Fahrzeuges pro Achse begrenzt ist, sind die Nutzfahrzeuge wie Lastwagen u.dgl. häufig mit zwei Hinterachsen ausgerüstet.

Obwohl diese beiden Hinterachsen dicht beieinanderliegen, ist hervorzuheben, daß die hintere Achse schwenken kann, damit bei einer Kurvenfahrt diese Achse nicht über die Straße rutscht, was zu einem vorzeitigen Reifenverschleiß und zu einer weniger guten Straßenlage des Fahrzeuges, aber auch zu einer Zerstörung an der Straße selbst führen könnte.

Es sind Lenkachsenausgestaltungen bekannt, bei denen jeder Achszapfen schwenkbar um eine vertikale Schwenkachse ist, die nach vorn vor die Achse versetzt ist. Wenn sich das Fahrzeug in Vorwärtsfahrt befindet, arbeitet die Anordnung selbstlenkend und befriedigend. Bei dieser Lenkachsenausgestaltung findet jedoch eine befriedigende Orientierung der Achse bei der Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges nicht mehr statt. Man muß sich daher damit begnügen, die Achszapfen derart zu blockieren, daß die Radachsen senkrecht zur Achse des Fahrzeuges stehen, so daß sie sich in unkontrollierter Weise nicht mehr

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ausrichten können. Hiermit fällt man jedoch praktisch in den Zustand der starren Achsen zurück, mit allen Nachteilen, die 'diese hatten. Darüber hinaus erfordert das Blockieren der rückwärtigen Räder in dieser Stellung, daß zuvor bei der Vorwärtsfahrt eine Geradeausfahrt stattgefunden hat, was nicht immer möglich ist.

Es sind ferner selbstlenkende Lenkachsen bekannt, bei denen die die Räder tragende Welle fest mit einem Steuerhebel verbunden ist, der vor der Achse schwenkbar gelagert ist. Hier sind die gleichen Nachteile vorhanden wie bei der selbstlenkenden Ausgestaltung mit den verschwenkbaren Achszapfen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine selbstlenkende Lenkachse zu schaffen, die sowohl bei der Vorwärtsfahrt wie bei der Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges völlig einwandfrei arbeitet.

Die erfxndungsgemaße Lösung besteht darin, daß jedes der beiden Räder auf einem Achszapfen montiert ist, die Achszapfen jeweils mit einem Lenkhebel verbunden sind und dieser Lenkhebel seinerseits angelenkt ist an einer Achse, an zwei Lenkstangen, die im wesentlichen parallel zur Achse und auf beiden Seiten dieser Achse angeordnet sind sowie ferner an einer Parallel- oder Kupplungsstange. Dabei ist die Anordnung so getroffen, daß die Achse frei in einer Hülse gleiten kann, die fest mit dem Fahrzeuggestell verbunden ist, und zwar quer zu diesem, wobei jede Lenkstange aus zwei Halbstangen gebildet ist, die im wesentlichen parallel zur Achse verlagerbar sind und jeder halben Lenkstange Rückhaltemittel zugeordnet sind, die bei ihrer Betätigung eine Verlagerung der betroffenen halben Lenkstange zum Zentrum des Fahrzeuges hin über ein vorbestimmtes Maß hinaus verhindern derart, daß das am Lenkhebel angelenkte Ende der halben Lenkstange auf der Vorderseite der Achse bei der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges und im Inneren des Kurvenbogens einen Festpunkt bildet, ausgehend von

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dem die Bewegungen der beweglichen Teile der Lenkachse erfolgen.

Wenn das Fahrzeug in eine Kurve fährt, geschieht unter der Einwirkung der translatorischen Verlagerung der Achse zum Außenbogen der Kurve hin eine Verschwenkung des Lenkhebels, der an dem vorstehend genannten festen Punkt angelenkt ist. Das über den Achszapfen mit diesem Lenkhebel verbundene Rad nimmt daher die gewünschte Richtungslage ein.

Der Lenkhebel bewirkt ferner unter Zwischenschaltung über die Parallel- oder Kupplungsstange die Verschwenkung des anderen Lenkhebels um das andere Ende der Lenkachse und gewährleistet, daß das andere Rad einen geeigneten Lenkaus— schlag bekommt.

Es ist ferner hervorzuheben, daß die Rückhaltemittel, die den halben Lenkstangen zugeordnet sind, derart gesteuert werden, daß die auf der einen Seite der Achse befindlichen Mittel betätigt werden, wenn die sich auf der anderen Seite der Achse befindlichen Mittel in Ruhestellung sind.

Somit werden die Rückhaltemittel auf der Vorderseite der Achse bei der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges betätigt, während die auf der Hinterseite der Achse liegenden Rückhaltemittel dann unbetätigt sind.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die Rückhaltemittel für die halben Lenkstangen ein Expansionsgefäß, ein Hubkolben oder ein Kolbenzylinderaggregat, dessen Stange mit den betroffenen halben Lenkstangen verbunden ist.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist jede halbe Lenkstange gleitend in einer Hülse angeordnet, die fest mit einem Expansionsgefäß verbunden ist, in deren Innerem auch die Stange des Expansionsgefäßes gleitend angeordnet ist, die mit ihrem freien Ende auf das freie Ende der betrachteten Halbstange wirkt.

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Dabei ist jedes Expansionsgefäß schwenkbar um eine feststehende vertikale Achse gelagert, die fest mit der Hülse verbunden ist, in der die Lenkachse gleitet und die im Mittelpunkt des Fahrgestells angeordnet ist.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen

Fig. 1 eine Lenkachse gemäß der Erfindung in Draufsicht bei teilweiser Schnittdarstellung und bei geradliniger Fahrt,

Fig. 2 die Lenkachse nach Fig. 1 bei Kurvenfahrt, Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch die Achse.

Bei der Lenkachsenausgestaltung gemäß der Erfindung ist jedes der Räder auf einem Achszapfen 2 angeordnet, der mit einem Lenkhebel 3 verbunden ist, der seinerseits angelenkt ist an der eigentlichen Achse 4, an zwei Lenkstangen 5, die auf der Vorder- und der Rückseite der Achse 4 liegen, und zwar parallel zu dieser, und schließlich an einer Parallel- oder Kupplungsstange 6.

Die Achse 4 kann frei in einer Hülse 7 gleiten, die fest mit dem Fahrzeuggestell verbunden ist. Die Verbindung zwischen der Hülse 7 und dem Gestell (nicht dargestellt) geschieht unter Zwischenschaltung von Federn 8 (Fig. 3), die in Haltern

9 angeordnet sind, die fest mit der Hülse 7 verbunden sind.

Um die Gleitbewegung der Achse 4 zu erleichtern und um Verschleiß in den Kontaktzonen zu verhindern, sind Gleitschuhe

10 aus Bronze oder einem besonders gleitfähigen Material wie

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beispielsweise Polytetrafluoräthylen vorgesehen.

Um zu verhindern, daß Staub oder Schmutz zwischen die Hülse und die Achse 4 eindringt, sind Schutzmanschetten 12 vorgesehen.

Jede Lenkstange 5 besteht aus zwei Halbstangen 15, die parallel oder im wesentlichen parallel zur Achse 4 verlagerbar sind.

Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist das freie Ende einer jeden Halbstange 15 gleitend in einer Buchse 16 angeordnet, die fest mit einem Expansionsgefäß 17 verbunden ist. Jedes der Expansionsgefäße 17 ist schwenkbar um eine Vertikalachse 18 gelagert, die in einem feststehenden Support 19 angeordnet ist, der fest mit der Hülse 7 verbunden ist. Die Expansionsgefäße 17 weisen Membranen 20 auf, die durch den Druckluftkreis des Fahrzeuges betätigbar sind. Mit den Membranen 20 kann jeweils eine Stange 22 verlagert werden, die ebenfalls gleitend in der Buchse 16 geführt ist und die auf das freie Ende der Halbstangen 15 einwirken kann.

Die den Halbstangen 15 zugeordneten Expansionsgefäße auf der einen Seite der Achse 4 stehen unter Druck, während die Expansionsgefäße auf der anderen Seite der Achse 4 drucklos sind.

Die Funktionsweise der vorstehend beschriebenen Lenkachse wird nachstehend im Zusammenhang und unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 dargelegt.

Fährt das Fahrzeug im Sinne des Pfeiles 23, befinden sich die Stangen 22 der Expansionsgefäße 17 auf der Vorderseite der Achse 4 in der ausgefahrenen Stellung.

Fährt das Fahrzeug eine Rechtskurve, erhält die Lenkachse insgesamt die Tendenz, sich zum Außenbogen der Kurve zu ver-

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lagern, d.h. nach links. Da die Verlagerung des einen Halbarmes 15 dadurch begrenzt ist, daß er sich auf der Stange 22 abstützt, bildet das andere Ende dieses Halbarmes, der gemäß Bezugsziffer 24 an dem Lenkhebel 3 angelenkt ist, an dieser Stelle einen Festpunkt.

Im Hinblick auf die Translationsbewegung der Achse 4 zum Außenbogen der Kurve hin unterliegt der Lenkhebel 3 einer Verschwenkung praktisch um eine durch den Punkt 24 gehenden Achse, bis das ihm zugeordnete Rad einen ausreichenden Lenkungsausschiag hat.

Die Bewegung des Lenkhebels 3 wird über die Kuppelstange 6 auf den anderen Lenkhebel übertragen, der dabei um eine durch den Punkt 25 gehende Achse um das andere Ende der Achse 4 herum schwenkt, um auch dem mit ihm verbundenen Rad einen geeigneten Lenkungsausschlag zu geben.

Geht das Fahrzeug dann wieder zur Geradeausfahrt über, geschehen die umgekehrten Bewegungsabläufe. Es ist dabei hervorzuheben, daß beim Lenkungsausschlag die Halbstangen 15 sehr leicht um die Achsen 18 schwenken können und sich keineswegs dieser Bewegung widersetzen.

In dem Maße, in dem man die Bewegungsrichtung des Fahrzeuges umkehrt, ruft man das Unterdrucksetzen der ursprünglich drucklosen Expansionsgefäße hervor und das Druckloswerden der anfänglich unter Druck stehenden Expansionsgefäße.

Es ist ersichtlich, daß diese Lenkachse genauso gut in der einen wie in der anderen Fahrtrichtung arbeitet.

Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, daß es möglich ist, bei stehendem Fahrzeug in dem Maß, in dem die Räder der selbstlenkenden Lenkachse einen Lenkausschlag haben, eine Wiederausrichtung der Räder dadurch zu erreichen, daß man Druckluft in die dann drucklosen Druckgefäße einläßt. Dieser

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Vorgang bringt keine Probleme mit sich, da die Schwenkung um eine Achse geschieht, die durch das Rad läuft. Etwas Derartiges kann nicht bei den bislang bekannten selbstlenkenden Lenkachsen durchgeführt werden, bei denen die Achszapfen versetzt nach vorne liegen, was darüber hinaus den 'Nachteil hat, daß die Last praktisch als Auslegerlast auftritt.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel. Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So sind insbesondere andere Verbindungsmittel zwischen den halben Lenkstangen und den Expansionsgefäßen möglich und es können hier auch Hubaggregate, Kolbenzylinderaggregate u.dgl. eingesetzt werden.

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Claims

Patentansprüche

1.) Selbstlenkende Lenkachse für Straßenfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Rad auf einem Achszapfen (2) angeordnet ist, der an einem Lenkhebel (3) befestigt ist, der seinerseits sowohl an einer Achse (4) wie auch an zwei zu der Achse (4) parallelen und beidseitig dieser Achse (4) angeordneten Lenkstangen (5) sowie schließlich an einer Parallel- oder Kuppelstange (6) angelenkt ist, wobei die Achse (4) frei gleitend in einer Hülse (7) angeordnet ist, die fest mit dem Fahrzeuggestell in Querlage zu diesem verbunden ist und jede Lenkstange (5) aus zwei Halbstangen (15) gebildet ist, die parallel oder im wesentlichen parallel zur Achse (4) verlagerbar sind, wobei jeder Halbstange (15) eine Rückhalteeinrichtung (17,22) zugeordnet ist, die bei Einschaltung eine Verlagerung der betroffenen Halbstange (15) zur Fahrzeugmitte hin über eine bestimmte Grenze hinaus blockieren derart, daß das Ende der Halbstange (15) auf der Vorderseite der Achse (4) bei der Vorwärtsfahrt des Fahrzeuges, und zwar der bei der Kurvenfahrt zum Kurvenmittelpunkt hin liegenden Halbstange (15) einen Festpunkt (24) bildet, um den herum die Bewegungen der beweglichen Teile der Lenkstange erfolgen.

2. Lenkachse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den halben Lenkstangen (15) zusammenwirkenden Rückhalteeinrichtungen (17,22) derart gesteuert sind, daß die Einrichtungen auf der einen Seite der Achse (4) betätigt sind, während die Einrichtungen auf der anderen Seite der Achse (4) in Ruhe sind.

3. Lenkachse nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückhalteeinrichtungen für die halben Lenkstangen (15) aus einem Expansionsgefäß (17) bestehen, deren Stange (22) mit den Halbstangen (15) zusammenwirkt.

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4. Lenkachse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jede halbe Lenkstange (15) gleitend in einer Buchse (16) angeordnet ist, die fest mit dem zugeordneten Expansionsgefäß (17) verbunden ist und in deren Innerem ebenfalls die Stange (22) dieses Expansionsgefaßes (17) geführt ist, die mit ihrem freien Ende auf das freie Ende der Halbstange (15) einwirkt.

5. Lenkachse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Expansionsgefäß (17) um eine vertikale feststehende Achse (18) schwenkbar ist, die in der Mitte des Fahrzeuggestelles mit der Hülse (7) verbunden ist, in der die Achse (4) verschieblich gelagert ist.

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