DE2748714A1

DE2748714A1 - Vorrichtung zur beeinflussung des knickwinkels fuer einen gelenkzug

Info

Publication number: DE2748714A1
Application number: DE19772748714
Authority: DE
Inventors: Jost Knapp
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1977-10-29
Filing date: 1977-10-29
Publication date: 1979-05-03
Also published as: HU177815B; FR2407113B1; IT1106100B; DE2748714C2; SE429633B; AT374429B; FR2407113A1; ATA772278A; GB2006700B; IT7851686A0; GB2006700A; SE7811196L

Description

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Daimlor-Denz Aktiengesellschaft Stuttgart-Untertürkheim Daim 11 728A

Vorrichtung zur Beeinflussung dos Knickwinkels für einen Gelenkzug

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beeinflussung des Knickwinkels für einen Gelenkzug, insbesondere einen Gelenkomnibus mit einem Primürwagen und einem aufgesattelten Sekundärwagen, bei dem Über einen insbesondere dem Sekundärwagen zugeordneten Antriebsmotor zumindest die Achse des Sekundärwagens angetrieben ist und bei dem der Knickwinkel zwischen Primärwagen und Sekundärwagen in seiner Relation zum Lenkwinkel der Lenkachse(n) des Primärwagens über eine hydraulische Knickwinkelabstutzung mit den beiden Fahrzeugseiten zugeordneten und paarweise gegeneinander wirkenden Zylindern beeinflußbar ist, von denen jeweils einer gegen den Primärwagen und einer gegen den Sekundärwagen abgestützt ist.

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Bei einer bekannten und praktisch ausgeführten Vorrichtung dieser Art sind die den einander gegenüberliegenden Fahrzeugseiten zugeordneten, paarweise gegeneinander wirkenden Zylinder einerseits, und zwar zylindermantelseitig am jeweiligen Vagen, d. h. also am Primärwagen oder am Sekundärwagen gelenkig befestigt und andererseits über ihr ausfahrbares Kolbenstangenende jeweils mit einem am gleichen Vfagenteil angebrachten Schwenkhebel verbunden. Der Schwenkhebel bildet mit dem jeweiligen, in seiner Länge veränderlichen Zylinder in der Strecklage des Gelenkzuges einen spitzen Winkel, wobei der Zylinder im wesentlichen ausgefahren ist und die beiden paarweise miteinander zusammenwirkenden Zylinder jeder Fahrzeugseite sich über ihren Schwenkhebeln zugeordnete Stützflächen gegeneinander abstützen, die in der Strecklage des Zuges in der durch das Zentrum des Drehkranzes verlaufenden Querebene aneinander anliegen. Die Achsen der Zylinder sind dabei derart symmetrisch zu der besagten Querebene sowie auch zur Längsmittelebene des Fahrzeuges ausgerichtet, daß sie die Seiten eines Rhombus bilden, dessen Achsen in den besagten Ebenen liegen.

Knickt der Gelenkzug ein, so ergeben sich für die kurveninnere und für die kurvenäußere Fahrzeugseite unterschiedliche Verhältnisse, da. innenseitig, dem Einknickvorgang entsprechend, der Abstand zwischen den Anlenkpunkten der Zylinder an Primärwagen und Sekundärwagen verkürzt wird, während er sich kurvenaußenseitig vergrößert. In Verbindung mit der in der Strecklage des Gelenkzuges gegebenen, maximalen Ausfahrlage der Zylinder und der Anlenkung der Kolbenstangenenden an den schräg nach innen ragenden Schwenkhebeln hat dies für die kurveninnere Fahrzeugseite

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zur Folge, daß die über die Schwenkhebel geführten Zylinder unter wechselseitiger Abstützung über die Stützflächen eingefahren werden, während für die der kurvenäußeren Fahrzeugseite zugeordneten Zylinder die wechselseitige Abstützung verloren geht, da die in der Strecklage bereits ausgefahrenen Zylinder der an der kurvenäußeren Fahrzeugseite auftretenden Abstandsvergrößerung zwischen ihren wagenseitigen Anlenkpunkten nicht folgen können.

Die Folge ist, daß das Einknicken nach der kurveninneren

aber Fahrzeugseite zwar begrenzt ist, daß/bei der Rückkehr in die Strecklage, oder bei einem Einknicken nach der Gegenseite die dieser Gegenseite zugeordneten Zylinder erst wieder in eine wechselseitige Stützlage kommen müssen, bevor über sie der Einknickvorgang in Gegenrichtung beeinflußt werden kann. Beim Zusammenfuhren der Zylinder kann es dabei, insbesondere bei schnellen Richtungswechseln zu Schwierigkeiten kommen, wenn die Zylinder bezogen auf die jeweilige Spiegelebene zwischen Primärwagen und Sekundärwagen nicht die gleiche Grundstellung haben. Es kann so nämlich zu größeren schlagartigen Belastungen sowie auch, insbesondere bei Verschränkung der Vagenteile gegeneinander, zu bezogen auf die Zylinderachsen außermittigen Krafteinleitungen kommen, die in Anbetracht der u. U. auftretenden großen Beschleunigungskräfte konstruktiv nicht zu beherrschen sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei konstruktiv verringertem Aufwand die vorgeschilderten Stör-

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quellen ausgeschaltet sind und eine sichere Punktion gewährleistet ist.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß alle Zylinder mit ihren einander zugewandten Enden an einem gemeinsamen Querglied angelenkt sind, das um eine dem Aufsattelpunkt des Sekundärwagens am Primärwagen zugeordnete Hochachse verschwenkbar und in einer der Winkelhalbierenden des Knickwinkels entsprechenden Mittellage zwischen Primärwagen und Sekundärwagen gehalten ist. Bei einer derartigen Ausgestaltung sind sämtliche Zylinder zwangsgeführt und über das Querglied jeweils miteinander verbunden, so daß Unregelmäßigkeiten in der Abstützung ausgeschlossen sind. Darüber hinaus wird auch die Zahl der Anlenkpunkte gegenüber Priniärwagen bzw. Sekundärwagen verringert. Insbesondere machen sich diese Vorteile in Verbindung mit einer Ausgestaltung bemerkbar, bei der das Querglied durch einen Mittelspant gebildet ist, der zugleich als dem Faltenbalg des Gelenkzuges zugeordnetes Stütz- und Führungselement einzusetzen ist.

Die auftretenden großen Verschiebewege lassen sich bei der erfindungsgemäßen Lösung mit konstruktiv vergleichsweise geringem Aufwand dadurch erreichen, daß die Zylinder als Teleskopzylinder ausgebildet sind, deren eine Stufe frei verschiebbar ist. Insbesondere können die Teleskopzylinder dabei zwei Ausfahrstufen aufweisen, wobei die zweite Stufe frei verschiebbar ist.

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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie der nachfolgenden ZeichnungsbeSchreibung, in der die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert ist. Im einzelnen zeigen hierbei:

Fig. 1 einen als Gelenkomnibus ausgebildeten Gelenkzug in seiner Strecklage, Fig. 2 den Aufsattelbereich des Gelenkzuges ge

mäß Fig. 1 mit der erfindungsgemäßen Knickschutzvorrichtung in schematisierter, vergrößerter Darstellung,

Fig. 3 einen Gelenkzug gemäß Fig. 1 in einer sich

beispielsweise bei Kurvenfahrt einstellenden Knicklage und

Fig. k in einer der Fig. 3 entsprechenden Knick

lage den in Fig. 2 schematisch dargestellten Aufsattelbereich des Gelenkzuges.

In den Figuren ist mit 1 ein Gelenkzug bezeichnet, der einen Primärwagen 2 und einen Sekundärwagen 3 umfaßt, wobei der Primärwagen eine gelenkte Vorderachse k und eine Hinterachse 5 aufweist. Der Sekundärwagen 3 ist auf dem Primärwagen 2 in üblicher Veise aufgesattelt, und zwar, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, über einen Drehkranz 6. Ferner ist der Sekundärwagen 3 über eine Achse 7 abgestützt, wobei im Rahmen der erfindungsgemäßen Lösung bevorzugt über diese Achse der An-

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trieb des Gelenkzuges erfolgt. Zusätzlich kann auch noch wenigstens eine der Achsen des Primürwagens 2, insbesondere die Hinterachse 5 angetrieben sein. Als Antriebsquelle dient dabei bevorzugt ein hier nicht dargestellter und im Bereich des Sekundärwagens 3 angeordneter Motor, wobei dieser sowohl im Bereich hinter der Achse 7 wie auch im Bereich zwischen der Achse 7 und dem Aufsattelbereich liegen kann. Im Aufsattelbereich sind Primärwagen 2 und Sekundärwagen 3 im AusfUhrungsbeispiel, wie für Gelenkomnibusse üblich, über einen Faltenbalg 8 aneinander angeschlossen.

Aus Fig. 2, die eine vergrößerte Schemadarstellung des Drehkranzes 6 und der Verbindung zwischen Primärwagon 2 und Sekundärwagen 3 zeigt, ist ersichtlich, daß im Aufsattelbereich zusätzlich zum Drehkranz 6 ein Querglied 9 in Fore eines Querträgers angeordnet ist, das in hier nicht näher dargestellter Weise in der Mittelachse 1o des Drehkranzes 6 über einen Kugelkopf geführt ist, der seinerseits gegenüber dem Primärwagen 2 abgestützt ist.

Gegenüber dem Kugelkopf ist das Querglied 9 an sich frei verschwenkbar. Es wird aber über die aus der Draufsicht gemäß Fig. 2 ersichtliche, an sich bekannte Letnniskatenlenkeranordnung 11 so geführt, daß es stets in der Spiegelebene zwischen Primärwagen und Sekundärwagen, also in der Winkelhalbierenden zwischen Primärwagen und Sekundärwagen liegt.

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An dem Querglied sind erfindungagemäß nun als Teil der Knickschutzvorrichtung vier Hydraulikzylinder 12, 13 angelenkt, deren Mittellinien mit den Seiten eines Rhombus zusammenfallen, dessen Achsen in der Strecklage des Gelenkzuges in der Längsmittelebene, bzw. in der das Querglied 9 enthaltenden Querebene liegen.

Die Hydraulikzylinder 12, 13 sind, wie insbesondere aus Fig. k ersichtlich ist, als Teleskopzylinder mit zwei Ausfahrstufen ausgebildet, von denen die erste Ausfahrstufe hydraulisch ausgefahren werden kann, während die zweite Ausfahrstufe frei verschiebbar ist. Fig. 2 zeigt dabei im einzelnen, daß die Hydraulikzylinder 12, 13t die paarweise zusammenwirken, zylindermantelseitig jeweils am Querglied angelenkt sind, während sie kolbenstangenseitig am Primärwagen 2 bzw. am Sekundärwagen 3 angelenkt sind, wobei die jeweiligen Anlenkpunkte am Querglied 9 mit 14 bzw. 15 und die jeweiligen Anlenkpunkte am Primärwageη bzw. Sekundärwagen mit 16 bzw. 17 bezeichnet sind. In einer abweichenden, hier nicht dargestellten und erfindungsgemäß bevorzugten Ausführung»form ist die Anordnung der Zylinder an Primärwagen, Sekundärwagen und Querglied derart, daß sie zylindermantelseitig an Primär- bzw. Sekundärwagen und kolbenstangenseitig am Querglied angelenkt sind. Hierdurch ergibt sich für das Querglied eine geringere Gewichtebelastung.

In der Strecklage gemäß Fig. 2, die insoweit eine Mittellage bildet, befinden sich sämtliche Hydraulikzylinder 12, 13 in einem Zustand, in dem die frei ausziehbare zweite Ausfahrstufe 18 noch in der ersten Auefahrstufe 19 liegt, die ihrerseits im wesentlichen ausgefahren ist. Es ist somit, entsprechende Füllung der Zylinder 12, 13 vorausgesetzt, in der Mittellage nach beiden Seiten eine gewisse Abstützung gegeben. Knickt der Zug nun nach einer Seite, also beispielsweise gemäß Fig. 3 und k bei einer Rechtskurve nach rechts ein, so werden die der kurveninneren Zugseite zugehörigen Zylinder 13t über die Primärwagen 2 und Sekundärwagen 3 gegeneinander abgestützt sind, zusammengeschoben, während die

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der gegenüberliegenden Seite, also der kurvenäuOeren Seite des Zuges zugehörigen Zylinder 12 ausgezogen werden. Ein Übermäßiges Einknicken, also ein zu schnelles oder, bezogen auf die jeweilige Größe des Lenkwinkels der gelenkten Vorderachse U zu starkes Einknicken ist dabei dadurch zu verhindern, daß die Abströmung aus den Zylindern 13 in bekannter Weise gedrosselt oder blockiert wird.

Bei Rückkehr des Gelenkzuges in seine Strecklage ist, ausgehend von der Darstellung gemäß Fig. 4 zunächst eine völlig freie Rückstellung möglich, da einerseits, nämlich kurveninnenseitig die zweite Ausfahrsture der Zylinder frei ausgezogen werden kann, während andererseits, hier also außenseitig die zweite Stufe frei einschiebbar ist. Es ist somit in der Rückstellung zunächst eine freie Anpassung an die jeweiligen, der Kurvenfahrt entsprechenden Gegebenheiten möglich. Ein Abkippen nach der Gegenseite ist dabei ausgeschlossen, da hierzu die Mittellage gemäß Fig. 2 überschritten werden muß, in der die frei verschiebbaren zweiten Stufen eingeschoben sind, so daß eine Abstützung über die ersten Ausfahrstufen 18, die ihrerseits hydraulisch beaufschlagbar sind, möglich ist.

Im geschilderten Ausführungsbeispiel ist davon ausgegangen, daß das Querglied 9 über eine Lemniskatenlenkeranordnung, d. h. also mechanisch gesteuert ist. Unter dieser Voraussetzung ist es möglich, die beiden Zylinder 12 bzw. 13 eines einer Fahrzeugseite zugeordneten Zylinderpaares gemeinsam, d. h. in Par dielschaltung hydraulisch anzuschließen, wobei dieser Anschluß über eine Knickschutzvorrichtung gesteuert worden kann, wie sie beispielsweise der DT-OS 2k 2o 2o3 zu entnehmen ist.

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Die Hydraulikanschlüsse der lediglich einseitig beaufschlagbaren Zylinder sind bei 12a, 13a angedeutet. In Verbindung mit einen demtHydrauliksysteni zugeordneten Druckspeicher wird einerseits die notwendige Füllung der Zylinder sichergestellt, und andererseits, abhängig vom Speieherdruck, auch eine gewisse Stabilisierung um die neutrale Mittellage erreicht. Z. B. durch Drosselung oder Abschaltung der Verbindung zum Druckspeicher ist dio Beeinflussung des Einknickvorganges, bzw. dessen Unterbrechung möglich, so daß ein stärkeres Einknicken als es dem jeweiligen Lenkwinkel geometrisch entspricht, unterbunden werden kann.

Abweichend hiervon ist es auch möglich, von einer mechanischen Steuerung des Quergliedes 9 abzusehen und dieses dadurch jeweils in der Spiegelebene zu führen, daß die Zylinder eines Zylinderpaares jeweils unabhängig voneinander beaufschlagbar und erfindungsgemäß an gesonderte Druckspeicher angeschlossen sind. Ergibt sich bei einer derartigen Lösung eine Abweichung von der Mittellage, so führen - gleiche Ausgangsdrücke vorausgesetzt - die unterschiedlichen AusfahrlUngen der Zylinder zu Druckdifferenzen, wobei in dem weniger ausgefahrenen Zylinder der höhere Druck aufgebaut wird, was zur Überwindung etwa reibwertbedingt auftretender Ausfahrlängenunterschiede führt. Es kann so also auch ohne mechanische Steuerung eine Mittellage für das Querglied sichergestellt werden.

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Claims

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2o.1o.77

Ansprüche

Vorrichtung zur Beeinflussung des Knickwinkels für einen Gelenkzug, insbesondere einen Gelenkomnibus, mit einem Primärwagen und einem aufgesattelten Sekundärwagen, bei dem über einen insbesondere dem Sekundärwagen zugeordneten Antriebemotor zumindest die Achse des Sekundärwagens angetrieben ist, und bei dem der Knickwinkel zwischen Primärwagen und Sekundärwagen in seiner Relation zum Lenkwinkel der Lenkachse(n) des Primärwagens über eine hydraulische Knickwinkelabstützung mit den beiden Fahrzeugseiten zugeordneten und paarweise gegeneinander wirkenden Zylinder beeinflußbar ist, von denen jeweils einer gegen den Primärwagen und einer gegen den Sekundärwagen abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet , daß alle Zylinder (12, 13) mit ihren einander zugewandten Enden an einem gemeinsamen Querglied (9) angelenkt sind, das um eine dem Aufsattelpunkt zugeordnete Hochachse verschwenkbar und in einer der Winkelhalbierenden des Knickwinkels entsprechenden Mittellage zwischen Primärwagen (2) und Sekundärwagen (3) gehalten ist.

imebesondere

Vorrichtung/nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (12, 13) als Teleskopzylinder ausgebildet sind, deren eine Stufe frei verschiebbar ist.

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3· Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Teleskopzylinder (12, 13) zwei Ausfahrstufen (1S, IS)) aufweisen, deren zweite Stufe (18) frei verschiebbar ist.

k. Vorrichtung nach einem dor vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (12, 13) zylindermantelseitig am Primarwagen (2) bzw. am Sekundärwagen (3) angelenkt sind.

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