DE2748714C2

DE2748714C2 - Vorrichtung zur Beeinflussung des Knickwinkels für einen Gelenkzug

Info

Publication number: DE2748714C2
Application number: DE2748714A
Authority: DE
Inventors: Jost 7032 Sindelfingen Knapp
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1977-10-29
Filing date: 1977-10-29
Publication date: 1985-04-11
Also published as: AT374429B; SE7811196L; DE2748714A1; FR2407113A1; ATA772278A; GB2006700A; IT7851686A0; IT1106100B; GB2006700B; SE429633B; HU177815B; FR2407113B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Beeinflussung des Knickwinkels für einen Gelenkzug, insbesondere einen Gelenkomnibus, mit einem Primärwagen und einem aufgesattelten Sekundärwagen, bei dem über eine dem Sekundärwagen zugeordneten Antriebsmotor zumindest die Achse des Sekundärwagens angetrieben ist, bei dem weiter der Knickwinkel zwischen Primärwagen und Sekundärwagen in seiner Relation zum Lenkwinkel der Lenkachse des Primärwagens über eine hydraulische Knickwinkelabstutzung mit den beiden Fahrzeuglängsseiten zugeordneten und paarweise gegeneinander wirkenden Zylindern beeinflußbar ist, von denen jeweils einer gegen den Primärwagen und einer gegen den Sekundärwagen abgestützt ist und bei dem ein zwischen Primär- und Sekundärwagen liegendes Querglied vorgesehen ist, das um eine dem Aufsattelpunkt zugeordnete Hochachse verschwenkbar und in einer der Winkelhalbierenden des Knickwinkels entsprechenden Mittellage zwischen Primärwagen und Sekundärwagen gehalten ist.

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 Wagen, das heißt also am Primärwagen oder am Sekundärwagen, gelenkig befestigt und andererseits über ihr ausfahrbares Kolbenstangenende jeweils mit einem am gleichen Wagenteil angebrachten Schwenkhebet 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 beiden Seiten eines Rhombus bilden, dessen Ecken 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 kurvenaußeribcilig vergrößert, in Verbindung mit der in der Strecklage des Gelenkzuges gegebenen, maximalen Ausfahrlage der Zylinder und der Anlenkung der KoI-benstangenenden an den schräg nach innen ragenden Schwenkhebeln hat dies für die kurveninnere Fahrzeugseite 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 verlorengeht, da die in der Strecklage bereits ausgefahrenen Zylinder der an der kurvenäußeren Fahrzeugseite auftretenden Abstandsvergrößerung zwischen ihren Anlenkpunkten nicht folgen können.

Die Folge ist, daß das Einknicken nach der kurveninneren Fahrzeugseite zwar begrenzt ist, daß aber 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 Zusammenführen 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 Wagenteile gegen-

einander, zu — bezogen auf die Zylinderachsen — außermittigen Krafteinleitungen kommen, die in Anbetracht der unter Umständen auftretenden großen Besdiieunigungskräfte konstruktiv nicht zu beherrschen sind.

Um dem abzuhelfen, wird bei einer aus der DE-OS 27 38 311 bekannten Konstruktion vorgesehen, die Stützflächen mit ineinander eingreifenden und eine seitliche Relativbewegung verhindernden Erhöhungen und Vertiefungen zu versehen und die Entfernung der Stützflächen voneinander durch auf die Schwenkhebel wirkende Anschläge zu begrenzen. Hierdurch lassen sich die genannten Nachteile zwar vermindern, insgesamt bedingt eine solche Lösung aber einen hohen konstruktiven Aufwand.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß bei konstruktiv verringertem Aufwand die vorgeschilderten Störquellen ausgeschaltet sind und eine si-

chere Funktion gewährleistet ist.

Gemäß der Erfindung wird dies bei einer solchen Vorrichtung dadurch erreicht, daß alle Zylinder mit ihren einander zugewandten Enden an dem Querglied angelenkt und jeweils als Teleskopzylinder mit einer frei verschiebbaren Stufe ausgebildet sind.

Bei einer derartigen Ausgestaltung sind sämtliche Zylinder zwangsgeführt und über das Querglied jeweils miteinander verbunden, so daß Unregelmäßigkeiten in der Abstützung ausgeschlossen sind. Weiter wird die Zahl der Anlenkpunkte gegenüber Primärwagen bzw. Sekundärwagen verringert. Zudem kann im Regelfall das Qusrglied durch einen Mittelspant gebildet sein, der zugleich als dem Faltenbalg des Gelenkzuges zugeordnetes Stütz- und Führungselement einzusetzen ist Die Ausbildung der Zylinder als Teleskopzylinder mit freier Ausfahrstufe ermöglicht es dabei insbesondere auch, trotz der erforderlichen großen Ausfahrlänge der Zylinder den Aufwand für diese klein zu halten.

Weitere Einzelheiten der Erfindung, die im folgenden anhand der Zeichnung erläutert werden, ergeben sich aus den Unteransprüchen. Es zeigt

F i g. 1 einen als Gelenkomnibus ausgebildeten Gelenkzug in seiner Strecklage,

F i g. 2 den Aufsattelbereich des Gelenkzuges gemäß F i g. 1 mit der erfindungsgemäßen Knickschutzvorrichtung in schematisierter, vergrößerter Darstellung,

F i g. 3 einen Gelenkzug gemäß F i g. 1 in einer sich beispielsweise bei Kurvenfahrt einstellenden Knicklage und

F i g. 4 in einer der F i g. 3 entsprechenden Knicklage den in Fig.2 schematisch dargestellten Aufsattelbereich des Gelenkzuges.

In F i g. 1 ist mit 1 ein Gelenkzug bezeichnet, der einen Primärwagen 2 und einen Sekundärwagen 3 umfaßt, wobei der Primärwagen eine gelenkte Vorderachse 4 und eine Hinterachse 5 aufweist. Der Sekundärwagen 3 ist auf dem Primärwagen 2 in üblicher Weise aufgesattelt, und zwar, wie aus F i g. 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 Antrieb des Gelenkzuges erfolgt. Zusätzlich kann auch noch wenigstens eine der Achsen des Primärwagens 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 ai'ch im Bereich zwischen der Achse 7 und dem Aufsattelbereich liegen kann. Im Aufsattelbereich sind Primärwagen 2 und Sekundärwagen 3 im Ausführungsbeispiel, wie für Gelenkomninbusse üblich, über ei.ien Faltenbalg ύ aneinander angeschlossen.

Aus Fig.2, die eine vergrößerte Schemadarstellung des Drehkranzes 6 und der Verbindung zwischen Primärwagen 2 und Sekundärwagen 3 zeigt, ist ersichtlich, daß im Aufsattelbereich zusätzlich zum Drehkranz 6 ein Querglied 9 in Form eines Querträgers angeordnet ist, das in hier nicht näher dargestellter Weise in der Mittelachse 10 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 Lemniskatenlenkeranordnung 11 so geführt, daß es stets in der Spiegelebene zwischen Primärwagen und Sekundärwagen, also ir. der Winkelhalbierenden zwischen Primärwagen und Sekundärwagen, liegt

An dem Querglied sind erfindungsgemäß 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 F i g. 4 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, 13, 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 Anienkpunkte am Primärwagen bzw. Sekundärwagen mit 16 bzw. 17 bezeichnet sind. In einer abweichenden, hier nicht dargestellten und erfindungsgemäß bevorzugten Ausführungsform ist dö Anordnung der Zylinder an Primärwagen, Sekundärwaisen und Querglied derart daß sie zylindermantelseitig an Primärbzw. Sekundärwagen und kolbenstangenseitig am Querglied angelenkt sind. Hierdurch ergibt sich für das Querglk-d eine geringere Gewichtsbelastung.

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 Ausfahrstufe 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 F i g. 3 und 4 bei einer Rechtskurve nach rechts ein, so werden die der kurveninneren Zugseite zugehörigen Zylinder 13, über die Primärwagen 2 und Sekundärwagen 3 gegeneinander abgestützt sind, zusammengeschoben, während die der gegenüberliegenden Seite, also der kurvenäußeren Sei'? 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 4, 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 F i g. 4, zunächst eine völlig freie Rückstellung möglich, da einerseits, nämlich kurveninnenseitig, die zweite Ausfahrstufe 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 F i g. 2 überschritten werden muß, in der die frei verschiebbaren zweiten Stufen eingeschoben sind, se 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 zugeord-

neten Zylinderpaares gemeinsam, d. h. in Parallelschaltung, hydraulisch anzuschließen, wobei dieser Anschluß über eine Knickschutzvorrichtung gesteuert werden kann, wie sie beispielsweise der DEOS 24 20 203 zu entnehmen ist.

Die Hydraulikanschlüsse der lediglich einseitig beaufschlagbaren Zylinder sind bei 12a, 13a angedeutet. In Verbindung mit einem dem Hydrauliksystem zugeordneten Druckspeicher wird einerseits die notwendige Füllung der Zylinder sichergestellt, und andererseits, abhängig vom Speicherdruck, auch eine gewisse Stabilisierung um die neutrale Mittellage erreicht. Zum Beispiel durch Drosselung oder Abschaltung der Verbindung zum Druckspeicher ist die Beeinflussung des Einknickvorganges bzw.,dessen Unterbrechung möglich, so daß ΐϊ 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 Spiegeiebene zu führen, daß die Zylinder eines Zylinderpaares jeweils unabhängig voneinander beaufschlagbar und an gesonderte Druckspeicher angeschlossen sind. Ergibt sich bei einer derartigen Lösung eine Abweichung von der Mittellage, so führen — gleiche Ausgangsdrücke vorausgesetzt — die unterschiedlichen Ausfahrlängen 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 jo mechanische Steui-nng eine Mittellage für das Querglied sichergestellt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

35

40

45

50

55

60

65

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Beeinflussung des Knickwinkels für einen Gelenkzug, insbesondere einen Gelenkomnibus, mit einem Primärwagen und einem aufgesattelten Sekundärwagen, bei dem über einen dem Sekundärwagen zugeordneten Antriebsmotor zumindest die Achse des Sekundärwagens angetrieben ist, bei dem weiter der Knickwinkel zwischen Primärwagen und Sekundärwagen in seiner Relation zum Lenkwinkel der Lenkachse des Primärwagens über eine hydraulische Knickwinkelabstutzung mit den beiden Fahrzeuglängsseiten zugeordneten und paarweise gegeneinander wirkenden Zylinder beeinflußbar ist, von denen jeweils einer gegen den Primärwagen und einer gegen den Sekundärwagen abgestützt ist und bei dem ein zwischen Primär- und Sekundärwagen liegendes Querglied vorgesehen ist, das um eine dem Aufsattelpunkt zugeordnete Hochachse versm senkbar und in einer der Winkelhalbierenden des Kniekwinkeis entsprechenden Miiteiiage zwischen Primärwagen und Sekundärwagen gehalten ist, dadurch gekennzeichnet, daß alle Zylinder (12, 13) mit ihren einander zugewandten Enden an dem Querglied (9) angelenkt und jeweils als Teleskopzylinder mit einer frei verschiebbaren Stufe ausgebildet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teleskopzylinder (12,13) zwei Ausfahrstufen (18, 19) aufweisen, von denen die zweite Stufe (18) frei verschiebbar ist

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinder (12, 13) zylindermantelseitig am Primärwagiin (2> bzw. am Sekundärwagen (3) angelenkt sind.