DE3310353A1

DE3310353A1 - Strassenfahrzeug mit achslenkung

Info

Publication number: DE3310353A1
Application number: DE19833310353
Authority: DE
Inventors: Klaus Dr. 8000 München Schubert
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN Truck and Bus SE
Priority date: 1983-03-22
Filing date: 1983-03-22
Publication date: 1984-10-04
Also published as: GB2136749B; SE8400651D0; DE3310353C2; GB2136749A; FR2543094A1; IT1173842B; SE455188B; FR2543094B1; GB8406682D0; SE8400651L; IT8420052A0

Description

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be/ep

M.A.N. MASCHINENFABRIK AUGSBURG-NORNBERG Aktiengesellschaft

München, den 15. März 1983

Straßenfahrzeug mit Achslenkung

Die Erfindung betrifft ein Straßenfahrzeug mit Achsschenkellenkung, insbesondere ein Nutzfahrzeug wie etwa einen Lastkraftwagen oder einen Omnibus.

Die Tragfähigkeit der Achsen eines solchen Fahrzeugs ist ²^ durch die Tragfähigkeit der verwendbaren Lufreifen begrenzt. Es ist daher bei ungelenkten Achsen üblich, sie mit Zwillingsrädern und/oder in Tandemanordnung vorzusehen, um die Tragfähigkeit zu erhöhen.

²^ Bei der Lenkachse, die in der Regel die Vorderachse oder eine gelenkte Nachl auf achse sein kann, v/urde bisher zum gleichen Zweck nur die Tandemanordnung gewählt, wobei allerdings beide Achsen der Tandemanordnung gelenkt sein können. Eine solche Tandemanordnung ist aufwendig.

Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es Aufgabe der Erfindung, die Belastbarkeit einer gelenkten Achse eines Fahrzeugs der eingangsgenannten Art zu verbessern.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Räder der Lenkachse als Zv/il 1 ingsräder ausgebildet sind, deren Einzelräder jeweils gegeneinander verdrehbar sind.
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Es ist zwar bereits bekannt, die Einzelräder von Zwillingsrädern gegeneinander drehbar anzuordnen (DE-OS 2 637 149), diese Maßnahme bezog sich jedoch nicht auf gelenkte Räder und diente einzig und allein dem Zweck, den Reifenverschleiß zu verringern, der bei Kurvenfahrt auftritt. Die Kurvenfahrt ist bei Fahrzeugen der bekannten Art aber in gleicher Weise auch dann möglich, wenn die Einzelräder der Zwillingsräder an ungelenkten Achsen fest miteinander verbunden sind.

Würde man aber solche, fest miteinander verbundene Räder an einer achsscnenkelgelenkten Achse anordnen, dann wären die hierfür erforderlichen Lenkkräfte zu hoch. Wenn nämlich die Zwillingsanordnung beim Lenken um den Achsschenkel geschwenkt wird, dann legt der Auflagepunkt eines jeden der beiden Einzelräder einen Kreisbogen mit jeweils unterschiedlichem Radius zurück, so daß mindestens eines der beiden Einzelräder nicht, wie erforderlich, beim

Einschlag abrollen kann.
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Im Gegensatz hierzu sind die beiden Einzelräder beim erfindungsgemäßen Fahrzeug gegeneinander verdrehbar, so daß beim Lenkeinschlag jedes der beiden Räder auf einem Kreisbogen um den Achsschenkel abrollen kann. Die Lenkung ist somit weder nennenswert erschwert noch ist die Spurführung des Fahrzeuges beeinträchtigt, da auch bei Kurvenfahrt alle vier Räder der gelenkten Achse ohne erhöhten Scnlupf auf der Straße abrollen. Das erfindungsgemäße Fahrzeug hat eine gelenkte Achse, deren Tragfähigkeit

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-δι etwa der bekannten Anordnung mit zwei gelenkten Vorderachsen entspricht, aber nur einer gelenkten Achse bedarf. Somit wird bei gleicher Tragfähigkeit der technische Aufwand für die Lenkung drastisch verringert.

Bei Geländefahrzeugen, wie Ackerschleppern oder dergleichen, kann außerdem der Auflagedruck der Lenkräder auf den Boden auf die Hälfte verringert werden, so daß die Geländegängigkeit des Fahrzeuges auf weichem oder IQ schlammigem Boden erheblich verbessert ist.

Wenn man erfindungsgemäß auch die Lenkachsen von Schlepperfahrzeugen, wie etwa Ackerschleppern, mit Zwillingsrädern versieht, dann kann dieser Schlepper für schwere Zugarbeiten in beiden Fahrtrichtungen eingesetzt werden.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist jeweils ein Einzelrad der Zwillingsräder, und zwar bevorzugt das innenliegende, mit einer Bremse und/oder einem Antrieb verbunden, während das andere Einzelrad, bevorzugt das außenliegende, leer mitdreht: somit wird eine besonders kostengünstige Lösung erreicht, da die Lenkachse des erfindungsgemäßen Fahrzeuges gemäß dieser Ausgestaltung, mit Ausnahmen der zusätzlichen Räder, keinerlei zusätzliehen baulichen Aufwand gegenüber einer bekannten Lenkachse benötigt.

Gemäß einer v/eiteren Ausgestaltung einer Erfindung ist zwischen den Einzelrädern der jeweiligen Zwillingsräder eine Sperre angeordnet, die zwar die relative Verdrehung zwischen den beiden Einzel rädern, die jeweils ein Zwillingspaar bilden, gestattet, aber nur bis zu einer ge-

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_1 wissen, relativen Verdrehung der Räder. Nimmt der Drehzahlunterschied oder der Drehwinkel oder die zurückgelegte, relative Rollstrecke zwischen den beiden Rädern über ein gewisses, vorgeschriebenes Maß zu, welches seinerseits eine Funktion von der Fahrgeschwindigkeit bilden kann, dann greift die Sperre ein und verhindert die weitere Relativverdrehung.'

Die Verdrehung entspricht jenem Drehzahl-, Drehwinkel oder Rollwegunterschied der Einzelräder, der während eines normalen Lenkeinschlages auftreten kann. Geht die relative Verdrehung zwischen den beiden Einzelrädern über diesen Wert hinaus, wie etwa beim Beschleunigen einer angetriebenen Achse oder beim Bremsen auf glatter Fahr-¹^ bahn, dann kann der Reibschluß des normalerweise leer mitlaufenden Einzelrades zur Kraftübertragung zwischen Straße und Bremse bzw. Antrieb genutzt werden.

Das verhindert die übergroße Relativverdrehung zwischen den beiden Einzelrädern einer gelenkten Achse und ist von überragender Bedeutung, wenn diese Lenkachse die bremsbare Achse eines Straßenfahrzeuges ist. Die beim Bremsen durch die Gummireifen übertragbare Kraft ist eine Funktion von dem jeweils vorliegenden Reibungsbeiwert und der Radlast. Durch die doppelt belastete, erfindungsgemäße Zwi11ings-Lenkachse kann praktisch die doppelte Bremskraft übertragen werden, verglichen mit einer herkömmlichen, einzelbereiften Vorderachse, da bei der erfindungsgemäßen Vorderachse die Auflagekraft

verdoppelt ist, der Reibungsbeiwert aber gleich bleibt.

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Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist eine bevorzugt drehrichtungsabhängige Sperre zwischen den beiden Einzelrädern der jeweiligen Zwillingsräder angeordnet, welche dann eingreift, wenn die relative Verdrehung zwisehen den Einzel rädern eine zulässige Grenze überschritten hat. Diese Sperre kann beispielsweise durch eine Federanordnung, eine hydraulische Kupplung oder eine elektromagnetische Kupplung, ein hochviskoses Medium oder eine elektronisch sensierte Einrichtung gebildet sein, wie sie etwa bei automatischen Bremssystemen verwendet wird.

Die Sperre kann durch das überschreiten der zulässigen Grenze der relativen Verdrehung zwischen den Einzelrädern betätigt werden, kann gemäß einer weiteren Ausgestaltung ¹^ der Erfindung aber auch durch ein Steuersignal einrückbar sein, wobei der genannte Grenzwert für die relative Verdrehung der Einzelräder seinerseits variabel sein kann und beispielsweise von der Fahrgeschwindigkeit abhängen

kann.
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Das Steuersignal wird bevorzugt von einer an sich bekannten Antiblockieranlage erzeugt, deren Meßfühler zusätzlich aber auch herangezogen werden können, um ein ähnliches Signal zum Einrücken der Sperre abzugeben, wenn bestimmte Bedingungen der Antriebsbeschleunigung vorliegen.

Der Gegenstand der Erfindung ist anhand der beigefügten schematischen Zeichnung beispielsweise noch näher er-

läutert; in dieser zeigen:

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Fig. 1 einen Vertikai schnitt durch eine Zwillingsanordnung der gelenkten Achse des erfindungsgemäßen Fahrzeugs, und

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf ein erfindungs·

gemäßes Fahrzeug.

Djese Achse weist einen ortsfesten Teil 10 auf, an welchem um einen vertikalen Achsschenkel schwenkbar eine horizontale Tragachse 3 angebracht ist.

Auf dieser Tragachse 3 ist mittels eines Radlagers 9 drehbar eine Nabe 2 gelagert, welche das innenliegende der Räder 5.und eine Bremstrommel 1 trägt. 15

Die Nabe 2 kann durch eine Antriebswelle 4 angetrieben werden, welche innerhalb der Tragachse 10 und des Tragrohres 3 verläuft und im Bereich des Achsschenkels ein Kardangelenk trägt.
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Der außenliegende Teil der Nabe 3 wird von einer Außennabe 11 umgeben, wobei zwischen den beiden Naben ein Lager bzw. Gesperre angeordnet ist, welches etwa über ein Signal durch sein Antiblockiersystem jedesmal dann ansteuerbar ist, wenn die Bremse betätigt wird.

An der Außennabe 11 ist das außenliegende der beiden Räder 5 befestigt.

Es ist ersichtlich, daß bei unwirksamen Gesperre 7 das Außenrad gegenüber dem Innenrad frei drehbar ist, während bei blockiertem Gesperre 7 das Außenrad über die Außen-

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nabe mit der Nabe 2 drehfest verbunden ist, welche ihrerseits zusammen mit dem innellegenden Rad über die Bremstrommel 1 abgebremst werden kann.

Mit den Zeilen X-X sind jeweils Radschrauben zu bezeichnen.

In Fig. 2 ist die schematische Draufsicht auf einen Gelenkomnibus gezeigt, dessen Nachläufer mit gelenkten Zwillingsrädern 5 ausgestattet ist, welche das Gewicht des schematisch angedeuteten Antriebsmotor tragen müssen, welcher am Heck des Nachläufers angebracht ist und über eine Gelenkwelle die umgelenkten Hinterräder des Zugwagens antreibt, dessen nicht gezeigte Vorderachse in üblicher

Weise als Lenkachse ausgebildet ist. 15

Wie ersichtlich, weist der Nachläufer des gezeigten Gelenkomnibusses in Fahrtrichtung über die gelenkten Räder 5 hinaus nach ninten einen Überhang a auf, der wesentlich größer ist, als dies ohne Verwendung der Zwillingsräder an der gelenkten Nachläuferachse möglich wäre.

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Claims

M.A.N. MASCHINENFABRIK AUGSBURG-NÜRNBERG Aktiengesel1 schaft

München, den 15. März 1983

Patentansprüche

Straßenfahrzeug mit Achsschenkellenkung, dadurch gekennzeichnet, daß auf den gelenkten Achsschenkeln (3,8) Zwillingsräder (5) gelagert sind, deren Einzelräder, wie an sich bekannt, gegeneinander verdrehbar gelagert sind.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß jeweils ein Einzelrad (5) der Zwillingsräder, bevorzugt das Innenrad, mit einer Bremse und/oder einem Antrieb (4) verbunden ist.

3, Fahrzeug nacn Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Einzelrädern (5) der jeweiligen Zwillingsräder eine bevorzugt drehrichtungsabhängige Sperre (7) angeordnet ist, die die relative Verdrehung der Einzelräder nur bis zu einem Grenzwert zuläßt.

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4. Straßenfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (7) durch ein Steuersignal einrückbar ist.

5. Straßenfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperre (7) gemeinsam mit einem zugehörigen Meßfühler mit einer an sich bekannten Antiblockieranlage verbunden ist, die das Steuersignal erzeugt.

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