DE3730936A1 - Vorrichtung zur lenkmoment-kompensation - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kompensation unerwünschter Lenkmomente an Rädern von insbesondere Schie­ nenfahrzeugen, wobei sich ein der am Umfang eines angetriebenen oder gebremsten Rades wirksamen Radumfangskraft proportio­ nales, durch Radumfangskraft und Lenkrollhalbmesser bestimm­ tes Wendemoment dem betreffenden Rad von außen aufgeprägt wird.

Es ist bekannt, die durch Radumfangskräfte und Lenkrollhalb­ messer entstehenden Lenkmomente durch Spurstangen zwischen einander gegenüberliegenden Rädern gegeneinander zu schalten und damit in ihrer Wirkung aufzuheben. Wenn allerdings die Lenkmomente an den durch Spurstangen verbundenen Rädern nicht gleich sind, gelingt die gegenseitige Aufhebung der Momente nur teilweise. Es ist daher vorgeschlagen worden (DE 35 41 732 A1) eine bei jeder Umfangskraft wirksame Kompensation des Lenk­ momentes zu erreichen, indem die Antriebs- und Bremsmomente über ein Getriebe auf das Rad übertragen werden. Das am Ge­ triebe unvermeidliche Stützmoment ist dem jeweiligen Antriebs- und Bremsmoment und der entstehenden Radumfangskraft propor­ tional und ist daher zur Aufhebung des Lenkmomentes bestens geeignet. Es können daher keine aus Radumfangskräften re­ sultierende freie Lenkmomente, welche unerwünschte Lenkbe­ wegungen an angetriebenen oder gebremsten Rädern einleiten, entstehen. Die technische Durchführung hat jedoch erhebliche Nachteile, weil ein umständliches Hebelwerk vorhanden sein muß, der Schwenkpunkt ins Getriebe verlegt wurde und die bis­ her bekannten Antriebe zu aufwendig sind und zuviel Platz benötigen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen zu vermeiden. Da­ rüber hinaus soll sich die Vorrichtung auch bei kleinen Rädern verwenden lassen.

Die Lösung der Aufgabe besteht darin, daß das Rad mit einem oder mehreren Wälzlagern auf dem Achsschenkel und das abzu­ stützende Reaktionsteil des Planetengetriebes mit Wälzlagern in der Hohlnabe des Rades gelagert ist und zwischen dem Reaktionsteil des Getriebes und der Achsbrücke eine an sich bekannte in beiden Drehrichtungen wirksame und gelenkige Drehmomentabstützung angeordnet ist.

Vorteilhaft wird als abzustützendes Reaktionsteil das Hohl­ rad des Planetengetriebes eingesetzt, wobei das Hohlrad über einen als Drehmomentabstützung dienenden Hebel oder über zwei aufeinander abwälzende Kegelzahnräder bzw. deren Segmente mit der Achsbrücke verbunden ist.

Der Vorteil der Erfindung liegt vor allem darin, daß die Vorrichtung bei allen Radgrößen verwendet werden kann, was bisher nicht möglich war. Außerdem muß kein aufwendiges Hebelwerk vorhanden sein, um die Momente gegeneinander zu schalten.

In den Zeichnungen sind beispielsweise Ausführungsformen der Erfindung dargestellt und zwar zeigt

Fig. I eine schematische Darstellung mit Drehmomentab­ stützung über Hebel an der Achsbrücke,

Fig. II eine schematische Darstellung mit Drehmomentab­ stützung über Kegelzahnradsegmente.

In beiden Zeichnungen sind gleiche Teile mit gleichen Bezugs­ zeichen versehen. Der Antrieb des Rades erfolgt über ein in das Schienenrad integriertes Planetengetriebe. Dabei hat das Schienenrad 11 eine Hohlnabe 12, mit welcher das Rad 11 unter Zwischenschaltung von zwei Wälzlagern 13 auf dem Achs­ schenkel 14 angeordnet ist, welcher seinerseits mit den Wälzlagern 15 um eine etwa senkrecht stehende Achse 16 schwenkbar über die Achsbrücke 26 am Fahrwerkrahmen 17 be­ festigt ist. In der Hohlnabe 12 ist außerdem mit Wälz­ lagern 18 das Hohlrad 19 eines Planetengetriebes angeordnet, welches mit den Planetenrädern 20 kämmt. Die Planetenräder 20 sind mit Wälzlagern 21 auf dem Träger 22 gelagert und kämmen mit dem Zentralrad 23, welches über Kupplungselemente und eine Kardangelenkwelle 24 mit der Antriebswelle 25 verbunden ist, die ihrerseits in an sich bekannter Weise in der Achsbrücke 26 angeordnet ist. Zwischen dem Hohlrad 19 des Planetenge­ triebes und der Achsbrücke 26 ist nach Fig. I eine an sich bekannte, in zwei Richtungen wirksame Drehmomentabstützung 27, 28 in Form eines Gabelstückes 27, das auf einen Kugel­ kopf 28 wirkt, angeordnet. Das Stützmoment des Hohlrades 19 wird auf diese Weise auf die Achsbrücke 26 übertragen. Diese Drehmomentabstützung kann aber auch aus zwei Nocken bestehen, welche an der Achsbrücke 26 angeordnet sind, zwischen die sich ein am Hohlrad 19 befestigter Nocken erstreckt.

Eine weitere Möglichkeit ist in Fig. II dargestellt, wo ein Kegelzahnrad 29 bzw. ein Segment davon mit der Achsbrücke 26 und ein anderes Kegelzahnrad 30 bzw. ein Segment davon mit dem abzustützenden Hohlrad 19 verbunden ist.

Eine mögliche Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Schwenkachse 16 des Achsschenkels 14 in einer senkrecht zur Radebene stehenden Ebene liegt, die zwischen der Lager­ gruppe 18 des feststehenden Hohlrades 19 des Planetengetriebes und der Lagergruppe 13 des Rades 11 auf dem Achsschenkel 14 erstreckt.

Der Planetenradträger 22 ist mit dem Rad 11 verbunden, wohin­ gegen das Hohlrad 19 des Planetengetriebes über die Dreh­ momentabstützung 27, 28 mit der Achsbrücke 26 verbunden ist und deshalb zu den nicht drehenden Teilen des Planetengetrie­ bes gehört. Über die Antriebswelle 25 wird ein Drehmoment auf das Zentralrad 23 übertragen, welches ein Antriebs- oder ein Bremsmoment sein kann. Das am Hohlrad auftretende, zum Antriebs- oder Bremsmoment proportionale Stützmoment erzeugt in den Wirkflächen der Drehmomentabstützung 27, 28 bzw. 29, 30 eine Umfangskraft, die mit ihrem Hebelarm zur Schwenkachse 16 ein Kompensationsmoment erzeugt, welches dem aus Radumfangskraft und Lenkrollhalbmesser gebildeten Lenk­ moment entgegenwirkt.

Wenn in den Beispielen auch nur das Hohlrad 19 des Planeten­ getriebes als abzustützendes Reaktionsteil beschrieben ist, so kann doch ohne weiteres auch der Planetenträger oder das innere Zentralrad des Planetengetriebes als abzu­ stützendes Teil des Getriebes eingesetzt werden.

Claims (5)

1. Vorrichtung zur Kompensation unerwünschter Lenkmomente an Rädern von insbesondere Schienenfahrzeugen, wobei ein der am Umfang eines angetriebenen oder gebremsten Rades wirksamen Radumfangskraft proportionales, durch Radumfangskraft und Lenkrollhalbmesser bestimmtes Wendemoment dem betreffenden Rad von außen aufgeprägt wird und die Übertragung der An­ triebs- bzw. Bremsmomente über ein in der Radnabe angeordnetes Planetengetriebe erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (11) mit einem oder mehreren Wälzlagern (13) auf dem Achs­ schenkel (14) und das abzustützende Reaktionsteil des Planeten­ getriebes mit Wälzlagern (18) in der Hohlnabe (12) des Rades (11) gelagert ist und zwischen dem Reaktionsteil des Getriebes und der Achsbrücke (26) eine an sich bekannte in beiden Dreh­ richtungen wirksame und gelenkige Drehmomentsabstützung (27, 28) oder (29, 30) angeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (16) des Achsschenkels (14) in einer senkrecht zur Radachse stehenden Ebene liegt, welche zwischen der Lagergruppe (18) des feststehenden Teils (19) des Planetengetriebes und der Lagergruppe (13) auf dem Achsschenkel (14) vorgesehen ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als abzustützendes Reaktionsteil des Getriebes das Hohl­ rad (19) des Planetengetriebes eingesetzt wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Drehmomentabstützung aus einer Gabel (27) besteht, welche einen Kugelkopf umfaßt, wobei ein Teil - Gabel oder Kugelkopf - an dem Reaktionsteil des Planeten­ getriebes angreift und der andere Teil an einem mit der Achsbrücke (26) verbundenen Hebel (28) angeordnet ist (Fig. 1).

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Drehmomentabstützung eine Kegelrad­ verzahnung besitzt, bei der das eine Kegelrad (29) bzw. ein Segment davon mit der Achsbrücke (26) und das andere Kegel­ rad (30) bzw. ein Segment davon mit dem abzustützenden Hohl­ rad (19) verbunden ist.