DE4111446C2

DE4111446C2 -

Info

Publication number: DE4111446C2
Application number: DE19914111446
Authority: DE
Inventors: Andreas 8881 Zoeschingen De Englisch; Johann 7081 Kirchheim De Walter
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-04-09
Filing date: 1991-04-09
Publication date: 1993-06-09
Also published as: DE4111446A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Drehschemellenkung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a turntable steering according to the preamble of claim 1.

Bei drehschemelgelenkten Fahrzeugen ist das Ausfahren enger Kurven, d. h. Kurven mit kleinem Krümmungsradius, schwierig, insbesondere dann, wenn die Fahrbahnbreite gering ist. Ein ganz we sentliches Problem besteht darin, enge Kurven derart zu durch fahren, daß eine Kollision mit Hindernissen, die sich am Kur ven-Innenradius befinden, vermieden wird. Der Lenkeinschlag wird in jedem Falle durch die Stellung der Deichsel bestimmt, da die gelenkte Achse und die Deichsel unter einem rechten Win kel starr miteinander verbunden sind. Eine Anpassung an unter schiedliche Fahrsituationen ist somit nicht möglich.Extending is narrower on turntable steered vehicles Curves, d. H. Curves with a small radius of curvature, difficult, especially when the width of the road is narrow. A very we A significant problem is how to go through tight curves drive that a collision with obstacles that are on the cure inner radius are avoided. The steering lock is determined in any case by the position of the drawbar, because the steered axle and the drawbar under a right win are rigidly connected. An adjustment to under different driving situations are not possible.

Das DE 90 10 970 U1 beschreibt eine Drehschemellenkung, bei der zur Lösung des hier angesprochenen Problemes vorge schlagen wird, das dem Kutschenrahmen zugewandte Ende der Deichsel vor der Drehachse des Drehgestelles seitlich schwenk bar zu lagern und die Deichsel durch eine am Drehgestell be festigte Längsführung hindurchgreifen zu lassen. Eine solche Lösung ist nicht befriedigend, da zu große Differenzwinkel zwischen Drehgestell und Deichsel auf treten bzw. der Differenzwinkel immer stärker zunimmt. Eine Vorzeichenänderung des Drehwinkels von Deichsel und Drehgestell ist hierbei nicht möglich. Es können lediglich unterschiedliche Winkel mit gleichem Vorzeichen realisiert werden.DE 90 10 970 U1 describes a turntable steering, featured in the solution to the problem addressed here will hit the end of the carriage frame facing the carriage frame Swivel the tiller sideways in front of the axis of rotation of the bogie bar and store the drawbar by a load on the bogie to allow gripped longitudinal guide to reach through. Such Solution is not satisfactory there difference in angle between bogie and drawbar is too large occur or the difference angle increases more and more. A Sign change in the angle of rotation of the drawbar and bogie is not possible here. It can only be different Angles with the same sign can be realized.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Drehschemellenkung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 derart zu gestalten, daß die Lenkdynamik des Fahrzeugs je nach Anwen dungsfall verändert werden kann, und daß die Fahrbahn breite insbesondere beim Durchfahren enger Kurven sowie von Strecken mit Kurven entgegengerichteten Krümmungssinnes optimal ausgenutzt wird; insbesondere soll ein unterschiedlicher Winkel zwischen Deichsel und Drehgestell einstellbar sein, und zwar auch in unterschiedlichem Drehsinn.The invention has for its object a Turntable steering according to the preamble of claim 1 such to design that the steering dynamics of the vehicle depending on the application case can be changed, and that the roadway wide especially when driving through tight curves as well as from Optimal stretching with curves of opposite curvature is exploited; in particular a different angle be adjustable between the drawbar and bogie also in different directions.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the characterizing features of claim 1.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Darin ist eine Drehschemellenkung dargestellt, und zwar in Fig. 1 in einer Draufsicht, und in Fig. 2 in einer Schnittansicht; hier bei wurde der Schnitt in einer senkrechten Ebene in Längsrich tung der Radachse gelegt.The invention is explained in more detail with reference to the drawing. This shows a turntable steering system, specifically in FIG. 1 in a plan view and in FIG. 2 in a sectional view; here the cut was made in a vertical plane in the longitudinal direction of the wheel axis.

Man erkennt aus den Zeichnungen im einzelnen folgendes: Das Drehgestell befindet sich unterhalb des Wagenbodens 1. Es um faßt einen unmittelbar am Wagenboden angesetzten Drehkranz 2 sowie einen Drehschemel 3. Drehkranz 2 und Drehschemel 3 sind wie üblich kreisförmig gestaltet und haben hier nicht näher be zeichnete Gleitflächen, die von Zeit zu Zeit geschmiert werden müssen. Dabei ist Drehschemel 3 mit der lenkbaren Radachse 4 fest verbunden. Die Radachse 4 trägt die Räder 5 und 6. Man er kennt ferner die Wagendeichsel 7. Diese ist jedoch im vorlie genden Falle nicht starr mit der Radachse 4 verbunden, sondern wirkt in bestimmter, erfindungsgemäßer Weise mit dieser zusam men, wie im folgenden gezeigt werden soll.The following can be seen in detail from the drawings: The bogie is located below the carriage floor 1 . It comprises a turntable 2 attached directly to the floor of the car and a turntable 3 . The slewing ring 2 and the fifth wheel 3 are circular in design as usual and have sliding surfaces which are not described in more detail here and which must be lubricated from time to time. Here, turntable 3 is firmly connected to the steerable wheel axle 4 . The wheel axle 4 carries the wheels 5 and 6 . One also knows the drawbar 7 . However, in the present case, this is not rigidly connected to the wheel axle 4 , but acts in a certain manner according to the invention together with this, as will be shown below.

Gemäß der Erfindung ist ein aus vier Stäben gebildetes Paral lelogramm vorgesehen. Dabei handelt es sich um einen vorderen Querstab 10, einen hinteren Querstab 11 sowie zwei Längsstäbe 12 und 13. Die Ausdrucksweise "vorn" und "hinten" bezieht sich hierbei auf die lenkbare Radachse 4. Die beiden Querstäbe 10 und 11 verlaufen zu dieser Achse im wesentlichen parallel. Alle Stäbe sind an ihren Enden mittels Gelenkzapfen 14, 15, 16 und 17 miteinander gelenkig verbunden. Die Stäbe 10 und 11 lassen sich jedoch auch derart vertauschen, daß Stab 11 vorn zu liegen kommt und Stab 10 hinten. Dabei sind jedoch die Angriffspunkte von Deichsel 7 an Stab 11 und vom Hebelarm 30 (wird weiter un ten noch behandelt) an Stab 10 unverändert.According to the invention, a parallelogram formed from four bars is provided. These are a front cross bar 10 , a rear cross bar 11 and two longitudinal bars 12 and 13 . The terms "front" and "rear" refer to the steerable wheel axle 4 . The two cross bars 10 and 11 run substantially parallel to this axis. All rods are connected to one another at their ends by means of pivot pins 14 , 15 , 16 and 17 . The rods 10 and 11 can, however, also be interchanged in such a way that rod 11 comes to lie at the front and rod 10 at the rear. However, the points of attack of the drawbar 7 on rod 11 and the lever arm 30 (will be discussed further below) on rod 10 are unchanged.

Die beiden Längsstäbe 12 und 13 weisen jeweils zwischen ihren beiden Enden je einen Steuerzapfen auf. Der Steuerzapfen befin det sich im allgemeinen wenigstens angenähert in der Mitte der Längserstreckung des betreffenden Längsstabes. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, den Steuerzapfen an das Ende des vorde ren Drittels der Längserstreckung des Längsstabes zu legen.The two longitudinal rods 12 and 13 each have a control pin between their two ends. The control pin is generally located at least approximately in the middle of the longitudinal extent of the longitudinal rod in question. However, it may also be advantageous to place the control pin at the end of the third of the longitudinal extension of the longitudinal rod.

Als ganz wesentliches Merkmal der Erfindung - gemeinsam mit den genannten Steuerzapfen 20 und 21 - ist eine in bezug auf den Wagenboden feste Führungsschiene 23 vorgesehen, die eine Füh rungsnut 24 hat. In diese Führungsnut greifen jeweils die Steu erzapfen 20 und 21 ein. Dabei kann der einzelne Steuerzapfen an seinem eingreifenden Ende mit Rollen versehen sein, um eine leichtgängige Führung zu gewährleisten.As a very important feature of the invention - together with the mentioned control pin 20 and 21 - a fixed with respect to the car floor guide rail 23 is provided, which has a Füh approximately groove 24 . In this guide groove control pins 20 and 21 engage. The individual control pin can be provided with rollers at its engaging end in order to ensure smooth guidance.

Ferner ist ein Hebelarm 30 vorgesehen, der mit seinem einen En de an der Radachse 4 starr befestigt ist, mit seinem anderen Ende jedoch gelenkig am vorderen Querstab 10 angreift. Man er kennt einen Gelenkzapfen 31 zum Herstellen dieser gelenkigen Verbindung. Im Zentrum befindet sich die Drehachse 32, um die sich sowohl der Drehschemel 3 als auch die Deichsel 7 drehen.Furthermore, a lever arm 30 is provided, which is rigidly attached with its one end to the wheel axle 4 , but with its other end articulates on the front cross bar 10 . He is known a pivot pin 31 for making this articulated connection. In the center is the axis of rotation 32 about which both the turntable 3 and the drawbar 7 rotate.

Entscheidend ist, daß gemäß der Erfindung die Deichsel 7 nicht unmittelbar an der Radachse 4 angreift, sondern über das ge nannte Parallelogramm. Dabei ist die Deichsel 7 mit einem Dreh kranz 33 starr verbunden, der ebenfalls kreisrund ist, genau wie der Drehkranz 2 am Wagenboden und der Drehschemel 3. It is crucial that, according to the invention, the drawbar 7 does not act directly on the wheel axle 4 , but via the parallelogram mentioned. The drawbar 7 is rigidly connected to a turntable 33 , which is also circular, just like the turntable 2 on the car floor and the turntable 3rd

Drehkranz 33, im folgenden "Zwischenkranz" genannt, ist zwi schen Drehkranz 2 und Drehschemel 3 gelagert - siehe Fig. 2.Slewing ring 33 , hereinafter referred to as "intermediate ring", is mounted between the slewing ring 2 and the bolster 3 - see FIG. 2.

Während somit Zwischenkranz 33 einerseits mit der Deichsel 7 fest verbunden ist, wie erwähnt, ist Zwischenkranz 33 im Be reich des hinteren Querstabes 11 mit diesem verbunden, und zwar über eine am Zwischenkranz 33 angesetzte Lasche 34.Thus, while the intermediate ring 33 is firmly connected on the one hand to the drawbar 7 , as mentioned, the intermediate ring 33 is connected to the rear cross bar 11 in the region of Be, via a flange 34 attached to the intermediate ring 33 .

Die Deichsel muß nicht zwingend mit einem Drehkranz verbunden werden, sondern kann auch anderweitig im Drehpunkt des Drehge stells 32, gelagert werden, beispielsweise unterhalb des Dreh kranzes 3.The drawbar does not necessarily have to be connected to a slewing ring, but can also be stored elsewhere in the fulcrum of the rotating shaft 32 , for example below the slewing ring 3 .

Die erfindungsgemäße Drehschemellenkung arbeitet wie folgt: Wird die Deichsel 7 beim Fahren verschwenkt, beispielsweise in Richtung des Pfeiles A, so führt auch Zwischenkranz 33 und da mit dessen Lasche 34 eine Verdrehung um die Drehachse 32 aus. Aufgrund der Verbindung zwischen Lasche 34 und hinterem Quer stab 11 kommt eine Bewegung des gesamten Parallelogrammes zu stande, und zwar derart, daß die Gelenkzapfen 16 und 17 jeweils Kreisbogen beschreiben. Immer noch unter der Annahme einer Aus lenkung der Deichsel 7 in Richtung des Pfeiles A verläuft die Bewegung der Gelenkzapfen in Richtung des Pfeiles B (gleichsin nig).The turntable steering according to the invention works as follows: If the drawbar 7 is pivoted while driving, for example in the direction of the arrow A, the intermediate ring 33 and, with its tab 34, also rotates about the axis of rotation 32 . Due to the connection between the tab 34 and the rear cross bar 11 , a movement of the entire parallelogram occurs, in such a way that the pivot pins 16 and 17 each describe a circular arc. Still assuming a steering from the drawbar 7 in the direction of arrow A, the movement of the pivot pin runs in the direction of arrow B (equivalent nig).

In diesem Augenblick gelangt aber die Führung der Längsstäbe 12 und 13 zur Wirkung, da ja die Steuerzapfen 20 und 21 einerseits mit diesen Längsstäben 12 und 13 verbunden sind, und anderer seits in die Führungsnut 24 eingreifen. Durch die Führungsnut wird die Bewegungsrichtung der Gelenkzapfen 14, 15 definiert. At this moment, however, the guidance of the longitudinal bars 12 and 13 comes into effect, since the control pins 20 and 21 are connected on the one hand to these longitudinal bars 12 and 13 , and on the other hand engage in the guide groove 24 . The direction of movement of the pivot pins 14 , 15 is defined by the guide groove.

Der Verlauf der Führungsnut kann dahingehend gestaltet werden, daß ein wunschgemäßes Lenkverhalten erzielt wird. Die Gestaltung ist von den realisierbaren An- und Abstiegen der Führungsnut abhängig, wobei es sich nicht zwingend wie dargestellt um Kreise handeln muß.The course of the guide groove can be designed so that a desired steering behavior is achieved. The design is depending on the realizable ascent and descent of the guide groove, which are not necessarily circles as shown got to.

Aufgrund der Verbindung zwischen Deichsel 7 und Radachse 4 über die Steuerzapfen 20 und 21 sowie über die Führungsnut 24 er fährt die Radachse eine Auslenkung, die der Bewegung der Deich sel entgegengesetzt ist, wobei aber gleichzeitig die Achskräfte zuverlässig in die Deichsel eingeleitet werden. Es kann somit eine Lenkver zögerung sowie eine Gegenlenkung und eine Radiusvergrößerung der gefahrenen Bahn erzielt werden.Due to the connection between the drawbar 7 and the wheel axle 4 via the control pins 20 and 21 and via the guide groove 24, it drives the wheel axle a deflection which is opposite to the movement of the drawbar sel, but at the same time the axial forces are reliably introduced into the drawbar. There can thus be a steering delay and a countersteering and an increase in radius of the driven path can be achieved.

Claims

1. turntable steering for a towed vehicle, in particular a carriage, with a turnstile arranged below a vehicle floor ( 1 ), with a steerable wheel axle ( 4 ) which is connected to the turntable for the purpose of transmitting steering forces, and with an attacking on the bogie Drawbar ( 7 ) which can be rotated about an axis of rotation ( 32 ) fixed with respect to the vehicle floor ( 1 ), characterized by the following features:

a) there is a handlebar parallelogram, which is formed from rods ( 10 , 11 , 12 , 13 ) connected to one another by means of joints ( 14 , 15 , 16 , 17 ), with two transverse rods ( 10 , 11 ), one of which - in plan view seen - in the direction of travel, and the other of which is arranged behind the wheel axle ( 4 ), furthermore with two longitudinal bars ( 12 , 13 );
b) the two longitudinal rods ( 12 , 13 ) each have a control pin ( 20 , 21 ) at the same distance from one of their ends - preferably at approximately in the central region of their longitudinal extent;
c) there is provided a substantially horizontally arranged guide rail ( 23 ) with respect to the carriage floor ( 1 ) and having a guide groove ( 24 ) into which the control pins ( 20 , 21 ) engage;
d) a lever arm ( 30 ) is provided which rigidly engages with its one end on the wheel axle ( 4 ) and with its end on one of the two cross bars ( 10 , 11 );
e) the drawbar ( 7 ) engages the other crossbar ( 11 ).

2. turntable steering according to claim 1, characterized in that the drawbar ( 7 ) on its axis of rotation ( 32 ) is extended to the rear and engages with its rear end ( 34 ) on the rear crossbar ( 11 ).

3. turntable steering according to claim 1 or 2, that the bogie in known manner from a from the wheel axle ( 4 ) carried turntable ( 3 ) and a cooperating with this, un th on the car floor ( 1 ) attached turntable ( 2 ) is formed, that a further slewing ring (intermediate ring 33 ) is arranged between these two or under these two and cooperating with them that the drawbar ( 7 ) on the intermediate ring ( 33 ) rigidly engages, and that the intermediate ring ( 33 ) the rear extension of the drawbar ( 7 ) forms and acts on the rear crossbar ( 11 ).

4. turntable steering according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control pin ( 20 , 21 ) of the longitudinal rods ( 12 , 13 ) by means of sliding bodies, for. B. rollers, are guided in the guide groove ( 24 ).