DE707504C - Lenkeinrichtung bei mit Schwingachsen ausgeruesteten Kraftfahrzeugen, die an einem oder an beiden Enden mit mehreren Achsen mit Lenkraedern versehen sind - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkeinrichtung bei mit Schwingachsen ausgerüsteten Kraftfahrzeugen, die an einem oder an beiden Enden mit mehreren Achsen mit Lenkrädern versehen sind. Es handelt sich also um Fahrzeuge, bei denen die Räder einer Achse unabhängig voneinander schwingbar am Fahrgestellrahmen aufgehängt sind, wobei die Schwingbewegung entweder in einer senkrecht zur Fahrzeugrichtung stehenden Ebene oder in einer in Fahrzeugrichtung liegenden senkrechten Ebene erfolgt. Im ersten Falle sind die Räder beispielsweise an Querfedern oder an Lenkern aufgehängt, während sie im zweiten Falle von Schwingarmen getragen werden, die um eine quer zur Fahrzeugrichtung liegende Achse eine Bewegung ausführen können. Die Erfindung setzt ferner voraus, daß das Fahrzeug mindestens dreiachsig ist, wobei dann an einem Ende zwei Achsen mit

Lenkrädern ausgerüstet sein müssen, während die in dem anderen Ende vorgesehene Achse entweder mit Lenkrädern oder auch mit nicht lenkbaren Rädern versehen sein kann.

Bei einem bekannten Fahrzeug dieser Art, an dessen einem Ende zwei Achsen mit Lenkrädern vorgesehen sind, gehört zu jeder Achse mit Lenkrädern, also zu je zwei Lenkrädern nur eine einzige senkrechte Lenkwelle, die in der Fahrzeugmittellängsebene angeordnet und 3« durch ein Trapezgestänge miteinander verbunden sind. Eine solche Lenkwellenanordnung ist auf der Motorseite praktisch unmöglich, da sich hier die Lenkwellen nur schwer einbauen und im Falle der Notwendigkeit einer Ausbesserung schlecht auswechseln lassen. Außerdem wird das Gestänge von jedem. Lenkrad bis zu der senkrechten Lenkwelle verhältnismäßig lang, so daß leicht Ungenauigkeiten in der Lenkung auftreten können. Durch das

die beiden LenkweHen verbindende Trapezgestänge ist die Lenkkraft von der einen Achse auf beide Lenkräder der benachbarten Achse zu übertragen, und es ist schwierig, auf Weise die Einschlagwinkel der vier räder wie gewünscht zueinander abzustien* Bei einem anderen bekannten Fahrzeug, aast an beiden Enden mehrere Achsen mit Lenkrädern aufweist, sind auf jeder Fahrzeugseite ίο die Lenkstangen für sämtliche lenkbaren Räder hintereinandergeschaltet und die Lenkgestänge beider Seiten durch ein an der Vorderachse liegendes Quertrapezgestänge miteinander verbunden. Eine solche Ausführung ist praktisch unbrauchbar, weil sich die unvermeidlichen Druckfederungen der in Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Lenkstangen und das Spiel der zahlreichen Änlenkungspunkte addieren. Die am Ende der Lenkstangenao ketten befindlichen Räder erhalten dadurch toten Gang, der sich bei hohen Geschwindigkeiten in ein Flattern der Räder auslöst. Außerdem besitzt das bekannte Fahrzeug starre Achsen, und es ist bei der Ausbildung des ag Lenkgestänges auf die Federbewegung der Achsen überhaupt keine Rücksicht genommen. Im Grunde kann hier von einer Radfederung überhaupt nicht gesprochen werden, da lediglich als Zusatzeinrichtung für erhöhte Ansprüche völlig unzulängliche Überlastungsfedern vorgesehen sind. Die Bodenstöße sollen vielmehr durch sehr weich aufgepumpte Radreifen aufgenommen werden, was darauf hindeutet, daß das Fahrzeug nur mit geringen Geschwindigkeiten betrieben werden soll, in welchem Falle die bekannte Lenkung vielleicht ausreichen mag.

Es ist auch schon ein Fahrzeug bekannt, bei dem einmal zwei am vorderen Fahrzeugende angebrachte Achsen und ferner eine am hinteren Fahrzeugende vorgesehene dritte Achse mit unabhängig voneinander schwingbaren Lenkrädern versehen sind, wobei für jedes Lenkrad eine besonders senkrechte Lenkwelle am Fahrzeugrahmen vorgesehen ist. Hierbei ist auf jeder Seite des Fahrzeugeseine besondere Steuerwelle angeordnet, die die Lenkkraft von dem Lenkhatidrad auf die je auf einer Fahrzeugseite vorgesehenen lenkbaren Räder übertragen. Diese Steuerwellen sind zwar geeignet, die an beiden Fahrzeugenden vorgesehenen Lenkungsteile unter sich zu verbinden, stellen jedoch für die Lenkverbindung der an einem Fahrzeugende vorge-5Γ > scheuen Lenkräder untereinander kein geeignetes Lösungsmittel dar.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einer Lenkeinrichtung bei mit Schwingachsen ausgerüsteten Kraftfahrzeugen, die an einem oder ft» beiden Enden mit mehreren Achsen mit Lenkrädern versehen sind, für jedes Lenkrad am j Fahrgestellrahmen eine senkrechte Lenkwelle angeordnet ist, die jede für sich mit dem zugehörigen Lenkrad über ein Z-förmiges Ge-', stange und, soweit sie an einem Fahrzeugende

der gleichen Fahrzeugseite liegen, unter | über ein Trapezgestänge verbunden sind, " daß ferner die Verbindung zwischen den Lenkgestängen beider Fahrzeugseiten an den einzelnen Fahrzeugenden ebenfalls durch ein Trapezgestänge hergestellt ist, das die nur zu einer Achse gehörigen senkrechten Lenkwellen verbindet, und daß die Lenksäule durch Gestänge nur mit einer der senkrechten Lenkwellen an dem betreffenden bzw. an jedem Fahrzeugende verbunden ist.

Hierdurch wird eine Lenkeinrichtung geschaffen, welche die den bekannten Lenkeinrichtungen anhaftenden Nachteile beseitigt und welche allen Anforderungen, die an die ⁸» Lenkeinrichtung eines schnell laufenden Kraftfahrzeuges mit Schwingachsen gestellt werden, gerechtfertigt wird.

Die Erfindung bietet die Möglichkeit, das gesamte Lenkgestänge außerhalb des Fahrzeugrahmens anzuordnen, so daß der Raum innerhalb des Fahrzeugrahmens für andere Ein- und Aufbauten freigehalten werden kann. An Hand der Zeichnung sei die Erfindung näher erläutert. Es stellen dar:

Abb. ι die Aufhängung eines Lenkrades, dessen Schwingbewegung beim Überfahren von Bodenunebenheiten in einer quer zur Fahrzeugrichtung liegenden senkrechten Ebene erfolgt,

Abb. 2 die Zuordnung der Einschlagwinkel bei einem vierachsigen Kraftfahrzeug, dessen sämtliche Räder lenkbar sind,

Abb. 3 die Zuordnung der Einschlag winkel bei einem vierachsigen Kraftfahrzeug mit zwei ^|o° lenkbaren Achsen an dem einen und mit zwei nicht lenkbaren Achsen an dem anderen Ende des Fahrzeuges, ·

Abb. 4 den Grundriß eines vierachsigen Kraftfahrzeuges mit einer Lenkradanordnung gemäß Abb. 3,

Abb. 5 eine von der Abb. 4 abweichende Anordnung des Lenkgestänges bei einem Kraftfahrzeug mit zwei lenkbaren Achsen an inem Fahrzeugende, ■ ■

Abb. 6 den Grundriß eines vierachsigen Kraftfahrzeuges gemäß Abb. 2,

Abb. 7 eine perspektivische Darstellung ines Kraftfahrzeuges gemäß Abb. 6,

Abb. 8 den Grundriß eines vierachsigen Kraftfahrzeuges, dessen sämtliche Räder lenkbar sind und bei dem jedes Rad an einem Schwingarm aufgehängt ist, dessen Bewegung in einer parallel zur Fahrzeugrichtung legenden Ebene erfolgt.

Wie aus Abb. 1 hervorgeht, ist das Rad 1 über einen Kugelkopf 2 mit einem oberen Len-

ker3 und über einen Kugelkopf 4 mit einem unteren Lenker 5 verbunden. Der Lenker 3 ist mittels einer in der Längsrichtung des Fahrzeuges gelegenen Welle 6 und der Lenker 5 mittels einer entsprechenden Welle 7 am Fahrzeugrahmen 8 bzw. einer Querversteifung bei nicht angetriebenem Rad oder einem· den Antrieb enthaltenden Gehäuse 9 drehbar befestigt. Ein etwa vorhandener Antrieb würde aus einer Kardanwelle 10 mit zwei Kardangelenken 11 'und 12 bestehen. (Die Federung ist nicht gezeichnet.) Diese Aufhängung gestattet dem Rad eine zwanglose Bevsregung auf dem Kreisbogen a-a und eine Schwenkbewegung um die Achse 2-4 bei Kurvenfahrt. Wie weiter ersichtlich ist, sind die Lenkhebel 13 des Rades und der am Fahrgestellrahmen 8 drehbar gelagerte Lenkhebel 14 über zwei Kugelgelenke 15, 16 und die Lenkschubstangen 17 derart verbunden, daß der Kugelkopf 15 bei der Durchfederung des Rades einen dem Kreis u-a ähnlichen und parallelachsigen Kreis b-b beschreibt. Hierdurch wird erreicht, .daß beim Ausschwingen des Rades eine Schwenkung des Hebels 13 mit dem Rad um die Achse 2-4 nicht eintritt. Dadurch werden gleichzeitig hohe Fahrgeschwindigkeiten über eine rauhe Fahrbahn ermöglicht, ohne daß sich eine schlechte Straßenlage des Fahrzeuges oder ein Flattern der Räder ergibt. Gemäß Abb. 2 laufen bei der dort schematisch dargestellten Achtradlenkung alle Räder auf Kreisen um den gleichen Schwenkmittelpunkt M, und zwar sind die Einschlagwinkel α, β, γ, δ durch die jeweilige Lage der Räder zu dem Schwenkmittelpunkt M derart miteinander in Beziehung gebracht, daß die Räder auf Kreisen c, d, e, f um den Schwenkmittelpunkt M laufen. Diese Beziehung bleibt bei allen Einschlägen zwischen der stärksten befahrbaren Krümmung- und der Geradeausfahrt erhalten. Sie bewirkt, daß alle Lenkungs-, Antriebs- und Radaufhängungsteile sowie die Reifen geringstmöglich beansprucht werden und ergibt im Zusammenhang mit der oben beschriebenen Radaufhängung bei Kraftfahrzeugen mit mehr als einer lenkbaren Achae eine hervorragende Fahrweise.

Es hat sich gezeigt, daß es in manchen Fällen genügt, wenn die Räder derart aufgehängt und die Einschlagwinkel derart einander zugeordnet sind, daß die Räder beim Ausschwingen und Einschlagen annähernd die geforderte Bewegung ausführen.

Bei dem Lenkschema nach Abb. 3 sind nur die Räder der Achsen A, B lenkbar, während die Achsen C, D ohne Lenkung ausgeführt sind. Bei diesem Fahrzeug treffen sich die Radien der von den Rädern der vorderen Achsen A, B beschriebenen Laufkreise g, h I k wiederum in dem Mittelpunkt M, welcher hier auf der zwischen den Achsen C, D gelegenen Mittellinie m liegt. Der hierbei auftretende Winkelfehler Σ, t] in der Abrollung der Hinterräder ist praktisch bei genügend kleinem Radabstand s ohne Bedeutung.

Bei dem vierachsigen Kraftfahrzeug nach Abb. 4 ist das gleiche Lenkschema benutzt, wie es in Abb. 3 veranschaulicht ist. Es sind hierbei die an einem Fahrzeugende gelegenen Achsen A, B mit Lenkrädern versehen, während die an dem anderen Fahrzeugende gelegenen Achsen C, D ohne Lenkung ausgeführt sind. Im einzelnen erfolgt die Lenkung, entsprechend der Darstellung in Abb. 1, über an den einzelnen Rädern angelenkte Lenkhebel 13 und Lenkhebel 14 bzw. 28, welche mit den Lenkschubstangen 17 und den Lenkhebeln 13 ein Z-förmiges Gestänge bilden und mit den am Fahrgestellrahmen 8 drehbar gelagerten senkrechten Lenkwellen 18 bzw. 29 und über diese mit den Lenkhebeln 31 bzw. 30 starr verbunden sind. Die Lenkhebel 30 und 31 einer jeden Fahrzeugseite sind über Lenkverbindunjgsstangen 3 2 mit ,Gabelköpfen 3 3 und. 34 verbunden, wobei die Lenkhebel 30 und 31 mit der Verbindungsstange 32 ein trapezförmiges Gestänge bilden. Die Verbindung zwischen den Lenkgestängen beider Fahrzeugseiten ist ebenfalls durch ein Trapezgestänge 19,21, 19 mit Gelenken 20 hergestellt, das die nur zur Achsel gehörigen senkrechten Lenkwellen 18 verbindet. Dabei sind die Hebel 19 mit den Lenkhebeln 14 als doppelarmige Hebel ausgebildet und schließen einen stumpfen Winkel ein. Hierdurch wird erreicht,- daß sich die Hebel 14 und 19 nicht mit den Stangen 17 und 21 zu überschneiden brauchen. Ferner entsteht durch die hierdurch ermöglichte Verlegung der Parallelstange 21 außerhalb des Fahrzeugrahmens 8 zwischen den Achsen A, B und dem zugehörigen Rahmenende ein freier Raum, in dem· andere Bauteile untergebracht werden können.

Die Betätigung der Lenkung erfolgt über das horizontal liegende Antriebselement 23 des Lenkgetriebes 22, Steuerwelle 27, Kegelradgetriebe 26, Lenksäule 25 und Handrad 24, wobei die Antriebsaggregate je nach den räumlichen Anforderungen natürlich auch anders uo gestaltet werden können. Wesentlich ist hierbei, daß die Lenksäule 2 5 nur mit einer der senkrechten Lenkwellen, im Ausführungsbeispiel mit einer der Wellen 18, verbunden ist. Zur Erzielung einer ordnungsgemäßen Lenkung spielen natürlich nicht nur die Hebellängen, sondern auch die Winkel der Hebelstellungen und die Lage der Lenkwellen 18 und 29, welche im Schema der Deutlichkeit halber gleich angenommen ist, eine Rolle.

Die Lenkung nach Abb. 5 stimmt im wesentlichen mit der nach Abb. 4 überein. Nur sind

Claims (2)

1. hier, wie aus der Abb. 5 ersichtlich ist, die Lenkwellen 18, 29 innerhalb des Fahrzeugrahmens angeordnet, und ferner ist die Parallelstange 21 in Richtimg zur Fahrzeugmitte hin verlegt. Auch durch diese Anordnung entsteht zwischen den Lenkradaggregaten der Achse A ein großer freier Raum, in dem andere Bauteile untergebracht werden können. Die Achtradlenkung gemäß Abb. 6 wird auf einfache Weise durch Vereinigung von zwei Lenksystemen nach Abb. 4 erreicht. Die Verbindung der beiden Lenksysteme erfolgt durch die Steuerwelle 27, wobei van den Handrädern 24 und 24'^z aus die Lenkkraft über die Steuersäulen 25, 25^s, die Kegelradgetriebe 35, 35", die Wellen 36, 36« und die Kegelradgetriebe 37- 37" auf die Steuerwelle 27 übertragen wird. Dadurch, daß alle acht Räder lenkbar sind, ist ein besonders kleiner Wendekreis bei geao ringem Einschlagwinkel der Räder zu erzielen, wodurch das Fahrzeug eine große Beweglichkeit im Gelände erhält.

   Die perspektivische Darstellung nach Abb. 7 entspricht der Lenkung nach Abb. 6. Die Abb. 8 zeigt das gleiche Lenkschema bei einem Achtradwagen wie nach Abb. 7 mit dem Unterschied, daß die Räder an Kurbelarmen 38 in einer parallel zur Fahrzeugrichtung liegenden senkrechten Ebene schwingend aufgehängt sind. Das bedingt zwar für die einzelnen Lenkgestänge zum Teil eine andere Lage, jedoch ist die Wirkung im Grunde die gleiche wie bei den vorbeschriebenen Lenkeinrichtungen.

   In den Abbildungen sind alle unwichtigen 35 Teile, die mit der Lenkung nicht im Zusammenhang stehen, wie z. B. der Antrieb, fortgelassen.

   I\\ T ΕΝΤΛ N S I'K Ü CH K :

   i. Lenkeinrichtung bei mit Schwingachsen ausgerüsteten Kraftfahrzeugen, die an einem oder an beiden Enden mit mehreren Achsen mit Lenkrädern versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Lenkrad (1) am Fahrgestellrahmen eine senkrechte Lenkwelle (18, 29) angeordnet ist, die jede für sich mit dem zugehörigen Lenkrad (1) ül>er ein Z-förmiges Gestänge (14, 17. 13 bzw. 28, 17, 13) und, soweit sie an einem Fahrzeugende auf der gleichen Fahrzeugseite liegen, unter sich über ein Trapezgestänge (31, 32, 30) verbunden sind, daß ferner die Verbindung zwischen den Lenkgestängen beider Fahrzeugseiten an den einzelnen Fahrzeugenden ebenfalls durch ein Trapezgestänge (19, 2i, 19) hergestellt ist, das die nur zu einer Achse gehörigen senkrechten Lenkwellen (18) verbindet, und daß die Lenksäule (25, 25«) durch Gestänge nur mit einer der senkrechten Lenkwellen (18, 29) an dem betreffenden bzw. an jedem· Fahr- , zeugende verbunden ist.
2. 2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, $₅ dadurch gekennzeichnet, daß das gesamte Lenkgestänge außerhalb des Fahrzeugrahmens (8) liegt.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

   Γ,ι.Μτ<:κ ι iv