CH685867A5 - Achsschenkellenkung fuer ein Nutzfahrzeug - Google Patents

Description

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CH 685 867 A5

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Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Achsschen-kellenkung für ein Nutzfahrzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.

Unter Nutzfahrzeug im Sinne dieser Erfindung werden Sattelanhänger oder Tiefladeanhänger verstanden. Eine solche Achsschenkellenkung ist beispielsweise aus dem deutschen Gebrauchsmuster 7 320 192 bekannt. Im Chassis des Fahrzeuges ist im Bereich der zu lenkenden Räder eine vertikale Lenkspindel gelagert, die an ihrem oberen Ende ein Hebelgetriebe aufweist, an welchen die im wesentlichen parallel zum Chassis verlaufenden Lenkschubstangen paarweise angreifen, die entweder über die Zugschere des Anhängers oder über den Drehschemel einer Zugmaschine betätigbar sind. Am unteren Ende dieser Lenkspindel ist fest mit dieser verbunden ein Lenkhebel angeordnet, der seitlich auskragt und der über paarweise vorgesehene Spurstangen mit den Spurstangenhebeln der an einer starren Achse endseitig angeordneten Achsschenkel über Kugelzapfen verbunden ist. Die Achse selbst ist an Blattfedernpaketen befestigt.

Wenn beim betriebsmässigen Einsatz des Fahrzeuges sich die Achse gegenüber dem Chassis aufgrund ihrer federnden Aufhängung bewegt, ändert sich dadurch der Abstand zwischen den An-lenkpunkten der Spurstangen, da der an der vertikalen Lenksäule angeordnete Lenkhebel seine relative Lage zum Chassis unabhängig von der Einfederung der Fahrzeugachse beibehält. Da die Spurstange jedoch eine vorgegebene konstante Länge besitzt, wird diese durch die federnbedingte Lageänderung der Achse gegenüber dem Chassis auf die Achsschenkel übertragen mit der Folge, dass im Rhythmus der Einfederung die Räder ständig um den vertikalen Achszapfen des Achsschenkels schwingen. Abgesehen davon, dass diese schwingenden Bewegungen der gelenkten Räder den Abrieb der Reifen erhöhen und die Stabilität des Fahrzeuges nicht unwesentlich beeinträchtigen, kann diese besondere Art der Achsschenkellenkung nur bei solchen Fahrzeugen verwendet werden, bei welchen die abgefederten Achsen nur geringe Bewegungen gegenüber dem Chassis ausführen können.

Die Nachteile einer solchen Achsschenkellenkung wurden offenbar bereits erkannt. Aus der US-PS 4 451 058 ist nämlich bekannt, im Mittelbereich der zu lenkenden Achse einen T-förmigen Lenkhebel schwenkbar zu lagern, wobei an den Enden des Querholmes des T-förmigen Lenkhebels Lenkschubstangen angelenkt sind, die mit ihrem einen Ende an einem an der Deichsel des Fahrzeuges schwenkbar gelagerten, mit einem Zugfahrzeug verbindbaren Querbalken verbunden sind. Das Ende des mittleren Holmes des T-förmigen Lenkhebels ist mit dem Spurstangenhebel des einen Radsatzes verbunden. Eine Spurstange verbindet darüberhinaus die Spurstangenhebel beider Radsätze. Bewegt sich bei dieser vorbekannten Konstruktion die Achse gegenüber dem Chassis aufgrund der federnden Lagerung, so bleiben die Abstände zwischen den Anlenkpunkten der Spurstangen und Spurstangenhebel konstant, die Geometrie des Lenkgestänges ist unabhängig von der jeweiligen federnden Ein-schwingung. Die hier vorgesehenen Lenkschubstangen, die zwischen dem oben erwähnten Querbalken und dem T-förmigen Lenkhebel vorgesehen sind, sind jedoch starre Bauelemente, sie sind zwar auf eine bestimmte Länge einstellbar, können ihre Länge aber betriebsmässig nicht verändern. Wenn nun die gefederte Achse beim betriebsmässigen Einsatz schwingt, bewegt sich der Anlenkpunkt der Lenkschubstange am T-förmigen Lenkhebel auf einer vertikalen Kreisbahn, deren Radius durch die Länge der Lenkschubstange vorgegeben ist. Durch diese schwingende Bewegung entlang einer vertikalen Kreisbahn versucht jedoch der erwähnte Anlenkpunkt gegenüber dem Chassis des Fahrzeuges eine translatorische Horizontalbewegung durchzuführen, die er jedoch wegen der starren Ausbildung der Lenkschubstange und des in sich starren T-för-migen Lenkhebels nicht vollziehen kann mit der Folge, dass in den erwähnten Konstruktionsteilen unkontrollierbare Kräfte und damit Spannungen auftreten, die diese Konstruktionsteile vorzeitig ermüden und damit zerstören. Bei dieser bekannten Konstruktion müssen die Federn ausserordentlich steif sein, damit sie nur Schwingbewegungen mit kleinen Amplituden ausführen, um so das Ausmass der translatorischen Horizontalbewegung des oben erwähnten Anlenkpunktes möglichst kurz zu halten.

Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus, die darauf abzielt, diese Art der Achsschenkellenkung dahingehend zu verbessern, dass sie auch bei solchen Nutzfahrzeugen angewandt und eingesetzt werden kann, deren Achsen relativ grosse Federwege zurücklegen können, was besonders dann der Fall ist, wenn die Achsen über Luftfedern abgestützt sind, welche nicht nur den Federungskomfort verbessern, sondern auch dem Fahrzeugbenutzer die Möglichkeit bieten, das Chassis des Nutzfahrzeuges niveaumässig zu regeln, beispielsweise wenn zum Beladen des Nutzfahrzeuges eine Rampe angefahren werden soll, so dass zwischen Rampenebene und Ladefläche des Chassis ein bündiger Übergang geschaffen werden kann. Zur Lösung dieser Aufgabe werden jene Massnahmen vorgeschlagen, die Inhalt und Gegenstand des kennzeichnenden Teiles des Patentanspruches 1 sind.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den hinteren Teil eines als Sattelanhänger ausgebildeten Nutzfahrzeuges;

Fig. 2 eine Draufsicht auf den in Fig. 1 im Längsschnitt gezeigten Teil;

Fig. 3 ein Detail aus Fig. 1, zum Teil aufgeschnitten;

Fig. 4 einen Horizontalschnitt gemäss der Linie IV-IV in Fig. 1;

Fig. 5 einen Detailquerschnitt nach der Linie V-V in Fig. 1.

An den voneinander distanzierten Längsträgern 1 eines Chassis eines als Sattelanhänger ausgebilde-

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ten Nutzfahrzeuges, und zwar im hinteren Bereich, sind an der Unterseite nach unten gerichtete Stege 2 angeschweisst, an welchen um eine Achse 3 schwenkbar eine in sich starre Schwinge 4 angelenkt ist, deren hier hinteres Ende über eine Luftfeder 5 herkömmlicher Bauart gegenüber dem Längsträger 1 abgestützt ist. An dieser Schwinge 4 ist die in sich steife Achse 6 festgemacht. An den Enden der Achse 6 sind Achsschenkel 7 angelenkt, die um die vertikalen Achsen 8 bewegbar sind und die die Radnaben 9 tragen.

Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Achse 8 des Achsschenkels 7 bezüglich der Achse 6 -Fig. 4 - mittig vorgesehen. Diese mittige Anordnung ist jedoch für die Erfindung nicht wesentlich. Die Achse 8 könnte gegenüber der Achse 6 auch seitlich versetzt sein. Am Achsschenkel 7 ist ein Spurstangenhebel 10 vorgesehen.

In dem von den Längsträgern 1 gebildeten Chassis ist über Längs- und Querholme 11 und 12 in der Längsmittelebene des Chassis eine Lagerbuchse 13 um die Achse 14 schwenkbar gelagert, und zwar in der Längsmittelebene des Chassis, in Fig. 1 also in der Zeichenebene. Diese Lagerbuchse 13 nimmt die Lenkspindel 15 auf, die der Achse 6 zugeordnet ist, und die aus zwei teleskopartig ineinander verschiebbaren Teilen 22 und 23 besteht, wobei der eine Teil 22 durch ein innenlängsver-zahntes Rohr und der Teil 23 durch eine längsverzahnte Welle gebildet sind. Am oberen Ende der Lenkspindel 15, oberhalb der Lagerbuchse 13, ist als Hebelgetriebe 16 ein Querhebel befestigt, an welchem die Lenkschubstangen 17 angreifen. Das untere Ende der Lenkspindel 15 wird von einer Gelenkkugel 18 gebildet, die von der Gelenkpfanne 19 aufgenommen ist, die ein allseitig bewegliches Gelenk 24 bilden. Diese Gelenkpfanne 19 ist mit der Achse 6 des Fahrzeuges in deren Mittelbereich fest verspannt. Mit der Lenkspindel fest verbunden, und zwar an ihrem unteren, achsnahen Bereich, ist ein seitlich auskragender Lenkhebel 20 vorgesehen, der über paarweise angeordnete Spurstangen 21 mit den Spurstangenhebeln 10 der Achsschenkel 7 verbunden ist.

Luftfedern 5 der hier verwendeten Bauart haben einen Federweg von mindestens ±10 cm, in der Summe also von 20 cm oder mehr. Die Lenkbewegung des Zugfahrzeuges wird in an sich bekannter Weise auf die Lenkschubstangen 17 übertragen, wodurch der Querhebel des Hebelgetriebes 16 die Lenkspindel 15 verdreht. Diese Verdrehung wird über den Lenkhebel 20 und die Spurstangen 21 auf die Spurstangenhebel 10 der Achsschenkel 7 übertragen. Aufgrund der hier vorgeschlagenen Konstruktion ändert nun der Lenkhebel 20 in Abhängigkeit der Einfederung der Achse 6 seine relative Lage zur Achse 6 und deren Achsschenkel 7 nicht, mit der Folge, dass die Achsabstände des aus Lenkhebel 20, Spurstange 21 und Spurstangenhebel 10 gebildeten Lenktrapezes unabhängig von der Einfederung der Achse 6 stets konstant sind, so dass die betriebsmässige Einfederung der Achse bzw. deren schwingende Bewegungen ohne Ein-fluss auf den Lenkeinschlag bleibt.

Die Einfederung der Achse 6 verlängert bzw. verkürzt die Lenkspindel 15, wobei der durch die Einfederung bedingte seitliche Versatz der Achse 6 durch die pendelnde Aufhängung der Lagerbuchse 13 ausgeglichen wird.

Die Hebelgetriebe 16 für die Lenkspindeln 15 der in Fig. 1 gezeigten Zwillingsachse sind unterschiedlich übersetzt, so dass die über die Lenkschubstangen 17 eingeleiteten Verstellbewegungen die Querhebel der beiden Lenkspindeln 15 um unterschiedliche Winkelwege verstellen mit der Folge, dass sich die Achsschenkel 7 und damit die Räder um unterschiedlich grosse Winkel um die Achsen 8 verschwenken, wobei der Verschwenkwinkel der hinteren Räder grösser ist als jener der in Fahrtrichtung gesehen, davorliegenden Räder.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zur gelenkigen Verbindung zwischen Achse 6 und Lenkspindel 15 ein Kugelgelenk vorgesehen. Es ist denkbar, anstelle eines solchen Kugelgelenkes ein Kreuzgelenk anzuordnen. Ist dieses Gelenk beim gezeigten Ausführungsbeispiel im Bereich der Achse 6 vorgesehen, so wäre es auch denkbar und möglich, dieses Gelenk im oberen Teil der Lenkspindel 15 anzuordnen.

Legende zu den Hinweisziffern:

1 Längsträger

2 Steg

3 Achse

4 Schwinge

5 Luftfeder

6 Achse

7 Achsschenkel

8 Achse

9 Radnabe

10 Spurstangenhebel

11 Längsholm

12 Querholm

13 Lagerbuchse

14 Achse

15 Lenkspindel

16 Hebelgetriebe

17 Lenkschubstange

18 Gelenkkugel

19 Gelenkpfanne

20 Lenkhebel

21 Spurstange

22 Teil

23 Teil

24 Gelenk

Claims (7)

Patentansprüche

1. Achsschenkellenkung für ein Nutzfahrzeug mit einem Chassis und mit mindestens einer starren, endseitig angeordnete Achsschenkel (7) aufweisenden Achse (6), welche an gegenüber dem Chassis des Nutzfahrzeuges verschwenkbaren Schwingen (4) oder Federn befestigt ist, und im Chassis mindestens eine, dieser Achse (6) zugeordnete und im wesentlichen vertikal stehende Lenkspindel (15) vorgesehen ist, welche an ihrem oberen Ende ein von Lenkschubstangen (17) betätigbares Hebelgetriebe (16) trägt und an deren unterem, achsnahem

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Ende ein Lenkhebel (20) befestigt ist, der über paarweise vorgesehene Spurstangen (21) mit Spurstangenhebeln (10) der Achsschenkel (7) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkspindel (15) längenveränderbar als Teleskopspindel ausgebildet ist und die die Lenkspindel (15) tragende, am Chassis angeordnete Lagerbuchse (13) in der oder parallel zur Längsmittelebene des Chassis verschwenkbar ist und das untere Ende der Lenkspindel (15) von einem an der Achse (6) befestigten Lager aufgenommen ist und die Lenkspindel ein allseitig bewegliches Gelenk (24) aufweist.

2. Achsschenkellenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das am unteren Lenkspindelende befindliche, an der Achse (6) befestigte Lager als das allseitig bewegliche Gelenk (24) ausgebildet ist.

3. Achsschenkellenkung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkspindel (15) an ihrem unteren Ende eine Gelenkkugel (18) trägt und die die Gelenkkugel (18) aufnehmende Gelenkpfanne (19) mit der Achse (6) fest verbunden ist.

4. Achsschenkellenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (6) an in sich starren Schwingen (4) befestigt ist, und die Schwingen (4) gegenüber dem Chassis mit Luftfedern (5) abgestützt sind.

5. Achsschenkellenkung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkpfanne (19) im Mittelbereich der Achse (6) befestigt ist.

6. Achsschenkellenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur gelenkigen Verbindung der Lenkspindel (15) und der Achse (6) ein Kreuzgelenk vorgesehen ist.

7. Achsschenkellenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenkspindel (15) in der Längsmitte des Chassis angeordnet ist.

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