DE1155351B - Lenkeinrichtung fuer ein mindestens dreiachsiges Fahrzeug - Google Patents

Description

• Lenkeinrichtung für ein mindestens dreiachsiges Fahrzeug Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkeinrichtung für ein mindestens dreiachsiges Fahrzeug, bei dem die Räder der ersten und letzten Achse an den äußeren Enden von in Fahrtrichtung weisenden Schwingarmen angeordnet sind, auf denen sich der Fahrzeugrahmen abstützt und welche mit ihren inneren Enden an einer jeweils nach innen zu benachbarten, Räder tragenden Zwischenachse vertikal schwenkbar gelagert sind und je einen Antrieb bergen, der von c,nem in der Zwischenachse befindlichen Differential ausgeht, wobei die Schwingarme jeder Fahrzeugseite zum Anheben der Vorder- bzw. Hinterräder mittels einer Hubvorrichtung verschwenkbar sind.
• Ein Fahrzeug dieser Art ist wegen der unabhängig voneinander mittels ihrer Schwingarme frei nach oben und unten verschwenkbaren Räder außerordentlich geländegängig. Schwierigkeiten bereitet es jedoch, für ein solches Fahrzeug eine Lenkeinrichtung zu schaffen. Bei einem bekannten Fahrzeug der geschilderten Art sind die vorderen Fahrzeugräder mit Hilfe bekannter Quertrapezlenker an einem Rohr aufgehängt. Dieses Rohr ist starr mit dem in der Zwischenachse eingeschalteten Differential verbunden. Die Vorderräder sind also nicht mehr an um die Mittelachse schwenkbaren Schwingarmen gelagert. Um eine brauchbare Lenkeinrichtung zu schaffen, ist also die Geländegängigkeit dieses Fahrzeugs in erheblichem Maße reduziert. Es ist ferner ein zweiachsiges Fahrzeug bekannt, das einen durchgehenden starren Rahmen besitzt. Die Räder dieses Fahrzeugs sind mit in Längsrichtung des Rahmens verlaufenden Lenkern verbunden, die in der Rahmenmittelebene gelenkig am Rahmen gelagert sind. Ferner sind die Räder mit dem Rahmen durch querverlaufende Schwinghebel verbunden, die die möglichen Radausschläge nach oben und unten auf ein verhältnismäßig geringes Maß begrenzen. Dieses Fahrzeug ist mit einer Lenkeinrichtung versehen, die ein zweiariniges, horizontal schwenkbar gelagertes Lenkjoch aufweist, dessen Enden jeweils mit dem Lenkhebel der gelenkten Räder durch eine Schubstange verbunden sind. Das Lenkjoch ist in größerem Abstand von der mittleren Achse gelagert. Die Betätigung des Lenkjoches erfolgt über eine am Fahrzeugrahmen gelagerte Lenkspindel, die in eine mit einem Lenkjocharm verbundene Spindelmutter eingreift. Wegen des durchgehenden starren Rahmens und der nur in sehr begrenztem Maße verschwenkbaren Schwingarme der Räder kann sich dieses bekannte Fahrzeug nur im beschränkten Maße Bodenunebenheiten anpassen. Seine Geländegängigkeit ist daher mangelhaft. Es sind außerdem bei Fahrzeugen mit starren durchgehenden Rahmen, an denen die Räder unmittelbar gelagert sind, Lenkeinrichtungen bekannt, die, ein horizontal schwenkbares zweiarmiges Lenkjoch besitzen, von dessen Armen Spurstangen zu ortsfest horizontal oder vertikal schwenkbar am Rahmen gelagerten Winkelhebeln führen. Diese Winkelhebel sind durch Schubstangen oder Spurstangen mit den Lenkhebeln der achsschenkelgelenkten Räder verbunden. Diese Fahrzeuge sind wegen der starren durchgehenden Rahmen und der daran unmittelbar gelagerten Räder nicht gerändegängig. Eine Verwendung der an ihnen vorgesehenen Lenkeinrichtungen an Fahrzeugen, deren Räder von frei auf und ab schwenkbaren Schwingarmen getragen werden, ist nicht möglich, da hier eine Lagerung der zwischen das Lenkjoch und die Achsschenkel. eingeschalteten Winkelhebel mangels eines starren Rahmens ausgeschlossen ist.
• Einem älteren Vorschlag ist schließlich ein Grubenfahrzeug zu entnehmen, dessen Fahrzeugrahmen aus durch eine Zwischenachse gelenkig miteinander verbundenen Teilrahmen besteht, wobei ein dem ersten Lenkjoch bezüglich der Zwischenachse gegenüberliegendes zweites Lenkjoch vorgesehen ist, die Achse des ersten Lenkjoches die Bewegung des einen Teilrahmens und die Achse des zweiten Lenkjoches diejenige des anderen Teilrahmens mitmacht sowie an beiden Lenkjochen in Fahrzeuglängsrichtung weisende, an ihren Enden miteinander verbundene Anne starr befestigt sind.
• Zweck der Erfindung ist es, ein durch Lagerung der Räder an unabhängig voneinander frei auf und ab schwenkbaren Schwingarmen extrem geländegängiges Fahrzeug mit einer einfachen und zuverlässigen Lenkeinrichtung zu versehen, ohne daß die Geländegängigkeit des Fahrzeugs darunter leidet. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß in an sich bekannter Weise ein als zweiariniger Hebel ausgebildetes, horizontal schwenkbar gelagertes, mittels Spurstangen mit den Lenkhebeln der gelenkten Räder unmittelbar verbundenes Lerikjoch vorgesehen ist, daß ferner das Lenkjoch mittelbar oder unmittelbar an oder in der Nähe der Zwischenachse gelagert ist und daß in an sich bekannter Weise an einem Arm des Lenkjoches eine mit einem am Fahrzeugrahmen gelagerten Lenkstockgetriebe bekannter Art gelenkig verbundene Schubstange angreift.
• Die erfindungsgemäße - Lenkeinrichtung ist konstruktiv einfach und wird von den extremen Radausschlägen des Fahrzeugs in keiner Weise beeinflußt. Die Geländegängigkeit des Fahrzeugs bleibt in vollem Maße erhalten.
• Bei einem Fahrzeug mit einer Lenkeinrichtung gemäß dem älteren Vorschlag ist es besonders zweckmäßig, daß mindestens einer der die Lenkjoche miteinander verbindenden Arme längenveränderlich und abknickbar in Form von Laschenkettengliedern ausgebildet ist. Dadurch kann die Verkürzung bzw. Längung der Arme beim Verschwenken der Teilrahmen auf einfache Weise aufgenommen werden.
• Ferner ist es bei einer solchen Lenkeinrichtung zweckmäßig, die Arme durch einen vertikalen Gelenkbolzen miteinander zu verbinden, dessen unteres Ende- in eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende, auf der Zwischenachse angeordnete Führungsbahn eingreift.
• Wenn das Fahrzeug zum übersteigen von Geländestufen mit einer Hubvorrichtung zum Anheben der Räder bzw. der Mittelachse versehen ist, dann ist vorteilhafterweise die Steuerung des Lenkgetriebes mit der Steuerungseinrichtung der Hubvorrichtung während eines Lenkeinschlages verbindbar. Auf diese Weise wird in Kurvenfahrten eine Achse des dreiachsigen Fahrzeugs vom Boden abgehoben und eine gute Kurvengängigkeit erzielt.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt Fig. 1 ein mehrachsiges, mit der Lenkeinrichtung versehenes Fahrzeug in Seitenansicht, wobei die Lenkeinrichtung mit ausgezogenen Linien gezeichnet ist, während die Umrisse des Fahrzeugs strichpunktiert eingetragen sind, Fig. 2 in derselben Darstellung die Ansicht von oben, Fig. 3 ebenfalls die Ansicht der Lenkeinrichtung von oben, wobei jedoch die Räder der vorderen und der hinteren Achse gelenkt sind, und Fig. 4 eine Einzelheit zur Fig. 3.
• Das Fahrzeug weist eine Mittelachse 1 auf, die mit einem Differential 2 versehen ist (Fig. 2). An der Achse 1 sind in entgegengesetzte Richtung weisende Schwingarme 3 und 3' bzw. 4 und 4' schwenkbar gelagert. Zu diesem Zweck tragen die Schwingarme 3 an ihrem einen Ende Ringlager, die auf einem mit der Achse 1 eine Einheit bildenden kreisrunden Kettenradgehäuse 5 nebeneinander gelagert sind. In den hohlen Schwingarinen 3 und 3' sowie 4 und 4' ist jewiels ein Kettentrieb angeordnet, welcher die übertragung des Drehmomentes vom Differential über im Kettenradgehäuse 5 angeordnete Kettenräder zu den vorderen Fahrzeugrädem 6 bzw. den hinteren Fahrzeugrädem 7 übernehmen. Der Fahrgestellrahmen ist in einen vorderen Teilrahmen 8 und einen hinteren Teilrahmen 9 unterteilt. Der vordere Teilrahmen 8 ist mit einem Ende am Differential 2 starr befestigt, während der hintere Teilrahmen 9 mittels Lager 10 an der Mittelachse 1 schwenkbar gelagert ist.
• Jeder Teilrahmen ist mit einem Paar benachbart angeordneter Traversen 11 ausgerüstet, die als Stütze für jeweils einen Drehzapfen 12 dienen. Auf diesem Drehzapfen 12 ist eine quer zur Fahrtrichtung angeordnete Blattfeder 13 waagebalkenartig gelagert.
• Die Blattfeder 13 greift mit ihren Enden in Widerlager 14 ein, die seitlich an den Schwingarmenden befestigt sind (Fig. 2).
• Durch die geschilderten Maßnahmen wird erreicht, daß sich die Räder 6 der Vorderachse und die Räder 7 der Hinterachse völlig frei und unabhängig voneinander heben und senken sowie sich so allen Geländeunebenheiten anpassen können.
• Der vordere Teilrahmen 8 ist mit einem Aufbau 15 fest verbunden, in welchem der Antriebsmotor und der Fahrersitz enthalten sind (Fig. 1). Der hintere Teilrahmen 9 ist mit einem Ladeaufbau 16 versehen.
• Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, ist am Teilrahmen 8 ein Lenkstockgetriebe 17 befestig das mittels des Lenkrades 18 betätigt werden kann. Mit dem Lenkstock 19 des Getriebes 17 ist eine Schubstange 20 gelenkig verbunden, die zu einem Arm eines doppelarmigen Lenkjoches 21 führt (Fig. 2). Dieses Lenkjoch ist in der Nähe der mittleren Achse 1 am Differentialgehäuse 2 um einen vertikalen Bolzen 22 horizontal schwenkbar gelagert. Von den freien Enden des Lenkjoches 21 zweigen Spurstangen 23 gelenkig ab, welche zu der Achsschenkellenkung 24 der Vorderräder führen. Die Angriffspunkte der Spurstangen 23 und der Schubstange 20 am Lenkjoch bzw. an der Achsschenkellenkung sind vorteilhaft als Kugelgelenke ausgebildet.
• Auf diese Weise wird eine Lenkung der Vorderräder 6 erzielt, welche die Geländegängigkeit der Räder unabhängig voneinander nicht behindert.
• In den Fig. 3 und 4 ist ein Beispiel gezeigt, wie auch die Hinterräder 7 durch Betätigen des Lenkrades 18 gemeinsam mit den Vorderrädern 6 gelenkt werden können. Zu diesem Zweck ist am hinteren Teilrahmen 9 ein weiteres Lenkjoch 25 ebenfalls um einen vertikalen Bolzen 26 horizontal schwenkbar gelagert. Von den Enden dieses Lenkjoches 25 zweigen wiederum Spurstangen 27 zu der Achsschenkellenkung 28 der Hinterräder 7 ab. Wie aus Fig. 4 ersichtlich, ist mit dem vorderen Lenkjoch 21 ein in Fahrzeuglängsrichtung weisender Arm 29 und mit dem hinteren Lenkjoch 25 ein ebensolcher Arm 30 fest verbunden. An die Anne 29 und 30 schließen sich jeweils zwei in Art eines Kniegelenkes ausgebildete Laschen 31 bzw. 31' an, von welchen jeweils ein Arm 32 bzw. 32' gelenkig abzweigt. Die Gelenke sind dabei alle durch Gelenkbolzen gebildet. Die beiden Arme 32 und 32' sind an ihren Enden mittels eines vertikalen Gelenkbolzens 33 miteinander verbunden. Der Gelenkbolzen weist einen Bund 34 auf, der in einer quer zur Fahrtrichtung verlaufenden, im Diff#rentialgehäuse, 2 angeordneten Kulisse 35 geführt ist. Die Arme 29 und 32 bilden mit dem Kniegelenk 31 einen Hebel, der in vertikaler Richtung abknickbar und in seiner Länge veränderlich ist, der jedoch, von oben gesehen, seitlich nicht ausknicken kann, weil das Kniegelenk 31 mit horizontal angeordneten Gelenkbolzen ausgerüstet und mit den Armen 29 und 32 verbunden ist. Die gleiche Ausbildung weisen die Arme 30 und 32' mit dem Kniegelenk 31' auf.
• Für schwere Fahrzeuge kann die Drehung vom Joch 21 auf das Joch 25 vorteilhaft hydraulisch erfolgen. Dies ist besonders günstig, wenn an sich schon eine hydraulische Servolenkung vorgesehen ist. Um schädliche Schwingungen zu vermeiden, können für jedes Lenkjoch zwei Druckzylinder vorgesehen sein, deren Druckräume mit denen der Druckzylinder des gegenüberliegenden Joches verbunden sind.
• Nicht nur die beiden Teilrahmen 8 und 9 können gegeneinander schwingen sowie die Schwingarme 3 und 3' sowie 4 und 4', sondern auch der Teilrahmen 8 kann auf Grund der Blattfeder 13 Relativbewegungen gegenüber den Vorderrädern 6 und der an diesen vorgesehenen Achsschenkellenkung 24 ausführen. Wenn mit Hilfe des Lenkrades 18 beispielsweise das Lenkjoch 21 in Pfeilrichtung gemäß Fig. 3 verschwenkt wird, wobei die Durchfederung der Vorderräder 6 keinerlei Rolle spielt, werden die Vorderräder 6 über die Spurstangen 23 in eine eine Linkskurve erzwingende Stellung gebracht. Gleichzeitig werden der Arm 29 sowie der daran angelenkte Arm 32 in Fahrtrichtung gesehen nach links verschwenkt, wobei das Kniegelenk 31 die Längenänderung ausgleicht. über den Gelenkbolzen 33 nimmt der Arm 32 den Arm 32' mit und schwenkt auf diese Weise das Lenkjoch 25 von oben gesehen gegen den Uhrzeigersinn, wie ebenfalls in Fig. 3 durch Pfeil angedeutet ist. Die Hinterräder 7 werden somit über die Spurstangen 27 und die Achssehenkellenkung 28 ebenfalls in eine eine Linkskurve erzwingende Stellung gesteuert. Wenn während dieses Lenkvorganges das Fahrzeug der Höhe nach abknickt, wie beispielsweise in Fig. 1 dargestellt, so wird trotzdem dadurch die Lenkung der Hinterräder nicht geändert, vielmehr nimmt das Kniegelenk 31' eine solche Abknickung auf, wobei es sich auch nicht schädlich auf die Lenkung der Hinterräder 7 auswirkte wenn die Schwingarme 3' und 4' gleichzeitig verschiedene Relativbewegungen zum Teilrahmen 9 ausführen.
• Man kann unter Umständen mit einer nur auf die Vorderräder wirkenden Lenkeinrichtung auskommen, wenn man die Schwingarme 3 und 3' bzw. 4 und 4' jeweils einer Fahrzeugseite durch hydraulische Böcke miteinander verbindet, die doppelt wirken, so daß man durch Zusammenziehen der hydraulischen Böcke entweder den hinteren oder vorderen Teilrahmen anheben oder durch Auseinanderdrücken der hydraulischen Böcke die Mittelachse 1 anheben kann. In einem solchen Falle ist es möglich, entweder die Räder 7 oder die Mittelachse 1 anzuheben, wenn scharfe Kurven gefahren werden sollen. Dies kann auch in der Weise erfolgen, daß die Steuerung der Lenkeinrichtung mit der Steuerungseinrichtung der hydraulischen Böcke zum gleichzeitigen Anheben eines Teilrahmens oder der Mittelachse 1 verbindbar ist. Damit dieser Vorgang sich nur beim Durchfahren scharfer Kurven abspielt, kann in der Lenkeinrichtung eine entsprechende Verzögerungsvorrichtung eingebaut sein.
• Beim Fahren im Gelände ist es in manchen Fällen nicht zu vermeiden, daß beim überwinden von Höckerhindernissen der vordere Teilrahmen 8 angehoben werden muß. In einem solchen Falle wäre das Fahrzeug dann ohne Lenkung, wenn nur die Vorderräder 6 mit einer Steuerungseinrichtung versehen sind. Damit in diesem Falle trotzdem das Fahrzeug gelenkt werden kann, ist die Lenkeinrichtung durch eine auf jeweils eine Getriebehälfte des Differentials wahlweise wirkende Lenkbremse bekannter Bauart ergänzt. Eine solche Lenkung bedingt selbstverständlich ein seitliches Gleiten der Räder über dem Boden. Dies spielt jedoch beim Fahren im Gelände keine Rolle.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Lenkeinrichtung für ein mindestens dreiachsiges Fahrzeug, bei dem die Räder der ersten und letzten Achse an den äußeren Enden von in Fahrtrichtung weisenden Schwingarmen angeordnet sind, auf denen sich der Fahrzeugrahmen abstützt und welche mit ihren inneren Enden an einer jeweils nach innen zu benachbarten, Räder tragenden Zwischenachse vertikal schwenkbar gelagert sind und je einen Antrieb bergen, der von einem in der Zwischenachse befindlichen Differential ausgeht, wobei die Schwingarme jeder Fahrzeugseite zum Anheben der Vorder- bzw. Hinterräder mittels einer Hubvorrichtung verschwenkbar sind, dadurch gekennmichnet, daß in an sich bekannter Weise ein als zweiarmiger Hebel ausgebildetes, horizontal schwenkbar gelagertes, mittels Spurstangen (23) mit den Lenkhebeln (24) der gelenkten Räder (6) unmittelbar verbundenes Lenkjoch (21) vorgesehen ist, daß ferner das Lenkjoch mittelbar oder unmittelbar an oder in der Nähe der Zwischenachse (1) gelagert ist und daß in an sich bekannter Weise an einem Arm des Lenkjoches eine mit einem am Fahrzeugrahmen (8) gelagerten Lenkstockgetriebe (17) bekannter Art gelenkig verbundene Schubstange (20) angreift.
2. 2. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1 für ein Fahrzeug, dessen Fahrzeugrahmen aus durch die Zwischenachse gelenkig miteinander verbundenen Teilrahmen besteht, wobei ein dem ersten Lenkjoch bezüglich der Zwischenachse gegenüberliegendes zweites Lenkjoch vorgesehen ist, die Achse des ersten Lenkioches die Bewegung des einen Teilrahmens und die Achse des zweiten Lenkjoches diejenige des anderen Teilrahmens mitmacht sowie an beiden Lenkjochen in Fahrzeuglängsrichtung weisende, an ihren Enden miteinander verbundene Arme starr befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Arm (32 bzw. 31) längenveränderlich und abknickbar in Form von Laschenkettengliedern (31) ausgebildet ist. 3. Lenkeinrichtung nach Ansprach 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Arme (32 und 3Z) durch einen vertikalen Gelenkbolzen (33) miteinander verbunden sind, dessen unteres Ende (34) in eine quer zur Fahrtrichtung verlaufende, auf der Zwischenachse (1) angeordnete Führungsbahn (35) eingreift. 4. Lenkeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung des Lenkgetriebes (17) mit der Steuerungseinrichtung der Hubvorrichtung zum Anheben der Räder bzw. der Mittelachse (1) während eines Lenkeinschlages verbindbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschrift Nr. 154 312; französische Patentschriften Nr. 1210 098, 1197 800, 637 987; USA.-Pateritsährift Nr. 2 618 491. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 1098 832.