DE4214790C2 - Deaktivierbare Achslenkung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Achslenkung, wie sie insbesondere an Lastkraftwagen und Sattelaufliegern oder knickgelenkten Arbeitsmaschinen an Hinterachsen sinnvoll ist, um das Rangieren der Lkw durch Verringerung des Wendekreises zu erleichtern, den Reifenverschleiß durch Radieren der Reifen beim Rangieren zu verringern und auch um bei schneller Fahrt ein Gegenlenken zum Stabilisieren zu ermöglichen, - nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 -.

Ziel derartiger Hinterachslenkungen ist es, die Hinterachse in Abhängigkeit vom Lenkeinschlag der Vorderachse auszulenken, wenn eine Lenkung der Hinterachse notwendig ist, also beispielsweise beim langsamen Rangieren. Dagegen sollen derartige Hinterachsen in einer nicht lenkende Stellung fixiert werden können, falls der Lkw mit schneller Fahrt auf öffentlichen Straßen unproblematisch bewegt wird, da in diesem Fall das Fahrverhalten eher dem Fahrverhalten konventioneller, nicht hinterachsgelenkter Lkw entspricht und dadurch für nicht spezialisierte Fahrer besser beherrschbar ist.

Grundsätzlich ist das Lenken einer zweiten Achse in Abhängigkeit von einer ersten, auszulenkenden Achse bereits bekannt, so etwa aus der DE 40 15 773 A1, die keine mechanische, sondern eine elektrisch/elektronische Verknüpfung der beiden Achsen zeigt.

Auch die DE 38 07 100 C2 zeigt eine Lösung, bei der die Distanz von der Vorderachse zur Hinterachse nicht mechanisch, sondern elektrisch/elektronisch überwunden wird.

DE 39 38 801 C1 zeigt zwar eine mechanische Verbindung der beiden Achsen über ein Koppelgetriebe, dessen komplexe Kinematik mit Hilfe von Stäben arbeitet. Eine Einstellmöglichkeit des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Auslenkung der beiden Achsen kann nur direkt am Koppelgetriebe erfolgen.

Demgegenüber zeigt DE 35 33 009 C2 eine mechanische Überbrückung zwischen den beiden Achsen, wobei jedoch der vergleichsweise komplizierte Stellmechanismus zur Veränderung der Übersetzung von der einen zur anderen Achse mit Hilfe von Schrittmotoren erfolgt.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Hinterachslenkung zu schaffen, die möglichst einfach und wartungsarm arbeitet und unabhängig von den speziellen Ab­ messungen des Lkw nur wenige individuell anzupassende Teile erfordert. Auch das Nachrüsten eines nicht hinterachsgelenkten Lkw soll mit möglichst geringem Aufwand möglich sein.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird am Beispiel eines LKW beschrieben, dessen Hinterachse zusätzlich durch ein erstes Stellglied, z. B. eine hydraulische Ansteuerung, gelenkt wird, wobei die Signalüber­ mittlung durch einen Bowdenzug geschieht, was aber prinzipiell auch durch alle anderen bekannten Übermittlungsverfahren möglich ist. Ebenso kann die beschriebene Funktion der getriebeartigen Einrichtung statt auf pneumatischem Wege auch auf alle anderen Arten, z. B. elektrisch, hydraulisch oder mechanisch, etwa mit Stellspindel und Nutenstein, realisiert werden.

Durch das Auslenken der Hinterachse mittels Hydraulikzylinder ist keine durchgängige Gestängeverbindung von der gelenkten Vorderachse zur auszulenkenden Hinterachse notwendig. Es genügt ein Hydraulikzylinder und der Anschluß an die an der Hin­ terachse evtl. schon vorhandene Hydraulik des Lkw.

Anstelle der aufwendigen und anfälligen elektrischen Ansteuerung des den Hydraulikzylinder steuernden Ventilblockes kann dieser auch mittels eines Bowdenzuges verstellt werden, dessen anderes Ende an beliebiger Stelle des Lkw, beispielsweise in der Nähe der gelenkten Vorderachse durch den Lenkeinschlag der Vorderachse verstellt wird.

Dies wird in einer getriebeartigen Einrichtung vollzogen, der an einer geeigneten Stelle des Lkw-Chassis, beispielsweise kurz hinter dem Fahrerhaus, angeordnet werden kann, und der das Übersetzungsverhältnis mittels eines zweiten Stellgliedes zwischen dem Lenkeinschlag der Vorderachse und der daraus resultierenden Verschiebung des Bowdenzuges festlegt. Dieses Übersetzungsverhältnis kann entweder kontinuierlich verstellt werden, oder nur festgelegte Betriebsstellungen umfassen. Eine der Betriebsstellungen ist dabei immer das Übersetzungsverhältnis Null, bei dem unabhängig vom Lenkeinschlag und der Bewegung der Vorderachse keine Bewegung des Bowdenzuges und damit keine Bewegung des Ventilblockes und damit Ansteuerung des Hydraulikzylinders an der Hinterachse erfolgt. Auch ein negatives Übersetzungsverhältnis soll möglich sein, um ein Gegenlenken zu ermöglichen.

Das Übersetzungsverhältnis Null entspricht damit einer De­ aktivierung der Hinterachslenkung.

In einer besonders einfachen Lösung besteht die getriebeartige Einrichtung aus einer schwenkbaren Grundplatte, die am Chassis des Lkw gelagert ist, und auf welcher als zweites Stellglied eine Kolben-Zylinder-Einheit, beispielsweise ein Pneumatikkolben, montiert ist. Der Kolben und damit das Kolbenauge des Zylinders ist dabei von einer eingefahrenen in eine ausgefahrene Position bewegbar, wobei eine der beiden Positionen darin besteht, daß das Kolbenauge auf der Drehachse der Grundplatte liegt.

Die Grundplatte ihrerseits wird analog zum Lenkeinschlag der gelenkten Vorderachse um ihre Schwenkachse verschwenkt, indem beispielsweise zwischen der Grundplatte - außerhalb deren Schwenkachse - und der Vorderachslenkung eine Lenkstange montiert ist. Der Abstand des Anlenkpunktes der Lenkstange an der Grundplatte zur Schwenkachse der Grundplatte beeinflußt dabei ebenfalls das Übersetzungsverhältnis. Der Bowdenzug, dessen hinteres Ende mit dem Ventilblock für die Hydraulikzylinder der Hinterachse verbunden ist, ist mit seinem vorderen Ende mit dem Kolbenauge des Pneumatikzylinders verbunden, so daß ein Lenkeinschlag der Vorderachse eine Bewegung des Bowdenzuges im vorgesehenen Übersetzungsverhältnis bewirkt, außer wenn sich das Kolbenauge genau auf der Schwenkachse der Grundplatte befindet.

Der Pneumatikzylinder ist dabei an die Druckluftanlage des Lkw angeschlossenen und über einen Ventilblock von der ein­ gefahrenen in die ausgefahrende Position verstellbar, was mittels eines Schalters im Führerhaus des Lkw geschieht. Das Ablassen der Luft aus einem der Arbeitsräume des Pneumatikzylinders geschieht in derjenigen Richtung, in der sich der Pneumatikzylinder in die deaktivierte Stellung bewegt, über eine Drossel, in der anderen Richtung dagegen ungedrosselt. Anstelle der Drossel kann ein anderes, z. B. elektronisch/mechanisches Verzögerungselement stehen. Ebenso kann bei anderen Anwendungsfällen auch gerade der Aktivierungsvorgang verlangsamt durchgeführt werden, also jede der Arbeitsrichtungen getrennt hinsichtlich seiner Geschwindigkeit eingestellt werden kann.

Zusätzlich ist der Kolben z. B. mittels Federn vorgespannt und wird bei fehlender Druckluft dadurch automatisch in die vollständig deaktivierte Null-Lage gebracht. Bei Verstellmöglichkeit über den Nullpunkt hinweg sind hierfür zwei gegenläufige Federn zur zentrierten Vorspannung des Kolbens im Pneumatikzylinder in der Null-Lage notwendig.

Dies führt dazu, daß die aktivierte Stellung der getriebeartigen Einrichtung und damit Hinterachslenkung schnell geschieht, das Anfahren der deaktivierten Stellung dagegen langsam. Dadurch kann auch bei bereits zunehmender Geschwindigkeit des Lkw ohne Beeinträchtigung des Fahrverhaltens ein Außerkraftsetzen der Hinterachslenkung erfolgen, was ohnehin unabhängig von der Stellung des Wahlschalters im Fahrerhaus ab einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit automatisch geschieht.

Das Anfahren der deaktivierten Position der getriebeartigen Einrichtung bringt gezwungenermaßen die Hinterachse in die neutrale, nicht ausgelenkte Position, da eine Rückführung der ausgelenkten getriebeartigen Einrichtung in die deaktivierte Stellung ja zwangsweise eine Ansteuerung des Ventiles der Hydraulikzylinder an der Hinterachse in die neutrale Mittellage bewirkt.

Aus Sicherheitsgründen kann in dieser Position die Hinterachse zusätzlich mechanisch verriegelt werden, durch beispielsweise hydraulisches Einfahren eines Sicherungsbolzens in die Hinterachslenkung.

Eine derartige, deaktivierbare Hinterachslenkung ist sowohl bei einer Achsschenkellenkung zu realisieren als auch bei einer Drehschemellenkung, die jedoch keinen Drehkranz mehr mehr benötigt.

Bei der Achsschenkellenkung wirkt dann der Hydraulikzylinder am besten auf die Spurstange der Hinterachslenkung ein. In diesem Fall ist in der Regel der Hydraulikzylinder parallel zur Spurstange fest mit dem Achskörper der Hinterachse verbunden, eventuell unterstützt vom einem zweiten Zylinder.

Eine solche Hinterachslenkung kann jedoch - unabhängig davon ob es sich um eine Rollachse oder um eine Triebachse handelt - auch im Rahmen einer Drehschemellenkung realisiert werden.

Hierbei ist dann der Achskörper der gelenkten Hinterachse um eine im wesentlichen senkrecht stehende Achse in Fahrzeugmitte gegenüber dem Chassis drehbar gelagert.

Durch Einsatz von spurstabilisierenden Elementen wie Dreieckslenkern, Längslenkern und anderen abstützenden Elementen gegenüber dem Chassis kann hierbei auf einen Drehkranz zwischen dem Achskörper und dem Chassis an der Hinterachse verzichtet werden. Dies verringert die notwendige Bauhöhe für die Achskonstruktion und damit die für die Zuladung zur Verfügung stehende nutzbare Höhe, ebenso entsteht auch ein Gewichtsvorteil.

Vorzugsweise werden dabei die die Auslenkung der Hinterachse bewirkenden Stellglieder beidseits des Drehpunktes des Achskörpers jeweils zwischen dem Achskörper und einem chassisfestem Punkt mittels Kugelgelenken befestigt, so daß auch bei jeder Lenkstellung eine volle Einfederung der Hinterachse möglich ist.

Die Spurstabilisierung erfolgt durch den Einsatz eines an sich bekannten Dreieckslenkers, der an einem Punkt nahe der Fahrzeugmitte, jedoch vor bzw. hinter der Drehachse am Achskörper angreift, der zu diesem Zweck einen entsprechenden Hebelfortsatz besitzt. Auch die Streben des Dreieckslenkers, die von der Fahrzeugmitte aus schräg nach außen zu chassisfesten Punkten abstreben und in etwa waagerecht angeordnet sind, sind an Chassis und Achskörper mittels Kugelgelenken befestigt.

Zusätzlich wird der Achskörper durch eine Mittelstrebe abgestützt, die sich auf der bezüglich der Dreieckslenkung gegenüberliegenden Seite des Achskörpers befinden.

Wenn beispielsweise die Dreieckslenker vom Achskörper aus oberhalb des Achskörpers nach vorne abstreben, so ist die zusätzlich abstützende Strebe am Achskörper mittig unterhalb des Achskörpers nach vorne zum Chassis abstrebend angeordnet. Dabei befindet sich wiederum der Verbindungspunkt zwischen der Strebe und dem Achskörper außerhalb, in diesem Falle also vor, der Drehachse des Achskörpers gegenüber dem Chassis. Auch die Befestigung dieser Zusatzstrebe geschieht mittels Kugelgelenken, um eine volle Beweglichkeit des Achskörpers sicherzustellen.

Die Abstützung mittels Strebe kann auch durch ein umgelenktes, nicht dehnbares Seil, vorzugsweise ein Stahlseil oder ein anderes Zugelement, realisiert werden, welches mit seinen Enden an den beiden Seiten des Achskörpers beidseits der Drehachse befestigt ist und über eine fahrzeugmittige, chassisfeste Umlenkrolle geführt ist.

Anstelle der mittigen Strebe oder des über die Rolle umlaufenden Seiles kann auch ein Hebelgestänge verwendet werden, bei dem jeweils eine Längsstrebe auf jeweils einer Seite des Achskörpers angreift und beispielsweise nach vorne ragt, und mit ihrem vorderen freien Ende mit den freien Enden einer Querstrebe gelenkig verbunden ist, welche mittig drehbar am Chassis gelagert ist. Da auch die Befestigung der Längsstreben am Achskörper gelenkig ausgebildet ist, übernimmt ein solcher Hebelmechanismus die gleiche stabilisierende Aufgabe wie das über die Rolle umlaufende, nicht dehnbare Zugelement in Form eines Seiles.

Bei einer derart gestalteten Drehschemellenkung wird die Federung durch hydropneumatische Federungselemente übernom­ men, die beidseits am Achskörper in der Nähe der Räder zwischen Achskörper und Chassis angeordnet sind. Die Verbindungen zu Chassis und Achskörper sind gelenkig ausgebildet, um eine Schwenkbewegung der hydropneumatischen Federungselemente bei Einfederung und/oder Auslenkung des Achskörpers mitmachen zu können. Die Längenänderung des hydropneumatischen Federelementes allein durch Auslenkung des Achskörpers wird durch die bekannte gesteuerte Zufuhr oder Abfuhr von Hydraulikmedium in den Arbeitsraum des hydropneumatischen Federelementes ausgeglichen. Die diesbezügliche Steuerung wird dabei vorzugsweise in Abhängigkeit von der Auslenkung der auszulenkenden Hinterachse arbeiten, die dabei vorzugsweise bereits an der in der Nähe der direkt gelenkten Achse angeordneten getriebeartigen Einrichtung abgenommen wird. Die getriebeartige Einrichtung erzeugt somit nicht nur ein Steuersignal für das Steuerelement am Stellglied der auszulenkenden Achse, sondern auch für das Steuerelement zum Nachregeln des hydro­ pneumatischen Federungselementes.

Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden beispielhaft näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 eine Aufsicht auf eine gelenkte Hinterachse mit Achsschenkellenkung, und

Fig. 2 eine Seitenansicht der getriebeartigen Einrichtung für die Hinterachslenkung.

Fig. 3 eine Aufsicht auf eine Drehschemellenkung und

Fig. 4 eine Seitenansicht der Drehschemellenkung gemäß Fig. 3.

In Fig. 1 und 2 ist eine hydraulisch-mechanische Lösung dargestellt.

In Fig. 1 ist der Achskörper 1 zu erkennen, an dessen Achs­ schenkel-Lagerungen 7 die nach außen abstrebenden Achs­ schenkel 3 schwenkbar gelagert sind, um welche sich die Räder 2 drehen. Etwa im rechten Winkel zu den Achsschenkeln 3 erstrecken sich drehfest mit diesen verbunden die Lenkhebel 4 nach vorne und damit etwa rechtwinklig zum Achskörper 1, wobei die freien Enden der Lenkhebel 4 über eine parallel zum Achskörper 1 verlaufende Spurstange 5 gelenkig miteinander verbunden sind.

Um die Hinterachse aus der neutralen Mittelstellung auszulenken, ist somit eine Verlagerung der Spurstange 5 gegenüber dem festen Achskörper 1 erforderlich.

Dies geschieht mittels eines Hydraulikzylinders 6, der mit Hilfe eines den richtigen Abstand ermöglichenden Zwischenbleches 9 am Achskörper 1 angeschweißt ist, wobei das Stangenauge 13 des Hydraulikzylinders 6 mit der Spurstange 5 verbunden ist. Aus- bzw. Einfahren des Stangenauge 13 bewirkt damit eine Veränderung des Lenkeinschlages der Räder 2 an der Hinterachse.

Der Hydraulikzylinder 6 ist in beide Richtungen beaufschlagbar und wird über Hydraulikleitungen 18, 19 von der Lkw-Hydraulik versorgt über einen zwischengeschalteten Ventilblock 11, der neben einer Neutralstellung, die die gegenwärtige Stellung des Hydraulikzylinders 6 unverändert läßt, ein Einfahren und ein Ausfahren bewirken kann, wobei das Maß des Ein- und Ausfahrens proportional zur Stellung des Ventilblockes 11 ist.

Der Ventilblock 11 wird mechanisch mittels eines Bowdenzuges 12 in Bewegung versetzt, der entlang des Lkw-Chassis zur getriebeartigen Einrichtung verläuft, die in Fig. 2 dargestellt ist.

Diese getriebeartige Einrichtung besteht aus einer Grundplatte 16, die schwenkbar an einem Rahmenlängsträger 25 des Lkw-Chassis befestigt ist.

Die Grundplatte 16 ist im wesentlichen senkrecht angeordnet und um eine im wesentlichen waagerechte Schwenkachse 17 verschwenkbar.

Die Grundplatte 16 wird um diese Schwenkachse 17 mittels einer Lenkstange 22 bewegt, die an der Grundplatte 16 über ein Auge 15 angelenkt ist und den Lenkeinschlag der Vorderachse, mit der die Lenkstange 22 ebenfalls verbunden ist, direkt eine Schwenkbewegung der Grundplatte 16 umsetzt.

Auf der Grundplatte befindet sich ein Pneumatikzylinder 26, der so montiert ist, daß sich das Kolbenauge 14 des Kolbens in der vollständig eingefahrenen Position mit der Schwenkachse 17 deckt. Das Kolbenauge 14 ist mit dem vorderen Ende des Bowdenzuges 12 verbunden, dessen hinteres Ende mit dem Ventilblock 11 an der Hinterachse verbunden ist.

Der Pneumatikzylinder 26 ist - abhängig von der Stellung des Ventilblockes 24 - von einer vollständig eingefahrenen Stellung, die einem Übersetzungsverhältnis Null und damit einer deaktivierten Stellung der Hinterachslenkung entspricht, in eine vollständig ausgefahrene Position bringbar, in der dy₂ Abstand des Kolbenauges 14 von der Drehachse 17 ist. Der Abstand des Auges 15 der Verbindung zwischen der Lenkstange 22 und der Grundplatte 16 zur Schwenkachse 17 beträgt dy₁. Damit beträgt das Übersetzungsverhältnis des in Fig. 2 dargestellten getriebeartigen Einrichtung in der aktivierten Position dy₂/dy₁, da eine Verlagerung der Lenkstange 22 um die Strecke dx₁ eine Verlagerung des Anfangspunktes des Bowdenzuges 12 um die Strecke dx₂ ergibt.

Somit kann das Übersetzungsverhältnis der getriebeartigen Einrichtung der Fig. 2 sowohl durch Wahl eines Pneumatikzylinders 26 mit der gewünschten Ausfahrlänge ty₂ als auch durch Festlegung des Abstandes dy₁ des Auges 15 von der Schwenkachse 17 beeinflußt werden. Dadurch kann durch Wahl des geeigneten Pneumatikzylinders fast jedes gewünschte Übersetzungsverhältnis der getriebeartigen Einrichtung je nach Erfordernis des speziellen Lkw erfolgen. Zusätzlich kann die getriebeartige Einrichtung an jeder gewünschten Stelle im vorderen Teil des Lkw montiert werden, was insbesondere das Nachrüsten der Hinterachslenkung wesentlich erleichtert. Ein notwendiger Bowdenzug in der gewünschten Länge kann mit geringsten Kosten beschafft und angepaßt werden.

Der Pneumatikzylinder 26 wird über eine Druckluftleitung 20 über einen Ventilblock 24 beaufschlagt, wobei sich in derjenigen Auslaßleitung zwischen dem Pneumatikzylinder 26 und dem Ventilblock 23, über die die Luft aus dem Pneumatikzylinder austritt, wenn sich dieser in die deaktivierte Position bewegt, eine Drossel 13 eingebaut, um den Deaktivierungsvorgang an der getriebeartigen Einrichtung langsamer ablaufen zu lassen als den Aktivierungsvorgang.

Der Ventilblock 23 wird elektrisch angesteuert mittels eines Schalters im Fahrerhaus, dessen gewählte Stellung jedoch überlagert wird von einer automatischen geschwindig­ keitsabhängigen Steuerung, die die getriebeartige Einrichtung 25 ab einer gewissen Mindestgeschwindigkeit des Lkw automatisch in die die deaktivierte Stellung bringt.

In den Fig. 3 und 4 ist eine Realisierung der Hinter­ achslenkung an einer Drehschemellenkung gezeigt. Dabei ist - wie in Fig. 3 zu erkennen - der Achskörper 1, indem die Räder 2 gelagert sind, insgesamt um eine etwa senkrecht verlaufende Drehachse 27 gegenüber dem Chassis drehbar gelagert.

Eine ausreichende Abstützung des Achskörpers (1) gegenüber dem Chassis erfolgt dabei über entsprechende spurstabilisierende Elemente sowie die eingesetzten, die Auslenkung des Achskörpers (1) bewirkenden Hydraulikzylinder (31), wodurch auf einen Platz - und gewichtsintensiven, großen Drehkranz zwischen Achskörper und Chassis verzichtet werden kann.

Die Hydraulikzylinder (31) greifen dabei jeweils im gleichen Abstand beidseits von der Drehachse (27) mit der Fahrzeugmitte einerseits am Achskörper (1) und andererseits am Chassis (28), und sind mit diesen über Kugelgelenke (36) verbunden.

Die Hydraulikzylinder (31) können dabei etwa in Höhe des Achskörpers (1) an diesem angreifen, wie die Seiten-Ansicht der Fig. 4 zeigt.

Oberhalb der Ebene des Achskörpers verläuft dagegen der Dreiecklenker (29), der einerseits mit einem nach oben aufragenden Hebel (34), der fest mit dem Achskörper (1) verbunden ist, und andererseits mit chassisfesten Punkten wiederum mittels Kugelgelenken (36).

Der Verbindungspunkt zum Hebel 34 des Achskörpers (1) liegt dabei nicht auf oder seitlich der Drehachse (27), sondern vor oder hinter dieser Ebene, um eine ausreichende Stabilisierung der Achse zu ermöglichen. Zur weiteren Stabilisierung der Achse dient entweder eine mittig angeordnete Strebe (30) oder ein Seil (32), wobei beide Alternativen gemeinsam in Fig. (3) eingezeichnet sind, während der besseren Übersichtlichkeit halber in Fig. 4 nur die Lösung mit Strebe (30) eingezeichnet ist. Das Seil (32) würde sich jedoch in der gleichen Höhenlage der Fig. 4 befinden.

Bei der Strebe 30 handelt es sich um eine in Fahrzeugmitte zwischen dem Chassis, dem Achskörper (1) über Kugelgelenke (36) angeordnete Strebe, die sich oberhalb der Ebene des Achskörpers befindet, im Gegensatz zu den Dreieckslenkern (29).

Ferner ist die Strebe (30) mit Nachlauf (33) am Achskörper (1) angelenkt, indem dieser einen nach unten ragenden Hebel aufweist, dessen freies Ende sich mittig vor der Drehachse (27) befindet.

Bei der Lösung mit einem Seil (32) greifen die freien Enden des Seiles (32) an dem Achskörper (1) beidseits der Drehachse an. Das Seil (32) ist dabei über eine chassisfeste, in Fahrzeugmitte angeordnete Umlenkrolle (38) geführt. Zur Erfüllung der Abstützfunktion muß das Seil (32) oder ein äquivalentes Zugelement selbstverständlich im gespannten Zustand eingebaut sein und darf nur sowenig wie möglich dehnbar sein.

Wie in Fig. 3 dargestellt, bilden dabei vorzugsweise die Hydraulikzylinder (31) die am weitesten außen liegenden Abstützelemente für die Hinterachse, um eine möglichst feinfühlige Auslenkung des Achskörpers (1) gegenüber dem Chassis bewerkstelligen zu können. Selbstverständlich müssen die Hydraulikkolben (31) zur Bewirkung einer Auslenkung gegensinnig angesteuert werden, was vorzugsweise über einen gemeinsamen Ventilblock geschieht, der jedoch von einer gemeinsamen getriebeartigen Einrichtung aus angesteuert werden kann.

Die Federung bzw. Dämpfung der auszulenkenden Hinterachse kann dabei nicht ohne weiteres von den bisher üblichen Federelementen übernommen werden, da sich die Länge des Federelementes, also der Abstand zwischen den Befestigungs­ punkten des Federelementes an dem Achskörper einerseits und dem Chassis andererseits, nicht nur beim Einfedern eines Rades, sondern auch durch das Auslenken des Achskörpers ändert.

Es werden deshalb hydropneumatische Elemente 45 im wesent­ lichen senkrecht wirkend und über Kugelgelenke 36 angelenkt zwischen dem Chassis 28 und dem Achskörper 1 angeordnet.

Um die notwendigen Kraftaufnahmen sicherzustellen, sind beidseits der Drehachse 27 jeweils zwei hydropneumatische Federelemente 45 angeordnet, die dabei jeweils vor und hinter dem Achskörper 1 an entsprechend angeordneten Auslegern 44 des Achskörpers 1 angreifen. Dadurch können die einzelnen Elemente 45 entsprechend klein dimensioniert werden und ermöglichen eine sehr niedrige Anordnung des Chassis und damit der Ladefläche, zumal - zuzüglich zu den gezeichneten Lösungen - die Ausleger 44 vom Achskörper aus nach unten streben können und dadurch die für das hydropneumatische Federelement zur Verfügung stehende Baulänge zum darüberliegenden Chassis größer wird.

Bei Verwendung von nur einem hydropneumatische Element an jedem Ende des Achskörpers steht hierfür nur die Höhe oberhalb des Achskörpers zur Verfügung.

Die Verwendung der Kugelgelenke 36 zum Anlenken der Elemente 45 behindern in keiner Weise die Bewegungen des Achskörpers 1 mit den Rädern 2, unabhängig von der Art oder Kombination von Ein- und Ausfederung sowie Auslenkung des Achskörpers.

Die hydropneumatischen Federelemente 45 bestehen dabei in an sich bekannter Weise aus einem Hydraulikkolben, dessen Arbeitsraum 51 mit dem Ölspeicherteil 47 einer Speicherblase 46 in Verbindung steht, wobei die Speicherblase 46 über eine Membran vom Ölspeicherteil 47 getrennt einen Gasspeicherteil 48 aufweist, der in der Regel mit Stickstoff gefüllt ist. Dieses komprimierbare Gas wird über das vorgegebene Maß hinaus komprimiert, falls durch Stöße auf das Rad das Öl im Arbeitsraum 51 des hydropneumatischen Federelementes 45 zusätzlich unter Druck gesetzt wird, und damit auch das Öl im Speicherteil 47.

Dabei wird das Öl im Arbeitsraum 51 über einen Ventilblock 49 vom Reservoir aus nachgefüllt oder entleert, je nachdem, wie die Größe des Arbeitsraumes 51 und damit die Länge des hydropneumatischen Federelementes 45 momentan benötigt wird, beispielsweise zur Waagrechtstellung des Chassis 28 oder zum Ausgleich einer Längenveränderung zwischen den beidseitigen Kugelgelenken 36 des Elementes 45 durch Auslenken des Achskörpers 1. Der Ventilblock 49 erhält deshalb auch Steuersignale von der getriebeartigen Einrichtung 25 der direkt gelenkten Achse, wobei wiederum die Übermittlung des Steuersignales auf elektrischem ebenso wie auf mechanischem oder hydraulischem Wege möglich ist.

Da eine hydropneumatische Federung in der Regel mehrere Funktionen erfüllt, wird in der Regel eine elektronische Regelung zum Ansteuern des Ventilblockes 49 über entsprechende Relais verwendet, und damit auch die Übermittlung entsprechender Steuersignale von der getriebeartigen Einrichtung zum Ventilblock 49 elektrisch geschehen.

Dadurch verringert sich - insbesondere bei Anhängern und Sattelauflegern - die Anzahl der notwendigen herzustellenden Verbindungen für die gelenkte Hinterachse beim Ankuppeln des Anhängers/Auflegers, da neben einer hydraulischen oder pneumatischen Verbindung lediglich eine in der Regel mehrpolige elektrische Verbindung zwischen den beiden Fahrzeugteilen hergestellt werden muß. Durch den Einsatz derartiger zusätzlicher gelenkter Achsen an einem Fahrzeug kann nicht nur ein leichteres Rangieren des Fahrzeuges erreicht werden, sondern auch die Einsatzfähigkeit des Fahrzeuges bei beengten Verhältnissen, wie sie beispielsweise bei Rettungsfahrzeugen ausschlaggebend ist, stark erhöht werden.

Zusätzlich wird bei LKW′s im Hochgeschwindigkeits-Betrieb die Fahrsicherheit erhöht, indem instabile Fahrzustände, wie sie durch Seitenwind und hastige Lenkbewegungen entstehen und zu einem Schlingern des LKW führen können, durch entsprechendes automatisches Gegenlenken der zusätzlich gelenkten Achsen schnell und sicher beseitigt werden.

Claims (18)

1. Deaktivierbare Achslenkung, insbesondere für Hinterachsen eines Lastkraftwagens bzw. eines Sattelaufliegers mit einer mechanischen Verbindung zwischen einer direkt gelenkten, z. B. Vorderachse und einer von einer Auslenkung dieser Achse abhängig auslenkbaren, z. B. Hinterachse, wobei die mechanische Verbindung aus die Auslenkung der Vorderachse übertragenden Übertragungselementen sowie einer getriebeartigen Einrichtung besteht, mit deren Hilfe ein Übersetzungsverhältnis festgelegt wird, mit dem die Auslenkung der Vorderachse in eine Auslenkung der Hinterachse umgesetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß

• - an der auszulenkenden Achse wenigstens eines der Übertragungselemente als ein erstes Stellglied (Hydraulikzylinder (6, 31)) einerseits fest mit dem Chassis und andererseits mit einem den Lenkeinschlag der auszulenkenden Achse bestimmenden Bauteil verbunden ist,
• - das erste Stellglied über ein Steuerglied (11) so verstellt wird, daß das erste Stellglied proportional zur Verstellung des Steuergliedes (11) ein- oder ausgefahren wird,
• - die getriebeartige Einrichtung (50) ein um eine Achse (17) drehbares sowie ein- bzw. ausfahrbares zweites Stellglied (Druckluftzylinder (26)) beinhaltet, mit dem die Länge eines Hebelarmes zur Übertragung der Auslenkung von der direkt gelenkten Vorderachse auf die Hinterachse variiert werden kann und
• - ein Übertragungselement (12) den in der Länge variierbaren Hebelarm mit dem Steuerglied (11) verbindet.

2. Achslenkung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied ein Hydraulikzylinder (6) ist und das Steuerglied ein Ventilblock (11), und der Hydraulikzylinder (6) mit der LKW- Hydraulik verbunden ist.

3. Achslenkung nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die getriebeartige Einrichtung (50) über den Nullpunkt hinweg auch in den negativen Bereich verstellt werden kann.

4. Achslenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsgeschwindigkeit der getriebeartigen Einrichtung (50) in den beiden Arbeitsrichtungen unabhängig voneinander einstellbar ist.

5. Achslenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermittlung zwischen der getriebeartigen Einrichtung und dem Ventilblock (11) mittels eines Bowdenzuges (12) geschieht.

6. Achslenkung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermittlung zwischen der getriebeartigen Einrichtung und dem Ventilblock (11) elektrisch mittels Signalaufnehmer, elektrischer Leitungen und Signalgeber geschieht.

7. Achslenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Stellglied eine verschwenkbare Grundplatte (16) umfaßt und eine Kolben-Zylinder-Einheit (26) deren bewegliches Kolbenauge (14) im eingefahrenen Zustand mit der Schwenkachse (17) der Grundplatte (16) zusammenfällt, wobei die Grundplatte (16) über eine Lenkstange (22) analog zum Lenkeinschlag der direkt gelenkten Achse ausgelenkt wird und das von der direkt gelenkten Achse abgewandte Ende des Bow­ denzuges (12) mit dem Steuerglied der auszulenkenden Achse verbunden ist.

8. Achslenkung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Steuerglied eine Kolben-Zylinder-Einheit ist.

9. Achslenkung nach Anspruch 8 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kolben-Zylinder-Einheit (26) ein Druckluftkolben ist, der von der Lkw-Druckluftanlage über einen Ventilblock (24) beaufschlagbar ist, wobei beim Einfahren des Kolbens die aus dem Druckluftzylinder (26) abzuführende Luft über eine Drossel (23) an die Umgebung abgegeben wird, so daß der De­ aktivierungsvorgang der Achslenkung verlangsamt wird.

10. Achslenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die getriebeartige Einrichtung am Chassis des Lkw an gut zugänglicher Stelle, insbesondere an den Rahmenlängsträgern (25) hinter dem Fahrerhaus so angeordnet wird, daß im neutralen Zustand die Grundplatte (16) im wesentlichen senkrecht angeordnet und um eine im wesentlichen waagerechte Schwenkachse (17) verschwenkbar ist.

11. Achslenkung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auszulenkende Achse eine Achsschenkellenkung aufweist und das Stangenauge (13) des Hydraulikzylinders (6) mit der Spurstange (5) der Achsschenkellenkung verbunden ist.

12. Achslenkung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Hydraulikzylinder (6) im wesentlichen parallel zur Spurstange (5) angeordnet und fest mit dem Achskörper (1) verbunden ist.

13. Achslenkung, insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die auszulenkende Achse eine Drehschemellenkung ohne Drehkranz aufweist und die den Lenkeinschlag der Achse bewirkenden Hydraulikzylinder (31) auf gegenüberliegenden Seiten der Drehachse (27) des Achskörpers (1) etwa in Längsrichtung zwischen Achskörper (1) und Chassis (28) angeordnet sind.

14. Achslenkung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Achskörper (1) in Fahrzeugmitte einen Hebelarm (34) aufweist, dessen freies Ende in Fahrzeugmitte im Abstand zur Drehachse (27) des Achskörpers (1) liegt und über ein Kugelgelenk (36) Anlenkpunkt für zwei schräg von der Fahrzeugmittelachse abstrebende Streben des Dreieckslenkers (29) ist, die mit ihrem anderen Ende über Kugelgelenke (36) mit dem Chassis (28) des Fahrzeugs verbunden sind und beidseits der Drehachse (27) je wenigstens ein hydropneumatisches Federelement (43) im wesentlichen senkrecht zwischen dem Achskörper (1) und dem Chassis (28) mittels Kugelgelenken (36) angeordnet sind.

15. Achslenkung nach Anspruch 14 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite der Drehachse (27) je zwei hydropneumatische Federelemente (43) an längsgerichteten, nach vorne und hinten gerichteten Auslegern (44) des Achskörpers (1) angreifen.

16. Achslenkung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Hebelarm (34) gegenüberliegenden Seite ein Hebel am (35) angeordnet ist, dessen freies Ende in Fahrzeugmitte gegenüber der Drehachse (27) um den Nachlauf (33) versetzt ist, wobei zwischen dem freien Ende des Hebels (35) und einem festen Punkt am Chassis in Fahrzeugmitte über Kugelgelenke eine Strebe (30) angeordnet ist.

17. Achslenkung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Fahrzeugmitte liegenden Punkten (37), (37′) des Achskörpers (1) aus ein nicht dehnbares Seil (32) über eine in Fahrzeugmitte am Chassis (28) gelagerte Rolle (38) geführt ist.

18. Achslenkung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß von zwei auf gegenüberliegenden Seiten der Fahrzeugmitte liegenden Punkten (37), (37′) des Achskörpers (1) aus je eine Längsstrebe (41) mit einer in Fahrzeugmitte am Chassis (28) gelagerten Querstrebe (42) gelenkig verbunden ist.