DE19621938C1 - Nicht spurgebundenes Fahrzeug mit bei Kurvenfahrt seitwärts neigbarem Aufbau - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein nicht spurgebundenes Fahrzeug mit bei Kurvenfahrt relativ zu einem Achsaggregat für Fahr­ zeuglenkräder seitwärts neigbarem Aufbau (Aufbauneiger) sowie mit zwischen einer Lenkhandhabe und den Fahrzeuglenkrädern angeordnetem Lenkgetriebe, welches ein Ausgleichsgetriebe zur Kompensation von Rückwirkungen der Neigebewegungen des Auf­ baus auf die Fahrzeuglenkräder aufweist.

Ein entsprechendes Fahrzeug ist Gegenstand der DD 1 38 632. Nach dieser Druckschrift umfaßt das Lenkgetriebe ein aufbau­ seitiges Rohr sowie ein damit über ein zwischengeschaltetes Gehäuse eines Differentialgetriebes drehbar verbundenes achsaggregatseitiges Rohr, wobei das aufbauseitige Rohr rela­ tiv zum Aufbau bezüglich der Schwenkachse der Neigebewegungen des Aufbaus drehfest und das achsaggregatseitige Rohr in ent­ sprechender Weise relativ zum Achsaggregat undrehbar angeord­ net ist, derart, daß bei Relativdrehungen zwischen Aufbau und Achsaggregat bei Neigebewegungen des Aufbaus das Gehäuse des Differentialgetriebes sowohl gegenüber dem aufbauseitigen als auch dem achsaggregatseitigen Rohr gedreht wird. Durch ent­ sprechend angeordnete Verbindungen zwischen den Rohren und dem Gehäuse des Differentialgetriebes wird erreicht, daß sich das Gehäuse des Differentialgetriebes gegenüber den beiden Rohren um gleiche Winkel dreht. Die Stellbewegung der Lenk­ handhabe wird über in den Rohren gelagerte Wellen, die über das Differentialgetriebe miteinander antriebsmäßig verbunden sind, auf die Fahrzeuglenkräder übertragen. Im Ergebnis kann damit erreicht werden, daß bei Neigebewegungen des Aufbaus die achsaggregatseitige Welle relativ zum Achsaggregat und die aufbauseitige Welle relativ zum Aufbau drehfest gehalten werden, wenn die Lenkhandhabe relativ zum Aufbau festgehalten wird. Relativbewegungen zwischen Aufbau und Achsaggregat ha­ ben dementsprechend keinerlei Einfluß auf die Lenkstellung der Fahrzeuglenkräder, d. h. der Lenkwinkel der Fahrzeuglenk­ räder wird ausschließlich durch die Stellung der Lenkhandhabe relativ zum Aufbau bestimmt.

Bei einem aus der US 2 231 338 bekannten Kurvenneiger umfaßt das Lenkgetriebe ein aufbauseitiges sowie ein achsaggre­ gatseitiges Getriebeaggregat, wobei der Ausgang des aufbau­ seitigen Getriebeaggregates und der Eingang des achsaggre­ gatseitigen Getriebeaggregates jeweils nur Stellhübe in Fahr­ zeuglängsrichtung auszuführen vermögen. Ausgang und Eingang sind über gelenkige Kopplungselemente miteinander verbunden, welche Schwenkbewegungen von Eingang und Ausgang um zur Fahr­ zeuglängsachse parallele Achsen sowie translatorische Rela­ tivbewegungen zwischen Eingang und Ausgang in Richtung einer Fahrzeugquer- sowie einer Fahrzeughochachse zulassen und Ein- und Ausgang lediglich bezüglich Bewegungen in Richtung der Fahrzeuglängsachse fest miteinander kuppeln.

Aus der DE 41 03 067 C2 ist es bekannt, ein am Fahrzeugaufbau querbeweglich befestigtes Zahnstangenlenkgetriebe gesteuert in Fahrzeugquerrichtung zu verschieben und dadurch den Lenk­ winkel so zu verändern, daß der Ist-Zustandswert der Fahr­ zeugbewegung einem Soll-Zustandswert angenähert wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, den eingangs angegebenen Auf­ bauneiger zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das am Achsaggregat angeordnete Gehäuse des Lenkgetriebes relativ zum Fahrschemel eine von der Aufbauneigung gesteuerte Quer­ verschiebung ausführt, welche eine durch die Aufbauneigung bei aufbaufest gehaltener Lenkhandhabe verursachte Drehung des Einganges des Lenkgetriebes und die dadurch bewirkte Querverstellung des Ausganges des Lenkgetriebes relativ zum Gehäuse kompensiert.

Die Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, einen durch die Aufbaubewegung bei aufbaufest gehaltener Lenkhand­ habe verursachten Stellhub des Ausganges des Lenkgetriebes durch eine von der Aufbauneigung gesteuerte gegengleiche Ver­ schiebung des Getriebegehäuses relativ zum Achsaggregat zu kompensieren. Im Ergebnis kann damit eine Lenkwinkeländerung der Fahrzeuglenkräder unabhängig von einer Neigungsbewegung des Fahrzeugaufbaus nur dann erreicht werden, wenn die Lenk­ handhabe relativ zum Aufbau verstellt wird. Dagegen bleiben Bewegungen der Lenkhandhabe relativ zum Achsaggregat ohne Einfluß auf den Lenkwinkel, soweit diese Bewegungen der Auf­ baubewegung relativ zum Achsaggregat entsprechen.

Das Achsaggregat besitzt gemäß einer besonders zweckmäßigen Ausgestaltung einen Fahrschemel, der relativ zum Aufbau nur um dessen Schwenkachse der Neigebewegungen drehbar und im üb­ rigen aufbaufest angeordnet ist. Damit wird die Lage der Schwenkachse reproduzierbar festgelegt, gleichzeitig verein­ facht sich das Lenkgetriebe.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Lenkgetriebe als Zahnstangengetriebe mit von einem Lenkhand­ rad angetriebenem Ritzel ausgebildet.

Des weiteren ist bevorzugt vorgesehen, das Lenkgetriebe bzw. sein Gehäuse auf einem in Fahrzeugquerrichtung am Fahrschemel verschiebbar geführten Schlitten od. dgl. zu haltern, der sei­ nerseits zur Steuerung der Querbewegung über ein Gestänge mit dem Aufbau verbunden ist.

Im übrigen wird hinsichtlich bevorzugter Merkmale der Erfin­ dung auf die Ansprüche sowie die nachfolgende Erläuterung der Zeichnung verwiesen, anhand der besonders bevorzugte Ausfüh­ rungsformen beschrieben werden.

Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematisierte Seitenansicht eines erfindungs­ gemäßen Aufbauneigers,

Fig. 2 eine perspektivische Darstellung des Lenkgetriebes sowie seiner Halterung bzw. Führung gemäß einer ersten Ausführungsform und

Fig. 3 eine entsprechende Darstellung einer abgewandelten Ausführungsform.

Das im Beispiel der Fig. 1 als Dreiradfahrzeug ausgebildete Kurvenneigerfahrzeug besitzt einen Aufbau 1 mit einem am Auf­ bau 1 federbar geführten hinteren Antriebsrad 2 und einen mit dem Aufbau 1 über ein Kreuzrollenlager 3 um eine Fahr­ zeuglängsachse 4 drehbar verbundenen Fahrschemel 5, an dem vordere Lenkräder 6 federbar angeordnet sind. Ein aufbausei­ tig gelagertes Lenkhandrad 7 ist über gelenkig miteinander verbundene Wellenteile 8 sowie eine weiter unten erläuterte Getriebeanordnung mit den Fahrzeuglenkrädern 6 gekoppelt.

Gemäß Fig. 2 ist am Fahrschemel 5, welcher die in Fig. 2 nicht dargestellten Fahrzeuglenkräder haltert, eine in Fahr­ zeugquerrichtung ausgerichtete Querführung 9 angeordnet, in der ein Schlitten 10 verschiebbar geführt ist. Der Schlitten 10 trägt mittels einer schlittenfesten Halterung 11 ein Ge­ häuse 12 eines als Zahnstangengetriebe ausgebildeten Lenkge­ triebes. Dieses besitzt eine mit dem in Fig. 2 nicht näher dargestellten Lenkhandrad über eine Gelenkwelle antriebsver­ bundene Eingangswelle 13, die ein innerhalb des Gehäuses 12 angeordnetes Ritzel trägt, sowie eine parallel zur Querfüh­ rung 9 verschiebbare, mit dem vorgenannten Ritzel kämmende Zahnstange mit seitlich aus dem Gehäuse 12 herausragenden Endstücken 14, die die Ausgänge des Lenkgetriebes bilden und in grundsätzlich bekannter Weise über Spurstangen (nicht dar­ gestellt) mit den Fahrzeuglenkrädern zu deren Lenkverstellung verbunden sind.

Ein nicht näher dargestellter Fahrzeugaufbau ist um eine Fahrzeuglängsachse 15 relativ zum Fahrschemel 5 sowie der fahrschemelfesten Querführung 9 zur Seite schwenkbar, d. h. eine aufbaufeste Hochachse 16 vermag sich entsprechend dem Doppelpfeil P mehr oder weniger weit in Seitwärtsrichtung des Fahrzeuges zu neigen.

An der Halterung 11 ist ein um eine zur Fahrzeuglängsachse 15 parallele Achse 17 schwenkbarer doppelarmiger Hebel 18 ange­ ordnet, dessen in Fig. 2 oberes Ende in einem relativ zum Fahrschemel bzw. zur Querführung 9 stationären Lager um eine Achse 19 schwenkbar gelagert ist. Der in Fig. 2 untere Hebel­ arm ist schwenkbar mit einem aufbauseitigen Gelenk verbunden, dessen Gelenksachse 20 einen vorzugebenden radialen Abstand von der Fahrzeuglängsachse 15 hat, um die der Aufbau relativ zum Fahrschemel 5 sowie der Querführung 9 seitwärts schwenken kann.

Die dargestellte Anordnung funktioniert wie folgt:
Wenn sich der Fahrzeugaufbau und damit dessen Hochachse 16 nach rechts oder links neigen, führt das in Fig. 2 nicht dar­ gestellte Lenkhandrad, auch wenn es vom Fahrer relativ zum Aufbau festgehalten wird, zwangsläufig eine Drehbewegung um die Längsachse 15 und damit eine Drehbewegung um die Achse der Eingangswelle 13 aus. Dies hat zur Folge, daß sich die Eingangswelle 13 relativ zum Gehäuse 12 des Lenkgetriebes entsprechend dreht und eine Querverstellung der Zahnstange und damit der Endstücke 14 relativ zum Gehäuse 12 bewirkt. Gleichzeitig führt das Gehäuse 12 aufgrund der Kopplung mit dem Hebel 18, welcher bei Seitwärtsschwenkung des Aufbaus bzw. der Aufbauhochachse 16 nach rechts oder links mit seinem unteren Hebelarm eine entsprechende Schwenkbewegung nach rechts oder links um die zum Schlitten 10 bzw. zum Fahrsche­ mel stationäre Achse 19 ausführt, eine Verschiebebewegung nach rechts oder links aus, deren Richtung dem durch die Dre­ hung der Eingangswelle 13 verursachte Querverstellung der Zahnstange bzw. ihrer Endstücke 14 relativ zum Gehäuse 12 entgegengesetzt ist. Bei entsprechender Bemessung der Längen der Hebelarme des Hebels 18 ist die Querverschiebung des Ge­ häuses 12 relativ zur Querführung 9 sowie zum Fahrschemel ge­ gengleich zu der von der Zahnstange bzw. von ihren Endstücken 14 relativ zum Gehäuse 12 ausgeführten Querverschiebung, wel­ che durch die mit der Aufbauneigung einhergehenden Drehung der Eingangswelle 13 bei aufbaufest gehaltenem Lenkhandrad bewirkt wird.

Im Ergebnis können also nur Drehbewegungen des Lenkhandrades relativ zum Aufbau eine Lenkwinkeländerung der Fahrzeuglenk­ räder bewirken. Allein durch die Aufbaubewegung relativ zum Fahrschemel bewirkte Drehungen der Lenkhandhabe relativ zum Fahrschemel haben allenfalls einen vernachlässigbar geringen Einfluß auf den Lenkwinkel.

Die in Fig. 3 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der Ausführungsform nach Fig. 2 lediglich dadurch, daß der Aufbau und die Halterung anders verbunden sind. An der Halterung 11 ist ein im wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung erstreckter Lenker 21 angelenkt, dessen anderes Ende mit ra­ dialem Abstand von der Fahrzeuglängsachse 15, um die sich der Fahrzeugaufbau relativ zum Fahrschemel sowie zur Querfüh­ rung 9 neigen kann, am Aufbau angelenkt ist. Bei richtiger Bemessung dieses radialen Abstandes führt das Gehäuse 12 wie­ derum eine zur Verschiebung der Zahnstange und ihrer Endstüc­ ke 14 gegengleiche Querverschiebung aus, wenn der Aufbau ge­ neigt und die Eingangswelle 13 bei relativ zum Aufbau festge­ haltenem Lenkhandrad entsprechend der Neigungsbewegung des Aufbaus gedreht wird.

Claims (5)

1. Nicht spurgebundenes, mehrspuriges Fahrzeug mit bei Kur­ venfahrt relativ zu einem Achsaggregat für Fahrzeuglenkräder seitwärts neigbarem Aufbau (Aufbauneiger) sowie mit zwischen einer Lenkhandhabe und den Fahrzeuglenkrädern angeordnetem Lenkgetriebe, welches ein Ausgleichsgetriebe zur Kompensation von Rückwirkungen der Neigebewegungen des Aufbaus auf die Fahrzeuglenkräder aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das am Achsaggregat angeordnete Gehäuse (12) des Lenkge­ triebes relativ zum Achsaggregat eine von der Aufbauneigung gesteuerte Querverschiebung ausführt, welche eine durch die Aufbauneigung bei aufbaufest gehaltener Lenkhandhabe (7) ver­ ursachte Drehung des Einganges (13) und die dadurch bewirkte Querverstellung des Ausganges (14) relativ zum Gehäuse (12) kompensiert.

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Achsaggregat einen Fahrschemel (5) aufweist, der re­ lativ zum Aufbau (1) nur um dessen Schwenkachse (4) für die Neigebewegungen drehbar und gegenüber translatorischen Bewe­ gungen aufbaufest angeordnet ist, und daß das Gehäuse (12) des Lenkgetriebes am Fahrschemel (5) verschiebbar gehaltert ist.

3. Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkgetriebe als Zahnstangengetriebe mit von der Lenkhandhabe (7) betätigter Eingangswelle (13) ausgebildet ist.

4. Fahrzeug nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß am Fahrschemel (5) eine Querführung (9) für einen das Ge­ häuse (12) des Lenkgetriebes tragenden Schlitten (10) ange­ ordnet ist.

5. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlitten (10) bzw. dazu feste Teile über einen Hebel (18) oder Lenker (21) mit dem Aufbau (1) derart gekoppelt sind, daß der Schlitten (10) eine Verschiebung in Neigungs­ richtung des Aufbaus (1) ausführt.