DE3234475C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkung für ein Mehrachsfahrzeug, insbe­ sondere für ein vielachsiges Kranfahrzeug, mit mindestens einer über ein Lenkgetriebe zu lenkenden Vorderachse und mindestens einer von dem Lenkgetriebe mitgelenkten Hinter­ achse, wobei das Lenkgetriebe über ein Verbindungsgestänge mit Lenkgestängen an den Hinterachsen gekoppelt und im Verbindungsgestänge ein Koppelglied mit einem begrenzten Übertragungsleerlauf um eine Mittellage angeordnet ist.

Bei vielachsigen Fahrzeugen, insbesondere in Kranfahrge­ stellen, werden die hinteren Achsen wegen der unterschied­ lichen Lenkradien als Lenkachsen ausgebildet. Wenn dabei eine direkte Verbindung zwischen Lenkung und hinteren Lenk­ achsen vorgesehen wird, ergibt sich ein für einen lediglich korrigierenden Lenkeinschlag der vorderen Achsen wegen des gleichzeitigen Einschlags der hinteren Achsen übermäßiges Einlenken des Fahrzeugs.

Ebenso wie bei einem Zweiachs-Fahrzeug, z. B. bei einem Per­ sonenkraftwagen, machen auch bei einem Mehrachs-Fahrzeug eine seitlich geneigte oder gewölbte Fahrbahn oder Seiten­ wind ein Gegenlenken erforderlich. Wenn bei den entsprechen­ den Lenkkorrekturen mit kleinsten Lenkbewegungen eine di­ rekte Übertragung der Lenkbewegung auch auf die hinteren Lenkachsen erfolgt, sellt sich das Fahrzeug aufgrund der Mitlenkung der Hinterräder häufig unerwünscht leicht quer bzw. schräg, so daß wieder ein entsprechender Ausgleich durch Zurücknahme des Lenkeinschlags erforderlich wird. Die Lenkung muß dann dauernd korrigiert werden, so daß der Fahrer schnell ermüdet.

Daher wurde bei dem aus der DE-OS 29 44 208 bekannten Mehr­ achs-Fahrzeug der Lenkmechanismus so gestaltet, daß bei kleineren Lenkkorrekturen, z. B. beim Ausgleich von Seiten­ windkräften oder dergleichen, ein Schrägstellen des Fahr­ zeugs vermieden wird. Aufgrund des entsprechenden Übertra­ gungsleerlaufs um eine Mittellage wird es möglich, auf z. B. 5° begrenzte Lenkeinschläge auszuführen, ohne daß die hin­ teren Lenkachsen betätigt werden. Erst bei einer echten Kurvenfahrt werden bei der bekannten Einrichtung auch die hinteren Lenkachsen voll ausgelenkt.

Mit der durch begrenzten Übertragungsleerlauf zwischen Len­ kung und gelenkten Hinterachsen erhaltenen Lenkbegrenzung kann zwar ein dauerndes Korrigieren der Lenkung erspart werden, bei übergroßen Fahrzeugen mit 9 bis 10 Achsen läßt sich jedoch ein Schräglaufen bei übermäßiger seitlicher Neigung der Fahrbahn - auch bei 5 bis 6 starrgestellten Achsen - nicht vermeiden. Je nach Stärke der durch einen Seitenwind oder durch seitliche Neigung der Fahrbahn verur­ sachten Seitenkraft fallen also die Längsrichtung des Fahr­ zeugs und dessen Fahrtrichtung um ein mehr oder weniger großen Winkel auseinander.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Schräglaufen des Mehrachs-Fahrzeugs unabhängig von der Größe einer Sei­ tenkraft zu verhindern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei dem Mehrachs-Fahrzeug eingangs genannter Art ein Ver­ bindungsgestänge mit Lenkgestängen an den Hinterachsen ge­ koppelt ist und bei dem im Verbindungsgestänge ein Koppel­ glied mit einem begrenzten Übertragungsleerlauf um eine Mittellage durch eine zwischen das Koppelglied und die ge­ lenkten Hinterachsen geschaltete, wahlweise zu betätigende Hilfsvorrichtung zum Lenken der Hinterachsen im gleichen Sinne wie die Vorderachsen gelöst.

Bei kleinen, korrigierenden Lenkeinschlägen wird durch die erfindungsgemäßen Mittel zum Lenken der Hinterräder im glei­ chen Sinne wie die Vorderräder erreicht, daß sich die Fahr­ zeuglängsrichtung unabhängig von der Größe einer Seiten­ kraft parallel zur Fahrzeuglängsrichtung einstellen läßt. Durch die Erfindung wird also die Möglichkeit geschaffen, durch Lenken der hinteren Achsen entgegen der Gefällerich­ tung oder sonstigen Seitenkraft das Fahrzeug daran zu hin­ dern, abzulaufen bzw. schräg in bezug auf die Fahrtrichtung zu laufen. Gemäß weiterer Erfindung wird hierzu in das Lenk­ gestänge zwischen der durch ein Koppelglied mit begrenztem Übertragungsleerlauf gebildeten Lenkbegrenzung und den ge­ lenkten Hinterachsen eine Hilfsvorrichtung eingebaut, die vom Fahrerhaus bei Bedarf zu betätigen ist und ein geringes Lenken der hinteren Achsen bewirkt.

Vorzugsweise besteht die erfindungsgemäße Hilfsvorrichtung aus einem in eine Lenkstange eingebauten, doppelt wirkenden Hydraulik-Zylinder mit der Größe der zu begegnenden Seiten­ kraft entsprechend geringem Hub. Zum Zentrieren der Lenk­ stange in einer Normalstellung soll dem Zylinder ein rela­ tiv starkes Federpaket zugeordnet werden. Beim Beaufschla­ gen einer Kolbenseite des doppelt wirkenden Zylinders wird die Lenkstange verlängert oder verkürzt und dadurch eine Lenkbewegung der hinteren Achsen eingeleitet. Über das Ge­ stänge können gleichzeitig die Ventile der bekannten Lenkbe­ grenzung betätigt und dadurch die zugehörigen Lenkhilfs­ zylinder der hinteren Achsen zum Unterstützen der Lenkbewe­ gung beaufschlagt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann mit Hilfe von Druck­ luft gesteuert werden. Dabei kann über ein in der Fahrerka­ bine angeordnetes und von dort aus zu betätigendes Dop­ pel-Feinregelventil ein Einkammer-Bremszylinder und von diesem ein hydraulischer Hauptzylinder beaufschlagt werden. Der hydraulische Druck soll dann auf die wahlweise zu betä­ tigende Hilfsvorrichtung wirken. Auf diese Weise läßt sich der Einschlag der Hinterachsen der Straßenneigung oder ei­ ner seitlichen Windkraft feinfühlig anpassen.

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbei­ spiels wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Vektor-Darstellung der Seitenkraft bei seit­ lich geneigter Fahrbahn;

Fig. 2A, B, C die Abweichung der Längsrichtung bzw. -achse des Fahrzeugs von der Fahrtrichtung;

Fig. 3A, B, C die Zuordnung des Fahrzeugs zur Fahrbahn entspre­ chend Fig. 2A bis C; und

Fig. 4 das Fahrgestell eines Mehrachs-Fahrzeugs mit der Hilfsvorrichtung.

Bei gemäß Fig. 1 um den Winkel w seitlich geneigter Fahr­ bahn 1 erfährt ein senkrecht zur Zeichenebene führendes Kraftfahrzeug des Gewichts G eine Seitenkraft S. Die Seiten­ kraft S kann auch durch Seitenwand hervorgerufen werden. Die seitliche Fahrbahnneigung w entspricht der Winkelab­ weichung w des Gewichts G von der Normalen N der Fahrbahn 1 unterhalb des Schwerpunkts des Fahrzeugs.

Wenn zum Ausgleich der Auswirkungen der Seitenkraft S bei einem Fahrzeug mit direkter Übertragung auch kleinster Lenk­ bewegungen von der Vorderachse auf die Hinterachsen Lenk­ korrekturen auszuführen sind, werden nach Fig. 2A zwar die Vorderräder in Pfeilrichtung V entgegen der Seitenkraft S ausgelenkt, die Hinterräder dagegen und damit das hintere Teil des Fahrzeugs werden in die parallel zur Seitenkraft S verlaufende Richtung H bewegt. Es ergibt sich dann das Bild gemäß Fig. 3A, bei dem das Fahrzeug - wegen der direkten Übertragung auch kleinster Lenkbewegungen von den Vorder­ achsen 2 auf die Hinterachsen 3 - mit seiner Längsachse 4 relativ starke Schwankungen um die Fahrtrichtung 5 ausführt.

Eine wesentliche Verbesserung ergibt sich schon, wenn die Hinterachsen 3 bei den zum Begegnen der Seitenkraft S erfor­ derlichen geringen Lenkkorrekturen gemäß Fig. 2B und Fig. 3B starrgestellt werden. In diesem Falle fällt die das Schräglaufen gemäß Fig. 3A begünstigende, von der Auslen­ kung der Hinterräder herrührenden Seitenbewegung in Rich­ tung H weg. Da jedoch die Seitenkraft S zentral, die Korrek­ turkraft V der Vorderräder 2 jedoch im vorderen Teil des Fahrzeugs ansetzt, wird dieses nach wie vor leicht schräg in bezug auf die Fahrbahnlängsrichtung gezogen.

Erfindungsgemäß werden die Hinterräder 3 jeweils auf Wunsch durch den Fahrer zum Überwinden von von Straßenneigung und/ oder Seitenwind herrührenden Seitenkräften S nicht wie üb­ lich den unterschiedlichen Lenkradien entsprechend im Gegen­ sinne der Vorderräder 2 sondern im gleichen Sinne wie die Vorderräder ausgelenkt. Die gemäß Fig. 2C von den Hinter­ rädern ausgehende Seitenbewegung in Richtung H′ ist dann also gleichgerichtet mit der von den Vorderrädern ausgehen­ den Seitenbewegung in Richtung V und das Fahrzeug kann ei­ ner Seitenkraft S begegnen, ohne daß die Fahrzeuglängsachse 4 und die Fahrtrichtung 5 auseinanderfallen.

Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung an einem schematisch in der Draufsicht dargestellten fünfachsigen Fahrzeug mit vier Hinterachsen 3 und einer Vorderachse 2 sowie Hinterrädern 6 und Vorderrädern 7. Wie aus dieser Darstellung ersichtlich wird, ist das Koppelglied 8 über eine Koppelstange 9 mit dem nicht dargestellten Lenkgetrie­ be verbunden. Hinterradseitig ist eine Koppelstange 10 an einen Verbindungshebel 11 angelenkt, von dem eine weitere Koppelstange bzw. eine Lenkstange 12 zu einem Winkelhebel 13 führt. Dieser Winkelhebel 13 ist über eine kurze Koppel­ stange 14 mit dem Lenkhebel 15 des Hinterrades 6 verbunden. An den Winkelhebel 13 schließen sich weitere Koppelstangen Winkelhebel usw. der übrigen Hinterräder 6 an.

In das Lenkgestänge wird zwischen der durch das Koppelglied 8 gebildeten Lenkbegrenzung und den gelenkten Hinterachsen 3 eine Vorrichtung eingebaut, die vom Fahrerhaus bei Bedarf zu betätigen ist und ein geringes Lenken der hinteren Achsen 3 bewirkt. Im Ausführungsbeispiel besteht diese Hilfsvor­ richtung aus einem zwischen dem Verbindungshebel 11 und der Lenkstange 12 gesetzten doppelt wirkenden Hydraulik-Zy­ linder 16. Die Lenkstange 12 wird vorzugsweise durch ein in den Zylinder 16 eingebautes, nicht gezeichnetes starkes Federpaket auf Normalstellung zentriert. Die Lenkstange 12 kann durch Beaufschlagen der einen oder anderen Kolbenseite des Zylinders 16 willkürlich verlängert oder verkürzt werden. Dadurch wird eine Lenkbewegung der hinteren Achsen 3 in der jeweiligen Richtung eingeleitet. Über das Lenkge­ stänge können gleichzeitig hydraulische Ventile der Lenkbe­ grenzung im Koppelglied 8 betätigt und dadurch Lenkhilfe­ zylinder 17 zum Unterstützen der Lenkbewegung beaufschlagt werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wird vorzugsweise mit Druckluft gesteuert. Über ein Doppel-Feinregelventil in der Fahrerkabine kann ein Einkammer-Bremszylinder und von die­ sem ein hydraulischer Hauptzylinder beaufschlagt werden. Der hydraulische Druck wirkt dann auf die Verstelleinrich­ tung, so daß diese feinfühlig zu betätigen und der Ein­ schlag der Hinterachsen der Straßenneigung bzw. der sonsti­ gen Seitenkraft anzupassen ist.

Claims (8)

1. Lenkung für ein Mehrachsfahrzeug, insbesondere vielachsiges Kranfahr­ zeug, mit mindestens einer über ein Lenkgetriebe zu len­ kenden Vorderachse (2) und mindestens einer von dem Lenk­ getriebe mitgelenkten Hinterachse (3), wobei das Lenkge­ triebe über ein Verbindungsgestänge (9-12) mit Lenk­ gestängen an den Hinterachsen (3) gekoppelt und im Ver­ bindungsgestänge ein Koppelglied (8) mit einem begrenz­ ten Übertragungsleerlauf um eine Mittellage angeordnet ist, gekennzeichnet durch eine zwischen das Koppelglied (8) und die gelenkten Hinterachsen (3) geschaltete, wahl­ weise zu betätigende Hilfsvorrichtung (16) um die Hinterräder (6) im gleichen Sinne wie die Vorder­ räder (7) zu lenken.

2. Lenkung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen in eine Lenkstange (12) eingebauten, doppelt wir­ kenden Druckzylinder, als Hilfsvorrichtung (16).

3. Lenkung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine dem Druckzylinder (16) zugeordnete mechani­ sche Federung zum Zentrieren der Lenkstange (12) in der Normalstellung.

4. Lenkung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die mechanische Federung, insbesondere als Fe­ derpaket, in den Druckzylinder (18) eingebaut ist.

5. Lenkung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Druckluftsteuerung der Hilfsvorrichtung (16).

6. Lenkung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen über ein Doppel-Fein­ regelventil in der Fahrerkabine beaufschlagten Einkam­ mer-Bremszylinder und einen von diesem betätigten, auf die Hilfsvorrichtung (16) geschalteten, hydraulischen Hauptzylinder.

7. Lenkung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein in der Fahrerkabine angeordnetes Regelventil zum feinfühligen Einschlagen der Hinterräder (6) entsprechend der Straßenneigung.

8. Lenkung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Hilfs­ vorrichtung (16) einzustellende Lenkwinkel in dem durch die Erfordernisse zum Verhindern des Schräglaufens bei seitlich geneigter Fahrbahn (1) gegebenen Rahmen liegt.