DE1120902B

DE1120902B - Doppelachs-Spuraggregat

Info

Publication number: DE1120902B
Application number: DESCH28443A
Authority: DE
Inventors: Josef Schmitz
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-09-06
Filing date: 1960-09-06
Publication date: 1961-12-28
Also published as: US3162463A; NL268987A; BE607852A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Doppelachs-Spuraggregat, dessen Achsen über Streben gelenkig mit dem Fahrzeugrahmen verbunden sind und sich unter Vermittlung verschwenkbar am Rahmen gelagerter Tragfedern selbsttätig zur Kurve einstellen, wobei die Tragfedern an konvexen Seitenflächen in Federböcken gelagert sind und mit ihren Enden den Achsen frei aufliegen, die mit konvexen Flächen die inneren Federseiten tangieren.

Derartigen Doppelachs-Spuraggregaten, die bereits in verschiedenen Ausführungsformen bekannt sind, liegt die Aufgabe zugrunde, die Kurvenlaufeigenschaften der mit Doppelachsen ausgerüsteten Fahrzeuge dadurch zu verbessern, daß die beiden Achsen sich gesteuert durch die Bodenadhäsion der Reifen selbsttätig zur Kurve, d. h. konvergierend zur Kurveninnenseite hin, einstellen können. Zu diesem Zweck sind bei bekannten Doppelachsaggregaten die Achsen nachlaufend über Dreieckstreben gelenkig an den Fahrzeugrahmen angehängt, wobei die Dreieckstrebe der Hinterachse entweder zwischen den beiden Achsen am Fahrgestell oder vor der vorderen Achse am Fahrzeugrahmen angelenkt ist. Diese Anordnung erfordert jedoch insbesondere durch die vor der Vorderachse befindlichen Teile einen großen Konstruktionsraum unterhalb des Fahrzeugrahmens. Es sind aber auch schon Ausgestaltungen bekanntgeworden, bei denen die Dreieckstreben beider Achsen zwischen denselben vorgesehen sind. Hierbei wird die Vorderachse aber durch die zugehörige, nach hinten ausliegende Dreieckstrebe geschoben, wodurch die Vorderachsanordnung im Fahrbetrieb zu Schwingungen um den Anlenkpunkt der vorderen Dreieckstrebe innerhalb des durch die den Tragfedern anliegenden konvexen Flächen der Vorderachse begrenzten Bereiches neigt. Diese Schwingungen wirken sich auf die Laufruhe des Doppelachsaggregates sehr nachteilig aus und verursachen einen erheblichen Verschleiß der beteiligten Lagerstellen.

Erfindungsgemäß werden die beschriebenen Nachteile bei einer geschoben angeordneten Vorderachse dadurch vermieden, daß die Vorderachse gelenkig mit zwei im Winkel zueinander eingestellten Spurstangen verbunden ist, die gelenkig und mit Abstand voneinander am Fahrgestell angreifen, während die Hinterachse in an sich bekannter Weise über eine Dreieckstrebe gelenkig mit dem Fahrgestell verbunden ist. Diese Anordnung ergibt nicht nur eine vorteilhaft raumsparende Bauweise, sondern verleiht dem Doppelachsaggregat auch eine Lauf ruhe, wie sie bisher mit Doppelachs-Spuraggregaten nicht erreicht werden konnte.

Doppelachs-Spuraggregat

Anmelder:

Josef Schmitz,
Altenberge (Westf.), Bahnhofstr. 8

Josef Schmitz, Altenberge (Westf.),
ist als Erfinder genannt worden

Vorteilhaft sind die Spurstangen durch Vorspannung elastischer Bauteile ihrer Gelenke in ihrer neutralen Stellung gehalten, wodurch sich noch eine für die Lauf ruhe wichtige Stabilisierung der Grundstellung der Vorderachse und eine Rückstellkraft für die Vorderachse gibt.

In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung sind die Spurstangen an ihren Enden mit jeweils zwei nebeneinander angeordneten Kugelsegmenten versehen, deren Kreisflächen gemeinsam in einer bei Geradeausfahrt zu den Achsen parallelen Ebene liegen, wobei die Kugelsegmente in entsprechenden Vertiefungen einer Lagerplatte lagern.

Vorteilhaft sind die Gelenke der Spurstangen so ausgestaltet, daß jedes Kugelsegmentpaar an einer am Spurstangenende befestigten Platte angeordnet ist, die innerhalb eines an der Lagerplatte befestigten und mit einem Deekelflansch versehenen Gehäuses befindlich ist, wobei zwischen Platte und Deckelflansch ein gummielastischer Ballen mit Vorspannung eingespannt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind an der Vorderachse, an welcher die Spurstangen angreifen, zwei nach hinten gerichtete Abstützkonsolen befestigt, die sich beim Bremsen mit ihren Enden unter die in an sich bekannter Weise wiegend in den Federböcken aufgehängten Tragfedern legen. Durch diese Ausgestaltung wird die Drehbewegung der Vorderachse beim Bremsen über die Abstützkonsolen auf die Tragfedern übertragen, wobei ein Teil der übertragenen Kräfte durch die wiegend aufgehängte Tragfeder an die Hinterachse weitergegeben wird, so daß in vorteilhafter Weise eine Bodendruckübertragung der Vorderachse auf die Hinterachse stattfindet.

Im Verfolg des Erfindungsgedankens sind die in an sich bekannter Weise am Fahrzeugrahmen befestigten Federböcke lediglich durch eine etwa in

109 757/389

Achshöhe befindliche Traverse miteinander verbunden, an welcher die Spurstangen und die Dreieckstrebe angreifen. Bei dieser Anordnung ergibt sich vorteilhaft zwischen beiden Federböcken, der Traverse und dem Fahrzeugrahmen bzw. -aufbau ein beträchtlicher Raum, der z. B. für die Unterbringung von Kippzylindern, Rohrleitungen, Abflüssen und Auslauftrichtern nutzbar gemacht werden kann. Insbesondere bei Tankaufbauten bietet ein derartiger Raum für die Unterbringung wichtiger Teile erhebliehe Vorteile.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden an Hand der ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnungen erläutert. Darin zeigt

Fig. 1 die Draufsicht auf ein erfindungsgemäß ausgestaltetes Doppelachs-Spuraggregat,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Doppelachs-Spuraggregates.

Fig. 3 eine der Fig. 1 ähnliche Draufsicht, in der jedoch zur Vereinfachung die Federböcke und die Tragfedern nicht mit eingezeichnet sind,

Fig. 4 einen Schnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 3, jedoch mit eingezeichneter Tragfeder und zugehörigem Federbock,

Fig. 5 die Rückansicht des Doppelachs-Spuraggregates.

Fig. 6 eine teilweise geschnittene und in einem größeren Maßstab dargestellte Spurstangenanordnung in der in den Fig. 1 und 3 gezeigten Stellung,

Fig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VII-VII in Fig. 6 und

Fig. 8 einen Schnitt entlang der Linie VIII-VHI in Fig. 3.

Das Doppelachsaggregat ist an dem nicht dargestellten Fahrzeugrahmen, beispielsweise an dessen Längsträgern, mittels zu den Federböcken 1 gehörigen Tragplatten 2 vorzugsweise lösbar befestigt. Zu diesem Zweck sind die Tragplatten 2 mit Befestigungslöchern 3 versehen, die in Fig. 1 gezeigt sind. Jeder Federbock 1 besitzt zwei senkrecht und planparallel zueinander angeordnete Innenflächen 4 und 5, zwischen denen die Tragfedern 6 und 7 mittels ihrer Federeinbindungen 8 und 9 gelagert sind. Die Seitenflächen 10, 11 bzw. 12, 13 der Federeinbindungen 8 und 9 sind konvex geformt und liegen den Innenflächen 5 und 4 der Federböcke 1 an. Diese Anordnung ermöglicht ein seitliches Verschwenken der Tragfedern 6 und 7 in ihren Federböcken 1. Die Tragfedern 6 und 7 sind im Bereich ihrer Federeinbindungen 8 und 9 oben und unten in gummielastischen Polstern 14 und 15 (Fig. 2, 5) in den Federböcken 1 vertikal verschwenkbar gelagert.

Die Enden der Tragfedern liegen frei auf Federauflagern 16 bis 19 auf, die an den Achsen 20 und 21 lösbar befestigt sind. Die Befestigungsstellen für die Federauflager bestehen, wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, jeweils aus einer oberen und unteren Leiste 22 bzw. 23, die mittels Zugbolzen 24 unter Zwischenlage der Achsen 20 und 21 zusammengespannt sind. Die Zugbolzen 24 erfassen auch die Federauflager 16 bis 19. Wie aus den Fig. 4 und 5 hervorgeht, ist jedes Federauflager mit einer Längsnut 25 versehen, in welche an den Unterseiten der Tragfederenden befindliche Rippen 26 eingreifen. Diese bekannte Anordnung soll eine gewisse Stabilisierung der Federauflage gewähr-'eisten.

Den Innenseiten der Tragfederenden liegen Begrenzungsstücke 27 bis 30 an. welche die Innenseiten der Tragfedern 6 und 7 mit konvex gekrümmten Flächen tangieren. Diese Begrenzungsstücke sind an den Achsen 20 und 21, vorzugsweise an den darauf befestigten Federauflagern 16 bis 19 befestigt und greifen mit horizontalen Fortsätzen über die Tragfedern 6 und 7 über. An den Enden der Achsen 20 und 21 sind beispielsweise Zwillingsradanordnungen 31 bis 34 drehbar angebracht. Von der Bremsanlage für diese Radanordnungen sind zur Vereinfachung nur die Bremstrommeln 35 bis 38 dargestellt.

Die Federböcke 1 sind durch die im Querschnitt hutförmige Traverse 39 (Fig. 4 und 8) in Achshöhe miteinander verbunden. An diese Traverse sind die Achsen 20 und 21 angelenkt, wie das am besten aus Fig. 3 zu entnehmen ist. Die Vorderachse 20 ist gelenkig mit zwei im Winkel zueinander eingestellten Spurstangen 40 und 41 über Gelenke 42 und 43 verbunden. Mit ihren anderen Enden sind die Spurstangen 40 und 41 über weitere Gelenke 44 und 45 an die Traverse 39 angeschlossen. Die Spurstangen und ihre Gelenke sind am Beispiel der Stange 40 mit den Gelenken 42 und 44 in den Fig. 6 und 7 näher dargestellt. An ihren Enden sind die Spurstangen 40 jeweils mit zwei nebeneinander angeordneten Kugelsegmenten 46 und 47 bzw. 48 und 49 versehen, die in entsprechenden Vertiefungen 50 bis 53, die in Lagerplatten 54 und 55 vorgesehen sind, lagern. Die achsseitigen Lagerplatten 54 sind, wie aus Fig. 4 hervorgeht, an den Befestigungsanordnungen für die Federauflager 16 und 18 angebracht. Die Lagerplatten 55 sind an der Traverse 39 befestigt. An den Enden der Spurstangen 40 und 41 sind Platten 56 und 57 befestigt, die innerhalb von vorzugsweise zylindrischen, an den Lagerplatten 54 und 55 befestigten Gehäusen 58 und 59 befindlich sind. Diese Gehäuse 58 und 59 sind jeweils mit einem aufgeschraubten Dekkelflansch 60 bzw. 61 versehen, wobei zwischen Platten 56 und 57 und den Deckelflanschen 60 und 61 gummielastische Ballen 62 und 63 vorzugsweise mit Vorspannung eingespannt sind. Auf den Platten 56 und 57 sind keilförmige Zwischenstücke 64 und 65 befestigt, auf denen die Kugelsegmente 46, 47 bzw. 48, 49 angebracht sind. Die derart ausgebildeten Gelenke 42 bis 45 erlauben eine vertikale Bewegung der Vorderachse 20 gegen den elastischen Widerstand der Ballen 62 und 63, wobei die Kugelsegmente 46 bis 49 in ihren Vertiefungen 50 bis 53 verbleiben. Die Gelenke erlauben jedoch auch ein seitliches Verschwenken der Spurstangen 40 und 41 gegen einen verstärkten elastischen Widerstand der Ballen 62 und 63, wobei sich jeweils in jedem Gelenk ein Kugelsegment aus der zugehörigen Vertiefung in der Lagerplatte abhebt. Durch die beschriebene Ausgestaltung der Gelenke 42 bis 45 werden Rückstellkräfte auf die Spurstangen 40 und 41 ausgeübt, wodurch sich eine Stabilisierung der Vorderachse 20 ergibt. Die Gelenke sind vorzugsweise schmierfrei gestaltet, wozu in den Vertiefungen 50 bis 53 Kunststofflagerschalen 66 angeordnet sind und die Kugelsegmente 46 bis 49 aus nichtrostendem Metall bestehen.

An der Hinterachse 21 ist, wie insbesondere aus Fig. 3 gut hervorgeht, die aus Schenkeln 67 und 68 bestehende Dreieckstrebe befestigt, deren Grundlinie von der Achse 21 gebildet wird. Die Befestigung der Schenkel 67 und 68 an der Achse 21 erfolgt, wie aus Fig. 4 zu entnehmen ist, an den Befestigungsstellen für die Federauflager 17 und 19. Die Scheitelenden der Schenkel 67 und 68 sind an einer Hülse 69 be-

festigt, die in einer konischen Bohrung 70 das kegelstumpfförmige Ende 71 eines Lagerzapfens 72 aufnimmt, der Bestandteil eines Kugelgelenkes 73 ist, über welches die Dreieckstrebe an der Traverse 39 angelenkt ist. Die Kugelgelenkanordnung 73 ist am besten aus Fig. 8 zu entnehmen.

Der Lagerzapfen 72 greift durch eine öffnung 74 in der Traverse 39 hindurch und erstreckt sich in ein Gehäuse 75. Dieses Gehäuse ist zusammen mit einer Deckelplatte 76 beispielsweise über Schrauben 77 lösbar mit der Traverse 39 verbunden. Der Zapfen 72 liegt mit seiner kugelförmig gekrümmten Oberfläche 78 einer im Inneren des Gehäuses 75 angeordneten Lagerschale 79 an, die schmierfrei mit einer Kunststoffschale 80 ausgekleidet ist. Der Zapfen 72 ist über seinen kugelförmig gekrümmten Bereich 78 hinaus noch durch einen Fortsatz 81 verlängert, welcher von einem gummielastischen Ballen 82 umgeben wird, der sich einmal am Gehäuse 75 und zum anderen am Zapfen 72, vorzugsweise mit Vorspannung, abstützt. Ein Verschwenken der Dreieckstrebe erfolgt also gegen den elastischen Widerstand dieses gummielastischen Ballens 82. Das kegelstumpfförmige Ende 71 des Zapfens 72 ist mit einem Gewindefortsatz 83 versehen, auf dem eine Mutter 84 aufgeschraubt ist, die in geeigneter Weise, beispielsweise durch ein Sicherungsblech, am Verdrehen gehindert wird.

Wie aus den Fig. 3 und 4 hervorgeht, sind an der Vorderachse 20 zwei nach hinten gerichtete Abstützkonsolen 85 und 86 befestigt, und zwar an den Befestigungsstellen für die Federauflager 16 und 18. Diese Abstützkonsolen 85 und 86 legen sich mit ihren Enden an die Oberflächen der Tragfedern 6 und 7, wenn sich die Vorderachse 20 infolge Bremsung der Radanordnungen im Sinne des in Fig. 4 eingezeichneten Pfeiles 87 verdreht. Eine derartige Verdrehung kann auch schon bei erhöhtem Rollwiderstand der Radanordnungen auftreten. Die Bremsreaktion wird also von den Abstützkonsolen 85 und 86 auf die Tragfedern 6 und 7 übertragen, welche infolge ihrer beschriebenen wiegenden Aufhängung in den Federböcken 1 vertikal verschwenken und einen Teil der über die Abstützkonsolen eingeleiteten Kraft auf die Hinterachse 21 unter Bodendruckentlastung der Vorderachse 20 übertragen. Der Anteil der auf die Hinterachse21 übertragenen Kraft läßt sich durch entsprechende Längenausbildung der Abstützkonsolen 85 und 86 bestimmen.

Zur Erläuterung der Wirkungsweise des beschriebenen Doppelachs-Spuraggregates wird auf die Fig. 1 und 3 Bezug genommen. In diesen Figuren ist die Fahrtrichtung bei Geradeausfahrt durch den Pfeil 88 wiedergegeben. Verschwenkt nun die Hinterachsanordnung um ihre Kugelgelenkanordnung 73 infolge Kurvenfahrt beispielsweise im Uhrzeigersinn, so wird die Tragfeder 6 durch das Begrenzungsstück 28 mitgenommen und ebenfalls im Uhrzeigersinn verschwenkt. Das der Vorderachse 20 aufliegende Ende der Tragfeder 6 nimmt die Vorderachsanordnung über das Begrenzungsstück 27 mit und verschiebt diese nach oben, wobei sich infolge der Schrägstellung der Spurstangen 40 und 41 der Abstand zwischen Vorderachse und Traverse im Bereich der Spurstange 40 vergrößert und der entsprechende Abstand im Bereich der Spurstange 41 verkleinert. Dadurch erfolgt eine Schrägstellung der Vorderachse 20. Der vorstehend am Beispiel einer Linkskurve beschriebene Bewegungsablauf erfolgt auch in analogischer Weise bei Durchfahren einer Rechtskurve. Dabei hängt die Einstellung der Achsen 20, 21 von dem Krümmungsradius der durchfahrenen Kurve ab.

In Fällen, wo das Lenkverhalten der Achsen 20, 21 unerwünscht ist, z. B. bei Rückwärtsfahrt, kann die Hinterachse 21 durch eine Sperrung am Auslenken gehindert werden. Eine zweckmäßige Sperreinrichtung für die Hinterachse 21 ist in den Fig. 1 und 2 dargestellt. Eine aus Schenkeln 89 und 90 bestehende Dreieckstrebe, deren Grundlinie durch die Traverse 39 gebildet wird, ist vertikal schwenkbar über Lagerzapfen 91 mit den Federböcken 1 verbunden. An ihrem Scheitel trägt die Dreieckstrebe einen Zapfen 92, der mit einem an der Hinterachse 21 befestigten Sperrstück 93 zusammenarbeitet. Dieses Sperrstück 93 besitzt zu diesem Zweck eine Vertiefung 94, in welche sich der Zapfen 92 einlegen läßt. Im entsperrten Zustand ist die Dreieckstrebe nach oben verschwenkt, so wie das in Fig. 2 dargestellt ist. Die Verschwenkung kann über ein umlenkbares Übertragungsorgan 95, das in Fig. 2 durch eine Strichpunktlinie wiedergegeben ist, erfolgen. Beispielsweise kann eine Kette oder biegsame Welle Verwendung finden, die an ein an der Dreieckstrebe befestigtes Auge 96 angreift. Das Übertragungsorgan wird aus einer vertikalen Richtung in eine horizontale Richtung durch geeignete Mittel umgelenkt und ist mit seinem anderen Ende an einer Schubstange 97 gelagert, die in Längsrichtung verschiebbar durch eine Schelle 98 geführt ist. Die Schubstange 97 ist an ihrem äußeren Ende mit einem Handgriff 99 versehen und kann an den mit 100 und 101 bezeichneten Stellen arretiert werden. Der gegenseitige Abstand der Arretierstellen 100 und 101 entspricht dem Schwenkweg des Zapfens 92 aus seiner ausgehobenen Stellung in seine in die Vertiefung 94 eingelegten Stellung, und umgekehrt. Die Schelle 98 ist beispielsweise am Fahrzeugaufbau oder am Fahrzeugrahmen, der abgebrochen bei 102 wiedergegeben ist, befestigt. Das Arretieren kann auch durch Anwendung eines zwischengeschalteten Druckluftzylinders und eines elektropneumatischen Ventils vom Fahrersitz aus ferngesteuert werden.

Bei der beschriebenen Ausgestaltung der Gelenke 42 bis 45 für die Spurstangen 40 und 41 ist jeweils nur ein gummielastischer Ballen 62 bzw. 63 vorgesehen, der die Kugelsegmente 46 bis 49 elastisch mit den Vertiefungen 50 bis 53 in den Lagerplatten 54 bzw. 55 im Eingriff hält. Es ist jedoch auch möglich, die Anordnung so zu treffen, daß je Gelenk zwei gummielastische Ballen vorgesehen sind. Zu diesem Zweck sind die Vertiefungen 50 bis 53 nicht in den Lagerplatten 54 und 55 anzubringen, sondern sind in einer im Inneren der Gehäuse 58 und 59 befindlichen Platte anzuordnen, welche über einen zusätzlichen gummielastischen Ballen an der Platte 54 bzw. 55 abzustützen ist. Bei dieser Anordnung liegt also das aus Kugelsegmenten und Lagervertiefungen bestehende Gelenk beidseitig zwischen Gummiballen im Gehäuse 58 bzw. 59.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1. Doppelachs-Spuraggregat, dessen Achsen über Streben gelenkig mit dem Fahrzeugrahmen verbunden sind und sich unter Vermittlung verschwenkbar am Rahmen gelagerter Tragfedern selbsttätig zur Kurve einstellen, wobei die Tragfedern an konvexen Seitenflächen in Federböcken

gelagert sind und mit ihren Enden den Achsen frei aufliegen, die mit konvexen Flächen die inneren Federseiten tangieren, dadurch gekenn zeichnet, daß die Vorderachse (20) gelenkig (42 bzw. 43) mit zwei im Winkel zueinander eingestellten Spurstangen (40 und 41) verbunden ist, die gelenkig (44 bzw. 45) und mit Abstand voneinander am Fahrgestell (39) angreifen, während die Hinterachse (21) in an sich bekannter Weise über eine Dreieckstrebe (67, 68) gelenkig (73) mit dem Fahrgestell (39) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurstangen (41 und 40) durch Vorspannung elastischer Bauteile ihrer Gelenke (42 bis 45) in ihrer neutralen Stellung gehalten sind.

3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurstangen (40 und 41) an ihren Enden mit jeweils zwei nebeneinander angeordneten Kugelsegmenten (46 und 47 bzw. 48 und 49) versehen sind, deren Kreisflächen gemeinsam in einer bei Geradeausfahrt (88) zu den Achsen (20 und 21) parallelen Ebene liegen, wobei die Kugelsegmente (46 bis 49) in entsprechenden Vertiefungen (50 bis 53) einer Lagerplatte (54 bzw. 55) lagern.

4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kugelsegmentpaar (46 und 47 bzw. 48 und 49) an einer am Spurstangenende befestigten Platte (56 bzw. 57) angeordnet ist, die innerhalb eines an der Lagerplatte (54 bzw. 55) befestigten und mit einem Deckelflansch (60 bzw. 61) versehenen Gehäuses (58 bzw. 59) befindlich ist, wobei zwischen Platte (56 bzw. 57) und Deckelflansch (60 bzw. 61) ein gummielastischer Ballen (62 bzw. 63) mit Vorspannung eingespannt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Vorderachse (20), an welcher die Spurstangen (40 und 41) angreifen, zwei nach hinten gerichtete Abstützkonsolen (85 und 86) befestigt sind, die sich beim Bremsen mit ihren Enden unter die in an sich bekannter Weise wiegend in den Federböcken (1) aufgehängten Tragfedern (6 bzw. 7) legen.

6. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die in an sich bekannter Weise am Fahrzeugrahmen befestigten Federböcke (1) lediglich durch eine etwa in Achshöhe befindliche Traverse (39) miteinander verbunden sind, an welche die Spurstangen (40 und und 41) und die Dreieckstrebe (67, 68) angreifen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen