DE3541732C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kompensationseinrichtung zur Ausschaltung unerwünschter Lenkmomente an angetriebenen oder gebremsten, einzeln aufgehängten, lenkbaren Rädern.

Durch die EP-PS 01 35 877 (Fig. 2) sind bei einem Schienen­ fahrzeug einzeln aufgehängte, lenkbare Räder bekannt, wobei zwischen dem Berührpunkt des jeweiligen Rades mit der Schiene und der fahrzeugseitigen Achse, um die das Rad lenkbar ist, ein Querabstand (Lenkrollhalbmesser) besteht. Auch bei Straßenfahrzeugen sind Einzelrad-Anordnungen mit einem von Null abweichenden, positiven oder negativen Lenkrollhalbmesser bekannt. Falls ein solches Rad angetrie­ ben oder gebremst wird, entstehen Umfangskräfte am Rad und daraus Längskräfte zwischen Rad und Schiene bzw. Fahrbahn. Aus diesen Längskräften und dem vorgenannten Lenkrollhalb­ messer resultierende Lenkmomente für das Rad sind vor allem dann unerwünscht, wenn - wie bei der EP-PS 01 35 877 - die Räder bei Kurvenfahrt allein durch ihren Anlauf an der gebogeenn Schiene gelenkt werden sollen. Um solche Lenkmo­ mente nicht wirksam werden zu lassen, ist es üblich, quer zur Fahrtrichtung gegenüberliegende Räder durch eine Spur­ stange miteinander zu verbinden. Wenn die Lenkmomente an gegenüberliegenden Rädern jedoch ungleich groß sind, gelingt deren Ausschaltung mit Hilfe von Spurstangen nur teilweise.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bei jeder Radumfangskraft wirksame Kompensation des Lenkmoments zu erreichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die am Umfang eines angetriebenen oder gebremsten Rades als Antriebs- oder Bremskraft wirksame Radumfangskraft gemessen und dem Rad ein der gemessenen Radumfangskraft proportio­ nales, aus Radumfangskraft und Lenkrollhalbmesser des betreffenden Rades gebildetes, dem Lenkmoment entgegenge­ richtetes Wendemoment von außen aufgeprägt wird.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung besteht eine mechanisch arbeitende Kompensationseinrichtung für ein Rad, welches ein Untersetzungsgetriebe in seiner Radschüssel aufweist, darin, daß das kompensierende Wendemoment aus dem Stützmoment des im Rad befindlichen Untersetzungsgetriebes für das Antriebs- bzw. Bremsmoment direkt abgeleitet und über Hebel auf das Lenkgestänge übertragen wird. Das am Getriebe unvermeidliche Stützmoment ist dem jeweiligen Antriebs- bzw. Bremsmoment und der zugrundeliegenden Radumfangskraft direkt proportional und deshalb zur Aufhe­ bung des Lenkmomentes bestens geeignet.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbe­ sondere darin, daß aus Radumfangskräften resultierende freie Lenkmomente, die unerwünschte Lenkbewegungen an angetriebenen oder gebremsten Rädern einleiten, nicht entstehen können. Dadurch werden die Kräfte in der Spur­ stange gelenkter Kraftfahrzeugräder zumindest herabgesetzt oder die Lenkbarkeit einzelner, nicht durch Spurstangen miteinander verbundener Räder von beispielsweise spurge­ führten Fahrzeugen nicht beeinflußt, wenn an solchen Rädern längsgerichtete Antriebs- oder Bremskräfte angreifen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher be­ schrieben. Es zeigen

Fig. 1 ein angetriebenes, lenkbares Schienenfahrzeugrad im Querschnitt,

Fig. 2 das Rad nach Fig. 1 in Seitenansicht,

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Rad nach Fig. 1, in einer um 90° gedrehten Schnittdarstellung.

Gemäß Fig. 1 ist ein Rad, bestehend aus einem Radreifen 1 und einer Radschüssel 2, über eine Wälzlagerung 3 drehbar mit einem Gelenkgehäuse 4 verbunden. Das Gelenkgehäuse 4 ist um Lenkzapfen 5 schwenkbar, die mit der die eigentliche Achskonstruktion bildenden Achsbrücke 6 fest verbunden sind.

Innerhalb der Radschüssel 2 befindet sich im dargestellten Beispiel ein Planeten-Stirnradgetriebe 7, dessen Innenrad 8 durch eine Gelenkwelle 9 mit einem Drehmoment, welches ein Antriebs- oder Bremsmoment sein kann, beaufschlagt wird. Ein mit der Radschüssel 2 verbundener Planetenträger 10 trägt Planetenräder 11, die mit einem Außenrad 12 des Getriebes im Eingriff sind.

Abweichend von üblichen Planetengetrieben, bei denen das Außenrad fest mit dem umgebenden Gehäuse verbunden ist, ist im vorliegenden Beispiel das Außenrad 12 über ein Wälzlager 13 drehbar im Gelenkgehäuse 4 gelagert. Dadurch ist das am Außenrad 12 auftretende Stützmoment frei verfügbar. Es wird zur Kompensation des Lenkmomentes verwendet, das die am Radreifen 1 in dessen Berührungsfläche mit der Fahrschiene 14 angreifende Radumfangskraft erzeugt.

Wie aus Fig. 2 und 3 ersichtlich, wird das am Außenrad 12 verfügbare Stützmoment durch einen fest mit dem Außenrad 12 verbundenen Hebel 15 auf einen Lenker 16 übertragen. Dieser Lenker 16 ist gelenkig mit einem Hebelarm 17 des Lenkzapfens 5 verbunden. In dieser Anordnung wirkt das vom Außenrad 12 abgegebene Stützmoment der von der Radumfangskraft einge­ leiteten Lenkbewegung des Gelenkgehäuses 4 um die Lenkzapfen 5 kompensierend entgegen.

Claims (2)

1. Kompensationseinrichtung zur Ausschaltung unerwünschter Lenkmomente an angetriebenen oder gebremsten, einzeln aufgehängten, lenkbaren Rädern, dadurch gekennzeichnet, daß die am Umfang eines angetriebenen oder gebremsten Rades als Antriebs- oder Bremskraft wirksame Radumfangskraft gemessen und dem Rad ein der gemessenen Radumfangskraft proportio­ nales, aus Radumfangskraft und Lenkrollhalbmesser des betreffenden Rades gebildetes, dem Lenkmoment entgegenge­ richtetes Wendemoment von außen aufgeprägt wird.

2. Kompensationseinrichtung nach Anspruch 1, für ein Rad, welches ein Untersetzungsgetriebe in seiner Radschüssel aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß das kompensierende Wendemoment aus dem Stützmoment des im Rad befindlichen Untersetzungsgetriebes für das Antriebs- bzw. Bremsmoment direkt abgeleitet und über Hebel auf das Lenkgestänge übertragen wird.