189169. lajstromszámú szabadalom • Kormányozott tengely kialakítása nagy tengelynyomású járművek számára
1 .189 169 2 A találmány tárgya tengelycsonkkormányzású tengelyek olyan kialakítása, különösen mellső tengelykormányzású nagy (40-150 kN) tengelynyomású járművek részére, ahol a tengelycsonkcsapszeg tengelyének, illetve a tengelycsonkcsapszeget helyettesítő gömbcsuklók, csapok összekötő egyenesének a találmány szerinti megválasztásával az eddigi szokásos kormányzási tulajdonságok jelentősen javulnak. A korszerű közlekedés követelménye, az élet- és vagyonbiztonság a nagy tengelynyomású járműveknél is megköveteli a menettulajdonságok, köztük elsősorban a kormányzási és fékezési viszonyok az eddigieknél fokozottabb mérvű javítását. A találmány szerinti tengelycsonkcsapszeg elrendezés lehetővé teszi, hogy a gépjárműépitésben eddig használatos gumiabroncsokat, fékszerkezeteket felváltó korszerűbb kivitelek segítségével a korszerű és/vagy menetbiztonsággal rendelkező jármüvek legyenek kialakíthatók. A tengelycsonkcsapszeg kialakítására, különösen az automobilizmus elterjedésével, személygépkocsi kategóriában (kis tengelynyomásoknál) és a tehergépjármű, autóbusz kategóriában (nagy tengelynyomásoknál) egy kategórián belül számos hasonló. de a kategóriák között lényeges eltérést mutató megoldás alakult ki. A személygépkocsik terén a legtöbb esetben a tengelycsonkcsapszeget, mivel rendszerint független kerékfelfüggesztésről van szó, egy, az alsó és felső lengőkar gömbcsapvégződését összekötő tengely helyettesíti. Mivel e területen az igény és ezzel a fejlődés is gyorsabban ment végbe, a tengelycsonkcsapszeget helyettesítő tengely hajlásszöge, a csapterpesztés is átalakult ennek megfelelően. A nagyobb hatású esetleg tárcsás fékek és a lágy oldalfalú tömlő nélküli mélyágyú radiálabroncsok alkalmazása következtében a kedvezőtlen elkormányzási sugár növelés helyett kisebb geometriai kerékutánfutás mellett megnövelték a tengelycsonkcsapszeg dölésszögét az eddigi szokásosról (3-4°) 6-9°-ra. Ez a megoldás található meg valamennyi személygépkocsinál (Daimler-Benz, Audi, Fiat, stb.). Nagy tengelynyomású járművek esetében a tengelycsonkcsapszeg, még független kerékfelfüggesztés esetében is, valóságos alakot ölt, az eddig szokványos konstrukcióban, amelyet elsősorban a fékszerkezet és az alkalmazott gumiabroncs típusa határoz meg, a csapterpesztés mértéke 5-8° között van. Ez nem széles fékpofaméretnél elfogadható elkormányzási sugár értéket ad, amellyel a tengely kerekét érő vízszintes irányú erőhatások nem befolyásolják a kormányzási erőviszonyokat. E rendszerű kialakítást követi a legtöbb tehergépkocsit gyártó cég (Magirus Deutz, Daimler-Benz, Zil, Volvo, stb.) és az autóbuszgyártó cégek (Daimler- Benz, Neoplan, GM, Steyr, stb.). E tengelyek hátránya, hogy nagyobb fékigény esetén szükségessé váló szélesebb fékpofák beépítése csak a jármű kormányzási viszonyaira kedvezőtlen hatású elkormányzási sugár növeléssel valósítható meg. E hátrány kiküszöbölésére költséges és sokszor nem üzembiztos kormány lengéscsillapító alkalmazása vált szükségessé. További kedvezőtlen hatás, hogy-) az eddig szokványos tengelydőlési szög (utánfutás) is növeli a kormány visszatérítő nyomatékokat. A zavaróerők és a kormány visszatérítő nyomaték növekedése, különösen nagysebességű járművel kapcsolatban a teljes menetstabilitás felbomlásához vezethet. A kormány visszatérítő erőt tovább növelte az a körülmény, hogy a gumiabroncsok fejlődésével rendelkezésre állt, lágy oldalfalú, saját utánfutóval rendelkező, mélyágyú radiálabroncsok alkalmazási lehetősége, amely elegendő saját utánfutássa] rendelkezik a megfelelő kormányvisszatérítő nyomaték kifejtésére. , További zavaró körülmény az, hogy a kormányzási viszonyok szervokormány esetén a járműnek mind alacsony, mind pedig nagy sebességű üzemében, útellenállástól függetlenül nem optimálják, a kormányzás nehézkes és a zavaróerők rázást okoznak. A találmány szerinti tengelycsonkcsapszeg elhelyezéssel és az ezáltal kialakítható kerékagy elrendezéssel e fenti hátrányok kiküszöbölhetők. Célkitűzésünk, hogy olyan kerékagy geometriai elrendezést készítsünk, amely lehetővé teszi- nagyhatású fékszerkezet beépítését- a zavaró erők kedvezőtlen hatásának csökkentését- a kerék saját utánfutás jelenségének jó kihasználhatóságát- kormánylengéscsillapító elhagyását- a kormányvisszatérítő nyomatékok a járműsebesség és útellenállás függvényében a kedvező alakulását. A találmány lényege, azon a felismerésen alapul, hogy a fenti célkitűzések megvalósíthatóságát döntő mértékben a tengelycsonkcsapszeg tengelyének térbeli helyzete befolyásolja. Ennek helyes választása, az eddig szokásos értékektől eltérő alakítása, merőben új hatást eredményez, ami a jármű menettulajdonságait kedvezően befolyásolja. A találmány szerinti tengelykialakítást példaképpeni, elvi elrendezésben a következő ábrák szemléltetik : 1. ábra a tengely illetve kerékagy geometriai elrendezése, a menetirányra merőleges nézetben, és a 2. ábra a kerékszerkezet nézete a kerék síkjában. Az 1. ábra példaképp egy merev tengelyt ábrázol menetirányra merőleges nézetben. Az 1 kerék a 2 tengelycsonkon, amely villás kialakítású, és a villás részben van csapágyazva a 3 tengelycsonkcsapszeg. Az 1 kerék és a 4 talaj 5 érintkezési pontja a jobboldali között a nyomtávot. A 3 tengelycsonkcsapszeg 6 tengelyének a 4 talajjal alkotott 7 döféspontja és az 5 érintkezési pont közötti távolság adja a 8 elkormányzási sugarat. A 2 tengelycsonk 9 csapjának és a 10 kerékközépnek a metszéspontja és a 6 tengelycsonkcsapszegtengely metszéspontja közötti távolságot a fékszerkezet szélessége határozza meg. E távolság a nagy fékhatást követelő fékszerkezet beépítése következtében megnövekszik, és ezzel, ha a 3 tengelycsonkcsapszeg térbeli szöge változatlan marad, úgy a 8 elkormányzási sugár megnő, ami kedvezőtlen. A találmány lényege tehát az, hogy a nagy tengelynyomású, nagy fékhatást biztosító tengelyeknél a 6 tengelycsonkcsapszeg tengely dőlésszögét az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
