Die Erfindung betrifft ein Spurführungssystem zum Führen und Stabilisieren einer Fahrzeugachse längs einer Fahrspur gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Fahrzeugachse eines Sattelaufliegers mit einem derartigen Spurführungssystem.

Spurführungsvorrichtungen zum Führen einer Fahrzeugachse längs einer Fahrspur und relativ zu einem Fahrgestell sind sowohl bei Personenkraftwagen (kurz Pkw), als auch bei Lastkraftwagen (kurz Lkw) allgemein bekannt. Sie dienen in erster Linie zur Aufnahme und Übertragung von fahrdynamischen Kräften und stabilisieren die Spurtreue einer Rad- und Achsaufhängung während einer Fahrt.

Es ist bekannt, im Pkw Bereich Fahrzeugachsen mittels eines nach dem Erfinder James Watt benannten Wattmechanismus zu führen und zu stabilisieren. Der Wattmechanismus stellt dabei ein Koppelgetriebe zur Umwandlung von Bewegungsarten dar und setzt sich aus wenigstens zwei Wattstangen und einem Führungselement (auch Watt-Parallelogramm, Watt’scher Lenker oder Watt-Kreuz) zusammen. Das Führungselement ist drehbar an der geführten Fahrzeugachse angeordnet. Die Wattstangen sind in Querrichtung parallel zur geführten Fahrzeugachse angeordnet. Dabei sind die Wattstangen über ihre Längsenden einerseits mit der Fahrzeugkarosserie und andererseits mit dem Führungselement verbunden. Sie wandeln über das Führungselement eine rotatorische Schwenkbewegung in der Ebene in eine angenähert geradlinige Bewegung um. Dadurch kann trotz fahrdynamischer Belastungen stets eine Geradführung der Fahrzeugachse in Führungsrichtung der Wattstangen erfolgen. Der Wattmechanismus wird verschiedentlich an Pkw mit Starrachse oder mit Verbundlenkerachse zur Rad- und Spurführung verwendet, um eine Längs- oder Seitwärtsbewegung der Fahrzeugachse zu verhindern und die Fahrdynamik zu verbessern.

Im Lkw- und Nutzfahrzeugbereich werden Starrachsen bei fast allen Fahrzeugtypen eingesetzt. Die Starrachsaufhängung stellt grundsätzlich ein Mechanismus mit zwei Freiheitsgraden dar, wobei die Räder einer Achse über einen starren Achskörper miteinander verbunden werden. Der Achskörper wird dabei von Blattfedern, Lenkern und Gelenken relativ zum Fahrgestell bzw. Aufbau geführt. Die Spurführung der Fahrzeugachsen erfolgt in der Regel über einen sogenannten „Panhardstab“. Der Panhardstab übernimmt die Querführung der Achse. Oftmals wird der Panhardstab wegen dieser Funktion auch als „Querlenker“ bezeichnet. Sattelkraftfahrzeuge (kurz Sattelzüge) sind ein Gespann aus einer Sattelzugmaschine und einem daran angekoppelten Sattelauflieger (nachfolgend Trailer).

Die Sattelzugmaschine ist ein vom Lastkraftwagen abgeleitetes Fahrzeug, das anstelle einer Ladefläche eine Sattelkupplung für den Trailer aufweist. Die Achsen der Sattelzugmaschine werden in der Regel über einen Panhardstab geführt, wohingegen der typischerweise dreiachsig ausgebildete Trailer für gewöhnlich gar keine Spurführung aufweist, da diese Achsen lediglich mitgeführt werden und nicht zu Antriebszwecken dienen.

Von Nachteil hierbei ist, dass das Weglassen einer Spurführungseinrichtung bei Trailerachsen mit unerwünschten Oszillationen der Trailerachse einhergeht und zu erhöhtem Reifenverschleiß sowie Beschädigungen an den Lagereinheiten der Lenker und Gelenke führt. Zudem wird dadurch die Dauerfestigkeit der Funktionslenker bzw. der gesamten Achsaufhängung negativ beeinflusst. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn eine der Trailerachsen angetrieben wird und beispielsweise mit einem elektrischen Unterstützungsantrieb ausgestattet ist. Bei ungünstigen Witterungsbedingungen sowie Unebenheiten oder Gefällen der Fahrbahn, kann dies sogar zu dynamischen Destabilisierungen der angetriebenen Trailerachse führen. Die analoge Verwendung eines Panhardstabs zur Spurführung von Trailerachsen ist nicht zielführend. Von Nachteil ist dabei, dass die Spurführung mitels Panhardstab nur in einem ganz engen Fahrhöhenbereich umgesetzt werden kann, der Trailer aber je nach Situation unterschiedliche Fahrhöhen einstellen muss. Ferner erfolgt die Vertikalbewegung der Fahrzeugachse bei der Führung mittels Panhardstab nicht senkrecht und geradlinig. Eine nahezu senkrechte und geradlinige Führung ist jedenfalls bei einer angetriebenen Trailerachse erforderlich.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und ein verbessertes Spurführungssystem zu schaffen, das mit einfachen Mitteln kostengünstig und kompakt aufgebaut ist sowie eine im Wesentlichen senkrechte und geradlinige Vertikal- bzw. Hochbewegung bei der Führung einer Fahrzeugachse ermöglicht. Die Vorrichtung soll aus möglichst wenigen Einzelkomponenten bestehen, die sich ohne großen Platzbedarf an einer Unterseite eines Fahrgestells anordnen lassen. Das System soll ferner die im Trailerbereich benötigten unterschiedlichen Fahrhöhen abbilden können.

Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 angegeben. Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 15.

Bei einem Spurführungssystem zum Führen und Stabilisieren einer Fahrzeugachse längs einer Fahrspur, umfassend eine Wattgestängeanordnung zum relativbeweglichen Verbinden der Fahrzeugachse mit einer Unterseite eines Fahrgestells, wobei die Wattgestängeanordnung wenigstens zwei in ihrer Führungsrichtung übereinstimmende und in Querrichtung angeordnete Wattstangen aufweist, wobei die Wattgestängeanordnung ein Führungselement zur Geradführung der Fahrzeugachse entlang der Führungsrichtung aufweist, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Wattgestänge über ihre Längsenden an dem Führungselement und an dem Fahrgestell befestigt sind, wobei die geführte Fahrzeugachse eine Trailerachse eines Sattelaufliegers ist.

Aufgrund des konstruktiven Aufbaus der Wattgestängeanordnung und der mechanischen Verbindung von Trailerachse, Führungselement, Wattstangen und Fahrgestell, kann die Trailerachse nahezu senkrecht und geradlinig entlang der Führungsrichtung geführt werden. Prinzipbedingt lassen sich über einen Wattmechanismus ohnehin größere Höhendifferenzen beim Führen einer Achse umsetzen, als mit einem Panhardstab. Die Fahrhöhenvarianz des Spurführungssystems wird ferner durch zusätzliche technische Merkmale der Einzelkomponenten unterstützt. Diese werden nachfolgend im Einzelnen beleuchtet. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass angetriebene Fahrzeugachsen eines Sattelaufliegers, also Trailerachsen, geführt werden müssen. Neben Seitenführungskräften und verhältnismäßig geringen Bremsmomenten muss die Trailerachse durch die Antriebsfunktion nämlich zusätzliche Antriebsmomente und Kräfte aufnehmen können. Ferner steigt die Achsmasse durch die Antriebseinheit signifikant an, so dass eine angetriebene Trailerachse nicht ohne Spurführungssystem mitgeschleppt werden kann, wie eine herkömmliche Trailerachse ohne Antriebseinheit.

Dementsprechend sieht eine Ausführungsform der Erfindung vor, dass die Trailerachse eine angetriebene Achse ist. Vorzugsweise umfasst die geführte Trailerachse eine Motor- Getriebe-Einheit, wobei die Motor-Getriebe-Einheit der Trailerachse derart dimensioniert ist, dass sie einen kleineren Unterstützungsantrieb für einen größeren Hauptantrieb einer Sattelzugmaschine darstellt.

Bevorzugterweise ist das Spurführungssystem dabei parallel zu der angetriebenen Trailerachse angeordnet, wobei das Spurführungssystem an die Geometrie eines dreiachsigen Trailers angepasst ist. Dadurch wird eine saubere Kraftübertragung insbesondere in Querrichtung der Fahrzeugachse unterstützt und es wird ein mechanisches Gleichgewicht eingestellt. Insgesamt werden dadurch Sekundärbelastungen in Bezug auf die Fahrzeugachse unterbunden.

Das vorgeschlagene System ist nicht zwangsläufig an einer Trailerachse zu adaptieren. Grundsätzlich kann das System an einseitig gelagerten Funktionslenkerfahrwerken eingesetzt werden. Dabei können unterschiedlichste Befestigungs- und Anordnungsvarianten des Systems umgesetzt werden. In einer speziellen Ausgestaltung der Erfindung, kann die geführte Fahrzeugachse beispielsweise eine Deichselaufliegerachse sein. In einer weiteren Ausgestaltung kann die geführte Fahrzeugachse eine Dollieachse sein. Dabei kann es sich jeweils um Hauptantriebsachsen und/oder angetriebene Nachlaufachsen und/oder angetriebene Lenkachsen handeln.

Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante, sind die wenigstens zwei Wattstangen entlang ihrer gemeinsamen Führungsrichtung voneinander beabstandet angeordnet, wobei die Wattstangen in Bezug auf ihre gemeinsame Führungsrichtung seitlich versetzt angeordnet sind. Das Vorsehen von zumindest zwei beabstandeten Wattstangen besitzt insbesondere den Vorteil, dass sich zusätzlich zur Geradführung der Trailerachse in Führungsrichtung - die sich bereits mit einem einzigen Wattgestänge verwirklichen lässt - auch sogenannte Wank- oder ggf. Nickbewegungen wirkungsvoll unterdrücken lassen. Dies hängt damit zusammen, dass die beabstandet angeordneten Wattstangen zwischen der Unterseite des Fahrgestells und der Trailerachse nicht nur Querkräfte (wie ein einzelnes Wattgestänge), sondern aufgrund des als Hebelarm wirkenden Abstandes zwischen den zwei Wattstangen auch Drehmomente, wie beispielsweise Wankmomente, übertragen können. Das heißt, das Spurführungssystem kann aufgrund dieser Ausführungsvariante zusätzlich zur Geradführung der Trailerachse auch Drehmomente übertragen. So können unerwünschte Rotationsbewegungen der Trailerachse um zumindest einen seiner Hauptachsen wirkungsvoll unterdrückt werden. Die in Bezug auf ihre gemeinsame Geradführungsrichtung seitliche Versetzung erlaubt zusätzlich eine besonders kompakte und platzsparende Anordnung der Wattgestängeanordnung und vergrößert gleichzeitig die konstruktive Gestaltungsfreiheit hinsichtlich Formgebung und räumliche Anordnung der Wattstangen.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform, sind die Wattstangen in Querrichtung längenverstellbar ausgebildet, wobei die Wattstangen ein Einstellelement zur Justierung ihrer Länge aufweisen. Je nach Trailer bzw. Sattelzugmaschine woran der Trailer angekoppelt wird, können sich nämlich unterschiedliche Erfordernisse hinsichtlich des Wirkungsgrades und der Weite bzw. der Spurweite der Anordnung ergeben. Durch das Einstellelement ergibt sich die Möglichkeit eine einfache und schnelle Anpassung bzw. Justierung der Spurweite und des Wirkungsgrades der Wattgestängeanordnung vorzunehmen, ohne diese vorher demontieren zu müssen. Ferner eröffnet sich dadurch die Möglichkeit, das Spurführungssystem bei der Montage mittig an der Trailerachse auszurichten und in die richtige Position zu führen. Gleichzeitig werden durch die Justierbarkeit der Wattstangen Herstellungstoleranzen kompensiert, was sich wiederum positiv auf die Fertigungskosten und den Fertigungsaufwand auswirkt.

Dabei ist bevorzugt, dass das Einstellelement als Drehmutter ausgebildet und mittig an den Wattstangen angeordnet ist, wobei die zur Drehmutter benachbarten Abschnitte der Wattstangen mit gegenläufigen Gewindegängen versehen sind. Die Kombination des gegenläufigen Gewindes der Wattstangen und der Drehmutter stellt eine sehr einfache und kostengünstige Variante einer Justierfunktion dar. Durch die mittige Anordnung stellen sich rechts und links von der Drehmutter gleiche Abstände ein, wodurch die Justierung der Wattstangen gleichmäßig erfolgen kann. Alternativ können beispielsweise auch gefräste Schlüsselflächen vorgesehen sein, die als Einstellglieder fungieren. Vorzugsweise ist das Führungselement im Wesentlichen mittig an der Fahrzeugachse befestigt. Dadurch stellt sich ein mechanisches Gleichgewicht ein und Sekundärbelastungen aufgrund von Versetzungen und Hebelarmwirkungen werden weitestgehend unterdrückt. Um die eingangs erwähnte Fahrhöhenvarianz zu gewährleisten und jede mögliche Höhenposition einer Trailerachse führen zu können, ist das Führungselement vorzugsweise elliptisch ausgebildet, wobei das Führungselement eine zentrische Öffnung aufweist. Die zentrische Öffnung bietet sich zu Lagerungszwecken des Führungselementes an korrespondierenden Aufnahmeelementen an und ist bevorzugterweise fluchtend zur Führungsrichtungsachse angeordnet. Die zentrische Öffnung des Führungselements wird in Führungsrichtung geradlinig geführt. Dabei weist die zentrische Öffnung des Führungselements vorzugsweise eine Nut zur Schmierung der drehbaren Lagerung des Führungselements auf.

Dabei ist das elliptische Führungselement bevorzugterweise auf Höhe der zentrischen Öffnung am breitesten ausgebildet ist, wobei das elliptische Führungselement schmale Enden aufweist, die sich in Hoch- und Führungsrichtung erstrecken. Durch die breitere Ausbildung des Zentrums des Führungselements, wird die Drehmomentübertragung und das Skalieren der Wattstangen entlang ihre Geradführungsrichtung verbessert. Durch diese Ausführungsform wird ferner die genaue Ausrichtung und geometrische Anpassung des Führungselements vorgegeben. Dadurch, dass die schmalen Enden des Führungselements in Hochrichtung bzw. in Führungsrichtung der Wattstangen ausgerichtet sind, kann die gesamte Fahrhöhenvarianz eines Trailers mit dem Spurführungssystem abgedeckt werden. Im Regelfall liegt je nach Verstellung des Fahrgestells eine maximale Höhendifferenz von 300 mm in Bezug auf eine Standardhöhe des Trailers in einer Ausgangslage vor, die durch das Spurführungssystem abgebildet werden muss. Die elliptische Form und die Ausbildung der schmalen Enden in Hochrichtung gewährleisten, dass das Spurführungssystem bei Höhenänderungen von bis zu 300 mm eingesetzt werden kann. Auch in einem sogenannten Notlaufbetrieb des Trailers bzw. des Sattelkraftfahrzeugs sowie beim Koppelvorgang und beim Befahren von sehr steilen Rampen oder dergleichen, wird durch diese Ausführungsform stets eine stabile Führung der Trailerachse gewährleistet.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfindung vor, dass die inneren Längsenden der Wattstangen über Gelenklager dreh- und schwenkbar an den schmalen Enden des Führungselements befestigt sind, wobei die äußeren Längsenden der Wattstangen über Gelenklager dreh- und schwenkbar an der Unterseite des Fahrgestells befestigt sind. Die Wattstangen können sich aufgrund dieser Lagerung um ihre eigene Achse drehen und gleichzeitig die erforderliche Schwenkbewegung in Führungsrichtung umsetzen. Insgesamt wird dadurch die Umsetzung des Wattmechanismus unterstützt, so dass die Trailerachse eingeschränkt und relativbeweglich zur Unterseite des Fahrgestells entlang der Führungsrichtung geradlinig geführt werden kann. Ferner ist diese Ausführungsform besonders vorteilhaft im Hinblick auf eine kreisförmige Bewegung der Trailerachse, die beim Einstellen unterschiedlicher Fahrhöhen stattfindet. Durch die gegebenen Freiheitsgrade können die Wattstangen die Belastungen kompensieren, die aufgrund der kreisförmigen Bewegung auf die Trailerachse wirken.

Nach einer alternativen Ausführungsvariante liegen die Gelenklager der Wattstangen im Wesentlichen in einer gemeinsamen Bewegungsebene. Das heißt, dass die Gelenklager der Wattstangen derart positioniert sind, dass die Positionen sämtlicher Gelenke die genannte Bewegungsebene aufspannen, bzw. sämtliche Gelenke der zumindest zwei Wattstangen im Wesentlichen in ein und derselben Ebene liegen. Diese Ausführungsvariante ist insofern vorteilhaft, als hierdurch mechanische Verspannungen vermieden werden, bzw. als auf diese Weise die Generierung von Sekundärmomenten und Kräften, die bei etwaigem Abstand zwischen Bewegungsebenen verschiedener Wattgestänge auftreten könnten, unterbunden wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind im Bereich der äußeren Längsenden der Wattstangen zwei Halteböcke vorgesehen, wobei die Halteböcke senkrecht zur Unterseite des Fahrgestells angeordnet sind. Dabei ist bevorzugt, dass die Halteböcke Ausnehmungen aufweisen, wobei die Ausnehmungen der Halteböcke an korrespondierende Fahrgestellabschnitte der Unterseite des Fahrgestells formangepasst sind. Die senkrecht zur Unterseite des Fahrgestells angeordneten Halteböcke verbinden die Wattstangen mit dem Fahrgestell und dienen dabei als verstärkendes Zwischenelement. Dadurch, dass die Halteböcke senkrecht angeordnet sind, können die Wattstangen zum Beispiel über eine einfache Bolzenlagerung fixiert werden, ohne die gewünschte Bewegung des Wattmechanismus negativ zu beeinträchtigen. Aufgrund der Formanpassung der Ausnehmungen können die Halteböcke an entsprechend korrespondierende Fahrgestellabschnitte praktisch formschlüssig aufgesteckt werden. Durch den Formschluss nach dem Aufstecken der Halteböcke bietet es sich vorteilhafterweise an, die Halteböcke stoffschlüssig (z.B. Verschweißen) an dem Fahrgestell sowie an einem korrespondierenden Achsbock einer dritten Achse des Trailers zu befestigen. Insgesamt lassen sich die Halteböcke gemäß dieser Ausführung problemlos in die Unterseite des Fahrgestells integrieren. Bevorzugterweise sind die äußeren Längsenden der Wattstangen über Gelenklager dreh- und schwenkbar in den Halteböcken gelagert, wobei die Halteböcke Versteifungsstreben aufweisen, die sich diagonal über die gesamte Höhe der Halteböcke erstrecken. Dadurch wird insbesondere die mechanische Festigkeit und Steifigkeit der Halteböcke gesteigert, so dass eine saubere Krafteinleitung in Richtung Wattgestängeanordnung erfolgen kann. Ferner wird dabei bevorzugt, dass die Halteböcke identisch ausgebildet sind. Dies eröffnet mehrere Ausrichtungsmöglichkeiten des Spurführungssystems. Dabei weisen die Halteböcke vorzugsweise U-Profile auf. Die U-Profile unterstützen das Aufstecken und stoffschlüssige Verbinden der Halteböcke mit dem Fahrgestell. Gleichzeitig bietet das U-Profil genügend Platz um die gelenkige Lagerung der Wattstangen umzusetzen.

Nach einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Halteböcke einen Werkstoff mit einer hohen Zugfestigkeit, insbesondere den Werkstoff Baustahl S500, auf. Vor allen stehen die Halteböcke unter extrem hohem mechanischen Spannungsbelastungen beim Betrieb des Spurführungssystems. Aufgrund der hohen Zugfestigkeit können die Halteböcke auch hohen Quer- und Seitenführungskräften standhaften. Dadurch wird die Bruchgefahr verringert und einem Durchbiegen entgegengewirkt.

Nach einer bevorzugten Ausführungsvariante ist eine Achsbrücke zur mechanischen Unterstützung der Trailerachse und zur Aufnahme des Führungselements vorgesehen, wobei die Achsbrücke an ihren Längsseiten senkrechte Erhebungen in Hochrichtung aufweist. Die Achsbrücke dient dabei in erster Linie als Verstärkungselement für die Trailerachse und erhöht die Steifigkeit und Festigkeit der Trailerachse. Vorzugsweise ist die Achsbrücke dabei parallel zur Trailerachse angeordnet, wobei die senkrechten Erhebungen im Wesentlichen eine Dreiecksform aufweisen. Die senkrechten Erhebungen versteifen die Brücke zusätzlich und bieten vorteilhafterweise gleichzeitig Lagerungsmaterial für weitere Elemente wie z.B. das Führungselement.

In einer bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfindung vor, dass die Achsbrücke als ein rechteckiges Rohrprofil ausgebildet ist, wobei das rechteckige Rohrprofil ein inneres Fachwerk zur Verstärkung der Achsbrücke umfasst. Das Rohrprofil der Achsbrücke und das innenliegende Fachwerk steigern die Steifigkeit und mechanische Festigkeit der Achsbrücke. Gleichzeitig wird das Gesamtgewicht des Spurführungssystems reduziert. Denkbar sind auch weitere Rohrprofilformen die ein inneres Fachwerk aufweisen. Maßgeblich für die Profilauswahl sind dabei in erster Linie der Fertigungsaufwand und die Herstellungskosten. Das innere Fachwerk der Achsbrücke kann dabei vorzugsweise Quer- und/oder Längs- und/oder Diagonalstreben aufweisen. Die Streben versteifen die Achsbrücke und steigern vor allem die mechanische Biegefestigkeit und Torsionssteifigkeit.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Führungselement an der Achsbrücke befestigt, wobei das Führungselement im Wesentlichen mittig an der Achsbrücke angeordnet ist. Dadurch können die vorteilhaften mechanischen Effekte der Achsbrücke mit einer sauberen Geradführung der Trailerachse entlang der Führungsrichtung kombiniert werden. Vorzugsweise ist das Führungselement drehbar an der Achsbrücke gelagert. Dadurch kann das Führungselement zusätzlich zu den fahrdynamischen Kräften auch fahrdynamische Drehmomente aufnehmen. Diese können beispielsweise in Form von Wank Bewegungen des Trailers auf das Führungselement bzw. auf die Trailerachse wirken. Die drehbare Lagerung des Führungselements entlastet somit die Trailerachse, indem sie die fahrdynamisch auftretenden Kräfte- und Momente aufnimmt und dadurch die Lastübertragung auf die Trailerachse unterbindet. Zur Aufnahme eines geeigneten Lagerelements bietet sich vorteilhafterweise die oben beschriebene zentrische Öffnung des Führungselementes an.

In diesem Zusammenhang sieht eine weitere bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung vor, dass die Achsbrücke einen im Wesentlichen senkrecht zur Trailerachse angeordneten Lagerzapfen zur drehbaren Lagerung des Führungselements aufweist, wobei der Lagerzapfen fluchtend zu einer Fahrzeugmittellängsachse angeordnet ist. Dabei ist besonders bevorzugt, dass der Lagerzapfen in Längsrichtung durch die senkrechten Erhebungen der Achsbrücke und durch das an der Achsbrücke befestigte Führungselement hindurchgeführt ist. Dabei ist der Lagerzapfen vorzugsweise durch die zentrische Öffnung des Führungselements hindurchgeführt. Dies stellt einen besonders kompakten und festen Aufbau einer Wattgestängeanordnung dar und unterstützt eine gleichmäßige Drehmomentaufnahme am Führungselement. Bevorzugterweise ist der Lagerzapfen zylindrisch ausgebildet. Dadurch kann der Lagerzapfen in Öffnungen der senkrechten Erhebungen gelagert und durch die zentrische Öffnung des Führungselements hindurchgeführt werden.

Bevorzugterweise sind an der Unterseite des Fahrgestells zwei seitliche Funktionslenker in Längsrichtung fixiert, wobei die Achsbrücke in Querrichtung zwischen den seitlichen Funktionslenkern angeordnet ist. Dabei ist die Achsbrücke vorzugsweise an Federauflagen der Funktionslenker befestigt. Die Federauflagen dienen in erster Linie als Auflagefläche für die Feder-Dämpfer-Einheit eines Trailers. Typischerweise werden bei Trailern Luftbalgfeder zur Federung des Fahrgestells bzw. der Aufbaumasse eingesetzt. Bevorzugterweise werden die zu befestigenden Elemente und die Enden der Achsbrücke auf Höhe der Federauflagen überlagert und fixiert, wobei die Achsbrücke die zwei Funktionslenker in Querrichtung verbindet. Dies stellt aus mechanischer Sicht eine besonders feste, sichere und kompakte Verbindung der Achselemente dar.

Um die Trailerachse zusätzlich in Längs- und Querrichtung abzustützen und den Wattmechanismus bei der Geradführung der Achse zu unterstützen, ist die Achsbrücke vorzugsweise mit einem der Trailerachse zugewandten Grundkörper versehen, wobei wenigstens zwei Stützlenker, insbesondere vier Stützlenker, vorgesehen sind, die den Grundkörper an der Unterseite des Fahrgestells mit Funktionslenkern verbinden. Die Stützlenker dienen in erster Linie zum Abfangen eines Sturzes und zum Stabilisieren der Trailerachse. Bevorzugterweise sind die Stützlenker dabei über Gelenklager dreh- und schwenkbar an dem Grundkörper und an den Funktionslenkern fixiert. Dabei erstrecken sich die Stützlenker in Längs-, Quer- und Hochrichtung. Aufgrund der gelenkigen Lagerung der Stützlenker, wird beim Führen der Trailerachse eine Bewegung des Lagerzapfens entlang einer Kreisbahn bzw. dreidimensionalen Trajektorie unterstützt. Die dreh- und schwenkbare Gelenklagerung gewährleistet gleichzeitig eine einfache und sichere Befestigung der Stützlenker an dem Grundkörper und an den Funktionslenkern. Bevorzugterweise können die Gelenklager an dem Grundkörper Molekulargelenke sein, die ein Elastomer umfassen. Dies verringert die Torsionssteifigkeit der Trailerachse, woraus ein besserer Fahrbahnkontakt eingestellt wird. Insgesamt wird bevorzugt, dass die Achsbrücke in Längsrichtung zwischen dem Grundkörper und der Wattgestängeanordnung angeordnet ist, wobei der Grundkörper auf der Längsseite der Achsbrücke angeordnet ist, die der zu führenden Trailerachse zugewandt ist.

Nach einer alternativen Ausführungsform ist das Spurführungssystems invers ausgebildet, wobei der Lagerzapfen direkt zwischen zwei Fahrgestellschienen befestigt ist, und wobei das Führungselement drehbar an dem Lagerzapfen befestigt ist. Dabei ist bevorzugterweise eine Traverse vorgesehen, die einerseits den Lagerzapfen zur drehbaren Lagerung des Führungselements aufnimmt, und andererseits mit der Unterseite des Fahrgestells verbunden ist. Vorzugsweise weist die Traverse im Bereich der Lagerung des Lagerzapfens ein U-Profil zur Vereinfachung der Montage des Lagerzapfens auf. Bevorzugterweise ist die Traverse trapezförmig ausgebildet und weist eine trapezförmige Ausnehmung auf. Bei dieser Ausführungsform sind die vorab beschriebenen Systemkomponenten im Wesentlichen baugleich, wohingegen die Watstangen bei der inversen Ausführung nicht über Halteböcke an der Unterseite des Fahrgestells fixiert sind. Stattdessen sind seitlich von der Trailerachse zwei Aufnahmepunkte für die äußeren Längsenden der Wattstangen vorgesehen. Die inneren Längsenden der Wattstangen sind mit dem Führungselement verbunden. Die Aufnahmepunkte an den äußeren Längsenden der Wattstangen können dabei bevorzugt an den Funktionslenkern und auf Höhe der Wattstangen ausgebildet sein. Ein wesentlicher Vorteil dieser Ausführungsform liegt darin, dass sich der Bauraum im Bereich der Trailerachse und des Spurführungssystems signifikant vergrößert, so dass die entsprechenden Bauteilkomponenten einfacher montiert werden können. Dabei können die Motor-Getriebe-Einheit und die Achskonfiguration als fertige Serienbauteile zugekauft und mit dem Spurführungssystem und der Trailerachse adaptiert werden. Vorzugsweise erstreckt sich eines der zwei Aufnahmepunkte in Hochrichtung um die Höhendifferenz zwischen den zwei Wattstangen einzustellen. Auch in dieser Ausführungsform werden alle Längsenden der Wattstangen über Gelenklager dreh- und schwenkbar befestigt. Alle weiteren vorab definierten Ausgestaltungsdetails können auf die inverse Variante übertragen werden, sofern die unterschiedliche Anbindung der äußeren Längsenden der Wattstangen und die Umsetzung eines Wattmechanismus gewährt sind.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem Wortlaut der Ansprüche sowie aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen:

Fig. 1. eine schematische Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Spurführungssystems für eine Trailerachse in montierter Stellung;

Fig. 2 eine schematische Einzeldarstellung eines erfindungsgemäßen Spurführungssystems für eine Trailerachse in demontierter Stellung;

Fig. 3a eine schematische Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Spurführungssystems für eine Trailerachse in einer Standard-Fahrhöhenposition;

Fig. 3b eine schematische Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Spurführungssystems für eine Trailerachse in einer maximal angehobenen Fahrhöhenposition;

Fig. 4 eine schematische Schrägansicht einer alternativen (inversen) Ausführungsform eines Spurführungssystems für eine Trailerachse in montierter Stellung. Das in Fig. 1 allgemein mit 10 bezeichnete Spurführungssystem zum Führen und Stabilisieren einer Trailerachse A (nicht detailliert dargestellt) längs einer Fahrspur, umfasst eine in Querrichtung Q ausgerichtete Wattgestängeanordnung zum relativbeweglichen Verbinden der Trailerachse A mit einer Unterseite x eines Fahrgestells (nicht dargestellt). Dabei handelt es sich um eine angetriebene Trailerachse A eines Sattelkraftfahrzeuges. Das Spurführungssystem 10 ist parallel zu der angetriebenen Trailerachse A angeordnet, wobei das Spurführungssystem an die Geometrie eines dreiachsigen Trailers angepasst ist. Die Trailerachse A umfasst eine Motor-Getriebe-Einheit (nicht gezeigt), wobei die Motor- Getriebe-Einheit der angetriebenen Trailerachse A derart dimensioniert ist, dass sie einen kleineren Unterstützungsantrieb für einen größeren Hauptantrieb einer Sattelzugmaschine darstellt.

Die Wattgestängeanordnung weist zwei in ihrer Führungsrichtung übereinstimmende und in Querrichtung Q angeordnete Wattstangen 20 und ein mit den Wattstangen verbundenes Führungselement 30 zur Geradführung der Trailerachse A entlang der Führungsrichtung der Wattstangen 20 auf. Dabei sind die Wattstangen 20 über ihre Längsenden an dem Führungselement 30 und an dem Fahrgestell des Trailers befestigt. Wie man erkennt sind an der Unterseite x des Fahrgestells zwei senkrecht angeordnete Halteböcke 60 mit Ausnehmungen 62 vorgesehen, worüber die Halteböcke 60 formschlüssig an korrespondierende Fahrgestellabschnitte einfach aufgesteckt und verschweißt werden können. Die Ausnehmungen 62 der Halteböcke 60 sind deshalb formangepasst an die entsprechenden Abschnitte der Unterseite x des Fahrgestells. Die Halteblöcke sind zudem zur mechanischen Verstärkung mit einer diagonal angeordneten Versteifungsstrebe 61 versehen und als U-Profile ausgebildet.

Wie man ferner erkennt, ist eine Achsbrücke 40 zur mechanischen Unterstützung der Trailerachse A und zur Aufnahme des Führungselements 30 vorgesehen, wobei die Achsbrücke 40 an ihren Längsseiten senkrechte Erhebungen 42 in Hochrichtung H aufweist. Die Achsbrücke 40 ist dabei parallel zur Trailerachse A angeordnet, wobei die senkrechten Erhebungen 42 im Wesentlichen eine Dreiecksform aufweisen. Das Führungselement 30 ist im Wesentlichen mittig an der Achsbrücke 40 und an der Trailerachse A befestigt.

Zur Aufnahme bzw. zur drehbaren Lagerung des Führungselements 30, weist die

Achsbrücke 40 einen im Wesentlichen senkrecht zur Trailerachse A angeordneten und zylindrisch ausgebildeten Lagerzapfen 45 auf, wobei der Lagerzapfen 45 fluchtend zu einer Fahrzeugmitellängsachse angeordnet ist. Dabei ist der Lagerzapfen 45 in Längsrichtung L durch die senkrechten Erhebungen 42 der Achsbrücke 40 und durch das an der Achsbrücke 40 befestigte Führungselement 30 hindurchgeführt.

An der Unterseite x des Fahrgestells sind zwei seitliche Funktionslenker 50 in Längsrichtung L fixiert, wobei die Achsbrücke 40 in Querrichtung Q zwischen den seitlichen Funktionslenkern 50 angeordnet ist. Dabei ist die Achsbrücke 40 an Federauflagen 52 der Funktionslenker 50 befestigt.

Zur zusätzlichen Längs- und Querabstützung der Trailerachse A, ist die Achsbrücke 40 mit einem Grundkörper 43 versehen, wobei wenigstens zwei Stützlenker 44 vorgesehen sind, die den Grundkörper 43 mit der Unterseite x des Fahrgestells verbinden. Dabei erstrecken sich die Stützlenker 44 in Längs-, Quer- und Hochrichtung L, Q, H. Die Achsbrücke 40 ist in Bezug auf die Längsrichtung L zwischen dem Grundkörper 43 und der Wattgestängeanordnung angeordnet ist, wobei der Grundkörper 43 auf der Längsseite der Achsbrücke 40 angeordnet ist, die der geführten Trailerachse A zugewandt ist.

Durch Hinzunahme der Fig. 2 wird ersichtlich, dass der Lagerzapfen 45 über eine zentrische Öffnung 31 des Führungselements 30, durch das Führungselement 30 hindurchgeführt ist und das Führungselement 30 drehbar lagert.

Das Führungselement 30 ist elliptisch ausgebildet und weist schmale Enden 32 auf, die sich in Hoch- und Führungsrichtung H, F erstrecken. Die Wattstangen 20 weisen innere und äußere Längsenden 22, 24 auf. Die inneren Längsenden 22 der Wattstangen 20 sind dabei über Gelenklager 26 dreh- und schwenkbar an den schmalen Enden 32 des elliptischen Führungselements 30 fixiert. Die äußeren Längsenden 24 der Wattstangen 20 sind ebenfalls über Gelenklager 26 dreh- und schwenkbar in den Halteböcken 60 und damit an der Unterseite x des Fahrgestells fixiert. Auch die in Fig. 1 beleuchteten Stützlenker 44 sind über gleichartige Gelenklager dreh- und schwenkbar an dem Grundkörper 43 und an der Unterseite x des Fahrgestells befestigt. Die Gelenklager 26 der Wattstangen 20 liegen im Wesentlichen in einer gemeinsamen Bewegungsebene.

Wie in Fig. 2 weiter näher dargestellt, sind die Wattstangen 20 in Querrichtung Q längenverstellbar ausgebildet, wobei die Wattstangen 20 ein Einstellelement 27 zur Justierung ihrer Länge aufweisen. Die Einstellelemente 27 sind als Drehmutter ausgebildet und mittig an den Wattstangen 20 angeordnet, wobei die zur Drehmutter benachbarten Abschnite der Watstangen 20 mit gegenläufigen Gewindegängen (nicht dargestellt) versehen sind.

Die Fig. 3a und 3b sollen in erster Linie die Fahrhöhenvarianz des Spurführungssystems 10 veranschaulichen. Die wenigstens zwei Wattstangen 20 sind entlang ihrer gemeinsamen Führungsrichtung F voneinander beabstandet angeordnet, wobei die Wattstangen 20 in Bezug auf ihre gemeinsame Führungsrichtung F seitlich versetzt angeordnet sind.

Fig. 3a zeigt dabei schematisch die Position des Spurführungssystem 10 bei einer Standard- Fahrhöhe des Trailers. In Fig. 3b ist eine maximale Fahrhöhendifferenz von 300 mm in Bezug auf die Standard-Fahrhöhe eingestellt, das heißt das Fahrgestell des Trailers ist um 300 mm in Bezug auf die Standard-Fahrhöhe erhöht. Wie man erkennt, wird die zentrische Öffnung 31 des Führungselements 30 und damit auch der Lagerzapfen 45 stets auf der Führungsachse bzw. entlang der Führungsrichtung F geradlinig und senkrecht zur Unterseite x des Fahrgestells geführt.

In Fig. 4 ist eine alternative, inverse Ausführungsvariante des Spurführungssystems beleuchtet. Diese unterscheidet sich in einigen technischen Teilaspekten von der adversen Grundausführungsform der Erfindung. Wie man erkennt, ist der Lagerzapfen 45 direkt zwischen zwei Fahrgestellschienen 74 befestigt. Eine Achsbrückenkonfiguration entfällt nach dieser Ausführungsvariante. Anstelle der Achsbrücke 40 und den Halteböcken 60, ist eine Traverse 70 vorgesehen, die die Lagerung und Anbindung des Spurführungssystems 10 bzw. des Führungselements 30 und der Wattstangen 20 übernimmt.

Das Führungselement 30 ist drehbar an dem Lagerzapfen 45 befestigt. Die Traverse 70 nimmt dabei einerseits den Lagerzapfen 45 zur drehbaren Lagerung des Führungselements 30 auf, und andererseits ist die Traverse 70 über die Fahrgestellschienen 74 mit der Unterseite x des Fahrgestells verbunden.

Die Traverse 70 weist ferner im Bereich der Lagerung des Lagerzapfens 45 ein U-Profil 73 zur Vereinfachung der Montage des Lagerzapfens 45 auf. Die Traverse 70 ist trapezförmig ausgebildet und weist eine trapezförmige Ausnehmung 71 auf. Dabei sind die trapezförmige Traverse 70 und die trapezförmige Ausnehmung 71 jeweils mit ihren kürzeren Seiten in Richtung Fahrbahn ausgerichtet. Zur Lagerung und Aufnahme der Watstangen 20 sind seitlich von der Trailerachse A zwei Aufnahmepunkte 72 für die äußeren Längsenden 24 der Wattstangen 20 vorgesehen. Die inneren Längsenden 22 der Wattstangen 20 sind wie bei der adversen Ausführung mit dem Führungselement 30 verbunden. Die Aufnahmepunkte 72 an den äußeren Längsenden 24 der Wattstangen 20 sind dabei an den Funktionslenkern 50 und auf Höhe der Wattstangen 20 ausgebildet. Wie man erkennt, erstreckt sich der linke Aufnahmepunkt 72 in Hochrichtung H um die Höhendifferenz zwischen den zwei Wattstangen 20 einzustellen.

Bei der in Fig. 4 gezeigten inversen Ausführungsform sind die weiteren, vorab beschriebenen Systemkomponenten im Wesentlichen baugleich. Gemäß der in Fig. 4 gezeigten alternativen Ausführungsvariante werden alle Längsenden 22, 24 der Wattstangen 20 ebenfalls über Gelenklager 26 dreh- und schwenkbar befestigt. Alle weiteren vorab definierten Ausgestaltungsdetails können auf die inverse Variante übertragen werden, sofern die beschriebene Anbindung über die Traverse 70 und die Umsetzung eines Wattmechanismus gewährt sind.

Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar. So können beispielsweise mehrere Wattstangen und/oder Führungselemente in verschiedenen Ausführungsvarianten vorgesehen sein. Die Lagerung des Lagerzapfens kann alternativ ohne Achsbrücke direkt über das Fahrgestell erfolgen.

Das erfindungsgemäße Spurführungssystem kann allgemein zum Führen einer Fahrzeugachse längs einer Fahrspur und relativ zu einem Unterbau eingesetzt werden. Das System eignet sich grundsätzlich zum Führen und stabilisieren einseitig gelagerter Funktionslenkerfahrwerke für Sattelauflieger, Deichsel Auflieger, Dollies oder Nutzfahrzeuge. Dabei kann das System unter anderen Hauptantriebsachsen, angetriebene Nachlaufachsen und angetriebene Lenkachsen führen. Insbesondere ist das erfindungsgemäße Spurführungssystem zum Führen und Stabilisieren von angetriebenen Trailerachsen vorgesehen.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnung hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein. Bezugszeichen liste x Unterseite Fahrgestell 42 Senkrechte Erhebungen

43 Grundkörper

A Trailerachse 44 Stützlenker

L Längsrichtung 45 Lagerzapfen

H Hochrichtung 50 Funktionslenker

Q Querrichtung 52 Federauflagen

F (Gerad-) Führungsrichtung 60 Halteböcke

61 Versteifungsstrebe

10 Spurführungssystem 62 Ausnehmungen

20 Wattstangen 70 T raverse

22 Innere Längsenden 71 Ausnehmung (Traverse)

24 Äußere Längsenden 72 Aufnahmepunkte

26 Gelenklager (3D) 73 U-Profil (Lagerzapfen)

27 Einstellelement 74 Fahrgestellschienen

30 Führungselement

31 Zentrische Öffnung

32 Schmale Enden

40 Achsbrücke