DE2836494A1

DE2836494A1 - Thrust joint for vehicle chassis - has triple links and ball joint providing torsion flexing over rough ground

Info

Publication number: DE2836494A1
Application number: DE19782836494
Authority: DE
Inventors: Hans Ing Grad Sander
Original assignee: RUTHMANN MASCHF ANTON
Current assignee: RUTHMANN MASCHF ANTON
Priority date: 1978-08-21
Filing date: 1978-08-21
Publication date: 1980-03-06

Abstract

The vehicle chassis has a special joint linking the front and rear sections so that they can twist about a longitudinal axis with limited freedom. An upper swivel joint provides the movement while two lower thrust joints allow limited movement. The vehicle can adapt itself over rought ground without a complex swivel joint. The joint has a simple ball and socket construction held together by a securing bolt.

Description

Fahrzeug vehicle

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit zweiteiligem Fahrwerk, dessen vorderer Teil die Vorderachse und dessen hinterer Teil mindestens eine Hinterachse trägt, wobei vorderer und hinterer Fahrwerkteil aneinander derart gelenkig befestigt sind, daß die Fahrwerkteile zueinander um die Fahrzeuglängsachse verdrehbar sind.The invention relates to a vehicle with a two-part chassis, the front part the front axle and its rear part at least one rear axle carries, with the front and rear undercarriage part attached to each other in such an articulated manner are that the chassis parts can be rotated to each other about the longitudinal axis of the vehicle.

Derartige Fahrzeuge, insbesondere Lastkraftwagen, deren Fahrwerk aus zwei Teilen besteht, z.B. einem vorderen Triebkopf mit Fahrerhaus und einem Hinterwagen, wurden bisher aneinander durch einen senkrechten und zur Fahrzeuglängsachse axialen Drehkranz befestigt, um ein Verdrehen der beiden Fahrwerkteile gegeneinander um die Fahrzeuglängsachse zuzulassen. Damit wurde u.a. erreicht, daß die Hinterachse (n) gegenüber der Vorderachse eine Schräglage einnehmen konnte (n). Diese bekannte Gelenkkonstruktion ist aufwendig und erfordert zur Stabilisierung und Rückstellung in die Mittellage, d.h. die Lage, in der Vorder- und Hinterachsen zueinander parallel stehen, zusätzliche Einrichtungen, oder man muß die oft sehr notwendige Verdrehfähigkeit des Fahrzeugs sehr aufwendig empirisch durch "weiche" Konstruktionen ermitteln.Such vehicles, especially trucks, have their chassis consists of two parts, e.g. a front powered end car with driver's cab and a rear car, were previously connected to each other by a vertical axis and an axis that was axial to the vehicle's longitudinal axis Slewing ring attached to rotate the two undercarriage parts against each other allow the vehicle's longitudinal axis. This achieved, among other things, that the rear axle (n) could assume an inclined position with respect to the front axle. This well-known Joint construction is complex and requires stabilization and recovery in the central position, i.e. the position in which the front and rear axles are parallel to each other stand, additional facilities, or you have to have the often very necessary twisting ability of the vehicle, which is very costly to determine empirically by means of "soft" constructions.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine einfache und störunanfällige Gelenkeinrichtung zwischen den beiden aneinander angelenkten Fahrwerkteilen eines Fahrzeuges zu schaffen.The object of the invention is to provide a simple and failure-prone Joint device to create between the two mutually hinged chassis parts of a vehicle.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das die Fahrwerkteile aneinander befestigende Gelenk drei zueinander im Dreieck angeordnete Befestigungspunkte aufweist und ein erster Befestigungspunkt von einer Gelenkeinrichtung gebildet ist, die die- Fahrwerkteile zueinander unverschieblich aber verdrehbar hält, und der zweite und dritte Befestigungspunkt von Gelenkeinrichtungen gebildet sind, die eine begrenzte Bewegung der Fahrwerkteile um den ersten Befestigungspunkt herum zulassen.According to the invention, this object is achieved in that the chassis parts joint fastening joint three fastening points arranged in a triangle and a first fastening point is formed by a hinge device, which keeps the chassis parts immovable but rotatable with respect to one another, and the second and third attachment point are formed by hinge devices, which one Allow limited movement of the undercarriage parts around the first attachment point.

Das erfindungsgemäße, die Fahrwerkteile miteinander verbindende Gelenk ist sehr einfach im Aufbau, da es keinen Drehkranz in Form eines großen Kugellagers aufweist sondern einfache schmutzunempfindliche Gelenkverbindungen.The joint according to the invention that connects the chassis parts to one another is very easy to set up as there is no slewing ring in the form of a large ball bearing but has simple joint connections that are insensitive to dirt.

Vorzugsweise wird vorgeschlagen, daß der erste Befestigungspunkt oberhalb des zweiten und dritten angeordnet ist und im wesentlichen zur Aufnahme von Druckkräften ausgebildet ist.It is preferably proposed that the first fastening point be above of the second and third is arranged and essentially to absorb compressive forces is trained.

Hierdurch wird nicht nur eine optimal einfache und sichere Konstruktion geschaffen, sondern auch für eine strenge Trennung der Zug- und Druckkräfte gesorgt. Der erste Befestigungspunkt kann ein Kugelgelenk aufweisen, so daß dieses die oben auftretenden Druckkräfte aufnehmen kann.This not only results in an optimally simple and safe construction created, but also ensured a strict separation of tensile and compressive forces. The first attachment point can have a ball joint, so that this the above can absorb occurring compressive forces.

Dabei wird vorgeschlagen, daß das Kugelgelenk einen an einem Fahrwerkteil befestigten Kugelabschnitt aufweist, der in einer entsprechend geformten Pfanne des anderen Fahrwerkteils einliegt.It is proposed that the ball joint be one on a chassis part having attached spherical section, which is in a correspondingly shaped socket of the other part of the undercarriage.

Da beim ersten Befestigungspunkt insbesondere während der Fahrt kurzzeitig Zugkräfte auftreten können, wird vorgeschlagen, daß der erste Befestigungspunkt zur Aufnahme von Zugkräften eine auf Zug beanspruchbare Halterung aufweist. Dabei kann die auf Zug beanspruchbare Halterung einen koaxial zur Drehachse und durch Kugelabschnitt und Pfanne verlaufenden Bolzen (12) aufweisen, der an beiden Fahrwerkteilen (1, 4) befestigt ist.As at the first attachment point, especially while driving briefly Tensile forces can occur, it is proposed that the first attachment point for absorbing tensile forces has a holder that can be stressed on train. Included the holder can be stressed on train a coaxial to the axis of rotation and through Ball section and socket have bolts (12) running on both chassis parts (1, 4) is attached.

Da ein Verdrehen des ersten Fahrwerkteils gegenüber dem zweiten aufgrund der Konstruktion des zweiten und dritten Befestigungspunktes zu einem leichten Verkippen der Fahrwerkteile führen kann, wird vorgeschlagen, daß der Bolzen mit Spiel in der Gelenkeinrichtung des ersten Befestigungspunktes einliegt, so daß die Längsachsen der Fahrwerkteile miteinander einen stumpfen Winkel bilden können.Because a twisting of the first undercarriage part compared to the second due to the construction of the second and third attachment point to a slight tilting the chassis parts can lead, it is suggested that the bolt with play in the Joint device of the first attachment point rests so that the longitudinal axes the chassis parts can form an obtuse angle with one another.

Eine einfache und hohe Kräfte aufnehmbare Bauweise des zweiten und dritten Befestigungspunktes wird dadurch erreicht, daß diese Befestigungspunkte jeweils eine im wesentlichen auf Zug beanspruchte Stange aufweisen, die mit ihren Enden an den Fahrwerkteilen angelenkt ist. Dabei können die Gelenke zwischen den Stangenenden und den Fahrwerkteilen Kugelgelenke sein. Eine stabile Lage einnehmende und sich selbst in Mittelstellung bringende Konstruktion wird dadurch erreicht, daß die Stangenanlenkstellen eines Fahrwerkteils zueinander näher angeordnet sind als die Stangenanlenkstellen des anderen Fahrwerkteils.A simple and high force-absorbing design of the second and third attachment point is achieved in that these attachment points each have a substantially tensile stressed rod with their Ends is hinged to the chassis parts. The joints between the Rod ends and the chassis parts be ball joints. Occupying a stable position and self-centering construction is achieved by that the rod articulation points of a chassis part are arranged closer to one another than the rod articulation points of the other undercarriage part.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 ein Fahrzeug in Form eines Lastkraftwagens in Seitenansicht; Fig. - 2 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Gelenkes mit linkem Vorderrad und rechten Hinterrädern, während Vorder- und Hinterachse zueinander parallel stehen; Fig. 3 eine Darstellung entsprechend Fig. 2 mit einer Schrägstellung der Hinterachse gegenüber der Vorderachse; Fig. 4 eine Seitenansicht als Mittelschnitt; und Fig. 5 eine Draufsicht auf das erfindungsgemäße Gelenk.An embodiment of the invention is shown in the drawings and is described in more detail below. They show: FIG. 1 a vehicle in shape a truck in side view; Fig. 2 is a schematic Representation of the joint according to the invention with the left front wheel and right rear wheels, while the front and rear axles are parallel to each other; 3 shows an illustration corresponding to FIG. 2 with an inclined position of the rear axle relative to the front axle; 4 shows a side view as a central section; and FIG. 5 is a plan view of the joint according to the invention.

Der in Fig. 1 dargestellte Lastkraftwagen weist ein vorderes Fahrwerkteil 1 auf, das den Triebkopf bildet und das Fahrerhaus 2 trägt. An dem Fahrwerkteil 1- ist durch ein Gelenk 3 ein hinteres Fahrwerkteil 4 befestigt, das beliebige Aufbauten und Ladungen tragen kann. Das Gelenk 3 läßt ein Verdrehen der Fahrwerkteile 1 und 4 gegeneinander um die Fahrzeuglängsachse zu, so daß Vorderachse 5 und Hinterachse 6 aus der zueinander parallelen Stellung (Fig. 2) in eine Schrägstellung (Fig. 3) gelangen können.The truck shown in Fig. 1 has a front chassis part 1, which forms the power car and carries the cab 2. On the undercarriage part 1- a rear undercarriage part 4 is attached by a joint 3, the arbitrary superstructures and can carry charges. The joint 3 allows a rotation of the chassis parts 1 and 4 against each other around the vehicle's longitudinal axis, so that the front axle 5 and the rear axle 6 from the mutually parallel position (Fig. 2) into an inclined position (Fig. 3) can get.

Das Gelenk 3 stellt eine Dreipunktbefestigung dar, wobei die aus waagerechten Trägern bestehenden Rahmen der beiden Fahrwerkteile 1 und 4 an den dem Gelenk 3 zugewandten Seiten Tragteile in Form von senkrechten Scheiben 1a bis 1f und 4a bis 4f aufweisen, die paarweise und parallel zur Fahrzeuglängsachse an den Fahrwerkrahmen befestigt sind und nach oben und unten die Träger der Fahrwerkrahmen überragen. Hierdurch gelingt es, einen ausreichenden senkrechten Abstand zwischen dem ersten Befestigungspunkt 7 und dem zweiten und dritten Befestigungspunkt 8 und 9 zu schaffen.The joint 3 represents a three-point attachment, the horizontal The existing frames of the two chassis parts 1 and 4 on the joint 3 facing sides support parts in the form of vertical disks 1a to 1f and 4a to 4f, the pairs and parallel to the vehicle longitudinal axis on the chassis frame are attached and protrude above and below the carrier of the chassis frame. This makes it possible to have a sufficient vertical distance between the first Attachment point 7 and the second and third attachment points 8 and 9 to create.

Wie in einem Ausschnitt in Fig. 5 ersichtlich, sind am hinteren Fahrwerkteil 4 im gleichen Abstand zur Fahrzeuglängsachse zwei senkrechte Scheiben 4c und 4d derart angeordnet, daß die Fahrzeuglängsachse zwischen ihnen liegt. Diese Scheiben tragen an den dem vorderen Fahrwerkteil 1 zugewandten senkrechten Kanten eine lotrecht zur Fahrzeuglängsachse angeordnete Platte 4g, die etwa mittig einen Kugelabschnitt 10 trägt. Der Kugelabschnitt 10 liegt in einer Pfanne 11 ein, die von Platten 1c und 1d getragen wird, die in gleicher Weise wie die Platten 4c und 4d angeordnet sind. Kugelabschnitt 10 und Pfanne 11 liegen koaxial zur Fahrzeuglängsachse oder achsparallel und senkrecht über oder unter der Fahrzeuglängsachse und sind koaxial durchbohrt, um einen Bolzen 12 aufzunehmen, der Kugelabschnitt und Pfanne durchdringt und mit seinen Enden an den Fahrwerkteilen befestigt ist, so daß diese Gelenkeinrichtung 10, 11, 12 nicht nur Druckkräfte sondern auch Zugkräfte aufnehmen und übertragen kann. Die Bohrung 13 in der Pfanne 11 und/oder die Bohrung im Kugelabschnitt 10 weist einen größeren Durchmesser auf als der des Bolzens 12, so daß eine Bewegung des Kugelabschnitts 10 gegenüber der Pfanne 11 ermöglicht wird. Die Gelenkeinrichtung 10, 11, 12 bildet den Drehpunkt A (Fig. 2 und 3), um den sich die Fahrwerkteile 1 und 4 gegeneinander verdrehen können. Dabei drehen sich die Fahrwerkteile im Punkt A bzw. ersten Befestigungspunkt 7 im wesentlichen um eine waagerechte, zur Fahrzeuglängsachse parallele oder koaxiale Achse 14, die sich in der Fahrzeugmitte befindet und mit der Achse des Kugelabschnitts 10, der Pfanne 11 und des Bolzens 12 übereinstimmt.As can be seen in a section in Fig. 5, are on the rear undercarriage part 4 two vertical disks 4c and 4d at the same distance from the longitudinal axis of the vehicle arranged such that the vehicle longitudinal axis lies between them. These discs wear a perpendicular on the vertical edges facing the front chassis part 1 plate 4g arranged to the longitudinal axis of the vehicle and having a spherical section approximately in the middle 10 carries. The spherical section 10 lies in a socket 11, which is supported by plates 1c and 1d arranged in the same way as the panels 4c and 4d are. Ball section 10 and socket 11 are coaxial to the vehicle longitudinal axis or axially parallel and vertically above or below the vehicle's longitudinal axis and are coaxial pierced to receive a bolt 12 that penetrates the ball portion and socket and is attached with its ends to the chassis parts, so that this articulation device 10, 11, 12 absorb and transmit not only compressive forces but also tensile forces can. The bore 13 in the socket 11 and / or the bore in the spherical section 10 has a larger diameter than that of the bolt 12, so that a movement of the spherical section 10 relative to the socket 11 is made possible. The joint device 10, 11, 12 forms the pivot point A (Fig. 2 and 3) around which the chassis parts 1 and 4 can rotate against each other. The undercarriage parts rotate in one point A or first fastening point 7 essentially around a horizontal axis relative to the vehicle's longitudinal axis parallel or coaxial axis 14, which is located in the center of the vehicle and with the axis of the ball section 10, the socket 11 and the bolt 12 coincides.

Die unterhalb des Befestigungspunktes 7 und zu beiden Seiten der Fahrzeuglängsachse angeordneten Befestigungsstellen 8 und 9 weisen im wesentlichen auf Zug beanspruchte Stangen 15 und 16 auf, die an ihren Enden waagerechten Bohrungen mit Lageraus Schraube und MuicteUr ' b"e'st"ehen'iien buchsen tragen, die auf Ringen 17 mit teilkugelförmiger Außenfläche gelagert sind. Diese Ringe 17 werden von Bolzen 18 getragen, die waagerecht und rechtwinklig zur Fahrzeuglängsachse jeweils in zwei senkrechten Scheiben la, 1b, le, 1f, 4a, 4b, 4e, 4f einliegen. Ringe 17 und Bolzen 18 bilden somit Anlenkstellen B', B" für den zweiten Befestigungspunkt 8 und C', C" für den dritten Befestigungspunkt 9, so daß bei einer symmetrischen Anordnung der Stangenanlenkstellen zu einer senkrechten, durch die Fahrzeuglängsachse verlaufenden Ebene der Stangenanlenkstellen und bei einem gleichen Abstand der Anlenkstellen jedes Fahrwerkteils zueinander die Anlenkstellen bei nicht zueinander verdrehten Fahrwerkteilen die in Fig. 2 gezeigte, einander überdeckende Stellung einnehmen,und bei zueinander verdrehten Fahrwerkteilen, und damit einer Schrägstellung der Hinterachse gegenüber der Vorderachse oder umgekehrt, die Anlenkstellen B", C" gegenüber den Anlenkstellen B', C' um den ersten Befestigungspunkt 7 bzw. die Achse 14 verdreht sind, wie in Fig. 3 gezeigt.The one below the attachment point 7 and on both sides of the vehicle's longitudinal axis arranged fastening points 8 and 9 have essentially stressed on train Rods 15 and 16 have horizontal bores at their ends with bearings made of screws and MuicteUr 'b "e'st" ehen'iien Bearings on rings 17 are mounted with a partially spherical outer surface. These rings 17 are made of bolts 18 carried horizontally and at right angles to the vehicle's longitudinal axis in two vertical disks la, 1b, le, 1f, 4a, 4b, 4e, 4f. Rings 17 and bolts 18 thus form articulation points B ', B "for the second fastening point 8 and C', C "for the third attachment point 9, so that in a symmetrical arrangement of the rod articulation points to a vertical one that runs through the longitudinal axis of the vehicle Level of the rod articulation points and with an equal distance between the articulation points of each chassis part to each other the articulation points when not twisted to each other Undercarriage parts assume the overlapping position shown in FIG. 2, and if the chassis parts are twisted in relation to each other, and thus the rear axle is tilted opposite the front axle or vice versa, the articulation points B ", C" opposite the Articulation points B ', C' rotated about the first fastening point 7 or the axis 14 are as shown in FIG.

Die Figuren 2 und 3 machen deutlich, daß die Stangenanlenkstellen jedes Fahrwerkteils derart angeordnet sind, daß sie die unteren Ecken je eines gleichschenkligen Dreiecks bilden, deren Symmetrieachse bei ebener Fahrbahn senkrecht steht und deren Spitze vom Punkt A gebildet ist,durch den die Achse 14 verläuft. Im Gegensatz zu den Darstellungen in Fig. 2 und Fig. 3 können die Grundseiten dieser beiden Dreiecke verschieden lang sein, d.h. die Stangenanlenkstellen B', C' eines Fahrwerkteils 1 können voneinander einen geringeren Abstand aufweisen als die Stangenanlenkstellen B", C" des anderen Fahrwerkteils 4, siehe Fig. 5. Dadurch sind bei diesem Ausführungsbeispiel die Stangen 15 und 16 nicht parallel zur Fahrzeuglängsachse sondern dazu schräg angeordnet, wobei die Stangen 15, 16 bzw. deren Längsachsen einen gleich großen spitzen Winkel mit der senkrechten, durch die Achse 14 verlaufenden Mittelebene des Fahrzeugs bilden. Diese Winkel betragen im Ausführungsbeispiel ca. 5 Grad.Figures 2 and 3 make it clear that the rod articulation points each chassis part are arranged in such a way that they each have the lower corners of an isosceles Form triangles whose axis of symmetry is vertical on a level roadway and whose Tip is formed by point A through which the axis 14 extends. In contrast to the representations in FIG. 2 and FIG. 3 can show the base sides of these two triangles be of different lengths, i.e. the rod articulation points B ', C' of a chassis part 1 can have a smaller distance from one another than the rod articulation points B ", C" of the other undercarriage part 4, see FIG. 5. As a result, in this exemplary embodiment the rods 15 and 16 are not parallel to the longitudinal axis of the vehicle but at an angle to it arranged, wherein the rods 15, 16 or their longitudinal axes are of the same size sharpen Angle with the vertical center plane of the vehicle running through the axis 14 form. In the exemplary embodiment, these angles are approximately 5 degrees.

Durch diese schräge Anordnung der Stangen 15, 16 wird eine sich selbst in die Mittellage rückstellende Wirkung der Fahrwerkteile bzw. der Hälften des Gelenks 3 zueinander erreicht.This oblique arrangement of the rods 15, 16 becomes a self Restoring effect of the chassis parts or the halves of the joint in the central position 3 reached to each other.

L e e r s e i t eL e r s e i t e

Claims

Claims vehicle with two-part chassis, the front part of which the front axle and its rear part carries at least one rear axle, wherein The front and rear undercarriage parts are articulated to one another in such a way that the chassis parts are rotatable with respect to one another about the longitudinal axis of the vehicle, d a d u r c h g e k e n n n z e i n e t, daX that which attaches the chassis parts (1, 4) to one another Joint (3) has three fastening points (7, 8, 9) arranged in a triangle to one another and a first attachment point (7) is formed by a hinge device which the chassis parts (1, 4) to one another non-displaceable but rotatable, and the second and third attachment points (8, 9 are formed by hinge devices, limited movement of the undercarriage parts around the first attachment point (7) allow around.

2. Vehicle according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z- e i c h n e t that the first attachment point (7) above the second (8) and third (9) is arranged and designed essentially to absorb compressive forces is.

3. Vehicle according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the first attachment point (7) has a ball joint (10, 11).

4. Vehicle according to claim 3, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the ball joint has a ball section attached to a chassis part (4) (10) in a correspondingly shaped pan (11) of the other undercarriage part (1) is present.

5. Vehicle according to claim 2, 3 or 4, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the first attachment point (7) for absorbing tensile forces has a retainer that can be stressed on train.

6. Vehicle according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t, that the bracket that can be stressed on train has a coaxial to the axis of rotation (14) and through the conical section and socket (11) extending bolt (12) which is attached to both chassis parts (1, 4).

7. Vehicle according to claim 6, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the bolt (12) with play in the hinge device of the first fastening point (7) rests, so that the longitudinal axes of the chassis parts (1, 4) are truncated with one another Can form angles.

8. Vehicle according to one of claims 2 to 7, d a d u r c h g e k It is noted that the second and third attachment points (8, 9), respectively have a substantially tensile stressed rod (15, 16) with their Ends on the chassis parts (1, 4) is hinged.

9. Vehicle according to claim 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the joints between the rod ends and the chassis parts (1, 4) Ball joints (17) are.

10. Vehicle according to claim 8 or 9, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t that the rod articulation points (B ', C') of a chassis part '(1) to each other are arranged closer than the rod articulation points (B ", C") of the other undercarriage part (4).