CZ282377B6 - Nápravová konstrukce pro užitkové vozidlo - Google Patents

Abstract

Náprava nebo podvozek užitkového vozidla obsahuje trojúhelníkovou opěru (5) a nápravnici (2), která je natáčivá a ovládatelná pomocí délkových táhel (6), přičemž mezi nápravnicí (2) a rámem (1) podvozku vozidla jsou umístěny podpěrné prostředky (3), zejména pružiny, které jsou podepřeny na rámu (1) podvozku vozidla pomocí dvou v podstatě svisle dolů orientovaných závěsných tyčí (7), umístěných na přední straně a zadní straně nápravnicí (2) a upevněných na jednom konci pomocí kloubů (13,14) s rámem (1) podvozku vozidla a na druhém konci kloubů (17) k podpěrným prostředkům (3) nebo pružinám. Pro umožnění použití dlouhých podpěrných prostředků nebo pružin jsou podpěrné prostředky (3) nebo pružiny každé natáčivé nápravnice (2) upevněny k nápravnici (2) pomocí úložných kloubů (4) umožňujících natáčení nápravnice (2) ve vodorovné rovině vzhledem k podpěrným prostředkům (3) nebo pružinám a naklánění podpěrných prostředků (3) nebo pružin vzhledem k nápravě, přičemž závěsnéŕ

Description

Vynález se týká nápravové konstrukce pro užitkové vozidlo, obsahující nápravnici, kola uložená v ložiskách na koncích nápravnice a podpěrné prostředky, zejména pružiny upravené na obou koncích nápravy mezi nápravnici a rámem podvozku vozidla, přičemž podpěrné prostředky nebo pružiny jsou podepřeny na rámu podvozku vozidla vždy pomocí dvou v podstatě dolů směrovaných závěsných tyčí, umístěných na přední a zadní straně nápravnice a upevněných na jednom svém konci pomocí kloubových spojů k rámu podvozku vozidla a na druhém konci k podpěrným prostředkům nebo pružinám, k nápravnici je v jednom bodu kloubovým spojem připojena svou střední částí trojúhelníková opěra, která je uložena otočně na svých protilehlých stranách ve dvou bodech v rámu podvozku vozidla, na opačných stranách rámu podvozku jsou uložena podélná táhla, která jsou spojena s nápravnici na vzájemně opačných stranách od jejího středu pro natáčení nápravnice a která jsou spřažena s ústrojím pro jejich tlačení a tažení a tím natáčení nápravnice.

Dosavadní stav techniky

Tuhé rejdovné nápravy jsou používány zejména pro těžkou dopravu, u které je nutno, aby nejméně jedna z náprav opatřených dvojitými pojezdovými koly byla řiditelná, jak je tomu u vozidel s více než dvěma takovými nápravami, u kterých by byl poloměr zatáčení bez možnosti takového řízení příliš velký. V těchto případech jsou používány tuhé nápravy pro svou velkou únosnost a jednoduchou konstrukci. Je také důležité, že zatížení je při jízdě v nerovném terénu rovnoměrně rozloženo na všechny nápravy.

Obvykle se používá náprav s dvojitou montáží pneumatik na pojezdových kolech podepřených samostatnými pružinami, přičemž tato konstrukce vyhovuje jak požadavkům na rozložení zatížení, tak i na možnost natáčení.

Je také možno použít náprav upevněných otočně krámu pomocí točny. Toto řešení vyhovuje požadavku na natáčení nápravy, ale není v tomto případě splněna podmínka rovnoměrného rozložení zatížení, pokud je vozidlo opatřeno několika nápravami, protože podpěrné pružiny nápravy, opatřené točnou, nejsou mezi sebou propojeny.

Jsou známa také různá uspořádání podvalníků pro rozložení zatížení na větší počet pojezdových kol. Problém tohoto řešení spočívá v horší ovladatelnosti takto vytvořené soustavy.

Je známo také použití dvojitých kol, z nichž každé je uloženo prostřednictvím samostatných pružin a z nichž každé je opatřeno vlastní točnou, přičemž kola se mohou snadno natáčet až do rozsahu 180°. V tomto případě však kola nemohou být poháněna mechanicky, ale zpravidla je nutno použít pro pohon hydraulických motorů. Toto řešení je jak složité, tak také nákladné.

FI-PA 901498 obsahuje řešení podobné provedení konstrukce nápravy a podvozku se znaky uvedenými v úvodu popisu. V tomto známém provedení je náprava upravena pro své natáčení ovlivňováním polohy podélných opěr nápravy a závěsných tyčí pružin. Tomuto uspořádání se podařilo dobře splnit požadavky na ovládání průběhu natáčení nápravy, rozložení zatížení a spolupůsobení za sebou následujících náprav ve vícenápravových konstrukcích podvozků. U této konstrukce však není možno používat dlouhých pružin, pružnic nebo jiných dlouhých podpěrných prvků, protože podpěrné prostředky se natáčejí společně snápravami atak je u těchto náprav dostatek místa jen pro poměrně krátké podpěrné prostředky. V důsledku použití kratších podpěrných prostředků tak mají na druhé straně všechny prvky používané pro zavěšení nápravy méně prostoru a musí být natěsnány blíže k sobě.

- 1 ι

Úkolem vynálezu je vyřešit tento problém a vytvořit výhodné podmínky pro zatěžování jednotlivých částí nápravy.

Podstata vynálezu

Tento úkol je vyřešen nápravovou konstrukcí pro užitkové vozidlo podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že podpěrné prostředky, zejména pružiny, jsou upevněny k nápravnici pomocí úložných kloubů pro umožnění natáčení nápravnice ve vodorovné rovině vůči podpěrným prostředkům nebo pružinám avykyvování podpěrných prostředků vůči nápravnici a závěsné tyče jsou na každé nápravnici uspořádány souměrně vzhledem k rámu podvozku vozidla.

Tato konstrukce umožňuje, aby podpěrné prostředky nebo pružiny zůstávaly ve všech polohách nápravy rovnoběžné s rámem podvozku vozidla, u kterého je tak možno použít podpěrných prostředků, tvořených zejména listovými pružinami, s potřebnou délkou.

Náprava podle vynálezu může být samostatnou konstrukcí nebo může být spřahována s dalšími nápravami do podvozkové konstrukce vozidla, přičemž alespoň některé z těchto náprav mohou být neotočné kolem svislé osy. Je zřejmé, že se mohou vyskytnout následující alternativy:

- podvozek je tvořen jednou řiditelnou a jednou pevnou nápravou. Je použito vahadlové vyrovnávací páky a podpěrné prostředky pevné nápravy jsou podepřeny na jednom konci vahadlové páky pomocí závěsné tyče, jejíž druhý konec je uchycen na rámu podvozku vozidla stejným nebo jiným způsobem;

- podvozek je tvořen dvěma řiditelnými nápravami a jednou pevnou nápravou. V tomto případě může být pevná náprava umístěna na libovolném konci podvozku, přičemž situace je stejná jako v předchozím případě s výjimkou toho, že vahadlová páka je použita mezi řiditelnými nápravami, nebo pevná náprava může být použita jako střední náprava podvozku, přičemž pevná náprava je zavěšena na obou řiditelných nápravách pomocí vahadlových pák;

- podvozek je tvořen třemi řiditelnými nápravami a jednou pevnou nápravou;

- podvozek je tvořen jednou řiditelnou nápravou a dvěma pevnými nápravami;

- podvozek je tvořen dvěma řiditelnými nápravami a dvěma pevnými nápravami;

- podvozek je tvořen třemi řiditelnými nápravami a dvěma pevnými nápravami;

- podvozková konstrukce obsahuje jednu řiditelnou nápravu, přičemž vyrovnávací páky jsou vypuštěny a závěsné tyče jsou upevněny na svém spodním konci k připojovacímu bodu rámu podvozku vozidla. Tato alternativa je základní konstrukční podvozkovou jednotkou, ze které se vytvářejí další kombinace.

Je pochopitelné, že je možno realizovat i další alternativy konstrukčního řešení s využitím uvedených znaků podvozku podle vynálezu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže objasněn pomocí příkladů provedení zobrazených na výkresech, kde znázorňují obr. la boční pohled na konstrukci podvozku podle vynálezu, obr. lb pohled shora na konstrukci podvozku z obr. la, obr. lc zadní pohled na konstrukci podvozku z obr. la, obr. 2a boční pohled na konstrukci podvozku z předchozích obrázků, jehož náprava je v natočené poloze, obr. 2b pohled shora na polohu podvozku z obr. 2a a obr. 3 boční pohled na jednonápravovou konstrukci podvozku podle vynálezu, která byla znázorněna na obr. 1 a.

-2CZ 282377 B6

Příklady provedení vynálezu

Nápravová konstrukce pro užitkové vozidlo, zejména nákladní automobil, zobrazená v příkladných provedeních na obr. 1, 2 a obsahující nápravnici 2, může být hnanou nápravou nebo jen nápravou sloužící k přenosu zatížení.

Náprava je v tomto příkladu opatřena koly 15, která jsou obvykle u vozidel po převážení hmotnějších nákladů opatřena dvojitou montáží pneumatik, ale mohou být pochopitelně také jen jednoduchými koly.

K rámu 1 podvozku vozidla je připojena trojúhelníková opera 5 konci svých ramen pružně nebo otočně pomocí kloubů 11 a její vrchol je uchycen centrálně na horní straně nápravnice 2 pomocí kulového kloubu 10. Při této konstrukci uchycení je umožněn pružný pohyb nápravnice 2 ve svislém směru nebo její natáčení ve svislé rovině, přičemž kromě toho je umožněn rejdovný otáčivý pohyb ve vodorovné rovině, zatímco pohyb nápravy do stran od podélné osy vozidla je znemožněn.

Mezi nápravnici 2 a rámem 1 vozidla jsou uspořádány podpěrné prostředky 3, kterými mohou být tuhé páky nebo pružiny, zejména listové nebo parabolické pružiny, a které jsou upevněny uprostřed své délky k nápravnici 2 pomocí úložných kloubů 4, přičemž jejich konce jsou rovněž kloubově upevněny k horním koncům závěsných tyčí 7 pomocí kulových kloubů 13, 14. Zadní závěsné tyče 7 jsou upevněny na svých spodních koncích prostřednictvím svislých podpěr 8 k rámu 1 podvozku pomocí zadních kulových kloubů 16, zatímco přední závěsné tyče 7 jsou spojeny na svých spodních koncích v příkladu podle obr. la a 2a, zobrazujícím nápravu jako část podvozku vozidla, s vyrovnávacími pákami 9, spojujícími zobrazenou nápravu s neznázoměnou další nápravou, pomocí předních kulových kloubů 17.

Ustrojí pro natáčení nápravnice 2 může být například tvořeno ústrojím popsaným v FI-PA 901498, u kterého se nápravnice 2 natáčí kolem připojovacího bodu trojúhelníkové opěry 5 a její natáčecí pohyb je ovládán pohybem podélných táhel 6, posouvajících se v jejich osovém směru kupředu a dozadu, přičemž tato podélná táhla 6 jsou spojena s nápravnici 2 pomocí spojovacích kloubů 12.

Úložné klouby 4 podpěrných prostředků 3 mají takové konstrukční provedení, aby se nápravnice mohla natáčet ve vodorovné rovině, to znamená v rovině obr. lb a 2b, vůči podpěrným prostředkům 3, přičemž podpěrné prostředky 3 mají mít také možnost se naklánět vzhledem k nápravnici 2.

Závěsné tyče 7 pro zavěšení těchto částí podvozku jsou uspořádány souměrně vzhledem k rámu 1 podvozku. Tento druh upevnění podpěrných prostředků 3 umožňuje i při zachování možnosti natáčení nápravnice 2 použití dlouhých podpěrných prostředků 3, protože tyto podpěrné prostředky 3 zůstávají vždy rovnoběžné s rámem 1 podvozku.

Podpěrné prostředky 3 mají snahu se natáčet společně s nápravnici 2 účinkem tření v úložných kloubech 4, avšak tomuto natáčení brání vodorovné složky sil, vznikající při odklonu závěsných tyčí 7 ze svislé polohy a působící na konce podpěrných prostředků 3 v příčném směru na podélnou osu rámu 1 podvozku. Účinkem těchto silových složek zůstávají podpěrné prostředky 3 téměř rovnoběžné s rámem 1 podvozku.

Podpěrné prostředky 3 mohou být součástí natáčivé vícenápravové podvozkové konstrukce nebo závěsné konstrukce jednoduché natáčivé nápravy.

Upevnění podpěrných prostředků 3 na nápravnici 2, umožňující natáčení podpěrných prostředků v rovině obr. lb, může být realizováno řadou konstrukčních řešení, přičemž pro tato

-3 II konstrukční řešení mohou být využita axiální ložiska, ložiska s kuličkovými prvky nebo pružné součásti umožňující natáčení, například pryžové nebo šroubovicové pružiny.

V průběhu natáčení se závěsné tyče 7 vyklánějí ze svých svislých poloh, jak je to zobrazeno na obr. 2a a 2b, přičemž rám 1 podvozku se při tomto pohybu mírně zvedá. Tendence závěsných tyčí 7 k návratu do svých svislých poloh účinkem vlastní tíhy vozidla způsobuje, že na řízení vozidla působí moment, který se snaží vrátit řízení do polohy odpovídající jízdě v přímém směru a který tak má stabilizační účinek na řízení vozidla.

Druhé konce vyrovnávacích pák 9 jsou upevněny k podpěrným prostředkům další nápravy pomocí neznázoměných kloubových spojů, odpovídajících svým konstrukčním provedením kulovým kloubům 17, a pomocí dalších neznázoměných závěsných tyčí, přičemž tato druhá náprava může být řízená nebo neřízená. Kromě toho může být buď jedna náprava, nebo i obě nápravy podvozku hnací nápravou, přičemž pokud je hnací nápravou jen jedna z nich, je druhá náprava jen nosnou nápravou pro přenášení zatížení, jak je znázorněno na výkresech.

Vyrovnávací páky 9 zejména zajišťují rovnoměrnější rozložení zatížení na kola 15 jednotlivých náprav, spojených navzájem těmito vyrovnávacími pákami 9. V případech, kdy jsou obě nápravy podvozku hnané, je možné u konstrukce podle vynálezu takové uspořádání, že pohon zadní řiditelné a hnané nápravy je výhodně realizován kardanovým hřídelem, kterým jsou vzájemně spojeny obě nápravy.

U konstrukčního řešení, obsahujícího jedinou nápravu a zobrazeného na obr. 3, je náprava řiditelná a jsou u ní vynechány vyrovnávací páky, které v tomto případě nejsou nutné, a závěsné tyče 7 jsou upevněny k rámu 1 podvozku podobně jako zadní závěsné tyče 7 z příkladů na obr. Ia a lb pomocí svislých podpěr 8.

Konstrukční řešení podle vynálezu bylo popsáno jen pomocí dvou příkladných provedení, přičemž je pochopitelné, že tato základní provedení mohou mít ještě řadu dalších modifikací, spadajících do rozsahu vynálezu, vymezeného v patentových nárocích, a mohou mít řadu dalších praktických aplikací pro různé konstrukce náprav a podvozků, z nichž byly v předchozím popisu zmíněny jen některé a základní.

Claims (1)

1. Nápravová konstrukce pro užitkové vozidlo, obsahující nápravnici, kola uložená v ložiskách na koncích nápravnice a podpěrné prostředky zejména pružiny upravené na obou koncích nápravy mezi nápravnici a rámem podvozku vozidla, přičemž podpěrné prostředky jsou podepřeny na rámu podvozku vozidla vždy pomocí dvou v podstatě dolů směrovaných závěsných tyčí, umístěných na přední a zadní straně nápravnice a upevněných na jednom svém konci pomocí kloubových spojů k rámu podvozku vozidla a na druhém konci k podpěrným prostředkům, k nápravnici je v jednom bodu připojena svou střední částí kloubovým spojem trojúhelníková opěra, která je uložena výkyvné na koncích svých dvou ramen na rámu podvozku vozidla, na opačných stranách rámu podvozku jsou uložena podélná táhla, která jsou spojena s nápravrcc,' na vzájemně opačných stranách od jejího středu pro natáčení nápravnice a která jsou spřažena s ústrojím pro jejich tlačení a tažení a tím natáčení nápravnice, vyznačující se tím, že podpěrné prostředky (3), zejména pružiny, jsou upevněny svou střední částí k nápravnici (2) pomocí úložných kloubů (4), ve kterých jsou nápravnice (2) uloženy otočně ve vodorovné rovině a vůči podpěrným prostředkům (3) a podpěrné prostředky (3) jsou uloženy výkyvné vzhledem k nápravnici (2) a závěsné tyče (7) jsou na každé nápravnici (2) uspořádány souměrně vzhledem k rámu (1) podvozku vozidla.