DD157405A3

DD157405A3 - STORAGE OF STIFF CONSTRUCTIONS ON WASTE VEHICLE FRAME

Info

Publication number: DD157405A3
Application number: DD22196180A
Authority: DD
Inventors: Rainer Marx; Artur Waechter; Helmut Witting
Original assignee: Rainer Marx; Artur Waechter; Helmut Witting
Priority date: 1980-06-19
Filing date: 1980-06-19
Publication date: 1982-11-10

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lagerung steifer Aufbauten auf verwindungsweichen Fahrzeugrahmen. Dabei werden Fahrzeugrahmenverwindungen weitgehendst zugelassen, ohne dass Spannungen in den Aufbauten auftreten. Der Aufbau ist in drei Punkten mit dem Rahmen verbunden. Dabei wird ein Gelenk mit einem Quertraeger verbunden, welcher in den Tragkonsolen elastisch gelagert ist.The invention relates to a storage of rigid structures on torsionally soft vehicle frame. Vehicle frame distortions are largely permitted without tension in the superstructures. The structure is connected to the frame in three points. In this case, a joint is connected to a cross member, which is elastically mounted in the support brackets.

Description

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Titel der ErfindungTitle of the invention

Lagerung steifer Aufbauten auf verwindungsweichen Fahrzeugrahmen.Storage of rigid structures on torsionally soft vehicle frames.

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Lagerung von steifen Aufbauten, wie Koffer- und Behälteraufbauten, die in drei Punkten· durch Gelenke mit den verwindungsweichen Fahrzeugrahmen von Nutzkraftwagen ohne oder mit Zwischenrahmen verbunden sind.The invention relates to a storage of rigid structures, such as luggage and container structures, which are connected in three points · by joints with the torsionally soft vehicle frame of commercial vehicles with or without intermediate frame.

Charakteristik der ErfindungCharacteristic of the invention

Derartige Lagervorrichtungen zum Verbinden von Behälteraufbauten und Fährzeusgestellen sind inSuch storage devices for connecting container assemblies and Fährzeusgestellen are in

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verschiedenen Ausführungen bekannt« In der Mehrzahl dieser Lösungen werden die Aufbauten über elastische Zwischenglieder auf demvarious designs known «In the majority of these solutions, the structures on elastic intermediate links on the

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Fahrzeugrahmen befestigt. Entweder nehmen diese Zwischenglieder Verwindungskräfte auf, indem diese in Verformungsarbeit verwandelt werden, oder sie ermöglichen Eelativbewegungen bzw. kombinieren beide. Solche Zwischenglieder sind in folgenden For-men bekannt:Vehicle frame attached. Either these intermediate links take up twisting forces by transforming them into deformation work, or they enable or combine Eelativ movements. Such intermediate links are known in the following forms:

1. Zwischenrahmen ( auch Gegen-, Grund- oder Hilfsrahmen genann't). · .1. Intermediate frame (also called counter, base or subframe). ·.

2β Aufbaubefestigung auf Zwischenrahmen der wiederum in drei Gelenkbolzen auf dem Fahrzeugrahmen gelagert ist ( der vordere Gelenkbolzen liegt parallel über der Eahrzeugrahmendrehachse in einem zusätzlichen Querträger).2β Bodywork attachment to intermediate frame which in turn is mounted in three hinge pins on the vehicle frame (the front hinge pin is parallel to the Eahrzeugrahmendrehachse in an additional cross member).

3» Aufbaulagerung in drei Gelenkbolzen, die alle in der horizontalen Ebene der Drehachse des Fahrzeugrahmens liegen.3 »Surface mounting in three hinge pins, all located in the horizontal plane of the axis of rotation of the vehicle frame.

4. In einem bogenförmigen Querträger kann das vordere Aufbautenlager ebenfalls bogenförmig ( im Abstand r von der Fahrzeugrahmendrehachse) quer zur Fahrtrichtung gleiten, während die hinteren Lager unbeweglich ausgeführt sind.4. In an arcuate cross member, the front superstructure bearing also arcuately (at a distance r of the vehicle frame rotational axis) to slide transversely to the direction of travel, while the rear bearings are made immovable.

5. Aufbaulagerung auf einer größeren Anzahl verschiedener Gummielemente verbunden mit gebogenen Querträgern.5. Aufbaulagerung on a larger number of different rubber elements connected with curved cross members.

Alle Maßnahmen dienen dem Abbau von Spannungsspitzen im Fahrzeugrahmen, Aufbau und •Aufbaubefestigungsteilen. Nachteil fast aller Lösungen ist der relativ hohe Materialaufwand. Im ersten Fall wirkt'sich außerdem eine zu hohe Aussteifung des Fahrzeugrahmens negativ aus. Dieser Nachteil wird im zweiten Fall zum Teil beseitigt,'aber die Konstruktion ist. aufwendig und materialintensiv. Die im Punkt 3 beschriebene Variante kann· nur auf einigen Fahrge-All measures are used to reduce voltage peaks in the vehicle frame, body and • body attachment parts. The disadvantage of almost all solutions is the relatively high cost of materials. In the first case, too, a too high stiffening of the vehicle frame has a negative effect. This drawback is partly remedied in the second case, but the design is. elaborate and material intensive. The variant described in point 3 can · only on some

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stelltypen Anwendung finden, da sich die Lager·- stellen des Aufbaus nicht über, sondern-im Fahrzeugrahmen befinden. Außer hohem Bauaufwand entsteht im vierten Fall ein erhöhter Verschleiß. Die unter fünftens beschriebene Konzeption findet vorwiegend bei Pritschenaufbauten Anwendung.can be used because the bearing points of the superstructure are not above but in the vehicle frame. Except high construction costs arises in the fourth case, increased wear. The concept described under fifth applies mainly to flatbed applications.

Eine grundsätzlich andere Möglichkeit der Lagervorrichtungen besteht darin, daß die Kräfte aus Nutz- und Leermasse des Aufbaus nicht in den Fahrzeugrahmen, sondern in die Federung des Fahrgestells !eingeleitet werden. Damit muß der Fahrzeugrahmen nur die Verwindungskräfte aufnehmen. Der großt Nachteil dieser Konzeption ist der erhebliche Bau- und.Materialaufwand, sowie keine universelle Anwendbarkeit auf möglichst viele verschiedene Fahrgestelltypen. .A fundamentally different possibility of the storage devices is that the forces of useful and empty mass of the structure are not introduced into the vehicle frame, but in the suspension of the chassis. Thus, the vehicle frame must only absorb the torsional forces. The biggest disadvantage of this concept is the considerable building and .Materialaufwand, and no universal applicability to as many different types of chassis. ,

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine einfache, robuste Lagerung steifer Aufbauten auf verwindungsweichen Fahrgestellen zu schaffen, die auf möglichst viele verschiedene Fahrgestelltypen anwendbar ist, geringen Bauaufwand und Materialeinsatz aufweist, und Fahrzeugrahmenverwindungen weitgehendst zuläßt ohne daß dadurch zusätzliche Spannungen in den betreffenden Bauteilen auftreten und somit die"Nachteile bekannter Lösungen ausschließt.The aim of the invention is to provide a simple, robust storage of rigid structures on torsion-soft chassis, which is applicable to as many different types of vehicles, low construction costs and material use, and Fahrzeugrahmenverwindungen largely admits without causing additional stresses in the relevant components and thus excludes the "disadvantages of known solutions.

Darlegung des Wesens der "ErfindungExplanation of the nature of the invention

Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Aufbau über drei Gelenkpunkte und einenThis object is achieved according to the invention that the structure of three points of articulation and a

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Querträger mit dem Fahrzeugrahmen derart verbunden ist, daß die Gelenke und der Querträger' über dem Fahrzeugrahmen liegen, die Achsen der Gelenke so. angeordnet .sind, daß sie zusammen mit dem Querträger annähernd alle Relativbewegungen zwischen Aufbau und Fahrzeugrahmen ermöglichen, die durch Verwindungen des Fahrzeugrahmens entstehen. Somit kann auf einen Verwindungskräfte aufnehmenden Zwischenrahmen verzichtet werden, alle drei Lager, als auch; der Querträger sind einfach und gerade durchbildbar, keine Bauteile müssen in den Fahrzeugrahmen hineinragen, die Lagerung des Querträgers auf am Fahrzeugrahmen befestigten Tragkonsölen ist ebenfalls unkompliziert.Cross member is connected to the vehicle frame such that the joints and the cross member 'are above the vehicle frame, the axes of the joints so. arranged. Are that they allow together with the cross member almost all relative movements between the body and the vehicle frame caused by twisting of the vehicle frame. Thus, can be dispensed with a torsion-absorbing intermediate frame, all three camps, as well; the cross member are simple and straight durchbildbar, no components must protrude into the vehicle frame, the storage of the cross member mounted on the vehicle frame Tragkonsölen is also straightforward.

Bei allen bekannten technischen Lösungen kommt es zu Behinderungen der Fahrzeugrahmenverwindung und damit zu erhöhten Spannungen in den betreffenden Bauteilen.. Selbst die unter drittens angeführte, praktisch selten verwirklichbare Variante besitzt diesen Nachteil,- da die Fahrzeugrahmendrehachse bei den unterschiedlichen Verwindungen des Fahrzeugrahmens nur im IdeaIfall in der Mitte des Fahrzeugrahmens liegt und vielmehr ständig um diese Mittellage wandert.' Das bedeutet, daß es immer einen gewissen Abstand.zwischen der Fahrzeugrahmendrehachse und der Gelenkachse des vorderen Gelenkbolzens gibt, mit dem sich die Gelenkachse bei Verwindung kreisbogenförmig um die Fahrzeugrahmendrehachse bewegen will. Ist .die Lage dieser Gelenkachse gegenüber dem Fahrzeugrahmen unveränderlich, kommt es zwangsläufig zu erhöhten Spannungen in den Bauteilen.In all known technical solutions, it comes to obstructions of the Fahrzeugrahmenverwindung and thus increased voltages in the relevant components .. Even the third mentioned, practically rarely verrealizable variant has this disadvantage, - as the Fahrzeugrahmendrehachse at the different torsions of the vehicle frame only in IdeaIfall in the center of the vehicle frame is located and constantly wanders around this central location. This means that there is always a certain distance between the vehicle frame rotation axis and the articulation axis of the front articulation bolt, with which the articulation axis, when twisted, wishes to move in a circular arc around the vehicle frame rotation axis. If .the position of this hinge axis relative to the vehicle frame immutable, it inevitably leads to increased stresses in the components.

. 22 1 9 6.1,, 22 1 9 6.1,

Ausgehend von dieser Erkenntnis wurde in der erfindungsgemäßen Lagerung zu Gunsten der Fahrgestellunabhängigkeit von vornherein die vordere Gelenkachse in einem bestimmten Abstand über der Fahrzeugrahmendrehachse gelegt. Der wesentliche Gedanke liegt nur darin, daß die kreisbogenförmige Bewegung der Gelenkachse um die Fahrzeugrahmendrehachse i'n einen vertikalen' und einen horizontalen ( vornehmlich quer zur Fahrzeuglängsachse ) Anteil aufgeteilt wird, wobei die beiden hinteren Gelenke den vertikalen Teil der Drehbewegung übernehmen und der Querträger, der zur Aufnahme des vorderen Gelenkes dient, die horizontale Verschiebung ermöglicht.Based on this finding, in the storage according to the invention in favor of the chassis independence from the outset, the front articulated axle is placed at a certain distance above the vehicle frame rotational axis. The essential idea lies only in the fact that the circular arc-shaped movement of the joint axis is divided about the vehicle frame rotational axis i'n a vertical 'and a horizontal (mainly transversely to the vehicle longitudinal axis) proportion, the two rear joints take the vertical part of the rotational movement and the cross member, which serves to accommodate the front joint, which allows horizontal displacement.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment.

Es zeigen?Show it?

Fig. 1 Seitenansicht eines Fahrzeuges mit Behälteraufbau und der erfindungsgemäßen Lagerung,1 side view of a vehicle with container structure and the storage according to the invention,

Fig. 2 Schnitt A-A der Fig. 1, Vorderansicht des vorderen Lagerpunktes.Fig. 2 section A-A of Fig. 1, front view of the front bearing point.

Ein in Fig. 1 dargestellter steifer Aufbau 1 ist durch "drei Gelenke 3_} 4- und 5 gegenüber dem Fahrzeugrahmen 2 in zwei senkrecht zueinanderA shown in Fig. 1 rigid structure 1 is by "three joints 3 _} 4- and 5 relative to the vehicle frame 2 in two perpendicular to each other

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stellenden vertikalen Ebenen drehbar gelagert. Die untereinander fluchtenden Achsen der hinteren Gelenke 3 und 4 sind senkrecht zur vertikalen Ebene der Fahrzeuglängsachse in auf dem Fahrzeugrahmen· 2 befestigten Lagerböcken 6 und 7 fixiert. . Die Achse des vorderen Gelenkes 5 liegt ebenfalls über dem Fahrzeugrahmen, aber in der vertikalen Ebene der Fahrzeuglängsachse.rotatably mounted vertical vertical planes. The mutually aligned axes of the rear joints 3 and 4 are fixed perpendicular to the vertical plane of the vehicle longitudinal axis in mounted on the vehicle frame · 2 bearing blocks 6 and 7. , The axis of the front joint 5 is also above the vehicle frame, but in the vertical plane of the vehicle longitudinal axis.

Fig, 2 zeigt einen das Gelenk 5 aufnehmenden Querträger 8 der nahezu lose und gleitbar auf zwischen Tragkonsole 9 und Querträger 8 angeordneten elastischen, schalldänimenden und gleitfähigen Elementen 10 liegt. Die Tragkons ο ien9' sind fest mit dem Fahrzeugrahmen 2 verbunden. Gegen unbeabsichtigtes Abheben des Aufbaus 1 bei Fahrt durch Fahrbahnunebenheiten wird der Querträger 8 über Federlemente 11 niedergehalten. Die Querverschiebung χ des Querträgers 8 kann weiterhin mittels'Federelemente 12 gedämpft werden. Treten an den Hinterrädern des Fahrzeuges Fahr-^ bahnunebenheiten auf, kommt es zu Fahrzeugrahmenverwindungen beispielsweise um die ideale Fahrzeugrahmendrehachse A . Während sich dabei der Verdrehwinkel· A des Fahrzeugrahmens 2 von den (Jelenken 3 und 4 nach dem Gelenk 5 hin verringert, bleibt der Yerdrehwinkel des steifen Behälteraufbaus 1 über diese Entfernung hinweg konstant. Die dadurch theoretisch entstehende kreisbogenförmige Bewegung der Achse des Gelenkes 5 um die Achse A wird in ihren horizontalen Bestandteil χ und den vertikalen Teil ζ aufgeteilt, indem sich der Querträger 8 um den Betrag χ verschiebt und gleichzeitig um den'Betrag ζ vermittels'.der Gelenke 3 und 4 anhebt. Die Bewegung χ wird bei extrem starkenFig. 2 shows a joint 5 receiving cross member 8 of almost loosely and slidably disposed between support bracket 9 and cross member 8 elastic, sound-absorbing and slidable elements 10 is located. The Tragkons ο ienien 9 'are firmly connected to the vehicle frame 2. Against unintentional lifting of the body 1 when driving through bumps the cross member 8 is held down via spring elements 11. The transverse displacement χ of the cross member 8 can also be attenuated by means of 'Fededer 12. Occur at the rear wheels of the vehicle Fahrnbahnunbenheiten, it comes to Fahrzeugrahmenverwindungen for example, the ideal Fahrzeugrahmendrehachse A. While the angle of rotation · A of the vehicle frame 2 decreases from the joints 3 and 4 towards the joint 5, the yaw angle of the rigid container structure 1 remains constant over this distance Axis A is divided into its horizontal component χ and the vertical part, by displacing the crossbeam 8 by the amount χ and simultaneously lifting by the amount ζ of the joints 3 and 4. The movement χ becomes extremely strong

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Verbindungen .durch den nach oben abgewinkelten Teil des Tragkonsois 9 eingeschränkt." Bei Fahrbahnunebenheiten an den Vorderrädern des Fahrzeuges sind die Bewegungserscheinungen umgekehrt,d.h. daß sich dann der Fahrzeugrahmen 2 im Bereich des Gelenkes 5 mehr verdreht als der BehälteraufbauCompounds are restricted by the upwardly angled part of the supporting shell 9. "In the case of road bumps on the front wheels of the vehicle, the motion phenomena are reversed, that is to say that the vehicle frame 2 twists more in the area of the joint 5 than the container construction

Somit können die durch Fahrzeugrahmenverwindungen auftretenden Relativbewegungen zwischen Fahrzeugrahmen 2 und Behälteraufbau 1 nahezu ungehindert stattfinden. Die im Ausführungsbeispiel dargestellte Lagerung kann prinzipiell dort Anwendung finden, wo auf 'verwindungsweichen Fahrzeugrahmen steife Aufbauten befestigt weraen sollen. . Die erfindungsgemäße Lagerung zeichnet sich besonders durch ihre Einfachheit und Robustheit, ihre materialsparende, fahrzeugrahmenunabhängige und geringe Höhe aufweisende Bauten aus. Damit ist jedoch die erfindungsgemäße Lagerung in ihrer konkreten Form nicht beschränkt, sondern umfaßt vielmehr alle Lagerungsvarianten des vorderen.jGelenkes im Querträ-ger .oder des Querträgers auf dem Fahrzeugrahmen, die ebene, horizontale Gleitbewegungen ermöglichen. So wird zum Beispiel der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung nicht verlassen, wenn sich der vordere Gelenkbolzen eben, horizontal und quer zu seiner Längsachse gegenüber dem Querträger verschieben kann oder der Querträger über elastische Gummielemente mit dem Fahrzeugrahmen verbunden ist, die diese Querschubbewegung aufnehmen und in Verformungsarbeit umwandelt, oder wenn der mittlere Gelenkbogen hinten und die beiden quer zur Fahrzeuglängsachse liegenden Gelenkbolzen vorn angeordnet werden.Thus, the relative movements between the vehicle frame 2 and container structure 1, which occur due to vehicle frame distortions, can take place virtually unhindered. The storage shown in the embodiment can in principle find application where weraen to 'torsion soft vehicle frame stiff structures should be attached. , The storage according to the invention is particularly characterized by its simplicity and robustness, their material-saving, vehicle frame independent and low-height buildings having. Thus, however, the storage according to the invention is not limited in their concrete form, but rather includes all storage variants of the front yoke in the cross member or the cross member on the vehicle frame, which allow plane, horizontal sliding movements. For example, the scope of protection of the present invention is not abandoned when the front hinge pin can move flat, horizontal and transversely to its longitudinal axis relative to the cross member or the cross member is connected via elastic rubber elements to the vehicle frame, which absorbs this transverse thrust movement and transforms it into deformation work , or if the middle hinge bow at the rear and the two transverse to the vehicle longitudinal axis hinge pins are arranged in front.

Claims

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claim

1. Storage of rigid structures on torsionally soft vehicle frame of Hutzkraftwagen, which connects in three points by joints the vehicle frame with the superstructures, of which two aligned and transverse and the third arranged at a convenient distance from the axis of the first two joints above and parallel to the vehicle longitudinal axis are, wherein the lying about the vehicle longitudinal axis position point is movable about the longitudinal axis, characterized in that the joint (5) in the od-er on the cross member (8) is fixed, the above the vehicle frame (2) with its ends elastically in the Support brackets (9) is stored »

2. claim according to point T, characterized in that the bearing of the joint (5) or the cross member (8) takes place in such a way that horizontally sliding surfaces are present.

3o claim according to item 1'and 2, characterized in that the bearing of the joint (5) or the cross member takes place in such a way that the movement of elastic elements, which can deform accordingly, is recorded.

4. Claim after items 1 to 3 _? characterized in that the central hinge pin (5) both front and rear of the structure (1) can be arranged, -wobei then the parallel spherical plain bearings (3> ^) are correspondingly opposite to the structure.

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