DE202011110136U1 - Pendulum axle arrangement of a vehicle - Google Patents
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Abstract
Pendelachsenanordnung (10, 10', 10'') eines Fahrzeugs, insbesondere eines Ladefahrzeugs, wobei die Pendelachsenanordnung (10, 10', 10'') eine Pendelachse (12, 12', 12'') aufweist, an deren Enden jeweils ein Rad (16a, 16a', 16b, 16b') des Fahrzeugs anordenbar ist und die Pendelachse (12, 12', 12'') durch ein horizontal ausgerichtetes Pendellager (18, 18') mit einem Rahmen (14, 14', 14'') der Pendelachsenanordnung (10, 10', 10'') begrenzt schwenkbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Dämpfung der Pendelbewegung der Pendelachse (12, 12', 12'') relativ zum Rahmen (14, 14', 14'') zumindest ein dehn- und/oder stauchbares Dämpfungselement (26a, 26a', 26a'', 26b, 26', 26b'') derart zwischen Pendelachse (12, 12', 12'') und Rahmen (14, 14', 14'') angeordnet ist, dass bei einer Pendelbewegung das Dämpfungselement (26a, 26a', 26a'', 26b, 26b', 26b'' 26b) gedehnt und/oder gestaucht wird.Pendulum axle arrangement (10, 10 ', 10' ') of a vehicle, in particular of a loading vehicle, the pendulum axle arrangement (10, 10', 10 '') having a pendulum axle (12, 12 ', 12' '), at each end of which a Wheel (16a, 16a ', 16b, 16b') of the vehicle can be arranged and the pendulum axle (12, 12 ', 12' ') is supported by a horizontally aligned self-aligning bearing (18, 18') with a frame (14, 14 ', 14 '') of the pendulum axle arrangement (10, 10 ', 10' ') is connected pivotably to a limited extent, characterized in that for damping the pendulum movement of the pendulum axle (12, 12', 12 '') relative to the frame (14, 14 ', 14 '') at least one stretchable and / or compressible damping element (26a, 26a ', 26a' ', 26b, 26', 26b '') between the pendulum axle (12, 12 ', 12' ') and the frame (14, 14 ', 14' ') is arranged that the damping element (26a, 26a', 26a '', 26b, 26b ', 26b' ', 26b) is stretched and / or compressed during a pendulum movement.
Description
Die Erfindung betrifft eine Pendelachsenanordnung eines Fahrzeugs, insbesondere eines Ladefahrzeugs, wobei die Pendelachsenanordnung eine Pendelachse aufweist, an deren Enden jeweils mindestens ein Rad des Fahrzeugs anordenbar ist und die Pendelachse durch ein horizontal ausgerichtetes Pendellager mit einem Rahmen der Pendelachsenanordnung begrenzt schwenkbar verbunden ist.The invention relates to a pendulum axle assembly of a vehicle, in particular a loading vehicle, the pendulum axle assembly having a pendulum axis, at the ends of each at least one wheel of the vehicle can be arranged and the pendulum axis is pivotally connected limited by a horizontally aligned pendulum bearing with a frame of the pendulum axle assembly.
In der Landwirtschaft, der Industrie und dem Baugewerbe werden oftmals Fahrzeuge zum Transport von Gütern eingesetzt. Die Fahrzeuge können als Radlader oder Gabelstapler ausgebildet sein. Weiterhin können sie unterschiedliche Anbauten wie beispielsweise Schaufeln, Gabeln, Kehrmaschinen, Schneeschieber und dergleichen aufweisen. Die Ladefahrzeuge sind in der Regel wendig und schmal ausgebildet.In agriculture, industry and construction vehicles are often used to transport goods. The vehicles may be designed as wheel loaders or forklifts. Furthermore, they may have different attachments such as blades, forks, sweepers, snow pushers and the like. The loading vehicles are usually agile and narrow.
Die geringe Breite der Fahrzeuge kann jedoch zu Problemen bei der seitlichen Kippstabilität der Fahrzeuge führen. Ist das Fahrzeug beispielsweise als Gabelstapler oder Radlader ausgeführt und werden schwere Güter mit diesem Ladefahrzeug transportiert, so kann es schlimmstenfalls zu einem seitlichen Umkippen des Ladefahrzeugs kommen, wenn die Güter sehr hoch über dem Erdboden transportiert werden und das Ladefahrzeug auf unebenem Gelände in eine Schräglage gerät. Ferner besteht eine erhöhte Kippgefahr des Ladefahrzeugs, wenn es schräg an einem Hang oder einer Böschung gefahren wird.However, the small width of the vehicles can lead to problems with the lateral tilting stability of the vehicles. If the vehicle is designed, for example, as a forklift or wheel loader and heavy goods are transported by this loading vehicle, it may at worst result in a lateral overturning of the loading vehicle if the goods are transported very high above the ground and the loading vehicle gets into an inclined position on uneven terrain , Furthermore, there is an increased risk of tipping the loading vehicle when it is driven obliquely on a slope or embankment.
Zum Ausgleich von Bodenunebenheiten und einem quer zur Fahrtrichtung des Ladefahrzeugs geneigten Untergrund ist es beispielsweise aus der
Auch aus der
Ferner offenbart die
Weiterhin ist es aus der
Die zuvor ausgeführten Lösungen zur Verhinderung eines seitlichen Umkippens eines Fahrzeugs haben sich zwar bewährt, sind aber aufgrund ihrer aktiven Steuerungen entsprechend energie-, kosten- und wartungsintensiv.Although the previously implemented solutions for preventing lateral overturning of a vehicle have proven themselves, they are correspondingly energy, cost and maintenance-intensive due to their active controls.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Pendelachsenanordnung insbesondere für ein Ladefahrzeug bereitzustellen, durch die auf einfache und kostengünstige Art und Weise ein Ausgleich von Bodenunebenheiten bei gleichzeitig ruhigem und sicherem Fahrverhalten ermöglicht wird.The invention is therefore based on the object to provide a pendulum axle assembly, in particular for a loading vehicle, by the simple and inexpensive way a balance of uneven ground is made possible at the same time quiet and safe driving.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Pendelachsenanordnung eines Fahrzeugs gelöst, wobei die Pendelachsenanordnung eine Pendelachse aufweist, an deren Enden jeweils mindestens ein Rad des Ladefahrzeugs anordenbar ist und die Pendelachse durch ein horizontal ausgerichtetes Pendellager mit einem Rahmen der Pendelachsenanordnung begrenzt schwenkbar verbunden ist, wobei zur Dämpfung der Pendelbewegung der Pendelachse relativ zum Rahmen zumindest ein dehn- und/oder stauchbares Dämpfungselement derart zwischen Pendelachse und Rahmen angeordnet ist, dass bei einer Pendelbewegung das Dämpfungselement gedehnt und/oder gestaucht wird.This object is achieved by a pendulum axle assembly of a vehicle, the pendulum axle assembly having a pendulum axis, at the ends of each at least one wheel of the loading vehicle is arranged and the pendulum axis is limited by a horizontally aligned pendulum bearing with a frame of the pendulum axle assembly pivotally connected, wherein for damping the pendulum movement of the pendulum axis is arranged relative to the frame at least one stretchable and / or compressible damping element between the pendulum axis and the frame such that in a pendulum movement, the damping element is stretched and / or compressed.
Die über das Pendellager mit dem Rahmen der Pendelachsenanordnung verbundene Pendelachse ermöglicht einen passiven Ausgleich von Bodenunebenheiten und Schrägen. Der Rahmen der Pendelachsenanordnung ist dabei mit weiteren Aufbauten des Fahrzeugs verbunden. Der Rahmen kann beispielsweise mit einer Karosserie oder einem Gehäuse des Ladefahrzeugs, das mit einer Hubeinheit zum Heben von Lasten versehen sein kann, verbunden sein. Wird das Fahrzeug auf einem quer zur Fahrtrichtung geneigten Untergrund gefahren, so ist die Pendelachse in der Lage, diese Schräge auszugleichen, d. h. der Rahmen der Pendelachsenanordnung und die mit dem Rahmen verbundenen Aufbauten des Fahrzeugs bleiben vertikal ausgerichtet, Hierdurch wird ein seitliches Umkippen des Fahrzeugs verhindert. Beim Ausgleich der Bodenunebenheit oder Schräge durch die Pendelachse muss jedoch beachtet werden, dass die Pendelachse nicht zu schnell verschwenkt, um ein ruckartiges Verdrehen der Pendelachse zu verhindern. Ein solches ruckartiges Verdrehen der Pendelachse würde die Fahrstabilität erheblich gefährden. Ferner würde die Pendelachse in diesem Fall ruckartig an einem Anschlag zur Begrenzung der Pendelachsenbewegung anschlagen und so ein seitliches Drehmoment erzeugen, das schlimmstenfalls ebenfalls zu einem Umkippen des Fahrzeugs führen kann. Die Pendelbewegung der Pendelachsenanordnung wird daher erfindungsgemäß durch ein dehn- und/oder stauchbares Dämpfungselement gedämpft. Mittels der Dämpfung wird ein ruhiges Fahrverhalten des Fahrzeugs ermöglicht. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Pendelachsenanordnung wird eine kostengünstige Pendelachsenanordnung mit hoher Fahrstabilität realisiert, bei der auf aktive Steuereinrichtungen verzichtet werden kann. Hierdurch kann weiterhin Energie zum aktiven Ausgleich einer Schrägstellung der Pendelachse eingespart werden.The pendulum axle connected to the frame of the pendulum axle arrangement via the self-aligning bearing enables a passive compensation of uneven floors and slopes. The frame of the pendulum axle assembly is connected to other structures of the vehicle. The frame may, for example, be connected to a body or a housing of the loading vehicle, which may be provided with a lifting unit for lifting loads. If the vehicle is driven in a direction inclined transversely to the direction of the ground, the pendulum axle is able to compensate for this slope, ie the frame of the pendulum axle assembly and connected to the frame structures of the vehicle remain vertically aligned, thereby lateral tilting of the vehicle is prevented , When compensating for ground unevenness or tilting by the pendulum axle, however, it must be taken into account that the pendulum axle does not pivot too fast in order to prevent a jerky rotation of the pendulum axle. Such a jerky rotation of the pendulum axle would seriously endanger the driving stability. Furthermore, the pendulum axis would strike abruptly in this case on a stop to limit the pendulum axis movement and thus generate a lateral torque, the worst case also to a Can cause tipping over of the vehicle. The pendulum movement of the pendulum axle assembly is therefore attenuated according to the invention by a stretchable and / or compressible damping element. By means of the damping, a quiet driving behavior of the vehicle is made possible. Due to the inventive design of the pendulum axle arrangement, a cost-effective pendulum axle assembly is realized with high stability in which can be dispensed with active control devices. As a result, energy can still be saved for active compensation of an inclination of the pendulum axis.
Eine besonders einfache und zuverlässige Ausführung des Dämpfungselements kann dadurch erzielt werden, dass das Dämpfungselement in Form eines elastischen Körpers ausgebildet ist. Das Dämpfungselement kann dabei in Form einer Feder oder aus einem federelastischen Material ausgebildet werden. Vorzugsweise ist das Dämpfungselement aus einem elastischen, jedoch nur schwach federnden Material ausgebildet, um ein Schwingen der Pendelachse zu vermeiden. Hierbei eignet sich vor allem ein, insbesondere massives, Gummielement zur Ausbildung des Dämpfungselements.A particularly simple and reliable embodiment of the damping element can be achieved in that the damping element is designed in the form of an elastic body. The damping element can be formed in the form of a spring or of a resilient material. Preferably, the damping element is formed of an elastic, but only weakly resilient material to avoid swinging the pendulum axis. This is especially suitable, in particular solid, rubber element for forming the damping element.
Das Dämpfungselement kann auf konstruktiv einfache Art und Weise durch zumindest eine Zugstrebe zwischen der Pendelachse und dem Dämpfungselement gedehnt und/oder gestaucht werden.The damping element can be stretched and / or compressed in a structurally simple manner by at least one tension strut between the pendulum axis and the damping element.
Das Dämpfungselement kann dabei einenends durch die Zugstrebe beaufschlagbar sein und sich anderenends an dem Rahmen abstützen.The damping element can be acted upon at one end by the tension strut and the other end supported on the frame.
Hierbei liegt das Dämpfungselement vorzugsweise auf einem Auflageelement des Rahmens auf, wobei das Auflageelement sowie das Dämpfungselement eine Durchgangsausnehmung aufweisen, durch die die Zugstrebe verschiebbar geführt ist. Das Dämpfungselement ist dadurch leicht zugänglich und kann bequem gewartet werden. Mittels der Durchgangsausnehmungen im Dämpfungselement und Auflageelement kann die Zugstrebe von unten durch die Durchgangsausnehmungen geführt werden und das Dämpfungselement von oben her beaufschlagen.In this case, the damping element is preferably located on a support element of the frame, wherein the support element and the damping element have a passage recess through which the tension strut is guided displaceably. The damping element is thus easily accessible and can be easily maintained. By means of the passage recesses in the damping element and support element, the tension strut can be guided from below through the passage recesses and act on the damping element from above.
In besonders bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist im Bereich ihres der Pendelachse entgegengesetzten Endes der Zugstrebe ein Konterelement, insbesondere in Form einer Schraubenmutter, angeordnet. Zur Wartung bzw. zum Austausch des Dämpfungselements kann das Konterelement auf einfache Art und Weise entfernt werden, wodurch das Dämpfungselement zugänglich wird und von der Zugstrebe gelöst werden kann. Das Konterelement kann besonders einfach entfernt werden, wenn es in Form einer Schraubenmutter ausgebildet ist. Die Zugstrebe weist in diesem Fall vorzugsweise im Bereich des Konterelements ein Gewinde zur Verbindung der Zugstrebe mit dem Konterelement auf.In a particularly preferred embodiment of the invention, a counter element, in particular in the form of a nut, is arranged in the region of the pendulum axis opposite end of the tension strut. For maintenance or replacement of the damping element, the counter element can be removed in a simple manner, whereby the damping element is accessible and can be released from the tension strut. The counter element can be removed particularly easily if it is designed in the form of a nut. In this case, the tension strut preferably has a thread in the region of the counter element for connecting the tension strut to the counter element.
Die Zugstrebe kann besonders dünn und leicht ausgebildet werden, wenn das Dämpfungselement lediglich auf Zug belastet wird. Hierbei kann das Konterelement bei horizontaler Pendelachse auf dem Dämpfungselement aufliegen, wobei das Konterelement durch eine Aufwärtsbewegung der Zugstrebe von dem Dämpfungselement abgehoben wird und durch eine Abwärtsbewegung der Zugstrebe das Dämpfungselement staucht.The tension strut can be made particularly thin and light when the damping element is loaded only to train. Here, the counter element can rest on the damping element in the case of a horizontal pendulum axis, wherein the counter element is lifted off the damping element by an upward movement of the tension strut and the damping element is compressed by a downward movement of the tension strut.
Um das Dämpfungselement in Richtung der durch die Zugstrebe vermittelten Kraft zu beanspruchen, kann die Zugstrebe in einem Winkel von mehr als 0° zur Vertikalen, insbesondere in einem Winkel von 0° bis 10° zur Vertikalen, zum Pendellager hin geneigt sein. Hierdurch wird dem Umstand Rechnung getragen, dass die Pendelachse bei einer Bewegung um das Pendellager im Wesentlichen kreisförmig verschwenkt wird. Zusätzlich dazu kann das Rahmenelement um den gleichen Winkel zur Horizontalen zum Pendellager hin geneigt sein, sodass das Dämpfungselement leicht schräg zur Horizontalen auf dem Rahmenelement aufliegt. Das Dämpfungselement wird dadurch ebenfalls lediglich in Richtung der Zugstrebe beansprucht.In order to stress the damping element in the direction of the force transmitted by the tension strut, the tension strut may be inclined at an angle of more than 0 ° to the vertical, in particular at an angle of 0 ° to 10 ° to the vertical, towards the self-aligning bearing. This takes into account the fact that the pendulum axis is pivoted substantially circular in a movement about the pendulum bearing. In addition, the frame member may be inclined by the same angle to the horizontal to the spherical bearing, so that the damping element rests slightly oblique to the horizontal on the frame member. The damping element is thereby also claimed only in the direction of the tension strut.
Eine besonders ruhige und gleichmäßige Verschwenkung der Pendelachse der Pendelachsenanordnung kann dadurch erzielt werden, dass die Pendelachsenanordnung beidseitig des Pendellagers jeweils ein Dämpfungselement aufweist. Die Dämpfungselemente können dabei abwechselnd bei einer Pendelbewegung der Pendelachse im Uhrzeigersinn bzw. gegen den Uhrzeigersinn gestaucht werden.A particularly smooth and uniform pivoting of the pendulum axis of the pendulum axis arrangement can be achieved, that the pendulum axis arrangement has on both sides of the pendulum bearing each having a damping element. The damping elements can be alternately compressed in a pendulum motion of the pendulum axis in a clockwise or counterclockwise direction.
Beide Dämpfungselemente können durch jeweils eine Zugstrebe beaufschlagbar sein, die zwischen der Pendelachse und dem jeweiligen Dämpfungselement angeordnet sind.Both damping elements can be acted upon by a respective tension strut, which are arranged between the pendulum axis and the respective damping element.
Der Rahmen der Pendelachsenanordnung kann automatisch gegen die Pendelrichtung der Pendelachse mit einem Drehmoment beaufschlagt werden, wenn zumindest eine Zugstrebe eine durch das Pendellager verlaufende vertikale Ebene schneidet. Der Rahmen erfährt dadurch stets ein Drehmoment entgegen der Schwenkrichtung der Pendelachse. Hierdurch kann einem seitlichen Umkippen des Ladefahrzeugs automatisch entgegengewirkt werden.The frame of the pendulum axle assembly can be automatically applied against the pendulum axis of the pendulum axis with a torque when at least one tension strut intersects a running through the pendulum bearing vertical plane. The frame thus always experiences a torque counter to the pivoting direction of the pendulum axis. As a result, a lateral tip over of the loading vehicle can be counteracted automatically.
Vorzugsweise schneiden beide Zugstreben die durch das Pendellager verlaufende vertikale Ebene. Die Zugstreben sind dadurch in Fahrtrichtung betrachtet „über Kreuz” angeordnet. Hierdurch kann auf einfache Art und Weise ein besonders symmetrisches Fahrverhalten erzielt werden.Preferably, both tie rods intersect the vertical plane passing through the self-aligning bearing. The tie rods are thus viewed in the direction of travel "crosswise" arranged. As a result, a particularly symmetrical driving behavior can be achieved in a simple manner.
Die Pendelachse kann eine Achsführungsanordnung aufweisen, an der ein Achsaufnahmekörper der Pendelachse befestigt ist, wobei der Achsaufnahmekörper das Pendellager aufweist. Der Achsaufnahmekörper kann dabei auf einfache Art und Weise auf eine standardisierte Achsführungsanordnung aufgesetzt werden. Die Achsführungsanordnung ist vorzugsweise in Form einer herkömmlichen Achse eines Fahrzeugs ausgebildet. Die Pendelachsenanordnung kann dadurch einfach gewartet sowie nachträglich an einer Achsführungsanordnung eines Fahrzeugs montiert werden. The pendulum axle may have an axle guide arrangement to which an axle receiving body of the pendulum axle is attached, wherein the axle receiving body has the pendulum bearing. The Achsaufnahmekörper can be placed in a simple manner to a standardized axle guide. The axle guide arrangement is preferably designed in the form of a conventional axle of a vehicle. The pendulum axle assembly can be easily maintained and subsequently mounted on an axle guide assembly of a vehicle.
Die Achsführungsanordnung weist vorzugsweise ein Differenzialgetriebe auf. Der das Pendellager aufweisende Achsaufnahmekörper kann sich dabei auf dem Differenzialgetriebe abstützen.The axle guide arrangement preferably has a differential gear. The axle bearing body having the self-aligning bearing can thereby be supported on the differential gear.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Ladefahrzeug mit einer zuvor beschriebenen Pendelachsenanordnung.The invention further relates to a loading vehicle with a pendulum axle arrangement described above.
Das Ladefahrzeug kann in Form eines Schaufelladers, eines Gabelstaplers, einer Kehrmaschine, eines Baggers oder dergleichen ausgebildet sein und einen Vorder- und einem Hinterwagen aufweisen, die durch ein vertikal ausgerichtetes Knickgelenk miteinander verbunden sind. Mittels des Knickgelenks kann das Ladefahrzeug besonders wendig ausgebildet werden.The loader vehicle may be in the form of a shovel loader, a forklift truck, a sweeper, an excavator, or the like, and may include front and rear wagons interconnected by a vertically oriented articulated joint. By means of the articulated joint, the loading vehicle can be formed particularly agile.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung dreier Ausführungsbeispiele der Erfindung, anhand der Figuren der Zeichnung, die erfindungswesentliche Einzelheiten zeigt, sowie aus den Ansprüchen.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description of three embodiments of the invention, with reference to the figures of the drawing, the invention essential details shows, and from the claims.
Die in der Zeichnung dargestellten Merkmale sind nicht notwendig maßstäblich zu verstehen und derart dargestellt, dass die erfindungsgemäßen Besonderheiten deutlich sichtbar gemacht werden können. Die verschiedenen Merkmale können je einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen bei Varianten der Erfindung verwirklicht sein.The features shown in the drawing are not necessarily to scale and presented in such a way that the features of the invention can be made clearly visible. The various features may be implemented individually for themselves or for a plurality of combinations in variants of the invention.
In der schematischen Zeichnung sind drei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.In the schematic drawing three embodiments of the invention are illustrated and explained in more detail in the following description.
Es zeigen:Show it:
Ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Pendelachsenanordnung
Die Pendelachsenanordnung
Der Aufbau der Pendelachse
Das Aufliegen der Pendelachsenanordnung
Die Dämpfungselemente
Wird die Pendelachse
Ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Pendelachsenanordnung
Die Zugstreben
Es versteht sich, dass anstelle von Zugstreben auch Druckstreben eingesetzt werden könnten, die die Dämpfungselemente beaufschlagen.It is understood that instead of tie rods and compression struts could be used, which act on the damping elements.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 20130124 |
|
R150 | Term of protection extended to 6 years | ||
R150 | Term of protection extended to 6 years |
Effective date: 20141121 |
|
R157 | Lapse of ip right after 6 years |