DE2337900C2

DE2337900C2 - Vorrichtung zur schwingungsdämpfenden Befestigung eines Fahrerhauses

Info

Publication number: DE2337900C2
Application number: DE2337900A
Authority: DE
Inventors: Robert Byron Morton Ill. Kennicutt; William Thomas Chillicothe Ill. Mounts
Original assignee: Caterpillar Tractor Co 61629 Peoria Ill; Caterpillar Tractor Co
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 1972-08-08
Filing date: 1973-07-26
Publication date: 1984-02-09
Also published as: GB1444596A; GB1444595A; JPS5750708B2; US3847492A; JPS4957521A; DE2337900A1; CA988123A; IT990158B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur schwingungsdämpfenden Befestigung eines eine Überroll-Sicherung bildenden Fahrerhauses am Fahrgestell eines Traktors oder ähnlichen Fahrzeuge gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Eine schwingungsdämpfende Befestigung für das Gehäuse eines Triebwerkes, z. B. für den von einem 4-Zylinder Reihenmotor gebildeten Antriebsblock, an dem Getriebegehäuse eines Fahrzeugs ist aus der FR-PS 15 66 649 bekannt. Diese Druckschrift vermittelt unter anderem die Lehre, daß für die bei der dämpfenden Befestigungsvorrichtung zu verwendenden Federelemente in axialer Richtung ausreichendes Spiel bzw. Raum vorzusehen ist, in den hinein bei Beanspruchung das Federmaterial ausweichen kann. Dabei wird eine Buchse aus elastischem Material auf beiden axialen Enden mit seitlichem Abstand von je einer Buchse aus ähnlichem Material, aber mit wesentlich geringerer axialer Ausdehnung und geringerer radialer Wandstärke bei gleichem äußeren Durchmesser flankiert.

Aus der US-PS 35 27 474 ist bekannt, die im wesentlichen senkrechten Pfosten des Oberrollbügels eines Traktors auf einem waagerechten und quer zur Fahrzeuglängsachse sich erstreckenden Träger zu stützen, der seinerseits mit einem gewissen elastischen Spiel am Fahrzeugrahmen abgestützt ist Hierzu sind an

ίο dem Träger zwei Augen ausgebildet, die eine Buchse aus gummielastischem Material enthalten, die einen am Rahmen befestigten Zapfen umgreift Die Anordnung ist derart, daß mit verhältnismäßig wenigen Handgriffen

der Träger des Oberrollbügels soweit gelöst werden kann, daß der Oberrollbügel und damit auch ein etwaiges Fahrerhaus abgeklappt werden kann.

Im Hinblick auf diesen Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufge.be zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die trotz der heute üblichen, nach einer Seite hin abklappbaren Anordnung des Fahrerhauses die an der Verbindungsstelle angreifenden, aus den verschiedensten Richtungen kommenden Kräfte wirksam dämpft und im Ernstfall, das heißt bei Umwerfen des Fahrzeugs, hoch belastbar ist
Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einer gattungsgemäßen Vorrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst Eine Ausgestaltung der Erfindung ist in Anspruch 2 gekennzeichnet.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird eine gleichmäßige Wirkung in den verschiedensten Richtungen erzielt Zusätzlich zu der Form des elastischen Ringes wirkt dabei noch die Abstützung an den entsprechenden starren Flächen der Vorrichtung. Insgesamt ergibt sich dadurch eine sehr günstige Abstützung und Dämpfung sowohl bei dem normalen Fahrbetrieb als auch bei plötzlichen, stoßweisen Belastungen.

Trotz dieser verbesserten Wirkung ist die Vorrichtung so einfach gestaltet, daß der Überrollschutz leicht und ohne großen Aufwand vom Fahrzeug entfernt werden kann.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines mit der Vorrichtung nach der Erfindung ausgestatteten Fahrzeuges,

F i g. 2 eine Vorderansicht des Fahrzeuges von F i g. 1, teilweise weggebrochen,

Fig.3 eine Ansicht des Schnittes 1II-III der Fig. 1 und
F i g. 4 eine Ansicht des Schnittes IV-IV der F i g. 3.

Ein Traktor 10, Fig. 1 und 2, weist eine Überroll-Sicherung in Form eines Fahrerhauses 12 auf, das mit schwingungsdämpfenden Befestigungsvorrichtungen 14, 16, 18, 20 am Fahrgestellrahmen des Traktors 10 befestigt ist. Das Fahrerhaus 12 umschließt mit den Wandteilen 22, 24 den Fahrerplatz 26 des Traktors 10. Zum Fahrgestellrahmen gehört ein Hauptrahmen 28 mit einem Paar nach oben ragender Rahmenausleger 30,32 und am hinteren Teil des Hauptrahmens 28 angebrachter Stützböcke 34,36.

Die am Stützbock 34 angeordnete Befestigungsvorrichtung 18, Fi g. 3 und 4, weist ein Paar paralleler, mit Zwischenraum angeordneter, vom Stützbock 34 sich nach außen und aufwärts erstreckeneder Platten 38, 40 auf, die mit axial fluchtenden Bohrungen 42 und 44 versehen sind. Von einer am Fahrerhaus 12 befestigten Stütze 48 ragt eine ringförmige öse 46 mit einer Bohrung 50 vor, die mit den in den Platten 38, 40

vorgesehenen Bohrungen 42 und 44 fluchtet

Die Bohrung 50 der öse 46 weist einen im mittleren Bereich radial nach innen vorspringenden zylindrischen Kamm 52,58,60 mit den Flächen 52,58 und 60 auf, der zwischen Bohrungsabschnitten 54 und .56 mit größerem Durchmesser nach innen vorspringt. Die Durchmesser der Abschnitte 54 und 56 siud gleich groß. Die zylindrischen Bohrungsabschnitte 54 und 56 sind also mit einem vom Kamm 52,58, 60 und seinen sich radial erstreckende Flächen 58, 60 gebildeten Zwischenraum angeordnet

In der Bohrung 50 ist eine Anordnung 62 aus hohlzylindrischen elastischen Ringkörpern entsprechender Form angeordnet, deren äußere zylindrische Teilflächen mit 64,66 und 68 bezeichnet sind und die aus Ringkörpern 92 und 94 zusammengesetzt ist Der Zylinderteil mit der Teilfläche 64 paßt mit seinem Durchmesser in den von der Fläche 52 des Kammes begrenzten Abschnitt der öse 46 und liegt zwischen den Zylinderteilen mit den Teilflächen «6 und 68 mit größeren und untereinander gleichen Durchmessern, die so groß sind, daß die Teilflächen 66, 68 in die Bohrungsabschnitte 54 bzw. 56 der öse 46 passen. Die zylindrischen Teilflächen 64 und 66 bzw. 64 und 68 sind durch eine radial gerichtete Fläche 70 bzw. 72 verbunden.

Die zylindrische Innenfläche 52 des Kamms der öse 46 und die äußere zylindrische Teilfläche 64 der Anordnung 62 sind so bemessen, daß sie sich ständig gegenseitig berühren. Im Gegensatz hierzu sind der Bohrungsabschnitt 54 bzw. 56 der öse 46 und die zylindrische Teilfläche 66 bzw. 68 in ihren Durchmessern so aufeinander abgestimmt, daß sich' unter Normalbedingungen des Traktor-Betriebes ringförmige Zwischenräume 74 bzw. 76 zwischen ihnen ergeben.

Die elastische Anordnung 62 ist mit einer Bohrung 78 versehen, deren Mittellinie mit den Bohrungen 42 und 44 der Platten 38 und 40 fluchtet. In den Bohrungen 42, 44 und 78 ist eine Achse 80 angeordnet, die aus einem Schraubenbolzen 82 mit einer Mutter 84 sowie einer einerseits eng an dem Bolzen 82 anliegenden,' andererseits mit der Wand der Bohrung 78 in Berührung befindlichen Buchse 86 besteht.

Die radialen Flächen 58 und 70 bzw. 60 und 72 sind in ständiger Berührung miteinander. Die gesamte Ausdehnung der elastischen Anordnung 62 ist in axialer Richtung so bemessen, daß sie gerade zwischen die Platten 38 und 40 hineinpaßt und sich mit beiden in Berührung befindet. Die größte axiale Breite der öse 46 ist so gewählt, daß die öse 46 mit Abstand auf jeder Seite zwischen die Platten 38 und 40 paßt.

In dieser Abstandsbeziehung wird die Öse 46 durch die ständige Berührung der radialen Flächen 58 und 70 bzw. 60 und 72 miteinander elastisch geharten.

Diese besondere Bemessung der elastischen Anordnung 62 und der öse 46 zusammen mit ihrer Bohrung SO lassen ein Spiel der öse 46 in bezug auf die Platten 38,40 in allen Richtungen zu und entsprechend auch der damit verbundenen Teile des Fahrerhauses 12 bzw. des Traktors 10. Die elastische Anordnung 62 leistet diesem Spiel der öse 46 in allen Richtungen durch Zusammendrückung der Ringkörper 92,94 Widerstand.

Die Befestigungsvorrichtung 20 ist ebenso aufgebaut wie die Befestigungsvorrichtung 18. Ebenso bilden die Endteile der Rahmenausleger 30, 32 und zusätzliche Platten 88 und 90 zusammen zwei Paar von mit Abstand voneinander angeordneten parallelen Platten entsprechend dem Platten-Paar 38,40, und die Befestigungsvor richtungen 14 und 16 haben einen ähnlichen Aufbau wie die Befestigungsvorrichtung 18.

Bei normalem Betrieb des Traktors 10 mit dem aufmontierten Fahrerhaus 12 wird die öse 46 durch die zylindrische Innenfläche 52 mit der zylindrischen Teilfläche 64 und durch die Radialflächen 58,60 mit den Radialflächen 70, 72 elastisch in Berührung gehalten. Die Öse 46 wird bei im allgemeinen zur Richtung der Achse 80 senkrechten Bewegungen anfänglich nur

in durch die elastische Wirkung des zylindrischen Teils mit der Teilfläche 64 der elastischen Anordnung 62 abgestützt Dies sind die Bedingungen bei normalem Betrieb des Traktors 10 auf verhältnismäßig ebenem Gelände, wobei die Federkonstante dieses zylindrischen

υ Teils so gewählt wird, daß das Fahrerhaus 12 in verhältnismäßig schwingungsfreier Weise abgestützt wird. Wenn der Traktor 10 auf sehr unebenem oder felsigem Gelände fährt, sind die auf den Fahrerplatz 26 ausgeübten Stöße heftiger. Sie bewirken, daß die zylindrische Innenfläche 52 nach einer bestimmten Wegstrecke der öse 46 in einer Richtung senkrecht zur Achse 80 den zylindrischen Teil mit der Teilfläche 64 genügend zusammendrückt, so daß die Bohrungsabschnitte 54 und/oder 56 ebenfalls mit den elastischen Teilen 66 und/oder 68 in Berührung kommen. Das heißt eine gewisse Größe übersteigendes Spiel und dessen weitere Vergrößerung wird durch den ersten und den zweiten und/oder den dritten elastischen Teil 64,66,68 der elastischen Anordnung 62 elastisch gehemmt, wobei

jo die eine weitere Vergrößerung des Spiels elastisch hemmende Federkonstante wirksam vergrößert wird. Infolgedessen werden derartige Stöße durch die Befestigungsvorrichtungen 14, 16, 18, 20 auch wirksam unterdrückt

Wenn der Traktor 10 bei einem Unfall umgeworfen werden sollte, wird eine verhältnismäßig große seitwärts gerichtete Kraft die öse 46 mit einer der Platten 38 oder 40 in Berührung bringen, wobei die elastische Kraft der elastischen Anordnung 62 überwun den werden muß. In diesem Fall sorgt eine solche

Berührung dafür, daß besonders große, auf das Fahrerhaus 12 ausgeübte Kräfte exakt auf den Hauptrahmen 28 des Traktors 10 übergeleitet werden. Die die elastische Anordnung 62 bildenden elasti-

sehen Ringkörper 92 und 94 sind so geformt, daß der Ringkörper 92 die zylindrischen Teile 64 und 68 und die sie verbindende Radialfläche 72 und der Ringkörper 94 den zylindrischen Teil 66 und die Radialfläche 70 aufweist. Die öse 46 und die elastische Anordnung 62 können durch diese Konstruktion leicht zusammen zwischen den Platten 38, 40 herausgenommen werden, nachdem der Bolzen 82 aus der Befestigungsvorrichtung 18 entfernt worden ist. Die Ringkörper 92 und 94 können somit einfach und ohne Werkzeuge oder sonstige Vorkehrungen ausgewechselt werden.

Die Achsen 96,98 der Befestigungsvorrichtungen 14, 16 (F i g. 1 und 2) liegen quer zur Längsachse des Traktors 10. Die Befestigungsvorrichtungen 14, 16 sind derart zwischen dem vorderen und hinteren Teil des Traktors 10 eingefügt, daß ihre Achsen miteinander fluchten. Die Befestigungsvorrichtungen 18 und 20 befinden sich weiter hinten und unterhalb der Befestigungsvorrichtungen 14, 16, wobei ihre Achsen ebenfalls miteinander fluchten und quer zur Längsrichtung des Traktors 10 angeordnet sind. Daher kann das Fahrerhaus 12 entweder um die vordere, höher gelegene, durch die Richtung der Achsen 96, 98 der Befestigungsvorrichtungen 14, 16 bestimmte Achse

oder um die untere, hintere, durch die Richtung der Achsen 80, 100 der Befestigungsvorrichtungen 18, 20 bestimmte Achse gekippt werden. Die nicht als Drehachse benutzten Achspaare werden jeweils ent-, fernt, um ein Kippen des Fahrerhauses 12 um die andere Achse zu ermöglichen. Bei Kippung um die untere, rückwärts gelegene Achse ist der Hebelarm in bezug auf den Schwerpunkt des Fahrerhauses 12 verhältnismäßig kurz und das Gewicht muß nicht weit verlagert werden, um in eine Lage oberhalb des Drehpunktes zu kommen, das heißt, um den Schwerpunkt des Fahrerhauses 12 auf die andere Seite der rückwärtigen Achse zu bringen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur sch win gungsdämpfenden Befestigung eines eine Überroll-Sicherung bildenden Fahrerhauses am Fahrgestell eines Traktors oder ähnlichen Fahrzeugs mit am Fahrgestell befestigten Platten, die mit Abstand parallel zueinander stehen und mit aufeinander ausgerichteten Bohrungen versehen sind, die eine an den Platten durch Schraubmittel festgehaltene Achse aufnehmen, mit einer am Fahrerhaus festen, auf den Zwischenraum zwischen den Platten ausgerichteten und eine zylindrische Bohrung aufweisenden öse, die unter Belassung eines Abstandes auf jedem axialen Ende zwischen die Platten paßt, mit einer starren Führungseinrichtung, die mit einem der beiden durch die Vorrichtung aneinander zu befestigenden Teile fest verbunden ist und den Zwischenraum zwischen der Bohrung der öse, den Platten und der Achse in drei zur Quermittelebene der Achse symmetrische, abgestufte Bereiche aufteilt, wobei die zwei äußeren Bereiche eine gleiche und der mittlere Bereich eine davon abweichende radiale Erstreckung aufweisen, und mit einer Anordnung aus elastischem Material bestehender Ringkörper, die in den abgestuften Zwischenraum eingesetzt sind, wobei die Mantelflächen des Ringkörpers im mittleren Bereich in Berührung mit den entsprechenden Flächen der Achse und der Bohrung der öse stehen, während die Ringkörper in den äußeren Bereichen bei normaler Belastung jeweils eine berührungsfreie Mantelfläche aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungseinrichtung durch einen im mittleren Bereich der Bohrung (50) der öse (46) radial nach innen vorspringenden zylindrischen Kamm (52, 58, 60) gebildet ist, und daß die Ringkörper (92,94) den abgestuften Zwischenraum derart ausfüllen, daß unter normaler Belastung eine durchgehende Berührung mit dem Umfang der Achse (80), einer zylindrischen Innenfläche (52) des Kammes (52,58, 60) und den radialen Flächen (58, 60) des Kammes (52,58,60) und der Platten (38 und 40) besteht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung (62) aus elastischem Material bestehender Ringkörper aus zwei axial aneinanderpassenden Ringkörpern (92 und 94) zusammengesetzt ist.