DE2701811C3 - Roll joint for an off-road vehicle - Google Patents

Roll joint for an off-road vehicle

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DE2701811C3 DE19772701811 DE2701811A DE2701811C3 DE 2701811 C3 DE2701811 C3 DE 2701811C3 DE 19772701811 DE19772701811 DE 19772701811 DE 2701811 A DE2701811 A DE 2701811A DE 2701811 C3 DE2701811 C3 DE 2701811C3
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein zwei- oder mehrteiliges, nur als Einheit funktionsfähiges Geländefahrzeug, in dem die Radachsen unabhängig voneinander um die Fahrzeuglängsachse schwenkbar sind, wobei durch das Rollgelenk Funktionselemente für den >", Fahrzeugantrieb geführt werden.The invention relates to a two-part or multi-part off-road vehicle that only functions as a unit, in which the wheel axles can be pivoted independently of one another about the longitudinal axis of the vehicle, wherein through the roll joint functional elements for the> ", Vehicle drive are guided.

Durch die US-PS 34 37 163 ist ein Geländefahrzeug der zugrunde liegenden Art bekanntgeworden, bei dem die Antriebswelle als Funktionselement durch die Hohlwelle des Anhängergelenks geführt ist. Bei dieser Ausführungsform, die aus zwei Fahrzeugaggregaten besteht, welche in einem Bedarfsfalle miteinander verkoppelt werden, ist ein ganz erheblicher Aufwand an Bauteilen erforderlich, ohne daß ein geschützter und wasserdichter Übergang von Funktions- und Vcrsor- hi gungselementen gegeben wäre. Hierin unterscheidet sich diese Ausführungsform nicht vom normalen Stand der Technik, wie er sich beispielsweise bei Zugfahrzeugen mit Anhängern dokumentiert. Auch hier werden lediglich flexible Leitungen separat zwischen beiden Elementen geführt.By US-PS 34 37 163 is an all-terrain vehicle the underlying type became known in which the drive shaft as a functional element by the Hollow shaft of the trailer joint is performed. In this embodiment, the two vehicle assemblies exists, which are coupled to one another in the event of a need, is a very considerable effort Components required without a protected and watertight transition from functional and Vcrsor- hi elements would be given. This embodiment does not differ in this from the normal state the technology, as it is documented, for example, in towing vehicles with trailers. Will be here too only flexible lines led separately between the two elements.

Diese Verbindungsausführung führt jedoch zu erheblichen Schwierigkeiten, weil die Versorgungs- und Funktionsleitungen ungeschützt zwischen den Fahrzeugteilen liegen. Für Geländefahrzeuge, bei ihrer hohen und vielseitigen Beanspruchung, ist so eine Ausführung nicht tragbar.However, this connection design leads to considerable difficulties because the supply and Functional lines lie unprotected between the vehicle parts. For off-road vehicles, at yours high and versatile use, such a design is not sustainable.

Gelenke der zugrunde liegenden Art sind im übrigen in verschiedenen Varianten bekannt. In der US-PS 31 83 991 wird bei einem dreiachsigen Geländefahrzeug eine Hohlwelle offenbart, der zahlreiche Gelenkverbindungen und Parallelogrammgestänge zugeordnet sind. Diese Ausführung erfordert einen hohen Aufwand an Linzelbauteilen und vor allem eine engtolerierte Fertigungsarbeit.Joints of the type on which they are based are known in various variants. In the US PS 31 83 991 is used in a three-axle off-road vehicle discloses a hollow shaft to which numerous articulated connections and parallelogram linkages are assigned. This design requires a lot of Linzel components and above all a tight tolerance Manufacturing work.

Weiterhin ist es allgemein bekannt, ballige Lager für alle möglichen Zwecke zu verwenden.Furthermore, it is well known for spherical bearings to use all possible purposes.

Die Aufgabe, die der Erfindung zugrunde liegt, ist darin zu sehen, daß bei einem aus zwei oder mehreren Teilen bestehenden Geländefahrzeug, ein geschützter Übergang der Funktions- und Versorgungselemente hergestellt wird, ohne daß hierdurch die Drehbeweglichkeit der einzelnen Fahrzeugteile beeinträchtigt wird, wobei davon auszugehen ist, daß die Antriebswelle nicht durch das Rollgelenk hindurchgeführt werden muß.The object on which the invention is based is to be seen in the fact that in one of two or more Share existing off-road vehicle, a protected transition of the functional and supply elements is produced without impairing the rotational mobility of the individual vehicle parts, it is to be assumed that the drive shaft does not have to be passed through the roll joint.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Rollgelenkhohlwelle im hinteren Fahrzeugteil fest angeordnet und im Fahrzeugvorderteil in balligen Lagern gelagert ist und durch die Rollgelenkhohlwelle Gestänge- und/oder Versorgungselemente geführt sind, wobei die Enden der Rollgelenkhohlwelle mit wasserdichten Elementen versehen sind.According to the invention, this object is achieved in that the roller joint hollow shaft is in the rear part of the vehicle is firmly arranged and stored in the front part of the vehicle in spherical bearings and through the roller joint hollow shaft Linkage and / or supply elements are guided, the ends of the roller joint hollow shaft with watertight Elements are provided.

Es werden in Weiterbildung gemäß der Erfindung eine Reihe von Ausführungsformen nach den weiteren Patentansprüchen vorgeschlagen.In a further development according to the invention, a number of embodiments according to the other Claims proposed.

Die Erfindung ist anhand von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail with reference to the exemplary embodiments shown schematically in the drawing explained. It shows

F i g. I einen Teilschnitt durch ein Geländefahrzeug,F i g. I a partial section through an off-road vehicle,

Fig.2 einen Querschnitt durch die Rollgelenkhohlwelle mit übertriebener Darstellung der möglichen Wellenverformung,2 shows a cross section through the roller joint hollow shaft with exaggerated representation of the possible wave deformation,

F i g. 3 einen Teilquerschnitt durch eine Ausführungsform der Rollgelenkhohlwelle, F i g. 3 shows a partial cross section through an embodiment of the roller joint hollow shaft,

Fig.4 einen Teilquerschnitt einer weiteren Ausführungsform der P.ollgelenkhohlwelle,4 shows a partial cross section of a further embodiment the universal joint hollow shaft,

Fig.5 eine Seitenansicht der Schaltgestänge gemäß Fig.4,5 shows a side view of the shift linkage according to Fig. 4,

F i g. 6 einen Teilquerschnilt durch die Rollgelenkwelle eines speziellen Ausführungsbeispiels,F i g. 6 a partial cross-section through the universal joint shaft of a special embodiment,

Fi g. 7 den Querschnitt entlang der Linie A-A gemäß Fig. 6,Fi g. 7 shows the cross section along the line AA according to FIG. 6,

Fig.8 einen Teilquerschnitt der Ausführungsform einer weiteren Variante der Rollgelenkwelle und8 shows a partial cross section of the embodiment another variant of the universal joint shaft and

F i g. 9 den Querschnitt entlang der Linie B-B gemäß Fig. 8.F i g. 9 shows the cross section along the line BB according to FIG. 8.

In einem nur aus zwei nahezu formgleichen Pontonkästen bestehenden Geländefahrzeug sind in dem Fahrzeugvorderteil 11 mit der Struktur Ha die Lenk- und sonstigen Bedienungseinrichtungen angeordnet, während das hintere Fahrzeugteil 10 den Motor, das Getriebe usw. aufnimmt. Beide Teile 10 und 11 sind durch eine Rollgelenkhohlwelle 12 miteinander verbunden. Hierbei ist letztere mit der Struktur 10a des hinteren Fahrzeugteils 10 fest verbunden, beispielsweise durch Verschweißen, und lagert andererseits in zweiIn an off-road vehicle consisting only of two almost identical pontoon boxes, the steering and other operating devices are arranged in the front vehicle part 11 with the structure Ha , while the rear vehicle part 10 accommodates the engine, the transmission, etc. Both parts 10 and 11 are connected to one another by a roller joint hollow shaft 12. Here, the latter is firmly connected to the structure 10a of the rear vehicle part 10, for example by welding, and on the other hand is supported in two

balligen Lagern 13 im vorderen Fahrzeugteil 11.spherical bearings 13 in the front vehicle part 11.

Durch diese Maßnahme bzw. Ausgestaltung der Lager 13 kann die Rollgelenkhohlwelle 12 in fertigbear beitetem Zustand in den unteren Fahrzeugteil 10 eingeschweißt werden. Etwaige Verformungen in Längs- und in Querrichtung werden durch die balligen Lager ausgeglichen.By this measure or configuration of the bearings 13, the roller joint hollow shaft 12 can be finished be welded into the lower vehicle part 10 in the finished state. Any deformations in Longitudinal and transverse directions are balanced by the spherical bearings.

Diese balligen Lager gleichen außerdem alle Verformungen aus, die während des Betriebes im Bereich der RoUgelenlthohhvelle 12 oder der benachbarten Struktu- ι ο ren 10a und Ha auftreten. In Fig.2 ist dies in etwas übertriebener Weise dargestellt Die Funktion der Lagerstelle kann also durch Betriebsbelastungen nicht eingeschränkt werden.These spherical bearings also compensate for all deformations from that during operation in the area of the RoUgelenlthohhvelle 12 or the neighboring structure ι ο ren 10a and Ha occur. This is shown in a somewhat exaggerated manner in FIG The bearing location cannot therefore be restricted by operational loads.

Die Rollgelenkhohlwelle 12 wird zur Aufnahme der ι > Funktions- und Versorgungselemente 14, 15, 16 etc. für das Fahrzeug herangezogen. Mittels einer elastischen Ringdichtung 17, die gleichzeitig die Lagerstelle für flexible Leitungen oder Seilzüge 14, Schalt- und Steuergestänge 15 bzw. 16 usw. bildet, wird eine >n wasserdichte Hohlwellenverbindung zwischen den Fahrzeugteilen iO und 11 geschaffen, so daß weder Wasser noch Staub in Lagerstellen und Fahrzeogkörper eindringen können. Durch die Rollgelenkhohlwelle 12 werden die Betätigungsgestänge 15 bzw. 16 von einem 'ί Fahrzeugteil zum anderen geführt und zwar dergestalt, daß das Betätigen der Aggregate nicht durch die Rollbewegung der beiden Fahrzeugteile beeinträchtigt wird.The roller joint hollow shaft 12 is used to accommodate the ι> functional and supply elements 14, 15, 16 etc. for the vehicle used. By means of an elastic ring seal 17, which is also the bearing point for forms flexible lines or cables 14, shift and control linkage 15 or 16, etc., a> n waterproof hollow shaft connection between the vehicle parts ok and 11 created so that neither Water and dust can penetrate bearings and vehicle bodies. Through the roller joint hollow shaft 12 the actuating rods 15 or 16 of a 'ί Vehicle part led to the other in such a way that the actuation of the units is not by the Rolling movement of the two vehicle parts is impaired.

Dies geschieht — wie dargestellt — bei Verwendung m von Seilzügen 14 oder ähnlichen flexiblen Leitungen derart, daß diese im Zentrum der Rollgelenkhohlwelle 12 in der Bohrung der wasserdichten elastischen Ringdichtung 17 lagern und von dort frei zu den zu versorgenden Aggregaten geführt werden. Nun muß diese Ausführung nicht ausschließlich im Zentrum der Hohlwelle liegen, denn gerade bei flexiblen Leitungen empfiehlt sich sogar deren außermittige Anordnung, um das Zentrum für die mehr oder weniger starren Gelenke und Hebel der Schaltgestänge 15 bzw. 16 freizuhalten, 4» denn die Seile und Züge werden bei der Rollbewegung des Fahrzeugs nur innerhalb ihrer Führung gedreht oder geringfügig verwunden. Bei diesen Ausgleichsbewegungen aber werden die Funktionen bzw. die Funktionsübertragung durch die Verbindungselemente v, 14 nicht beeinträchtigt.This happens - as shown - when using m cables 14 or similar flexible lines such that they are stored in the center of the roller joint hollow shaft 12 in the bore of the watertight elastic ring seal 17 and from there freely to the units to be supplied. Now this version does not have to be located exclusively in the center of the hollow shaft, because especially with flexible lines it is even advisable to arrange them eccentrically, in order to keep the center free for the more or less rigid joints and levers of the shift rods 15 and 16, because the cables and When the vehicle rolls, cables are only turned or twisted slightly within their guide. In these compensatory movements, however, the functions or the transfer of functions are not impaired by the connecting elements v, 14.

Ein von der Rollbewegung der Fahrzeugteile unbeeinflußtes Betätigen wird erfindungsgemäß dadurch möglich, daß ein oder mehrere konzentrisch ineinandergesteckte Gestänge im Zentrum der Rollge- % lenkhohlwelle 12 angeordnet sind und zwar dergestalt, daß die Gestänge 15 und 16 in einer oder mehreren Lagerstellen 24 frei drehbar und in der Längsrichtung beweglich gelagert sind. Das Betätigen der Aggregate durch diese Gestänge 15 und 16 etc. geschieht durch >r> deren Längsbewegung innerhalb der Lagerstellen 24. Das Aufbringen der Schaltfunktionen auf die Gestänge geschieht durch Schaltgabelstücke 18 und Schalthebel 25 oder ähnlichen Einrichtungen, innerhalb derer die Gestänge 15 und 16 etc. frei um ihre Längsachse drehbar sind, wobei die Längsarretierung der Schaltgabeln 13 durch federbetätigte Kugel- oder Bolzensperren erfolgt. Die Schaltgestänge 15 und 16 setzen Quer- und Schubstangen 15a bzw, 16a in Bewegung, durch die die zu bedienenden Aggregate gesteuert werden (Fig.4 und 5),An actuation unaffected by the rolling movement of the vehicle parts is possible according to the invention in that one or more concentrically nested rods are arranged in the center of the rolling hollow shaft 12 in such a way that the rods 15 and 16 are freely rotatable in one or more bearings 24 and in are movably mounted in the longitudinal direction. The actuation of the units by these rods 15 and 16 etc. is done by> r > their longitudinal movement within the bearings 24. The application of the switching functions to the rods is done by shift fork pieces 18 and shift lever 25 or similar devices, within which the rods 15 and 16 etc. are freely rotatable about their longitudinal axis, the longitudinal locking of the shift forks 13 by means of spring-actuated ball or bolt locks. The shift rods 15 and 16 set cross and push rods 15a and 16a in motion, which control the units to be operated (Fig. 4 and 5),

Ebenso wie die mechanischen Schalteinrichtungen 14, 15, 16, werden die elektrischen Leitungen und die hydraulischen Verbindungen für das Bremssystem und für hydraulische Zusatzeinrichtungen sowie gegebenenfalls die Benzinleitungen durch die Hohlwelle geführt. Hierbei werden diese Leitungen ebenfalls an einer Stirnseite der Rollgelenkhohlweile 12 befestigt und von dort frei hängend zur entgegengesetzten Fahrzeugseite geführt. Auch hier kann wegen der größeren Elastizität der elektrischen und hydraulischen Leitungen die Lagerung und Befestigung derselben außerhalb der Hohlwellenmittelachse 19 erfolgen.Just like the mechanical switching devices 14, 15, 16, the electrical lines and the hydraulic connections for the braking system and for additional hydraulic equipment and, if applicable the fuel lines passed through the hollow shaft. Here, these lines are also connected to a Front side of the roller joint hollow shaft 12 attached and from there hanging freely to the opposite side of the vehicle guided. Here, too, due to the greater elasticity of the electrical and hydraulic lines, the Storage and fastening of the same take place outside the hollow shaft center axis 19.

Zur Lagerung oder Bildung von Luftleitungen und Luftscheiben 20 bzw. 2J ist im Zentrum der Rollgeienkhohlwelle 12, die durch einen Dichtring 17 abgedichtet ist, eine Halterung 26 für das Gestänge 15, 16 angeordnet, die gleichzeitig auch eine flexible Luftleitung 20 seitlich vom Gestänge 15, 16 trägt. Auch hier gestattet die Flexibilität des Luftschlauches dessen Anordnung außerhalb des Zentrums der Hohlwelle 12.For the storage or formation of air lines and air disks 20 or 2J is in the center of the rolling hollow shaft 12, which is sealed by a sealing ring 17, a holder 26 for the linkage 15, 16 arranged, which at the same time also carries a flexible air line 20 to the side of the linkage 15, 16. Here too The flexibility of the air hose allows it to be arranged outside the center of the hollow shaft 12.

In einem ganz speziellen Ausführungsbeispiel weist die Rollgelenkhohlwelle 12, und zwar ebenfalls außerhalb des Zentrums, eine Trennwand 21a auf, wodurch ein eigenständiger Luftschacht 21 gebildet wird. An dessen einem Ende befinden sich Ventile in Form von Luftaustrittsklappen 22, die verstellbar und einstellbar sind und an dessen anderem Ende befindet sich eine Luftanschlußleitung 23 für die Verbindungsleitungen zum Motor, zur Heizung usw.In a very special embodiment, the roller joint hollow shaft 12, also outside of the center, a partition wall 21a, whereby an independent air shaft 21 is formed. At one end of which there are valves in the form of air outlet flaps 22, which are adjustable and adjustable are and at the other end there is an air connection line 23 for the connecting lines to the engine, heating, etc.

Gerade diese Luftführungsleitungen und -schächte sind besonders vorteilhaft, weil die Luftabsaugung in dem Fahrzeugteil geschieht, in dem die Fahrer untergebracht sind und der Ansaugstutzen daher nicht von Lasten, Waffen und Geräten verdeckt werden kann. Außerdem wird im Fahrzeugvorderteil 11 insbesondere bei Geländefahrten eine staubfreiere Luft angesaugt, als wenn die Luftzuführung im hinteren Fahrzeugteil 10 angeordnet wäre, weil hier die Luft mit dem Staub angereichert ist, der von den Vorderrädern aufgewirbelt wird.It is precisely these air ducts and ducts that are particularly advantageous because the air extraction in happens to the part of the vehicle in which the driver is accommodated and therefore not the intake manifold can be covered by loads, weapons and equipment. In addition, in the vehicle front part 11 in particular When driving off-road, a more dust-free air is sucked in than if the air supply in the rear part of the vehicle 10 would be arranged because here the air is enriched with the dust whirled up by the front wheels will.

Gleichermaßen kann nun wanne Luft vom Gebläse des Motors zum Heizen oder Schutzscheibenentfrosten durch die Hohlwelle in den vorderen Fahrzeugteil geführt werden.Likewise, air can now be drawn from the motor fan for heating or defrosting protective windows be guided through the hollow shaft in the front part of the vehicle.

Durch die beschriebenen Maßnahmen wird beim Verw'idsn eines aus zwei Teilen zusammengesetzten und mittels der Rollgelenkhohlweile zusammengefaßten Fahrzeugs durch dig konzentrisch geführten Sf.euer- und Versorgungselemente eine Beeinträchtigung der Funktionstüchtigkeit der einzelnen Aggregate vermieden.As a result of the measures described, one is composed of two parts when using and by means of the roller joint hollow shaft combined vehicle through dig concentrically guided Sf.euer- and Supply elements an impairment of the functionality of the individual units avoided.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims (6)

Patentansprüche:Patent claims: I1 Rollgelenk für ein zwei- oder mehrteiliges, nur als Einheit funktionsfähiges Geländefahrzeug, in dem die Radachsen unabhängig voneinander um die Fahrzeuglängsachse schwenkbar sind, wobei durch das Rollgelenk Funktionselemente für den Fahrzeugantrieb geführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollgelenkhohlwelle (12) im hinteren Fahrzeugteil (10) fest angeordnet und im Fahrzeugvorderteil (11) in balligen Lagern (13) gelagert ist und durch die Rollgelenkhohlwelle (12) Gestänge- und/oder Versorgungselemente (14., 15, 16, 20 und 21) geführt sind, wobei die Enden der Rollgelenkhohlwelle mit wasserabdichtenden EIementen (17) versehen sindI 1 roll joint for a two-part or multi-part off-road vehicle that only works as a unit, in which the wheel axles can be pivoted independently of one another around the vehicle's longitudinal axis, with functional elements for the vehicle drive being guided through the roll joint, characterized in that the roller joint hollow shaft (12) in the rear The vehicle part (10) is fixedly arranged and mounted in spherical bearings (13) in the vehicle front part (11) and rod and / or supply elements (14, 15, 16, 20 and 21) are guided through the roller joint hollow shaft (12), the Ends of the roller joint hollow shaft are provided with waterproof elements (17) 2. Roilgelenk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß flexible Leitungen oder Seilzüge (14) im Zentrum der Hohlwelle (12) an einem Ende dieser Hohlwelle in der Bohrung einer wasserdichten 2<i elastischen Ringdichtung (17) gelagert und von dort frei zu den versorgenden Aggregaten geführt werden.2. roller joint according to claim 1, characterized in that that flexible lines or cables (14) in the center of the hollow shaft (12) at one end of this Hollow shaft in the bore of a watertight 2 <i elastic ring seal (17) stored and guided from there freely to the supplying units will. 3. Roilgelenk nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Schaltgestänge (15, >; 16) konzentrisch ineinandergesteckt im Zentrum der Rollgelenkhohlwelle (12) frei drehbar und in der Längsrichtung beweglich gelagert sind.3. Rolling joint according to claim I, characterized in that one or more shift linkages (15,>; 16) concentrically nested in the center of the roller joint hollow shaft (12) freely rotatable and in the Are movably mounted in the longitudinal direction. 4. Rollgelenk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß so parallel zu den Schaltgestängen (15 und 16) die elektrischen Leitungen, die hydraulischen Verbindungen für das Bremssystem uiH. die Zusatzeinrichtungen sowie ggf. die Treibstoffleitungen durch die Hohlgelenkwelle (12) geführs wer^n. Ji4. Roll joint according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that so parallel to the shift rods (15 and 16) the electrical lines, the hydraulic connections for the brake system uiH. the additional equipment and, if applicable, the fuel lines through the Hollow PTO shaft (12) guided who ^ n. Ji 5. Rollgelenk nach einem oder mehreren der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Rollgelenkhohlwelle (12) Luftleitungen (20), vorzugsweise für die Frischluftzufuhr zum Verbrennungsmotor geführt werden.5. Roll joint according to one or more of claims I to 4, characterized in that through the roller joint hollow shaft (12) air lines (20), preferably for the fresh air supply to the Internal combustion engine are performed. 6. Rollgelenk nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rollgelenkhohlwelle (12) einen Luftschacht (21) aufweist, an dessen einer Seite Klappen oder Ventile (22) angeordnet sind und auf der anderen Seite 4i Anschlußleitungen (23) für den Verbraucher.6. Roll joint according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the Rolling joint hollow shaft (12) has an air shaft (21), on one side of which flaps or valves (22) are arranged and on the other side 4i connecting lines (23) for the consumer.
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