DE2730139A1

DE2730139A1 - Fahrerkabine fuer nutzfahrzeuge

Info

Publication number: DE2730139A1
Application number: DE19772730139
Authority: DE
Inventors: H Dipl Ing Kauss
Original assignee: Fritzmeier AG
Current assignee: Fritzmeier AG
Priority date: 1977-07-04
Filing date: 1977-07-04
Publication date: 1979-01-18
Also published as: DE2730139B2; US4235470A; DE2730139C3

Description

TlEDTKE - BüHLING - KlNNE - GrUPE

Fritzmeier AG Lenzburg / Schweiz

Patentanwälte:

Dipl.-Ing. Tiedtke Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne Dipl.-Ing. Grupe

Bavarlarlng 4, Postfach 20 2403

8000 München 2

Tel.: (0 89) 53 96 53-56

Telex:5 24 845tipat

cable. Germaniapatent München

4. Juli 1977 B 8191

Fahrerkabine für Nutzfahrzeuge

^[X/8

809883/0312

Dresdner Bank (München) Kto. 3939 844 Postsctie. '■ Indien) Kto. 670-43-804

-4- B 8191

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttragende Fahrerkabine mit elastischer Lagerung für Nutzfahrzeuge. 5

Bei einer elastischen Lagerung der gesamten Kabine ist eine Führung der Kabine erforderlich, um unvorhersehbare und nicht kontrollierbare Bewegungen der Kabine gegenüber der Masse des Fahrzeugs zu verhindern.

Bisher war es üblich, bei Nutzfahrzeugen mit großer und daher schwer abzufedernder Masse den Fahrersitz gegenüber dem Rest des Fahrzeugs auf Feder- und Dämpfungselementen zu stützen. Damit blieb zwar der Rumpf des Fahrers vor gesundheitsschädigenden Schwingungen und Stößen bewahrt, Arme und Beine waren jedoch weiterhin Erschütterungen ausgesetzt, da alle Extremitäten ständig mit den an der Kabine angebrachten Bedienungselementen des Fahrzeuges bzw. mit den Wänden oder dem Boden der Kabine in Kontakt stehen. Die ständig auf den Fahrer einwirkenden Erschütterungen und Schwingungen beeinträchtigten qualtitativ sein Fahr- und Arbeitsverhalten. Es sind ferner Fahrzeugkabinen für Nutzfahrzeuge bekannt, die elastisch gegenüber der Fahrzeugmasse abgestützt sind. Eine derartige Anordnung hat aber den Nachteil, daß die Kabine aufgrund mangelnder Führung u.U. weitaus größere Schwingungsamplituden ausführt, als ihr durch die Fahrzeugmasee mitgeteilt wurden, d.h. sie schaukelt sich auf. Für den Fahrer des Nutzfahrzeuges ergeben steh daraus ähnliche Nachteile wie vorstehend beschrieben; aber auch der Konstrukteur steht bei der Auslegung der elastischen Lagerung für das Nutzfahrzeug vor unüberwindbaren Schwierigkeiten.

Der Erfindung liegt dementsprechend die Aufgabe zugrunde, eine elastisch gelagerte Fahrerkabine mit gesteuertem bzw. kontrolliertem Schwingungs- und Stoßverhalten zu schaffen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kabine mit drei Freiheitsgraden über Feder- und Dämpfungs-

809883/0312

ORIGINAL INSPECTED

~⁵~ B 8191

elemente auf der Fahrzeugmasse abgestützt und zentral mittels einer Führungsvorrichtung in allen Bewegungsrichtungen geführt ist.

Die mit drei Freiheitsgraden ausgestattete Abstützung ist Voraussetzung für die in allenBewegungsrichtungen wirkende Führungsvorrichtung, die aus Konstruktions- , Platz- und Wirtschaftlichkeitsgründen vorteilhaft zentral angeordnet ist. Bei ungefähr vertikaler Anordnung der Feder- und Dämpfungselemente bezüglich ihrer Hauptwirkungsrichtung ist es vorteilhaft, daß die Führungsvorrichtung in der Vertikalen eine translatorische und gekoppelt damit zwei rotatorische Führungen hat, deren jeweilige Tangentialebene durch den Bewegungsscheitelpunkt oder Nulldurchgang in der Horizontalen liegt.

Damit ist nämlich sichergestellt, daß nicht nur die vertikale, translatorische Bewegung der Kabine auf die im wesentlichen vertikal angeordneten Feder- und Dämpfungselernente einwirkt, vielmehr werden auch die horizontalen Bewegungen der Kabine progressiv mit dem Auslenkungswinkel aus der Nullage in die vertikale Bewegungsrichtung umgelenkt. Auf diese Weise sind nur an sich bekannte Feder- und Dämpfungselemente erforderlich, deren Hauptwirkungsrichtung translatorisch ist, so daß mit ihrer Anordnung innerhalb der Konstruktion auch ihre grobe Hauptwirkungsrichtung vorgegeben ist. Ohne die rotatorische Führung der horizontalen Bewegungen wären somit zumindest an vier Stellen in ihrer Hauptwirkungsrichtung horizontale Feder- und Dämpfungselemente zusätzlich zu den vertikal angeordneten erforderlich.

■jQ Zur Vermeidung zusätzlicher Querkräfte ist es von Vorteil, wenn der Massenschwerpunkt der Kabine nahe oder im Bewegungsroittelpunkt oder Momentanpol der Bewegungsrichtungen liegt.

Bei einer besonders raumsparenden Version der Führungsvorrichtung weist diese mindestens eine vertikale Geradführung auf, an de_r entlang in Gleitbuchsen drehbar eine horizontale Verbindungsachse geführt ist, an der ein Drehlager so angebracht ist, daß ein an der Kabine befestigtes Verbindungsteil in einer durch die Verbindungsachse gehenden

809883/0312

273Q139

-6- B 8191

Ebene schwenkbar ist. Diese Art der Anordnung ermöglicht eine exakte, klemmfreie vertikale Geradführung und mit einfachsten konstruktiven Mitteln zwei rotatorische Führungen der Kabine. Der geringe Raumbedarf der Führungsvorrichtung gestattet eine Unterbringung unterhalb des Fahrersitzes anstelle einer Fahrzeugsitzfederung und -dämpfung. Zur Aufnahme der zentralen Führungsvorrichtung ist der Boden der Kabine bis an die Unterfläche des Fahrersitzes hochgezogen.

Aus statischen Erwägungen ist die Kabine an mindestens drei Punkten über Feder- und Dämpfungselemente mit der Fahrzeugmasse verbunden. Dabei ist es aus Gründen der geringeren Krafteinwirkung vorteilhaft, die Feder- und/oder Dämpfungs? elemente von der zentralen Führungsvorrichtung räumlich ehtfernt anzuordnen.

Konstruktiv aufwendig, aber von Seiten der Montage der Kabine und der Wartung der Feder- und Dämpfungselemente und der Führungsvorrichtung einfacher ist es, die Dämpfungs- und/oder Federelemente teilweise oder sämtlich in der zentralen Führungsvorrichtung anzuordnen.

Eine für den Fahrer optimal abgefederte und gedämpfte Kabine ergibt sich .jedoch erst, wenn die mit der Kabine verbundenen Bedienungselemente relativ gegenüber der Fahrzeugmasse mit drei Freiheitsgradän bewegbar sind. Dies geschieht vorteilhaft dadurch, daß die Bedienungselemente über Hydraulikschläuche, Bowdenzüge, Gelenkwellen oder biegsame Wellen mit der Fahrzeugmasse verbunden sind. Damit wird verhindert, daß beispielsweise Stöße oder Vibrationen der Vorderräder über die Lenkung und das Lenkrad auf den Fahrer übertragen werden, oder daß Schwingungen des Motors oder des Getriebes über die Bedienungselemente in die Kabine gelangen. Dadurch wird auch eine vorzügliche Schalldämmung der Kabine erzielt, die noch zusätzlich unterstützt werden kann, indem an den Verbindungspunkten zwischen Fahrzeugmasse und Kabine Schalldämpfungselemente zwischengeschaltet sind.

809883/0312

-7- B 8191

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Traktors mit einer zentralen Führungsvorrichtung;

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des Traktors von Fig. 1 entlang der Linie II-II;

Fig. 3 zeigt vergrößert die Führungsvorrichtung von Fig. 1;

Fig. 4 zeigt ein Schema der Führungsvorrichtung.

In Fig. 1 ist in Seitenansicht ein Traktor mit einem Chassis mit Fahrgestell, Motor, Getriebe'und Hilfsaggregaten gezeigt,die insgesamt die Fahrzeugmasse 1 ausmachen. Eine in Form einer selbsttragenden Einheit ausgeführte Fahrerkabine 2 ist über Feder- und Dämpfungselemente 3 auf der Fahrzeugmasse 1 abgestützt. In der Kabine ist ein Sitz 4 für den Fahrer fest angebracht. Dieser Sitz hat nur die einem normalen Arbeitssitz entsprechende Eigenfederung, also im wesentlichen eine gepolsterte Sitzfläche. Die zwei Kotflügel 5 für die Hinterräder sind Bestandteil der Seitenwände der Kabine.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist der Boden der Kabine unterhalb des Sitzes bis an die Sitzunterfläche hochgezogen. Damit ist Platz für eine Führungsvorrichtung 6 geschaffen, deren Gehäusekasten 10 mit der Unterfläche auf der Fahrzeugmasse 1 befestigt ist.

in dem Gehäusekasten 10 sind an der in Fahrtrichtung gesehen vorderen und hinteren Wand zwei in Abstand stehende vertikale Geradführungen 11 verankert, entlang denen jeweils eine Gleitbuchse 12 mit einem angeformten Drehlager 13 geführt ist, das jeweils lotrecht zu den Geradführungen 11 ein Ende einer drehbaren Verbindungsachse 14 aufnimmt. In der Mitte der Verbindungsachse 14 ist an einem Drehlager 15 vertikal nach oben ein Verbindungsteil 16 so angebracht, daß es in einer

809883/0312

_T8- B 8191

durch die Verbindungsachse gehenden Ebene schwenkbar ist. Am oberen Ende des Verbindungsteils 16 ist eine Kopfplatte angeschweißt, die mit dem Kabinenboden etwa in der Mitte unterhalb des Sitzes 4 verschraubt ist.

In Fig. 3 sind mit Pfeilen die Bewegungsmöglichkeiten der einzelnen Bauteile der Führungsvorrichtung gezeigt.

809883/0312

Lee

-ι-

r s e i t e

Claims

<**-' B 8191

Patentansprüche

^ Iy Selbsttragende Fahrerkabine mit elastischer Lagerung für Nutζfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß die Kabine (2) mit drei Freiheitsgraden über Feder- und Dämpfungselemente (3) auf der Fahrzeugmasse (1) abgestützt und zentral mittels einer Führungsvorrichtung (6) in allen Bewegungsrichtungen geführt ist.
2. Kabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Massenschwerpunkt nahe oder im Bewegungsmittelpunkt oder Momentanpol der Bewegungsrichtungen liegt.
3. Kabine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung (6) in der Vertikalen eine translatorische und gekoppelt damit zwei rotatorische Führungen hat, deren jeweilige tangentiale Ebene durch den Bewegungsscheitelpunkt oder Nulldurchgang in der Holrizontalen liegt.
4. Kabine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsvorrichtung (6) mindestens eine vertikale Geradführung (11) aufweist, an der entlang in Gleitbuchsen (12) drehbar eine horizontale Verbindungsachse (14) geführt ist, an der ein Drehlager (15) so angebracht ist, daß ein an der Kabine befestigtes Verbindungsteil (16) in einer durch die Verbindungsachse gehenden Ebene schwenkbar ist.
5. Kabine nach mindestens einem der vorhergehenden

Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie an mindestens drei Punkten über Feder- und Dämpfungselemente (3) mit der Fahrzeugmasse (1) verbunden ist.
6. Kabine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder"- und/oder Dämpfungselemente (3) von der zentralen Führungsvorrichtung (6) räumlich entfernt angeordnet sind.

809883/0312

ORIGINAL INSPECTED

B 8191
7. Kabine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder- und/oder Dämpfungselemente teilweise oder sämtlich in der zentralen

Führungsvorrichtung angeordnet sind.
5
8. Kabine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ihr Boden zur Aufnahme der zentralen Führungsvorrichtung (6) bis an die Unterfläche

des Fahrersitzes (4) hochgezogen ist. 10
9. Kabine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kotflügel (5) der Hinterräder des Nutzfahrzeuges in die Kabine integriert sind.
" 10. Kabine nach mindestens einem der vorhergehenden Artsprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mit ihr verbundenen Bedienungselemente relativ gegenüber der Fahrzeugmasse (1) mit drei Freiheitsgraden bewegbar sind.
^® 11. Kabine nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, daß die Bedienungselemente über Hydraulikschläuche, Bowdenzüge, Gelenkwellen oder biegsamen Wellen mit der Fahrzeugma'sse verbunden sind.
12. Kabine nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an den Verbindungspunkten zwischen Fahrzeugmasse (1) und Kabine (2) Schalldämpfungselemente zwischengeschaltet sind.

809883/0312