DE2801261C2

DE2801261C2 - Selbsttragende Fahrerkabine für Nutzfahrzeuge

Info

Publication number: DE2801261C2
Application number: DE19782801261
Authority: DE
Inventors: Ludwig Dipl.-Ing. 8152 Feldkirchen-Westerham Muncke
Original assignee: Fritzmeier AG
Current assignee: Fritzmeier AG
Priority date: 1978-01-12
Filing date: 1978-01-12
Publication date: 1983-10-27
Also published as: DE2801261A1

Description

a) die Führungsvorrichtung (6) weisi mindestens eine Vertikalführung (7, 8) mit durch den Massenschwerpunkt (S) der Fahrerkabine (1) gehender oder dazu paralleler Führungsrichtung auf,

b) die Vertikalführung (7,8) besteht aus einem am Fahrzeugchassis (3) befestigen Führungsrohr (7) und einer darin geführten Stange (8),

c) die Stange (8) ist mit der Fahrerkabine (1) über Führungselemente (Lenker 11; Kalottenschalen 18 und 19) beweglich verbunden, welche den Momentanpol der Fahrerkabine (1) in deren Massenschwerpunkt ^bestimmen,

d) die Führungsvorrichtung (6) ist getrennt von der Federlagerung (2) der Fahrerkabine (1) ausgeführt.

2. Fahrerkabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente von Lenkern (11) gebildet sind, die mit Gelenken (10 und 13) zwischen der Stange (8) und der Fahrerkabine (1) gelagert sind, wobei die Linien durch die Gelenkmitten jedes Lenkers (11) durch den Massenschwerpunkt (S^der Fahrerkabine (1) gehen.

3. Fahrerkabine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (8) der Vertikalführung (7,8) eine Kopfplatte (9) aufweist, an der mit oberen Gelenken (10) die Lenker (11) befestigt sind, die am Boden der Fahrerkabine (1) mit unteren Gelenken (13) angelenkt sind.

4. Fahrerkabine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Führung um die Längsund Querachse der Fahrerkabine (1) die Gelenke (10 und 13) in Form zweiachsiger Kreuzgelenke ausgebildet sind.

5. Fahrerkabine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gelenke (10 und 13) Kugelgelenke sind, wobei für eine Führung der Fahrerkabine (1) um die Querachse zwischen der Fahrerkabine (1) und dem Fahrzeugchassis (3) eine weitere Gelenkverbindung (14, 15, 16, 17) vorgesehen ist.

6. Fahrerkabine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente ein sphärisches Lager aus zwei Kalottenschalen (18 und 19) bilden, dessen Bev/egungsmittelpunkt im Massenschwerpunkt (S) der fahrerkabine (1) liegt, und daß die eine Kalottenschale (18) am oberen Ende der Stange (8) und die andere Kalottenschale (19) an der Fahrerkabine (1) befestigt ist, wobei zur Führung der Fahrerkabine (1) um die Querachse zwischen Fahrerkabine (1) und Fahrzeugchassis (3) eine weitere Gelenkverbindung (14, 15, 16, 17) vorgesehen ist.

7. Fahrerkabine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kalottenschalen (18 und 19) Gleitmittel angeordnet sind, wobei die Kalottenschalen gegen Abheben gesichert sind.

8. Fahrerkabine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Kalottenschalen (18 und 19) elastische Körper (20) aus beispielsweise Gummi oder PUR angeordnet sind.

Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttragende Fahrerkabine für Nutzfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.

Eine solche Fahrerkabine ist bekannt (US-PS 30 59 958). Bei dieser bekannten Fahrerkabine wird die gesamte Federung und Führung durch rund um die Fahrerkabine verteilte Lenker gewährleistet, die mit Gelenken zwischen der Fahrerkabine und dem Fahrzeugchassis gelagert sind und deren Gelenkachsen sich in einem gemeinsamen Momentanpol, der der Schwerpunkt sein kann, schneiden, so daß Bewegungen der Kabine nur um diesen Momentanpol möglich sind. Eine gewisse Abfederung der Fahrerkabine wird dadurch erreicht, daß die Achsen der Lenker in Gummibuchsen sitzen. Bei dieser Art der Stützung, d. h. der unmittelbaren Verbindung von Lenker, Fahrerkabine und Fahrzeugchassis kann die Fahrerkabine selbst keine Vertikalbcwegungen ausführen. Darüber hinaus ist durch die gleichzeitige Nutzung der Lenker für die Führung und Federung das Zusammenfallen von Momentanpol und Massenschwerpunkt der Fahrerkabine nur in gewissem Maß gewährleistet, wobei darüber hinaus zwischen der Führung und der Federung ein Kompromiß zu schließen ist, da die Einzelteile nicht jeweils optimal für die ihnen zugedachte Aufgabe gestaltet werden können. Die bekannte Ausbildung scheint für Fahrzeuge noch brauchbar, die für den Verkehr auf normalen Straßen gedacht sind, also auf relativ ebener Strecke fahren. Für geländegängige Fahrzeuge, die in relativ unebenen Gelände fahren sollen, ist die beschriebene Aufhängung weniger geeignet. Während bei einem Fahrzeug auf ebener Fahrbahn hochfrequente Schwingungen kleiner Amplituden auftreten, treten bei geländegängigen Fahrzeugen

■»5 niederfrequente Schwingungen mit großer Amplitude auf, so daß größere Massenkräfte wirksam werden, die zu stärkerem Momenten um den Momenianpol führen, wenn dieser nicht mit dem Massenschwerpunkt der Fahrerkabine zusammenfällt, und so daß größere Wege für die Absorbierung vertikaler Stöße erforderlich sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die

gattungsgemäße Fahrerkabine derart auszubilden, daß auch bei größerem Federweg der Zusammenfall von Momentanpol und Massenschwerpunkt der Fahrerkabine gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 gelöst.
Aus der DE-OS 25 05 686 ist es im Zusammenhang mit der Fahrgastkabine eines Personenkraftwagens bekannt, bei einer Führungsvorrichtung für die Fahrgastkabine eine Vertikalführung durch aufrechte, höhenbewegliche Lenker vorzusehen, wobei diese zugleich Federelemente sein können aber nicht müssen.

Bei der erfindungsgemäßen Fahrerkabine ist die Führungsfunktion völlig unabhängig von der Federfunktion und läßt die Führungsvorrichtung eine Vertikalbewegung zu, wobei das Zusammenfallen von Momentan-

pol und Massenschwerpunkt der Fahrerkabine unabhängig von den Federwegen beibehalten bleibt Die auf die Fahrerkabine einwirkenden Massenkräfte verursachen somit keine Momente um den Momentanpol der Fahrerkabine.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet, wobei die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche 6, 7 und 8 te^;lweise an sich aus der FR-PS 8 72 389 bekannt sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine selbsttragende Fahrerkabine eines Traktors im Längsschnitt;

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform der Führungsvorrichtung der Kabine; '

Fig.3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Führungsvorrichtung.

Ein in F i g. 1 dargestellter Traktor hat eine selbsttragende Fahrerkabine 1, die über Federlager 2 auf dem Fahrzeugchassis 3 abgestützt ist. Unterhalb eines Fahrersitzes 4 im Inneren der Fahrerkabine ist der Kabinenboden 5 bis an die Sitzunterkante hochgezogen, so daß darunter außerhalb der Fahrerkabine eine Führungsvorrichtung 6 Platz hat. Im Innenraum der Kabine 1 oberhalb des Fahrersitzes 4 liegt der Massenschwerpunkt Sder Kabine.

In Fig.2 ist die Führungsvorrichtung 6 genauer dargestellt. Innerhalb des von dem hochgezogenen Kabinenboden 5 gebildeten Raumes ist zentral senkrecht unterhalb von dem Massenschwerpunkt S eine Vertikalführung 7, 8 aus einem am Fahrzeugchassis 3 befestigten Führungsrohr 7 und einer darin geführten Stange 8 gebildet. Oben an der Stange 8 ist eine Kopfplatte 9 horizontal befestigt, an der Lenker 11 angelenkt sind. Diese Lenker 11 sind schräg nach unten geführt und an der Kopfplatte 9 über als zweiachsige Kreuzgelenke gestaltete Gelenke 10 und seitlich unterhalb des Sitzes an dem in diesem Bereich nichthochgezogenen Kabinenboden 12 über ebenfalls als zweiachsige Kreuzgelenke gestaltete Gelenke 13 angelenkt, deren Achsen in Längs- und Querrichtung der Kabine 1 liegen. Insgesamt sind zumindest drei derartige Lenker 11 vorgesehen. Die Gelenke 10 und 13 sind so zueinander ausgerichtet, daß sich gedachte Linien durch die Mittelpunkte dieser Gelenke 10 und 13 « im Massenschwerpunkt Sder Kabine 1 schneiden. Auch die Führungsrichtung der zentralen Vertikalführung 7,8 geht durch diesen Punkt hindurch. Die Lenker 11 der Führungsvorrichtung 6, bzw. die Gelenke 10 und 13 lassen somit nur Bewegungen der Kabine 1 um deren Massenschwerpunkt S zu, wobei die Bewegungen um die Längs- und um die Querachse der Kabine 1 geführt sind.

Das in F i g. 2 gezeigte Ausführungsbeispiel würde bei Verwendung von Kugelgelenken anstelle von Kreuzgelenken für die Gelenke 10 und 13 ein Kippen der Kabine 1 auch um andere Achsen ermöglichen, die in der Ebene zwischen der Längs- und der Querachse liegen. Dies kann durch zwei Gelenkarme 14 und 15 verhindert werden, die jeweils mit einem Ende über Drehgelenke 16 mit dem Fahrzeugchassis 3 bzw. dem Führungsrohr 7 und mit der Kabine 1 bzw. der Kopfplatte 9 verbunden sind. Die anderen Enden der beiden Geienkarme 14 und 15 sind ebenfalls mit einem Drehgelenk 17 miteinander verbunden. Wenn die drei Drehgelenke 16 und 17

gleiche Achsenrichtung haben, so daß dir PzIe..'*< c

14 und 15 nur in eine. Ebd.,. bev.^₆L>ar sind, ist ein schräges Kippen der Kabine 1 und damit eine ungünstige, schwer kontrollierbare Belastung der Federlagerung 2 vermieden. Gleichzeitig ist damit ein Verdrehen der Kabine 1 gegenüber dem Fahrzeugchassis um die Hochachse verhindert.

In Fig.3 ist eine zweite Ausführungsform der Führungsvorrichtung 6 gezeigt, bei der die Lenker 11 durch ein sphärisches Lager aus zwei Kalottenschalen 18 und 19 ersetzt sind. Die ungefähr horizontal angeordneten Kalottenschalen, deren Krümmungsradius gleich ihrem Abstand zum Massenschwerpunkt 5 ist, sind direkt unterhalb des Fahrersitzes 4 unterhalb des hochgezogenen Kabinenbodens 5 senkrecht unterhalb des Massenschwerpunktes 5 angeordnet. Die untere Kalottenschale 18 ist am oberen Ende der Stange 8 der Vertikalführung 7, 8 befestigt, während die obere Kalottenschale 19 am Kabinenboden 5 angebracht ist. Zwischen den Kalottenschalen 18 und 19 und jeweils an diesen befestigt sind elastische Körper 20 angeordnet, so daß eine relative Beweglichkeit zwischen den beiden Kalottenschalen 18 und 19 und damit zwischen der Kabine 1 und dem Fahrzeugchassis 3 gegeben ist. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Führung der Kabine 1 um die Querachse gewährleistet und eine Drehbewegung der Kabine 1 durch zwei Gelenkarme wie vorbeschrieben verhindert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Selbsttragende Fahrerkabine für Nutzfahrzeuge mit einer Federlagerung und einer außerhalb der Fahrerkabine angeordneten Führungsvorrichtung zur Führung der Bewegungen der Fahrerkabine, wobei die Führungsvorrichtung so gestaltet ist, daß der Momentanpol der Fahrerkabine mit deren Massenschwerpunkt zusammenfällt, gekennzeichnet durchdie Kombination der folgenden Merkmale: