DE3000606C2 - - Google Patents
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- DE3000606C2 DE3000606C2 DE19803000606 DE3000606A DE3000606C2 DE 3000606 C2 DE3000606 C2 DE 3000606C2 DE 19803000606 DE19803000606 DE 19803000606 DE 3000606 A DE3000606 A DE 3000606A DE 3000606 C2 DE3000606 C2 DE 3000606C2
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Nutzfahrzeug mit einem Chassis und einer Kabine gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a commercial vehicle a chassis and a cabin according to the preamble of claim 1.
Ein solches Nutzfahrzeug, das beispielsweise ein Trak tor sein kann, ist bekannt (DE-OS 28 01 261). Bei diesem bekannten Nutzfahrzeug ist die gesamte Kabine für den Fahrer abgefedert und gedämpft, um eine mög lichst hohe Bedienungssicherheit zu erreichen, die gefährdet wäre, wenn lediglich der Fahrersitz abgefe dert und gedämpft wäre, die vom Fahrer zu betätigenden Bedienungselemente jedoch starr mit dem in der Regel ungefederten Chassis verbunden wären. Die Führungsvor richtung des bekannten Nutzfahrzeugs sorgt dafür, daß die Nick- und Wankbewegungen jeweils um eine Achse erfolgen, auf der oder nahe der der Kabinenschwerpunkt liegt, so daß das Trägheitsmoment der Kabine bezüglich der jeweiligen Achse seinen Kleinstwert oder annähernd seinen Kleinstwert hat und demzufolge die Nick- und Wankneigung minimal ist. Dies hat den Vorteil, daß die Konzentrationsfähigkeit des Fahrers während der Fahrt möglichst wenig beeinträchtigt wird und dement sprechend die Bedienungssicherheit groß ist.Such a commercial vehicle, for example a Trak Tor can be known (DE-OS 28 01 261). At the entire cabin is this known commercial vehicle cushioned and damped for the driver to a possible to achieve the highest possible level of operating safety would be at risk if only the driver's seat were removed would be damped and damped, those to be operated by the driver Controls, however, are rigid with the rule unsprung chassis would be connected. The leadership direction of the well-known commercial vehicle ensures that the pitch and roll movements each around an axis take place on or near the center of gravity of the cabin lies, so that the moment of inertia of the cabin with respect of the respective axis its minimum value or approximately has its lowest value and consequently the nick and Roll tendency is minimal. This has the advantage that the driver's ability to concentrate during the Driving is affected as little as possible and demented speaking, the operational security is great.
Bei dem bekannten Nutzfahrzeug umfaßt die Führungs vorrichtung eine unterhalb des Kabinenschwerpunktes angeordnete Einrichtung aus einem am Chassis befestigten Führungsrohr und einer im Führungsrohr geführten Stange, die wiederum über eine Anordnung aus mehreren Lenkern mit der Kabine verbunden ist. Diese Führungsvorrich tung des bekannten Nutzfahrzeugs erfordert somit unter halb des Kabinenschwerpunktes einen Einbauraum von erheblicher Höhe, der die Möglichkeiten zur Anordnung des Fahrersitzes in der Kabine einschränkt. Wenn die Abmessungen dieser Führungsvorrichtung klein gemacht werden, um ihren Raumbedarf zu verringern, muß die Lenkeranordnung mit verhältnismäßig kurzen Hebelarmen arbeiten, was wiederum zu in unerwünschter Weise hoch beanspruchten Teilen führt.In the known commercial vehicle, the guide includes device one below the center of gravity of the cabin arranged device from a fixed to the chassis Guide tube and a rod guided in the guide tube, which in turn have an arrangement of several handlebars is connected to the cabin. This leaderboard device of the known commercial vehicle thus requires under half of the cabin's center of gravity considerable amount of possibilities for arrangement of the driver's seat in the cabin. If the Dimensions of this guide device made small to reduce their space requirements, the Handlebar arrangement with relatively short lever arms work, which in turn becomes undesirably high stressed parts leads.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das gattungs gemäße Nutzfahrzeug derart weiterzubilden, daß dessen günstige Führungs- und Bewegungseigenschaften der Kabine mit möglichst einfachen Mitteln erreicht werden. The invention is based, the genus to develop appropriate commercial vehicle such that its favorable leadership and movement characteristics of the Cabin can be achieved with the simplest possible means.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil von Patentanspruch 1 gelöst, d. h. im wesentlichen durch Aufhängung der Kabine an zwei Aufhängepunkten, die auf einer durch den Kabinen schwerpunkt verlaufenden Querachse liegen, mit Hilfe von zwei verhältnismäßig langen, im wesentlichen paral lel zur Fahrzeuglängsachse verlaufenden Schwingen. Durch die beiden Schwingen ist die Kabine so geführt, daß sie bezüglich des Chassis die drei Freiheitsgrade der senkrecht translatorischen Bewegung, der Drehung um die Nickachse und der Drehung um die Wankachse hat und ansonsten gefesselt ist. Die Schwingen haben zwischen den Aufhängepunkten und ihrem am Chassis angebrachten Ende eine so große Länge, daß die von den Schwingen geführte senkrecht translatorische Bewe gung der Aufhängepunkte annähernd auf einer Geraden erfolgt. Für jeden der vorhandenen drei Freiheits grade ist jeweils zumindest ein Federelement und zumin dest ein Dämpfungselement vorhanden, wobei die Feder- und Dämpfungselemente jeweils in mehreren Bewegungs richtungen wirksam sein können. Die im wesentlichen aus den Schwingen bestehende Führungsvorrichtung er fordert insbesondere unterhalb der Kabine keinen Bau raum und ist mit konstruktiv einfachen Mitteln reali sierbar.This object is achieved by the features solved in the characterizing part of claim 1, d. H. essentially by hanging the cabin two suspension points on one by the cabins center of gravity transverse axis, with the help of two relatively long, essentially paral swing arms running to the longitudinal axis of the vehicle. The cabin is guided by the two wings that they have three degrees of freedom with respect to the chassis the vertical translatory movement, the rotation about the pitch axis and the rotation about the roll axis and is otherwise tied up. The wings have between the suspension points and theirs on the chassis attached end so long that that of vertically translational movements guided by the wings approximation of the suspension points on a straight line he follows. For each of the three freedoms available grade is at least one spring element and at least at least one damping element is present, the spring and damping elements each in several movements directions can be effective. The essentially guide device consisting of the wings requires no construction, especially below the cabin space and is reali with constructively simple means sizable.
Durch die AT-PS 2 50 805 ist ein Nutzfahrzeug mit einem Chassis und einer Kabine bekannt, bei dem die Kabine durch zwei als Blattfedern ausgeführte Schwingen geführt ist, die mit Aufhängepunkten am einen Ende der Kabine nahe dem Boden derselben verbunden sind. Am anderen Ende ist die Kabine mit Hilfe von Federelementen abge stützt. Aufgrund dieser Ausbildung sind die verschie denen zugelassenen Bewegungen miteinander gekoppelt. Beispielsweise ist eine senkrecht translatorische Bewegung zwangsläufig mit einer Nickbewegung gekop pelt und sind in entsprechender Weise auch Nickbewe gungen der Kabine mit senkrecht translatorischen Bewe gungen des Kabinenschwerpunktes gekoppelt. Es werden somit durch Nickbewegungen Vertikalschwingungen der Kabine angefacht und umgekehrt. Die Wankachse der Kabine liegt nahe dem Boden derselben, so daß auch Wankbewegungen mit senkrecht translatorischen Bewegungen der Kabine gekoppelt sind und Vertikalschwingungen anfachen. Zudem verläuft weder die Wankachse noch die Nickachse durch den Kabinenschwerpunkt, so daß die Trägheitsmomente der Kabine bezüglich dieser Achsen verhältnismäßig groß und demzufolge die Nick- und Wankneigung verhältnismäßig stark ist.AT-PS 2 50 805 is a commercial vehicle with one Chassis and a cabin where the cabin is known guided by two wings designed as leaf springs is that with suspension points at one end of the cabin are connected near the bottom thereof. At the other The cabin is finished with the help of spring elements supports. Because of this training they are different those permitted movements coupled with each other. For example, a vertically translational one Movement inevitably coupled with a nodding movement pelt and are also Nickbewe in a corresponding manner cabin movements with vertically translatory movements coupled with the cabin's center of gravity. It will thus vertical vibrations of the pitching movements Cabin fanned and vice versa. The rolling axis of the Cabin is near the bottom of the same, so that too Rolling movements with vertical translatory movements the cabin are coupled and vertical vibrations kindle. In addition, neither the roll axis runs the pitch axis through the center of gravity, so that the moments of inertia of the cabin with respect to these axes relatively large and therefore the pitch and Roll tendency is relatively strong.
Ferner ist durch die DE-AS 21 50 424 ein Nutzfahrzeug mit einem Chassis und einer Kabine bekannt, bei dem die Kabine an drei Aufhängepunkten zwar elastisch, jedoch ansonsten unbeweglich aufgehängt ist, so daß eine geführte Bewegung der Kabine relativ zum Chassis nicht möglich ist. Zwei der Aufhängepunkte liegen auf einer oberhalb des Kabinenschwerpunktes durch die Kabine verlaufenden Querachse. Furthermore, DE-AS 21 50 424 is a commercial vehicle known with a chassis and a cabin in which the cabin is elastic at three suspension points, but is otherwise immovably suspended, so that a guided movement of the cabin relative to the chassis not possible. Two of the suspension points are located on one above the center of gravity the cabin transverse axis.
In den beiden Aufhängepunkten der Kabine des erfindungsgemäßen Nutzfahrzeuges muß zumindest eine Drehung der Kabine in Nickrichtung sowie eine Drehung um eine zur Fahrzeuglängsachse parallele Achse möglich sein. Vorzugs weise befindet sich an jedem Aufhängepunkt ein Kugelgelenk zwischen der Kabine und der entsprechenden Schwinge oder ein Zapfenlager mit einem konzentrischen, zylindrischen Gummi- Metall-Element zwischen der Kabine und der Schwinge. Aller dings ist es nicht unbedingt notwendig, daß in den Aufhänge punkten Gelenke angeordnet sind, die die geforderten Bewegungs möglichkeiten bieten, wenn diese durch entsprechende Beschaf fenheit der übrigen Elemente gewährleistet sind. Beispiels weise können um ihre Längsachse tordierbare Schwingen dafür sorgen, daß die Drehung der Kabine im Aufhängepunkt um eine zur Fahrzeuglängsachse parallele Achse gewährleistet ist.At least one must be in the two suspension points of the cabin of the commercial vehicle according to the invention Rotation of the cabin in the pitch direction and one rotation axis parallel to the vehicle's longitudinal axis may be possible. Preferential There is a ball joint at each suspension point between the cabin and the corresponding swing arm or a Journal bearing with a concentric, cylindrical rubber Metal element between the cabin and the swing arm. Everything However, it is not absolutely necessary that in the hangers points joints are arranged that meet the required movement offer opportunities if these are obtained through appropriate procurement the other elements are guaranteed. Example Wings can be twisted about their longitudinal axis for this purpose ensure that the cabin is turned by one in the suspension point axis parallel to the longitudinal axis of the vehicle is guaranteed.
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß das andere Ende jeder Schwinge hinter dem zugehöri gen Aufhängepunkt angeordnet ist, was beispielsweise bei einem Traktor in der Weise erfolgt, daß am hinteren Ende des Chassis im wesentlichen senkrechte Stützen befestigt sind, die die an deren Enden der Schwingen tragen und von denen aus die Schwin gen nach vorne verlaufen.In an advantageous embodiment of the invention can be provided be that the other end of each rocker is behind the associated one is arranged towards the suspension point, which is the case with a Tractor is done in such a way that at the rear end of the chassis essentially vertical supports are attached to the the ends of which carry the wings and from which the wings towards the front.
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung sind die Schwingen als Blattfedern ausgebildet, die an ihren anderen Enden am Chassis über die Stützen fest eingespannt sind. Diese Blatt federn wirken dann sowohl als Federelemente in senkrecht trans latorischer Richtung als auch als Federelemente in Wankrich tung, so daß lediglich ein weiteres Federelement zum Abfedern in Nickrichtung notwendig ist.The wings are in an advantageous embodiment of the invention formed as leaf springs which at their other ends on Chassis over the supports are firmly clamped. This sheet springs then act both as spring elements in vertically trans latorial direction as well as spring elements in Wankrich tion, so that only another spring element for cushioning in the direction of pitch is necessary.
In weiterer vorteilhafter Ausbildung der Erfindung können die Schwingen auch als steife, an ihrem anderen Ende schwenkbar am Chassis gelagerte Stäbe ausgebildet sein, die zwar selber nicht als Federelement wirken, jedoch eine bessere Seiten führung ermöglichen als Blattfedern.In a further advantageous embodiment of the invention, the Swing as stiff, swiveling at its other end rods mounted on the chassis, which are themselves do not act as a spring element, but a better side enable guidance as leaf springs.
Als Federelemente und Dämpfungselemente kommen sowohl herkömm liche passive Federn und Dämpfer als auch aktive Federn mit hoher inhärenter Dämpfung und der Möglichkeit zur Einstellung der Federlänge in Frage. Als Federelemente für die Nick- und Wankbewegungen kommen ferner Stabilisatoren in Frage.As spring elements and damping elements come both conventionally passive springs and dampers as well as active springs high inherent damping and the possibility of adjustment the spring length in question. As spring elements for the pitch and Rolling movements can also be stabilizers.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Further advantageous embodiments of the invention are in marked the subclaims.
Allen Ausführungsformen der Erfindung ist gemeinsam, daß der Nick- und Wankneigung mit einer sehr einfachen Kinematik in Form der Schwingen vorgebeugt ist und daß zur Aufhängung, Füh rung, Federung und Dämpfung der Kabine nur wenig Bauraum zwi schen Chassis und Kabine benötigt wird.All embodiments of the invention have in common that the Pitch and roll tendency with a very simple kinematics in Shape of the wings is prevented and that for suspension, lead The suspension, suspension and damping of the cabin take up little space between chassis and cabin is required.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. Es zeigtEmbodiments of the invention are in the drawings shown and are explained in more detail below. It shows
Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung in Anwendung auf einen Traktor; Figure 1 is a schematic side view of a first embodiment of the invention applied to a tractor.
Fig. 2 eine schematische Rückansicht des Traktors gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows a schematic rear view of the tractor according to FIG. 1;
Fig. 3 eine schematische, ausschnittsweise Drauf sicht auf das Chassis des Traktors gemäß den Fig. 1 und 2 unterhalb von dessen Kabine; Fig. 3 is a schematic, partial plan view of the chassis of the tractor according to Figures 1 and 2 below the cab.
Fig. 4 eine Fig. 1 entsprechende Seitenansicht ei ner zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 4 is a side view corresponding to Fig 1 egg ner second embodiment of the invention.
Fig. 5 eine Fig. 2 entsprechende Rückansicht der zweiten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 5 is a rear view corresponding to Figure 2 of the second embodiment of the invention.
Fig. 6 eine Fig. 3 entsprechende Draufsicht auf das Chassis der zweiten Ausführungsform gemäß den Fig. 4 und 5; . Fig. 6 is a plan view corresponding to Figure 3 on the chassis of the second embodiment shown in FIGS. 4 and 5;
Fig. 7 eine Fig. 1 entsprechende Seitenansicht ei ner dritten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 7 is a Fig. 1 corresponding side view of a third embodiment of the invention;
Fig. 8 eine Fig. 2 entsprechende Rückansicht der dritten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 8 is a rear view corresponding to Fig. 2 of the third embodiment of the invention;
Fig. 9 eine Fig. 1 entsprechende Seitenansicht ei ner vierten Ausführungsform der Erfindung; Fig. 9 is a Fig. 1 corresponding side view of a fourth embodiment of the invention;
Fig. 10 eine Fig. 2 entsprechende Rückansicht einer fünften Ausführungsform der Erfindung, die eine Abwandlung der vierten Ausführungsform gemäß Fig. 9 darstellt; FIG. 10 is a rear view corresponding to FIG. 2 of a fifth embodiment of the invention, which represents a modification of the fourth embodiment according to FIG. 9;
Fig. 11 eine Fig. 1 entsprechende Seitenansicht ei ner sechsten Ausführungsform der Erfindung; und . Fig. 11 is a side view corresponding to Figure 1 ei ner sixth embodiment of the invention; and
Fig. 12 eine Fig. 2 entsprechende Rückansicht der sechsten Ausführungsform. Fig. 12 is a Fig. 2 corresponding rear view of the sixth embodiment.
In den Figuren sind übereinstimmende Teile und Elemente der verschiedenen Ausführungsformen mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.In the figures there are matching parts and elements of the different embodiments with the same Reference numerals.
In den Fig. 1 bis 3 ist als erste Ausführungsform des er findungsgemäßen Nutzfahrzeuges schematisch ein Traktor darge stellt, der ein Chassis 2 aufweist, mit dem ungefedert Hinter räder 4 verbunden sind. Mit seinem vorderen Abschnitt trägt das Chassis 2 einen von einer Motorhaube 6 verkleideten Motor, und über dem hinteren Abschnitt des Chassis 2 ist eine Kabine 8 angeordnet, in der sich ein nicht dargestellter Fahrersitz sowie nicht dargestellte Lenk- und Bedienungselemente des Traktors befinden. Die Kabine 8 ist als Ganzes gefedert und ge dämpft bewegbar am Chassis 2 aufgehängt, so daß alle Lenk- und Bedienungselemente des Traktors bezüglich des Chassis die gleichen Relativbewegungen wie der Fahrersitz in der Kabine ausführen und dadurch die Fahrsicherheit wesentlich erhöht ist.In Figs. 1 to 3 as a first embodiment of he inventive commercial vehicle schematically illustrates a tractor Darge having a chassis 2 are connected to the unsprung rear wheels 4. With its front section, the chassis 2 carries an engine covered by a hood 6 , and a cabin 8 is arranged above the rear section of the chassis 2 , in which a driver's seat (not shown) and steering and control elements of the tractor (not shown) are located. The cabin 8 is suspended as a whole and suspended in a damping movable manner on the chassis 2 , so that all steering and operating elements of the tractor with respect to the chassis perform the same relative movements as the driver's seat in the cabin, thereby significantly increasing driving safety.
Die Kabine weist auf ihren beiden Seiten je eine einem Radka sten 10 bildende Aussparung für die Hinterräder 4 auf. Auf ihrer Unterseite wird die Kabine 8 durch einen zweifach abge winkelten Boden 12 begrenzt, der zur Vereinfachung der Dar stellung der Feder- und Dämpfungselemente in den Fig. 1 und 2 weiter nach oben gezogen dargestellt ist, als dies bei ei nem praktisch ausgeführten Traktor gemäß der Erfindung der Fall ist.The cabin has on both sides of a Radka most 10 forming recess for the rear wheels 4 . On its underside, the cabin 8 is delimited by a double angled floor 12 , which for the sake of simplifying the position of the spring and damping elements in FIGS . 1 and 2 is shown pulled upwards than in a practically designed tractor the invention is the case.
Auf jeder Seite weist die Kabine 8 einen Aufhängepunkt 16 auf, der beim dargestellten Ausführungsbeispiel als Zapfenlager 18, dessen Zapfen 20 quer zur Fahrzeuglängsachse verlaufend an der Kabine befestigt ist, mit einem konzentrischen, zylindrischen Gummi-Metall-Element 22 ausgebildet ist. Die beiden Aufhänge punkte 16 liegen auf einer waagerecht und quer zur Fahrzeug längsachse verlaufenden Querachse A, die durch den Schwerpunkt S der Kabine 8 verläuft, wobei der Schwerpunkt vorzugsweise durch das Gewicht der vollständig ausgerüsteten leeren Kabine zuzüglich einer mittleren Zuladung bestimmt ist. Die beiden Aufhängepunkte 16 haben seitlich vom mittig liegenden Schwer punkt S gleiche Abstände.On each side, the cabin 8 has a suspension point 16 which , in the exemplary embodiment shown, is designed as a journal bearing 18 , the journal 20 of which is fastened to the cabin and extends transversely to the longitudinal axis of the vehicle, with a concentric, cylindrical rubber-metal element 22 . The two suspension points 16 lie on a horizontal and transverse to the vehicle longitudinal axis transverse axis A , which runs through the center of gravity S of the cabin 8 , the center of gravity being preferably determined by the weight of the fully equipped empty cabin plus an average payload. The two suspension points 16 have equal distances laterally from the center of gravity S.
In den Aufhängepunkten 16 kann die Kabine 8 aufgrund der Zapfenlager 18 eine Drehung in Nickrichtung 24 ausführen, die in Fig. 1 durch einen Doppelpfeil angedeutet ist. Die Bewe gung in Nickrichtung ist eine Drehung um die Querachse A, die somit zugleich die Nickachse bildet. Fer ner ist in den beiden Aufhängepunkten 16 jeweils eine Drehung in Richtung eines Doppelpfeiles 26 aufgrund der Gummi-Metall- Elemente 22 möglich, so daß die Kabine 8 von noch zu beschrei benden Schwingen geführt auch eine Bewegung in Wankrichtung 28 ausführen kann, die in Fig. 2 als Doppelpfeil dargestellt ist. Die Wankbewegung stellt sich als Drehung der Kabine 8 um eine zur Fahrzeuglängsachse parallele, ungefähr durch den Schwer punkt S verlaufende Wankachse dar.In the suspension points 16 , the cabin 8 can make a rotation in the pitch direction 24 due to the journal bearings 18 , which is indicated in FIG. 1 by a double arrow. The movement in the pitch direction is a rotation about the transverse axis A , which thus also forms the pitch axis. Fer ner is in each of the two suspension points 16 a rotation in the direction of a double arrow 26 due to the rubber-metal elements 22 possible, so that the cabin 8 out of still to be described wings can also perform a movement in the rolling direction 28 , which in Fig . 2 is shown as a double arrow. The roll movement is represented by the rotation of the cabin 8 about a roll axis running parallel to the longitudinal axis of the vehicle, approximately through the center of gravity S.
Am hinteren Ende des Chassis 2 sind zwei senkrecht verlaufen de Stützen 14 befestigt, die vom Chassis aus nach oben verlau fen und an ihren oberen Enden mittels einer Querstrebe 30 fest miteinander verbunden sind. Von jedem äußeren Ende der Quer strebe 30 verläuft annähernd parallel zur Fahrzeuglängsachse nach vorne eine als Schwinge dienende Blattfeder 32, die an ihrem hinteren Ende fest an der Querstrebe 30 und somit am Chassis 2 eingespannt ist und die an ihrem vorderen Ende in einem Aufhängepunkt 16 gelenkig mit der Kabine 8 verbunden ist, wobei dies beim dargestellten Ausführungsbeispiel durch feste Verbindung des vorderen Endes der Blattfeder 32 mit dem nicht bezeichneten äußeren Zylinder des Gummi-Metall-Elemen tes 22 erfolgt. Der Abstand zwischen den eingespannten Enden der Blattfedern 32 und den Aufhängepunkten 16 ist im Verhält nis zur zugelassenen Bewegung der Kabine 8 in senkrechter Richtung so groß, daß sich die Aufhängepunkte 16 beim Nachge ben der Blattfedern 32 annähernd auf einer senkrechten Geraden bewegen.At the rear end of the chassis 2 , two vertically extending supports 14 are fastened, which extend from the chassis upward and are firmly connected to one another at their upper ends by means of a cross strut 30 . From each outer end of the cross strut 30 runs approximately parallel to the longitudinal axis of the vehicle forward serving as a rocker arm leaf spring 32 which is clamped at its rear end to the cross strut 30 and thus to the chassis 2 and which is articulated at its front end in a suspension point 16 is connected to the cabin 8 , this being done in the illustrated embodiment by firmly connecting the front end of the leaf spring 32 to the unspecified outer cylinder of the rubber-metal elements 22 . The distance between the clamped ends of the leaf springs 32 and the suspension points 16 is so large in relation to the permitted movement of the cabin 8 in the vertical direction that the suspension points 16 move ben near the leaf springs 32 approximately on a vertical straight line.
Aufgrund der beschriebenen Ausbildung der Aufhängepunkte 16
und der als Schwingen dienenden Blattfedern 32 hat die Kabine
8 bezüglich des Chassis 2 drei Freiheitsgrade der Bewegung:
Die Kabine kann sich senkrecht translatorisch, in Nickrich
tung 24 und in Wankrichtung 28 bewegen. Dagegen sind eine
Drehung um eine Hochachse sowie translatorische Bewegungen in
waagerechter Richtung unmöglich. An diesen Bewegungen ist die
Kabine durch die Schwingen gehindert, so daß sie insoweit ge
fesselt ist. Die Schwingen bilden somit eine Führungsvor
richtung für die Kabine.Due to the described design of the suspension points 16 and the leaf springs 32 serving as swing arms, the cabin 8 has three degrees of freedom of movement with respect to the chassis 2 :
The cabin can move vertically translationally, in pitch direction 24 and in roll direction 28 . On the other hand, rotation around a vertical axis and translatory movements in a horizontal direction are impossible. The cabin is prevented from these movements by the wings, so that it is tied to this extent. The wings thus form a device for the cabin.
Die Bewegungen der Kabine 8 in den zugelassenen Bewegungsrich tungen müssen von Federelementen und Dämpfungselementen gefe dert und gedämpft werden. Beim dargestellten Ausführungsbei spiel erfüllen die Blattfedern 32 sowohl die Funktion des Fe derelementes in senkrecht translatorischer Richtung als auch in Wankrichtung, da sie die Kabine 8 in die in Fig. 2 darge stellte Stellung aufzurichten versuchen. Da die Blattfedern 32 außerdem die die Kabine 8 führenden Schwingen bilden, ist der konstruktive Aufwand zur Erfüllung der genannten Funktionen äußerst gering.The movements of the cabin 8 in the approved directions of movement must be damped and damped by spring elements and damping elements. In the illustrated embodiment, the leaf springs 32 fulfill both the function of the spring element in the vertically translational direction and in the rolling direction, since they attempt to raise the cabin 8 into the position shown in FIG. 2. Since the leaf springs 32 also form the rockers guiding the cabin 8 , the design effort for fulfilling the functions mentioned is extremely low.
Als in Nickrichtung wirkendes Federelement ist beim dargestell ten Ausführungsbeispiel eine zweiteilige Feder 34 vorgesehen (siehe auch Fig. 3), die parallel zur Fahrzeuglängsachse ge spannt ist und mit ihren beiden Enden an Federlagern 36 am Chassis 2 aufgehängt ist. In ihrer Mitte greift die Feder 34 an einem Sporn 38 an, der am Boden 12 der Kabine 8 befestigt ist und von diesem aus in der senkrechten Längsmittelebene des Traktors nach unten verläuft. Die dargestellte zweiteilige Feder 34 kann durch eine einteilige Feder ersetzt sein, wenn diese sowohl auf Zug als auch auf Druck beanspruchbar ist.As a spring element acting in the pitch direction, a two-part spring 34 is provided in the embodiment shown (see also FIG. 3) which is tensioned parallel to the longitudinal axis of the vehicle and is suspended with its two ends on spring bearings 36 on the chassis 2 . In the middle, the spring 34 engages a spur 38 which is fastened to the floor 12 of the cab 8 and from which runs downwards in the vertical longitudinal median plane of the tractor. The two-part spring 34 shown can be replaced by a one-part spring if it can be subjected to both tension and pressure.
Als allein in senkrecht translatorischer Richtung wirkendes Dämpfungselement ist ein Dämpfer 40 vorgesehen, der senkrecht verlaufend mit seinem einen Ende am Chassis 2 und mit seinem anderen Ende am Boden 12 der Kabine 8 angelenkt ist. Der in Fig. 3 nicht dargestellte Dämpfer 40 verläuft in der senkrechten Längsmittelebene des Traktors. Zum Dämpfen in Nick- und Wankrichtung dienen zwei weitere Dämpfer 42 und 44, die von einem mittigen Anlenkpunkt 46 unter dem Boden 12 der Kabine schräg nach unten und schräg nach hinten seitwärts rechts bzw. seitwärts links verlaufen, wie dies in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, und an den Stützen 14 angelenkt sind. Außer in Nick- und Wankrichtung wirken die Dämpfer 42 und 44 in geringerem Maße auch in senkrecht translatorischer Richtung.A damper 40 is provided as the damping element acting solely in the vertical translatory direction, which is articulated vertically with one end on the chassis 2 and the other end on the floor 12 of the cabin 8 . The damper 40 , not shown in FIG. 3, runs in the vertical longitudinal center plane of the tractor. For damping in the pitch and roll direction, two further dampers 42 and 44 are used , which run obliquely downwards and obliquely backwards sideways right and sideways left from a central articulation point 46 under the floor 12 of the cabin, as is shown in FIGS 3 is shown, and are hinged to the supports 14 . In addition to the pitch and roll direction, the dampers 42 and 44 also act to a lesser extent in the vertical translatory direction.
Aufgrund der beschriebenen Ausbildung der Aufhängung der Ka bine am übrigen Traktor ist das Trägheitsmoment der Kabine 8 bezüglich der Nickachse, die mit der Querachse A zusammenfällt, minimal, da der Schwerpunkt S ebenfalls auf der Querachse A oder zumindest nahe bei dieser Querachse liegt. Auch das Träg heitsmoment der Kabine 8 um die Wankachse ist minimal, da auch die Wankachse, die parallel zur Fahrzeuglängsachse verläuft, zumindest angenähert durch den Schwerpunkt S der Kabine ver läuft. Die Nick- und Wankneigung der Kabine 8 ist daher denk bar klein. Der konstruktive Aufwand zur Aufhängung, Führung, Dämpfung und Federung der Kabine ist gering, und die entspre chenden Bauelemente erfordern nur geringen Bauraum, insbeson dere zwischen der Kabine 8 und dem Chassis 2.Due to the described design of the suspension of the cabin on the rest of the tractor, the moment of inertia of the cabin 8 with respect to the pitch axis, which coincides with the transverse axis A , is minimal, since the center of gravity S is also on the transverse axis A or at least close to this transverse axis. The moment of inertia of the cabin 8 about the roll axis is minimal, since the roll axis, which runs parallel to the longitudinal axis of the vehicle, runs at least approximately through the center of gravity S of the cabin. The pitch and roll tendency of the cabin 8 is therefore extremely small. The design effort for suspension, guidance, damping and suspension of the cabin is low, and the corre sponding components require only little space, in particular between the cabin 8 and the chassis 2 .
Im folgenden wird die in den Fig. 4 bis 6 dargestellte zweite Ausführungsform der Erfindung erläutert, wobei mit der ersten Ausführungsform übereinstimmende Elemente nicht erneut beschrieben werden. Es wird daher nur auf die Unterschiede zur ersten Ausführungsform eingegangen.The second embodiment of the invention shown in FIGS. 4 to 6 is explained below, elements which correspond to the first embodiment not being described again. Therefore, only the differences from the first embodiment will be discussed.
Bei der zweiten Ausführungsform ist der Dämpfer 40 ebenfalls am Anlenkpunkt 46 angelenkt, und er verläuft von diesem aus nach vorne und schräg nach unten, so daß die drei Dämpfer 40, 42 und 44 in Form eines Sterns angeordnet sind (siehe Fig. 6) und sämtlich sowohl in senkrecht translatorischer Richtung, in Nickrichtung und in Wankrichtung wirken. Diese Dämpferan ordnung kann auch bei der vorstehend beschriebenen ersten Aus führungsform vorgesehen sein.In the second embodiment, the damper 40 is also articulated at the articulation point 46 and runs from this forward and obliquely downward, so that the three dampers 40, 42 and 44 are arranged in the form of a star (see FIG. 6) and all act both in the vertical translational direction, in the pitch direction and in the roll direction. This damper arrangement can also be provided in the first embodiment described above.
Als in Nickrichtung 24 wirkendes Federelement ist bei der zweiten Ausführungsform statt der Feder 34 ein Stabilisator 48 vorgesehen, der parallel zur Fahrzeuglängsachse drehbar am Chassis 2 in Lagern 50 gelagert ist und dessen Enden am Boden 12 der Kabine 8 mit Hilfe von Widerlagern 52 mit Langschlitz angelenkt sind. Die Widerlager 52 sind in der senkrechten Längsmittelebene des Traktors angeordnet. Ferner ist ein zweiter Stabilisator 54 als zusätzliches Federelement zur Ab federung in Wankrichtung vorgesehen, der in dieser Funktion die Blattfedern 32 unterstützt und unterschiedliche Federstei figkeit für die Federung in senkrecht translatorischer und in Wankrichtung ermöglicht. Dieser Stabilisator 54 verläuft parallel zur Querachse A und ist in Lagern 56 an den Stützen 14 und somit am Chassis 2 schwenkbar gelagert. Die Enden des Stabilisators 54 sind in Widerlagern 58 mit Langschlitzen an gelenkt, die am Boden 12 der Kabine 8 befestigt sind und in der senkrechten, die Querachse A enthaltenden Ebene angeord net sind. Die beim dargestellten Ausführungsbeispiel einstüc kig ausgebildeten Stabilisatoren 48 und 54 können in bekannter Weise jeweils durch zwei Hebelarme, die in den Lagern der Sta bilisatoren schwenkbar gelagert sind, und einen in die Hebel arme eingespannten Torsionsstab ersetzt sein.As a spring element acting in the pitch direction 24, a stabilizer 48 is provided in the second embodiment instead of the spring 34 , which is rotatably mounted on the chassis 2 in bearings 50 parallel to the longitudinal axis of the vehicle and the ends of which are articulated on the floor 12 of the cabin 8 with the aid of abutments 52 with an elongated slot are. The abutments 52 are arranged in the vertical longitudinal center plane of the tractor. Furthermore, a second stabilizer 54 is provided as an additional spring element for the suspension in the roll direction, which supports the leaf springs 32 in this function and enables different spring stiffness for the suspension in the vertically translational and in the roll direction. This stabilizer 54 runs parallel to the transverse axis A and is pivotally mounted in bearings 56 on the supports 14 and thus on the chassis 2 . The ends of the stabilizer 54 are articulated in abutments 58 with long slots which are fastened to the floor 12 of the cabin 8 and are arranged in the vertical plane containing the transverse axis A. The one-piece stabilizers 48 and 54 formed in the illustrated embodiment can each be replaced in a known manner by two lever arms, which are pivoted in the bearings of the sta bilisators, and a torsion bar clamped in the lever arms.
Wenn die inhärente Dämpfung der Stabilisatoren 48 und 54 groß genug ist, so daß sie für ausreichende Dämpfung in Wank- und Nickrichtung sorgen, kann die in den Fig. 4 bis 6 darge stellte Anordnung der Dämpfer ersetzt sein durch einen einzi gen Dämpfer 40, der in in Fig. 1 dargestellter Weise angeord net ist.If the inherent damping of the stabilizers 48 and 54 is large enough so that they provide sufficient damping in the roll and pitch direction, the arrangement of the dampers shown in FIGS . 4 to 6 can be replaced by a single damper 40 which is shown in Fig. 1 angeord net.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 eine dritte Ausführungsform der Erfindung beschrieben, wobei ledig lich die Unterschiede zur ersten Ausführungsform erläutert werden.A third embodiment of the invention is described below with reference to FIGS. 7 and 8, only the differences from the first embodiment being explained.
Bei der dritten Ausführungsform sind die Blattfedern 32 an ih rem anderen Ende nicht am Chassis fest eingespannt, sondern sie gehen dort in einen steifen Hebelarm 60 über, der an einem freien Ende der Querstrebe 30 schwenkbar gelagert ist. Am freien Ende jedes Hebelarmes 60 ist ein doppeltwirkender Zy linder 62 angelenkt, dessen anderes Ende unten an der zugehö rigen Stütze 14 angelenkt ist. Mittels der doppeltwirkenden, hydraulischen Zylinder 62 kann die Stellung der Hebelarme 60 eingestellt werden, was wiederum eine Niveauregelung der Kabine 8 ermöglicht.In the third embodiment, the leaf springs 32 are not firmly clamped to the chassis at their other end, but instead pass into a rigid lever arm 60 which is pivotably mounted on a free end of the cross strut 30 . At the free end of each lever arm 60 , a double-acting cylinder 62 is articulated, the other end of which is articulated at the bottom of the associated support 14 . The position of the lever arms 60 can be adjusted by means of the double-acting hydraulic cylinders 62 , which in turn enables the cabin 8 to be leveled.
Im übrigen stimmt die Anordnung der Federelemente und Dämpfungs elemente bei der dritten Ausführungsform mit der Anordnung bei der ersten Ausführungsform überein.For the rest, the arrangement of the spring elements and damping is correct elements in the third embodiment with the arrangement the first embodiment.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf Fig. 9 die vierte Aus führungsform der Erfindung erläutert, wobei lediglich die Unterschie de zur ersten Ausführungsform beschrieben werden. Bei der in Fig. 9 dargestellten vier ten Ausführungsform sind die Schwingen der Führungsvorrichtung nicht als Blattfedern sondern als steife Stäbe 64 ausgebildet, die an ihren anderen Enden schwenkbar an den freien Enden der Querstrebe 30 gela gert sind. Die steifen Stäbe 64 können somit keine Federwir kung ausüben. Zwischen dem Boden 12 der Kabine 8 und dem Chas sis 2 sind ungefähr an den Ecken des Bodens 12 vier Federn 66 und 68 sowie vier Dämpfer 70 und 72 angeordnet, die jeweils ungefähr senkrecht verlaufen, wobei in Fig. 9 nur die Federn und Dämpfer auf der rechten Seite des Traktors erkennbar sind. An jeder Ecke des Bodens 12 der Kabine wirken die dort ange ordnete Feder und der zugehörige Dämpfer entlang derselben Achse. Die vier Federn und die vier Dämpfer dämpfen und federn gemeinsam in allen drei möglichen Bewegungsrichtungen, d. h. in senkrecht translatorischer Richtung, in Wankrichtung und in Nickrichtung.In the following, the fourth embodiment of the invention will be explained with reference to FIG. 9, only the differences to the first embodiment will be described. In the four th embodiment shown in Fig. 9, the wings of the guide device are not designed as leaf springs but as stiff rods 64 which are pivoted at their other ends at the free ends of the cross strut 30 gela. The rigid rods 64 can therefore not exert any spring effect. Between the floor 12 of the cabin 8 and the chassis 2 , four springs 66 and 68 and four dampers 70 and 72 are arranged approximately at the corners of the floor 12 , each of which runs approximately vertically, only the springs and dampers being shown in FIG. 9 on the right side of the tractor. At each corner of the floor 12 of the cabin, the spring arranged there and the associated damper act along the same axis. The four springs and the four dampers damp and spring together in all three possible directions of movement, ie in the vertically translational direction, in the roll direction and in the pitch direction.
Statt der bei der vierten Ausführungsform vorgesehenen vier Paare aus Dämpfer und Feder können auch lediglich drei Paare aus Dämpfer und Feder vorgesehen sein, die im Dreieck ange ordnet sind.Instead of the four provided in the fourth embodiment Damper and spring pairs can only have three pairs be provided from damper and spring, which is in the triangle are arranged.
Fig. 10 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung, die eine Abwandlung der vierten Ausführungsform gemäß Fig. 9 dar stellt und sich von dieser im wesentlichen dadurch unterschei det, daß die steifen Stäbe 64 nicht schwenkbar an den freien Enden der Strebe 30 angelenkt sind, sondern fest verbunden mit den Enden eines in den Stützen 14 gelagerten Torsionsstabes 74 sind, der die Funktion des Federelementes in Wankrichtung 28 übernimmt. Für die Dämpfung in Wankrichtung sorgt ein parallel zur Querachse A verlaufender Dämpfer 75, der einerseits am Sporn 38 und andererseits am Chassis angelenkt ist. Die Fede rung und Dämpfung der Kabine 8 in senkrecht translatorischer sowie in Nickrichtung übernehmen bei der fünften Ausführungs form zwei Paare aus einer Feder 66 und einem Dämpfer 70, die auf der Fahrzeuglängsachse zwischen dem Chassis 2 und dem Bo den 12 der Kabine 8 mit Abstand in Richtung der Fahrzeuglängs achse voneinander angeordnet sind. In Fig. 10 sind lediglich die hintere Feder 66 sowie der hintere Dämpfer 70 erkennbar. Fig. 10 shows a fifth embodiment of the invention, which represents a modification of the fourth embodiment of FIG. 9 and differs therefrom essentially by the fact that the rigid rods 64 are not pivotally hinged to the free ends of the strut 30 , but are firmly connected to the ends of a torsion bar 74 mounted in the supports 14 , which takes over the function of the spring element in the rolling direction 28 . The damping in the roll direction is provided by a damper 75 running parallel to the transverse axis A, which is articulated on the one hand on the spur 38 and on the other hand on the chassis. The Fede tion and damping of the cabin 8 in the vertical translational and pitch direction take two pairs of a spring 66 and a damper 70 in the fifth embodiment, which on the vehicle longitudinal axis between the chassis 2 and the Bo 12 of the cabin 8 at a distance in Direction of the vehicle longitudinal axis are arranged from each other. In Fig. 10 only the rear spring 66 and the rear damper 70 can be seen .
Bei der in den Fig. 11 und 12 dargestellten sechsten Aus führungsform, bei der wiederum lediglich die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben werden, sind die Schwingen als steife Stäbe 64 ausgebildet, die schwenkbar an den Enden der Querstrebe 30 gelagert sind, jedoch über ihre Lagerstelle hinaus nach hinten verlängert sind. Am freien Ende jedes Sta bes 64 greift eine auf Zug beanspruchbare Feder 76 sowie ein Dämpfer 78 an, die unten an der benachbarten Stütze 14 ange lenkt sind. Die Federn 76 und die Dämpfer 78 federn und dämp fen die Kabine 8 in senkrecht translatorischer sowie in Wank richtung, so daß außerdem lediglich für Federung und Dämpfung in Nickrichtung gesorgt zu sein braucht. Dies erfolgt beim dar gestellten Ausführungsbeispiel durch die geteilte, parallel zur Fahrzeuglängsachse verlaufende Feder 34, die zwischen den Federlagern 36 am Chassis 2 gespannt ist und in ihrer Mitte am Sporn 38 angreift, der am Boden 12 befestigt ist, sowie durch einen Dämpfer 80, der auf derselben Achse wie die Feder 34 angeordnet ist. Die in den Fig. 11 und 12 dargestellte sechste Ausführungsform zeichnet sich durch konstruktiv be sonders einfache Ausbildung und geringen benötigten Bauraum, insbesondere unter der Kabine 8, aus.In the sixth embodiment shown in FIGS. 11 and 12, in which again only the differences from the first embodiment are described, the rockers are designed as rigid rods 64 which are pivotally mounted at the ends of the cross strut 30 , but via their bearing point are extended to the rear. At the free end of each sta bes 64 engages a spring 76 and a damper 78 which can be subjected to tension and which are deflected at the bottom of the adjacent support 14 . The springs 76 and the damper 78 springs and damper fen the cabin 8 in the vertical translational and roll direction, so that only need to be provided for suspension and damping in the pitch direction. This is done in the illustrated embodiment by the divided, parallel to the vehicle longitudinal axis spring 34 , which is tensioned between the spring bearings 36 on the chassis 2 and engages in the middle on the spur 38 , which is fixed to the floor 12 , and by a damper 80 , the is arranged on the same axis as the spring 34 . The sixth embodiment shown in FIGS. 11 and 12 is characterized by a particularly simple construction and the small space required, in particular under the cabin 8 .
Ohne die Dämpfer 78 stimmt die Wirkung der Kombination aus den steifen Stäben 64 und den Federn 76 mit der Wirkung der fest eingespannten Blattfeder 32 der ersten und zweiten Ausführungs form überein, so daß in diesem Fall die Anordnung der Dämpfer und der übrigen Federelemente wie bei der ersten oder zweiten Ausführungsform getroffen werden kann.Without the damper 78 , the effect of the combination of the rigid rods 64 and the springs 76 coincides with the effect of the firmly clamped leaf spring 32 of the first and second embodiment, so that in this case the arrangement of the damper and the other spring elements as in the first or second embodiment can be taken.
Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen zwei bis sechs haben die gleiche Wirkung wie die erste Ausführungsform, daß nämlich die Kabine 8 so aufgehängt und geführt ist, daß die Nick- und Wankneigung aufgrund der minimalen Trägheitsmomente um die Nick- und Wankachse äußerst gering ist.The above-described embodiments two to six have the same effect as the first embodiment, namely that the cabin 8 is suspended and guided in such a way that the pitch and roll tendency is extremely low due to the minimal moments of inertia about the pitch and roll axis.
Bei den beschriebenen Ausführungsbeispielen können die Federn sowohl als herkömmliche passive Federn als auch als aktive Fe dern ausgebildet sein, die hohe inhärente Dämpfung haben und daher Schwingungen vorbeugen und die die Möglichkeit zur Län geneinstellung bieten, was beispielsweise bei den Ausführungs formen gemäß den Fig. 9 bis 12 zur Niveauregulierung der Ka bine ausgenutzt werden kann.In the described exemplary embodiments, the springs can be designed both as conventional passive springs and as active springs, which have high inherent damping and therefore prevent vibrations and which offer the possibility of length adjustment, which forms, for example, in the embodiment according to FIG. 9 up to 12 can be used to level the cabin.
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