DE3241604A1

DE3241604A1 - Fahrzeug mit zwei relativ zueinander verschwenkbaren teilen

Info

Publication number: DE3241604A1
Application number: DE19823241604
Authority: DE
Inventors: Robert Howell Coventry West Midlands Marjoram
Original assignee: Dunlop Ltd
Current assignee: Dunlop Ltd
Priority date: 1981-11-10
Filing date: 1982-11-10
Publication date: 1983-08-11
Also published as: ZA827964B; GB2112328B; NL8204280A; GB2112328A; US4488613A

Description

Die Erfindung betrifft Arbeitsmittelaufhängungen und insbesondere Verbesserungen bei der Verwendung einer solchen Aufhängung zum Abstützen einer Körperteiles eines Fahrzeuges, der um eine"waagerechte Achse schwenkbar ist. Ein Beispiel eines solchen schwenkbaren Körperteiles ist das Fahrerhaus eines Lastkraftwagens, wobei das Fahrerhaus um eine vordere waagerechte Querachse verschwenkt werden kann, um Zugang zum Motor oder anderen Bauteilen, die unter dem Fahrerhaus angeordnet sind, zu erhalten. Ein solches Fahrzeug wird als "cab over engine"-Fahrzeug bezeichnet.

Der Komfort des Fahrers ist von zunehmender Bedeutung, und es ist bekannt, das Fahrerhaus an dem Chassis eines Lastkraftwagens mittels einer Aufhängung anzubringen, die von der Hauptaufhängung des Chassis getrennt und weicher ist bzw. mit niedrigerer Frequenz arbeitet. Eine Aufhängung, die sich als dafür geeignet erwiesen hat, den Komfort der Passagiere zu optimieren, und zwar ohne die Nachteile,, die bei einfachen mechanischen Federn vorhanden sind, ist eine mit einem Arbeitsmittel arbeitende Aufhängung. Unter einer Arbeitsmittelaufhängung bzw. einer mit Arbeitsmittel arbeitendenAufhängung ist eine Aufhängung zu verstehen, mittels welcher ein Teil eines Fahrzeuges an einem anderen mittels einer Anordnung von einzelnen Verdrängungs- bzw. Verschiebungseinrichtungen abgestützt ist, deren jede gegenseitig teleskopisch wirkende Elemente aufweist, die mit dem abstützenden bzw. dem abgestützten Fahrzeugteil verbunden sind, und von denen jede ein Arbeitsmittel enthält, welches zwischen dem abstützenden oder aufhängenden und dem abgestützten bzw. aufgehängten Fahrzeugteil angelegte Lasten auf eine Feder überträgt. Bei einer hydropneumatischen Aufhängung ist das Arbeitsmittel in jeder Verdrängungs- bzw. Verschiebungseinrichtung eine Flüssigkeit,

BAD ORiGiNAL

". *: .X\^: 3241 6OA

welche die an die Verdrängungs- bzw. Verschiebungseinrichtung angelegten Lasten auf eine Gasfeder überträgt. Jede Verschiebungseinrichtung kann ihre eigene Gasfeder besitzen, oder zwei oder mehr Verschiebungseinrichtungen können über Rohrleitungen mit einer gemeinsamen Gasfeder in Verbindung stehen. Alternativ kann die Feder, auf welche das Arbeitsmittel in jeder Verschiebungseinrichtung oder Verdrängungseinrichtung wirkt, ein Körper aus elastomerem Material sein. Der Pluß von Arbeitsmittel innerhalb des Aufhängungssystemes ist vorzugsweise beschränkt, und zwar gewöhnlich durch eine Verengung, Drossel od.dgl innerhalb jeder Verdrängungs- bzw. Verschiebungseinrichtung, um teleskopische Bewegung zwischen den Elementen jeder Verdrängungs- oder Verschiebungseinrichtung zu dämpfen.

Jede Verdrängungs- bzw. Verschiebungseinrichtung einer mit Arbeitsmittel arbeitenden Aufhängung weist gewöhnlich einen Schaft auf, der in das Gehäuse hinein und aus dem Gehäuse heraus hin- und herbewegbar ist, und eine Abdichtung für das Arbeitsmittel ist in Form einer Membran vorhanden, die an ihrem Außenumfang innerhalb des Gehäuses, und an ihrem Innenumfang an einem Kolben abgedichtet ist, der an dem Schaft angebracht ist. Die Membran kann eine Abrollmembran ("rolling lobe"-Membran) sein, die hin- und hergehende Bewegung des Schaftes durch Änderung ihrer Gestalt aufnimmt.

Wenn eine Arbeitsmittel-Aufhängung derart gestaltet und verwendet wird, daß beim Abstützen des schwenkbaren Fahrerhauses eines Lastkraftwagens optimale Fahreigenschaften erhalten werden, werden die vorderen Verdrängungs- bzw. Verschiebungseinrichtungen (nachstehend der Einfachheit halber als Verschiebungseinrichtungen bezeichnet)

notwendigerweise sich ändernden Belastungen unterworfen, wenn das Fahrerhaus sich um eine waagerechte Achse im Bereich der vorderen Verschiebungseinrichtungen verschwenkt und das Schwerpunktzentrum des Fahrerhauses sich relativ dazu nach vorn und nach hinten bewegt. Es ist vorgeschlagen worden, daß Fahrerhaus eines hier in Rede stehenden Fahrzeuges, mittels einer hydraulischen Druckvorrichtung zu heben, die an dem Chassis angelenkt ist und zwischen dem Chassis und dem Fahrerhaus in Richtung nach vorn und nach oben wirkt. Die Wirkung dieser Anordnung besteht darin, daß die vorderen Verschiebungseinrichtungen während des Verschwenken des Fahrerhauses einer Reaktionskraft unterworfen werden, deren Angriffsrichtung sich ändert, wenn das Schwerpunktzentrum des Fahrerhauses und die Schwenkverbindung zwischen der Druckvorrichtung und dem Fahrerhaus sich in Relation zu diesem bewegt. Beim Beginn der Schwenkbewegung werden die vorderen Verschiebungseinrichtungen von der Druckvorrichtung einer nach vorn und nach oben wirkenden Belastung unterworfen, wenn jedoch die Stelle der Schwenkbewegung zwischen dem Fahrerhaus und der Druckvorrichtung und das Schwerpunktζentrum des Faherhauses sich relativ zu den vorderen Verschiebungseinrichtungen vorwärtsbewegen, wird die Belastung, welcher sie unterworfen werden, zuerst in eine nach unten wirkende und dann in eine nach hinten wirkende Last bzw. Kraft umgewandelt. Während des Verschwenken des Fahrerhauses wirddaher jede vordere Verschiebungseinrichtung einer Lastumkehr oder Kraftumkehr unterworfen, und zwar sowohl in waagerechter als auch in senkrechter Richtung. Wenn irgendwelche Beschränkungen nicht vorhanden sind, bewirkt die an die Verschiebungseinrichtungen angelegte Laständerung teleskopische Bewegung bzw. Verschiebebewegung der Bauteile der Verschiebungseinrichtungen relativ zueinander. Das Anlegen von seitlichen Kräften an eine Verschiebungseinrichtung ist unerwünscht, weil

BAD ORIGINAL

-δι dadurch Abnutzung und Abrieb insbesondere der Membran hervorgerufen werden. Dies ist ausgeprägter, wenn die Lasten oder Kräfte an die Verschiebungseinrichtungen in einer solchen Folge angelegt werden, daß, wenn die Ver-Schiebungseinrichtung seitlichen Kräften unterworfen wird, sie auch vollständig ausgezogen ist, wodurch ein beträchtliches Biegemoment zwischen dem Schaft und dem Gehäuse erzeugt werden.

Abgesehen davon, daß dadurch eine Beschädigung der Verschiebungseinrichtungen möglich ist, ist ein solches Verhalten auch unerwünscht, weil dadurch fehlerhafte und nicht vorhersagbare geringfügige Verschiebungen des Fahrerhauses während der Verschwenkung hervorgerufen werden, und zwar sowohl in waagerechter als auch in senkrechter Richtung. Verschiebung des Fahrerhauses in waagerechter Richtung kann an jeder vorderen Verschiebungseinrichtung durch einen Anordnungs- bzw. Lokalisierungslenker gesteuert werden, der an dem Fahrerhaus und an dem Chassis angelenkt ist und der das Fahrerhaus in seiner Bewegung derart beschränkt, daß es sich in der senkrechten Ebene in einem Kreis bewegt, der an der Anlenkverbindung zwischen dem Lenker und dem Chassis zentriert ist. Die Verwendung solcher Lenker führt zu einer Verringerung der Wirkungen der Lastumkehr an den Verschiebungseinrichtungen in der waagerechten Richtung, jedoch führt sie nicht zu einer Kontrolle oder Steuerung der Lastumkehr an den Verschiebungseinrichtungen in senkrechter Richtung (d.h. in axialer Richtung jeder Verschiebungseinrichtung, in welcher deren Bauteile sich relativ zueinander verschieben. Selbst wenn demgemäß solche Lenker verwendet werden, ist das verschwenkte Fahrerhaus auf seiner Bewegung noch instabil, weil axiale Lastumkehr an den in Querrichtung im Abstand voneinander angeordneten Verschiebungseinrichtungen nicht gleichzeitig auftreten muß. Wenn beispiels-

BAD ORIGINAL

weise der Lastkraftwagen eine geringe Neigung hat, wie sie beispielsweise durch eine Wölbung der Straße hervorgerufen sein kann, wird die tieferliegende der beiden vorderen Verschiebungseinrichtungen, welche das Fahrerhaus abstützen, während des Verschwenkens der axialen Lastumkehr unterworfen, bevor an der höherliegenden Verschiebungseinriehtung diese Lastumkehr auftritt, wodurch bewirkt wird, daß das Fahrerhaus beim Verschwenken in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung auch seitlich verschwenkt wird.

Eine Lösung für die genannten Probleme würde darin bestehen, Mittel vorzusehen, die die sich relativ zueinander verschiebenden Bauteile jeder Verschiebungseinrichtung gegen relative Bewegung vor dem Verschwenken des Fahrerhauses sichern, so daß die Achse, um welche das Fahrerhaus sich relativ zu dem Chassis verschwenkt, festgelegt bzw. ortsfest ist.

Ein Hauptzweck der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Ausführung und Anordnung zu schaffen derart, daß bei NichtVorhandensein irgendwelcher Mittel zum Festlegen oder Verriegeln der Bauteile der Verschiebungseinrichtungen gegen teleskopische Bewegung bzw. gegen Bewegung relativ zueinander dennoch die obengenannten Probleme hinsichtlich der Beschädigung der Verschiebungseinrichtungen und hinsichtlich instabiler Bewegung des sich verschwenkenden Fahrerhauses gelöst bzw. nicht vorhanden sind.

Gemäß der Erfindung ist ein Fahrzeug geschaffen mit einem Chassis oder einem anderen ersten Teil, der von Rädern oder von anderen mit dem Erdboden in Eingriff stehenden Mitteln des Fahrzeuges abgestützt ist, und mit einem zweiten Körperteil, der relativ zu dem ersten Teil um eine waagerechte Achse verschwenkbar ist, wobei zwischen den Teilen eine Arbeitsmittel-Aufhängung angeordnet ist, die zwei oder mehr

iAD ORIGINAL

in seitlichem Abstand voneinander angeordnete Verschiebungseinrichtungen in dem Bereich der genannten Achse aufweist, deren jede in der normalen bzw. der Fahrstellung (des Lastkraftwagens) des zweiten Teiles senkrechte Lasten zwischen den Teilen auf eine Feder überträgt durch hin- und hergehende Bewegung zwischen den Bauteilen jeder Verschiebungseinrichtung, die mit dem ersten bzw. mit dem zweiten Teil verbunden sind. Gemäß der Erfindung ist ein solches Fahrzeug durch nachstehend angegebene Kombination von Merkmalen gekennzeichnet:

(a) ein Bauteil jeder Verschiebungseinrichtung hat einen Lagerteil, und dem anderen Bauteil der Verschiebungseinrichtung ist eine senkrecht öffnende Ausnehmung zu- geordnet zur Aufnahme des Lagerteiles in einer Grenzanschlagstellung, in welcher die Verschiebungseinrichtung aufhört, auf die Feder anzusprechen, wobei die Ausnehmungen dazu dienen, die Lagerteile zu halten, wenn der zweite Teil nachfolgend verschwenkt wird, und

(b) eine Einrichtung zum Verschwenken des zweiten Teiles ist vorgesehen derart, daß zu keiner Zeit während der Schwenkbewegung des zweiten Teiles diese Einrichtung eine Kraft ausübt, die in der Lage ist, die Lagerteile aus den Ausnehmungen heraus zu verschieben.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind die Lagerteile sich seitlich erstreckende Zapfen, die in den Ausnehmungen aufgenommen sind, wenn die Verschiebungseinrichtungen unter dem Gewicht des Fahrerhauses durch Aufheben des Arbeitsmitteldruckes in jeder Verschiebungseinrichtung teleskopisch zurückgezogen werden. Durch Verwendung einer zweckentsprechenden Steuerventileinrichtung kann das Aufheben des Druckes automatisch bewirkt werden beim Ansprechen auf einen Vorgang bei

BAD ORIGINAL

- li -

der Vorbereitung zum Verschwenken des Fahrerhauses, beispielsweise beim Freigeben von Riegeln od.dgl., welche das Hinterende des Fahrerhauses in der normalen Stellung bzw. Fahrstellung sichern, oder durch das Anlegen von Druck an eine hydraulische Druckvorrichtung, die vorgesehen ist, um das Fahrerhaus zu verschwenken.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform bei Anwendung an einem Lastkraftwagen, bei welchem das über dem Motor angeordnete Fahrerhaus verschwenkbar- ist, umfassen zwei vordere Verschiebungseinrichtungen, die als Arbeitsmittel-Aufhängung des Fahrerhauses dienen, jeweils ein Gehäuse, welches an dem Chassis befestigt ist, einen Schaft, der an dem Fahrerhaus schwenkbar angebracht ist und sich in das obere Ende des Gehäuses hinein und aus diesem heraus verschieben kann, einen Schwenkzapfen gleichachsig zu der Schwenkverbindung zwischen dem Schaft und dem Fahrerhaus, wobei der Zapfen sich seitlich zu dem Schaft erstreckt, und ein Joch, welches mit dem Gehäuse einheitlich oder einstückig ausgebildet ist, und welches eine sich nach oben öffnende Ausnehmung darbietet, welche die Enden des Zapfens aufnimmt, wenn der Schaft in das Gehäuse hineinbewegt bzw. zurückgezogen wird. Die Ausnehmung hat vorzugsweise abgerundete Gestalt, und der Zapfen ist vorzugsweise zylindrisch derart, daß der Zapfen in der Ausnehmung rollen kann, um sich ändernde Reaktionskräfte aufzunehmen, die an den Zapfen angelegt werden, wenn das Fahrerhaus verschwenkt wird.

Um irgendeiner geringen aufwärtsgerichteten Komponente der Reaktionskraft entgegenzuwirken, die an den Zapfen während der anfänglichen Bewegung des Fahrerhauses in Richtung gegen seine verschwenkte Stellung angelegt werden kann, kann die Vorderseite der Ausnehmung so gestaltet sein, daß die Krümmung geringfügig über die senkrechte Ebene hinaus bzw.

- 12 durch die senkrechte Ebene hindurch fortgesetzt ist.

Wenn eine hydraulische Druckvorrichtung dazu verwendet wird, den zweiten Teil bzw. das Fahrerhaus zu verschwenken, ist sie so angeordnet, daß sie in der normalen Stellung oder Fahrstellung des Fahrerhauses mit der Waagerechten einen Winkel bildet derart, daß zu keiner Zeit während der Schwenkbewegung des Fahrerhauses die in den Ausnehmungen ruhenden Zapfen einer beträchtlichen nach oben wirkenden Reaktionskraft unterworfen sind. Offensichtlich übt die Druckvorrichtung eine maximale senkrecht nach oben wirkende Kraft an den Zapfen aus, wenn Bewegung des Fahrerhauses aus der normalen Fahrstellung heraus eingeleitet wird durch Betätigung der Druckvorrichtung, wenn das Schwerpunktζentrum des Fahrerhauses sich im größten Abstand von den Zapfen in waagerechter Richtung nach hinten befindet und wenn die Schwenkverbindung zwischen der Druckvorrichtung und dem Fahrerhaus den Zapfen näher liegt. Die oben erläuterte Gestalt der vorderen Seite jeder Ausnehmung derart, daß die Krümmung durch die senkrechte Ebene hindurchgeht, ist gewählt, um Verschiebung der Zapfen aus den Ausnehmungen heraus zu verhindern, wenn die Zapfen irgendeiner geringfügigen senkrecht wirkenden Kraft unterworfen sind, die sich in der Anfangsphase des Verschwenkens des Fahrerhauses ergeben kann.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung beispielsweise erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Teilseitenansicht eines Fahrerhauses und eines Chassis eines Fahrzeuges, bei welchem das Fahrerhaus über dem Motor angeordnet ist.

Pig. 2 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Seitenansicht einer der beiden Verschiebungseinrichtungen, welche die Schwenkpunkte des Fahrerhauses gemäß Fig. 1 darstellen.

Fig. 3 ist eine der Fig. 2 analoge Vorderansicht.

Fig. 4 ist eine Seitenansicht eines Teiles einer abgewandelten Verschiebungseinrichtung in einer Lage, die sie während der Verschwenkung des Fahrerhauses einnimmt .

Fig. 5 ist eine in vergrößertem Maßstab gehaltene schematische Ansicht einer Ausnehmung und eines Zapfens der Ausführung gemäß Fig. 4.

Fig. 1 zeigt ein Fahrerhaus 10 .eines Lastkraftwagens derjenigen Art, bei welcher das Fahrerhaus sich über dem Motor befindet, und das Fahrerhaus ist relativ zu dem Chassis 11 des Lastkraftwagens mittels einer Aufhängung abgestützt, die von der nicht dargestellten Hauptaufhängung getrennt ist, mittels welcher das Chassis 11 von den Rädern des Fahrzeuges abgestützt ist. Die Aufhängung des Fahrerhauses 10 ist von hydropneumatischer Art,und sie weist vier Verschiebungseinrichtungen auf, von denen eine in den Fig. 2 und 3 bei 12 dargestellt ist. Bekanntlich weist jede Verschiebungseinrichtung 12 ein nach oben offenes Gehäuse 13-, welches an dem Chassis 11 befestigt ist, und einen Schaft 14 auf, der in das offene Ende des Gehäuses 13 hinein und aus dem Gehäuse heraus hin- und herbewegbar ist und der beispielsweise bei 15 an dem Fahrerhaus 10 befestigt ist. Innerhalb des Gehäuses 13 ist eine nicht dargestellte Abrollmembran bzw. eine Membran mit abrollenden Lappen oder Flügeln (rolling lobe diaphragm) vorgesehen, welche den Schaft 14 umgibt und den

BAD ORIGINAL

Spalt oder Zwischenraum zwischen dem Schaft l4 und dem Innen- · umfang des Gehäuses 13 überspannt, um einen arbeitsmitteldichten Abschluß zwischen dem Gehäuse 13 und dem Schaft l4 in allen Stellungen teleskopischen Ausziehens des Schaftes in Richtung aus dem Gehäuse 13 heraus zu bilden. Flüssigkeit in dem Gehäuse 13 unter der Membran ist durch das Gewicht des Fahrerhauses unter Druck gesetzt, wobei unter dem Gewicht des Fahrerhauses 10 der Schaft 14 nach unten in das Gehäuse 13 gedrückt wird. Dieser Druck wird auf eine nicht dargestellte Gasfeder übertragen, welche die Last federnd absorbiert und das Bestreben hat, den Schaft 14 in seine anfängliche Stellung zurückzuführen, in welcher er teilweise aus dem Gehäuse 13 herausgezogen ist.

Die Verschiebungseinrichtung 12 kann eine Vielzahl von Ausführungsformen haben, die hier nicht im einzelnen erläutert werden, da sie bekannt sind. Beispielsweise können nicht dargsteilte einzelne Gasfedern in jedem einzelnen Gehäuse einer Verschiebungseinrichtung 12 vorgesehen sein, oder zwei oder mehr Verschiebungseinrichtungen 12 können eine an einer entfernten Stelle angeordnete gemeinsame Gasfeder haben, in welchem Fall die Verschiebungseinrichtungen 12 mittels Rohrleitungen für die Flüssigkeit mit der gemeinsamen Gasfeder verbunden sind.

. -

Gemäß der Erfindung ist die Verbindung 15 zwischen dem Schaft l4 jeder der beiden in Querabstand voneinander liegenden vorderen Verschiebungseinrichtungen 12 eine Schwenkverbindung, und ein Zapfen l6, der mit dem Schaft 14 einheitlich oder einstückig ausgebildet ist, erstreckt sich seitlich von dem Schaft durch ausgerichtete öffnungen in Paaren von Ansätzen 17j die sich von dem Vorderende des Fahrerhauses 10 nach unten erstrecken. Die gleichachsigen Zapfen l6 der vorderen Verschiebungseinrichtungen 12 schaffen Schwenkpunkte, um welche

— Λ · * Ί A ~ - — ·

- 15 -

das Fahrerhaus 10 aus der normalen Fahrstellung, in der es in Fig. 1 gezeigt ist, in eine gehobene und nach vorn geschwenkte Stellung drehbar ist, in welcher Zugang zum Motor oder anderen Bauteilen des Fahrzeuges (nicht dargestellt) ermöglicht ist, die zwischen den Ghassisteilen unter dem Fahrerhaus 10 angeordnet sind. Eine Aufhängung zum Abstützen des Hinterendes des Fahrerhauses 10, wenn dieses sich in der Fahrstellung gemäß Fig.' 1 befindet, ist nicht dargestellt, es ist jedoch zu verstehen, daß, falls dies gewünscht wird, eine solche Aufhängung in Form von hinteren Verschiebungseinrichtungen vorgesehen sein kann, die den vorderen Verschiebungseinrichtungen ähnlich, jedoch mit dem Fahrerhaus 10 nicht schwenkbar verbunden sind. Unabhängig davon, was für Mittel vorgesehen sind, um das Hinterende des Fahrerhauses 10 abzustützen, werden diese Mittel von dem Gewicht des Fahrerhauses entlastet, sobald das Verschwenken des Fahrerhauses 10 beginnt. Daher sind die zuvor erläuterten Probleme des Angreifens sich ändernder Last beim Verschwenken des Fahrerhauses hinsichtlich der Aufhängung für das Hinterende des Fahrerhauses 10 nicht vorhanden, und die Mittel zum Abstützen des hinteren Endes des Fahrerhauses 10 bilden keinen Teil der vorliegenden Erfindung.

Wie ebenfalls in Fig. 1 schematisch dargestellt, ist der Zylinder einer hydraulischen Druckvorrichtung 30 mit dem Chassis 11 bei 18 schwenkbar verbunden, und ihr Kolben ist bei 19 mit dem Fahrerhaus 10 schwenkbar verbunden. Das SchwerpunktZentrum des Fahrerhauses 10 ist bei 20 angedeutet.

Gemäß der Erfindung ist ein äußeres Gehäuse 21 auf die Außenseite des Gehäuses 13 jeder Verschiebungseinrichtung 12 gestaucht oder in anderer Weise daran befestigt derart, daß es von dem Gehäuse 13 nach oben steht, und gegenüberliegende Seiten jedes Gehäuses 21 haben Schultern 22, die mit

BAD ORiGINAL

ähnlichen nach oben offenen abgerundeten Ausnehmungen 23 gebildet sind derart, daß die Schultern 22 ein Joch bilden, an welchem der zugeordnete Zapfen 16 ruhen kann, wobei sei-, ne gegenüberliegenden Enden in den Ausnehmungen 23 aufgenommen sind, und zwar dann, wenn der Schaft 14 in ausreichendem Ausmaß in das Gehäuse 13 zurückgezogen oder bewegt ist. Außer bei "Durchschlägen" unter außergewöhnlichen Stoßlasten berührt der Zapfen 16 jeder Verschiebungsein-richtung 12 das zugeordnete Joch nicht, wenn das Fahrerhaus 10 sich in seiner normalen Fahrstellung befindet, und zwar als Folge des Aufrechterhaltens von Arbeitsmitteldruck in jeder vorderen Verschiebungseinrichtung 12, der das Bestreben hat, den Schaft 14 in Richtung aus dem Gehäuse 13 heraus zu verschieben, wie es in den Fig. 2 und 3 als Beispiel dargestellt ist.

Als Vorbereitung zum Verschwenken des Fahrerhauses 10 werden die beiden vorderen Verschiebungseinrichtungen 12 druckentlastet, so daß ihre Schäfte lh unter dem Gewicht des Fahrerhauses 10 sich in die betreffenden Gehäuse 13 bewegen können. Eine solche Druckentlastung der Verschieburigseinrichtungen 12 kann auf verschiedene Weise erreicht werden. Entweder kann die zugeordnete Gasfeder druckentlastet werden, oder es kann Flüssigkeit aus den Verschiebungseinrichtungen 12 durch zweckentsprechende Steuerventile hindurch zeitweilig abgezogen werden. Vorzugsweise erfolgt die Druckentlastung der vorderen Verschiebungseinrichtungen 12 automatisch und beim Ansprechen auf das Freigeben der nicht dargestellten Riegel od.dgl., mit denen das Hinterende des Fahrerhauses 10 im normalen Fahrzustand an dem Chassis 11 lösbar festgelegt ist. Alternativ kann eine Druckentlastung der vorderen Verschiebungseinrichtungen 12 erfolgen beim Ansprechen auf das Anlegen von Druckmittel an die Schwenkdruckvorrichtung 30.

ORIGINAL

Wie am deutlichsten aus den Fig. 4 und 5 ersichtlich, ist, wenn eine Verschiebungseinrichtung 12 druckentlastet ist und der zugeordnete Zapfen 16 in dem Joch ruht, welches von den Schultern 22 des zugeordneten Gehäuses 21 geschaffen ist, jeder Zapfen 16 gegen Bewegung in allen Richtungen mit Ausnahme von Bewegung senkrecht nach oben gehalten. Als Folge der abgerundeten Gestalt der Ausnehmungen 23 und der zylindrischen Gestalt l6 können die Enden der Zapfen 16 in ihren Ausnehmungen unter den sich ändernden Reaktionskräften rollen, die auftreten, wenn das Fahrerhaus 10 mittels der hydraulischen Druckvorrichtung 30 um die Zapfen 16 verschwenkt wird.

Es ist ersichtlich, daß bei der Ausführung gemäß den Fig. 2 und 3 zu dem Zweck, das Fahrerhaus 10 während der Verschwenkung in stabilem Zustand zu halten (d.h. so zu halten, daß es sich um die gemeinsame Achse der ausgerichteten Zapfen dreht, während diese Achse allgemein im Raum ortsfest gehalten ist), die Verschiebungseinrichtungen 12 zu keiner Zeit während der Schwenkbewegung des Fahrerhauses 10 einer Kraft unterworfen werden dürfen, die das Bestreben hat, die Zapfen 16 aus den Jochen bzw. aus den Ausnehmungen 23 herauszuheben. Verschiedene Wege, auf denen dies erreicht werden kann unter Verwendung einer hydraulischen Druckvorrichtung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, werden nachstehend beschrieben.

In Fig. 1 bedeuten:

W=' das Gewicht des Fahrerhauses 10, F = die von der Druckvorrichtung 30 auf das Fahrerhaus 10 ausgeübte Kraft,

F-y, F„ = die senkrechte bzw. waagerechte Komponente der Kraft F,

BAD ORIGINAL

- Ϊ8 -

P = die Reaktionskraft j die über die Schwenkstellen 16

auf das Fahrerhaus 10 wirkt,
Py P„ = die senkrechte bzw. waagerechte Komponente der

Kraft P,

x = der waagerechte Abstand zwischen dem Schwerpunktζentrum 20 des Fahrerhauses 10 und der Schwenkverbindung 19 der Druckvorrichtung 30 mit dem Fahrerhaus 10, und y = der senkrechte Abstand zwischen der Schwenkachse der

Schwenkstelle 16 und der Schwenkverbindung 19· 10

Die Richtung der Kräfte P und F ändert sich während des Schwenkvorganges, jedoch sind beim Beginn des Schwenkvorganges die Kraftkomponenten Py und Fy beide nach oben gerichtet (obwohl in Fig. 1 für die Einfachheit der Darstellung P nach unten gerichtet gezeigt ist). In diesem Zustand gilt für die senkrechten Kraftkomponenten die nachstehende Glei- ■ ., chung:

P_v + F_v = W

Für die Waagerechte gilt:

^PH = ^PH

Damit die Druckvorrichtung 30 das Fahrerhaus 10 um die Schwenkstelle 16 verschwenkt, muß das Moment der Kraft F um die Schwenkstelle 16 gleich oder größer als das Moment des Gewichtes W des Fahrerhauses 10 um den Schwenkpunkt l6-sein. Gemäß der Erfindung sollte jedoch eine weitere Bedingung erfüllt sein: Wenn das Verhältnis zwischen den Kräften F und P in zweckentsprechender Weise gesteuert wird, ist es · möglich zu gewährleisten, die die nach oben gerichtete Reaktionskraft Py der Schwenkstelle 16 an dem Fahrerhaus 10 niemals zu Null wird.

BAD ORIGINAL

Wenn Py =0, ergibt sich für die Momente um die Verbindung 19 für das Gleichgewicht

P_H · y = W-x

oder, da P₁₁ = F„
π π

y = w-x

Da die Wirkung des Momentes vom Py um die Schwenkstelle 16, wenn Py nach oben gerichtet ist, in der gleichen Richtung wie die Wirkung von W gerichtet ist, ist die obengenannte Bedingung immer erfüllt, wenn

P_H · y > W-x

Da W und y für ein besonderes Fahrerhaus allgemein festgelegt sind, wird dies gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß entweder F^ vergrößert (Verkleinerung des anfänglichen Winkels des Zylinders zur Waagerechten) oder χ verkleinert wird (Bewegen oder Verschieben des Zylinders nach hinten)., oder auch durch eine Kombination der beiden Maßnahmen. .

Diese Bedingungen gewährleisten, daß die senkrechte Komponente der Schwenkreaktionskraft niemals Zugbelastungen in den Verschiebungseinrichtungen 12 erzeugt, was bedeutet, daß keine Lastumkehr entlang der senkrechten Achse jeder Ver-Schiebungseinrichtung 12 auftritt.

In dem Fall, in welchem Gestaltungsgesichtspunkte es unerwünscht machen, die obengenannten Bedingungen vollständig zu erfüllen, kann eine kleine senkrechte Kraftkomponente, die an dem Schwenkzapfen l6 während der anfänglichen Schwenkbewegung des Fahrerhauses 10 nach oben wirkt, toleriert werden durch eine Modifizierung der Gestalt der Vorderseite jeder Ausnehmung 23, wie es in den Fig. 4 und 5 bei 24 dargestellt ist. Gemäß der Modifizierung nach den Fig. 4 und

BAD ORIGINAL

hat jede Ausnehmung 23 nach wie vor abgerundete Gestalt, die an der vorderen Seite der Ausnehmung 23 über die Senkrechte hinausgeht, wie dies durch den Winkel A in Fig» 5 wiedergegeben ist. Wie in Fig. 5 dargestellt, sollte der Winkel A größer sein als der Winkel B zwischen der von dem Zapfen ausgeübten Reaktionskraft P und der Waagerechten, wenn der Winkel B sein Maximum hat. In der Praxis ist dies dann so, wenn die Verschwenkung des Fahrerhauses 10 eingeleitet wird und die Druckvorrichtung 30 sich in einem maximalen Winkel zur Waagerechten befindet, oder der Abstand χ zwischen dem Schwenkpunkt 19 und dem Schwerpunktzentrum 20 maximal ist, während der Schwenkpunkt 19 sich zwischen den Zapfen 16 und dem SchwerpunktZentrum 20 befindet.

Um zu gewährleisten, daß sich in der normalen Fahrstellung keine Störung zwischen den Jochen und den zugeordneten Zapfen l6 ergibt, ist der Winkel A gewöhnlich nicht größer als bis 20°.

BAD ORlGIiML

Leerseite

Claims

MDNCHEN OR. E. WIEGANDt (1932-1980) DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT
HAMBURG DIPI.-ING. ). GlAESER
DIPI.-ING. W. NIEMANN OF COUNSEL
WIEGAND NIEMANN KÖHLER GERNHARDT GLAESER
PATEHTANWRITE
European Potent Attorney
TELEFON: 089-5554 76/7 TELEGRAMME: KARPATENT TELEX ι 529068 KARP D
D-8000 MDNCHEN 2
HERZOG-WILHELM-STR. 16
10. November 1982

W. 44 269/82 12/Ld

DUNLOP LIMITED London (Großbritannien)

Fahrzeug mit zwei relativ zueinander verschwenkbaren Teilen

Patentänsprüche

\ly Fahrzeug mit zwei relativ zueinander verschwenkbaren Teilen, mit einem Chassis oder einem anderen ersten Teil, der von Rädern oder anderen mit dem Erdboden in Eingriff stehenden Mitteln des Fahrzeuges abgestützt ist, und mit einem zweiten Körperteil, der relativ zu dem ersten Teil um eine waagerechte Achse schwenkbar ist, wobei zwischen den Teilen eine mit Arbeitsmittel arbeitende Aufhängung

angeordnet ist, die Verschiebungseinrichtungen in dem Bereich der genannten Achse aufweist, die in einer normalen Stellung oder Fahrstellung des zweiten Teiles senkrechte Lasten zwischen den Teilen auf eine Feder übertragen mittels hin- und hergehender Bewegung zwischen Bauteilen jeder Verschiebungseinrichtung, die mit dem ersten bzw. mit dem zweiten Teil des Fahrzeuges verbunden sind,
gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

(a) ein Bauteil (14) jeder Verschiebungseinrichtung (12) weist einen sich seitlich erstreckenden Zapfen (16) auf_s und dem anderen Bauteil (13, 21) der Verschiebungseinrichtung ist eine senkrecht öffnende Ausnehmung (23) zugeordnet zur Aufnahme des Zapfen (ΐβ) in einer Grenzanschlagsstellung, in welcher die Verschiebungseinrichtung aufhört, auf die Feder anzusprechen, die Ausnehmungen (23) als Lager für die Zapfen (16) dienen, wenn der zweite Teil (10) nachfolgend verschwenkt wird, und

(b) eine Einrichtung (30) zum Verschwenken des zweiten Teiles (10) ist derart angeordnet, daß sie zu keiner Zeit während der Schwenkbewegung des zweiten Teiles (10) eine Kraft ausübt, die in der Lage ist, die Zapfen (16) aus den Ausnehmungen (23) herauszuschieben. 25

2. Fahrzeug nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß der Körperteil ein Fahrerhaus (10) ist, und daß die Zapfen (Ί6) in den Ausnehmungen (23) aufgenommen sind, wenn die Verschiebungseinrichtungen (12) unter dem Gewicht des Fahrerhauses durch Entlastung des Druckes des Arbeitsmittels in jeder Verschiebungseinrichtung teleskopisch zurückgezogen sind.

3. Fahrzeug nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsmitteldruckentlastung in jeder Verschiebungseinrichtung (12) erhalten wird durch eine Ventileinrichtung, die auf das Freigeben von Riegeln

5 od.dgl. anspricht, welche in der normalen Fahrstellung des Fahrerhauses (10) dessen hinteres Ende an dem Chassis (11) festlegen oder sichern.

4. Fahrzeug nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsmitteldruckentlastung in jeder Verschiebungseinrichtung (12) erhalten wird durch eine Ventileinrichtung, die darauf anspricht, daß Druck an eine zum Verschwenken des Fahrerhauses (10) vorgesehene hydraulische Druckvorrichtung (30) angelegt wird.

. . *

5· Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Fahrzeug ein Lastkraftwagen ist mit einem über dem Motor angeordneten Fahrerhaus,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei vordere Verschiebungseinrichtungen (12) vorgesehen sindj die als Arbeitsmittel-Aufhängung für das Fahrerhaus (10) dienen und deren jede ein an dem Chassis (11) befestigtes Gehäuse (13), einen Schaft (14), der in das obere Ende des Gehäuses hinein und aus diesem heraus hin- und herbewegbar sowie mit dem Fahrerhaus schwenkbar verbunden ist, einen Schwenkzapfen (l6), der zu der Schwenkverbindung (15) zwischen dem Schaft und dem Fahrerhaus gleichachsig angeordnet ist und sich mit Bezug auf den Schaft seitlich erstreckt, und ein Joch (22) aufweist, welches mit dem Gehäuse einheitlich oder einstückig verbunden ist und welches eine nach oben offene Ausnehmung (23) aufweist, die den Schwenkzapfen aufnimmt, wenn der Schaft in das Gehäuse zurückgezogen ist.

6. Fahrzeug nach Anspruch 5_}

dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (23) abgerundete Gestalt hat, und daß der Schwenkzapfen (16) zylindrisch ist derart, daß er innerhalb der Ausnehmung rollen kann, um sich ändernde Reaktionskräfte aufzunehmen, die an den Schwenkzapfen angelegt werden, wenn das Fahrerhaus (10) verschwenkt wird.

7. Fahrzeug nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die vordere Seite (2*1) der Ausnehmung (23) geringfügig überstehend gebildet ist.

8. Fahrzeug nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmung der vorderen Seite (24) der Ausnehmung (23) sich geringfügig über die senkrechte Ebene fortsetzt (Winkel A , Fig. 5).

9. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 5 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, daß das Joch (22) ein Paar von Ausnehmungen (23) schafft, und zwar eine für jedes Ende des Schwenkzapfens (16).

10. Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 9_Ä

dadurch gekennzeichnet, daß eine hydraulische Druckvorrichtung (30) dazu verwendet wird, den zweiten Teil bzw. das Fahrerhaus (10) zu verschwenken, und daß das Ergebnis derart ist, daß in der normalen Stellung oder Fahrstellung des Fahrerhauses (10) die hydraulische Druckvorrichtung mit der waagerechten Ebene einen Winkel bildet derart, daß zu keiner Zeit während der Schwenkbewegung des Fahrerhauses die in den· Ausnehmungen (23) ruhenden Schwenkzapfen (16) einer beträchtlichen aufwärtsgerichteten Netto-Reaktionslast unterworfen sind.