DE69927542T2

DE69927542T2 - Radaufhängungssystem für Raupenfahrzeuge

Info

Publication number: DE69927542T2
Application number: DE69927542T
Authority: DE
Inventors: Alfons Falk
Original assignee: Land Systems Hagglunds AB
Current assignee: BAE Systems Hagglunds AB
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2019-03-04
Also published as: NO315360B1; NO991311D0; EP0943533B1; NO991311L; SE9800922D0; SE511665C2; DE69927542D1; SE9800922L; EP0943533A3; EP0943533A2; ATE305875T1

Description

Vorliegende Erfindung betrifft ein Aufhängungssystem für ein Raupenfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie es aus der DE-C-968975 bekannt ist.
In dem derartigen bekannten Aufhängungssystem, nimmt die Torsionsstange allein die gesamte Bewegung der Aufhängung der Pendelarme auf, was vor allem anderen in einer nur begrenzten Abwinkelfähigkeit des Aufhängungssystems resultiert.
Die primäre Aufgabe vorliegender Erfindung ist es, das oben besprochene bekannte Aufhängungssystem derart zu verbessern, dass ein Überdrehen der Torsionsstange in extremen Fällen verhindert wird. Gemäß vorliegender Erfindung wird deshalb ein Aufhängungssystem mit den in Anspruch 1 definierten Eigenschaften bereitgestellt; Insbesondere sind zusätzliche Eingriffselemente an der Außenseite der Lagerbuchse der Pendelarme und auf der Innenseite des Endabschnitts des rohrförmigen Elements, der den Pendelarm umgibt, angeordnet, wobei die Eingriffselemente dazu ausgebildet sind, eine vorgegebene limitierte freie Rotationsbewegung der Lagerbuchse relativ zu dem Endabschnitt des röhrenförmigen Elements zu erlauben, und in dem Fall, in dem diese freie relative Rotationsbewegung überschritten wird, in Eingriff miteinander zu bringen, wobei der Pendelarm die Drehmomentskraft direkt auf die Gummihülse überleitet.
Die weiteren Eigenschaften des erfindungsgemäßen Aufhängungssystems sind in den Unteransprüchen definiert und werden noch detaillierter im Folgenden unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, bei denen:
Die 1 eine perspektivische Ansicht einer Stützrad-Befestigung eines Raupenfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Aufhängungssystem darstellt;
Die 2 eine seitliche Schnittansicht eines Teils einer Pendelarm-Befestigung an einer Seite der Karosserie des Raupenfahrzeugs darstellt, die die in Reihe gekoppelten Torsionselemente gemäß vorliegender Erfindung zeigt;
Die 3 eine perspektivische Ansicht einer äußeren Buchsenhülse der Gummihülse zeigt, die an einem Endabschnitt eines Drehmoment übertragenden röhrenförmigen Elements verankert ist;
Die 4 einen Verankerungsring zeigt, der eine Rotation der äußeren Buchsenhülse der Gummihülse verhindert;
Die 5 eine perspektivische Ansicht eines Pendelarms mit Eingriffselementen an der Außenseite seines Lagerungsbuchsenbereichs zeigt; und
Die 6 einen schematischen Querschnitt entlang der Linie IV-IV aus der 2 zeigt, wobei jedoch die Stützbuchse weggelassen wurde.
In der 1 bezeichnet das Bezugszeichen 10 eine allgemeine Radbefestigung für ein Paar Stützräder 12 für ein Raupenfahrzeug (nicht dargestellt), wobei die Radbefestigung 10 ein erfindungsgemäßes Aufhängungssystem umfasst. Ein Raupenfahrzeug umfasst gewöhnlich mehrere Stützräder-Befestigungen 10, die hinter einander entlang des Fahrzeugs angeordnet sind, wobei die Stützräder 12 auf jeder Seite des Fahrzeugs sich gegen die Innenseite eines unteren Strangs einer entsprechenden endlosen Antriebsraupenkette stützen. Jede Radbefestigung 10 umfasst einen Pendelarm 14 für das jeweilige Stützrad 12, wobei das zuletzt genannte drehbar an einem (dem äußeren) Ende des Pendelarms 14 angebracht ist. Wie in der 2 gezeigt wird, weist das innere Ende jedes Pendelarms 14 eine axial nach innen gerichtete Lagerbuchse 16 auf und ist mittels einer Spleißverbindung 17 und einer Schraubenverbindung 20 fest mit einem entsprechenden Ende eines ersten Federelements in der Form einer Torsionsstange 18 verbunden. Deshalb erstreckt sich die Torsionsstange 18 entlang der longitudinalen Abmessung des Fahrzeugs und verbindet die Pendelarme 14 miteinander. Ein mittlerer Bereich (nicht dargestellt) der Torsionsstange 18 ist auf eine drehbar befestigte Art über eine Spleißverbindung mit einem Drehmoment übertragenden röhrenförmigen Element 22 verbunden, wobei das röhrenförmige Element 22 die Torsionsstange 18 umgibt und die Endabschnitte des röhrenförmigen Elements die Lagerbuchsen 16 der Pendelarme 14 umgeben. Die Lagerbuchsen 16 sind an der Innenseite der Enden der Röhre mittels eines Paars Gleitlager 24 angebracht.
Ein zweites Torsionselement in der Form einer Gummihülse 26 ist fest mit der Außenseite jedes Endabschnitts des röhrenförmigen Elements 22 vervulkanisiert. Eine äußere Buchsenhülse 28 ist fest mit der Außenseite der Gummihülse 26 vervulkanisiert und wird in einer Stützhülse 30 mit einem Verankerungsflansch 32 unterstützt, um die gesamte Radbefestigung 10 an den beiden gegenüberliegenden Seiten des Raupenfahrzeugs zu befestigen. Die äußere Buchsenhülse 28 ist mit einem eine Rotation blockierenden Eingriffselement in der Form einer Verzahnung oder in Form von Dornen 34 an dem einen Endrand (siehe 3) ausgestattet, die so angeordnet sind, dass sie mit Aussparungen 36 in einem Verankerungsring (siehe 4) in Eingriff gehen, und der Verankerungsring fest an der Innenseite einer Seitenwand 40 der Karosserie des Fahrzeugs (siehe 2) mittels Bolzenverbindungen (nicht dargestellt) angebracht ist, und die Bolzenverbindungen wiederum den Befestigungsflansch 32 mit dem Verankerungsring 38 verbinden. Der Verankerungsring 38 kann mehrteilig sein oder eine Aussparung 42 (siehe 4) aufweisen, so dass es ermöglicht wird, ihn über das röhrenförmige Element 22 vor dem Anbringen der Radbefestigung 10 an dem Fahrzeug zu stülpen.
In dem oben beschriebenen erfindungsgemäßen Aufhängungssystem sind deshalb zwei Torsionsfedern (die Torsionsstange 18 und die Gummihülse 26) in Reihe miteinander verbunden, wobei die Torsionsstange 18 und die Gummihülse 26 derart ausgebildet sind, dass sie jeweils ungefähr die Hälfte einer Verdrehung, die durch die Pendelarme 14 während einer normalen Auslenkungsbewegung (Auslenkung nach oben) verursacht wird, aufnehmen. Um jedoch eine darüber hinaus gehende Verdrehung der Torsionsstange 18, die beispielsweise in dem Fall einer kraftvollen Auslenkbewegung der Pendelarme 14 entsteht, zu verhindern, sind Eingriffselemente – in einem Bereich zwischen den axial voneinander getrennten Gleitlagern 24 – zwischen der Lagerbuchse 16 des Pendelarms 14 und dem entsprechenden Endabschnitt des röhrenförmigen Elements 22 angeordnet, wobei die Eingriffselemente dazu ausgelegt sind, eine vorgegebene begrenzte freie Rotationsbewegung der Lagerbuchse 16 relativ zu dem Endabschnitt des röhrenförmigen Elements 22 zu ermöglichen, und, in dem Fall, dass eben diese frei relative Rotationsbewegung der Lagerbuchse 16 überschritten wird, in Eingriff miteinander zu gehen, um so die Drehmomentübertragung von dem Pendelarm 14 direkt an die Gummihülse 26 überzuleiten, die dann das gesamte überschüssige Drehmoment aufnimmt. Wie in den 5 und 6 gezeigt wird, können diese Eingriffselemente die Form mehrerer axialer Rippen 44, die in der Umfangsrichtung voneinander separiert sind und zwischen breiten Einbuchtungen 46 an der Außenseite der Lagerhülse 16 ausgebildet sind, und die Form mehrerer entsprechender axialer nach innen zeigender hervorstehender Rippen 48, die zwischen breiten Einbuchtungen 50 auf der Innenseite der Endabschnitte des röhrenförmigen Elements 22 (siehe 6) ausgebildet sind, annehmen, wobei die an der Lagerbuchse 16 ausgebildeten Rippen dazu ausgelegt sind, sich frei in einem Winkelbereich, der dem Abstand zwischen den zwei einander gegenüberliegenden radialen Seitenflächen zweier benachbarter Rippen 48 auf dem Ende der Röhre entspricht, zu bewegen, bevor die Rippen 44 mit den Rippen 48 in Kontakt kommen und das überschüssige Drehmoment direkt an die Gummihülse 26 abgeben.
In dem erfindungsgemäßen Aufhängungssystem verbindet deshalb das röhrenförmige Element 22 die zwei Gummihülsen 26 auf der linken und auf der rechten Seite des Raupenfahrzeugs. In dem Fall, dass die Stützräder nicht zur gleichen Zeit ausgelenkt werden, kann eine entsprechende Blockierung der Verdrehung der Torsionsstange 18 auch auf nur einer der Seiten Stattfinden, wobei es in diesem Fall möglich ist, das überschüssige Drehmoment von dem einen Stützrad über das Drehmoment übertragende röhrenförmige Element 22 auf beide Gummihülsen 26 zu verteilen, wobei die charakteristische Torsion (1–2°) des röhrenförmigen Elements in diesem Zusammenhang vernachlässigbar ist.
Das erfindungsgemäße Aufhängungssystem stellte eine große Abwinkelfähigkeit bereit, wobei es jedoch zur gleichen Zeit eine Symmetrie der Raupenkettenanordnungen des Fahrzeugs und eine sehr geringe Übertragung von Biegemomenten auf die Seite des Fahrzeugs ermöglicht. Die Gummihülsen eliminieren jeden kleinen Geometriefehler und stellen einen bestimmten Grad der Vibrationsisolierung bereit.

Claims

Aufhängungssystem für ein Raupenfahrzeug der Bauart, die Stützräder (12) aufweist, die entlang gegenüberliegender Seiten des Fahrzeuges zur Anlage gegen jeweils die Innenseite einer endlosen Antriebskette angeordnet sind, wobei die Stützräder (12) drehbar an einem äußeren Ende jeweils eines Pendelarmes (14) angebracht sind, der an seinem inneren Ende, in der Seite des Fahrzeugkörpers, begrenzt schwenkbar angebracht ist, und wobei die Pendelarme (14), für jedes Paar einander gegenüberliegender Stützräder (12) mittels eines ersten Aufhängungselementes (18) in Form eines Torsionsstabs miteinander verbunden sind, der sich quer zur Längserstreckung des Fahrzeuges und koaxial zu den Schwenkachsen der Pendelarme (14) erstreckt, wobei ein mittlerer Bereich des Torsionsstabs (18) mit einem diesen umgebenden, länglichen rohrförmigen Element (22) drehfest verbunden ist, dessen einer Endabschnitt eine mit einem Pendelarm (14) verbundene Lagerbuchse (16) koaxial umschließt und abstützt, dessen anderer Endabschnitt eine Lagerbuchse (16) koaxial umschließt und abstützt, die mit dem anderen, gegenüberliegenden Pendelarm (14) verbunden ist, wobei eine Gummibuchse auf der Außenseite jedes Endbereiches des rohrförmigen Elementes (22) montiert ist, und wobei das Torsionselement wiederum umgeben ist von und fest verbunden mit einer äußeren Buchsenhülse (28) ist, die ausgebildet ist, um in der Seite des Fahrzeugkörpers befestigt zu sein, dadurch gekennzeichnet, dass jede Gummihülse fest an dem rohrförmigen Element (22) angebracht ist um ein zweites Torsionselement (26) zu bilden und dadurch, dass zusätzliche Eingriffselemente (44, 48; 46, 50) an der Außenseite der Lagerbuchse (16) der Pendelarme (14) und an der Innenseite des, diesen umgebenden, Endabschnitts des rohrförmigen Elements (22), angeordnet sind, wobei diese Elemente ausgebildet sind, um eine vorbestimmte, begrenzte freie Drehbewegung der Lagerbuchse (16) relativ zum Endbereich des rohrförmigen Elements (22) zu erlauben und, die im Fall, dass diese freie Relativdrehbewegung überschritten wird, miteinander in Eingriff gebracht werden, um ein Überdrehen des Torsionsstabes (18) zu vermeiden.
Aufhängungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingriffselemente an einem Teil axiale Nuten (46, 50) aufweisen, und am anderen Teil Rippen (44, 48), die in diese Nuten eingreifen, wobei die Rippen (44, 48) eine geringere Breite als die Nuten (46, 50) aufweisen.
Aufhängungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Torsionsstab (18) drehfest durch eine Keilwellenverbindung, mit dem mittleren Bereich des rohrförmigen Elements (22) verbunden ist.
Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1–3, dadurch gekennzeichnet, dass jede äußere Buchsenhülse (28) von einer Stützhülse (30) mit einem Befestigungsflansch (32) gestützt wird, um die gesamte Stützrad-Aufhängung (10) an, zugeordneten Verankerungen (38) in den Seiten des Fahrzeugaufbaus zu befestigen.
Aufhängungssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass jede äußere Buchsenhülse (28) mehrere axial ausgerichtete Zungen (34), für einen die Drehung verhindernden Verriegelungseingriff mit korrespondierenden Ausnehmungen (36) in der Verankerung (38), oder umgekehrt, aufweist.
Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1–5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagerbuchsen (16) der Pendelarme (14) in den Endbereichen des rohrförmigen Elements (22) durch Gleitlager (24) befestigt sind.
Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummibuchsen (26) fest auf die Endabschnitte des rohrförmigen Elements (22) und auf die äußeren Buchsenhülse (28) vulkanisiert sind.
Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gummibuchsen (26) für jedes Stützradpaar, und der Torsionsstab (18) derart dimensioniert sind, so dass jede ungefähr die Hälfte der relevanten Verdrehung aufnimmt.
Aufhängungssystem nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Gummibuchsen (26) für jedes Stützradpaar ausgebildet sind, um an der entsprechenden Außenseite des Fahrzeugkörpers (40) angebracht zu werden.