DK176690B1 - Affjedringssystem især til tunge arbejdsköretöjer, såkaldte entreprenörköretöjer - Google Patents

Description

1 DK 176690 B1

AFFJEDRINGSSYSTEM ISÆR TIL TUNGE ARBEJDSKØRETØJER. SÅKALDTE ENTREPRENØRKØRETØJER

Den kendte teknik 5 Opfindelsen angår et affjedringssystem især til tunge arbejdskøretøjer, såsom en dumper, som er forsynet med to eller flere hjulpar, og hvor det forreste hjulpar er monteret på en tværgående drivende stiv aksel.

Køretøjer af denne art er normalt ikke særlig komfortable for føreren, da der kun 10 er den dæmpning fra køretøjets belastninger, som opnås ved fjedringen i fører sædet og i dækkene.

Hertil kommer at selve køretøjet bliver udsat for tilsvarende belastning, som derfor må optages direkte af især akselophænget og dækkene.

15

Hvor akslen i nogle simple affjedringssystemer er ophængt stift forbundet til en ramme, vil trækmomentet fra hjulene medføre, at chassiset under kørslen vil bevæge sig op og ned og dermed medføre en urolig og ukomfortabel kørsel.

20 For at afbøde disse ulemper og gener er det kendt at ophænge en stiv akse) i fire stænger i et tilnærmet parallelogram - det såkaldte firestangsophæng (four link suspension). Dette ophæng kræver imidlertid ekstra tværgående stænger, de såkaldte panhardstænger, som kan optage de sidekræfter, som akslen udsættes for under kurvekørsel m.m.

25

Et sådant ophæng kræver således mange stænger og mindst ti bevægelige ledforbindelser til chasisset. Hertil kommer et forøget dækslid, da ophængets geometri vil give sideværts bevægelse på akslen ved fjedring. Endelig optager de tværgående stænger plads, hvilket er en ulempe, da der over akslen skal være 30 plads til såvel motor som gearkasse.

2 DK 176690 B1

Fra US 5.524.921 kendes et hjulophæng med affjedring omfattende to parallelle arme forneden og en V-formet stangforbindelse foroven i et plan over hjulakslen med to separate lejringer.

5 Dette ophæng har den ulempe, at sidekræfter, som især optræder ved kurvekør sel, overføres til chassiset via lejringspunkterne, som befinder sig i en relativ højde i forhold til jordoverfladen. Herved bliver momentet relativt stort, og det vil bibringe en tilsvarende stor krængning af køretøjet. De to adskilte forbindelsesstænger overfører kraften til chassiset forskelligt, hvilket giver en uens belastning 10 af chassiset og dermed en urolig kørsel.

Formålet med opfindelsen

Det er formålet med opfindelsen at afhjælpe disse mangler og samtidig forbedre køreegenskaberne, herunder komforten for føreren, og dette opnås ifølge opfin-15 delsen ved at ophænge akslen dels i to stænger, som hver forløber fra akslens overside og til chassiset i hver side således, at stængerne forløber i alt væsentligt i køretøjets køreretning, og dels i en stangforbindelse, hvilken stangforbindelse er udformet som en ligebenet trekant og monteret med toppunktet til akslens underside og med de lige ben monteret til chassiset i punkter, som ligger 20 lige langt på hver side af køretøjets midterlinie og således, at benene forløber i alt væsentligt parallelt med de to overliggende stænger set i vandret plan.

Dette ophæng sikrer en passende affjedring, således at køretøjets bevægelse vil blive væsentligt dæmpet, da akslen kan bevæges parallelt op og ned i ophæn-25 get, idet de øverste stænger vil bevæges op og ned i deres ophæng i chassiset, mens den underste stangforbindelse samtidig tillader, at akslen kan vippe omkring sit fæste på midten.

Kraftpåvirkningerne under kørslen som omfatter såvel langsgående som tværgå-30 ende påvirkninger fra hjulene vil derfor optages og overføres til chassiset, hvor de langsgående kræfter overføres via stængerne og de tværgående af den un- 3 DK 176690 B1 derliggende stangforbindelse via det punkt på akslen, hvortil stangforbindelsen er fæstnet, det såkaldte pendlerpunkt.

Ved kurvekørsel opstår der en sidekraft via hjulene og dermed akslen, som giver 5 en reaktion i stangforbindelsens lejringspunkt, som overføres til chassiset via stangforbindelsernes to fastgørelsespunkter, lejer. Da afstanden mellem jordoverfladen og pendlerpunktet er lille, vil der blive et tilsvarende lille moment og dermed lave kraftpåvirkninger i selve affjedringspunktets arbejdscylindre, som optager momentet som en reaktion herpå. Dette medfører en hidtil ukendt lav 10 krængning af køretøjet ved kørsel i ujævnt terræn.

Herved opnås på en overraskende enkel måde, at påvirkningerne fra dækkene via stængerne overføres til chassiset på en kontrolleret måde, hvilket sikrer den størst mulige komfort for køreren.

15

Ved, som omhandlet i krav 2, at montere en arbejdscylinder såsom en hydraulikcylinder i hver af akslens sider, vil de vertikale påvirkninger fra vægten, dvs. køretøjet med motor m.m., kunne optages, ligesom de vil fungere som en effektiv dæmper i affjedringssystemet.

20

Ved, som omhandlet i krav 3, at kunne justere cylindrenes højde uafhængigt af hinanden, kan køretøjets horisontale position reguleres uafhængigt af dækkenes position på køretøjet. Ved at aftaste de øverste stængers vinkelstilling, vil_cylind-rene ved hjælp af en elektronisk/hydraulisk styring kunne indstille køretøjet lø-25 bende til opretning. Denne opretning af chassiset er ligeledes med til at øge chaufførens muligheder for en lettere betjening af køretøjet.

Tegningen

Et eksempel på en udførelsesform for opfindelsen vil i det følgende blive nær-30 mere beskrevet under henvisning til tegningen, hvor 4 DK 176690 B1 fig. 1 viser ophænget af det forreste hjulpar set nedefra, fig. 2 viser ophænget set fra siden, og 5 fig. 3 viser ophænget i delvist snit set bagfra.

Beskrivelse af et udførelseseksempel

Eksemplet omfatter en stiv foraksel på en entreprenørmaskine, såsom en dumper, som er et ladkøretøj med en belastningsevne på omkring 20 t.

10

Fortil er akslen med hjulene som vist på tegningen monteret ophængt i chassiset, hvilke dele er omfattet af fig. 1-3.

På fig. 1 er delene vist set nedefra, idet køreretningen er angivet med en pil 9.

15

Affjedringssystemet omfatter to øvre stænger 4, som tydeligst er vist på fig. 2, og hvoraf det fremgår, at de i en konsol er monteret på akslens 2 overside lejret i en kugleskalslejring 7 med horisontal omdrejningsaksel og tilsvarende i en lejring 6 til chassisrammen 1.

20

Som det fremgår af fig. 1 og 3 er placeringen af stængerne 4 således, at de forløber i køretøjets længderetning og indbyrdes parallelle således, at akslen 2 kan foretage en bevægelse op og ned, idet stængerne 4 kan dreje i ophængene 6, 7.

25 Ved akslens 2 midte på undersiden er monteret en tilsvarendes stiv stangforbindelse 5, som antydet på fig 1 og 2 i et kuglelejefæste 10 med vertikal bevægelighed, og tilsvarende er den stive stangforbindelse 5 forbundet til chassisrammen 1 i to kuglelejringer 8, som er placeret lige langt fra midterlinjen ved fæstet 10 til akslen 2.

30 DK 176690 B1 o

Til optagelse af køretøjets vægt og til opretholdelse af niveauet for chassiset 1 er der yderligere monteret to hydraulikcylindre 11, som vist på fig. 2 og 3.

Disse cylindre 11 er lejret i siderne nær hjulene 3, som vist på fig. 3.

5

Lejringen af cylindrene omfatter et øvre leje 12 til chassiset 1 og et nedre leje 13 til en konsol på akslens 2 overside.

Til aftastning af akslen 2 og dermed hjulenes 3 position på underlaget er der, 10 som antydet på fig. 2, udformet en aftastning 14 af stængernes 4 position i for hold til chassiset 1.

Ved hjælp af almindelig kendt elektronisk styring af hydrauliktilførslen til de to cylindre 11, kan der kompenseres for forskellighederne i akslens horisontale ni-15 veau ved passende hydraulisk til- og/eller afgang af hydraulikvæske til ændring af arbejdscylinderens udstrækning og dermed akslens position.

Virkemåden af affjedringen og højdereguleringen ifølge opfindelsen vil herefter blive beskrevet.

20

De øverste to stænger 4 og den trekantede underliggende stangforbindelse 5 samt til en vis grad de to hydrauliske cylindre 11 optager de belastninger, som akslen 2 udsættes forfra hjulene 3, når køretøjet kører.

25 Kræfterne i køretøjets længderetning overføres fra akslen 2 til chassiset 1 gennem de to øverste stænger 4 til fæster 6 på chassisrammen 1 og gennem trekantforbindelsen 5 til de nederste fæster 8 på chassirammen 1.

Sidekræfterne på akslen, som især opstår ved kurvekørsel, overføres fra akslen 30 2 til chassisrammen 1 gennem den stive trekantforbindelse 5 over fæsterne 8.

β DK 176690 B1 6

Ved at lade disse sidekræfter optage i det lavest beliggende midterpunkt 10 på akslen 2, opnås at krængningen ved kurvekørsel bliver meget lille. Endvidere vil dette lave centrale optagepunkt 10 bevirke, at akslens 2 aksiale bevægelse bliver minimal, og dermed at dækkene 3 bliver mindre udsat for slitage.

5

De vertikale kræfter, der fortrinsvis kommer fra maskinens vægt, overføres via de to hydrauliske cylindre 11 til chassiset 1 i deres fæster 12.

Denne affjedring medfører, at akslen, når den bevæges op og ned, absorberer 10 stød i køretøjet, hvilket især ved kørsel i ujævnt terræn er en fordel, da det for trinsvis er akslen 2, som bevæges op og ned og ikke hele køretøjet.

Trækmomentet på akslen 2, som opstår når køretøjet kører, optages i de øverste stænger 4 og trekantforbindelsen 5 som rent rent træk og tryk. Herved undgås 15 en reaktiv bevægelse i køretøjet, når trækmomentet ændres.

Det beskrevne affjedringssystem er meget pladsbesparende, især da man helt undgår tværgående stangforbindelser over akslen, hvilket medfører at systemet lettere lader sig indpasse i et køretøj.

20 Højdeindstillingen omfatter som nævnt en højdeaftastning 14, som anvendes til højderegulering af akslens 2 vertikale position således, at køretøjet altid kan have samme højde uanset belastningen og terrænforholdene.

25 Denne højdeindstilling kan i øvrigt også foretages manuelt, således at køretøjet kan hæves og sænkes inden for affjedringssystemets vertikale vandring. Dette kan anvendes dels til opnåelse af maksimal frihøjde og dels til reduktion af højden, f.eks. ved transport af køretøjet.

30 Systemet er robust og slidstærkt, omfatter kun få stænger og lejringer, hvilket gør at det er særligt anvendeligt til især tunge køretøjer, men det vil med samme for- 7 DK 176690 B1 del naturligvis kunne tilpasses også mindre køretøjer.

j

Claims (3)

8 DK 176690 B1

1. Affjedringssystem især til tunge arbejdskøretøjer, såsom en dumper, som er forsynet med to eller flere hjulpar, og hvor det forreste hjulpar er monteret på en 5 tværgående drivende stiv aksel, kendetegnet ved, at akslen (2) er ophængt dels i to stænger (4), som hver forløber fra akslens (2) overside og til chassiset (1) i hver side således, at stængerne (4) forløber i alt væsentligt i køretøjets køreretning, og dels i en stangforbindelse (5), hvilken stangforbindelse (5) er udformet som en ligebenet trekant og monteret med toppunktet (10) til 10 akslens (2) underside og med de lige ben monteret til chassiset i punkter (8), som ligger lige langt på hver side af køretøjets midterlinie og således, at benene forløber i alt væsentligt parallelt med de to overliggende stænger (4) set i vandret plan.

2. Affjedringssystem ifølge krav 1,kendetegnet ved, at der er monteret en arbejdscylinder (11) mellem akslen (2) og chassiset (1) i hver side af akslen (2) fortrinsvis mellem hjulet (3) og stangen (4), hvilke cylindre (11) forløber i alt væsentligt vertikalt,

3. Affjedringssystem ifølge krav 2, kendetegnet ved, at arbejdscylindrene (11) uafhængigt af hinanden kan regulere hjulenes (3) vertikale position i forhold til chassiset (1), hvilken regulering af hjulene (3) sker ved aftastning af de øvre stængers (4) horisontale position (14) i forhold til chassiset (1). i !