FI58616C - Anordning foer stabilisering av efterloep-styraxlar - Google Patents

Description

m f11xKUUUUTU*JULKAISU

JSa IBJ "1) utlAggniNGSSKRIFT 5861 o C Patentti myönnetty 10 03 1981

Fatent meddelat (S1) Ky.ik.Va.3 B 62 D 13/00 SUOM I — FI N LAN D (21) Pttenttlhrtmi· — F«tmtiM»knlnc 2^51/70 (22) Hakamltpllvi —Aiweknlnpdaf 0U.09-T0 ' (23) Aikuptlvi—Glltlfhuttdag 0b.09.70 (41) Tullut JulklMlul — Bltvlt oftantllg 10.03.71

Patentti· la rekisterihallitus ............. , . .....

_ \ (44) NlhttvIkslBanon la ltuul.|ulkslaun pvm.—

Patent- och reglsterstyrelsan v / Aiweiun utiagd eeh uti.titnftm pubiicmd 28.11.80 (32)(33)(31) Pyytrtty etuellwu» —*«glrtf prlorltM 09.09.69

Saksan Liittotasavalta-Forbundsrepubliken Tyskland(DE) P 19^5509-1 Toteennäytetty-Styrkt (71) Otto Sauer Achsenfabrik, D 8752 Keilberg iiber Aschaffenburg,

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Friedrich Schaeff, Bensheim-Auerbach, Saksan Liittotasavalta-Forbundsrepubliken Tyskland(DE) (7b) Leitzinger Oy (5M Laite seurantaohjausakseleiden vakauttamiseksi - Anordning för stabilisering av efterlöp-styraxlar

Keksinnön kohteena on laite moottoriajoneuvojen, mukaanluettuna perävaunut ja puoliperävaunut, seurantaohjausakseleiden vakauttami seksi, jossa on vakautuslaite ohjausakselin ajoneuvoon kiinnitetyn osan ja kääntöliikettä seuraavan osan välissä, vakautuslaitteen muodostuessa kahdesta paineilmasylinteristä, joiden männäntangot akselin kääntyvän osan kääntyessä vaikuttavat vastakkaisissa suunnissa sylinteritilan painetta vastaan.

Näiden seurantaohjausakseleiden sivupoikkeama johtuu niitä vastaavia pyöriä sivullepäin kääntämään pyrkivistä voimista.

Mikäli ohjausakselin molemmilla pyörillä on suurin piirtein yhtä suuret pyöränkuormitukset ja likimain samat pyörimisvastukset pystyvät sivutukivoimat pitämään pyörien väli vakiona. Mikäli kuitenkin ajettaessa mutkia tai kuormituksen ollessa epätasainen, akseliin kohdistuu eri suuria pyeränkuormituksia, tulevat myöskin sivutukivoimat, jotka ovat riippuvaisia pyöränkuormituksesta ja pyörän vierimisvastuksesta, eri suuriksi ja johtavat akselin sivuttaiseen poikkeamiseen suunnasta. Sivutukivoimiin vaikuttavat myöskin ajoradan epätasaisuudet ja pyö-· rän epätasapaino siten, että pyörät pyrkivät poikkeamaan suunnastaan eli vipottamaan.

2 5861 6

Tunnetuissa laitteissa tällaisten häiritsevien voimien tasaamiseksi aikaansaadaan sivupoikkeamisen tapahtuessa pihdin muotoisen vivun välityksellä palautusvoimia ol-ka-akseli-ohjausakselin raidetankoon (kts. saksalainen julkiseksi tullut patent-tijulkaisu 1 811 769). On olemassa myöskin vakautuslaitteita, joissa toinen toista vastaan kääntyvä osa, esimerkiksi ajoneuvossa kiinni oleva osa, on varustettu vahvalla, käyräviivaisella ohjaimella ja toinen osa puristuselimellä, jolloin käyräviivainen ohjain ja puristuselin tulevat painetuiksi toisiaan vastaan ja sivu-poikkeaman esiintyessä parantavat puristuskohdassa palautussuuntaan vaikuttavia palautusvoimia, koska voimakomponentit saadaan tällä tavoin jaetuiski osiin; puris-tussuunnan ja -voiman ansiosta voimavektori jakaantuu osiin myös ottaen huomioon käyräviivaisen ohjaimen kulloinkin kyseessä olevan kallistuman, joka riippuu sivu-poikkeamakulmas ta.

Saksalaisesta hakemusjulkaisusta 1 802 557 on myöskin tunnettu vakautuslaite, jossa raidetankoon on liitetty paljelaite. Tällaisessa toteutuksessa raidetankoon kohdistuu huomattavia taivutusmomentteja. Lisäksi tangon liikkuessa sen pääty tekee suhteellisen pitkää kaariliikettä, joka vuorostaan johtaa epätarkkuuksiin raide-rangon ja paljelaitteen yhteistoiminnassa, joka siis toteutetaan käyttämällä suhteellisen suurta välystä.

Seuraavsssa kuvattu vakautuslaite on tunnettuihin laitteisiin verrattuna yksinkertaisempi ja halvempi; se tarjoaa mahdollisuuden säätää yksinkertaisella tavalla ajoneuvojen (mukaanluettuna perävaunut ja puoliperävaunut) ohjausakselit välykset-tömiksi suoraan ajossa.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista, että molemmat sylinteritilat on erikseen liitetty yhteiseen paineilmalähteeseen ja että molemnat paineilmasylinte-rit on varustettu teleskooppimaisesti pidennettävillä purietusmännäntangoilla, jolloin männät ovat suoraan ajettaessa lukitut paineen avulla vasten sylintereissä olevia vasteita. Teleskooppimaisesti liikkuva mäntätanko eli paineen siirtävä tanko on liitetty välittömästi ohjaavaan akseliosaan; koska männän vastakkaisella puolella oleva tangon kiertopiste on kiinnitetty akselin osaan, esimerkiksi ajoneuvoon kiinnitettyyn akselinosaan, ja koska sylinteri on asennettu kiinteästi johonkin toiseen osaan, täytyy mäntätangon pituuden vaihdella ohjausliikkeen mukaan. Koska se on muodostettu teleskooppimaiseksi, työntää se lyhenemään pakotettaessa mäntää sylinterin sisään, eikä sen pituus siis lyhene mainittavasti suorassa asennossa, vaan se voi seurata pidentymistä ilman muuta, siis pidentyen, koska se tällöin tulee vedetyksi teleskooppimaisesti ulos ja antaa männälle perään männän paineilman avulla pakotetussa pääteasennossa. Ohjaueakselin välyksettömäksi säätämiseksi ovat aine-tangot varustetut kierteillä. Painelmasylintereinä on parhainta sinänsä tunne- 3 5861 6 tusti käyttää tavallisia, kaupallisia pneumaattisia jarrusylintereitä.

Keksinnön mukaan saavutetaan etuina laitteen yksinkertaisuus ja sel-väoiirteisyys ja myöskin sen toiminnan selväpiirteisyys.

Seuraavassa kuvataan kahta keksinnön suoritusmuotoa mukaan liitettyihin piirustuksiin viitaten. Piirroksissa osien mittasuhteet toisiinsa verrattuna vastaavat todellisuutta ja ne ovat siten piirrettyjä, että kaikissa suhteissa voidaan viitata piirroksien esitykseen. Piirroksissa kuvio 1 esittää pystysuoraan päältäpäin katsottua kuvaa käyttöasennos-sa, nimittäin vaakasuorassa olevaa ohjausolka-akselia, jossa on keksinnön mukainen vakautuslaite.

Kuvio 2 esittää kuviota 1 vastaavaa kuvantoa kääntöteli-ohjausyhdis-telmästä ja kuvio 3 esittää osittain pitkittäin leikattua sivukuvaa keksinnön mukaisesta vakautussylinteristä painetta siirtävinen tankoineen.

Kuvion 1 mukaisen ohjausakselin akselirunko 10 kulkee samassa suunnassa kuin geometrinen akseli 12, joka on suoraan ajoa vastaavassa asennossa olevien pyörien 14 ja 16 kääntöakseli. Akselirungon 10 uloim-mat osat ovat tunnetulla tavalla kaarretut ajoneuvon kulkusuunnassa eteenpäin ja niiden päissä 18 ja 20 on akseliniskojen 22 ja 24 laakeroinnit. Mikäli jätetään pieni auraus lukuunottamatta, ovat pyörät aina yhdensuuntaisina toistensa kanssa; yhdensuuntainen asento varmistetaan tunnetulla tavalla raidetangolla 26. Tässä laitteessa on akselirunko 12 kiinnitetty kiinteästi ajoneuvon muihin osiin, nimittäin runkoon; akselirunko on siis ajoneuvoon kiinnitetty osa. Muut osat, nimittäin oyörät, olkatapit ja raidetangot seuraavat ohjaus- ja kään-töliikkeitä. Molempien osaryhmien väliin on kytketty vakautuslaite, joka muodostuu tässä molemmista paineilmasylintereistä 28 ja 30, joissa on teleskooppitangot 32 ja 34.

Kuvio 3 esittää näiden vakautuselementtien 28, 32 ja 30, 34 rakennetta. Pyörien 14 ja 16 kääntyessä esimerkiksi viitteellä A merkittyyn, nyörien symmetria- ja kääntötason asentoon täytyy akselirunkoon 12 kiinnitetyn, sylinteriä 28 varten olevan laakerinukin 40 ja olka-akse-liin 22 kiinnitetyn tangon kiertopisteen välisen välimatkan lyhetä ja * 58616 sylinterin 30 laakeripukin 42 ja olka-akseliin 24 kiinnitetyn tangon 34 kiertopisteen 38 välisen välimatkan lyhetä. Painesylinteristä ja teleskooppitangosta muodostuva rakenneryhmä on nyt rakenteeltaaan sellainen, että piteneminen tapahtuu tangon pituussuunnassa ilman voimansiirtoa ja, että lyheneminen sitä vastoin tapahtuu sylinterissä vallitsevaa painetta vastaan. Näinollen vaikuttaa, lukuunottamatta neutraa-liasentoa, joka vastaa suoraan ajoa, aina ainoastaan toinen kahdesta sylinteristä.

Sylinteri 28 on samanlainen kuin sylinteri 30 ja teleskooppitangot 36 ovat samanlaisia kuin tangot 34. Samanlaista sylintereiden ja teleskooppitankojen yhdistelmää on käytetty kuvion 2 mukaisessa kään-tötelilaitteessa, joten riittää, kun kuvataan kuvion 1 mukaista sylinteriä 28 ja tankoa 32.

Sylinteri 28 on tavallinen pneumaattisen jarrulaitteen jarrusylinteri. Molempien kammionpuolikkaiden 42 ja 44 sisään on pingoitettu kumi-membraani 48 ja kiinnitetty kiinni tunnetulla tavalla (katso piirros). Ulommassa kammionosassa 42 on paineilmajohdon liitäntä 50, jonka kautta johdetaan paineilmaa jännittämään membraania kammion paineilman puoleiseen osaan. Sopivimmin paineilman paine tässä tilassa sovitetaan kulloistakin kuormitusta vastaavaksi, jolloin siis lisätään painetta pyöräkuormituksen eli akselikuormituksen eli ajoneuvon kuormituksen lisääntyessä. Ajoneuvossa, jossa on pneumaattinen jousitus, yhdistetään tämän uuden vakautuslaitteen sylinteri parhaiten pneumaattisesti jousitusjärjestlemään. On olemassa ilmajousituslaitteistoja, joissa ajoneuvon toisen puolen renkaiden jousipalkeet ovat eroitetut pneumaattisesti ajoneuvon toisen puolen jousipalkeista. Tällaisessa laitteistossa voi olla erittäin edullista käyttää kahta erillistä vakautus-sylinteriä, koska tällöin kukin molemmista stabilointisylintereistä on liitetty tai vastaavasti voivat olla liitettyjä toiseen molemmista pneumaattisista systeemeistä.

Toinen kammionpuolikas 44 on yhdistetty kiinteästi toiseen molempien rakenneryhmien osaan, jotka rakenneryhmät kääntyvät toistensa suhteen ohjaus- eli kääntöliikkeessä. Esimerkiksi kuviossa 1 on näinollen kammio-osa 44 yhdistetty laakeroipukkiin 40 ja täten akseliin 12.

Tämä kiinnittäminen on suoritettu ruuveilla 52. Sylinterin sisätilassa 54 vallitsevan paineen johdosta painautuu membraani 46 aina tässä yksinkertaisuuden vuoksi lautasmaisen männän 56 pohjaa vasten, jonka männän mäntätanko 58 on ohjattuna teleskooppimaisesti putkessa 60.

58616

Molemmat osat 58 ja 60 muodostavat yhdessä teleskooppitangon eli paineen siirtävän tangon 32. Tanko 32 on kiinnitetty kääntyvästi pallo-nivelen 62 välityksellä kohdasta 36 olka-akseliin 22, kuten kuviossa 1 on esitetty. Tämän nivelen 62 ja putken 60 väliin on kytketty säätölaite, jolla putken tehopituutta voidaan säätää. Tätä tarkoitusta varten putki ruuvataan halutun pitkälle nivelpultin 66 kierteisiin 64 ja puristetaan paikoilleen putkea ympäröivällä, mahdollisesti siihen yhdistetyllä muhvilla. Teknilliseltä kannalta katsottuna ei tässä säätölaitteessa ole mitään erikoisuuksia, joten voidaan vain viitata piirrokseen.

Piirroksissa ei ole esitetty millä tavoin vältytään siltä, että mäntä 56 ei pääse liikkumaan pitemmälle ulospäin, nimittäin ulos kammion yläosasta 42. Tätä tarkoitusta varten on kammionpuolikkaassa 44 vasteet, joita ei ole esitetty, tai mäntää (piirroksessa alhaalla) ympäröivä reunus. Ilman tällaista erityistä liikkeen rajoitinta rajoittuisi männän liike siten, että mäntää tukisi kierteiden 52 yläosa, mikä toiminnallisesti ei merkitse mitään eroa, joskin membraani tällöin joutuisi suuremmille rasituksille alttiiksi. Tässä lähdetään joka tapauksessa siitä, että männän katkoviivoilla esitetty asento on samalla sen kauimmaksi ulospäin työntynyt asento.

Tanko 32 on järjestetty kulkemaan kammioon laajan, kammio-osassa 44 olevan aukon 70 läpi. Koska pisteet 62 ja 52 eivät ohjauksessa vetään-ny toisistaan yksinomaan lineaarisesti vaan myöskin kääntyvät, täytyy tangolla 32 olla mahdollisuus kulmaliikkeeseen membraanin jännitetyn pintatason suhteen. Tätä tapausta varten täytyy aukon 70 olla vastaavan suuri.

Molemmat tangot 32 ja 34 säädetään laitteen neutraalissa asennossa (suorassa ajossa esiintyvässä asennossa) säätölaitteen 64, 66, 68 avulla siten, että putken 60 etupinta 72 nojaa suoraan, toisin sanoen välyk-settömästi mäntää 56 vastaan. Mikäli ulkoiset voimat pyrkivät piden-tämään tanko-sylinterilaitetta 32, 28, niin tämä laitteisto 28, 32 seuraa tällaista voimaa ilman vastavoimaa, sillä etupinta 72 liikkuu männästä 56 poispäin ja mäntä pysyy tässä asemassa sylinterissä vallitsevaa ilmanpainetta vastaan edellä mainittujen, piirroksessa esittämättömien vasteiden avulla. Jos sitä vastoin ulkoiset voimat vaikuttavat suunnassa, joka pyrkkii lyhentämään laitetta 28, 32, niin tämä lyheneminen on mahdollista ainoastaan siten, että putken 60 etupinta 72 puristuu mäntää 56 vastaan ja kammiossa 54 vallitsevaa painetta vastaan.

5861 6 Tällaisen ulkoisen voiman vaikutuksesta puristuu mäntä ja membraani sylinteriin 28 sisään niin kauas, kunnes on saavutettu kuviossa 3 pis-tekatkoviivoilla esitetty asento, jossa mäntä 56 on mahdollisesti enemmän tai vähemmän kääntyneenä. Koska sylinterin 28 tilavuus on suljettu tai koska kokonaistilavuus, joka on yhteydessä kammion 54 kanssa, ei ole yhtä suuri verrattuna sylinterikammion 54 tilavuuteen, lisääntyy männän 56 sisäänpainamiseksi tarvittava voima koko ajan männän työntyessä sisäänpäin siten, että myöskin tällöin palauttava voima on riippuvainen sivupoikkeamasta ja vieläpä asteittain nousevasta riippuva.

Kuten mainittiin, ovat molempien sylinterien männät ajoneuvon suoraviivaisessa ajossa täysin ulostyöntyneinä ja nojaavat paineilman työn-täminä sylinterikammiota vasten. Akseleiden sivupoikkeamassa puristuu vastaavassa poikkeamasuunnassa olevan sylinterin mäntä painetangon välityksellä^linteriin siellä vallitsevaa ilmanpainetta vastaan ja aikaansaa vastaavan palautusvoiman pyörälle, kun taas toinen kahdesta sylinteristä seuraa mukana tehottomana. Vakautussylintereissä vallitsevaa paineilman painetta säädetään pyöräkuormituksen mukaan tunnetuilla, pneumaattisilla säätöelimillä. Näinollen siis aina toinen tai toinen sylinteri on vuorotelleen toiminnassa riippuen siitä suuntautuu-ko poikkeama oikealle tai vasemmalle.

Kuvion 2 mukaan vöi sylintereitä ja tankoja 28 - 34 vastaava laite olla myöskin järjestetty kääntöteliin. Kuvio 2 esittää raidevälinohjaus-laitteen kääntökehä-kääntöteliä. Kääntökehän sijasta voi tällainen kääntöteli muodostua myöskin kääntölaakereista ja kääntötapeista.

Tässä esitetyssä esimerkissä ulottuvat ajoneuvon runkoon kiinnitetyssä kuulakääntökehässä 80 kaksi kiinteästi tähän kehään liitettyä vartta 82 ja 84 sisäänpäin kääntökehän keskustaa kohti, joskaan eivät aivan tämän keskikohtaan. Laite on symmetrinen. Alempi kääntökehä, joka kannattaa pyörän akselia, on yhdistetty apurunkoon 86, joka kääntyy mukana. Tähän aourunkoon ovat vastaavien kannattimien 88 ja 90 välityksellä liitetty kiinteästi paineilmasylinterit 28 ja 30 vastaavalla tavalla kuin kuvion 1 sylinterit. Nämä sylinterit ovat, kuten kuvion 1 suoritusmuodossakin yhteydessä teleskooppitankoihin 32 ja 34, ja näiden tankojen kiertooisteet varsiin 82 tai vastaavasti 84 vastaten kuvion 1 suoritusmuotoa ja ovat merkityt samalla tavoin viitenumeroilla 36 ja 38. Kääntökehän keskus 92 on parhaiten sijoitettu vastapäätä geometristä pyöräakselia 94 nimittäin ajoneuvon kulkusuunnassa kiinteän akselin takana seuraavalle akselille.

Claims (2)

7 58616 Kuvion 2 laitteiston toiminta vastaa täysin kuvion 1 suoritusmuodon toimintaa, joten sen tarkempi selostaminen ei ole tarpeen. Kaikki keksinnön selityksessä ja/tai piirroksissa esiintyneet keksinnön tunnusmerkit ja kaikki niiden ajateltavissa olevat yhdistelmät kuuluvat ilman muuta keksinnön suojapiiriin. Tämä koskee erityisesti piirroksilla esitettyjä yksityiskohtia, jotka eivät tarvitse tarken-paa selostusta.

1. Laite moottoriajoneuvojen, mukaanluettuna perävaunut ja puoliperä-vaunut, seurantaohjausakseleiden vakauttamiseksi, jossa on vakautus-laite ohjausakselin ajoneuvoon kiinnitetyn osan (12; 40, 42) ja kää.n-töliikettä seuraavan osan (22, 24) välissä, vakautuslaitteen muodostuessa kahdesta paineilmasylinteristä (28, 30), joiden männäntangot (32, 34) akselin kääntyvän osan kääntyessä vaikuttavat vastakkaisissa suunnissa sylinteritilan painetta vastaan, tunnettu siitä, että molemmat sylinteritilat (54) on erikseen liitetty yhteiseen paineilmalähteeseen ja että molemmat paineilmasylinterit (28, 30) on varustettu teleskooppimaisesti pidennettävillä puristusmännän-tangoilla (32, 34), jolloin männät (56) ovat suoraan ajettaessa lukitut paineen avulla vasten sylintereissä olevia vasteita.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kussakin painemäntätangossa (32, 34) on säätökierteet (64) oh-jausakselin välyksettomäksi säätämiseksi.