FI83192B - Kraftoeverfoerings- och ledsystem mellan ett terraengfordon och en slaepvagn. - Google Patents

Description

1 83192

Maastoajoneuvon ja perävaunun välinen voimansiirtoja niveljärjestelmä

Keksintö kohdistuu maastoajoneuvon ja perävaunun väliseen voimansiirto- ja niveljärjestelmään, jonka piirteet käyvät selville patenttivaatimuksen 1 johdanto-osasta .

5 Nykyisin tunnetuissa maastoajoneuvoissa, jotka voivat olla esim. suomalaisessa patenttihakemuksessa 854777 esitetyn kaltaisia, on vetoajoneuvon ja perävaunun välille järjestetty kiertonivel, joka mahdollistaa näiden kiertymisen toistensa suhteen maastoajon aika-10 na ajosuuntaa vastaan kohtisuorassa pystytasossa. Kiertoniveleen on lisäksi järjestetty molemmista päistään vastakkaisille puolille kiertoniveltä kiinnitetty toimilaite, kuten hydraulisylinteri, joka voidaan lukita tiettyyn pituuteensa ja lukita näin 15 ollen kiertonivel liikkumattomaksi.

Edellä mainitun kaltaisissa laitteissa on usein tar-peellista säädellä painoa eri kohtiin ajoneuvoyhdis-telmän pituussuunnassa. Tämän toteuttamiseksi on perävaunun rungon ja rungossa olevan ajoneuvon suuntai-' 20 sessa pystytasossa kääntyvän runko-osan välille jär jestetty toimilaite, jonka avulla on mahdollista kääntää em. kuormaosaa ja näin aiheuttaa haluttu painojakautuma ajoneuvoyhdistelmän pituussuunnassa.

Epäkohtana edellä mainituissa järjestelmissä on se, 25 että kumpikin toimilaite suorittaa vain yhtä tehtä--V vää, minkä johdosta niitä joudutaan ohjaamaan erik seen. Lisäksi rakenteen tukevuudessa on toivomisen varaa.

2 83192

Keksinnön tarkoituksena on esittää järjestelmä, jolla on mahdollista poistaa edellä mainitut epäkohdat. Järjestelmään kuuluvien toimilaitteiden sijoittelulle on tällöin ominaista se, mikä on esitetty patentti-5 vaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että maastoajoneuvon ja perävaunun välillä on kaksi toimilaitetta, jotka toimivat yhdessä sekä kiertokulman lukitsemiseksi että painon siirtämiseksi, ilman että kummankaan toiminta olisi eriy-10 tetty vain yhteen tarkoitukseen. Käytännössä tämä on järjestetty siten, että toimielinten maastoajoneuvon puoleiset päät on kiinnitetty kiertonivelen siihen kiertyvään osaan, joka on maastoajoneuvon puolella kiertoniveltä, sekä toiset päät on kiinnitetty edellä 15 mainittuun perävaunun runko-osan suhteen kääntyvään kuormaosaan. Tämä mahdollistaa toimilaitteiden ohjaamisen samoilla ohjauselimillä ja lisää rakenteen tukevuutta.

Oheisissa epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa on 20 esitetty eräitä edullisia keksinnön mukaisen järjestelmän toteutusvaihtoehtoja, joilla keksinnön edut voidaan optimoida.

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin piirustuksiin, joissa 25 kuva 1 esittää sivukuvantona maastoajoneuvoa ja perävaunua, jossa on keksinnön mukainen järjestelmä, kuva 2 esittää järjestelmää yksityiskohtaisemmin sivukuvantona ja 3 83192 kuva 3 esittää järjestelmää kaavamaisesti vetoajo-neuvon suunnasta, minkä lisäksi siihen on lisätty järjestelmän toimintaa kuvaava oh-jauskaavio.

5 Kuvassa 1 on esitetty maastoajoneuvon ja perävaunun yhdistelmä, jossa keksintöä voidaan käyttää. Maasto-ajoneuvo, 1. vetävä ajoneuvo on tässä tapauksessa metsätraktori A, jossa on etuakseli 11, joka kannattaa telapyöriä. Vetoajoneuvoon A on yhdistetty kään-10 tönivelen 3 ja kiertonivelen 4 välityksellä perävaunu B, jossa on ajoneuvoyhdistelmän keskiakseli 12, joka kannattaa myös telapyöräpareja. Maastoajoneuvo ja perävaunu muodostavat tässä tapauksessa ns. runko-ohjatun ajoneuvoyhdistelmän, jossa ohjaus tapahtuu ajo-15 neuvon A kääntönivelestä 3. Perävaunuun B on koukun 14 välityksellä liitetty takarunko C, jossa on myös telapyöräpareja kannattava taka-akseli 13. Koukun 14 tarkoituksena on varmistaa takarungon C ohjautuminen samoja jälkiä pitkin, ja varsinainen vetoliitos on 20 saatu aikaan jäljempänä kuvatun kuormaosan avulla. Kyseinen ajoneuvotyyppi on ns. kolmiakselinen, kuus-*:* telainen ajoneuvoyhdistelmä, jossa kaikki telat ovat Y; ns. vetäviä keinuteloja. Tämän tyyppinen yhdistelmä *.*. on esitetty mm. suomalaisessa patenttihakemuksessa 25 854777, eikä sen toimintaan tässä yhteydessä puututa muissa kuin keksintöön liittyvissä kohdissa. On luonnollista, että keksintöä voidaan käyttää myös muun-kaltaisissa maastoajoneuvoyhdistelmissä, joissa on maastoajoneuvo ja siihen liitetty perävaunu. Esimer-30 kiksi kuvan 1 ajoneuvoyhdistelmässä ei aina ole muka-na takarunkoa C. Samoin perävaunu merkitsee tässä yhteydessä joko runko-ohjattuun ajoneuvoyhdistelmään - - kiinteästi kuuluvaa takaosaa tai irrotettavasta veto- ajoneuvoon kiinnitettävää perävaunua.

4 83192

Perävaunun B runkoon 9 on vaakanivelellä 8 kiinnitetty kuormaosa 7. Vaakanivel 8 mahdollistaa kuormaosan 7 kääntymisen perävaunun pituussuuntaisessa pystyta-sossa. Kuormaosa 7 jatkuu peräänpäin perävaunun pi-5 tuussuuntaisena palkkina 7b, joka on kiertonivelen 15 välityksellä nivelöity samansuuntaisena pysyvään, ta-karunkoon C järjestettyyn palkkiin 7c. Palkki 7c on takarungon suhteen vaakatasossa kääntyvä. Mainitut palkit kannattavat varsinaista kuormatilaa, johon 10 kuorma, kuten kaadetut puut voidaan lastata kuljetusta varten. Kuormaosan päälle on kiinnitetty koura-kuormaajan runko 7d, johon voidaan liittää myös muita työkoneita, kuten esim. harvesteri tai prosessori.

Kuvissa 2 ja 3 on esitetty lähemmin yhdistelmän ra-15 kenne kiertonivelen ja perävaunun kohdalla. Kuorma-osassa 7 on vaakanivelen 8 välityksellä perävaunun runkoon 9 nivelöity osa 7a sekä tämän osan päällä kääntöpöydän 1 avulla vaeikatasossa kääntyvä varsinainen kuormaa kannattava osa 7b, joka muodostuu edellä 20 mainitusta peräänpäin suuntautuvasta palkista. Osan 7b päälle on kiinnitetty edellä mainittu kuormaimen '· jalusta 7d.

Kuormaosan osa 7a suuntautuu vaakanivelestä 8 maasto-ajoneuvoon A päin, ja tähän päähän siihen on nivelöi-25 ty hydraulisylinterin 2 toinen pää 2b, eli sylinterin männänvarsi. Hydraulisylinterin 2 vastakkainen pää 2a eli sylinterin runko, on kiinnitetty kiertonivelen 4 maastoajoneuvon puoleiseen osaan 4a. Hydraulisylinterin 2 viereen on kiinnitetty toinen vastaavalla ta-• 30 valla vastaaviin kohtiin molemmista päistään kiinni tetty sylinteri 2', jonka vastaavia kiinnityspisteitä on merkitty viitenumeroin 2b’ ja 2a'. Kuten kuvasta 3 5 83192 käy ilmi, sijaitsevat em. kiinnityspisteet sekä kuor-maosassa 7 että kiertonivelen osassa 4a vastakkaisilla puolilla kiertonivelen kiertoakselin suuntaista pystytasoa, jota kuvassa 3 on merkitty pistekatkovii-5 valla D. Tämä lisää rakenteen vakautta ja toimivuutta. Hydraulisylinterit 2 ja 2' on kiinnitetty lisäksi niin, että ne ajoneuvon A ja perävaunun B ollessa samassa vaakatasossa sijaitsevat yhdensuuntaisina ja symmetrisesti mainitun pystytason D suhteen.

10 Kiertonivelen osaan 4a on lisäksi kytketty kaksi oh-jaussylinteriä (ei esitetty), jotka on kiinnitetty osan 4a ja ajoneuvon A runkoon molemmille puolille kääntöniveltä 3. Näiden sylinterien avulla voidaan kääntöniveltä 3 kääntämällä ohjata ajoneuvoyhdistel-15 mää.

Keksinnön toiminta on pääperiaatteeltaan sellainen, että sylinterien 2, 2' yhteispituutta muuttamalla voidaan kuormaosan 7 kääntymistä vaakanivelen 8 suhteen muuttaa ja samalla mainitun kääntymisen vaikut-20 taessa peräänpäin suuntautuvan palkin 7b välityksellä takarunkoon C asti, voidaan painoa siirtää ajoneuvoyhdistelmän pituussuunnassa haluttujen tela-akselien kohdalle. Tässä tietyssä asennossa sylinterit 2 ja 2' voivat kuitenkin muuttaa rajoitetusti pituuttaan aina 25 siten, että toisen sylinterin pituuden kasvaessa toisen sylinterin pituus pienenee. Tämä on välttämätöntä, jotta kiertonivelen 4 ajoneuvon puoleinen osa 4a pääsisi kiertymään perävaunun B runko-osan 9 suhteen. Em. osat voidaan lukita tiettyyn kiertymisasentoon * : 30 taas siten, että sylinterit 2 ja 2' lukitaan tietyn pituisiksi, t.s. kiinnityspisteiden 2b, 2b', 2a, 2a' . : muodostama nelikulmio lukitaan jäykäksi. Tämä on kek- ,r sinnön toinen tarkoitus, joka saadaan aikaan samojen, 6 83192 painon siirtoon tarkoitettujen sylinterien 2, 2' yhteistoiminnalla. Katkoviivoilla on havainnollistettu kuormaosan 7 kääntymistä kuvassa 2 ja kuormaosan 7 kiertymistä kuvassa 3.

5 Seuraavassa selostetaan keksinnön toimintaa tarkemmin viittaamalla lähinnä kuvan 3 toimintakaavioon.

Kuvan 3 hydraulisylinterit 2 ja 2' ovat normaaleja kaksitoimisia sylintereitä, joiden kuormaosan 7 kiin-nityspisteiden 2b, 2b' puoleisesta työtilasta on käy-10 tetty nimitystä kuormaosan puoleinen pää ja männän toisella puolella olevasta, kiertonivelen 4 osan 4a kiinnityspisteiden 2a, 2a' puoleisesta työtilasta on käytetty nimitystä kiertonivelen puoleinen pää. Kuormaosan puoleiset päät on kytketty rinnan hydraulines-15 telinjaan 10b ja kiertonivelen puoleiset päät on puolestaan kytketty rinnan linjaan 10a. Linjat 10a ja 10b kulkevat ohjauslohkon 6 kautta, jonka avulla ohjataan hydraulinesteen virtausta pumpulta P sylinte-reihin 2 ja 2', Kuva 3 esittää hydraulisylintereitä 20 ns. uivassa asennossa, 1. ohjauslohko on uivassa asennossa (lohko-osa 6b on linjojen 10a ja 10b kohdalla), joka asento sallii hydraulinesteen virtauksen vapaasti linjojen 10a ja 10b välillä, 1. pisteet 2a, 2a', 2b ja 2b' pääsevät liikkumaan nivelten 4 ja 8 25 sallimissa rajoissa vapaasti toistensa suhteen. Kumpaankin linjasta 10b omalle sylinterilleen erkanevaan haaraan on lisäksi järjestetty lukitusventtiilit 5, jotka toimivat samanaikaisesti. Lukitusventtiilit on yhdistetty ajopolkimeen. Kuvan 3 tilanteessa lukitus-30 venttiilit ovat auki sallien hydraulinesteen virtauksen linjan 10b sylintereille 2 ja 2' menevissä haaroissa.

7 83192

Ajoneuvoyhdistelmän liikkuessa on ajopoljin painettuna, mikä aikaansaa lukitusventtiilien 5 pysymisen auki. Samoin ohjauslohko 6 on kuvassa esitetyssä uivassa asennossa. Vaakanivel 8 pääsee tällöin kääntymään, 5 mutta pitkä, takarunkoon C asti ulottuva palkki 7b, 7c, jonka päällä on vielä mahdollisesti kuorma, varmistaa sen, että kuormaimen jalusta ei kallista runko-osaa 7. Haluttaessa käyttää sylintereitä 2 ja 2' painonsiirtoon akselipainojen muuttamiseksi siirre-10 tään ohjauslohko 6 keskiasentoon, missä se sulkee linjojen 10a ja 10b välisen yhteyden (lohko-osa 6c linjojen 10a ja 10b kohdalla). Tässä vaiheessa tilanne on se, että hydraulineste virtaa vapaasti sylinterien samanpuoleisten päiden välillä suljettuna kier-15 tona, t.s. kuormaosan puoleisten päiden välillä linjan 10b haaroissa ja kiertonivelen puoleisten päiden välillä linjan 10a haaroissa. Kiinnityspisteet ja sylinterit on mitoitettu siten, että kiertonivelen 4 kiertyessä ovat hydraulinesteen tilavuuden muutokset 20 sylinterien 2 ja 2' samanpuoleisissa päissä aina itseisarvoltaan oleellisesti yhtäsuuret ja vastakkaissuuntaiset, 1. toisesta sylinteristä poisvirtaava ·"- hydraulineste mahtuu toisen sylinterin samanpuolei- seen työtilaan. Kuormaosa 7 pysyy näin tietyllä akse-25 lipainojen jakautuman määräävällä tasolla huolimatta kiertonivelen 4 liikkeestä. Koska kuvassa sylinterit 2 ja 2' sijaitsevat symmetrisesti tason D suhteen, merkitsee tämä käytännössä sitä, että sylinterien iskun pituus on sama, 1. tietyn suuruinen virtaus 30 sylinteristä/sylinteriin saa molemmissa sylintereissä aikaan samansuuruisen pituuden muutoksen.

Haluttaessa muuttaa kuormaosan 7 asemaa ja samalla akselipainojakaumaa muutetaan sylinterien kokonaispi-• tuutta. Esimerkiksi siirtämällä ohjauslohko 6 äärim- 35 mäiseen oikealla olevaan asentoon (lohko-osa 6a 8 83192 linjojen 10a ja b kohdalla) virtaa hydraulineste pumpulta P linjaan 10b, jolloin sylinterien yhteispituus pienenee, kuormaosa 7 kääntyy lähemmäksi ajoneuvoa A ja paino siirtyy enemmän keskiakselille 12. Vastaa-5 vasti ohjauslohkon ollessa äärimmäisessä vasemmalla olevassa asennossa (lohko-osa 6d linjojen 10a ja b kohdalla) virtaa hydraulineste linjaan 10a, kuormaosa 7 kääntyy kauemmaksi ajoneuvosta A ja siirtää painoa palkin 7b välityksellä enemmän taka-akselille 13. 10 Painoa siirtyy tällöin myös enemmän etuakselille 11. Tämän jälkeen ohjauslohko 6 voidaan siirtää edelleen keskiasentoon, jossa linjat 10a ja 10b ovat erillään toisistaan.

Pysäytettäessä kone on ajopoljin poissa käytöstä, 15 jolloin lukitusventtiilit 5 siirtyvät automaattisesti linjan 10b haarojen kohdcille, ja tämä lukitsee sylinterit 2 ja 2' siihen pituuteen, missä ne olivat ajo-. polkimen vapautuessa. Tällöin kiertonivel 4 on lukos sa ja samoin kuormaosa 7 on lukittu asentoonsa. Tämä • 20 mahdollistaa sen, että kone on kuormaus- ja purkuti- lanteessa vakaa, koska kaatoraja on koneen ulkoreunassa ja koko koneen paino voidaan käyttää hyväksi. Lähdettäessä liikkeelle painetaan jälleen ajopoljin-ta, jolloin lukitusventtiilit 5 aukeavat ja neste 25 pääsee jälleen vapaasti virtaamaan sylinterien 2 ja 2' kuormaosan 7 puoleisten päiden välillä.

Käytettäessä ajoneuvoyhdistelmää esim. harvesterikäy-tössä, on takarunko C irrotettu yhdistelmästä, jolloin yhdistelmä on kaksiakselinen. Toiminnot ovat 30 tällöin samankaltaisia, 1. ajettaessa lukitusventtiilit 5 ovat auki. Ohjauslohkon on tällöin oltava kes-kiasennossa (6c), mikä mahdollistaa kuormaosassa 7 olevan kuormaimen jalustan pysymisen paikoillaan 9 83192 (vaakanivel 8 ei kierry) kiertonivelen 4 asennosta riippumatta. Pysäytettäessä kone lukitusventtiilit 5 sulkeutuvat ja kiertonivel 4 lukittuu. Haluttaessa säätää kuormaimen jalustan asentoa se voidaan tehdä 5 runko-osaa 7 liikuttamalla, 1. sylinterien 2 ja 2' pituutta muutetaan ohjauslohkon 6 avulla. Tällöin lukkoventtiilit 5 tulee avata koneen ollessa pysähdyksissä.

Keksintöä ei ole edellä rajoitettu vain edellisessä 10 selityksessä ja oheisissa piirustuksissa esitettyyn suoritusmuotoon, vaan sitä voidaan muunnella patenttivaatimusten esittämän keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Toimieliminä voidaan käyttää myös muunlaisia pituuttaan muuttavia toimielimiä, kuten esim. 15 kierreakselia, jota siirretään kierreholkin avulla. Näitä ohjaavat toiminnot voidaan järjestää sähköisesti esim. analogisesti edellä esitetyn hydrauliikka-: kaavion kanssa. Käytettäessä järjestelmää hydrauliik- • kavetoisten ajoneuvoyhdistelmien kanssa on luonnolli- 20 sesti järkevää käyttää toimilaitteena myös hydraulii-kan avulla toimivia sylintereitä. Samoin laitteen ohjaustoiminnot voidaan järjestää vaihtoehtoisilla ta-; ; voilla ja liittää eri tavoin ajoneuvoyhdistelmän oh- jauslogiikkaan.

Claims (8)

10 831 92

1. Maastoajoneuvon (A) ja perävaunun (B), erityisesti runko-ohjatun ajoneuvoyhdistelmän runkojen välinen voimansiirto- ja niveljärjestelmä, jossa on maastoajoneuvon ja perävaunun välinen kiertonivel (4) 5 sekä perävaunussa vaakarivelellä (8) perävaunun runkoon (9) yhdistetty kuormaosa (7), jolloin kuorma-osaan (7) on toisesta päästään (2b) kiinnitetty pituuttaan muuttava toimielin (2), kuten hydraulisylin-teri, painon siirtämiseksi eri kohtiin maastoajoneu-10 von ja perävaunun muodostaman yhdistelmän pituussuunnassa, tunnettu siitä, että toimielimen (2) vastakkainen pää (2a) on kiinnitetty kiertonive-len (4) maastoajoneuvon (A) puoleiseen osaan (4a), minkä lisäksi mainitun osan (4a) ja kuormaosan (7) 15 väliin on kiinnitetty toinen pituuttaan muuttava toimielin (21), jolloin toimielimet ovat yhteydessä oh-jauselimiin (5, 6), jotka on järjestetty muuttamaan toimielinten (2, 2') yhteispituutta kuormaosan (7) ja perävaunun (B) rungon (9) välisen kulman muuttamisek-20 si edellä mainitun painonsiirron toteuttamiseksi ja järjestetty lukitsemaan toimielimet (2, 2') haluttuun asemaan maastoajoneuvon (A) ja perävaunun (B) välisen kiertokulman lukitsemiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, 25 tunnettu siitä, että sekä kuormaosassa (7) että kiertonivelen osassa (4a) toimielinten kiinni-tyspisteet (2b, 2b'; 2a, 2a') sijaitsevat vastakkaisilla puolilla kiertonivelen (4) kiertoakselin suuntaista pystytasoa (D).

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että toimielinten kiinni- tyspisteet (2b, 2b'; 2a, 2a') on sijoitettu siten, n 83192 että maastoajoneuvon (A) ja perävaunun (B) välisen kiertokulman muuttuessa toimielinten pituuden muutokset ovat erisuuntaiset ja itseisarvoltaan oleellisesti yhtä suuret.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että toimielimet (2, 2') ovat rakenteeltaan identtiset.

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että toimi ko elimet (2, 2') ovat paineväliainekäyttöisiä toimielimiä, jotka on ohjauselimen (6) avulla kytkettävissä rinnan samaan paineväliainelähteeseen (P).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että toimielimissä kuorma- - 15 osan (7) puoleiset päät (2b, 2b') sekä kiertonivelen puoleiset päät (2a, 2a') on kytketty paineväliaine- linjoihin siten, että samalla puolella olevat päät ovat ohjauselinten (5, 6) avulla asetettavissa oman paineväliainelinjansa (10a, 10b) välityksellä yhtey-20 t®en keskenään siten, että paineväliaine pääsee vapaasti virtaamaan toimielinten (2, 2') samanpuoleis- ten päiden välillä suljettuna kiertona, jolloin toimielimet (2, 2') on kiinnitetty kuormaosaan (7) ja kiertonivelen (4) osaan (4a) siten, että toimielinten 25 (2, 2') samanpuoleisissa päissä ovat paineväliaineen tilavuuden muutokset aina itseisarvoltaan oleellisesti yhtäsuuret kiertonivelen (4) kiertyessä.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kuormaosan (7) puo- 30 leisen pään ja kiertonivelen (4) puoleisen pään paineväliainelin jät (10a, 10b) on yhdistetty keskenään i2 831 92 ohjauselimen (6) kautta, jonka avulla linjat (10a, 10b) on saatettavissa yhteyteen keskenään, erotettavissa toisistaan suljetuksi kierroksi ja yhdistettävissä paineväliainelähteeseen (P).

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ainakin yhteen toimielinten samanpuoleisia päitä yhdistävään paine-väliainelinjaan (10a, 10b) on järjestetty ohjauselin (5), joka on järjestetty sulkemaan linja siten, että 10 virtaus toimielimestä toiseen estyy. i3 831 92