HU212744B - Axle construction for vehicles, mainly for trucks - Google Patents

Description

- merev tengelye (1) és

- a tengely (1) végein ágyazott járókerekei (2, 3) vannak;

- rugókkal (5, 6) van ellátva, amelynek a tengely (1) két vége és a jármű alváza (22) között vannak elrendezve;

- háromszög-támasza (4) van, amely egyrészről csuklón keresztül központosán a tengelyhez (1), a további két pontján pedig az alváz (22) szembenfekvő oldalaihoz csuklósán kapcsolódik;

- hossztámaszai (16, 17) vannak, ezek az alváz (22) szembenfekvő oldalain vannak elrendezve, egyik végük csuklósán a tengelyhez (1), a háromszög-támasz (4) gömbcsuklójához (31) képest a tengely (1) középvonalának szemközti oldal végeihez csatlakoznak, a másik végük viszont az alvázhoz (22) kapcsolódó kormánytengelyhez (13), a hossztámaszok (16, 17) végei között excentrikusán és csuklósán kapcsolódik, ahol a hossztámaszok (16, 17) gömbcsuklói (43, 44) az alváz (22) szembenfekvő oldalain elhelyezkedő hossztámaszok (16, 17) révén a kor-

HU 212 744 B

A leírás terjedelme: 8 oldal (ezen belül 3 lap ábra)

HU 212 744 Β mánytengelyen (13) helyezkednek el, mégpedig a kormánytengely (13) középtengelyének két, szembenfekvő oldalán, és a tengelytől (1) távközzel;

- a kormánytengely (13) billenő egységgel (14a, 42, 18) van ellátva, továbbá a tengely (1) a kormánytengelyhez (13) kapcsolódó hossztámaszok (16, 17) húzó-toló elmozdulása révén elfordítható elrendezésű. A találmány lényege, hogy rugó (5, 6) az alvázhoz (22), két, lefelé irányuló függesztőrúd (7-10) révén van rögzítve, ezek a tengely (1) mellső és hátsó oldalán helyezkednek el, továbbá, a függesztőrudak (7-10) az egyik végükkel az alvázhoz (22), a másik végükkel pedig a rugókhoz (5, 6) kapcsolódnak. A találmány szerinti forgóváznál mindegyik rugó (5, 6) az alvázhoz két-két, lefelé irányuló függesztőrúd (7-10) révén van rögzítve. Ezek a tengely (1) mellső és hátsó oldalán helyezkednek el. A függesztőrudak (7-10) egyik végükkel az alvázhoz (22), a másik végükkel viszont a rugókhoz (5, 6) kapcsolódnak és/vagy a függesztőrudak (9, 10) a szomszédos kormányzott vagy kormányzatlan tengely oldalán kiegyenlítő emelőkkel (20, 21) kapcsolódnak, amelyek az alváz (22) szembenfekvő oldalaihoz kapcsolódnak, és ezek a tengelyek (1) rugóit összekapcsoló kialakításúak. Továbbá, mindegyik elfordítható tengelynek (1) a rugói (5, 6) a tengelyhez (1) csuklón (25, 26) keresztül kapcsolódnak.

A találmány tárgya tengelyelrendezés járművekhez, főleg tehergépkocsikhoz.

Az ilyen tengelyelrendezésnek egy vagy több merev tengelye van, amelyek végein járókerekek vannak ágyazva. A tengelyek végei és a jármű alváza között rugók vannak elrendezve. Továbbá, olyan háromszögtámasza van, amely egyrészről csuklón keresztül a tengelyhez központosán, a további két pontjával viszont az alváz szembenfekvő oldalaihoz csuklósán kapcsolódik. Az alváz szembenfekvő oldalain hossztámaszok vannak elrendezve, ezek egyik vége csuklón keresztül a tengelyhez kapcsolódik, mégpedig a háromszög-támasz csatlakozási pontjához képest a tengely ellentétes végéhez közeli helyen, a másik végük viszont ugyancsak csuklósán az alvázhoz kapcsolódó kormánytengelyhez excentrikusán csatlakozik, a hossztámaszok végei közötti körzetben. A hossztámaszok csatlakozási helyei az alváz szembenfekvő oldalain elhelyezkedő hossztámaszok esetében a kormánytengelyen vannak elrendezve, mégpedig a tengelytől távközzel. A kormánytengely fordító-, illetve billenőegységgel is el van látva, így a tengely a kormánytengelyhez kapcsolódó hossztámaszok húzó-, illetve toló elmozdulása révén elmozdítható.

Főleg súlyos szállítmányokhoz kormányzott ikerkerekes járműveket alkalmaznak. Ezeknél szükségszerű, hogy a tengelyek közül egy vagy több kettős járókerékkel legyen ellátva és az ilyen tengely kormányozható legyen, mivel általában kettőnél több ilyen tengelyt alkalmaznak, és a tengely kormányzása nélkül elfogadhatatlanul nagy fordulási sugara lenne a járműnek. A kettős járókerekeket elsősorban a súlyos rakományok miatt alkalmazzák. Fontos követelmény, hogy valamennyi tengelyen a terhelés egyenletesen legyen elosztva egyenetlen útfelületen is.

A kettős járókerekeket gyakran külön rugókkal támasztják alá az ismert megoldásoknál, hogy a fordulással és a teherelosztással kapcsolatos követelményeket kielégítsék.

Olyan megoldások is ismertek, amelyeknél a tengelyek forgóasztalon keresztül kapcsolódnak a vázszerkezethez. Ezáltal az elfordulási követelmény kielégíthető, azonban a teherelosztás követelménye nem teljesíthető olyan esetekben, amelyeknél több tengelyt alkalmaznak. Ennek az az oka, hogy a tengelyeket támasztó rugók ugyan kapcsolatban vannak a forgóasztallal, de egymással nem működnek együtt.

Csuklós gépjárműveknél egy sor teherelosztási elrendezés ismert. Ezekkel a megoldásokkal a teherelosztás problematikája kezelhető.

Ismert továbbá olyan megoldás is, amelynél ikerjárókerekek alkalmazása esetén minden egyes járókerék külön támasztórugóval van ellátva és külön forgóasztallal rendelkezik. Ennél az elrendezésnél a járókerekek akár 180°-ban is könnyen elfordíthatok. Ebben az esetben azonban problémaként merül fel, hogy az ilyen járókerekek mechanikus hajtással nem hajthatók, így többnyire hidraulikus motorokat kell erre a célra alkalmazni. Ez a megoldás azonban egyrészt túl bonyolult, másrészt drága.

A bevezetőben ismertetett típusú tengelyelrendezés és forgóalváz ismert például a 2 147 696 számú német szabadalmi közrebocsátási iratból. Ennél az elrendezésnél a tengely úgy van elhelyezve, hogy az a tengely hosszirányú támaszának helyzetváltoztatása révén fordítható el. Ez a szerkezet azonban nem oldja meg a tengely fordulás közbeni vezérlésének problémáját, másrészt a többtengelyes forgóvázaknál az egymás utáni tengelyek közötti együttműködés követelményét.

A jelen találmánnyal célunk a fenti hiányosságok kiküszöbölése, azaz olyan tökéletesített megoldás létrehozása, amellyel a tengely elfordulás közbeni vezérelhetőségének és a teherelosztás egyenletességének komplex követelménye teljesíthető.

A kitűzött feladatot a bevezetőben leírt típusú tengelyelrendezésnél azzal oldottuk meg a találmány szerint, hogy mindegyik támasztórugót az alvázhoz lefelé irányuló függesztőrúd rögzíti, amely függesztőrudak a tengely mellső és hátsó oldalán helyezkednek el. A függesztőrudak az egyik végükkel az alvázhoz, a másik

HU 212 744 Β végükkel viszont a rugókhoz kapcsolódnak. A találmány szerinti forgóalváz további jellemzője szerint a függesztőrudak adott esetben a szomszédos kormányzott vagy kormányzaton tengely oldalán elhelyezkedő kiegyenlítő emelőkhöz kapcsolódnak, ezek az alvázkereten kétoldalt csuklósán kapcsolódnak, és általuk a tengelyek rugói össze vannak kapcsolva. Továbbá, minden elfordítható tengely rugói csuklókon keresztül kapcsolódnak a tengelyhez.

A fenti intézkedéseknek köszönhetően a rugók a kormányzásra stabilizáló hatást fejtenek ki. Ha a tengely elfordul, akkor a függesztőrudak elmozdulnak függőleges helyzetükből, és a jármű alváza megemelkedik. Ilyenkor szintbeállítható nyomaték hat a tengelyre, amely igyekszik a tengelyt az alaphelyzetbe téríteni. A kormányzás hosszirányú támaszainak alkalmazása megfelelő elfordulást tesz lehetővé, így a hagyományos merev tengelyek vagy akár hajtott tengelyek is alkalmazhatók kormányzott tengelyként.

Két vagy több egymás utáni tengely esetében a tengelyek közötti teherelosztás megvalósul, függetlenül a kormányzott tengely helyzetétől, ami a rugóknak a kiegyenlített emelőkkel történt összekapcsolásának, azaz együttműködésének köszönhető.

Két vagy több, egymás utáni tengely esetében célszerű az olyan kivitel, amelynél az egymás utáni tengelyeket háromszög-támasz és hosszirányú támaszok is támasztják, függetlenül attól, hogy a hosszirányú támaszok közvetlenül kapcsolódnak az alvázhoz vagy sem. Ugyanis ilyen esetben a tengelyek nem képesek az elbillenésre, úgyhogy a terhelés nem tolódhat át az egyik tengelyről a másikra, ha a járókerék és az útfelület közötti erőhatás változása ebbe az irányba hatna.

Kormányzott és hajtott forgóváznál a kormányzott tengely hajtása történhet hagyományos mechanikus úton, például kardántengelyen keresztül, ami az egyik legkedvezőbb hajtásmód.

A kormányzott tengely kormányszerkezete részét képezheti a jármű szokásos kormánymechanizmusának, azzal együttműködhet, de a kormányzott tengely akár külön is kormányozható. A kormánymechanizmus maga természetesen rásegítéses, azaz szervo-rendszerű is lehet, és ez lehet egy- vagy többkaros kivitelű.

A tengelytámasztásnak sokféle módja lehetséges és sokféle kombináció nyerhető az előre vagy hátra irányuló háromszög-támasz rögzítésmódjaival, mégpedig a tengely fölött, illetve alatt.

A forgóváz a szokásos módon kettőnél több tengellyel rendelkezhet és ezek közül egy vagy több lehet nem kormányzott, azaz mozdulatlan tengely. Általában legalább egy tengely helytálló. Legalább az alábbi változatok lehetségesek:

- Az első változatnál a forgóváz egy kormányzott tengelyből és egy helytálló tengelyből áll. Kiegyenlítő emelőt tartalmaz, valamint a mozdulatlan tengely rugójának egyik vége a kiegyenlítő emelőhöz csatlakozik függesztőrúdon keresztül, a másik vége viszont hasonlóképpen vagy más módon az alvázhoz kapcsolódik;

- A forgóváznak két kormányzott és egy merev tengelye van. Ebben az esetben a helytálló, merev tengely a forgóváz mindkét végén tájolható, vagyis az elrendezés lényegében a fentivel megegyezik, kivéve, hogy kiegyenlítő emelőt alkalmazunk a kormányzott tengelyek között. Itt olyan változat is lehetséges, amelynél a helytálló tengely a forgóváz középtengelyében van elrendezve, ezáltal az mindkét kormányzott tengelyhez kiegyenlítő emelőkön keresztül kapcsolódik;

- A további változatnál a forgóváz három kormányzott tengelyből és egyetlen helytálló tengelyből áll;

- A forgóváz ellátható egyetlen kormányzott tengellyel és két helytálló tengellyel;

- Egy ismét további elrendezésváltozatnál a forgóváznak két kormányzott tengelye és két helytálló tengelye van;

- A forgóváz rendelkezhet három kormányzott tengellyel és két helytálló tengellyel is;

- Végül olyan változatot említhetünk, amelynél egyetlen kormányzott tengelyt alkalmazunk. Ezáltal kiküszöböljük a kiegyenlítő emelőt, és a függesztőrudak alsó vége az alváz kapcsolódási pontjaihoz csatlakozik. Ez a változat lényegében nem forgóváz, jóllehet a találmány szerinti kerék támasztást és vezérlést alkalmaztuk.

Megjegyezzük, hogy a találmány szerinti megoldásnak az igényelt oltalmi körön belül számos más változata és kombinációja is lehetséges.

A találmányt részletesebben a csatolt rajz alapján ismertetjük, amelyen a találmány szerinti megoldás példakénti kiviteli alakjait tüntettük fel. A rajzon: az

1. ábra a találmány szerinti forgóváz elrendezés oldalnézete; a

2. ábrán az 1. ábra szerinti szerkezet felülnézetben látható; a

3. ábrán az 1. és 2. ábra szerinti megoldás olyan oldalnézetben látható, ahol a tengely elfordított helyzetben van; a

4. ábra a 3. ábra szerinti megoldás felülnézete; az

5. ábrán az 1. ábra szerinti megoldás egyetlen tengelyes változata látható;

A rajzon egészében 1-gyel tengelyt jelöltünk, amely lehet hajtott, illetve hajtás nélküli, azaz csupán teherhordó tengely.

Az 1 tengely két végén 2 és 3 járókerekek vannak forgathatóan ágyazva, amelyek a jelen esetben súlyos terhek hordására alkalmas ikerkerekek.

A jármű, jelen esetben tehergépkocsi 22 alvázához 4 háromszög-támasz kapcsolódik 23 és 24 csuklókon keresztül. A 4 háromszög-támasz középen az 1 tengely felső oldalához 31 gömbcsuklón keresztül kapcsolódik. Ez a függesztésmód biztosítja az 1 tengely számára, hogy az rugalmasan elmozdulhasson függőlegesen irányba, illetve függőleges síkba billenhessen, ugyanakkor az ábrázolt elrendezés lehetővé teszi a vízszintes síkban való kormányzási elmozdulást. De megakadályozza ez a kerékfelfüggesztés a tengelynek a járműhöz képesti oldalirányú elmozdulását.

Az 1 tengely alsó oldalához 45 és 46 gömbcsukló3

HU 212 744 Β kon keresztül 16 és 17 hossztámaszok kapcsolódnak, mégpedig felülnézetben tekintve szimmetrikusan a jobb és a bal oldalon. A 16 és 17 hossztámaszok másik vége 14, illetve 15 kormányrúdhoz kapcsolódik 43, illetve 44 gömbcsuklón keresztül, amelyek viszont 13 kormánytengellyel vannak kapcsolatban.

A 13 kormánytengely a 22 alvázhoz 27 és 28 csuklókon keresztül csatlakozik. A 43 és 44 gömbcsuklók a 22 alváz szemközti oldalán helyezkednek el, így tehát azok a 13 kormánytengely középvonalának szemközti oldalán helyezkednek el, attól megfelelő távközzel.

A 16 és 17 hossztámaszok a 4 háromszög-támasszal együtt megakadályozzák az 1 tengely billenését a 2 és 3 járókerekeken fellépő nyomaték hatására. Ezek azt is megakadályozzák, hogy változzék a kormányzási billenő mozgás, ha a 14 és 15 kormányrudak megfelelő helyzetben vannak.

A 16 hossztámasz a 14 kormányrúd úgy kapcsolódik, hogy a kapcsolódási pont a 13 kormánytengely alatt helyezkedik el az egyenesvonalú haladásbeli helyzetben. A 17 hossztámasz a 15 kormányrúdhoz úgy kapcsolódik, hogy a csatlakozási pont a 13 kormánytengely fölött helyezkedjék el az egyenesvonalú haladáskori helyzetben.

A 13 kormány tengely és az azzal összekapcsolt 14 és 15 kormányrudak közbenső 18 kormányrúd révén elfordíthatok. A közbenső 18 kormányrúd 42 gömbcsuklón keresztül a 14 kormányrúd felfelé kiálló 14a nyúlványához csatlakozik, és a hossza nagyobb, mint a 14 kormányrúdé.

Ha a 13 kormánytengelyt a 14 kormányrúd révén úgy fordítjuk el, hogy a 42 gömbcsukló megközelíti az 1 tengelyt, azaz az 1. ábrán az óramutató járásával megegyező értelemben, akkor a 14 kormányrúdon elrendezett 16 hossztámasznak a 43 gömbcsuklóval meghatározott csatlakozási pontja eltolódik egy köríves pálya mentén a felső holtponttól az 1 tengely alaphelyzete felé. Ez arra kényszeríti az 1 tengelyen elrendezett 16 hossztámasznak a 45 gömbcsuklóval meghatározott csatlakozási pontját, hogy hátrafelé mozduljon el. Ennek megfelelően a másik 15 kormányrúd 17 hossztámaszának a 44 gömbcsuklóval meghatározott csatlakozási pontja eltolódik egy körpálya mentén az alsó holtpontból az 1 tengely névleges helyzetétől, miközben az 1 tengelyen rögzített 17 hossztámasz 46 gömbcsuklójával meghatározott csatlakozási pontot előretolja. Mivel a felső 4 háromszög-támasz pontjai megtartják eredeti helyzetüket, az 1 tengely elfordul. Ha a 3 tengelyt ellenkező irányban fordítjuk (3. ábra), akkor az 1 tengely ellentétes irányban fog fordulni.

Az 1 tengely kormányzása a jármű szokásos kormányszerkezetének részét képezheti, azzal működtethető együtt, de akár külön is kormányozható. A kormányszerkezet maga lehet természetesen rásegítéses, azaz szervo-rendszerű, továbbá lehet egykörös vagy többkörös.

A kormánytámaszrudak alkalmazása lehetővé teszi a kielégítő elfordulást. Ezáltal elforduló, azaz kormányzott tengelyként a normál, merev tengelyek vagy akár a hajtott tengelyek is használhatók.

és 6 rugók az 1 tengelyhez 25 és 26 csuklókon keresztül központosán csatlakoznak, továbbá a 7 és 9, illetve 8 és 10 függesztőrudak felső végéhez 32 és 36, illetve 34 és 38 gömbcsuklón keresztül kapcsolódnak. A 7 és 8 függesztőrudak alsó vége a 22 alvázhoz 33, illetve 35 gömbcsuklón keresztül, a 9 és 10 függesztőrudak viszont a kiegyenlítő 20 és 21 emelőkhöz 37, illetve 39 gömbcsuklón keresztül csatlakoznak.

Elforduláskor a 7-10 függesztőrudak a 3. és 4. ábrán látható módon kibillennek a függőleges helyzetükből, következésképpen a jármű 22 alváza felemelkedik. A 7-10 függesztőrudak vissza igyekezzenek térni a függőleges alaphelyzetükbe a járműsúlyból adódó nyomatúknak köszönhetően, vagyis ez más szavakkal annyit jelent, hogy a kormányzáskor olyan nyomaték lép fel, amely az egyenesvonalú haladásnak megfelelő helyzetbe igyekszik visszatéríteni, vagyis stabilizáló hatást fejt ki a kormányzásra.

A kiegyenlítő 20 és 21 emelők 29, illetve 30 csuklón keresztül központosán csatlakoznak 19 emelőtengelyhez, amely viszont a 22 alvázhoz kapcsolódik.

A kiegyenlítő 20 és 21 emelők másik vége további tengely rugóihoz kapcsolódik 40 és 41 gömbcsuklókon és 11, 12 függesztőrudakon keresztül, amely másik tengely lehet kormányzott vagy nem kormányzott. Továbbá, a forgóváz egy vagy több tengelye lehet hajtott, a többi pedig csupán teherviselő tengely, amin azt rajzon szemléltettük.

A kiegyenlítő 20 és 21 emelők elosztják a kerékterhelést a tengelyek között azáltal, hogy azokat összekapcsolják. Olyan esetekben, ha mindkét forgóváztengely hajtott, a találmány olyan kivitele is lehetséges, amelynél a hátsó kormányzott és hajtott tengely hajtása kardántengelyen keresztül történik.

Az 5. ábrán olyan példakénti kiviteli alakot tüntettünk fel, amelynél egyetlen 1 tengellyel rendelkezik. Itt a kormányzást és a kiegyenlítő 20,21 emelőket elhagytuk, továbbá a 9 és 10 függesztőrudak a 22 alvázhoz hasonlóképpen csatlakoznak, mint a 7 és 8 függesztőrudak.

A találmány szerinti elrendezés megvalósítása az eddigi leírás és a rajz szerint mindössze két példakénti kiviteli alakra korlátozódott. Megjegyezzük azonban, hogy az igényelt oltalmi körön belül a találmány számtalan más változata és kombinációja is lehetséges. Továbbá, a találmány a legkülönbözőbb tengelykonstrukciókhoz alkalmazható, amelyek közül csupán néhányat említettünk.

A tengelytámasztás, illetve tengelyfelfüggesztés különféle módokon történhet. Az előre és hátra irányuló 4 háromszög-támasznak az 1 tengely fölötti rögzítésmódjával egy sor lehetséges változatot nyerünk. Továbbá, a kormányzásnak az előre, illetve hátra irányuló 16 és 17 hossztámaszainak az 1 tengely alatti elrendezése ismét további lehetőségeket nyújt. Olyan megoldás is lehetséges még, amelynél a 4 háromszög-támaszt az 1 tengely alatt, a 16 és 17 hossztámaszokat viszont az 1 tengely fölött csatlakoztatjuk, amelyek helyzete előre vagy hátra irányuló lehet, amint azt fentebb ismertettük.

HU 212 744 Β

Claims (2)

1. Tengelyelrendezés járművekhez, főleg tehergépkocsikhoz, amelynek

- legalább egy merev tengelye (1),

- a tengely végein ágyazott járókerekei (2, 3) és

- rugói (5, 6) vannak, amelyek a tengely (1) végei és a jármű alváza (22) között helyezkednek el; továbbá

- háromszög-támasza (4) van, amely egyrészt csuklósán és központosán a tengelyhez (1), további két pontján viszont az alváz (22) szembenfekvő oldalaihoz csuklósán kapcsolódik;

- hossztámaszai (16, 17) vannak, amelyek az alváz (22) szembenfekvő oldalain vannak elrendezve, ezek egyik vége csuklósán a tengelyhez (1) - a háromszög-támasz (4) gömbcsuklójához (31) képest a tengely (1) középvonalának ellentétes oldali végeinek körzetében - csatlakozik, a másik végük viszont az alvázhoz (22) kapcsolódó kormánytengelyhez (13), a hossztámaszok (16, 17) végei között excentrikusán és csuklósán kapcsolódik, továbbá a hossztámaszok (16, 17) gömbcsuklói (43, 44) az alváz (22) szembenfekvő oldalain támaszkodnak, mégpedig a kormánytengely (13) középtengelyének két szembenfekvő oldalán és a tengelytől (1) távközzel;

- a kormánytengely (13) billenő egységgel (14a, 42, 18) van ellátva, továbbá a tengely (1) a kormánytengelyhez (13) kapcsolódó hossztámaszok (16, 17) húzó-toló elmozdulása révén elfordítható elrendezésű, azzal jellemezve, hogy a tengely (1) rugói (5, 6) az alvázhoz (22), két-két, lefelé irányuló függesztőrúd (7-10) révén vannak rögzítve, ezek a tengely (1) mellső és hátsó oldalán helyezkednek el, továbbá, a függesztőrudak ΠΙΟ) az egyik végükkel csuklósán a rugókhoz (5, 6), a másik végükkel pedig az alvázhoz (22) kapcsolódnak, illetve a szomszédos forgatható vagy fix tengely (1) oldalán elhelyezkedő függesztőrudak (8, 10) révén kiegyenlítő elemőkkel (20, 21) kapcsolódnak, amelyek az alváz (22) szembenfekvő oldalaihoz kapcsolódnak és a tengelyek (1) rugóit (5, 6) összekapcsolódó elrendezésűek, továbbá a tengelynek (1) a rugói (5, 6) a tengelyhez (1) csuklósán (25, 26) keresztül kapcsolódnak.

2. Az 1. igénypont szerinti tengelyelrendezés, azzal jellemezve, hogy legalább két merev tengelye (1) van, minden tengelynek (1) egy-egy háromszög-támasza (4) van, amely egy pontban központosán és csuklósán kapcsolódik a tengelyhez (1), két további pontján pedig az alváz (22) szemközti oldalaihoz, továbbá, a hossztámaszok (16, 17) az alváz (22) két szembenfekvő oldalán helyezkednek el, ezek egyik vége a tengelyhez (1) a tengelyvégek körzetében, a háromszög-támasz (4) csatlakozási pontjához képest a középtengely szemközti oldalán, a másik végük viszont az alvázhoz (22) csatlakozik, továbbá a rugók (5, 6) a tengelyhez (1) csuklósán kapcsolódnak.

HU 212 744 Β Int. Cl.⁶: B 60 G 9/00 lobra

HU 212 744 Β