NO179966B - Akselkonstruksjon for en lastebil - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår aksel- og boggikonstruksjoner ifølge innledningen til krav l og 2 for et kommeriselt kjøretøy, spesielt for en lastebil.

Ved tungtransport benyttes det styrbare tvillinghjulaks-ler, hvor det er nødvendig at en eller noen av akslene som er utstyrt med tvillinghjul er styrbare, fordi det vanligvis er mer enn to slike aksler og fordi svingeradien på lastebilen blir utilstrekkelig uten styring. Det benyttes derfor tvillinghjul på grunn av den store belastning. Det er også viktig at belastningen blir fordelt jevnt på alle akslene når terren-get er ujevnt.

Det er vanlig å benytte tvillinghjul som er opplagret på separate fjærer, og i dette tilfelle tilfredsstiller konstruksjonen kravene til både svingeradien og belastningsfordelin-gen.

Det er også mulig å benytte aksler som er fast opplagret til rammen ved hjelp av et dreiebord eller en svingskive. Derved tilfredsstilles svingekravene, mens lastfordelingskra-vene ikke blir oppnådd i tilfelle det er flere aksler, fordi akselopplagringsfjærene som benyttes i forbindelse med dreie-skiven ikke er koblet sammen.

Det er dessuten kjent forskjellige lastfordelingsarrange-menter som omfatter et antall tilhengere. Et problem med disse arrangementer er dårlig manøvrerbarhet.

Det er også kjent å benytte tvillinghjul, der hvert hjul er opplagret ved hjelp av separate fjærer, og hvert hjul har en separat dreieskive og hjul som lett kan dreies 180°. I dette tilfelle kan imidlertid hjulene ikke drives mekanisk, og hydrauliske motorer benyttes derfor i de fleste tilfeller. Dette arrangement er både komplisert og kostbart.

DE-A1 nr. 2147696 omhandler dessuten arrangementer som ligner de som er anført i innledningen til krav 1 og 2. I disse arrangementer er akselen anordnet slik at den kan dreies ved å påvirke stillingen av langsgående bærere for akselen. Denne kjente konstruksjon løser imidlertid ikke de problemer som er forbundet med å styre dreiningen av akselen og samvir-ket mellom de suksessive aksler i en boggikonstruksjon med flere aksler.

Formålet med foreliggende oppfinnelse er å løse de foran nevnte problemer på en slik måte at kravene til å kunne styre dreiningen av akselen og til lastfordelingen blir tilfreds-stilt. Dette formål oppnås ved hjelp av akselkonstruksjonene ifølge oppfinnelsen, som er karakterisert ved det som fremgår av krav 1 og 2.

Denne måte å understøtte fjærene på har en stabiliserende effekt på styringen. Hvis akselen dreies, forskyves opphengningsstengene fra deres vertikale stilling og understellrammen på kjøretøyet hever seg. Et innrettingsmoment vil derved virke på akselen og bevirke at akselen dreies i riktig stilling. Bruk av de langsgående styrestag gir en tilstrekkelig dreining, slik at en normalt stiv aksel eller også en drivaksel kan benyttes som en dreieaksel.

Hvis det skulle foreligge to eller flere etter hverandre følgende aksler, blir det utført en fordeling av belastningen, uansett stillingen for dreieakslen, idet fjærene for akslene sammenkobles ved hjelp av utligningsarmer.

Med to eller flere etter hverandre følgende aksler fore-trekkes det at de understøttes både av en trekantformet under-støttelse og langsgående understøttelser, uansett om under-støttelsen langs lengden er festet direkte til understellrammen eller ikke, fordi akslene derved ikke kan svinge, slik at belastningen ikke blir forskjøvet fra en aksel til den andre, hvis endringen av kraften som virker mellom hjulet og grunnen har en tendens til å skape en slik forskyvning.

I en drivboggi som skal styres kan også driften av dreieakslen tradisjonelt utføres mekanisk ved hjelp av en kardanaksel, og dette er en foretrukken løsning.

Styringen for styreakslen kan danne en del av den normale styremekanisme for kjøretøyet, som er drivforbundet med denne, eller styreakslen kan styres separat. Selve styremekanismen kan selvsagt påvirkes av en kraft, slik det ofte er tilfelle, og den kan omfatte en eller flere kretser.

Det finnes mange alternative måter å understøtte akslen på, og det er mulig å benytte alle kombinasjoner som oppnås ved å feste den forover- eller bakoverrettede trekantunder-støttelse over akslen og de forover- eller bakoverrettede langsgående understøttelser under akslen, eller ved å feste trekantunderstøttelsen under akslen og de langsgående under-støttelser over akslen og innrettet på lignende måte forover eller bakover som foran nevnt.

Det er vanlig at boggien kan omfatte mer enn to aksler, og noen av disse aksler kan være faste aksler, dvs ikke styreaksler. Vanligvis er i det minste en aksel en fast aksel. De følgende alternativer er i hvert fall åpenbare: - En boggi som er dannet av en styreaksel og en fast aksel. En utjevningsarm blir benyttet, og fjæren for den faste aksel er ved den ene ende festet til utjevningsarmen ved hjelp av en opphengningsstang, og dens andre ende er festet til understellrammen på lignende eller på en annen måte. - En boggi som er dannet av to styreaksler og en fast aksel. I dette tilfelle kan den faste aksel være plassert ved en av endene på boggien, slik at situasjonen vil bli den samme som foran nevnt, med det unntak at utjevningsarmen er anordnet mellom styreakslene. Den faste aksel kan alternativt være plassert som midtaksel på boggien, slik at den er fjæropphengt til begge styreakslene ved hjelp av utjevningsarmer. - En boggi som er dannet av tre styreaksler og en fast aksel. - En boggi som er dannet av en styreaksel og to faste aksler. - En boggi som er dannet av to styreaksler og to faste aksler. - En enkelt styreaksel, slik at utjevningsarmen er utelatt og opphengningsstengene er ved den nedre ende festet til festepunktene på understellrammen. Dette alternativ er ikke en boggikonstruksjon, selv om akselunderstøttelsen eller aksel-opplagringen og styringen ifølge oppfinnelsen benyttes.

Det er lett å forstå at andre alternativer kan benyttes - også ved hjelp av boggiarrangementer ifølge oppfinnelsen.

Oppfinnelsen skal i det følgende beskrives mer detaljert ved hjelp av to spesielle utførelsesformer, idet det vises til de medfølgende tegninger hvor: fig. 1 er et sideoppriss av en boggikonstruksjon ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 er et grunnriss av konstruksjonen ifølge fig. 1,

fig. 3 er et sideoppriss av konstruksjonen ifølge fig. 1 og 2 når akselen er i en dreiestilling,

fig. 4 er et grunnriss av fig. 3, og

fig. 5 viser i likhet med risset ifølge fig. 1 en eriaks-let konstruksjon ifølge oppfinnelsen.

På figurene betyr henvisningstallet 1 en akselbjelke som kan være en drivaksel eller en aksel som bare er lastbærende.

Henvisningstallene 2 og 3 viser til hjul, som vanligvis er tvillinghjul med tungt belastede aksler.

En trekantunderstøttelse 4 er festet ettergivende til understellrammen 2 2 på et kjøretøy eller er montert på denne ved hjelp av lågere 23, 24. På den øvre side av akselbjelken er det sentralt montert et kuleledd 31. Ved hjelp av denne opplagringsmåte kan akselen bevege seg ettergivende i verti-kalretningen eller den kan svinge i vertikalplanet. Akselen 1 kan i tillegg gis en styrende svingebevegelse i horisontalpla-net, mens en bevegelse sideveis i forhold til kjøretøyet blir hindret.

Langsgående understøttelser 16 og 17 er ved hjelp av kuleledd 4 5 resp. 4 6 symmetrisk festet til den nedre side av akselbjelken 1 på venstre og høyre side sett ovenfra. De andre ender på de langsgående understøttelser er festet til styre-armer 14 resp. 15 ved hjelp av kuleledd 43 og 44 som er festet til styreakselen 13. Styreakselen 13 er montert på understellrammen ved hjelp av lagre 27 og 28. Kuleleddene 43 og 44 som er plassert på motstående sider av understellrammen 22, er derved plassert på motstående sider av den sentrale akse for styreakselen 13 og i en avstand fra den sentrale akse.

De langsgående understøttelser 16 og 17 vil sammen med den trekantformede understøttelse 4 hindre svingning av akselbjelken 1, som en følge av et moment som virker på hjulene 2 og 3. De vil også hindre en endring av den styrende svingebe-

vegelse når styrearmene er i posisjon.

Den langsgående understøttelse 16 er festet til styrearmen 14 på en slik måte at festepunktet ligger under styreakselen 13 når denne er i en rett-frem-stilling. Den langsgående understøttelse 17 er festet til styrearmen 15 på en slik måte at festepunktet ligger over styreakselen 13 når denne er i en rett-frem-stilling.

Styreakselen 13 og styrearmene 14 og 15 som er festet til denne, kan dreies ved hjelp av en mellomstyrestang 18, som ved hjelp av et kuleledd 42 er festet til en forlengelse 14a som strekker seg oppad fra styrearmen 14 og har en vesentlig større lengde enn styrearmen 14.

Når styreakselen 13 dreies ved hjelp av styrearmen 14 på en slik måte at kuleleddet 4 2 nærmer seg akselbjelken 1, dvs. i urviserretningen på fig. 1, vil festepunktet (kuleleddet) 43 for den styrende og langsgående understøttelse 16 på styrearmen 14 bli forskjøvet i en sirkulær bane fra det øvre dødpunkt mot normalstillingen for akselbjelken 1, og derved tvinges også festepunktet 4 5 for den langsgående understøttelse 16 til akselbjelken 1 til å forskyves bakover. Festepunktet (kuleleddet) 44 på den andre styrende og langsgående understøttelse 17 på styrearmen 15 blir tilsvarende forskjøvet langs en sirkulær bane fra det nedre dødpunkt og bort fra normalstillingen for akselbjelken 1, og derved tvinges festepunktet 46 på den langsgående understøttelse 17 til akselbjelken 1 til å forskyves fremover. Fordi festepunktene for den øvre trekantformede understøttelse 4 forblir i sin stilling, vil akselen dreies. Når styreakselen 13 dreies i motsatt retning (fig. 3), vil også akselen 1 bli dreiet i motsatt retning.

Styringen av styreakselen 13 kan danne en del av den normale styremekanisme for kjøretøyet, som kan være drivtil-koblet til denne, eller den kan styres separat. Selve styremekanismen kan selvsagt være kraftpåvirket, slik det ofte er tilfelle, og den kan omfatte en eller flere kretser.

Bruken av styrebærestenger muliggjør en tilstrekkelig dreining, slik at en normalt stiv aksel eller til og med en drivaksel kan benyttes som en dreieaksel.

Fjærer 5 og 6 er festet sentralt på akselbjelken 1 ved hjelp av lågere 2 5 og 26, og de er ved endene festet til de øvre ender på understøttelsesstenger 7 og 9 resp. 8 og 10 ved hjelp av et kuleledd 32 og 36, og 34 og 38. Understøttelses-stengene 7 og 8 er ved de nedre ender festet til understellrammen 2 2 ved hjelp av kuleledd 3 3 og 35, og understøttelses-stengene 9 og 10 er festet til endene på utjevningsarmer 20 og 21 ved hjelp av kuleledd 37 og 39.

Under dreiningen svinges understøttelsesstengene 7, 8, 9 og 10 bort fra deres vertikale stilling, slik som vist pi fig. 3 og 4, og slik at understellrammen 22 for kjøretøyet hever seg. Stengenes 7, 8, 9 og 10 tendens til å returnere til vertikalstillingen på grunn av vekten av kjøretøyet, bevirker at styringen foretas inntil det tidspunkt når den får en tendens til å returnere til rett-frem-stillingen, og dette gir en stabiliserende effekt på styringen.

Utjevningsarmene 20 og 21 blir ved hjelp av lagre 29 og 30 montert sentralt på en aksel 19 for utjevningsarmene, og denne aksel 19 er festet til understellrammen 22.

Den andre ende av utjevningsarmene 2 0 og 21 er koblet til fjærene på en annen aksel ved hjelp av kuleledd 40 og 41 og til understøttelsesstenger 11 og 12, og denne andre aksel kan være styrende eller ikke styrende. Den ene, ingen eller begge aksler i boggien kan i tillegg være drivaksler, slik at resten kan være bare lastbærende aksler, slik som vist på figurene.

Utjevningsarmene fordeler fortrinnsvis belastningen mellom akslene som er koblet sammen ved hjelp av disse. I tilfelle av at begge aksler er drivaksler, blir det mulig med konstruksjonen ifølge oppfinnelsen at driften av den bakre drivaksel fortrinnsvis utføres via en kardanaksel som er koblet mellom disse aksler.

I en konstruksjon (fig. 5) som omfatter en enkelt aksel som er styrende, er utjevningsarmene utelatt, og opphengningsstengene 9 og 10 er festet til understellrammen 22 på lignende måte som opphengningsstengene 7 og 8.

Arrangementet ifølge oppfinnelsen er foran blitt beskre-vet ved hjelp av to spesielle arrangementer, og det er lett å forstå at at oppfinnelsen kan modifiseres ytterligere uten å avvike fra beskyttelsesrammen, slik den er definert i de vedføyde patentkrav, og oppfinnelsen kan benyttes på forskjellige akselkonstruksjoner, hvorav bare noen få mulige eksempler er blitt nevnt.

Opplagringen av akselen kan utføres på mange alternative måter, og det er mulig å benytte alle kombinasjoner som oppnås ved å feste den fremover- eller bakoverrettede og trekantformede understøttelse 4 over akselbjelken 1, og styringens fremover- og bakoverrettede på langs anordnede understøttelser 16 og 17 er festet under akselen 1, eller ved at den trekantformede understøttelse 4 festes under akselbjelken 1 og de på langs anordnede understøttelser 16 festes over akselen, og som foran på lignende måte er rettet forover og bakover.

Claims (3)

1. Akselkonstruksjon for et lastekjøretøy, omfattende - en stiv aksel (1), - hjul (2, 3) som er montert i lågere (23, 24) ved aksel-endene, - fjærer (5, 6) som er anordnet ved begge ender av akselen mellom denne og en understellramme (22) på kjøretøyet, - en trekantformet understøttelse (4) som ved et leddpunkt (31) er festet sentralt til akselen og er opplagret ved to punkter på motstående sider av understellrammen (22), - i lengderetningen anordnede understøttelser (16, 17) som er plassert på motstående sider av understellrammen (22), der en ende på hver understøttelse (16, 17) via et leddp>unkt (45, 46) er festet nær endene på akselen (1) på motstående sider langs sentralaksen for akselen (1) i forhold til ledd-punktet (31) i den trekantformede understøttelse (4), og den andre ende er festet ved et leddpunkt (43, 44) til en styreaksel (13) , som er opplagret i understellrammen og innpa.sset eksentrisk mellom endene på de i lengderetningen anordnede understøttelser (16, 17), slik at leddpunktene (43, 44) for de i lengderetningen anordnede understøttelser på motstående sider av understellrammen på styreakselen (13) ligger på motstående sider av sentralaksen for styreakselen i en civstand fra understellrammen (22) , samt - midler (14a, 42, 18) som er festet til styreakselen (13) for å svinge denne, idet akselen (1) kan dreies ved skyve- og trekk-bevegelser i de i lengderetningen anordnede understøttelser (16, 17) som er festet til styreakselen, karakterisert ved at hver fjær (5, 6) er festet til understellrammen (22) ved hjelp av to par i det vesentlige nedad rettede understøttelsesstenger (7-10) som er anordnet foran og bak akselen (1), og at den ene ende på understøttel-sesstengene (7-10) er festet til understellrammen (22) og den andre ende er festet til fjærene (5,6).

2. Boggikonstruksjon for et lastekjøretøy, omfattende - i det minste to stive aksler (1), - hjul (2, 3) som er montert på endene av hver aksel, og - f jaer er (5, 6) som er anordnet ved begge ender på hver aksel mellom akslene og en understellramme (22) på kjøretøyet, idet i det minste en av de stive aksler omfatter - en trekantformet understøttelse (4) som ved et leddpunkt (31) er festet sentralt til akselen og er opplagret ved to punkter på motstående sider av understellrammen, - i lengderetningen anordnede understøttelser (16, 17) som er plassert på motstående sider av understellrammen (22), der en ende på hver understøttelse (16, 17) via et leddpunkt (45, 46) er festet nær endene på akselen (1) på motstående sider langs sentralaksen for akselen (1) i forhold til ledd-punktet (31) i den trekantformede understøttelse (4), og den andre ende er festet ved et leddpunkt (43, 44) til en styreaksel (13), som er opplagret på understellrammen (22) og innpas-set eksentrisk mellom endene på de i lengderetningen anordnede understøttelser (16, 17), slik at leddpunktene (43, 44) for de i lengderetningen anordnede understøttelser på motstående side av understellrammen på styreakselen (13) ligger på motstående sider av sentralaksen for styreakselen i en avstand fra denne akse, og - midler (14, 42, 18) som er festet til styreakselen (13) for å svinge om denne, idet akselen (1) kan dreies ved skyve-og trekk-bevegelser i de i lengderetningen anordnede under-støttelser (16, 17) som er festet til styreakselen, karakterisert ved at - fjærene (5, 6) på hver av de dreibare aksler (1) er festet til understellrammen (22), at hver fjær er festet ved hjelp av to i det vesentlige nedad rettede understøttelses-stenger (7-10) som er anordnet foran og bak akselen (1), at den ene ende på understøttelsesstengene (7-10) er festet til fjærene (5, 6) og den andre ende er festet til understellrammen (22), eller hvis understøttelsesstengene (9, 10) ligger på en side nær en dreibar eller ikke dreibar aksel, er de festet til utjevningsarmer (20, 21), slik at fjærene på akslene blir sammenkoblet, og - at fjærene (5, 6) for hver av de dreibare aksler er festet til akselen via lagre (25, 26).

3. Boggikonstruksjon ifølge krav 2, karakterisert ved at hver av de ikke dreibare aksler omfatter - en trekantformet understøttelse som ved et leddpunkt (31) er festet sentralt til akselen (1) og opplagret ved to punkter på motstående sider av understellrammen (22), - i lengderetningen anordnede understøttelser (16, 17) som er plassert på motstående sider av understellrammen (22), der en ende på hver understøttelse via et leddpunkt er festet til akselen nær dens ender og på motstående sider av dens sentralakse i forhold til festepunktene for den trekantformede understøttelse, og den andre ende er festet til understellrammen, og at - det er anordnet forbindelser mellom akselen og fjærene.