NO761293L - - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår et kjøretøy med hjul for bruk i ujevnt

terreng, både som transportmiddel og som arbeidsmaskin.

Særlig, men ikke bare, angår oppfinnelsen et hydrostatisk avfjæret kjøretøy med uavhengig drift av hvert eller noen av hjulene, og er særlig anvendbar ved et hydrostatisk avfjæret kjøretøy med stiv ramme og 6 hjul.

Vanlige beltetraktorer brukes normalt i ujevnt terreng ved utførelse av arbeid slik som grøfting og drenering, men slike traktorer har to alvorlige ulemper.

For det første er kjøretøyene innrettet for å arbeide ved lave hastigheter, og kan ikke brukes ved høyere hastigheter for transport over ujevnt underlag uten at kjøreren får det svært ukomfortabelt,

og for det andre, fordi påmontert arbeidsutstyr slik som en vanlig plog eller en skyveplog trekkes bak traktoren, -utnyttes ikke vekten av kjøretøyet effektivt for å oppnå at redskapene trenger ned i jorda, og den effekt som overføres via redskapene kan være mindre enn 1/3 av den disponible effekt i traktoren.

Den foreliggende oppfinnelse har til hensikt å frembringe et pålitelig kjøretøy for ujevnt terreng, med rimelig komfort for kjøreren, slik at det kan kjøres i ganske høye hastigheter, gi effektiv utnyttelse av den disponible effekt i påmontert redskap, samt god manøvrerbarhet. Dette kan oppnås ved et kjøretøy med stiv ramme, båret av individuelt drevne hjul med dekk, og som er leddopphengt i rammen på en slik måte at ujevnheter i terrenget i stor grad opptas i leddsystemet.

Overføring til den stive ramme av bevegelser som skyldes ujevnhet kan derved reduseres, og det er også mulig å konstruere et slikt kjøretøy slik at redskap som trekkes av kjøretøyet kan festes mellom bakhjulene, slik at vekten av redskapen bringes nærmere mot kjøretøyets ramme, hvorved det kan oppnås en mer effektiv overføring av energi. Videre kan et slikt kjøretøy få god stabilitet, særlig med seks hjul, og en høy grad av manøvrerbarhet kan oppnås ved anvendelse av sklidestyring.

Ved denne styremetode anvendes en differensial mellom hjulene på en side av rammen og hjulene på den annen side av rammen, og forutsatt at den vertikale belastning er større på de midtre hjul enn på noen av de andre, kan kjøretøyet vende på de midtre hjul, idet de fremre og bakre hjul sklir sideveis til en ny stilling. Hvis vektfordelingen i kjøretøyet er slik at dets tyngdepunkt ligger mellom de fremre og de midtre hjul, og ligger i en avstand bakover fra de fremre hjul som ikke er mindre enn det halve av avstanden mellom de fremre og de midtre hjul, vil den nevnte belastningsbetingelse for oppnåelse av effektiv sklidestyring automatisk være tilstede når kjøretøyet er i stillstand, og også når det beveger seg under belastning fremover, ettersom dreiemoment-reaksjonen ved hjulene virker til å øke bakketrykket fra de midtre hjul og å minske bakketrykket fra de fremre hjul. Imidlertid, når kjøretøyet beveger seg bakover eller bremser, har dreiemoment-reaksjonen ved hvert hjul den motsatte virkning,

idet bakketrykket fra de midtre hjul avtar og øker ved de fremre hjul. Overføring av hjultrykk øker med økende dreiemoment, og det er derfor viktig å kompensere for denne virkning for oppnåelse av pålitelig styring.

Et kjøretøy i henhold til den foreliggende oppfinnelse omfatter en stiv ramme båret av hjul, og belastningsanordninger for automatisk å tilføre ett eller flere av hjulene en nedad rettet kraft for å kompensere for reduksjon av hjultrykk mot bakken på grunn av dreiemoment-reaksjonen mellom ett eller flere av hjulene på bakken.

Rammen kan bæres av tre eller flere hjul, og kan være sklidestyrbar ved at den roterer på et hjulpar, heretter kalt svingehjulene, idet belastningsanordningen er tilknyttet hvert av svingehjulene.

Rammen bæres fortrinnsvis av hjulene via leddete opphengsarmer, og hvert hjul har uavhengig drift, fortrinnsvis ved hjelp av hydrauliske motorer.

Belastningsanordningen for hvert svingehjul kan omfatte en hydraulisk sylinder passende anordnet langs væsketilførselsrøret til en eller flere av de hydrauliske motorer, slik at trykk som utvikles i motoren under drift overføres som en kraft til akslen for svingehjulet via

sylinder/stempelanordningen, direkte eller via mellomledd.

Den foretrukne bruk av et hydraulisk drivsystem har også fordeler

idet at alle bevegelsesfunksjoner for kjøretøyet enkelt kan styres ved hjelp av et eneste håndtak, eventuelt utformet som en spak eller stikke. Ettersom styrehåndtaket kan sammenkobles fleksibelt med den enhet det skal styre, er det også mulig å anordne avfjæringen av førerkabinen på en slik måte at styreenheten beveger seg opp og ned med føreren istedetfor med kjøretøyets ramme.

En videre fordel er at den hydrauliske væske også kan brukes for styring eller drift av redskapene som er festet til kjøretøyet.

Fortrinnsvis er den stive ramme på kjøretøyet i henhold til den

, foreliggende oppfinnelse båret av 6 hjul, hvert roterbart lagret på

en opphengsarm som er dreibart festet til den stive ramme, slik at den kan svinge om en akse parallell med og forskjøvet i forhold til rotasjonsaksen til hjulet. De fremre og midtre hjul på hver side av kjøretøyet kan holdes i passende stilling i forhold til hverandre ved at de er montert på en felles opphengsarm som er svingbart festet til rammen i et område på opphengsarmen omtrent midt mellom akslene til de to hjul, slik at når det fremre hjul heves i forhold til rammen senkes det midtre hjul og omvendt. Alternativt kan opphengningen for det midtre hjul være kombinert med opphengningen til det bakre hjul.

Stillingen av den uavhengige, dreibart lagrede opphengsarm for det bakre hjul, kan innstilles i forhold til rammen ved hjelp av en hydraulisk sylinder festet i dreieplanet for opphengsarmen, hvilken sylinder er dreibart festet både til rammen og opphengsarmen. Sylindrene for de bakre hjul kan være hydraulisk sammenkoblet slik

at når et hjul heves senkes det andre. I tillegg til dette, og styrt av kjøreren, kan hydraulisk væske tilføres eller fjernes fra de sammenkoblede sylindre, slik at den bakre del av kjøretøyet kan heves eller senkes i forhold til det midlere nivå for de to bakre hjul. Fordeler ved et slikt arrangement er de muligheter kjøreren har for å minske ubehaget ved at det kan velges en passende ramme-helning ved kjøring oppover eller nedover bakker, muligheten til å unngå at drivmotoren arbeider under en ugunstig helningsvinkel, og

muligheten til å senke kjøretøyrammen i den bakre ende for lettere på- og avlessing. Et slikt arrangement av hydrauliske sylindre kan alternativt anordnes ved opphengsarmen for hvert av de fremre hjul når opphengsarmen for det midtre hjul henger sammen med opphengsarmen for det bakre hjul.

Eksempler på utførelse av oppfinnelsen skal nå beskrives ved hjelp av eksempler, under henvisning til de vedføyde tegninger. Fig. 1 og 2 viser' skjematisk, sett fra siden, en utførelse av et 6-hjulet kjøretøy som omfatter oppfinnelsen, og har de midtre og fremre hjul opphengt på en felles, svingbar arm, og figurene viser kjøretøyet i ujevnt terreng. Fig. 3 viser skjematisk en side av kjøretøyet vist i fig. 1 og 2, og viser hvordan opphengsarmene og de hydrauliske sylindre er anordnet. Fig. 4 viser et skjematisk grunnriss av kjøretøyet vist i fig. 3, og viser hvordan hydrauliske motorer og sylindre er anordnet. Fig. 5 og 6 viser skjematiske henhv. oppriss og grunnriss av en annen utførelse av et sekshjulet kjøretøy som omfatter oppfinnelsen, og som har de midtre og bakre hjul opphengt på en felles, svingbar arm.

Kjøretøyet vist i fig. 1 og 2 omfatter en stiv ramme 1, båret av hjul på leddarmer som er symmetrisk anordnet om et vertikalt, langsgående midtplan gjennom kjøretøyet. Den følgende beskrivelse vil derfor bli begrenset til en side av kjøretøyet, idet den annen side er et speilbilde av den første.

Den stive ramme 1 bæres i to punkter, idet den fremre del av rammen er festet svingbart til midten av en fremre opphengsbjelke 2 i et dreiepunkt 3, og den bakre del av rammen er svingbart festet til en ende av en bakre opphengsbjelke 4 i et svingepunkt 5, og idet lengderetningen til begge bjelker er parallell med det nevnte langs-g ående vertikalplan, og aksene for begge dreiepunkter er vinkelrett på dette vertikalplan. En ende av den fremre opphengsbjelke 2 er festet til et nav 6 på et fremre hjul 7, og den annen ende er festet y.1 et nav 8 på et midtre hjul 9. Den bakre opphengsbjelke 4 er festet med sin ytre ende til et nav 10 på et bakre hjul 11, og er videre koblet til den stive ramme 1 i et dreiepunkt 15 via en hydraulisk sylinder 16, en stempelstang 17 og et dreiepunkt 18 (fig. 3).

Det samme arrangement finnes for det bakre hjul på den annen side av kjøretøyet (se fig. 4), og de to hydrauliske sylindre 16 og 16a som holder de bakre hjul i stilling er hydraulisk sammenkoblet i parallell slik at når et hjul heves senkes det andre. Dessuten kan hydraulisk væske tilføres de koblede sylindre ved de bakre hjul via en sollenoidstyrt ventil 40, slik at væske kan tilføres eller fjernes fra de koblede sylindre for heving eller senking av den bakre del av den stive ramme 1 i forhold til det midlere nivå for de to bakre hjul.

Den anordning av kjøretøyets hjul som er vist i fig. 1 og 2 illustrerer hvilken høydevariasjon som kan forekomme når kjøretøyet

Ci)

beveger seg i upvnt terreng. Navene 6 og 8 roterer om dreiepunktet 3 på opphengsbjelken 2, og navene 10 roterer om dreiepunktet 5 på

opphengsbjelken 4. Ved denne anordning av opphengsbjelker bæres vekten av den fremre del av kjøretøyet av de fremre og midtre hjul i fellesskap, og forutsatt at tyngdepunktet for kjøretøyet ligger i et punkt mellom dreiepunktet 3 for den fremre opphengsbjelke 2 og navet 8 på det midtre hjul 9, vil trykket mot bakken fra det midtre hjul bli fordelaktig øket under bevegelse forover på grunn av dreiemoment-reaksjonen mellom de fremre og midtre hjul på bakken, men vil bli tilsvarende redusert på grunn av dreiemoment-reaksjonen under bevegelse bakover og under bremsing ved bevegelse forover.

Kjøretøyhjulene 7, 9 og 11 drives, hvert om sin akse, ved hjelp

av hydrauliske motorer 20, 21 og 22 festet til de respektive nav 6, 8 og 10. Kompensasjon for den uheldige dreiemoment-isaksjon ved det midtre hjul 9 oppnås ved hjelp av en hydraulisk sylinder 12 som er festet til den stive rammen 1 i et dreiepunkt 19, og

slik anordnet at dens stempelstang 13 rager ned til den fremre

opphengsbjelke 2 og er festet i et dreiepunkt 14, hvilket dreiepunkt ligger bak dreiepunktet 3 for bjelken. Sylinderen 12 tilføres, via

en ledning 24, hydraulisk væske fra en ledning 25 som fører til den hydrauliske motor 21 på hjulet 9 (fig. 4), idet ledningen 25 settes under trykk når hjulet 9 reverseres, slik at det høye trykk som finnes i motoren 21 ved reversering eller bremsing under foroverbevegelse, bevirker en trykkøkning i sylinderen 12, slik at denne via stempelstangen 13 og opphengsbjelken 2, automatisk utøver en nedoverrettet kraft som er proporsjonal med dreiemomentet fra hjulet 9. Størrelsen av kraften som.utøves på hjulnavet 8 er avhengig av avstanden mellom dreiepunktene 14 og 3.

Kraftoverføringene styres av et hydraulisk styresystem som virker direkte på en servomotor (ikke vist). Bremsing oppnås også ved hjelp av dette system, og full kontroll kan oppnås med en eneste spak.

Tilkoblet redskap (ikke vist) kan festes til kjøretøyrammen mellom de bakre hjul, og kan betjenes og styres ved hjelp av det samme forråd av hydraulisk væske som brukes for drift og styring forøvrig. Betjening av slike redskap kan styres med sollenoidstyrte ventiler som befinner seg nær redskapsenheten, og som påvirkes elektrisk ved bruk av trykknapper plassert i førerkabinen.

En alternativ anordning av opphenget for de bakre hjul i denne utførelsen, og som har noen av de fordeler som det tidligere beskrevne opphengssystem oppviser, består i at de bakre hjul er lagret på en felles aksel som er svingbart festet til den bakre ende av rammen og kan svinge om en tverrgående akse.

En annen utførelsesform av et sekshjulet kjøretøy i henhold til oppfinnelsen er vist i fig. 5 og 6. Ved denne utførelse er det

midtre hjul 9 og det bakre hjul 11 festet med sine respektive nav 8 og 10, til hver sin ende av en felles bakre opphengsbjelke 29, idet midtpartiet av bjelken er svingbart festet til den bakre del av rammen 1 i dreiepunktet 5. Det fremre hjul .7 er festet med sitt nav 6 til den ene ende av en fremre opphengsbjelke 30, idet den annen ende av bjelken er svingbart festet til den fremre del av rammen 1 i svingepunktet 3.

Den hydrauliske sylinder 12 er festet til den stive rammen 1 i et svingepunkt 31, og er slik anordnet at stempelstangen 13 rager ned til og er festet til den bakre opphengsbjelke 29 i et svingepunkt 32 som befinner seg på bjelken foran svingepunktet 5, slik at størrelsen av den nedover virkende kraft som utøves på navet 8

fra stempelstangen 13 avhenger av avstanden mellom svingepunktet 32 og navet 8. Som i det første utførelsen drives kjøretøyhjulene 7, 9 og 11 uavhengig av hverandre av hydrauliske motorer 20,21, 22.

Vektfordelingen av kjøretøyet i forhold til den felles opphengsbjelke 29 i denne utførelse er slik at tyngdepunktet ligger langs en vertikal linje mellom svingepunktet 5 og navet 8 på det midtre hjul 9. Følgelig vil dreiemoment-reaksjonen mellom de midtre og bakre hjul og bakken virke til å minske bakketrykket fra det midtre hjul under bevegelse forover og bremsing bakover, og til fordelaktig å øke bakketrykket for det midtre hjul under reversering og bremsing forover. En tilsvarende økning av det hydrauliske trykk oppstår i en trykkledning 38 til den hydrauliske motor 32 som driver det bakre hjul 11, under bevegelse forover og bremsing bakover, og det er denne væske under trykk som tilføres den hydrauliske sylinder 12 via en trykkledning 24, for oppnåelse av en kompenserende belastningskraft på det midtre hjul 9.

Den fremre opphengsbjelke 30 er understøttet i forhold til rammen

1 av en hydraulisk sylinder 33 som er festet til rammen i et svingepunkt 34 og har en stempelstang 35 som er festet til bommen 30 i et svingepunkt 36. -En tilsvarende sylinder 33a er anordnet for det fremre hjul 7a på den annen side av kjøretøyet, og sylinderne 33 og 33a er hydraulisk parallellforbuhdet med en felles tilførsels-ledning 39, hvorved det oppnås at når et fremre hjul heves senkes det andre. En væskefjæring 37 er også forbundet med tilførsels-ledningen 39 for å gi bedret avfjæring av de fremre hjul.

Dessuten kan hydraulisk væske tilføres eller fjernes fra de koblede sylindre 33 og 33a ved hjelp av en sollenoidstyrt styreventil 41

i ledningen 39, for justering av helningen til rammen 1 i lengderetningen.

Det vil være klart at alle de hydrauliske sylindre som er anvendt i begge de beskrevne utførelsesformer også kan tjene som dempere for hjulene hvis de utstyres med passende midler for dempning.

Claims (7)

1. Kjøretøy omfattende en stiv ramme båret av flere hjul, og sklidestyrbar ved dreining på et hjulpar, (svingehjul)karakterisert veden belastningsanordning (12) som virker ved hvert svingehjul (9) for automatisk å tilføre hjulet en nedoverrettet kraft avhengig av det dreiemoment som utøves av et av Jijulene.

2. Kjøretøy som angitt i krav 1, der i det minste de to svingehjul drives uavhengig av hydrauliske drivmotorer som styres av et kjører-operert hydraulisk system med overføringsledninger for føring av væske til og fra hver av de hydrauliske motorer,karakterisert vedat belastningsanordningene (12) for hvert svingehjul (9) omfatter en hydraulisk styrt stempel-og sylinderanordning (13, 12) festet til den stive rammen og som påvirker styrehjulet, idet sylinderen tilføres hydraulisk væske fra en av de nevnte væskeledninger (25, 38).

3. Kjøretøy som angitt i krav 2, karakterisert vedat hvert hjul er leddforbundet med den stive rammen ved hjelp av en opphengsarm (2, 4,29, 30) svingbart lagret om et punkt (3,5) på rammen for dreiebevegelse i et vertikalplan om en akse på tvers av rammen, idet hjulet er montert på opphengsarmen for rotasjon om sin egen akse, i et punkt i avstand fra armens lagring på rammen.

4. Kjøretøy som angitt i krav 3, båret av seks hjul,karakterisert vedat hjulene er anordnet som henhv. et første hjulpar (7, 11) i kjøretøyets tverretning, og et annet hjulpar (11, 7) i kjøretøyets tverretning, med paret av svingehjul (9) anbragt mellom det første og annet hjulpar, idet kjøretøyet på hver side er slik innrettet at svingehjulet og hjulet i det første par er lagret for rotasjon om sine akser på en felles opphengsarm (2,29) som er svingbart lagret om et punkt (3,5) på rammen som befinner seg mellom svingehjulet og hjulet i det første par, og at stempel-sylinderanordningen (13,12) påvirker den felles opphengsarm (2,29).

5. Kjøretøy som angitt i krav 4, karakterisert vedat vinkelinnstillingen av de to opphengsarmer (4,30) som er forbundet med det annet hjulpar (11,7) styres av to hydrauliske sylinder- og stempel-anordninger (16, 33) som hver forbinder rammen med en av opphengsarmene.

6. Kjøretøy som angitt i krav 5, karakterisert vedat stemplene i de to hydrauliske sylinder- og stempelanordningene (16, 33) som er tilknyttet det annet hjulpar (11, 7) kan styres til å bevege seg innbyrdes motsatt, ved hjelp av en hydraulisk sammenkobling av de to respektive sylindre slik at de tilføres et gitt samlet volum hydraulisk væske som fordeles mellom sylinderne.

7. Kjøretøy som angitt i krav 6, karakterisert vedat det er utstyrt med kjører-styrte ventilanordninger (40, 41) for å variere det gitte samlede volum hydraulisk væske i de to sylindre (16, 33) som er tilknyttet det annet hjulpar (11, 7).