SE469789B

SE469789B - Device for vehicles, for lateral movement of wheels relative to a chassis

Info

Publication number: SE469789B
Application number: SE9003899A
Authority: SE
Inventors: Peter Eriksson
Original assignee: Peter Eriksson
Priority date: 1990-12-07
Filing date: 1990-12-07
Publication date: 1993-09-13
Also published as: WO1992010391A1; SE9003899L; SE9003899D0

Description

i» \J OO \O att öka fordonets spårvidd, det vill säga öka avståndet mellan fordonets hjul, stabilitetsönskemàlet tillgodoses genom enär detta ökar kravet på bredd hos körvägar i skogen; man strävar efter att hålla körvägsbredden minimal. i »\ J OO \ O to increase the track gauge of the vehicle, i.e. to increase the distance between the wheels of the vehicle, the desire for stability is met by as this increases the requirement for width of carriageways in the forest; strive to keep the carriageway width minimal.

SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Syftet med föreliggande uppfinning är att reducera ovan rela- terade problem och således åstadkomma ett fordon som förmår förena god sidostabilitet med god körsmidighet, det vill säga liten bredd mellan hjulen.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to reduce the above-related problems and thus to provide a vehicle which is able to combine good lateral stability with good driving agility, i.e. small width between the wheels.

Detta syfte uppnås enligt uppfinningen genom att fordonsanord- ningen förlänats de särdrag som närmare relateras i efterföl- jande patentkrav.This object is achieved according to the invention by giving the vehicle device the features which are more closely related in the appended claims.

Genom att anordningen för fordonshjulen uppvisar medel för sidledes förflyttning av dessa relativt chassit för att för- ändra fordonets spårvidd kan de uppställda önskemålen tillgo- doses. Vid behov av körning på smala vägar kan fordonets spårvidd medelst förflyttningsmedlen reduceras, medan å andra sidan spàrvidden ökas när maximal sidostabilitet önskas, till Det före- drages att förflyttningsmedlen för hjulen bildas av svängarms- exempel vid arbete med av fordonet burna maskiner. inrättningar (krav 2). Därvid kan lämpligen varje svängarmsin- rättning utgöras av en ledad fyrhörning.Because the device for the vehicle wheels has means for lateral movement of these relative to the chassis in order to change the track width of the vehicle, the set requirements can be met. When driving on narrow roads, the vehicle's track width can be reduced by means of the means of transport, while on the other hand the track width is increased when maximum lateral stability is desired, until It is preferred that the means of transport for the wheels be formed by swingarm examples when working with vehicles carried by the vehicle. establishments (requirement 2). In this case, each pivot arm device can suitably consist of an articulated quadrilateral.

Enligt ett speciellt föredraget utförande av uppfinningen är hjulen anordnade på vid chassit i väsentligen vertikala plan svängbart anordnade pendelarmar. Därvid föredrages att sväng- armsinrättningarna bildar del av pendelarmarna således att vid svängning av en enskild pendelarm tillhörande svängarmsinrätt- ning är anordnad att medfölja nämnda pendelarm.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the wheels are arranged on pendulum arms pivotally arranged at the chassis in substantially vertical planes. In this case, it is preferred that the pivot arm devices form part of the pendulum arms so that when pivoting an individual pendulum arm belonging to the pivot arm device is arranged to accompany said pendulum arm.

Ytterligare föredelaktiga vidareutvecklingar av uppfinnings- tanken är föremål för de osjälvständiga patentkraven. 469 789 KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Under hänvisning till bifogade ritningar följer nedan en närmare beskrivning av såsom exempel anförda utföranden av uppfinningen.Further advantageous further developments of the inventive concept are the subject of the dependent claims. 469 789 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS With reference to the accompanying drawings, a more detailed description of exemplary embodiments of the invention follows.

På ritningarna är fig 1 en schematisk sidovy av ett fordon, fig 2 en förstorad detaljvy illustrerande ett hjul hos fordonet och hjulets upphängning, fig 3 en vy liknande fig 2 men illustrerande hjulet inställt i ett annat läge, fig 4 en perspektivisk detaljvy illustrerande hjulupphängningen i läget enligt fig 3 (hjulet dock avlägsnat), fig 5 en delvis skuren vy liknande fig 2 av ett alternativt utförande, fig 6 en vy liknande fig 5 men illustrerande ett ändrat läge och fig 7 en vy av vad som i huvudsak visas i fig 6 men i perspek- tiv och med hjulet avlägsnat.In the drawings, Fig. 1 is a schematic side view of a vehicle, Fig. 2 is an enlarged detail view illustrating a wheel of the vehicle and the suspension of the wheel, Fig. 3 is a view similar to Fig. 2 but illustrating the wheel set in another position, Fig. 4 is a perspective detail view illustrating the wheel suspension in the position according to Fig. 3 (the wheel is removed), Fig. 5 a partially cut view similar to Fig. 2 of an alternative embodiment, Fig. 6 a view similar to Fig. 5 but illustrating a changed position and Fig. 7 a view of what is mainly shown in Fig. 6. but in perspective and with the wheel removed.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGET UTFÖRANDE Det i fig l illustrerade landfordonet innefattar ett chassi 1 och i exemplet fyra vid detta anordnade hjul 2. Chassit l kan exempelvis vara av den typ som uppvisar främre och bakre chassipartier inbördes för styrningsändamàl vridbart förbundna kring en väsentligen vertikal axel 3.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT The land vehicle illustrated in Fig. 1 comprises a chassis 1 and in the example four wheels 2 arranged therewith. .

Det må här betonas att när i det följande användes begreppet "hjul" avses detta också inbegripa så kallade boggiarrangemang med två eller fler hjul och sådana arrangemang där ett eller 4 9 789 flera hjul fungerar stödjande och styrande för ett drivband.It may be emphasized here that when in the following the term "wheel" is used, this is also meant to include so-called bogie arrangements with two or more wheels and such arrangements where one or 4,978 several wheels function as supporting and guiding for a drive belt.

Ett enskilt hjul hos fordonet skulle följaktligen kunna er- sättas av en boggi eller en banddrivanordning.An individual wheel of the vehicle could consequently be replaced by a bogie or a belt drive device.

Fordonet avses här fungera såsom bärare för en arbetsmaskin 4, som kan vara anordnad på fordonet med hjälp av en kran såsom visas eller annan lämplig bärinrättning. Maskinen 4 utgörs här av' en skogsbruksmaskin, till exempel en 'trädprocessoI' medan fordonet utgörs av ett terrängfordon lämpat för framfart i skog.The vehicle is intended here to function as a carrier for a working machine 4, which can be arranged on the vehicle by means of a crane as shown or other suitable carrying device. The machine 4 here consists of a forestry machine, for example a 'tree processor', while the vehicle consists of an off-road vehicle suitable for driving in the forest.

I exemplet uppvisar fordonet för vart och ett av hjulen 2 medel 5 (fig 2 och 3) för sidledes förflyttning av hjulet 2 relativt chassit l för att förändra fordonets spårvidd. I vyerna enligt fig 2 och 3 tänkes det i fig l till vänster framgående hjulet Vid jämförelse mellan fig 2 och 3 framgår omedelbart hurusom förflyttningsmedlen 5 tillåter att hjulet 2 förflyttas i sidled Det inses att en och dess upphängning illustreras väsentligen ovanifrån. relativt chassit 1 i betydande utsträckning. väsentligt förbättrad sidostabilitet hos fordonet kan uppnås därest samtliga dess hjul befinner sig sidoförskjutna utåt från fordonet i motsvarighet till vad som framgår av fig 3. När å andra sidan hjulen är förflyttade inåt mot fordonets längs- gående centrumlinje enligt fig 2 reduceras visserligen sido- stabiliteten men istället uppnås ökad smidighet hos fordonet till följd av dess minskade totalbredd (här förutsättes givet- vis att det är hjulen som är breddbestämmande).In the example, the vehicle for each of the wheels 2 has means 5 (Figs. 2 and 3) for lateral movement of the wheel 2 relative to the chassis 1 for changing the track width of the vehicle. In the views according to Figs. 2 and 3, the wheel appearing in Fig. 1 to the left. When comparing Figs. 2 and 3, it is immediately apparent whether the means of movement 5 allow the wheel 2 to be moved laterally. It will be appreciated that one and its suspension is illustrated substantially from above. relative to chassis 1 to a significant extent. significantly improved lateral stability of the vehicle can be achieved where all its wheels are laterally offset from the vehicle in accordance with what is shown in Fig. 3. When on the other hand the wheels are moved inwards towards the longitudinal center line of the vehicle according to Fig. 2, the lateral stability is reduced. instead, increased agility of the vehicle is achieved as a result of its reduced overall width (here, of course, it is assumed that it is the wheels that determine the width).

I det följande kommer den närmare utformningen att beskrivas i anslutning till ett enda hjul och dess upphängning. Såsom redan framgått ovan föredras det ofta att samtliga hjul hos fordonet ifråga göres sidledes förflyttbara. men. detta är icke någon nödvändighet. Således uppstår de med uppfinningen åsyftade fördelarna också vid fordon där icke samtliga hjul göres sidoförflyttbara men dock åtminstone ett fordonshjul. Det kan nämligen tänkas att en extra stabilitet krävande arbetsmaskin avses bli buren på ett sådant sätt relativt fordonet att det ur s 469 789 stabilitetssynpunkt är tillräckligt att göra ett enda hjul hos fordonet sidoförflyttbart.In the following, the more detailed design will be described in connection with a single wheel and its suspension. As already stated above, it is often preferred that all wheels of the vehicle in question be made laterally displaceable. but. this is not a necessity. Thus, the advantages referred to with the invention also arise in vehicles where not all wheels are made laterally displaceable, but at least one vehicle wheel. Namely, it is conceivable that a work machine requiring extra stability is intended to be carried in such a way relative to the vehicle that from the point of view of stability 469 789 it is sufficient to make a single wheel of the vehicle laterally displaceable.

Mellan hjulet 2 och chassit 1 är anordnad en svängarmsinrätt- ning som bildar nämnda förflyttningsmedel 5. Svängarmsinrätt- ningen 5 är svängbar i plan. väsentligen parallella med en rotationsaxel 6 hos hjulet.Between the wheel 2 and the chassis 1 there is arranged a pivot arm device which forms said means of movement 5. The pivot arm device 5 is pivotable in plane. substantially parallel to an axis of rotation 6 of the wheel.

Svängarmsinrättningen 5 innefattar med fördel åtminstone två svängarmar 7, 8, vilka är svängbart anslutna mellan fordons- chassit 1 och hjulet 2. Svängarmsinrättningen 5 bildar därvid lämpligen en ledad fyrhörning, vars ledaxlar närmast chassit 1 är betecknade 9, 10 och vars ledaxlar närmast hjulet 2 är betecknade 11, 12.The pivot arm device 5 advantageously comprises at least two pivot arms 7, 8, which are pivotally connected between the vehicle chassis 1 and the wheel 2. The pivot arm device 5 then suitably forms an articulated quadrilateral, whose hinge axes closest to the chassis 1 are designated 9, 10 and whose hinge axles closest to the wheel 2 are denoted 11, 12.

Inrättningen 5 föredrages bilda en parallellogramstyrning, det vill säga att hjulet 2 städse kommer att vara orienterat i med fordonets förflyttningsriktning väsentligen parallella rota- tionsplan oberoende av svängarmsinrättningens 5 vinkelläge.The device 5 is preferred to form a parallelogram guide, i.e. the wheel 2 will always be oriented in a plane of rotation substantially parallel to the direction of movement of the vehicle, independent of the angular position of the swingarm device 5.

Såsom exempelvis framgår av fig 1 är vart och ett av fordonets hjul 2 anordnat på en vid chassit l i väsentligen vertikala plan svängbart anordnad pendelarm 13, vars svängaxel är be- tecknad 14. För svängning av pendelarmarna 13 är lämpligen anordnade längdföränderliga kraftorgan 15, till exempel hy- draulcylindrar, verkande mellan fordonschassit 1 och respektive pendelarm.As can be seen, for example, from Fig. 1, each of the vehicle wheels 2 is arranged on a pendulum arm 13 pivotally arranged at the substantially vertical plane of the chassis 1, the pivot axis of which is designated 14. For pivoting the pendulum arms 13, longitudinally changing force means 15 are suitably provided, e.g. hydraulic cylinders, acting between the vehicle chassis 1 and the respective pendulum arm.

Genom pendelarmarna 13 erhåller fordonet förnämliga terräng- körningsegenskaper och vidare kan föraren genom adekvat in- ställning av de olika pendelarmarnas svängningslägen ställa in fordonets läge exempelvis horisontellt även vid kraftigt lutande terräng.Through the pendulum arms 13, the vehicle obtains excellent off-road driving characteristics and furthermore, the driver can, by adequately adjusting the pivot positions of the various pendulum arms, set the position of the vehicle, for example, horizontally even in steeply sloping terrain.

Såsom framgår av fig 2-4 bildar svängarmsinrättningen 5 del av pendelarmen 13 således att svängarmsinrättningen 5 är anordnad att vid svängning av pendelarmen medfölja denna.As can be seen from Figs. 2-4, the pivot arm device 5 forms part of the pendulum arm 13 so that the pivot arm device 5 is arranged to accompany it when pivoting the pendulum arm.

CD Såsom framgår av fig 4 verkar kraftorganet 15 mellan ett fäste 16 på fordonschassit 1 och ett för hjulet 2 anordnat bärorgan 17 vid pendelarmens 13 ytterände. Bärorganet 17 uppvisar någon lämplig typ av medel 18 för anbringande på bärorganet av hjulet 2. Därvid må påpekas att en drivmotor, lämpligen en hydraulisk sådan, för rotation av hjulet 2 kan vara inkorporerad i eller anordnad på bärorganet 17 eller eljest inbyggd i ett nav för hjulet. Bärorganet 17 uppvisar ett fäste 19 för kraftorganets 15 anslutning.CD As can be seen from Fig. 4, the force member 15 acts between a bracket 16 on the vehicle chassis 1 and a support member 17 arranged for the wheel 2 at the outer end of the pendulum arm 13. The support member 17 has some suitable type of means 18 for mounting on the support member of the wheel 2. It should be pointed out that a drive motor, suitably a hydraulic one, for rotation of the wheel 2 can be incorporated in or arranged on the support member 17 or otherwise built into a hub for the wheel. The support member 17 has a bracket 19 for the connection of the power member 15.

Av det sagda framgår att svängarmsinrättningen 5 har karaktären av en i pendelarmen 13 inkorporerad förbindning mellan ett basorgan. 20 hos pendelarmen, vilket basorgan är det som. är vridbart förknippat med chassit 1 kring axeln 14, och hjulbär- organet 17. Vid längdförändring av kraftorganet 15 kan pendel- armens svängläge förändras inom vida gränser. Vid svängning av svängarmsinrättningen 5 :i och för spárviddsförändring kommer kraftorganet 15 också att svänga något i tvärled, vilket innebär att kraftorganet 15 bör vara anslutet till chassit 1 och bärorganet 17 via icke endast ledaxlar 21 parallella med pendelarmens svängaxel 14 utan också ytterligare ledarrangemang 22 tillåtande tvärsvängningen, till exempel universalleder av kultyp.From what has been said, it appears that the pivot arm device 5 has the character of a connection incorporated in the pendulum arm 13 between a base member. Of the pendulum arm, which base member is what. is rotatably associated with the chassis 1 about the shaft 14, and the wheel support member 17. When the length of the force member 15 is changed in length, the pivot position of the pendulum arm can be changed within wide limits. When pivoting the pivot arm device 5: due to a change in track width, the force means 15 will also pivot slightly transversely, which means that the force means 15 should be connected to the chassis 1 and the support means 17 via not only articulated shafts 21 parallel to pendulum arm pivot axis 14. the transverse oscillation, for example universal joints of the ball type.

För svängning av svängarmsinrättningen 5 och därmed sidoför- flyttning av hjulet är lämpligen ett kraftorgan 23 anordnat.For pivoting the pivot arm device 5 and thereby lateral movement of the wheel, a force member 23 is suitably provided.

Detta kraftorgan skulle kunna utgöras av ett längdföränderligt kraftorgan verkande mellan diagonalt anordnade ledaxlar, till exempel de med 9 och 12 betecknade, i svängarmsinrättningen 5.This force means could be constituted by a length-changing force means acting between diagonally arranged articulated shafts, for example those denoted by 9 and 12, in the pivot arm device 5.

Därmed kommer kraftorganet att erhålla ett skyddat läge inuti svängarmsinrättningen och detta skyddade läge blir än mer accentuerat: därest svängarmarna. 7, 8 'utföres såsom i fig' 4 framgår för svängarmen 8, nämligen med ett åt sidan riktat, väsentligen plant parti bildande en avskärmning mellan kraft- organet 23 och omgivningen. Som synes av fig 4 uppvisar sväng- armarna i. förhållande till väggpartiet 24 tvärgående partier 25, vilka samverkar lagrande med ledaxlarna 9-12. f) 469 789 I fig l illustreras fordonets hjulbas för det inställda läget för pendelarmarna 13 med beteckningen h. Därest föraren svänger pendelarmarna ytterligare nedåt för att höja fordonet uppstår en minskning av hjulbasmåttet h i fordonets längdled, vilket innebär en stabilitetsreduktion, det vill säga en reduktion av stabiliteten mot vältning framåt/bakåt. I ändamål att skapa förutsättningar för att även i detta avseende höja fordonets stabilitet föreslås i enlighet med det i fig 5-7 illustrerade utförandet att den där visade pendelarmen 13 anordnas längd- föränderlig. Detta innebär således att avståndet mellan pen- delarmens svängaxel 14 och hjulets rotationsaxel 6 kan ökas vad gäller den individuella pendelarmen. Därest sådan längdökning av pendelarmen utföres när denna svänges nedåt i och för höjning av fordonet motverkas den tidigare beskrivna hjulbas- minskningen.» I fig 5 illustreras pendelarmen 13 med sin minimala längd. I fig 6 och 7 däremot illustreras pendelarmen 13 dels med sväng- armsinrättningen 5 i svängt läge för ökad spårvidd och dessutom illustreras hurusom pendelarmens 13 längd börjat öka. Förut- sättningar för sådan längdökning kan exempelvis skapas genom att pendelarmen utformas att innefatta minst två teleskopiskt förskjutbart samordnade delar 26, 27, av vilka den första 26 föredrages vara utformad sammanhängande med det tidigare beskrivna basorganet 20 hos pendelarmen, det vill säga det organ som bildar vridlagringen kring axeln 14. Den andra teleskopdelen 27 uppvisar ett förbindningsparti 28, vilket bildar en sida i svängarmsinrättningens 5 ledade fyrhörning och med vilket dennas ledaxlar 9, 10 ingriper. Delarna 26 och 27 är således rörformade, till exempel med polygonalt eller eljest orunt tvärsnitt, och bildar samfällt ett inre utrymme, i vilket ett kraftorgan 29 kan vara anordnat. Detta kraftorgan avses tjäna för pendelarmens längdförändring och tänkes verka mellan teleskopdelarna 26, 27.Thus, the force means will obtain a protected position inside the pivot arm device and this protected position becomes even more accentuated: hence the pivot arms. 7, 8 'is made as shown in Fig. 4 for the pivot arm 8, namely with a laterally directed, substantially flat portion forming a shield between the force member 23 and the surroundings. As can be seen from Fig. 4, the pivot arms, in relation to the wall portion 24, have transverse portions 25, which cooperate in bearing with the hinge shafts 9-12. f) 469 789 Fig. 1 illustrates the wheelbase of the vehicle for the set position of the pendulum arms 13 with the designation h. Where the driver swings the pendulum arms further downwards to raise the vehicle, a reduction of the wheelbase dimension h occurs in the vehicle longitudinal, which means a reduction in stability. of the stability against tilting forwards / backwards. In order to create conditions for increasing the stability of the vehicle in this respect as well, it is proposed in accordance with the embodiment illustrated in Figs. 5-7 that the pendulum arm 13 shown there is arranged to change length. This thus means that the distance between the pivot axis 14 of the pendulum arm and the axis of rotation 6 of the wheel can be increased with regard to the individual pendulum arm. To the extent that such an increase in the length of the pendulum arm is carried out when it is swung downwards in order to raise the vehicle, the previously described wheelbase reduction is counteracted. » Fig. 5 illustrates the pendulum arm 13 with its minimum length. In Figs. 6 and 7, on the other hand, the pendulum arm 13 is illustrated partly with the pivot arm device 5 in a pivoted position for increased track width, and in addition it is illustrated how the length of the pendulum arm 13 has begun to increase. Conditions for such length increase can be created, for example, by the pendulum arm being designed to comprise at least two telescopically displaceably coordinated parts 26, 27, of which the first 26 is preferably formed connected to the previously described base member 20 of the pendulum arm, i.e. the member forming the rotary bearing about the shaft 14. The second telescopic part 27 has a connecting portion 28, which forms a side in the articulated quadrilateral of the swingarm device 5 and with which its articulated shafts 9, 10 engage. The parts 26 and 27 are thus tubular, for example with a polygonal or otherwise orange cross-section, and together form an inner space, in which a force member 29 can be arranged. This force means is intended to serve for the change of length of the pendulum arm and is intended to act between the telescopic parts 26, 27.

CR ~<1 cc \o Uppfinningen är givetvis icke begränsad till de beskrivna utförandena utan kan istället modifieras pá ett flertal sätt inom ramen för uppfinningstanken.CR ~ <1 cc \ o The invention is of course not limited to the described embodiments but can instead be modified in a number of ways within the scope of the inventive idea.

Claims

7,469,789 Patent claims

A device in a vehicle comprising a chassis (1) and wheels arranged therein (2), which device for at least one of said wheels (2) has means (5) for laterally moving the wheel relative to the chassis to change the track width of the vehicle, wherein between the wheel (2) and the chassis is arranged a pivot arm device (5) which forms said means of movement, characterized in that the pivot arm device (5) is pivotable in. the lateral side of the vehicle in plane substantially parallel to an axis of rotation (6) of the wheel , that the wheel (2) is arranged on a pendulum arm (13) pivotally arranged near the chassis in substantially vertical planes, and that the pivot arm device (5) forms part of the pendulum arm (13) so that the pivot arm device is arranged to accompany when pendulum swinging this.

Device according to claim 1, characterized in that the pivot arm device (5) comprises at least two pivot arms (7, 8), which are pivotally connected to the chassis (1) and the wheel (2).

Device according to one of Claims 1 to 2, characterized in that the pivot arm device (5) forms an articulated quadrilateral.

Device according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the pivot arm device (5) forms an articulated parallelogram (9-12).

Device according to claim 1, characterized in that a length-changing force means (15) for pivoting the pendulum arm (13) acts between the chassis (1) and a support means (17) arranged for the wheel at the outer end of the pendulum arm.

Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that a length-changing force member (23) acts between diagonally arranged articulated shafts (9, 12) in the pivot arm device.

Device according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the pendulum arm (13) is arranged to change in length.

Device according to claim 7, characterized in that the pendulum arm (13) comprises at least two telescopically displaceably coordinated parts (26, 27). 'x