SE516470C2 - Framaxelanordning för ett tungt fordon - Google Patents

Description

r.. u. 10 15 20 25 30 35 perna en allt viktigare faktor. Förutom att åkkomforten na- turligtvis är fördelaktig för föraren och passagerare i for- donet är den också väsentlig för att reducera antalet skador på lasten, i synnerhet vid transport av ömtåligt gods. Med konventionella sidorambalkar och stela hjulaxlar kommer en ojämnhet i vägen att utbreda sig i stödorganet och påverka väsentligen hela fordonet på ett ogynnsamt sätt.

Den konventionella uppbyggnaden av ett tungt fordon har dessutom den nackdelen att tillverkningen blir relativt dyr- bar på grund av att en sådan konstruktion kräver många olika komponenter som ej kan standardiseras för olika fordonsvari- anter. Exempelvis erfordrar fordonets framaxelanordning och bakaxelanordning en mängd olika komponenter beroende på om respektive hjul skall vara styrande eller ej, drivande eller ej, hur många bakaxlar som skall finnas hos fordonet, typ av fjädring, etc. Ett sådant konventionellt uppbyggt tungt for- don erfordrar dessutom ett relativt omfattande monteringsar- bete.

DE-A-4322716 beskriver ett fordonschassi för tyngre fordon.

Chassit innefattar en bakaxelanordning, ett lådliknande centralt chassielement och en framaxelanordning. Bakaxelan- ordningen och framaxelanordningen är konventionellt utfor- made i den meningen att de innefattar två längsgående ram- balkar som är förbundna med varandra med hjälp av tvärbal- kar. Hjulupphängningen synes innefatta en stel hjulaxel och de krafter som verkar på hjulen kommer att ledas vidare in i det centrala lådliknande chassielementet.

SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att undanröja ovan nämnda problem. I synnerhet eftersträvas en framaxelanord- ning som bidrar till en förbättrad åkkomfort och förbättrade köregenskaper. Det är vidare önskvärt att framaxelanord- 10 15 20 25 30 35 516 470 ningen kan tillverkas av komponenter som är standardiserade i en stor utsträckning och som kan monteras på ett enkelt sätt.

Detta ändamål uppnås med den inledningsvis angivna framaxel- anordningen som har de särdrag som definieras i patentkra- vets 1 kännetecknande del.

Med en sådan framaxelenhet som innefattar en lådliknande ramkonstruktion som uppbär vitala delar av fordonets kompo- nenter i framaxelns område är det möjligt att skapa en enhet som bildar en framaxelmodul som kan utnyttjas för många olika fordonsvarianter. Framaxelenheten enligt uppfinningen är vidare, tack vare den lådliknande strukturen, utformad på så sätt att den är i allt väsentligt självbärande och inrät- tad att absorbera åtminstone väsentligen alla vertikala krafter som verkar på framhjulen.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är drivmotorenheten anordnad i framaxelenheten på så sätt att den är åtminstone delvis utdragbar ur framaxelenheten. Därvid kan drivmotoren- heten bilda en egen modul som kan utnyttjas för en mängd olika fordonsvarianter. Genom att drivmotorenheten är ut- dragbar ur framaxelmodulen kan drivmotorn göras tillgänglig för underhåll och service på ett enkelt sätt utan att man i enlighet med tidigare teknik måste tippa fordonshytten.

I enlighet med en ytterligare utföringsform av uppfinningen har ramkonstruktionen, sedd i den längsgående axelns rikt- ning, en central öppning. Därvid kan drivmotorenheten med fördel sträcka sig in genom den centrala öppningen. På så vis kommer drivmotorenheten, som har en avsevärd massa, att befinna sig över en tänkt framhjulsaxel, vilket är gynnsamt ur lastfördelningssynpunkt. Ramkonstruktionen, sedd i den längsgående axelns riktning, bildar med fördel en väsentli- gen sluten ring kring den centrala öppningen och har en vä- v v.. ø-n a 10 15 20 25 30 35 516 470 un» o. sentligen fyrkantig form. En sådan ringliknande konfigura- tion tillåter ramkonstruktionen att absorbera väsentligen alla vertikala krafter som verkar på framhjulen. En sådan ramkonstruktion har en hög styvhet och hållfasthet. Vidare kan även chassielementet, sett i den längsgående axelns riktning, ha en väsentligen fyrkantig form, varvid ramkon- struktionen har en ytterkontur som i allt väsentligt över- ensstämmer med en innerkontur hos chassielementet. Ett så- dant fyrkantigt, lådliknande chassielement har en relativt hög vridstyvhet. Därvid kan den fyrkantiga ramkonstruktionen fästas på ett enkelt sätt i ett sådant chassielement och den uppnådda vridstyvheten hos chassielementet kan upprätthållas även med avseende på framaxelenheten.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefat- tar ramkonstruktionen ett nedre väsentligen horisontellt parti. Vidare kan ramkonstruktionen innefatta två sidopar- tier, vilka sträcker sig uppåt från det nedre partiet, och ett övre parti som sträcker sig mellan och förbinder de två sidopartierna. På så vis erhålls den väsentligen fyrkantiga slutna ringkonfigurationen.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är nämnda två hjul individuellt upphängda i ramkonstruktionen.

På så vis förbättras fordonets åkkomfort och köregenskaper eftersom vertikala krafter som verkar på ett framhjul hos fordonet kommer att absorberas av ramkonstruktionen och ej påverka övriga delar av fordonet. Därvid kan vart och ett av nämnda två hjul vara upphängt med hjälp av en nedre länkarm och en övre länkarm, vilka är ledat förbundna med ramkon- struktionen. Med fördel är de nedre länkarmarna ledat för- bundna med det nedre partiet och de övre länkarmarna med ett respektive sidoparti. Vidare kan framaxelenheten innefatta ett fjädringsorgan för varje hjul, varvid varje fjädringsor- gan är förbundet med det övre partiet och en respektive nedre länkarm. 10 15 20 25 30 35 5 Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är fram- axelenheten inrättad att bära en fordonshytt hos fordonet.

Därvid kan fordonshytten vila på väsentligen fasta stödele- ment hos ramkonstruktionen och på så vis uppnås en stabil montering av fordonshytten på den väsentligen självbärande framaxelenheten.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen innefat- tar drivenheten fordonets drivmotor, drivmotorns kylarpaket och två stödbalkar som väsentligen sträcker sig parallellt med fordonets längsgående axel och på vilka drivmotorn och kylarpaketet är monterade, varvid kylarpaketet befinner sig framför drivmotorn i framföringsriktningen. Med en sådan ut- föringsform underlättas underhåll och service väsentligt ef- tersom drivmotorn och kylarpaketet kan dras ut ur framaxel- enheten såsom en enda gemensam enhet, dvs drivmotorns kyl- krets kan förbli intakt under normalt underhållsarbete. Där- vid är nämnda stödbalkar åtminstone delvis inrättade att vila på det nedre partiet när drivmotorenheten är anordnad i framaxelenheten och att stödja drivmotorn och kylarpaketet när drivmotorenheten är utdragen ur framaxelenheten.

Enligt en ytterligare utföringsform av uppfinningen är driv- motorenheten via en drivaxel inrättad att förbindas med en växellåda som är anordnad på avstånd från drivmotorenheten i anslutning till bakre, drivande hjul hos fordonet. På så vis erhålls en gynnsam viktfördelning hos fordonet.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA Föreliggande uppfinning skall nu förklaras genom en beskriv- ning av en föredragen utföringsform och med hänvisning till bifogade ritningar.

Fig 1 visar en perspektivvy av ett tungt fordon. 10 15 20 25 30 35 516 470 ¿=;;_»§ Fig 2 visar en perspektivvy av en framaxelanordning en- ligt uppfinningen, varvid fordonets drivmotor och kylarpaket har utelämnats i förklarande syfte.

Fig 3 visar en perspektivvy av framaxelanordningens framaxelenhet och drivmotorenheten utdragen ur framaxelenheten.

Fig 4 visar en vy framifrån av framaxelanordningens framaxelenhet.

DETALJERAD BESKRIVNING AV EN UTFÖRINGSFORM AV UPPFINNINGEN Fig 1 visar schematiskt ett tungt fordon 1 med en fordons- hytt 2 och en lastyta 3, som är bildad av en korrugerad plåt 4 och på plåten 4 anordnade skivor 5. Fig 1 visar ett tungt fordon i form av en lastbil men det skall konstateras att uppfinningen även är tillämplig på andra typer av tunga for- don, exempelvis bussar.

Fordonet 1 innefattar ett chassielement 6 som sträcker sig väsentligen parallellt med fordonets längsgående axel x i fordonets normala framföringsriktning. Såsom framgår av Fig 1 har chassielementet 6 en lådliknande form och är väsentli- gen fyrkantigt sett i den längsgående axelns x riktning.

Chassielementet 6 är tillverkat av relativt tunn plåt. Chas- sielementet 6 innefattar vidare ett antal stödramar 7 som har en central öppning och som är fördelade utmed chassiele- mentets 6 längd. I Fig 1 syns endast en sådan stödram 7. På var sida om chassielementet 6 utanför varje stödram 7 finns ett stödorgan 8 som således är förbundet med stödramen 7 via genomgående bultar (ej visade). Den korrugerade plåten 4 och skivorna 5 som bildar lastytan 3 vilar således på chas- sielementet 6 och stödorganen 8.

Föreliggande uppfinning avser fordonets 1 framaxelanordning som visas med hjälp av Fig 2, 3 och 4 men ej i Fig 1. Fram- 10 15 20 25 30 35 u-nooo .z E"E_E“š -§ 5-3 7 axelanordningen är avsedd att förbindas med chassielementet 6 på ett sätt som förklaras närmare nedan.

Såsom tydligast framgår av Fig 3 och 4 bildar framaxelanord- ningen en framaxelenhet 11 som innefattar en ramkonstruktion med en lådliknande struktur eller form. Den lådliknande ram- konstruktionen har, sedd i den längsgående axelns x rikt- ning, en central öppning eller ett utrymme 10 och bildar en väsentligen sluten ring kring den centrala öppningen eller utrymmet 10. Ringen har en väsentligen fyrkantig, rektangu- lär form. Ramkonstruktionen innefattar fyra väsentliga grundelement, nämligen ett nedre väsentligen horisontellt parti 12, två sidopartier 13, 14, vilka sträcker sig uppåt, väsentligen vertikalt, från det nedre partiet 12, och ett övre, väsentligen horisontellt parti 15 som sträcker sig mellan och förbinder de två sidopartierna 13 och 14 med var- andra. Dessa fyra grundelement 12-15 bildar således den låd- liknande, väsentligen fyrkantiga ramkonstruktionen. De fyra grundelementen 12-15 kan vara gjutna i aluminium.

Ramkonstruktionen har i sin bakre ände, dvs den ände som är vänd mot lådan en ytterkontur som i allt väsentligt överens- stämmer med en innerkontur hos chassielementet 6. Framaxel- enheten 11 kan således föras in ett litet stycke i det låd- liknande chassielementet 6 och förbindas med chassielementet 6 med hjälp av ett antal bultorgan som sträcker sig genom chassielementet 6 in i framaxelenheten 11. Sådana bultorgan är lämpligen fördelade utmed hela chassielementets 6 omfång och således är chassielementet 6 och framaxelenheten 11 för- bundna med varandra utmed alla grundelementen 12-15.

Såsom vidare framgår av Fig 3 har det nedre partiet 12 en plattliknande form och en väsentligt större utsträckning i den längsgående axelns x riktning än det övre partiet 15 som snarare har en balkliknande form. De två sidopartierna 13 och 14 är i den längsgående axelns x riktning smalare upp- a>zao 10 15 20 25 30 35 516 479 till, i det område där de är förbundna med det övre partiet 15, än i det nedre område där de är förbundna med det nedre partiet 12.

Fordonet 1 innefattar vidare en drivmotorenhet 20, som visas i Fig 2 och 3 och som innefattar fordonets drivmotor 21, mo- torns 21 kylarpaket 22 och två stödbalkar 23, 24, på vilka drivmotorn 21 och kylarpaketet 22 vilar. Drivmotorn 21 är inrättad att förbindas med fordonets 1 bakre drivande hjul 25 via en växellåda som ej visas i figurerna och som är an- ordnad i det lådliknande chassielementet 6 i närheten av de bakre hjulen 25. Drivmotorn 21 och kylarpaketet 22 är monte- rade på stödbalkarna på så sätt att drivmotorenheten 20 kan förflyttas som en enhet utan att några motorkomponenter be- höver avlägsnas från drivmotorenheten 20. Stödbalkarna 23 och 24 sträcker sig väsentligen parallellt med varandra och med den längsgående axeln x när drivmotorenheten 20 är mon- terad i framaxelenheten 11, se Fig 2. Drivmotorenheten 20 innefattar vidare två stycken stolpbalkar 26 och 27 som är förbundna med och sträcker sig uppåt, väsentligen vertikalt, från stödbalkarna 23 respektive 24. I en övre ände är stolp- balkarna 26 och 27 förbundna med varandra med hjälp av en övre tvärbalk 28. Drivmotorenheten 20 innefattar vidare en nedre tvärbalk 29 som sträcker sig mellan och förbinder de två stödbalkarna 23 och 24.

Framaxelenheten 11 innefattar vidare två stycken längsgående balkar 31, 32 som vilar på det övre horisontella partiet 15 och som är inrättade att bära fordonshytten 2. Fordonshytten 2 vilar därvid på fyra stycken stödelement 33, ett stödele- ment 33 i varje ände hos de två längsgående balkarna 31 och 32. I syfte att ytterligare förstärka framaxelenheten 11, i synnerhet när drivmotorenheten 20 är bortmonterad, är ett lutande stag 35, 36 anordnat mellan en nedre del av respek- tive sidoparti 13, 14 och en främre ände av respektive längsgående balk 31, 32. När drivmotorenheten 11 är i sitt 10 15 20 25 30 35 516 47Û monterade tillstånd befinner den sig åtminstone delvis i den centrala öppningen eller utrymmet 10 hos framaxelenheten 11 och de två stödbalkarna 23, 24 vilar på och är förbundna med det nedre partiet 12 hos framaxelenheten 11. När driv- motorenheten 20 skall demonteras från fordonet lossas för- bindningarna mellan stödbalkarna 23 och 24 samt mellan stolpbalkarna 26, 27 och de längsgående balkarna 31, 32.

Därefter kan drivmotorenheten 21 föras ut ur framaxelenheten 11 genom att dras utåt i den längsgående axelns x riktning.

Det skall speciellt noteras att en sådan demontering och utdragning av drivmotorenheten 20 kan utföras utan att fordonshytten 2 behöver demonteras eller tippas.

Framaxelenheten 11 innefattar vidare två stycken hjul 40, 41 som bildar fordonets 1 framhjul. I Fig 2, 3 och 4 har hjulen 40, 41 avlägsnats och därvid framgår i stället hjulnaven 42, 43 på vilka hjulen 40 respektive 41 är avsedda att monteras.

Hjulnaven 42, 43 innefattar på sedvanligt sätt bromsskivor, bromsklossar och övrig utrustning för fordonets bromsning.

Dessa komponenter skall inte förklaras närmare i denna an- sökning. Fortsättningsvis hänvisas för enkelhets skull till hjulen 40, 41 även om hela hjulenheter med hjul, hjulnav, bromsskiva, bromsklossar etc. avses. Varje hjul 40, 41 är individuellt upphängt i ramkonstruktionen hos framaxelenhe- ten 11. Varje individuell hjulupphängning innefattar en nedre länkarm 44, 45 och en övre länkarm 46, 47. De övre länkarmarna 46, 47 är ledat förbundna med ett respektive si- doparti 13, 14 och ledat förbundna med ett respektive hjul 40, 41. De nedre länkarmarna 44, 45 är ledat förbundna med det nedre partiet 12 och ett respektive hjul 40, 41. Varje hjulupphängning innefattar dessutom ett fjädringsorgan 48, 49 som är förbundet med en respektive ände hos det övre par- tiet 15 och en respektive nedre länkarm 44, 45. Varje fjäd- ringsorgan 48, 49 innefattar en fjädringsfunktion och en stötdämparfunktion. Hjulen 40, 41 är således helt individu- ellt upphängda, vilket betyder att en ojämnhet i vägbanan uxnnn 10 516 47Û 10 med avseende på det ena hjulet 40, 41, endast resulterar i en rörelse hos detta hjul 40, 41 och inte hos det andra hju- let 41, 42. De vertikala krafter som uppstår på grund av så- dana ojämnheter kommer att absorberas av ramkonstruktionen hos framaxelenheten 11.

Framaxelenheten 11 innefattar vidare en styrapparat 51 som via ett länkarrangemang möjliggör styrning av de två hjulen 40, 41.

Uppfinningen är inte begränsad till det visade utförings- exemplet utan kan varieras och modifieras inom ramen för de efterföljande patentkraven.

Claims (17)

10 15 20 25 30 35 516 470 11 Eatentkray

1. Framaxelanordning för ett tungt fordon (1), såsom exem- pelvis ett lastfordon, med ett antal hjul (25, 40, 41) bär fordonet, en drivmotorenhet (20) för fordonets (1) som fram- (6), som sträcker sig längs fordonets (1) längsgående axel (x) i fordonets normala framföringsriktning, kännetecknad_ay att framaxelanordningen bildar en separat framaxelenhet (11) drivning och ett längsgående lådliknande chassielement innefattande en ramkonstruktion (12-15), som har en lådliknande struktur och är inrättad att vara förbunden med det längsgående lådliknande chassielementet (6), och två av nämnda hjul (40, 41) som är upphängda i ramkonstruktionen, varvid framaxelenheten (11) är inrättad att bära drivmotorenheten (20).

2. Framaxelanordning enligt krav 1, känneteQknad_ay att drivmotorenheten (20) är anordnad i framaxelenheten (11) på så sätt att den är åtminstone delvis utdragbar ur framaxel- enheten.

3. Framaxelanordning enligt något av kraven 1 och 2, kän: netecknad_ay att ramkonstruktionen (12-15), sedd i den längsgående axelns (x) riktning, har en central öppning.

4. Framaxelanordning enligt kraven 2 och 3, kännetecknad av att drivmotorenheten (20) sträcker sig in genom den cen- trala öppningen.

5. Framaxelanordning enligt något av kraven 3 och 4, känz netecknad_ay att ramkonstruktionen (12-15), sedd i den längsgående axelns (x) riktning, bildar en väsentligen slu- ten ring kring den centrala öppningen och har en väsentligen fyrkantig form. 10 15 20 25 30 35 51.6 470 n u u u I qc 12

6. Framaxelanordning enligt krav 5, kännetecknad_ay att chassielementet (6), sett i den längsgående axelns (x) rikt- ning, har en väsentligen fyrkantig form, varvid ramkonstruk- tionen (12-15) har en ytterkontur som i allt väsentligt överensstämmer med en innerkontur hos chassielementet (6).

7. Framaxelanordning enligt något av de föregående kraven, kännetecknad_ay att ramkonstruktionen (12-15) innefattar ett nedre väsentligen horisontellt parti (12).

8. Framaxelanordning enligt krav 7, kännetecknad_ay att ramkonstruktionen (12-15) innefattar två sidopartier (13, 14), vilka sträcker sig uppåt från det nedre partiet (12), och ett övre parti (15) som sträcker sig mellan och förbin- der de två sidopartierna (13, 14).

9. Framaxelanordning enligt något av de föregående kraven, kânnetecknad_ay att nämnda två hjul (40, 41) är individuellt upphängda i ramkonstruktionen (12, 15).

10. Framaxelanordning enligt krav 9, kännetecknad_ay att vart och ett av nämnda två hjul (40, 41) är upphängt med hjälp av en nedre länkarm (44, 45) och en övre länkarm (46, 47), vilka är ledat förbundna med ramkonstruktionen (12, 15).

11. Framaxelanordning enligt kraven 7 och 10, kännetecknad ay att de nedre länkarmarna (44, 45) är ledat förbundna med det nedre partiet (12).

12. Framaxelanordning enligt kraven 8 och 11, kännetenknad av att de övre länkarmarna (46, 47) är ledat förbundna med ett respektive sidoparti (13, 14).

13. Framaxelanordning enligt något av kraven 10 till 12, kännetecknad_ay att framaxelenheten (11) innefattar ett 10 15 20 25 516 4170 u u n o ø .n 13 fjädringsorgan (48, 49) för varje hjul (40, 41), varvid varje fjädringsorgan (48, 49) är förbundet med det övre par- tiet (15) och en respektive nedre länkarm (44, 45).

14. Framaxelanordning enligt något av de föregående kraven, känneLeQknad_ay att framaxelenheten (11) är inrättad att bära en fordonshytt (2) hos fordonet (1).

15. Framaxelanordning enligt något av de föregående kraven, känneIeQknad_ay att drivmotorenheten (20) innefattar fordo- nets drivmotor (21), drivmotorns kylarpaket (22) och två stödbalkar (23, 24) som väsentligen sträcker sig parallellt med fordonets längsgående axel (x) och på vilka drivmotorn (21) och kylarpaketet (22) är monterade, varvid kylarpaket befinner sig framför drivmotorn i framföringsriktningen.

16. Framaxelanordning enligt kraven 7 och 15, kännetecknad ay att nämnda stödbalkar (23, 24) åtminstone delvis är in- rättade att vila på det nedre partiet (12) när drivmotoren- heten (20) är anordnad i framaxelenheten (11) och att stödja drivmotorn (21) och kylarpaketet (22) när drivmotorenheten är utdragen ur framaxelenheten.

17. Framaxelanordning enligt något av de föregående kraven, känneteQknad_ay att drivmotorenheten (20) via en drivaxel är inrättad att förbindas med en växellåda som är anordnad på avstånd från drivmotorenheten (20) i anslutning till bakre, drivande hjul (25) hos fordonet.