DE9407160U1 - Axle suspension - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Achsaufhängung für drei- und vierachsige, hydrostatisch angetriebene Lastkraftfahrzeuge und Arbeitsmaschinen, insbesondere zum Einsatz in schwierigem Gelände, mit einem Fahrzeugrahmen und mehreren angetriebenen Lenkachsen.The present invention relates to an axle suspension for three- and four-axle, hydrostatically driven trucks and work machines, in particular for use in difficult terrain, with a vehicle frame and several driven steering axles.
Derartige Achsaufhängungen sind bekannt, wobei die Achsaufhängungen gemäß dem Stand der Technik über Federn, Hebel, Gelenkstangen etc. eine gezielte und möglichst gleichmäßige Verteilung des Gesamtgewichtes der Lastkraftfahrzeuge oder Arbeitsmaschinen auf die einzelnen Achsen ermöglichen.Such axle suspensions are known, whereby the axle suspensions according to the state of the art enable a targeted and as even as possible distribution of the total weight of the trucks or work machines to the individual axles via springs, levers, articulated rods, etc.
Bekannte Achsaufhängungen weisen jedoch Nachteile auf. So ist stets ein hoher konstruktiver Aufwand für die Achsführung und für die Drehmomentaufnahme von den Achsen in den Rahmen erforderlich. However, known axle suspensions have disadvantages. A high level of design effort is always required for the axle guidance and for the torque absorption from the axles into the frame.
Gleichzeitig weisen die bekannten Achsaufhängungen nur geringe Verschränkungsmöglichkeiten der Achsen gegeneinander und zum Fahrzeugrahmen auf.At the same time, the known axle suspensions only offer limited possibilities for articulation of the axles against each other and against the vehicle frame.
Um eine genügende Bewegungsfreiheit bei möglichst gleichmäßiger Gewichtsverteilung auf die einzelnen Achsen bzw. Räder zu gewährleisten, sind die bekannten Achsaufhängungen konstruktiv aufwendig hergestellt und somit teuer und mechanisch anfällig.In order to ensure sufficient freedom of movement with as even a weight distribution as possible on the individual axles or wheels, the known axle suspensions are constructed in a complex manner and are therefore expensive and mechanically vulnerable.
So ist aus der DD-Patentschrift 38593 eine Vorderachse für solche landwirtschaftlichen Traktoren bekannt, die anstelle einer einfachen Pendelachse eingesetzt werden soll. Diese zwar an einem einfachen Pendel angeordnete Doppelachse wird nicht angetrieben und befindet sich unterhalb des Traktorrahmens.For example, DD patent specification 38593 discloses a front axle for such agricultural tractors, which is intended to be used instead of a simple pendulum axle. This double axle, although arranged on a simple pendulum, is not driven and is located below the tractor frame.
Aus der DE-OS 1 405 3 86 ist ein lenkbares Zweiachsaggregat bekannt, welches zwar als antreibbar beschrieben (Fign. 6 bis 8)From DE-OS 1 405 3 86 a steerable two-axle unit is known, which is described as drivable (Figs. 6 to 8)
wird, das sich aber ebenfalls unterhalb des eigentlichen Fahrzeugrahmens (Fig. 1) befindet.which is also located below the actual vehicle frame (Fig. 1).
Die DE-Auslegeschrift 1 243 031 beschreibt eine Mehrachsanordnung, die nicht angetrieben wird und deren Räder nicht in Fahrtrichtung lenkbar sind.DE-Auslegeschrift 1 243 031 describes a multi-axle arrangement that is not driven and whose wheels cannot be steered in the direction of travel.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Achsaufhängung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 so auszubilden, daß die Gewichtsverteilung auf die einzelnen Achsen gleichmäßig erfolgt, wobei der konstruktive Aufwand und somit die Kosten sowie die mechanische Anfälligkeit 'möglichst klein gehalten werden.The object of the present invention is to design an axle suspension according to the preamble of claim 1 in such a way that the weight distribution on the individual axles is even, whereby the design effort and thus the costs as well as the mechanical vulnerability are kept as small as possible.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.This object is achieved by the features specified in the characterizing part of patent claim 1.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind bei vierachsigen Lastkraftwagen oder Arbeitsmaschinen jeweils zwei angetriebene Lenkachsen in je einem in einem Fahrzeugrahmen gelagerten Pendelrahmen angeordnet, wobei eine der Lenkachsen mit einem der Pendelrahmen fest über lösbare Befestigungsmittel verbunden ist und die anderen drei Lenkachsen über Drehachsen in den Pendelrahmen drehbar gelagert sind. Dadurch ist erfindungsgemäß gewährleistet, daß die Last über die Lagerung der beiden Pendelrahmen gleichmäßig auf die vier angetriebenen Achsen verteilt wird und über die mit den Achsen verbundenen Räder gleichmäßig auf den Boden gebracht wird.In an advantageous embodiment of the invention, in four-axle trucks or work machines, two driven steering axles are arranged in a pendulum frame mounted in a vehicle frame, with one of the steering axles being firmly connected to one of the pendulum frames via detachable fastening means and the other three steering axles being rotatably mounted in the pendulum frame via rotary axes. This ensures, according to the invention, that the load is evenly distributed over the four driven axles via the mounting of the two pendulum frames and is evenly brought to the ground via the wheels connected to the axles.
Durch die feste Anbindung einer Lenkachse mit einem der Pendelrahmen ist erfindungsgemäß gewährleistet, daß auftretende Querbeschleunigungskräfte des Fahrzeugaufbaus, z.B. beim Kurvenfahren, oder Seitenkräfte, z.B. bei Fahrten am Schräghang, von dieser fest verbundenen Lenkachse aufgenommen und kompensiert werden.By firmly connecting a steering axle to one of the pendulum frames, the invention ensures that transverse acceleration forces of the vehicle body, e.g. when cornering, or lateral forces, e.g. when driving on a slope, are absorbed and compensated by this firmly connected steering axle.
Gleiches wird erzielt durch eine weitere vorteilhafte Ausge-The same is achieved by a further advantageous
staltung der Erfindung für dreiachsige Lastkraftwagen oder Arbeitsmaschinen, wobei zwei angetriebene Lenkachsen in einem in dem Fahrzeugrahmen gelagerten Pendelrahmen angeordnet sind, wobei die dritte Lenkachse am Fahrzeugrahmen drehbar gelagert ist.Design of the invention for three-axle trucks or work machines, wherein two driven steering axles are arranged in a pendulum frame mounted in the vehicle frame, wherein the third steering axle is rotatably mounted on the vehicle frame.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist an jedem Pendelrahmen je ein Verteilergetriebe zur Übertragung der Antriebsdrehmomente auf die Lenkachsen ausgebildet. Die Verteilergetriebe sind dabei vorteilhafterweise jeweils mit einem oder mehreren Hydromotoren verbunden, wobei kurze Kardanwellen zur Übertragung der Antriebsdrehmomente auf die Lenkachsen ausgebildet sind. Durch die Befestigung der Verteilergetriebe an den Pendelrahmen ist erfindungsgemäß gewährleistet, daß die Kardanwelle beim Überfahren von z.B. einer Bodenwelle nicht ausgelenkt wird. Beim Überfahren eines Einzelhindernisses ist die seitliche Auslenkung ebenfalls gering, da der Abstand der drehbar gelagerten Drehachsen vom Mittel der Kardanwelle vorteilhafterweise klein gehalten werden kann.In an advantageous embodiment of the invention, a transfer case is formed on each pendulum frame to transmit the drive torque to the steering axles. The transfer cases are advantageously connected to one or more hydraulic motors, with short cardan shafts being formed to transmit the drive torque to the steering axles. By attaching the transfer case to the pendulum frame, the invention ensures that the cardan shaft is not deflected when driving over a bump, for example. When driving over a single obstacle, the lateral deflection is also small, since the distance between the rotatably mounted axes of rotation and the center of the cardan shaft can advantageously be kept small.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Verteilergetriebe als Lastschaltgetriebe ausgebildet. Damit kann neben einem sogenannten Arbeitsgang ein Fahrgang bereitgestellt werden, der Geschwindigkeiten bis zu 50 km/h ermöglicht. In a further advantageous embodiment of the invention, the transfer case is designed as a powershift transmission. This means that in addition to a so-called working gear, a driving gear can be provided that enables speeds of up to 50 km/h.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Fahrzeugrahmen derartig ausgebildet, daß er einen auswechselbaren Hilfsrahmen aufnehmen kann, wobei der Hilfsrahmen verschiedenartige Aufbauten tragen kann.In a further advantageous embodiment of the invention, the vehicle frame is designed in such a way that it can accommodate an exchangeable subframe, whereby the subframe can support various types of structures.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiels. Es zeigen:Further details, advantages and features of the invention emerge from the following description of an embodiment shown in the drawings. They show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Achsaufhängung an einem vierachsigen LastkraftfahrzeugFig. 1 is a schematic representation of the axle suspension according to the invention on a four-axle truck
von unten;from underneath;
Fig. 2 eine schematisch dargestellte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Achsaufhängung an einem vierachsigen Lastkraftfahrzeug undFig. 2 is a schematic side view of the axle suspension according to the invention on a four-axle truck and
Fig. 3 eine schematisch dargestellte Vorderansicht der erfindungsgemäßen Achsaufhängung an einem vierachsigen Lastkraftfahrzeug.Fig. 3 is a schematic front view of the axle suspension according to the invention on a four-axle truck.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine erfindungsgemäße Achsaufhängung 10 für vierachsige Lastkraftwagen oder Arbeitsmaschinen, insbesondere zum Einsatz in schwierigem Gelände, von unten, mit einem Fahrzeugrahmen 3 8 und vier angetriebenen Lenkachsen 12, 14, 16, 18. Dabei sind jeweils zwei Lenkachsen 12, 14 und 16, 18 in je einem in dem Fahrzeugrahmen 3 8 gelagerten Pendelrahmen 20, 22 angeordnet. Die Lenkachse 16 ist dabei mit dem Pendelrahmen 22 fest über lösbare Befestigungsmittel 48 verbunden, die anderen drei Lenkachsen 12, 14, 18 sind über eine erste, zweite und dritte Drehachse 26, 28, 30 in den Pendelrahmen 20, 22 drehbar gelagert. Die Pendelrahmen 20, 22 sind über ein erstes Lager 24 und ein zweites Lager 40 im Fahrzeugrahmen 38 drehbar gelagert. Durch diese Art der Achsaufhängung wird erfindungsgemäß das vierachsige Fahrzeug bezüglich der Lastverteilung rechnerisch auf die beiden Achsen der Lager 24 und 40 reduziert. Die auf das erste und zweite Lager 24, 4 0 wirkende Last wird gleichmäßig auf die Drehachsen 26, 28, 3 0 verteilt, die wiederum die Last gleichmäßig auf die mit den Lenkachsen 12, 14, 16, 18 verbundenen Räder 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64 verteilen.Fig. 1 shows a schematic representation of an axle suspension 10 according to the invention for four-axle trucks or work machines, in particular for use in difficult terrain, from below, with a vehicle frame 38 and four driven steering axles 12, 14, 16, 18. Two steering axles 12, 14 and 16, 18 are arranged in a pendulum frame 20, 22 each mounted in the vehicle frame 38. The steering axle 16 is firmly connected to the pendulum frame 22 via detachable fastening means 48, the other three steering axles 12, 14, 18 are rotatably mounted in the pendulum frame 20, 22 via a first, second and third axis of rotation 26, 28, 30. The pendulum frames 20, 22 are rotatably mounted in the vehicle frame 38 via a first bearing 24 and a second bearing 40. According to the invention, this type of axle suspension reduces the load distribution of the four-axle vehicle to the two axles of the bearings 24 and 40. The load acting on the first and second bearings 24, 40 is evenly distributed over the pivot axes 26, 28, 30, which in turn distribute the load evenly over the wheels 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64 connected to the steering axles 12, 14, 16, 18.
Statisch gesehen ergibt sich eine 3-Punkt-Lastverteilung, durch die der Fahrzeugrahmen 38 quermomentsfrei ist. Dadurch muß der Fahrzeugrahmen 3 8 zur Erzielung von ausreichender Geländegängigkeit des Lastkraftwagens nicht verwindungsweich ausgebildet sein, sondern kann starr und verdrehsteif sein.From a static point of view, this results in a 3-point load distribution, which means that the vehicle frame 38 is free of transverse moments. As a result, the vehicle frame 38 does not have to be designed to be torsionally flexible in order to achieve sufficient off-road capability of the truck, but can be rigid and torsionally stiff.
Beim gleichzeitigen Überfahren einer Bodenwelle z.B. durch die Räder 50 und 52 bewegt sich der Pendelbalken in Fahrtrichtung vorne nach oben, wobei sich die Achse des ersten Lagers 24 nur um den halben Betrag der Bodenwellenhöhe hebt. Die Hubgeschwindigkeit wird ebenfalls halbiert, wodurch die Beschleunigung des Fahrzeugrahmens 3 8 nur ein Viertel der senkrechten Beschleunigung der Räder 50, 52 ist. Dadurch ist gewährleistet, daß ein gleichmäßigeres Fahren möglich ist und mögliche Hindernisse im Gelände mit höherer Geschwindigkeit überfahren werden können, ohne störende Stöße für Fahrer und Last zu erzeugen. Beim Überfahren eines einseitigen Hindernisses, z.B. durch das Rad 50, wird der 'Pendelbalken 20 selbst nur mit 1/4 der senkrechten Radbeschleunigung bewegt, wodurch wiederum der Fahrzeugrahmen 3 8 nur um 1/16 der senkrechten Radbeschleunigung bewegt wird.When driving over a bump in the road simultaneously, e.g. by wheels 50 and 52, the pendulum beam moves upwards at the front in the direction of travel, whereby the axis of the first bearing 24 is only raised by half the height of the bump. The lifting speed is also halved, whereby the acceleration of the vehicle frame 38 is only a quarter of the vertical acceleration of the wheels 50, 52. This ensures that more even driving is possible and possible obstacles in the terrain can be driven over at higher speeds without causing annoying shocks for the driver and load. When driving over an obstacle on one side, e.g. by wheel 50, the pendulum beam 20 itself is only moved with 1/4 of the vertical wheel acceleration, whereby the vehicle frame 38 is only moved by 1/16 of the vertical wheel acceleration.
An jedem der Pendelbalken 20, 22 ist ein Verteilergetriebe 34, 68 befestigt. Die Verteilergetriebe 34, 68 sind jeweils mit einem Hydromotor 36 verbunden, wobei kurze Kardanwellen 32 zur Übertragung der Antriebsdrehmomente auf die Lenkachsen 12, 14, 16, 18 dienen. Statt einem Hydromotor 3 6 können auch mehrere Hydromotoren 3 6 ausgebildet sein.A transfer case 34, 68 is attached to each of the pendulum beams 20, 22. The transfer cases 34, 68 are each connected to a hydraulic motor 36, with short cardan shafts 32 serving to transmit the drive torque to the steering axles 12, 14, 16, 18. Instead of one hydraulic motor 36, several hydraulic motors 36 can also be designed.
Zwischen den jeweils paarweise angeordneten Lenkachsen 12, 14 und 16, 18 ist in dem Ausführungsbeispiel ein Kraftstofftank 66 auf dem Fahrzeugrahmen 3 8 befestigt.In the exemplary embodiment, a fuel tank 66 is attached to the vehicle frame 38 between the steering axles 12, 14 and 16, 18, which are arranged in pairs.
Fig. 2 zeigt eine schematisch dargestellte Seitenansicht der erfindungsgemäßen Achsaufhängung 10 für vierachsige Lastkraftfahrzeuge. Man erkennt die Befestigung der Verteilergetriebe 34, 68 an den Pendelbalken 20, 22.Fig. 2 shows a schematic side view of the axle suspension 10 according to the invention for four-axle trucks. One can see the attachment of the transfer case 34, 68 to the pendulum beams 20, 22.
Der Fahrzeugrahmen 3 8 ist in dem Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, daß er einen auswechselbaren Hilfsrahmen 44 aufnehmen kann. An dem Hilfsrahmen 44 können wiederum verschiedenartige Fahrzeugaufbauten (nicht dargestellt) befestigt sein. Das Verteilergetriebe 34 kann auch als lastschaltbares Getriebe ausgebildet sein, wodurch Geschwindigkeiten bis 50 km/hIn the exemplary embodiment, the vehicle frame 38 is designed in such a way that it can accommodate an exchangeable subframe 44. Various types of vehicle structures (not shown) can in turn be attached to the subframe 44. The transfer case 34 can also be designed as a powershift transmission, which allows speeds of up to 50 km/h
ermöglicht werden.be made possible.
In Fig. 2 ist weiterhin das Verhalten der erfindungsgemäßen Achsaufhängung 10 beim Überfahren einer Bodenwelle schematisch dargestellt. Es wird deutlich, daß die Kardanwelle 32 beim Überfahren der Bodenwelle nicht ausgelenkt wird und beim Überfahren eines Einzelhindernisses die seitliche Auslenkung nur gering ist, da der Abstand der Achse des zweiten Lagers 40 vom Mittel der Kardanwelle 32 relativ klein ist.In Fig. 2, the behavior of the axle suspension 10 according to the invention when driving over a bump is also shown schematically. It is clear that the cardan shaft 32 is not deflected when driving over the bump and that the lateral deflection when driving over a single obstacle is only slight, since the distance of the axis of the second bearing 40 from the center of the cardan shaft 32 is relatively small.
Fig. 3 zeigt eine schematisch dargestellte Vorderansicht der erfindungsgemäßen Achsaufhängung 10 für vierachsige Lastkraftfahrzeuge. Man erkennt, daß an dem Fahrzeugrahmen 3 8 neben dem Hilfsrahmen 44 Kotflügel 46 befestigt sind. Des weiteren sind an dem Fahrzeugrahmen mehrere Anschlagbegrenzungen 42 angeordnet, die verhindern, daß die Räder 50 - 64 in Kontakt mit den Kotflügeln 46 treten, was zu einer Beschädigung letzterer führen würde.Fig. 3 shows a schematic front view of the axle suspension 10 according to the invention for four-axle trucks. It can be seen that fenders 46 are attached to the vehicle frame 38 next to the subframe 44. Furthermore, several stop limits 42 are arranged on the vehicle frame, which prevent the wheels 50 - 64 from coming into contact with the fenders 46, which would lead to damage to the latter.
Weiterhin erkennt man, daß - wie vorher bereits beschrieben beim Überfahren eines Hindernisses durch ein einzelnes Rad der Fahrzeugrahmen 3 8 nur mit einer sehr viel geringeren senkrechten Radbeschleunigung bewegt wird.Furthermore, it can be seen that - as previously described - when driving over an obstacle with a single wheel, the vehicle frame 3 8 is only moved with a much lower vertical wheel acceleration.
In einem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel ist zur weiteren Verbesserung der Kurvenstabilität des Lastkraftfahrzeuges ein an dem ersten Pendelrahmen 20 befestigter Querstabilisator ausgebildet, der die Lenkachse 12 beim Verdrehen in die erste Drehachse 2 6 bremst.In an embodiment not shown, in order to further improve the cornering stability of the truck, a transverse stabilizer is attached to the first pendulum frame 20, which brakes the steering axle 12 when it turns into the first axis of rotation 26.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9407160U DE9407160U1 (en) | 1994-04-29 | 1994-04-29 | Axle suspension |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE9407160U DE9407160U1 (en) | 1994-04-29 | 1994-04-29 | Axle suspension |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE9407160U1 true DE9407160U1 (en) | 1995-04-13 |
Family
ID=6908040
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE9407160U Expired - Lifetime DE9407160U1 (en) | 1994-04-29 | 1994-04-29 | Axle suspension |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE9407160U1 (en) |
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