DE19546424B4

DE19546424B4 - Anordnung zum Abstützen einer geteilten Gelenkachse

Info

Publication number: DE19546424B4
Application number: DE19546424A
Authority: DE
Inventors: Timo Salo
Original assignee: Tamrock Oy
Current assignee: Sandvik Mining and Construction Oy
Priority date: 1994-12-21
Filing date: 1995-12-12
Publication date: 2010-06-10
Anticipated expiration: 2015-12-13
Also published as: JP3933719B2; CA2164180C; JPH08230498A; CA2164180A1; FI946010A0; US5775458A; FI100871B; DE19546424A1; FI946010L

Abstract

Anordnung zum Abstützen einer geteilten Gelenkachse in einem Fahrzeug, das mindestens eine treibende Achse (2) und mindestens eine nichttreibende, tragende Achse (1) aufweist, wobei eine Gelenkachse (11; 11') über die nichttreibende Achse (1) verläuft und in deren Nähe abgestützt ist, um senkrechten Bewegungen der nichttreibenden Achse (1) zu folgen, während die nichttreibende Achse (1) an ihrer Mitte über ein Abstützgerät (4; 40) der Achse (1) am Rahmen (5) des Fahrzeugs abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachse (11; 11') an dem Abstützgerät (4; 40) der Achsenmitte abgestützt ist, wobei das Abstützgerät (4; 40) dadurch angepasst ist, nur den senkrechten Bewegungen der Achse (1) zu folgen und sich nicht gegenüber dem Rahmen (5) des Fahrzeugs zu drehen und das Abstützgerät (4; 40) mit der nichttreibenden Achse (1) über ein Kugelgelenk (7) verbunden ist und sich an dem Rahmen (5) des Fahrzeugs mit Gelenken (6) abstützt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Abstützen einer geteilten Gelenkachse in einem Fahrzeug, mit den Merkmalen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
In bekannten Anordnungen dieser Art ist die Gelenkachse, die mindestens an der nichttreibenden Achse mit einer ihr ”Biegen” ermöglichenden Zusatzanlenkung versehen ist, an der nichttreibenden Achse so abgestützt, dass federnde Bewegungen dieser Achse die Funktion der Gelenkachse nicht wesentlich beeinflussen.
Eine gattungsgemäße Abstützanordnung wird in der schwedischen Patentschrift SE 467 098 B offenbart. Darin ist die Gelenkachse zweiteilig und mit einem die Teile der Gelenkachse miteinander verbindenden Zwischengelenkteil versehen, der an seinen Enden an einem separaten Lagergehäuse auf der nichttreibenden Achse gelagert ist. Der Nachteil dieser Lösung und der übrigen bekannten Lösungen ist, dass sie für solche Fälle nicht besonders gut geeignet sind, in denen die zum Abstützen verwendete Achse eine drehbare Achse ist, wobei der ganze Achskörper sich dreht. Wenn die Gelenkachse direkt an dieser Achse abgestützt wird, werden die Gelenkwinkel beim Drehen der Achse unvorteilhaft und verursachen dadurch Verdrehungsschwingungen der Gelenkachse, die wiederum deren Lebensdauer verkürzen. Diese Anordnungen verlangen auch immer einen zusätzlichen Zwischengelenkteil.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu eliminieren. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Abstützanordnung mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Die Erfindung basiert somit auf der Idee, die Gelenkachse über eine solche Komponente des Achsensystems indirekt an der nichttreibenden Achse abzustützen, die sich nicht dem Fahrzeugrahmen gegenüber dreht, sondern nur den senkrechten Bewegungen der Achse folgt.
Die Gelenkwinkel werden in der erfindungsgemäßen Anordnung, in der die Gelenkachse zum Beispiel an einer sog. Dreieckstütze der Achse abgestützt ist, gar nicht vom Drehen der Achse beeinflusst. Die erfindungsgemäße Abstützung kann mittels einer Stütze oder mehrerer Stützen ausgeführt werden. Bei Verwendung einer Stütze muss sie außer dem Drehen der Gelenkachse auch eine Veränderung des Winkels zwischen der Gelenkachse und der Dreieckstütze erlauben. Eine alternative Anordnung ist, zwei Stützen und eine separate Zwischengelenkachse zu benutzen, was in solchen Situationen in Frage kommt, in denen eine Veränderung des Winkels zwischen dem Abstützgerät und der Gelenkachse tendiert, allzu groß zu werden, wobei eine Winkelbewegung der Stütze nicht reicht.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlicher erläutert. Es zeigen:
1 eine Seitenansicht einer bevorzugten, erfindungsgemäßen Anordnung in einer Achsensystemkonstruktion eines Fahrzeugs, die eine nichttreibende und eine treibende Achse aufweist,
2 eine Seitenansicht der Anordnung gemäß 1 ausführlicher in größerem Maßstab,
3 die Anordnung gemäß 1 in größerem Maßstab hinter der nichttreibenden Achse gesehen,
4 eine Darstellung wie in 3 in einer Situation, in der die nichttreibende Achse schräggestellt ist,
5 eine Darstellung wie in 2 in einer Situation, in der die nichttreibende Achse in senkrechter Richtung federt,
6 eine Anordnung gemäß den vorhergehenden Figuren von oben in einer Drehsituation der Achse,
7 und 8 zwei alternative, bevorzugte, erfindungsgemäße Anordnungen in Seitenansicht,
9 eine weitere alternative, erfindungsgemäße Anordnung von oben, und
10 noch eine bevorzugte, alternative, erfindungsgemäße Anordnung in Seitenansicht.
Eine in 1 gezeigte Achsensystemkonstruktion eines Fahrzeugs weist mindestens eine nichttreibende, lasttragende Achse 1 und eine treibende Achse 2 auf, die aus der Figur ersichtlich sind. An die Achsen angeschlossene Räder sind mit dem Bezugszeichen 3 bezeichnet. Die Achsen 1 und 2 sind jeweils von oben und an ihrer Mitte mittels einer sog. Dreieckstütze 4 an einem Rahmen 5 des Fahrzeugs an dessen entgegengesetzten Seiten über Gelenke 6 abgestützt. An die Gelenke 6 angeschlossene Zweige der Dreieckstütze 4 sind mit dem Bezugszeichen 4a (3, 4 und 6) bezeichnet. Die Abstützung zwischen den Achsen 1, 2 und den Dreieckstützen 4 ist mittels eines Kugelgelenks 7 verwirklicht, das am deutlichsten aus den 2 und 5 zu ersehen ist. Dazu sind diese Achsen 1 und 2 noch an ihren Enden mittels Längsstützen 8 unterhalb der Achsen über sich vom Rahmen 5 abwärts erstreckende Befestigungsstützen oder Hebel an den entgegengesetzten Seiten des Rahmens 5 des Fahrzeugs abgestützt. Diese Abstützanordnung ist eine bekannte Konstruktion, die beispielsweise im finnischen Patent 84895 ausführlicher beschrieben wird. Aus diesem Grund sind zum Abstützen des Achsensystems gehörende Federung und andere zum Verstehen der Erfindung unnötige Teile des Fahrzeugs unbeschrieben gelassen.
Bei der treibenden Achse 2 ist eine Hinterachsübersetzung 10 vorgesehen, an die sich eine Gelenkachse 11, die aus einer Kraftquelle (nicht gezeigt) des Fahrzeugs kommt, mindestens zwei Teile 12, 13 aufweist und über die nichttreibende Achse verläuft, zum Treiben der an die Achse 2 angeschlossenen Räder anschließt.
Die Mitte der nichttreibenden Achse 1 ist mittels einer auf der nichttreibenden Achse 1 angeordneten Erhöhung 14 an der Dreieckstütze 4 so abgestützt, dass die Gelenkachse 11 durch eine Öffnung 14a in der erwähnten Erhöhung 14 verläuft.
Dabei ist die Gelenkachse 11 in der Ausführung gemäß den 1 bis 6 in der Nähe der nichttreibenden Achse 1 so geteilt, dass ein Anschlussgelenk 15 der Teile 12 und 13 der Gelenkachse sich hinter der Achse 1 befindet und der Teil 12 der Gelenkachse ebenfalls hinter dieser Achse 1 über eine sich von der Dreieckstütze 4 abwärts hinter die Erhöhung 14 erstreckende Gelenkachsenstütze 16 an der Dreieckstütze 4 abgestützt ist. Die Gelenkachsenstütze 16 ist ein Lagerbock, der ein Lager 17 aufweist, das ein Drehen des Teils 12 der Gelenkachse ermöglicht und sich dazu um eine dem Fahrzeug gegenüber querlaufende Achse drehen kann, und zwar zur Ermöglichung einer Winkelveränderung zwischen dem Teil 12 der Gelenkachse und dem Lagerbock 16 (der Dreieckstütze 4), wenn die Achse 1 sich in senkrechter Richtung bewegt.
Diese erfindungsgemäße Anordnung zum Abstützen der Gelenkachse erlaubt eine Schrägstellung der Achse gemäß den 4, 5 und 6, eine federnde Bewegung in senkrechter Richtung und ein Drehen der Achse, ohne dass die Funktion der Gelenkachse 11 nachteilig beeinflusst wird.
7 zeigt eine Abstützanordnung, die von der Anordnung der vorhergehenden Figuren nur darin abweicht, dass zwischen einer Gelenkachsenstütze 116 und dem Abstützgerät 4 ein Gelenk 118 vorgesehen ist, das ein Drehen der Gelenkachsenstütze 116 dem Abstützgerät 4 gegenüber um eine dem Fahrzeug gegenüber querlaufende Achse erlaubt. Diese Anordnung erlaubt eine Winkelveränderung der Gelenkachse 11, ohne dass Längsgleiten auf der Gelenkachse 11 erforderlich ist. Wenn anderseits Längsgleiten (nicht in den Zeichnungen gezeigt) auf der Gelenkachse vorgesehen ist, ist diese Anlenkung, die eine Winkelveränderung erlaubt, nicht absolut notwendig.
8 zeigt eine zweite alternative Abstützanordnung, die von der Anordnung gemäß den 1 bis 6 nur darin abweicht, dass eine Gelenkachsenstütze 216 ein separates Abstützlagergehäuse 217 und einen zwischen diesem und dem Abstützgerät 4 angeordneten Verbindungsarm 218 aufweist, der an dem einen Ende am Abstützlagergehäuse 217 und an dem anderen Ende am Abstützgerät 4 über Gelenke 219 und 220 angelenkt ist, die Drehungen zwischen den Gelenkachsenstützkomponenten 217, 218 und dem Abstützgerät 4 um dem Fahrzeug gegenüber quer laufende Achsen erlauben. Dabei ist kein Längsgleiten auf der Gelenkachse 11 erforderlich und auch keine eine Winkeländerung der Gelenkachse 11 erlaubende Lagerung an einem Abstützlager 217a.
9 zeigt eine Abstützanordnung, in der ein Abstützgerät 40 eine separate Längsstütze 41 und eine separate Querstütze 42 aufweist. Dabei kann die Gelenkachse 11 an einer der Stützen 41, 42 abgestützt sein. In dieser Figur wird jedoch eine Abstützung an der Längsstütze gezeigt, welche Abstützung dann zum Beispiel aus einer der Abstützungen der 1 bis 8 bestehen kann.
Wenn die Winkeländerung zwischen der Dreieckstütze 4 und der Gelenkachse 11 allzu groß zu werden tendiert, ist es vorteilhaft, eine Konstruktion gemäß 10 zu benutzen, wobei eine Gelenkachse 11' mittels einer Gelenkachsenteile 12 und 13 verbindenden Zwischengelenkachse 18 durch die Öffnung 14a in der Erhöhung 14 gesteuert ist, welche Zwischengelenkachse an ihren Enden an Gelenkachsenlagerböcken 19 und 20 mittels daran befindlicher Lager 21 und 22 gelagert ist, welche Gelenkachsenlagerböcke sich von der Dreieckstütze 4 abwärts an die entgegengesetzten Seiten der Erhöhung 14 erstrecken.
Oben wird die Erfindung nur mittels einiger bevorzugten Ausführungsbeispiele erläutert. Unter anderem sind solche alternativen Ausführungen nicht separat in den Zeichnungen gezeigt, in denen die Gelenkachse mittels einer sich von dem Abstützgerät der Achse (der Dreieckstütze 4 oder der Querstütze 42) abwärts vor die Erhöhung 14 erstreckenden Gelenkachsenstütze vor der nichttreibenden Achse 1 abgestützt ist, denn diese Lösungen stimmen wesentlich mit den 1 bis 8 überein, was die übrigen Teile betrifft. Dazu kann ein Fachmann die Einzelheiten der Erfindung in zahlreichen alternativen Weisen im Rahmen der Patentansprüche verwirklichen, denn wesentlich ist nur, dass die Gelenkachse an einer solchen Abstützkomponente der nichttreibenden Achse abgestützt ist, die die Gelenkachse immer in derselben, mit der Längsachse des Fahrzeugs parallelen Linie hält.

Claims

Anordnung zum Abstützen einer geteilten Gelenkachse in einem Fahrzeug, das mindestens eine treibende Achse (2) und mindestens eine nichttreibende, tragende Achse (1) aufweist, wobei eine Gelenkachse (11; 11') über die nichttreibende Achse (1) verläuft und in deren Nähe abgestützt ist, um senkrechten Bewegungen der nichttreibenden Achse (1) zu folgen, während die nichttreibende Achse (1) an ihrer Mitte über ein Abstützgerät (4; 40) der Achse (1) am Rahmen (5) des Fahrzeugs abgestützt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachse (11; 11') an dem Abstützgerät (4; 40) der Achsenmitte abgestützt ist, wobei das Abstützgerät (4; 40) dadurch angepasst ist, nur den senkrechten Bewegungen der Achse (1) zu folgen und sich nicht gegenüber dem Rahmen (5) des Fahrzeugs zu drehen und das Abstützgerät (4; 40) mit der nichttreibenden Achse (1) über ein Kugelgelenk (7) verbunden ist und sich an dem Rahmen (5) des Fahrzeugs mit Gelenken (6) abstützt.
Abstützanordnung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mitte der nichttreibenden Achse (1) mittels einer auf der nichttreibenden Achse (1) angeordneten Erhöhung (14) am Abstützgerät (4; 40) der Achse (1) abgestützt ist, und daß die Gelenkachse (11; 11') durch die Erhöhung verläuft.
Abstützanordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachse (11) mittels einer sich von dem Abstützgerät (4) der Achse (1) abwärts hinter die Erhöhung (14) erstreckenden Gelenkachsenstütze (16; 116; 216) hinter der nichttreibenden Achse (1) abgestützt ist.
Abstützanordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachse (11) mittels einer sich von dem Abstützgerät (4) der Achse (1) abwärts vor die Erhöhung (14) erstreckenden Gelenkachsenstütze (16; 116; 216) vor der nichttreibenden Achse (1) abgestützt ist.
Abstützanordnung nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Gelenkachsenstütze (116) und dem Abstützgerät (4) ein Gelenk (118) vorgesehen ist, das ein Drehen der Gelenkachsenstütze (116) dem Abstützgerät (4) ge genüber um eine dem Fahrzeug gegenüber querlaufende Achse erlaubt.
Abstützanordnung nach Patentanspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachsenstütze (216) ein separates Abstützlagergehäuse (217) und einen zwischen diesem und dem Abstützgerät (4) angeordneten Verbindungsarm (218) aufweist, der an dem einen Ende an einem Abstützlager (217) und an dem anderen Ende am Abstützgerät (4) über Gelenke (219, 220) angelenkt ist, die Drehungen zwischen den Gelenkachsenstützkomponenten (217, 218) und dem Abstützgerät (4) um dem Fahrzeug gegenüber querlaufende Achsen erlauben.
Abstützanordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstützgerät (40) eine separate Längsstütze (41) und eine separate Querstütze (42) aufweist, und dass die Gelenkachse (11) an der Längs- oder Querstütze (41, 42) abgestützt ist.
Abstützanordnung nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gelenkachse (11') durch die Erhöhung (14) mittels einer Gelenkachsenteile (12', 13') verbindenden Zwischengelenkachse (18) gesteuert ist, die an ihren Enden an sich von dem Abstützgerät (4) der Achse (1) abwärts an die entgegengesetzten Seiten der Erhöhung (14) erstreckenden Gelenkachsenlagerböcken (19, 20) gelagert ist.