SE407923B - Anordning for fjedrande upphengning av en forarhytt serskilt vid tunga arbetsfordon - Google Patents

Description

, 1710603-7 2 fordon, som exempelvis lastar mer än sin egen vikt, blir skillnader- na mellan fjädringsvillkoren i lastat respektive olastat skick så stora, att någon för föraren verkligt fullgod kompromiss ej kan upp- nås. Med sådana fjädrande hjulställ kan också i huvudsak endast upp- tas vibrationer i vertikal led, och de konstruktiva lösningar på det- ' ta, som hittills framkommit, har visat sig dyrbara och komplicerade, varigenom de blir ömtâlíga och lätt går sönder med åtföljande stille- ståndstider.

Att förbättra förarstolens fjädring har som nyss nämnts icke visat sig vara en framkomlig väg, främst beroende på att egenfrek- vensen för stol med förare tenderar att bli för hög på grund av den ilåga totalvikten av det fjädrande systemet. Det sistnämnda bör näm- ligen ha en egenfrekvens av fisl Hz, därför att fordonets egenfrekvens och därmed störfrekvensen =:2,5-6 Hz och en skillnad mellan dessa egenfrekvenser av ca 2,5 ggr fordras för en god isolering. För att få så låg egenfrekvens måste förarstolen förses med så mjuka fjädrar, att amplituden blir för stor, varigenom föraren bl.a. får svårt att ständigt kunna hålla kontroll över alla sina manöverdon. En fjädran- de upphängning av förarstolen lämpar sig också i huvudsak endast för att uppta vertikala vibrationer.

En annan möjlig väg att kunna åstadkomma en god fjädring av förarplatsen är att göra själva förarhytten avfjädrad gentemot for- donet i övrigt. Ett förslag till en sådan avfjädring vid fordon med ofjädrande hjulställ är redan känt genom den svenska patentskriften 22É 828. Den däri beskrivna konstruktionen har visat sig mycket väl kunna uppta vertikala vibrationer, men i takt med allt längre drivna forskningar på arbetsmiljöns område och fordonens allt större dimen- ”sioner har vibrationerna i längd- och framförallt tvärled av fordo- net visat sig ha lika eller till och med ännu större skadlig inverkan på en förares arbetsförmåga. Det har därför framkommit ett allt stör- re behov av en förarhyttsupphängning, som utöver vertikala vibratio- ner även på erforderligt sätt kan uppta vibrationer i längd- och tvär- led liksom även motorvibrationer.

Föreliggande uppfinning avser nu att föreslå en sådan förbätt- rad hyttupphängning, och det för uppfinningen väsentligen utmärkande är att fjäderorganens verkningslinje bildar en spetsig vinkel med ver- tikalen, varigenom vibrationer eller svängningsrörelser i alla rikt- ningar i ett treaxligt rätvinkligt koordinatsystem kan upptagas, dvs. alla sex frihetsgraderna ernås.

Tack vare det förhållandet att fjäderorganen enligt uppfin- ningen är förbundna med hytten i ett plan intill dennas tyngdpunkt 7710603-7 5 ' och därmed vid mitten av längdutsträckningen av den i hytten sittan- de personen, där alltså dennas rörelsecentrum blir beläget, kommer personens rörelseamplituder att minimeras och utmärkta förutsättning- ar skapas för en fjäderupphängning, som av föraren kan upplevas som behaglig. Fjäderorganens placering gör det också möjligt att med lämpligt riktad verkningslinje hos desamma kunna uppta rörelser i vilken som helst önskad utsträckning icke endast i verükal led utan även i längd- och tvärled, vilket hittills icke varit möjligt med kän- da konstruktioner.

Uppfinningen beskrives närmare nedan under hänvisning till bifogade ritning, på vilken fig. 1 schematiskt visar en sidovy av en fjädrande upphängd förarhytt enligt uppfinningen och fig. 2 visar en schematisk frontvy av samma hytt.

Pâ ritningen visas såsom exempel den främre änden av ett tyngre transportfordon med ofjädrande framhjul 1 och en framför des- sa utskjutande ramdel 2, på vilken är fjädrande upphängd en förar- hytt 3 med en däri anordnad förarstol. Då förarplatsen ur skydds- synpunkt skall uppfylla bestämda krav kan antingen själva hytten 3 vara utförd tillräckligt hållfast för detta eller också - såsom är fallet vid den på ritningen visade utföringsformen - vara omgiven av en lämpligt dimensionerad ramformig skyddsbur H. Denna bur är vid sina undre hörn företrädesvis fäst vid ramdelen 2 med tillhjälp av en högfrekvensisolerande, dvs. stötupptagande led 5, genom vilken sträcker sig en tapp 6 fäst på konsoler i ramdelen.

Förarhytten 3 kan ha vilken önskad form som helst men har på ritningen visats utförd med rektangulär form~i planvy. För fjädran- de upphängning av hytten 3 är densamma uppburen från ramdelen 2 un- der förmedling av fjäderorgan 7. Dessa fjäderorgan 7 är fördelade - företrädesvis symmetriskt - runt omkretsen av hytten 3 och skall vara minst tre till antalet. Vid det visade utföringsexemplet är dock antalet fjäderorgan 7 fyra, placerade vid hörnen av hytten 5.

Enligt uppfinningen är därvid dessa fyra fjäderorgan 7 anordnade med sina infästningsställen vid hytten 3 belägna i ett gemensamt plan, som ligger intill tyngdpunkten för hytten 3 eller till och med går genom denna tyngdpunkt. Pâ ritningen är detta gemensamma plan hori- sontellt, men beroende på utrymmesskäl eller andra orsaker kan det- samma också placeras något lutande på lämpligt sätt.

En självklar förutsättning för en god fjädringsfunktion hos hytten 5 är givetvis att den sistnämnda icke störs av de olika manö- verorganens överföringar mellan den rörliga hytten 3 och övriga med ramen förbundna delar av fordonet.. Dessa överföringar skall därför. , 7710603-7 H så långt möjligt utformas helt flekibla och momentfria.

För att kunna uppta vibrationer icke endast i vertikal led, dvs. längs z-axeln i ett rätvinkligt koordinatsystem i hyttens tyngd- punkt, utan även i fordonets längd- och tvårriktningar, dvs. längs X- och y-axlarna, är verkningslinjen för varje fjäderorgan 7 anord- nad lutande i en spetsig vinkel°0nwt vertikalen, vilken vinkeld" i det visade exemplet är vald till ca 200. i Företrädesvis utgöres varje fjäderorgan 7 av en skruvlindad tryckfjäder, men det torde vara uppenbart för fackmän att också and- I ra typer av fjäderelement kan utnyttjas, förutsatt endast att deras verkningslinje kan anordnas på liknande sätt och erforderliga värden på fjäderkonstanterna i de olika koordinataxelriktningarna, särskilt tvärfjäderkonstanterna, kan uppnås. I stället för att anordna en en- da skruvlindad tryckfjäder i lämpligt lutande läge för ernående av den erforderliga verkningslinjen kan varje fjäderorgan givetvis ock- så vara sammansatt av flera fjäderelement, t.ex. en huvudsakligen horisontell och en huvudsakligen vertikal skruvlindad tryckfjäder, vilka fjäderelement är infästa vid hytten 3 vid i huvudsak samma " ställe och vilka har sådan dimensionering, att det sammansatta fjä- derorganet erhåller den åsyftade resulterande verkningslinjen.

Såsom nämnts inledningsvis skall egensvängningsfrekvensen nål för det fjädrande system, i vilket hytten 3 ingår vara låg och 73 1 Hz, och fjäderorganen 7 måste följaktligen vara mycket mjuka men ändå uppvisa erforderligt hög tvärfjäderkonstant. Vid ett ty- piskt exempel på en förarhyttsupphängning enligt uppfinningen, som framräknats med modernaste metoder, utgöres varje fjäderorgan 7 av gen skruvlindad tryckfjäder med tråddiametern 15 mm och lindningsdia- metern 150 mm, som lindats i 10 varv och har längden 325 mm i obelas- tat och 250 mm i belastat tillstånd.

En sådan mjuk fjäderkarakteristik kräver emellertid'god dämp- ning, som bör vara hård, och detta ernås vid uppfinningen medelst 'dämporgan 8, vilka exempelvis kan vara av vanlig teleskopisk bilstöt- dämpartyp och främst vara inbyggda inuti fjäderorganen 7, såsom vi- sats på ritningen. Vid större rörelser i x- och y-led, dvs. i längd- -och tvärled kan ibland erfordras en förstärkt dämpningsverkan, vil- ket kan ernås genom anordnandet av ytterligare dämporgan 8', exem- pelvis såsom antytts på ritningen. Dessa dämporgan 8 skall vara led- bart anslutna vid sina infästníngsställen vid fordonsramen respekti- ve hytten, så att de ej förorsakar några böjmoment som kan inverka hindrande på hyttens fjädringsrörelser._ Vid behov kan dämporganen/ stötdämparna vara utförda ställbara, främst fjärrstyrda, genom reg- 7710603-7 5 lering medelst tryckluft eller liknande.

Det torde även vara uppenbart för fackmän att uppfinningen ' inom ramen för den i efterföljande patentkrav givna definitionen av densamma kan modifieras gentemot det ovan beskrivna utföringsexemp- let. Sålunda är det ett fullt möjligt men kanske mindre verknings- fullt alternativ att utföra fjäderorganen 7 som dragfjädrar, så att de med sin övre ände är fästa vid ramverket till skyddsburen H, medan de vid sin undre ände är förbundna med hytten 3.

Den person som sitter i den fjäderupphängda hytten enligt uppfinningen kommer att befinna sig med mitten av sin längdutsträck- ning och därmed sitt rörelsecentrum i eller vid hyttens tyngdpunkt.

Rörelseamplituderna i alla riktningar minimeras härigenom, och hyt- tens fjäderupphängning upplevs som behaglig av föraren. Om man skul- le vilja åstadkomma en viss medlutning (eller till och med motlut- ning) av nytten 3 vid färd t.ex. i kurvor kan fjäderinfästningspla- ï net avsiktligt förläggas på bestämt avstånd ovanför eller nedanför hyttens 3 tyngdpunkt så att önskad direktionsverkan uppnås.

En viktig fördel med att forarplatsfjädringen koncentreras till enbart hytten och icke någon kombination av förarstol och hjul- fjädring är att hytten har i det närmaste konstant vikt, enär endast den däri sittande förarens vikt kan variera med ca i 20 kg. Detta gör det möjligt att åstadkomma en fjädring som är förhållandevis en- kel att beräkna och som fungerar tillfredsställande vid alla drifts- förhållanden hos fordonet.

Claims (6)

a 7710603-7 6 PATENTKRAV

1. Anordning för fjädrande upphängning nav en för vibrationer utsatt förarhytt vid tunga arbetsfordon och liknande med ofjädrade hjulställ, vilken hytt inrymmer minst en stol eller annan sittplats och är förbunden med en bärande del av fordonet under förmedling av ett flertal fjäderorgan, vilka är minst tre till antalet och förde- lade runt hyttens omkrets samt med sina anslutningspunkter med hytten belägna i ett gemensamt, i huvudsak horisontellt plan, som ligger intill tyngdpunkten fiü'hytten, k ä n n e t e c k n a d av att fjäderorganens (7) verkningslinje bildar en spetsig vinkel (QC) med vertikalen, varigenom vibrationer eller svängningsrörelser i alla riktningar i ett treaxligt rätvinkligt koordinatsystem kan upptagas, dvs. alla sex frihetsgraderna ernås.

2. Anordning enligt patentkravet 1 och särskilt vid en förar- .hytt (3), som i planvy har fyrhörnig tvärsektionsform, k ä n n e- t e c k n a d av att fjäderorganen (7) är fyra till antalet och anordnade företrädesvis symmetriskt vid hyttens (3) fyra hörn.

3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k- n a d av att fjäderorganens (7) verkningslinje bildar en vinkel (cñ) med vertikalen, vilken uppgår till ca 200.

H. Anordning enligt något av patentkraven 1-3, k ä n n e- t e o k n a d av att till varje fjäderorgan (7) hör minst ett dämp- organ (8). '

5. Anordning enligt något av patentkraven 1-4, k ä n n e- 7 t eec k n a d av ätt varje fjäderorgan utgöres av en enda skruv- lindad tryckfjäder (7), infäst med den övre änden vid hytten (3) och lutande uppåt-inåt i vinkeln (íX) mot vertikalen.

6. Anordning enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d av att dämporganen utgöres av teleskopstötdämpare (8), varvid en dämpare (8) företrädesvis är inbyggd inuti varje fjäder (7). 'ANFÖRDA PUBLIKATIONER: Sverige 367 797 (Bó1f 5/08) Tyskland 2 601 087 (B62d 33/06)