DE2658932B2

DE2658932B2 - Zentralgelenk für ein selbstfahrendes, gelenktes Fahrzeug

Info

Publication number: DE2658932B2
Application number: DE2658932A
Authority: DE
Inventors: Hans 4322 Sprockhoevel Bangert; Peter 4600 Dortmund Waterkamp
Original assignee: O&K Orenstein and Koppel GmbH
Current assignee: CNH Industrial Baumaschinen GmbH
Priority date: 1976-12-24
Filing date: 1976-12-24
Publication date: 1980-05-22
Also published as: GB1600299A; CA1070729A; FR2375080A1; BR7708609A; IT1090947B; JPS5380612A; DE2658932A1; US4147375A; FR2375080B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Zentralgelenk mit senkrecht aufeinanderstehenden Drehachsen für ein aus zwei gegeneinander beweglichen Teilen bestehendes, selbstfahrendes, gelenktes Fahrzeug, wobei die Lenkung durch Schwenken der beiden Fahrzeugteile gegeneinander um eine vertikale Achse des Zentralgelenks und die Anpassung des Fahrzeugs an Bodenunebenheiten durch Pendeln der beiden Fahrzeugteile gegeneinander um eine in Längsrichtung horizontale Achse erfolgt und eine Rückstelleinrichtung dem Pendeln des Vorder· und des Hinterwagens mittels Druckfedern entgegenwirkt.

Bei einem bekannten, knickgelenkten Fahrzeug (DE-OS 25 11 446) ist mindestens eine Kraftquelle in Gestalt von Schraubenfedern zur Erzeugung einer in Richtung einer Rückstellung der Lenkachse in ihre Normalstellung wirkenden Rückstellkraft vorgesehen. Die Rückstellkraft der Federn soll hierbei derart einstellbar sein, daß sie mit dem Lenkausschlag, d. h. mit der Größe des Lenkwinkels, einstellbar ist. Die Federn sind in der Nullstellung entspannt, und es müßte sich die dem Pendeln entgegenwirkende Kraft erst aus der Nullstellung aufbauen, d. h. die Rückstellkraft hätte vom Pendelausschlag Null bis zu einem gewissen Wert, von dem ab die Rückstellkraft in nennenswerter Weise

¹" wirksam wird, nur einen verhältnismäßig kleinen Wert. Es könnte also das Abheben der Räder vom Boden erst nach einem größeren Pendelausschlag verhindert werden. Es ist auch bekannt, daß im Falle der unter Druck eingebauten Federn zwar von Anfang an entsprechende Gegenkräfte in beiden Federn vorhanden sind, jedoch können diese Gegenkräfte beim Pendeln nicht unmittelbar wirksam werden, weil die Kräfte in der Nullstellung gleich groß sind und sich daher aufheben, d. h. obwohl die auf der Seite des

2υ Pendelausschlages liegende Feder noch weiter zusammengedrückt wird und somit gegenüber den ungespannten Federn eine Verbesserung erstrebt wurde, ist diese nur scheinbar, weil die auf der anderen Seite liegende, entlastete Feder nachdrückt und dadurch die Rückstellkraft der Feder schwächt

Bei einer weiteren bekannten Anordnung (US-PS 33 84 196) sind Mittel vorgesehen, die das Verdrehen der beiden Fahrzeugteile gegeneinander dämpfen sollen. Es handelt sich hierbei um eine aufwendige Konstruktion, die mit einer Anzahl hydraulischer Elemente arbeitet und für Fahrzeuge üblicher Größenordnung nicht wirtschaftlich einsetzbar ist. Hinzu kommt, daß die Dämpfung von dem im hydraulischen System vorhandenen Druck abhängig ist, der bis auf Null absinken kann, so daß eine Dämpfung dann nicht mehr erzielt wird.

Der im Patentanspruch 1 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Anordnung zur Erzeugung der Rückstellkräfte beim Pendeln des

to Vorderwagens und des Hinterwagens gegeneinander derart auszubilden, daß die Rückstellkräfte mit Einsetzen des Pendeins auf unebenem Boden unmittelbar zur Wirkung kommen, um so zu gewährleisten, daß die Antriebsräder sicher am Boden gehalten werden und

^A"· die Kipplast um einen nennenswerten Betrag erhöht wird.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß zwei im Vorderwagen mit einem Ende befestigte, vorgespannte Druckfedern angeordnet sind, wobei die eine an ihrem einen Ende im Vorderwagen befestigte Druckfeder beim Pendeln des Fahrzeugs einem im Hinterwagen fest angeordneten Mitnehmer mit ihrer vorgespannten Kraft entgegenwirkt und die andere Druckfeder in ihrer in der Neutralstellung angenommenen, vorgespannten Lage verbleibt.

Weitere Merkmale der erfindungsgemäßen Anordnung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Der Vorteil der erfindungsgemäß ausgebildeten Gelenk-Anordnung besteht darin, daß aus der Neutralstellung heraus sofort die Vorspannkraft der jeweils in Richtung des Pendelausschlags beaufschlagten Feder als Rückstellkraft in Funktion tritt, da die andere, nicht belastete, vorgespannte Feder keinerlei Reaktion auf die beaufschlagte Feder ausübt. Das Maß der Vorspanns nung der Federn kann so festgelegt werden, daß optimale Fahr- und Belastungsverhältnisse erzielt werden. Die Rückstellkraft setzt mit der gesamten Kraft der eingespannten Feder augenblicklich bei dem

geringsten Pendelausschiag auch bei gegeneinander verdrehten Fahrzeugteilen ein. Die Dämpfungskraft ist immer im erforderlichen Maß vorhanden, da diese nicht von dem Hydrauliksystem des Fahrzeugs abhängig, sondern eine eigene Einrichtung für die Dämpfung vorhanden ist

In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispie! der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines Radladers mit Teilschnitt durch das Zentralgelenk,

Fig.2 die Draufsicht auf einen Radlader mit Zentralgelenk,

F i g. 3 eine Ansicht in Längsrichtung des Zentralgelenks in Neutralstellung,

Fig.4 eine Ansicht wie in Fig.3, wobei jedoch die eine Feder durch den am Hinterwagen fest angeordneten keilförmigen Mitnehmer infolge Pendelung des Vorderwagens gegenüber dem Hinterwagen auf Druck beansprucht ist,

F i g. 5 eine weitere Einzelheit bei Pendeteusschlag.

Der Radlader besteht aus einem Vorderwagen 1 und einem Hinterwagen 2, wobei Vorder- und Hinterwagen durch ein Zentralgelenk 3 miteinander verbunden sind. Der Vorderwagen 1 und der Hinterwagen 2 sind mit Achsen 4 bzw. 5 versehen, die gummibereifte Räder 6 bzw. 7 tragen. Mittels einer Lenkung 8 wird der Vorderwagen 1 um eine vertikale, im Hinterwagen fest angeordnete Achse 9 des Zentralgelenks 3 geschwenkt. Um eine horizontal angeordnete Achse iO des Zentralgelenks können der Vorderwagen 1 und der Hinterwagen 2 bei unebenem Gelände gegeneinander pendeln. Ein Mitnehmer 11 ist über Lager 9a und 96<Jer dem Verschwenken dienenden vertikalen Achse 9 mit dem Hinterwagen 2 starr gekoppelt. An dem freien Ende des Mitnehmers 11 ist ein aus einem Doppeltrapez bestehender Keil 11a fest angeordnet. Gummihohlfedern 12 und 13 sind an Halterungen 14 bzw. 15 derart am Vorderwagen 1 befestigt, daß sie schräg nach aufwärts gerichtet sind und z. B. die Gummihohlfeder 12 in

Nullage an der Keilmitte 113 des Mitnehmers 11 zur Anlage kommt Aus F i g. 5 ist ersichtlich, daß die Gummihohlfeder 12 auch bei Pendelausschlag auf der Mitte des Keils 11a des Mitnehmers 11 zur Anlage kommt Aus F i g. 4 ist ersichtlich, daß die Vorspannung der Gummihohlfeder 12 mittels einer Spannschraube 16 erfolgt. Auf die freien Enden der Spannschrauben 16 sind Einstellmuttern 17 aufgeschraubt die in Buchsen 18 geführt sind. Da die Führung der Einstellmutter 17 in der Buchse 18 durch einen schmalen Bund 17a mit Spiel erfolgt, kann auch bei Abweichung der Spannschraube 16 von ihrer in der Nullage eingenommenen Richtung bei Beaufschlagung durch den Keil 11a des Mitnehmers 11 kein Klemmen erfolgen.

Die Arbeitsweise ist wie folgt:

Wie aus F ig. 2 ersichtlich, befindet sich der Schwerpunkt des Hinterwagens 2 bei Geradeausfahrt auf der Mittellinie des Radladers, so daß bei vorne aufgenommener Last der Hinterwagen 2 als Gegengewicht voll wirksam wird. Beim Lenken des Fahrzeugs jedoch, d. h. wenn der Vorderwagen 1 zum Hinterwagen 2 geschwenkt wird, verringert sich nicht nur der wirksame Hebelarm des Vorderwagens 1 gegenüber dem Hinterwagen 2, sondern es verringert sich auch das Abstützmoment des Vorderwagens 1, je größer der Schwenkausschlag beim Lenken wird. Infolge der vorgespannten Gummihohlfedern 12 und 13 wird jedoch eine Rückstellkraft beim geringsten Pendelausschlag gegenüber der Nullstellung infolge von Bodenunebenheiten wirksam. Dieses dem Pendelausschlag entgegenwirkende Rückstellmoment der beaufschlagten Gummihohlfeder 12 wird voll wirksam, weil die auf der Gegenseite liegende zweite, ebenfalls vorgespannte Gummihohlfeder 13 keinerlei Kraft auf den Mitnehmer U ausüben kann.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, vielmehr können auch statt der Gummihohlfedern andere Federelemente, z. B. Stahlfedern, verwandt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

J. Zentralgelenk mit senkrecht aufeinanderstellenden Drehachsen für ein aus zwei gegeneinander beweglichen Teilen bestehendes, selbstfahrendes, gelenktes Fahrzeug, wobei die Lenkung durch Schwenken der beiden Fahrzeugteile gegeneinander um eine vertikale Achse des Zentralgelenks und die Anpassung des Fahrzeugs an Bodenunebenheiten durch Pendeln der beiden Fahrzeugteile gegeneinander um eine in Längsrichtung horizontale Achse erfolgt und eine Rückstelleinrichtung dem Pendeln des Vorder- und des Hinterwagens mitteln Druckfedern entgegenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß zwei im Vorderwagen mit einem Ende befestigte, vorgespannte Druckfedern angeordnet sind, wobei die eine an ihrem einen Ende im Vorderwagen (1) befestigte Druckfeder (Gummihohlfeder 12) beim Pendeln des Fahrzeugs einem im Hinterwagen (2) fest angeordneten Mitnehmer (11) mit ihrer vorgespannten Kraft entgegenwirkt und die andere Druckfeder (Gummihohlfeder 13) in ihrer in der Neutralstellung angenommenen, vorgespannten Lage verbleibt.
2. Zentralgelenk für Fahrzeuge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfedern als vorgespannte Gunimihohlfedern (12 und 13) ausgebildet sind.
3. Zentralgelenk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mitnehmer (11) mit einem doppelseitig trapezförmigen Keil (1 la)versehen ist.
4. Zentralgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einstellmutter (17) einer in der Mittelachse der Gummihohlfeder (12 bzw. 13) angeordneten Spannschraube (16) in einer in einer am Vorderwagen (1) befestigten Halterung (14 bzw. 15) angebrachten Buchse (18) mit Umfangsspiel gefühn ist.
5. Zentralgelenk nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellmutter (17) der Spannschraube (16) mit einem dem Boden der Buchse (18) zugewandten schmalen Bund (Ha) versehen ist.
6. Zentralgelenk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Berührungspunkt zwischen den Gummihohlfedern (12 und 13) und dem Mitnehmer (11) im gesamten Pendelbereich annähernd auf der Achsmitte der Gummihohlfedern liegt.