DE2906746A1

DE2906746A1 - Schwenkbare aufhaengung eines schlepperaufbaus

Info

Publication number: DE2906746A1
Application number: DE19792906746
Authority: DE
Inventors: Richard G Hennessey
Original assignee: International Harverster Corp
Current assignee: Navistar Inc
Priority date: 1978-03-15
Filing date: 1979-02-21
Publication date: 1979-09-20
Also published as: GB2016389A; DE2906746C2; US4149608A; GB2016389B

Description

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Schwenkbare Aufhängung eines Schlepperaufbaus

Die Erfindung bezieht sich auf eine schwenkbare Aufhängung des Aufbaus eines Schleppers einschließlich des Fahrersitzes in Bezug auf das Schlepperfahrgestell.

Als Schlepperaufbau wird hier die mit der Motorhaube vereinigte Fahrerkabine in geschlossener als auch in offener Bauart verstanden.

Bei Lastkraftwagen und Sattelschleppern ist es bekannt, zur Verbesserung des Fahrkomforts die Fahrerkabine oder das Fahrerhaus in einer Aufhängung anzuordnen. Dabei kann eine solche Fahrerkabine mit ihrer Frontseite am Fahrgestellrahmen schwenkbar befestigt und im hinteren Kabinenbereich mittels einer Schraubenfeder elastisch aufgehängt sein.

Im Vergleich zu Straßenfahrzeugen bringt die Aufhängung von Fahrerkabinen bei Schleppern und Zugmaschinen, die im Ackerbau oder im rauhen Gelände eingesetzt werden, schwierige Probleme mit sich, da die anzuwendenden Maßnahmen zur Ver-

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besserung des Fahrkomforts sich mehr auf die eigentliche Arbeitsfläche des Schlepperfahrers, insbesondere auf den Fahrersitz innerhalb der Kabine konzentrieren. Kabinenbefestigungen an drei oder vier Punkten sind allgemein üblich. Auch ist die Verwendung von Schraubenfedern und Stoßdämpfern im allgemeinen Maschinenbau üblich. Schwierigkeiten ergeben sich mit diesen Bauelementen jedoch dann, wenn die Aufhängung einen großen Schwenkweg zuläßt, so daß die Fahrerkabine im Falle eines Umstürzens des Schleppers entsprechend weit zur Seite ausgelenkt oder ausgebrochen wird. ·

Ein weiteres Problem bei Schleppern, deren Aufbau unter Verwendung von Federn am Fahrgestellrahmen befestigt ist, liegt in der Schwierigkeit, die Innenseite der Motorhaube gegenüber Oberseite und Seitenflächen des Kühlers abzudichten, wenn diese Teile eine Relativbewegung zueinander vollführen. Derzeitige Konstruktionen erfordern für eine solche Abdichtung einen stark verformbaren Verschluß, meist in Form eines gummielastischen Balges, der aber wegen seiner hohen Verformbarkeit auch schnell dem Verschleiß unterlegen ist.

Es ist auch bekannt, Fahrerkabine und Motorhaube als integrierte Einheit aus Stahlblechabschnitten auf dem Fahrgestellrahmen anzubringen und hierbei vier Aufhängepunkte vorzusehen, von denen zwei am vorderen Ende und zwei am hinteren Ende des Fahrzeugs angeordnet sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine schwenkbare Aufhängung des Schlepperaufbaus zu schaffen, die dem Fahrer einen im Vergleich zu den bekannten federnden Fahrersitzaufhängungen größeren Fahrkomfort verleiht, die von ihm Erschütterungen und Motorgeräusch weitgehend fernhält, die gegen seitliche Bewegungen und Schwingungen gesichert, gegen vertikale Bewegungen und Schwingungen über einen begrenzten Schwenkweg jedoch frei ist, wobei die

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vertikale Schwenkbegrenzung auch aufgehoben werden kann, um durch Hochschwenken des gesamten Schlepperaufbaus freien Zugang zum Antrieb und zur Hinterachse des Schleppers zu erhalten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein die Motorhaube und die Fahrerkabine gemeinsam tragender Tragrahmen mit seinem vorderen Ende um eine horizontale Schwenkachse am vorderen Ende des Fahrgestells angelenkt ist und mit einer den Fahrersitz aufnehmenden, mit vertikalen Seitenwänden versehenen Schale innerhalb einer am Fahrgestell befestigten, mit übereinander angeordneten Führungsrollen versehenen ü-förmigen Stütze begrenzt hohenbeweglich und an dieser über elastische Mittel abgestützt ist.

Durch die Anlenkung des die Motorhaube und die Fahrerkabine gemeinsam tragenden Tragrahmens an einer einzigen Schwenkachse und dessen elastische Abstützung etwa unterhalb des Fahrersitzes unterliegt der gesamte Aufbau bei Fahrt über unebenes Gelände in senkrechter Richtung innerhalb zweier Endstellungen einer mehr oder wenig freien Schwing- oder Pendelbewegung, ohne daß das Fahrgestell und die mit diesem verbundenen Teile über die Räder Bodenberührung verliert. Da die Fahrerkabine, das Lenkrad und die Instrumententafel in der Fahrerkabine gewissermaßen mitschwingen, behält der Fahrer während der Fahrt, anders als bei federnd aufgehängten Fährersitzen, stets gleichen Abstand und Kontakt zu den Betätigungsvorrichtungen innerhalb der Fahrerkabine.

Dadurch, daß die elastische Abstützung zwischen einer den Fahrersitz aufnehmenden, mit vertikalen Seitenwänden versehenen Schale und einer am Fahr-

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gestell befestigten, mit übereinander.angeordneten Führungsrollen versehenen U-förmigen Stütze erfolgt, können keine Seitenbewegungen auftreten, so daß bei vorhandener Schwenkbegrenzung in vertikaler Ebene auch im Fall eines Umstürzens des Schleppers dessen Aufbau nicht zur Seite hin wegschwenken oder ausbrechen kann. Wird dagegen die Schwenkbegrenzung nach oben weggenommen, läßt sich der gesamte Aufbau hochschwenken, so daß am Antrieb oder an der Hinterachse Wartungs- oder Reparaturarbeiten durchgeführt werden können.

Bei vorhandener Schwenkbegrenzung wirkt sich die Schwingbewegung aber vor allem am Ende des Schwinghebelarmes, also in der Nähe des Fahrersitzes, aus, wohingegen wegen des kürzeren Hebelarmes im Bereich der Schwenkachse die Schwingungsamplitude vergleichsweise klein ist, so daß keine besonderen Abdichtungsmaßnahmen zwischen der Innenseite der Motorhaube und dem unter dieser im Frontbereich des Motorraumes befindlichen Kühler vorzusehen sind.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung bestehen die elastischen Mittel zwischen der den Fahrersitz aufnehmenden Schale und der am Fahrgestell befestigten U-förmigen Stütze aus einer sich zwischen der Schale und der U-förmigen Stütze abstützenden Schraubenfeder sowie einem Stoßdämpfer, der konzentrisch von der Schraubenfeder umgeben oder aber auch in Fahrtrichtung hinter der Schraubenfeder angeordnet sein kann.

Vorzugsweise haben die vertikalen Seitenwände der wannenförmigen Querschnitt aufweisenden Schale einen äußeren Abstand, der dem Abstand zwi-

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sehen den gegenüberliegenden Führungsrollen entspricht. Wenn die Führungsrollen aus gummielastischem Kunststoff bestehen, läßt sich die den Fahrersitz aufnehmende wannenförmige Schale unter Vorspannung in die ü-förmige Stütze einsetzen. Diese Vorspannung kann so eingestellt werden, daß auf die vertikalen Schwingbewegungen der Schale eine mehr oder weniger starke Dämpfung ausgeübt wird. Die Schwingungen in vertikaler Ebene lassen sich im übrigen auch durch die Federkonstante der Schraubenfeder und durch die Eigenschaften des Stoßdämpfers in Richtung härterer oder weicherer Federungseigenschaft einstellen und beeinflussen.

Un die Schwenkbewegung des Schlepperaufbaus nach oben zu begrenzen, sind an einem die Seitenwände der Schale verbindenden Uhterboden seitlich an den vertikalen Seitenwänden vorstehende VorSprünge angeordnet, die in der der oberen Endlage entsprechenden Schwenkstellung der Schale bzw. des Tragrahmens an den mit der U-förmigen Stütze verbundenen Führungsrollen zur Anlage kommen.

Un die vom Fahrgestell herrührenden Erschütterungen und Geräusche vom Fahrer weitgehend abhalten zu können, wird die horizontale Schwenkachse von zwei koaxial angeordneten Schwenkzapfen gebildet, wobei die Anlenkstellen des Tragrahmens an diesen Schwenkzapfen mit gummielastischen Lagerbuchsen versehen sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den tlateransprüchen.

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In der Beschreibung näher erläuterte Ausfünrungsbeispiele der Aufhängung nach der Erfindung sind in den Zeichnungen wiedergegeben. Es zeigen:

Fig» 1 eine Seitenansicht eines Schleppers, teilweise im Schnitt;

Fig. 2 eine Rückansicht auf den Schlepper, im Bereich des Fahrersitzes, teilweise im Schnitt;

Fig. 3 eine Seitenansicht der Aufhängung;

Fig. 4 eine Ansicht auf die vordere Schwenkachse für den den Schlepperaufbau tragenden Tragrahmen;

Fig. 5 eine Seitenansicht des Schleppers mit für den Zugang zur Hinterachse hochgeschwenktem Aufbau;

Fig. 6 eine Detailansicht einer abgewandelten Abstützung des Aufbaus auf dem Fahrgestell.

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Der in Fig. 1 wiedergegebene Schlepper 10 besitzt ein Fahrgestell und einen um eine horizontale Schwenkachse 16 am vorderen Ende des Fährgestells 12 hochschwenkbaren Aufbau 14.

Das Fahrgestell 12 ist durch Vorderräder 20 und Hinterräder 22 abgestützt. Der die Brennkraftmaschine 26 und den Vbrderachsträger aufnehmende Rahmenteil 24 des Fahrgestells 12 ist mit dem die Antriebselemente wie Getriebe, Hinterachsgehäuse, Differentialgehäuse, Bremsgehäuse sowie den hydraulischen Kraftheber 34 aufnehmenden Rahmenteil 32 unmittelbar verbunden.

An der Oberseite eines im Bereich des Krafthebergehäuses angegossenen Ansatzes 42, der Teil des Fährgestells 12 sein kann, ist mittels einer Schraubbolzenverbindung 40 eine U-förmige Stütze 36 für die Aufhängung angebracht. An den jeweils gegenüberliegenden Innenflächen der aufrechtstehenden Schenkel dieser Stütze 36 sind, wie Fig. 2 veranschaulicht, mehrere aus Metall oder aus nachgiebigem Kunststoff bestehende Führungsrollen 44 angebracht. Die Verwendung von Führungsrollen aus nachgiebigem oder gummielastischem Kunststoff hat den Vorteil, daß die Aufhängung unter Vorspannung eingesetzt und geführt werden kann und bis zu einem gewissen Grad in seinen Schwingungen gedämpft wird. Mit der inneren Bodenfläche der U-förmigen Stütze 36 verbunden ist ein Befestigungsflansch 46 für das eine Ende eines Stoßdämpfers 50, der von einer Schraubenfeder 52 umgeben ist, die sich mit ihrem unteren Ende an der inneren Bodenfläche der Stütze 36 abstützt.

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Der Aufbau 14 wird von einem Tragrahmen 54 getragen, dessen vorderes Ende an der horizontalen Schwenkachse 16 angelenkt ist. Der Aufbau 14 umfaßt in bekannter Weise den Kühlergrill 56, die Motorhaube 60, die Fahrerkabine 62 einschließlich mehrerer Dachstützen 64, 66 und 70, das Kabinendach 72, den Kabinenboden 74, das Lenkrad 76, die Instrumententafel 82 und den Fahrersitz 84. Teilweise die Reifen der Hinterräder abdeckende Schutzbleche 86 befinden sich an beiden Seiten des Fahrersitzes.

On den gesamten Aufbau 14 mittels einer Winde oder eines Hebezeugs um die Schwenkachse 16 hochschwenken zu können, sind im oberen Bereich der Fahrerkabine 62 Lasthaken 90 angeordnet.

Die in Fig„ 2 vereinfacht wiedergegebene Rückansicht auf den Schlepper zeigt die Aufhängung oberhalb des Fahrgestells 12. Die rückwärtigen Teile der Fahrerkabine und das hydraulische Aushebegestänge sind hierbei aus Gründen der Klarheit weggelassen. Der Fahrersitz 84 wird über ein Fußgestell 92 von einer Bodenplatte 94 getragen. Diese Teile sind nach unten und zur Seite hin von einer Schale 96 wannenförmigen Querschnitts umgeben, die innerhalb der U-förmigen Stütze 36 höhenbeweglich geführt ist und die Höhe des Äufbaus 14 in Bezug auf das Fahrgestell 12 bestimmt. Zu diesem Zweck haben die vertikalen Seitenwände 100 und 102 der Schale 96 einen äußeren Abstand, der dem Abstand zwischen den Führungsrollen 44 an den Innenflächen der aufrechtstehenden Schenkel der U-förmigen Stütze 36 entspricht, so daß die Schale 96 entlang der Führungsrollen 44 innerhalb der U-förmigen Stütze 36 eingesetzt werden

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kann, darin höhenbeweglich ist und schwingen kann. Ein Uhterboden 104 verbindet die beiden Seitenwände 100 und 102 auf Abstand unterhalb der Bodenplatte 94 und weist in seiner Mitte eine bis zur Bodenplatte 94 heraufreichende Ausnehmung 106 auf, welche die Schraubenfeder 52 und den von dieser umgebenen Stoßdämpfer aufnimmt und teilweise umgibt. Dabei ist das obere Ende des Stoßdämpfers 50 in der Ausnehmung 106 mittels eines Befestigungsflansches 110 angebracht.

Eine derartige Aufhängung erlaubt es, daß der gesamte Aufbau um die Schwenkachse 16 auf einem kleinen Teil eines Bogens verschwenken kann. Die Schwenkbewegung wird nach oben dadurch begrenzt, daß am Uhterboden 104 seitlich an den vertikalen Seitenwänden 100 und 102 vorstehende Vor Sprünge 112 und 114 angebracht sind, die in der obersten Schwenkstellung des Aufbaus gegen die unteren Führungsrollen 44 zur Anlage kommen, wie dies in Fig. 2 gestrichelt bei B angedeutet ist. Aus der mit durchgezogenen Linien wiedergegebenen Schwenkstellung A kann der Aufbau unter Zusammendrückung der Schraubenfeder 52 und des Stoßdämpfers 50 auch noch weiter nach unten verschwenken, bis an der Unterseite des Unterbodens 104 befestigte Stoßfänger 116 und 120 aus elastischem Material auf der inneren Bodenfläche der U-förmigen Stütze anschlagen.

Aus der in Fig. 3 im einzelnen wiedergegebenen Seitenansicht der Aufhängung geht die Zuordnung des Unterbodens 104 und der darin vorgesehenen Ausnehmung 106 zur Schraubenfeder 52 und zu dem an den Flanschen 46 und 110 befestigten Stoßdämpfer 50 hervor. Mit den Führungsrollen 44 kommt in dieser Ansicht die vertikale Seitenwand 102 der Schale

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in Berührung, aus Gründen der Klarheit ist in dieser Figur der das Verschwenken nach oben begrenzende Vorsprung 112 weggelassen.

Fig. 4 zeigt die von zwei koaxial verlaufenden Schwenkzapfen 120 und 122 gebildete Schwenkachse 16. Diese Schwenkzapfen sind seitlich an dem das Vörderradlager 124 umgebenden Vorderachsträger 30 befestigt. Un vom Fahrgestell herrührende Geräuschübertragung und Vibrationen vom Schlepperaufbau und damit vom Fahrer fernzuhalten, sind die italenkstellen des den Aufbau tragenden Tragrahmens 54 an den Schwenkzapfen 120, 122, wie in Fig. 4 am Schwenkzapfen 120 im Teilschnitt dargestellt, mit gummielastischen Lagerbuchsen versehen. Das vordere Ende des Tragrahmens 54 kann auch, wie in Fig. 4 am Schwenkzapfen 122 veranschaulicht, an den Schwenkzapfen über nicht-elastische, beispielsxtfeise aus Metall bestehende Lagerbuchsen 138 angelenkt sein. Mit einer Querstrebe 126 wird der rechte und linke Tragrahmenteil auf Abstand gehalten. Mi Tragrahmen 54 sind schließlich auch die aus Stahlblech bestehenden Seitenwände 128 der Motorhaube 60 angeschlossen.

Fig. 6 zeigt eine etwas abgewandelte Anordnung des Stoßdämpfers 130. Bei diesem Äusführungsbeispiel sitzt der Stoßdämpfer nicht innerhalb der Schraubenfeder, sondern auf Abstand hinter dieser; die Wirkung ist jedoch die gleiche.

Um Zugang zu den verschiedenen Bauteilen des Kraftantriebes zu erhalten, läßt sich, wie Fig. 5 zeigt, der gesamte Aufbau 14 um die Schwenkachse 16 nach oben verschwenken. Zu diesem Zweck braucht lediglich die Schraüb-

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bolzenverbindung 40 zwischen dem Ansatz 42 und der U-förmigen Stütze 36 gelöst zu werden, so daß die Stütze 36, von der Schraubenfeder gehalten, nach oben verschwenken kann. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6 muß zusätzlich der Stoßdämpfer 130 entweder vom Aufbau oder vom Ansatz 42 gelöst werden. Der Aufbau läßt sich dann durch Einhängen eines Hebezeugs am Lasthaken 90 hochheben.

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

Schwenkbare Aufhängung des Aufbaus eines Schleppers einschließlich des Fahrersitzes in Bezug auf das Schlepperfahrgestell„ dadurch gekennzeichnet,, daß ein die Motorhaube (60) und die Fahrerkabine

(62) gemeinsam tragender Tragrahmen (54) mit seinem vorderen Ende um eine horizontale Schwenkachse (16) am vorderen Ende des Fahrgestells (12) angelenkt ist und mit einer den Fahrersitz (84) aufnehmenden _ff mit vertikalen Seitenwänden (10O₁, 102) versehenen Schale (96) innerhalb einer am Fahrgestell (12) befestigten, mit übereinander angeordneten Führungsrollen (44) versehenen U-förmigen Stütze (36) begrenzt höhenbeweglich und an dieser über elastische Mittel abgestützt ist.

Aufhängung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet _a daß die aus Metall bestehende U-förmige Stütze (36) eine in Bezug auf deren Schenkel breitere Bodenfläche aufweist und an den gegenüberliegenden Innenflächen dar Schenkel die Führungsrollen (44) trägt.

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3. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die elastischen Mittel aus einer sich zwischen der Schale (96) und der U-förmigen Stütze (36) abstützenden Schraubenfeder (52) sowie einem Stoßdämpfer (50) bestehen.

4. Aufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer (50) von der Schraubenfeder (52) konzentrisch umgeben ist.

5. Aufhängung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stoßdämpfer (50) in Fahrtrichtung hinter der Schraubenfeder (52) angeordnet ist.

6. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Fahrersitz (84) über ein Fußgestell (92) und eine Bodenplatte (94) aufnehmende Schale (96) mit dem Kabinenboden (74) und mit Dachstützen (64, 66, 70) verbunden ist.

7. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schale (96) walzenförmigen Querschnitt aufweist und die Seitenwände (100, 102) in seitlich abgewinkelte, die Reifen der Hinterräder (22) teilweise abdeckende Schutzbleche (86) übergehen.

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8. Aufhängung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikalen Seitenwände (100, 102) der Schale (96) einen äußeren Abstand aufweisen, der dem Abstand zwischen den gegenüberliegenden Führungsrollen (44) entspricht.

9. Aufhängung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsrollen (44) aus guinmielastischem Kunststoff bestehen und die Schale (96) gegen die Führungsrollen (44) unter Vorspannung einsetzbar ist.

10. Aufhängung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwände (100, 102) auf Abstand unterhalb der Bodenplatte (94) durch einen Unterboden (104) verbunden sind, der in seiner Mitte eine bis zur Bodenplatte (94) heraufreichende Ausnehmung (106) aufweist, welche die Schraubenfeder (52) und gegebenenfalls den Stoßdämpfer (50) aufnimmt und teilweise umgibt.

11. Aufhängung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Itoterboden (104) die Schwenkbewegung des Schlepperaufbaus (14) nach oben begrenzende, seitlich an den vertikalen Seitenwänden (100, 102) vorstehende Vorsprünge (112, 114) angeordnet sind.

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12. Aufhängung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Schale (96) die Schwenkbewegung des Schlepperaufbaus (14) nach unten begrenzende Stoßfänger (116, 120) aus gummielastischem Material angeordnet sind.

13. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem vorderen Teil des Tragrahmens (54) die Motorhaube (60) und der Kühlergrill (56) verbunden ist.

14. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die U-förmige Stütze (36) mittels einer Schraubbolzenverbindung (40) lösbar an der Oberseite eines im Bereich des Krafthebergehäuses angegossenen Ansatzes (42) befestigt ist.

15. Aufhängung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß nach Lösen der Schraubbolzenverbindung (40) der Schlepperaufbau (14) zusammen mit der U-förmigen Stütze (36) um die horizontale Schwenkachse (16) mittels eines an einem am Kabinendach (62) vorgesehenen Lasthakens (90) angreifenden Hebezeugs hochschwenkbar ist.

16. Aufhängung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Schwenkachse (16) von zwei koaxial seitlich am Vorderachsträger (30) vorstehenden Schwenkzapfen (120, 122) gebildet ist.

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17. Aufhängung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Anleriksteilen des Iragrahmens (54) an den Schwenkzapfen (120, 122) mit gummielastischen Lagerbuchsen versehen sind.

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