NO147507B - Anordning ved forstillingsopphengning paa forhjulsdrevet og forhjulsstyrt elektrisk kjoeretoey - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedr. en anordning ved forstillingsopphengning på elektriske kjøretøyer til bruk for eksempel innen postvesen, renovasjon, på jernbanestasjoner og flyplasser o.l., hvor det er av stor betydning at konstruksjonen er enkel og billig.

For slike formål er det videre å bemerke at kjøretøyene sjelden trenger å være beregnet for kjøring ved høyere hastigheter.

Ved kjøretøyer for ovennevnte formål er det vanlig at forhjulene er styrbare mens bakhjulene er drivhjul. Det fore-kommer imidlertid også forhjulsdrift, og i så fall er forhjulene uavhengig opphengt.

Det er tidligere kjent fra bakhjulsdrevne kjøretøy å koble drivmotoren direkte til drivakselens differensial- eller kardanhus slik at oversetningen mellom kronhjul og pinjong i differensialen sørger for den nødvendige ned.gi.ring mellom., rnator og dr.i_v-hjul. Denne løsning innebærer blant annet det problem at ved behov for fjæring mellom aksel og kjøretøyramme eller -karosseri, blir den såkalte uavfjærede masse- (aksel med hjul og-motor) så stor at systemet får en meget lav egenfrekvens som gir ubehagelig fjæring. Dessuten vil den store avstanden mellom motorens tyngdepunkt og akselens midtlinje bevirke vibrasjoner i hele akselen ved fjæring, f.eks. ved benyttelse av bladfjærer. En slik løs-ning er derfor ikke egnet ved forhjulsdrift, hvor fjæringsegenskapene er mer kritiske enn for bakhjulene.

Fra tysk patent 946.591 er det kjent ved bakhjulsdrift å redusere den uavfjærede masse ved å opphenge motoren med en hengsling, idet løsningen er basert på uavhengig hjulopphengning og anvendelse av bladfjærer, men reduksjonen i uavfjæret masse er ikke optimalisert.

Videre er det i tysk patent 884.608, som angår et arrangement med stiv bakaksel med flenstilkoplet motor og bladfjærer, vist et støttestag i motorens overkant. Dette motvirker vibrasjoner som skyldes motorens masse. Denne konstruksjon elimi-nerer imidlertid ikke motorens bidrag til den uavfjærede masse da motorens tyngdepunkt her beveger seg opp og ned under akselens bevegelse.

Blant de tallrike tidligere forslag på dette område skal

det ytterligere henvises til US-patent 1.628.145, som viser mange varianter av et opphengsarrangement basert på en kraftig forlengelse av differensialhuset for stiv forbindelse med motoren og en tilhørende vugge-lignende konstruksjon for opphengning

av motoren i rammen. Hele arrangementet er basert på spesial-fremstilte komponenter, hvorav særlig utformningen av det forsterkede differensialhus er karakteristisk, samtidig som bevegelsesmønsteret under avfjæring innebærer mulighet for motorbevegelse i kjøretøyets lengderetning.

US-patent 1.178T144 viser en foreldet konstruksjon basert på gammeldagse bladfjærer. Det der viste oppheng gjelder ikke styrt aksel. Akselopphenget mangler evne til å oppta sentri-fugalkrefter og de viste bladfjærer har begrenset evne i så måte. Motoren er direkte opphengt, og dette stiller spesielle krav til utførelsen av motorhuset.

US-patent 2.001.029 omhandler en konstruksjon som ikke

tar sikte på å oppnå minimal uavfjæret masse. Tvert imot får man her en stor uavfjæret masse som har uheldig innvirkning på fjæringsegenskapene. Motoren er opplagret på en fjær, og dette stiller spesielle krav til utformningen av kardanhus og motor-b Lokk..

US-patent 2.013.599 er kanskje representativt for den mest nærliggende kjente teknikk som foreliggende oppfinnelse tar ut-gangspunkt i. Imidlertid viser dette US-patent ikke styrbare og drevne forhjul, slik forutsetningen er i den følgende be-skrivelse av foreliggende oppfinnelse. Videre har motoren

(som ikke er elektrisk) i US-patentet et meget viktig oppheng-ningspunkt ved sin fremre ende, hvilket resulterer i et forholdsvis komplisert arrangement hvor motorhuset må overføre krefter som stiller spesielle krav til utformningen av motorhuset eller -blokken.

Tysk utlegningsskrift 2.605.722 angår også en akseloppheng-ning for kjøretøyer, med visse trekk som har interesse i forbindelse med foreliggende oppfinnelse. Det er imidlertid klart at denne kjente konstruksjon bare omhandler et bakakselarrange-ment uten styrbare hjul.

For fullstendighets skyld skal også svensk patent 140.541 nevnes her. Det som er kjent fra det svenske patentskrift, ligger imidlertid mer fjernt fra foreliggende oppfinnelse enn flere av de ovenfor omtalte patentskrifter.

Nærmere bestemt og på bakgrunn av de kjente utførelser

tar således denne oppfinnelse sikte på å oppnå størst mulig forenkling av forstillingsopphengningen på forhjulsdrevne og forhjulsstyrte elektriske kjøretøyer, samtidig som tilfreds-

stillende kjøre-egenskaper blir bibeholdt.

Det nye og særegne ved anordningen ifølge oppfinnelsen består i første rekke i kombinasjonen av følgende kjente trekk a, b, c og nye trekk d: a) i det minste to stag anordnet mellom en stiv foraksel og rammedeler for kjøretøyet, hvorav i det minste ett stag er leddforbundet med akselen og alle stag forløper stort sett horisontalt bort fra akselen og er ved hjelp av kuleledd som har en felles tverrgående svingakse, forbundet med rammedelene, b) fjærer i form av skruefjærer eller gummefjærer anordnet mellom akselen og rammedelene, c) en differensial anordnet på akselens midtparti mellom stagene og d) en elektromotor montert med en stiv flensforbindelse direkte på. differensialen, og. fxitt. utr.ag.ende_ f ra_ akselen, uten.

annen understøttelse, stort sett horisontalt og i samme retning som stagene slik plassert at tyngdepunktet for motoren til enhver tid ligger 'tilnærmet i ro på svincgaksen gjennom de nevnte-kuleledd.

Med den her angitte løsning blir det oppnådd en spesielt enkel og billig forstillings-opphengning som tillater bruk av standardkomponenter (aksel, differensial, elektromotor) og som gir meget stor fleksibilitet når det gjelder oppbygningen av kjøretøyet forøvrig. Den uavfjærede masse vil reduseres slik at tilfredsstillende fjæringsegenskaper kan oppnås. En spesiell fordel består i at konstruksjonen sammen med nødven-dige kontrollorganer kan utføres som en selvstendig enhet eller modul, som kan innpasses i diverse typer kjøretøyer, f.eks.

for bagasjetransport på flyplasser, invalidetransport etc. Denne modul kan dermed produseres uavhengig av anvendelsesformålet.

Mer spesielt innebærer den her angitte løsning at hverken motor eller differensialhus trenger spesielle forsterkninger for å tåle opplagringskrefter. Ved den fritt utragende flens-tilkobling av motoren på differensialhuset føres opplagrings-kref tene inn på den stive foraksel. Motoren, som representerer en forholdsvis stor masse, vipper om sitt tyngdepunkt under fjæringsbevegelser, slik at motormassen ikke deltar i disse be-vegelser.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningene, hvor:

Figur 1 viser et eksempel på en anordning ifølge oppfinnelsen

i en første utførelsesform sett ovenfra,

figur 2 viser anordningen på figur 1 i oppriss,

.figur 3a og 3b viser på tilsvarende måte som fig. 1 og 2

en annen utførelsesform ifølge oppfinnelsen,

figur 4 viser en anordning ifølge oppfinnelsen utført som en-hetlig modul beregnet for sammenbygging med andre kjøretøydeler til et komplett kjøretøy.

På figur 1 er det vist to forhjul 1 og 2 med nav montert på en stiv foraksel 3 med en differensial 4 på hvilken det er montert en elektromotor 5 ved direkte flensforbindelse med differensialhuset. Hjulnavene er pavanlig måte montert drei-bare på endene av akselen 3 ved hjelp av kuleledd. Videre er det vist en styreanordning av konvensjonell type omfattende et parallellstag 23, et overføringshorn 24 og et styrestag 25 fra en konvensjonell styresnekke med Pitman-arm (ikke vist).

Opphengning av. den. stive- aksel. 3-. med: de komponenter somr beveger seg sammen med denne, skjer ved hjelp av et første stag eller lagringshorn 11 som har stiv forbindelse med akselen 3

på dennes ene side. Lagringshornet 11 er dessuten gjennom et kuleledd 13 forbundet med en rammedel 22 i et punkt i avstand foran akselen 3 sett i kjøretøyets kjøreretning. Ved den annen ende av akselen 3 er det anordnet et annet stag 12 som er festet med kuleledd 14 henholdsvis 15 i begge ender. På figur 1 er det antydet en tverrgående linje L som forbinder kuleleddene 13 og 14 med hverandre. Som allerede nevnt, skal tyngdepunktet P for motoren 5 tilnærmet ligge på linjen L. Dette medfører et fordelaktig bevegelsesmønster under kjøretøyets fjæring, idet den store masse som motoren 5 representerer, ikke vil undergå vertikalbevegelser av nevneverdig størrelse, men vil bare få mindre vippebevegelser med linjen L som omdreiningsakse.

Med den stive sammenføyning mellom lagringshornet 11 og akselen 3 er det nødvendig at staget 12 er leddforbundet med akselen slik at vertikal fjæringsbevegelse blir mulig såvel for begge hjul samtidig som for bare ett av hjulene om gangen.

Det er anordnet skruefjærer (spiralfjærer) eller gummifjærer 17 og 18 på i og for seg kjent måte mellom fjæranlegg på oversiden av akselen 3 og respektive rammedeler 21 og 22. Eventuelt kan det også være anordnet støtdempere på vanlig måte. En forbindelse i form av en tilbakeslagsstropp 19 festet i et punkt 19a ved bakkanten av fjæranleggsflåtene vil for det første på vanlig måte hindre for stort tilbakeslag av akselen i store humper, og dernest motvirke for store reak-sjoner i kuleleddet 13 ved sterke akselerasjoner.

En alternativ utførelse av lagringshornet 11 er stiplet inn (ved 11') på fig. 1. Hensikten med denne utførelsen er å få vertikalreaksjonene i kuleleddet 13 orientert nærmere kjøre-tøyets senterlinje - hvis det skulle være ønskelig f.eks. ved utførelse med spesielt kraftig motor.

I den på figurene 3a og 3b viste utførelse er det foran omtalte lagringshorn 11, resp. 11' erstattet med et stag 30 tilsvarende staget 12, dvs. leddet i begge ender. Staget 30 og- de±_ tilav.ar.ende--. stag. 11- på-, ateseieras.. arrctea- enéesreæ. feafceb- ti-1... dennes underside som fremgår av opprisset på fig. 3b. For å orientere akselen i forhold til rammen, er det benyttet ytterligere stag i form av en stiv bøyle 32 som er lagret dreibart i leddene 33 og 34 liggende på linjen L. Bøylen 32 er videre festet til akselen 3 i overkant av differensialen med et kuleledd 35. Forøvrig er de på figur 3a og 3b viste komponenter og elementer de samme som på fig. 1. Denne utførelse er noe mer komplisert enn den foregående, men de leddete stagene 30, 31 samt bøylen 32 vil virke på samme måte som det tidligere beskrevne stive stag eller lagringshorn 11 med hensyn til vipping av motoren om sitt tyngdepunkt og opptak av de krefter akselen er påkjent av. Løsningen vil dessuten fjerne endel spenninger fra selve akselen og kan f.eks. være gunstig i tilfeller hvor akselen er lavt dimensjonert. Det er åpenbart at leddforbin-delsene mellom stagene 30, 31 resp. bøylen 32 og akselen resp. differensialen kan være omvendt i forhold til det på fig. 3b viste arrangement. I et slikt omvendt arrangement vil således bøylen 32 være leddforbundet med underkanten av differensialen og stagene 30, 31 vil være leddforbundet med oversiden av akselen 3, noe som er en fordel i visse tilfeller.

Endelig viser figur 4 hvordan anordningen ifølge oppfinnelsen kan være oppbygget som en selvstendig enhet eller modul beregnet for oppbygning av et komplett kjøretøy på grunnlag av denne. Modulen på figur 4 omfatter således en ramme 40, aksel med hjul 42, differensial 44 og elektromotor 45. Dessuten er modulen komplettert med elektriske kretser 48 for regulator-, likeretter-, kontaktor- og pådragsfunksjoner i den utstrekning slike anvendes i vedkommende kjøretøy. Fremdriftsbatterier 49 kan eventuelt med fordel anbringes på et passende sted i kjøretøyet forøvrig, blant annet under hensyn-tagen til en hensiktsmessig vektfordeling, og forbindes med de elektriske kretser 48 og motoren 45 ved hjelp av kabler.

På figur 4 er det vist en laste-enhet 50 med hjul og ramme beregnet for sammenføyning med rammen 40, mens et førerhus 60 med styre- og betjeningsorganer forøvrig er innrettet til å anbringes over den beskrevne modulenhet med hovedkomponentene for styring og fremdrift av det komplette kjøretøy.

Claims (2)

1. Anordning ved forstillings-opphengning på forhjulsdrevet og forhjulsstyrt elektrisk kjøretøy, karakterisert ved kombinasjonen av følgende kjente trekk a, b, c og nye trekk d: a) i det minste to stag (11, 12, 30, 31, 32) anordnet mellom en stiv foraksel (3) og rammedeler (21, 22) for kjøretøyet, hvorav i det minste ett stag (12, 30, 31, 32) er leddforbundet med akselen (3) og alle stag forløper stort sett horisontalt bort fra akselen og er ved hjelp av kuleledd (13, 14, 33, 34) som har en felles tverrgående svingakse (L), forbundet med rammedelene (21, 22), b) fjærer i form av skruefjærer eller gummifjærer (17, 18) a^nro-Edxrete irrei-larav akrselenT fJJ- og-rammedTelene^ (2T, 22f:, c) en differensial (4) anordnet på akselens midtparti mellom stagene (11, 12, 30, 31, 32) og d) en elektromotor (5) montert med en stiv flensforbindelse direkte på differensialen (4) og fritt utragende fra akselen (3) uten annen understøttelse, stort sett horisontalt og i samme retning som stagene (11, 12, 30, 31, 32) slik plassert at tyngdepunktet for motoren (5) til enhver tid ligger tilnærmet i ro på svingaksen (L) gjennom de nevnte kuleledd (13, 14, 33, 34) .

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at den har form av en separat fremstilt og selvstendig enhet oppbygget på en ramme (21, 22, 40) og inneholdende alle nød-vendige hovedkomponenter (1-25, 40, 42, 44, 45, 48) for fremdrift og styring av et kjøretøy, inklusive elektriske regulator-, likeretter-, kontaktor- og pådragskretser (48), men fortrinns-vis eksklusive fremdriftsbatterier, og at betjeningsorganer for kjøretøyet er plassert foran forakselen, samt at stagene (11, 12, 30, 31, 32) og elektromotoren (5) er rettet fremover i forhold til akselen (3).