SE502846C2 - Anordning för upptagande av krafter och rörelser mellan en hjulaxel och en bladfjäder i ett fordons hjulupphängningssystem - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 502 846 stående ändar och innefattar i gummit invulkaniserade, bàgforma- de plattor.

En väsentlig nackdel vid denna kända konstruktion är att gummi- lagret på grund av att det är fast inspänt, vid fjäderns ned- fjädring och vid krängningsrörelser hos fordonet utsätts för böjdeformationer som orsakar skadliga dragspänningar i gummit.

För att uppnå en rimlig livslängd och kunna ta upp dessa böjde- formationer måste gummilagret uppvisa en viss höjd.

En annan känd konstruktion beskrivs i den svenska utläggnings- skriften 8302573-4 där ett eftergivligt fjäderelement är anord- nat för överföring av tryck- och dragkrafter mellan en hjulaxel och änden av en i en fordonsram svängbart uppburen boggivàgbalk.

Elementet innefattar två i elementets fria tillstànd väsentligen parallella ändplattor, en mellan ändplattorna belägen, cylind- risk gummikropp samt ett mekaniskt förbindningsorgan, som är an- ordnat att begränsa den inbördes isärföringsrörelsen av ändplat- torna.

Förbindningsorganet innefattar ett i gummikroppen beläget böjstyvt länkelement, vilket vid motsatta ändar är svängbart lagrat i två mot varandra vinkelräta plan i ett med resp. änd- platta fast förbundet hàllarelement, varjämte länkelementet är axiellt förskjutbart lagrat i hàllarelementet.

Fjäderelementet är låst med skruvar till fjädern, vilket medför att gummitornet vid fjäderns nedfjädring och vid bilens kräng- ningsrörelse precis som vid den ovan beskrivna lösningen enligt den europeiska patentansökningen EP 263 388 utsätts för böjde- formationer, vilket skapar skadliga dragspänningar i gummit.

H E. . N I .J Föreliggande uppfinning har till uppgift att åstadkomma en an- ordning för upptagande av krafter och rörelser mellan en hjul- axel och en bladfjäder i ett fordons hjulupphängningssystem, vid vilket nackdelarna vid kända konstruktioner elimineras. Detta 10 15 20 25 30 35 3 502 846 uppnås med anordningen enligt föreliggande uppfinning med de kännetecken som anges i patentkrav 1.

Genom konstruktionen enligt uppfinningen uppnås att fjäderele- mentet endast utsätts för tryck- och skjuvdeformationer, vilka deformationer är betydligt mindre skadliga för gummit i elemen- tet än t.ex. böjdeformationer som uppträder vid de kända lös- ningarna. Vid fjäderns nedfjädring rullar fjädern av på sätets konvext krökta, från fjäderelementet vända anliggningsyta för fjädern och på så sätt erhålles en progressiv fjädring genom att fjäderns beröringspunkt på sätet varierar med nedfjädringen. Vid krängning utsätts gummit för skjuvdeformation, vilket inte utgör någon livslängdsnedsättande påverkan.

Tack vare att fjäderelementet inte utsätts för några böjdeforma- tioner kan detta, för att klara de belastningar det utsätts för, dimensioneras så att det endast behöver vara ca hälften så högt som motsvarande fjäderlement vid de kända lösningarna. Detta medför att fjäderelementet enligt uppfinningen, förutom att det har tekniska fördelar, också är relativt billigt att tillverka.

I det fall förbindelseorganet är fjädrande inspänt via åtminsto- ne ett fjäderorgan såsom t.ex. en skruv-, tallriks-, blad- eller gummifjäder är det dessutom möjligt att erhålla lagom stor kraft mellan bladfjädern och sätet även för ett olastat fordon för att därmed undvika att bladfjädern studsar upp och ned relativt sä- tet när fordonet framförs på ojämnt underlag.

Vidareutvecklingar av uppfinningen framgår av underkraven.

Ytterligare ändamål, fördelar och kännetecken hos uppfinningen kommer att framgå av den efterföljande detaljerade beskrivningen i anslutning till de bifogade ritningarna, på vilka visar en schematiskt vy av den bakre delen av ett lastbilschassi, fig. l 10 15 20 25 30 35 502 846 fig. 2 visar en sidovy, delvis i tvärsnitt, av fjäderelemen- tet enligt uppfinningen, och fig. 3 visar en vy motsvarande den i fig. 2 av en alternativ utföringsform av fjäderelementets infästning.

En HIII E... J Uppfinningen illustreras i fig. 1 ingående i ett hjulupphäng- ningssystem i form av en fyrhjulsdriven balansboggi, men är inte begränsad härtill utan kan utnyttjas likaväl i andra konstruk- tioner där en hjulaxel fjädras med hjälp av en bladfjäder.

I fig. 1 visas bakre delen av ett lastbilschassi 1 utrustat med ett hjulupphängningssystem 2 i form av en fyrhjulsdriven balans- boggi. Chassiet 1 innefattar en ram 3 bestående av två lång- sträckta parallella sidobalkar 4 av vilka endast den ena visas i figuren. Mot varje sidobalk 4 är ett bäraxelfäste 5 anordnat med hjälp av bultförband 6. I bäraxelfästet 5 är en ej visad axel fäst vinkelrätt i förhållande till sidobalken 4 och anordnad att vridbart uppbära ett lagerhus 7 som är utformat med en stödyta 8 _mot vilken en i ramens 3 längdriktning anordnad bladfjäder 9 är fäst med làsbyglar 10. Bladfjäderns 9 ändpartier 11 vilar mot övre delen av ett fjäderelement 20, som är anordnat att uppta krafter mellan bladfjädern 9 och en främre och en bakre hjulaxel 14,15.

Fjäderelementets 20 nedre del är fäst vid säten 13, som är fast anordnade vid den främre respektive bakre hjulaxeln 14,15, som båda är anordnade tvärs ramen 3 för att via hjul 16 driva last- bilen. Givetvis är det möjligt att utesluta sätet 13 och i stäl- let fästa fjäderelementet 20 direkt vid respektive hjulaxel 14,15. För att överföra reaktionskrafter fràn hjulaxlarna 14,15 till ramen 3 är vardera hjulaxeln 14,15 dessutom förbunden med bäraxelfästet 5 via reaktionsstag 17.

I fig. 2 visas ett fjäderelement 20 enligt uppfinningen i större skala anordnat mellan en hjulaxel 15 och en bladfjäders 9 änd- 10 15 20 25 30 35 5 502 846. parti 11. Fjäderelementet 20 uppvisar vid sin mot bladfjädern vända ände ett säte 21 och vid sin från bladfjädern vända ände en ändplatta 22. Sätet 21 har en konvext krökt anliggningsyta 23 för bladfjädern 9. Ändplattan 22 är fixerad i ett fast läge relativt hjulaxeln 15 medelst bultar 24.

I den visade utföringsformen har sätet 21 i tvärsnitt en ving- profilform, där den spetsiga änden är riktad mot fjäderns mitt och den trubbiga änden mot dess ändparti.

Fjäderelementet 20 uppvisar ett genomgående hål 25, som löper genom sätet 21 och ändplattan 22 och genom vilket ett förbindel- seorgan 26 sträcker sig. I den visade utföringsformen utgöres förbindelseorganet av en wire.

Wiren 26 uppvisar en första och andra ände 27,28. Den första änden 27 sträcker sig genom hålet i sätet och är förbunden med fjädern 9 medelst ett första hállarelement 29. Den andra änden 28 sträcker sig genom hålet i ändplattan 22 och är förbunden med ändplattan via ett andra hállarelement 30 och därmed också med hjulaxeln 15.

Wiren 26 är fjädrande inspänd mot ändplattan 22 och i den i fig. 2 visade utföringsformen via ett tallriksfjäderpaket 31. Änd- plattan 22 uppvisar på sin från fjäderelementet vända sida en styrning i form av en ringformig vulst 32, som lägesfixerar tallriksfjäderpaketet 31.

I det i fig. 2 visade utföringsexemplet uppvisar wiren 26 änd- hylsor 33,34 på sina båda ändar. Den övre ändhylsan 33 är in- skruvad i en bussning 35, som uppvisar en koniskt avsmalnande ände 36 med en ansats 37 som anligger mot fjäderns 9 undersida runt ett hål i fjädern. Den koniskt avsmalnande änden sträcker sig in i hålet 25 i fjäderelementets 20 övre säte 21 och läges- fixerar därigenom fjäderelementet samtidigt som fjädern 9 kan böjas i förhållande till fjäderelementet. Hålet i fjädern uppvi- sar en undre trängre del 38' genom vilken en cylindrisk del av bussningen sträcker sig med snäv passning, och en övre vidare 10 15 20 25 30 35 502 846 del 38" som bildar en ansats 39 som omger den snävare delen av hålet. Bussningen uppvisar en ytterligare förträngning så att en ansats 40 bildas i höjd med hálets ansats 39. En hylsa 41 är anbringad pá bussningens övre ände varvid hylsans bottenändkant anligger mot ansatsen 39 i hålet och ansatsen 40 på bussningen och vilken hylsa är fastspänd på bussningen medelst en làsbult 42 som är iskruvad i en innergänga i bussningens övre cylindris- ka del.

Den undre wireändhylsan 34 är likaledes gängad på utsidan och sträcker sig genom en bussning 43. Bussningen 43 uppvisar ett hål med en trängre del genom vilket wireändhylsan 34 passerar och en vidare del i vilket en mutter 44 är anordnad. Muttern 44 är págängad på wireändhylsan 34. Bussningen 43 uppvisar en änd- fläns 45 med vilken i det visade utföringsexemplet tallriksfjä- derpaketet 31 står i ingrepp. Genom vridning av bussningen 43 med den däri vridfast anordnade muttern 44 i förhållande till wireändhylsan 34 kan dragspänningen i wiren ökas resp. minskas och därmed också fjäderns 9 anliggningskraft mot fjäderelementet 20.

Detta arrangemang har en dubbel funktion; dels förhindras fjä- dern 9 från att glida av fjäderelementet 20, dels kan fjädern med lämpligt avpassad kraft pressas mot fjäderelementet I fig. 3 visas en alternativ utföringsform av uppfinningen, som skiljer sig från den som visas i fig. 2 genom att fjäderelemen- tets 20 ändplatta 22 uppvisar en nedàtriktad hylsformig utskju- tande del 46 genom vars centrala hál 47 wiren 26 sträcker sig och runt vars utskjutande del en spiralfjäder 48 är anordnad.

Spiralfjädern 48 verkar mellan ändplattan 22 och en pá den med yttergänga försedda wireändhylsan 34 págängad bricka 49 med ett spår 50 för spiraljäderns 48 ände liksom urtagningar 51 för ett vridverktyg i sin utåt vända sida.

När det beskrivna fordonet framförs kommer vid stötupptagning fjädern att “rulla av“ på fjäderelementets övre krökta sätesyta varvid erhålles en progressiv dämpning. Ingen glidning eller 10 15 20 25 502 846 nötning på fjädern eller fjädersätet uppkommer eftersom fjäder och fjädersäte är fixerade till varandra via den i hålet inför- da, koniskt avsmalnande änden på det fösta hållarelementets bussning. Krängningar upptas av fjäderelementet som då utsätts för skjuvdeformation medan stötar tas upp genom komprimering.

Fjäderelements uppbyggnad kan var av konventionellt slag med en kropp av gummi med invulkaniserade plattor.

Jämfört med kända fjäderelement, s.k. gummitorn, kan genom kon- struktionen enligt uppfinningen fjäderelementets höjd reduceras med åtminstone ca 50%, vilket innebär en avsevärd kostnadsbespa- ring och även reduktion av konstruktionshöjden.

Uppfinningen är inte begränsad till de pà ritningarna visade lösningarna.

Således kan den fjädrande infästningen av förbindelseorganet också åstadkommas med skruv- eller gummifjäder. Det är inte hel- ler nödvändigt att anordna en fjädrande infästning. Härvid av- passas lämpligen åtdragningsmomentet vid förbindelseorganets inspänning till den förväntade påkänningen och användningen av lastbilen.

Uppfinningen är inte heller begränsad till användning av en wire utan också ett annat ledat eller böjligt element kan användas, t.ex. en kedja.

Claims (10)

10 15 20 25 30 35 502 846 8 P a t e n t k r a v

1. Anordning för upptagande av krafter mellan en hjulaxel och en bladfjäder i ett fordons hjulupphängningssystem varvid mellan hjulaxel och bladfjäder är anordnat ett fjäderelement med en mot bladfjädern vänd ände och en frán bladfjädern vänd ände, känne- tocknad av (20) pà sin mot bladfjädern (9) vända ände uppvisar ett säte (21) med en konvext krökt, från att fjäderelementet fjäderelementet vänd anliggningsyta (28) för bladfjädern (9). kännetocknad av att sätet (21),

2. Anordning enligt krav 1, sett i tvärsnitt, har vingprofilform.

3. Anordning enligt krav 2, kännatecknad av att vingprofil- formens trubbiga ände är vänd mot bladfjäderns (9) ändparti (11) medan vingprofilformens spetsiga ände är vänd mot bladfjäderns (9) mittparti.

4. Anordning enligt krav 1, kännetocknad av att fjäderele- mentet (20) innefattar ett flerledat eller böjligt förbindelse- organ (26), som sträcker sig genom fjäderelementet (20) och som hindrar bladfjädern (9) att glida av den bágformade anliggnings- ytan (21).

5. Anordning enligt krav 1 och 4, kânnetøcknad av att fjä- derelementet (20) pà sin från bladfjädern (9) vända ände uppvi- sar en ändplatta (22) som är avsedd att fixeras i ett fast läge relativt hjulaxeln (14,15) och att förbindelseorganet (26) inne- fattar en första (27) och en andra (28) ände, varvid den första änden (27) sträcker sig genom ett hål i sätet (21) och är för- bunden med ett hàllarelement (29) vid fjädern (9) dra änden sträcker sig genom ett hål i ändplattan (22) och är (30) vid ändplattan (22). medan den an- förbunden med ett hàllarelement

6. Anordning enligt krav 4, kännetecknad av att förbindelse- organet (26) är fjädrande inspänt via åtminstone ett fjäderorgan (31;48), såsom en skruv-, tallriks-, blad- eller gummifjäder. 10 15 9 502 846

7. Anordning enligt krav 6, kännatacknad av att fjäderkraf- ten är anordnad justerbar med hjälp av ett justerorgan (44;49).

8. Anordning enligt krav 1 och 5, kännatacknad av att hål- larelementet (29) vid fjädern innefattar en bussning (35) som sträcker sig genom bladfjädern (9) och som är utformad med ett koniskt avsmalnande parti (36) som sträcker sig in i hålet (25) i sätet (21).

9. Anordning enligt krav 5 och 6, klnnatacknad av att fjä- derorganet (31;48) är anordnat mellan ett hållarelement (43: 49) och en styrning (32;46) för att fixera fjäderorganets (31; 48) läge relativt fjäderelementet(9).

10. Anordning enligt krav 4, kinnatacknad av att förbindelse- organet utgörs av en wire (26).