SE467200B - Arrangemang foer att vid en fordonsboggi foerdela belastning mellan en drivande och en ej drivande axel - Google Patents

Description

467 zoo ' " 2 10 15 20 25 30 belastningen mellan 6 och 8 ton. Tillåten boggibelastning varierar mellan 16 och 21 ton beroende på lagbestämmelseri respektive land.

Eftersom olika länder har olika bestämmelser är ett fordon som är tillverkat för ett land många gånger inte lagenligt utrustat för drift i ett annat land där kanske fordonet inte får belastas lika mycket. Detta får, vid optimering av fordon så att dessa i varje land kan belastas maximalt enligt respektive lands lagkrav, till följd att olika luftbälgar erfordras och att olika avstånd måste innehas mellan luftbälg och fjäderkonsol vid för övrigt lika utrustade fordon.

För tillverkare av fordon som säljs på olika marknader medför detta att det ford ras ett antal olika luftbälgar och även bladfjäderpaket eftersom paketens längd är avpassade till avståndet mellan luftbälgen och fjäderkonsolen. Tillverkningen av bälgar och bladfjäderpaket sker därför i kortare serier än vad som annars skulle vara nödvändigt samtidigt som ett stort antal av dessa erfordras för Iagerhållning. Till följd av detta blir kostnaderna för luftfjädringens komponenter förhållandevis höga.

Föreliggande uppfinning har till uppgift att eliminera ovannämnda nackdelar. I detta syfte utmärkes uppfinningen av att ett pneumatiskt styrt tryckbegränsande organ är anordnat i en trycköverförande ledning mellan tryckkällan och det andra pneumatiska fjäderorganet varvid det tryckbegränsande organet är anordnat tillsluta den trycköverförande ledningen först när ett mot belastningen svarande tryck uppnår ett förutbestämt värde varigenom den geometriska uppbyggnaden styr belastningsfördelningen mellan axlarna när trycket underskrider det förutbestämda värdet medan det tryckbegränsande organet styr belastningsfördelningen mellan axlarna när trycket överskrider det förutbestämda värdet så att vid dylika höga tryck den av inbyggnadsgeometrin givna belastningsfördelningen ändras.

Uppfinningen löser på ett enkelt och föredömligt sätt de problem som tidigare varit förknippade med fördelning av belastning mellan drlvaxel j och stödaxel i en stödaxelboggi. Uppfinningen åstadkommer nämligen, vid varje belastningstillstånd, en automatisk fördelning av belastning mellan axlarna genom att utnyttja en i fordonet redan befintlig tryckluft- anläggning. 10 15 20 25 30 35 j¿ F 467 zoo Vid en fördelaktig utföringsform av uppfinningen innefattar det tryckbegränsande org-anet ett reglerorgan med vilket det förutbestämda trycket kan varieras. Detta innebär att belastningsfördelningen lätt kan modifieras för olika marknader vilket i sin tur innebär att samma luftbälg och bladfjäderpaket kan utnyttjas för att ge fordon olika fördelning av belastning mellan drivaxel och stödaxel. Det är därför möjligt att med samma komponenter tillverka fordon optimalt för olika marknader samtidigt som kostnaderna kan hållas nere. Övriga uppfinningen utmärkande särdrag framgår av efterföljande patentkrav och nedanstående beskrivning av en uppfinningen exemplifierande utföringsform. Beskrivningen utförs med hänvisning till bifogade figurer av vilka: Figur 1 visar en sidovy av bakre delen av ett lastbilschassi, Figur 2 visar schematiskt ett tryckluftschema över ett luftfjädersystem och i Figur 3 visar ett tryckbegränsande organ som är avsedd att monteras i ett luftfjädersystem.

I figur 1 visas bakre delen av ett lastbilschassi. Chassiet innefattar en ram 1 som består av två långsträckta parallella sidobalkar 2 som är förbundna med varandra genom ett antal tvärgående tvärbalkar ( ej visade). I figuren visas chassiet från sidan varför endast den ena sidobalken 2 är synlig.

Under ramen 1 sträcker sig i ramens tvärriktning en drivaxel 3 med drivaxelhjul 4 och en ej drivande stödaxel 5 med stödaxelhjul 6.

Mellan respektive axel 3,4 och ram 1 är vid varje sidobalk 2 en luftfjäderenhet 7 anordnad. l figuren visas endast drivaxelns 3 och stödaxelns 5 luftfjäderenhet 7 vid den ena sidobalken 2 men det är underförstått att fjäderenheterna 7 vid den andra sidobalken _är identiska med de beskrivna enheterna.

Varje fjäderenhet 7 innefattar ett fäste 8 som är fäst vid sidobalken 2. Vid fästets 8 nedre del är ena änden av ett bladfjäderpaket 9 vridbart lagrat i en bussning 10. Bladfjäderpaketets 9 andra ände uppbär ena änden av ett pneumatiskt fjäderorgan 11,11a vars andra ände är fäst vid ramen 1. 467 200 ' 'l 4 Fortsättningsvis i beskrivningen kallas det pneumatiska fjäderorganet 11, iiaförlufibälg. i Mellan bussningen 10 och luftbälgen 11,11a är respektive axel 3,5 fäst vid 5 bladfjäderpaketet 9 med spännbyglar 12. Mellan såväl drivaxeln 3 och ramen 1 som mellan stödaxeln 5 och ramen 1 är stötdämpare anordnade för att dämpa svängningar av ramen 1 relativt axlarna 3,4. Stötdämparna visas emellertid inte i figurerna. 1 0 Luftbälgarna 11, 11a fylls med tryckmedium dvs. tryckluft genom ett tryckluftsystem 13 som till vissa delar visas i figur 1 och visserligen _y schematiskt men ändock mer detaljerat i figur 2.Tryckluftsystemet 13 innefattar en tryckkälla 14 företrädesvis i form av en ackumulatortank som tillförs tryckluft med hjälp av en kompressor 15 som drivs av 15 fordonets ej visade drivaggregat. Tryckkällan 14 är via en ledni.ng 16 ansluten till en nivåventil 17. Nivåventilen 17 är monterad vid ramen 1 och förbunden med drivaxeln 3 med en hävarm 18. Hävarmen 18 ärsvängbar uppåt och nedåt och överför ramens 1 upp och nedåtgående rörelser relativt drivaxeln 3 till nivåventilen 17. Nivåventilen 17 är anordnad att via 20 ledningar 19 - 21 avge ett tryck till luftbälgarna 11, 11a för att därigenom hålla ramen 1 på konstant höjd relativt drivaxeln 3 oavsett belastning.

Från ledningen 19 är avgrenade tre trycköverförande ledningar 20, 21, 22.

Två av ledningarna 20, 21 ärförbundna med varsin av drivaxelns 3 25 luftbälgar 11 medan den tredje ledningen 22 äravgrenad i en ledning 23 som är förbunden med den ena av stödaxelns 5 luftbälgar 11a och en ledning 24 som är förbunden med den andra av stödaxelns 5 luftbälgar 11a. 30 I ledningen 22 är ett tryckbegränsande organ 25 i form av en tryck- begränsningsventil anordnat. l figur 3 visas att ventilen 25 innefattar ett hus 26 i vilket är utformat en inloppsport 27 och en utloppsport 28.

Inloppsporten 27 kommunicerar med luftbälgarna 11 vid den drivande axeln 3 via ledningsdelen 22 ' (fig 2) medan utloppsporten 28 35 kommunicerar med luftbälgarna 1 la vid den ej drivade axeln via lednings- delen 22 ' '(fig 2). Ventilen 25 innefattar vidare ett ventilelement 29 som är glidbart anordnat i huset 26 och som trycks från ett ventilsäte 30 med en fjäder 31 .Fjäderns 31 spänning är därvid inställbar med ett reglerorgan lO 15 20 25 30 35 5 2467 200 32. lnloppsporten 27 står dessutom via en kanal 34 i förbindelse med ett utrymme ovanför en på ventilelementets 29 nedre del utformad kolv 33 vars undersida pâverkas av atmosfärstryck och av fjädern 31. Kolven 33 är över en tätning 35 glidbar i ett i huset 26 utformat cylinderlopp 36.

Reglerorganet 32, som ställs in på ett mot en önskad belastnings- fördelning svarande tryckvärde identrycköverförande ledningen 22 håller ventilelementet 29 öppet tills det inställda tryckvärdet överskridits. l det följande utföringsexemplet är reglerorganet 32 inställt att stänga den trycköverförande ledningen 22 när ett tryck på 5 bar uppnåtts i ledningen 22 vilket exempelvis kan motsvara en maximal belastning på ca. 6,5 ton på stödaxeln 5. Med fördel är reglerorganet 32 inställbar på stängningstryck på mellan 3 och 8 bar.

Uppfinningen har följande funktion. Funktionsbeskrivningen är relaterad till en stödaxelboggi med en specifik geometrisk uppbyggnad. För en stödaxelboggi med annan geometrisk uppbyggnad gäller självfallet andra tryck än de som nämns i beskrivningen.Den "princip" som uppfinningen avser är emellertid tillämpbar på alla boggier oberoende av geometrisk uppbyggnad.

Vid ett fordon, exempelvis en tung lastbil, med låg belastning tex. 4ton överförs luft med ett tryck på betydligt lägre än 5 bar från tryckkällan 14 via ledningen 16 till nivåventilen 17. Nivåventilen 17 avkänner med hjälp av hävarmen 18 ramens 1 läge relativt drivaxeln 3 och överför så mycket lufttryck som krävs för att hålla ramen 1 på konstant höjd relativt drivaxeln 3. Det avgivna lufttrycket tillförs dels ,via ledningarna 19, 20 och 21, drivaxelns luftbälgar 11 och dels, via ledningsdelen 22; det tryckbeg ränsande organets 25 inloppsport 27. Som framgår av figur 3 förs lufttrycket vidare i det tryckbegränsande organet 25 genom kanalen 34 så att trycket verkar mot den fjäderbelastade kolven 33 ovansida.

Eftersom fjädern är inställd att stänga ventilelementet 29 vid 5 bar förmår inte lufttrycket rubba ventilelementets 29 öppna läge varför lufttrycket förs vidare mellan ventilsätet 30 och ventilelementet 29 genom utloppsporten 28 , ledningsdelen 22'och ledningarna 23,24 till stödaxelns 3 luftbälgar 11a. Samma tryck erhålles sålunda i samtliga luftbälgar 1 1, 11a. Belastningen på 4ton fördelas därigenom mellan drivaxeln 3 och stödaxeln 5 i beroende av den geometriska uppbyggnaden av 467 200 A 1' ¿ 10 15 20 25 30 35 stödaxelboggin exempelvis med 2,5 ton på drivaxeln 3 och 1,5 ton på stödaxeln 5.

Om fordonet istället belastas tungt - med låt säga 18 ton - kommer nivåventilen 17 istället att avge ett tryck som på det nu exemplifierade fordonet uppgår till 6 bar. Trycket tillförs som tidigare drivaxelns 3 luftbälgar 11 och det tryckbegränsande organets 25 inloppsport 27, förbi ventilelementet 29 som i ett initialskede under den tid som belastningen pålägges hålls öppen av fjädern 30 och vidare genom utloppsporten 28 till stödaxelns 5 luftbälgar 11a. När trycket i drivaxelns 3 och stödaxelns 5 luftbä|gar11,11a ökar allteftersom belastningen ökar och slutligen överskrider det med fjädern 31 förinställda 5 bar övervinner trycket som tillförs kolvens 33 ovansida genom kanalen 34 fjäderns 30 kraft. Kolven 33 pressas därvid nedåt tillsammans med ventilelementet 29 som stänger mot ventilsätet 30 och förhindrar ytterligare tryckuppbyggnad i stödaxelns 5 luftbälgar 11a. Trycket i drivaxelns 3 luftbälgar 11 fortsätter däremot att öka tills det att det mot belastningen svarande trycket uppnåtts. Belastningen på 18 ton fördelas på det exemplifierade fordonet därigenom med 12 ton på drivaxeln 3 och endast 6 ton på stödaxeln 5.

När fordonet avlastas ändras ramens 1 läge relativt drivaxeln 3.

Nivåventilens 17 hävarm 18 känner av det nya läget och avluftar drivaxelns 3 luftbälgar 11 så att trycket i dessa korresponderar med den nya belastningen dvs. med fordonets egenvikt vid dess bakparti. När trycket i drivaxelns 3 luftbälgar 11 sjunkit till en nivå under det tryckbeg rä nsande organets 25 stängningstryck öppnas den tryck- överförande ledningen 22 varigenom även stödaxelns 5 luftbälgar 11a kan avluftas genom nivåventilen 17. ' Genom att ställa in reglerorganet 32 på det tryckbegränsande organet 25 så att den ger upphov till en annan fjäderkraft är det möjligt att variera belastningsfördelningen mellan de båda axlarna 3,5. Beroende på reglerorganets 32 inställning är det vid exemplet med 18 tons belastningen möjligt att erhålla belastningsfördelningen 11 ton på drivaxeln och 7 ton på stödaxeln eller 13 ton på drivaxeln och 5 ton på stödaxeln osv. i 6.5 7 i4e7 200 Inom ramen för föreliggande uppfinning är det möjligt att utforma stödaxelboggin på annat sätt, tex. med annan fjäderutformning och med automatiskt eller manuellt höj- och sänkbar stödaxellyft mm. után att uppfinningstanken gårförlorad.

Claims (5)

467 200 "" ¿ 10 15 20 25 30 PATENTKRAV

1. Fordonsboggi innefattande en drivande och en ej drivande axel (5,5) samt minst ett mellan fordonets ram (1) och den drivande axeln (3) anordnat första fjäderorgan (1 1) och åtminstone ett mellan ramen (1) och den ej drivande axeln (5) anordnat andra pneumatisktfjäderorgan (11a) vilka fjäderorgan (1 1, 11a) är förbundna dels med varandra och dels med en tryckkälla (14) via trycköverförande ledningar (16,19-24) varvid de pneumatiska fjäderorganens (1 1, 11a) inbyggnadsgeometri relativt ramen och axlarna (3,5) ger upphov till en given fördelning av en på boggin pålagd belastning m_ellan den drivande och den ej drivande axeln (3,5)_, kännetecknad av att ett pneumatiskt styrt tryckbegränsande organ (25) är anordnat i en trycköverförande ledning (22) mellan tryckkällan (14) och det and ra pneumatiska fjäderorganet (1 1a) varvid det tryckbegränsande organet (25) är anordnat tillsluta den trycköverförande ledningen (22) först när ett mot belastningen svarande tryck uppnår ett förutbestämt värde varigenom den geometriska uppbyggnaden styr belastningsfördelningen mellan axlarna när trycket underskrider det förutbestämda värdet medan det tryckbegränsande organet (25) styr belastningsfördelningen mellan axlarna när trycket överskrider det förutbestämda värdet så att vid dylika höga tryck den av inbyggnadsgeometrin givna belastningsfördelningen ändras. -1 7.*

2. Fordonsboggi enligt patentkrav 1, kännetecknad av att det tryckbegänsande organet (25) innefattar ett reglerorgan (32) med vilket det förutbestämda värdet kan varieras.

3. Fordonsboggi enligt patentkrav 1 och 2, kännetecknad av att det tryckbegränsande organet (25) är anordnat tillsluta den trycköverförande ledningen (22) när ett mot belastningen svarande tryck i de pneumatiska fjäderorganen (11,11a) är mellan 3 och 8 bar men företrädesvis ca 5 bar.

4. Fordonsboggi enligt patentkrav 3, kännetecknad av att en lastkännande nivåventil (17) ärförbunden med tryckkällan (14) för reglering av trycket som tillförs det tryckbegränsande organet (25). -f/ 29' '4e7 zoo

5. Fordonsboggi enligt patentkrav 3, kännetecknad av att det tryckbegränsande organet (25) är utformad med en till det första pneumatiska fjäderorganet (1 1) ansluten inloppsport (27), en till det andra pneumatiska fjäderorganet (11a) ansluten utloppsport (28) samt innefattar ett fjäderbelastat ventilelement (29) vilken pressas mot ett _venti|säte (30) och sluter en trycköverförande förbindelse mellan inloppsporten (27) och utloppsporten (28) när det mot totalbelastningen svarande trycket uppnås vid inloppsporten (27).