DE60304953T2

DE60304953T2 - Fahrzeugachse

Info

Publication number: DE60304953T2
Application number: DE60304953T
Authority: DE
Inventors: Pierluigi Pertusi
Original assignee: CNH Industrial Italia SpA
Current assignee: CNH Industrial Italia SpA
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2003-09-08
Publication date: 2006-09-28
Anticipated expiration: 2023-09-09
Also published as: EP1398243A1; ITBO20020578A1; ATE325024T1; US20040099466A1; DE60304953D1; EP1398243B1; US6889790B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugachse.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorderachse eines Traktors von der Art, wie sie beispielsweise in der EP-A-1 006 015 beschrieben ist, auf die sich die folgende Beschreibung ausschließlich als Beispiel bezieht.
Auf dem Sektor der Landmaschinen ist bekannt, dass ein Traktor eine Vorderachse aufweist, die zwei Vorderräder des Traktors trägt und einen langgestreckten in der Mitte liegenden kastenförmigen Achskörper und zwei seitliche Bauteile umfasst, von denen jeder drehbar mit einem der Räder verbunden ist und gelenkig mit dem zentralen Achskörper verbunden ist, um sich gegenüber diesem um eine jeweilige Gelenkachse zu drehen.
Der Achskörper hat einen in der Mitte liegenden Hohlraum, der ein Differenzialgetriebe der Getriebebaugruppe umschließt, um Leistung von einer Eingangswelle auf die Räder zu übertragen. Der Hohlraum ist durch einen Deckel verschlossen, an dem die Achse mit einem freien Ende einer Tragstange verbunden ist, die quer zu dem Achskörper angeordnet ist. Die Tragstange erstreckt sich in Rückwärtsrichtung von dem Achskörper und ist an ihrem anderen Ende schwenkbar mit dem Traktorrahmen verbunden. Ein zwischenliegender Aufhängungsmechanismus ist vorgesehen, um eine Auf- und Ab-Bewegung des Achskörpers zu ermöglichen.
Die Winkelposition der seitlichen Bauteile und damit der Räder um die jeweiligen Gelenkachsen wird durch eine Lenkungsbaugruppe gesteuert, die zumindest einen Lenkungs-Betätigungszylinder umfasst, der auf eines der seitlichen Bauteile wirkt. Eine Verbindungsstange erstreckt sich weiterhin zwischen den seitlichen Bauteilen, die, wenn eine Lenkbewegung ausgeführt ist, um eine momentane Drehachse entsprechend einem vorgegebenen Bewegungsgesetz schwingt, wobei eine Komponente der Bewegung parallel zur Längsachse des Traktors verläuft.
Bekannte Vorderachsen des vorstehenden Typs haben daher den wesentlichen Nachteil, dass wenn die Verbindungsstange notwendigerweise hinter dem Achskörper in der Bewegungsrichtung des Traktors angeordnet ist, um den vorderen Teil des Traktors frei zu halten, um beispielsweise eine Betriebseinheit oder ein Arbeitsgerät befestigen zu können, der Abstand zwischen dem Aufhängungsmechanismus und dem Achskörper größer als ein vorgegebener Wert ist, um es der momentanen Drehachse zu ermöglichen, sich parallel zur Längsachse des Traktors zu bewegen, so dass der Traktor einen relativ großen Radstand erfordert.
Die Ausführungsform der US-B-6 202 781, die den Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart, ergibt zwar eine Verbindungsstange, die teilweise nur seitlichen Verschiebebewegungen ausgesetzt ist, jedoch den Nachteil hat, dass sie vor dem Achskörper eingebaut werden muss. Weil die Verbindungsstange durch Haltebügel gehaltert ist, die sich noch weiter als die Lenkungs-Betätigungseinrichtung erstrecken, nimmt die Gesamt-Lenkungsanordnung einen beträchtlichen Raum ein, was im Gegensatz zu einer kompakten Konstruktion steht, auf die die vorliegende Erfindung abzielt.
Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Fahrzeugachse zu schaffen, die so konstruiert ist, dass sie die vorstehenden Nachteile beseitigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Fahrzeugachse geschaffen, die Folgendes umfasst:

– einen Tragrahmen, der einen kastenförmigen zentralen Achskörper aufweist;
– zwei seitliche Bauteile, die drehbar mit jeweiligen Fahrzeugrädern verbunden sind, und die in einer drehbaren Weise mit dem Rahmen verbunden sind, um um jeweilige Drehachsen zu schwingen; Leistungsübertragungseinrichtungen, die zwischen den Rädern und einer Leistungs-Eingangswelle eingefügt sind, wobei der Rahmen zumindest einen Teil der Leistungsübertragungseinrichtungen umgibt; und
– eine Lenkungsbaugruppe zur Steuerung der Winkelposition der seitlichen Bauteile um die jeweiligen Drehachsen, die zumindest einen Lenkungs- Betätigungszylinder, der auf eines der seitlichen Bauteile wirkt, und eine Verbindungsstange umfasst, die sich zwischen den seitlichen Bauteilen erstreckt, wobei die Verbindungsstange einen Mittelteil und zwei seitliche Teile umfasst, die jeweils in einer drehbaren Weise mit dem Mittelteil und einem jeweiligen seitlichen Bauteil verbunden sind.

Die Achse ist dadurch gekennzeichnet, dass der Tragrahmen weiterhin einen Deckel umfasst, die den in der Mitte liegenden Achskörper verschließt, wobei der Mittelteil gleitend mit dem Deckel in Eingriff steht.
Eine nicht beschränkende Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen:
1 eine schematische perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Achse gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
2 eine schematische Seitenansicht, mit geschnittenen und aus Gründen der Klarheit entfernten Teilen, der Achse nach 1 zeigt, die mit einem Traktor verbunden ist.
Die Bezugsziffer 1 in den beigefügten Zeichnungen bezeichnet insgesamt eine Fahrzeugachse – in dem gezeigten Beispiel, eine Vorderachse eines (nicht gezeigten) landwirtschaftlichen Traktors oder Ackerschleppers.
Die Achse 1 trägt zwei Vorderräder 2 des Traktors und umfasst einen Tragrahmen 3, der seinerseits einen zentralen kastenförmigen Achskörper 4, der eine Längsachse 5 aufweist, die sich quer zum Traktor erstreckt, und zwei seitliche Bauteile 7 umfasst, von denen jedes in drehbarer Weise mit einem der Räder 2 verbunden ist. Jedes seitliche Bauteil 7 ist gelenkig mit dem Achskörper 4 verbunden und wird gegenüber dem Körper 4 um eine jeweilige Gelenkachse 9 durch eine Lenkungseinrichtung 8 verschwenkt, die weiter unten ausführlicher beschrieben wird.
Der Achskörper 4 umfasst einen in der Mitte liegenden Hohlraum 10, der eine nach hinten gerichtete Öffnung aufweist und durch einen Deckel 11 verschlossen ist, der an dem Achskörper 4 befestigt ist. Zwei Rollenlager 12 sind in den Deckel 11 eingefügt, um eine Stummelwelle 13 drehbar zu lagern, die von einer Eingangswelle 14 angetrieben werden kann. Über eine bekannte Getriebebaugruppe 15, die im wesentlichen in der Achse 1 angeordnet ist, wird Leistung von der Eingangswelle 14 auf die Räder 2 übertragen.
Die Lenkungseinrichtung 8 steuert die Winkelposition der seitlichen Bauteile 7 und damit der Räder 2 um die jeweiligen Achsen 9. Die Einrichtung 8 umfasst zwei Lenkungsbetätigungszylinder 16, die jeweils zur Bewegung eines der Bauteile 7 um eine jeweilige Achse 9 dienen. Jeder Zylinder 16 ist gelenkig mit dem Deckel 11 verbunden, um gegenüber dem Deckel 11 um eine Gelenkachse 17 zu verschwenken, und er hat eine jeweilige Ausgangsstange 18, die mit einem entsprechenden Bauteil 7 gelenkig verbunden ist, um um eine Gelenkachse 19 zu schwingen, die im Wesentlichen parallel zur entsprechenden Achse 17 ist. Bei einer alternativen Ausführungsform umfasst die Einrichtung 8 lediglich einen Hydraulikzylinder 16, der auf lediglich eines der Bauteile 7 wirkt.
Die Einrichtung 8 umfasst weiterhin einen Verbindungsstab oder eine Verbindungsstange 20, die sich zwischen den Bauteilen 7 erstreckt. Wie dies in der Technik gut bekannt ist, wirkt die Verbindungsstange 20 als eine Synchronisiereinrichtung für die Bewegung der zwei lenkbaren Räder 2. Die Stange 20 umfasst einen im Wesentlichen geradlinigen Mittelteil 21, der in axial verschiebbarer Weise in einer Führungsbohrung 22 in Eingriff steht, die durch den Deckel 11 hindurch ausgeformt ist und im Wesentlichen den gleichen Querschnitt wie der Mittelteil 21 aufweist.
In zwei alternativen, nicht gezeigten Ausführungsformen steht der Mittelteil 21 in gleitender Weise mit einem Gleitlager oder einer Büchse in Eingriff, die sich durch den Deckel 11 erstreckt, um die Bohrung 22 zu bilden.
Die Stange 20 umfasst weiterhin zwei seitliche Teile 23 auf gegenüberliegenden Seiten des Teils 21. Jeder Teil 23 weist ein erstes freies Ende, an dem der Teil 23 in drehbarer Weise mit dem Teil 21 durch die Einfügung eines Kugelgelenkes 24 verbunden ist, und ein zweites freies Ende auf, an dem der Teil 23 gelenkig mit einem entsprechenden Bauteil 7 verbunden ist, um gegenüber dem Bauteil 7 um eine Gelenkachse 25 zu schwenken, die im Wesentlichen parallel zur Achse 19 ist.
Alternativ kann bei einer nicht dargestellten Ausführungsform jeder Teil 23 mit einem entsprechenden Bauteil 7 über die Einfügung eines weiteren Kugelgelenks verbunden sein.
Gemäß 2 ist die Achse 1 nach ihrem Zusammenbau an einem Ende eines Tragarmes 26 befestigt. Das andere Ende des Tragarmes 26 ist schwenkbar an dem Rahmen 28 des Traktors an einer Position rückwärts von der Achse 1 bei Betrachtung in der Vorwärtsbewegungsrichtung befestigt. Nahe an der Achse 1 wird der Tragarm 26 beweglich durch einen Aufhängungsmechanismus 27 gehalten, der eine Auf- und Ab-Bewegung der Achse 1 in einer aufgehängten und gefederten Weise ermöglicht.
Die Anordnung des Mittelteils 21 der Verbindungsstange 20 in gleitender Weise durch den Deckel 1 des Achskörpers 4 führt zu einer relativ kompakten Achse 1 mit einer relativ kurzen längsgerichteten Länge, wie sie parallel zu einer Längsachse 29 des Traktors gemessen wird.
Diese Kompaktheit der Achse 1 ermöglicht es daher, den Radstand des Traktors unter einem im übrigen größeren Wert zu halten. Durch die gleiche Maßnahme kann auch der Abstand zwischen der Achse 5 der Achse 1 und dem Aufhängungsmechanismus 27 auf ein Minimum gehalten werden, wodurch das Biegemoment verringert wird, das von dem Rahmen 8 auf die Achse 1 ausgeübt wird.
Die Achse 1 kann in naheliegender Weise auch als Hinterachse des Traktors verwendet werden, wobei in diesem Fall die Hinterräder des Traktors ebenfalls lenkbar sein würden.

Claims

Fahrzeugachse mit: – einem Tragrahmen (3), der einen kastenförmigen zentralen Achskörper (4) aufweist; – zwei seitlichen Bauteilen (7), die in einer drehbaren Weise mit jeweiligen Fahrzeugrädern (2) verbunden sind und die in drehbarer Weise mit dem Rahmen (3) verbunden sind, um um jeweilige Drehachsen (9) zu schwingen; – Leistungsübertragungseinrichtungen (15), die zwischen den Rädern (2) und einer Leistungseingangswelle (14) eingefügt sind, wobei der Rahmen (3) zumindest einen Teil der Leistungsübertragungseinrichtungen (15) aufnimmt; und – eine Lenkungsbaugruppe (8) zur Steuerung der Winkelposition der seitlichen Bauteile (7) um die jeweiligen Drehachsen (9), die zumindest einen Lenkungs-Betätigungszylinder (16), der auf eines der seitlichen Bauteile (7) wirkt, und eine Verbindungsstange (20) umfasst, die sich zwischen den seitlichen Bauteilen (7) erstreckt, wobei die Verbindungsstange (20) einen Mittelteil (21) und zwei seitliche Teile (23) umfasst, die jeweils in drehbarer Weise mit dem Mittelteil (21) und einem jeweiligen seitlichen Bauteil (7) verbunden sind; und – dadurch gekennzeichnet, dass der Tragrahmen (3) weiterhin einen Deckel (11) umfasst, der den zentralen Achskörper (4) verschließt, wobei der Mittelteil (21) gleitend mit dem Deckel (11) in Eingriff steht.
Achse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (1) eine Führungsbohrung (22) umfasst, die einen Querschnitt aufweist, der im Wesentlichen ähnlich dem Querschnitt des Mittelteils (21) ist.
Achse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (3) eine längsgerichtete Achse (5) aufweist, die quer zu dem Fahrzeug gerichtet ist, wobei sich der Mittelteil (21) im Wesentlichen parallel zu der Längsachse (5) erstreckt.
Achse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelteil Kugelverbindungselemente (24) umfasst, die zwischen jedem der seitlichen Teile (23) und dem Mittelteil (21) eingefügt sind.
Achse nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder seitliche Teil (23) eine Kugelverbindungseinrichtung umfasst, die zwischen dem seitlichen Teil (23) und einem entsprechenden seitlichen Bauteil (7) eingefügt ist.
Achse nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass jeder seitliche Teil (23) mit einem entsprechenden seitlichen Bauteil (7) gelenkig verbunden ist, um um eine jeweilige Gelenkachse (25) zu schwingen.