DE102013213328A1

DE102013213328A1 - Mobile steerable work machine

Info

Publication number: DE102013213328A1
Application number: DE201310213328
Authority: DE
Inventors: Armin Gerner; Bernd Wittmann; Stefan Wager
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2013-07-08
Filing date: 2013-07-08
Publication date: 2015-01-08

Abstract

Mobile lenkbare Arbeitsmaschine (200) aufweisend wenigstens eine Radachse und wenigstens ein an der wenigstens einen Radachse angeordnetes Fahrzeugrad (204, 206), bei der an der wenigstens einen Radachse wenigstens ein elektromechanischer Aktuator (202) zum Stellen des wenigstens einen Fahrzeugrads (204, 206) angeordnet ist, um die Arbeitsmaschine (200) baulich und/oder funktional zu verbessern.Mobile steerable work machine (200) comprising at least one wheel axle and at least one vehicle wheel (204, 206) arranged on the at least one wheel axle, in which at least one electromechanical actuator (202) for setting the at least one vehicle wheel (204, 206 ) is arranged to improve the working machine (200) structurally and / or functionally.

Description

Die Erfindung betrifft eine mobile lenkbare Arbeitsmaschine aufweisend wenigstens eine Radachse und wenigstens ein an der wenigstens einen Radachse angeordnetes Fahrzeugrad.The invention relates to a mobile steerable work machine comprising at least one wheel axle and at least one arranged on the at least one wheel axle vehicle wheel.

Aus der DE 20 2004 001 249 U1 ist ein gezogener landwirtschaftlicher Wagen bekannt, der ein Fahrgestell, ein vorderes Paar frei drehbarer Räder, ein hinteres Paar frei drehbarer Räder und eine Koppelvorrichtung umfasst, mit der der landwirtschaftliche Wagen an ein Triebfahrzeug angekoppelt werden kann, wobei die vorderen und hinteren Radpaare in der Weise an dem Fahrgestell befestigt sind, dass diese im Wesentlichen quer zur Fahrtrichtung und in relativ zueinander entgegengesetzter Richtung verstellbar sind, bei dem die Radpaare befestigt sind in einem vorderen beweglichen Rahmen und einem hinteren beweglichen Rahmen, welche Rahmen beweglich befestigt sind in sich quer zur Fahrtrichtung auf dem landwirtschaftlichen Wagen erstreckenden Führungsmitteln, um einen Anhänger zu schaffen, der sich einfacher in und aus der Spur lenken lässt und/oder in Kurven lenken lässt, und/oder der dem landwirtschaftlichen Boden weniger Schaden zufügt. Der DE 20 2004 001 249 U1 zufolge ist der landwirtschaftliche Wagen mit hydraulischen Mitteln zur Bewegung der beiden Rahmen versehen.From the DE 20 2004 001 249 U1 there is known a towed agricultural cart comprising a chassis, a front pair of freely rotatable wheels, a rear pair of freely rotatable wheels and a coupling device with which the agricultural cart can be coupled to a traction vehicle, the front and rear pairs of wheels in such a way are fixed to the chassis, that they are adjustable substantially transversely to the direction of travel and in opposite directions, in which the pairs of wheels are mounted in a front movable frame and a rear movable frame, which frames are movably mounted in transverse to the direction of travel guiding means extending on the agricultural cart to provide a trailer which is easier to steer in and out of the lane and / or to steer in curves, and / or which does less damage to the agricultural soil. Of the DE 20 2004 001 249 U1 According to the agricultural car is provided with hydraulic means for moving the two frames.

Aus der DE 10 2004 038 444 A1 ist gezogenes landwirtschaftliches Bodenbearbeitungsgerät bekannt mit einem Rahmen, einer Zugdeichsel, am Rahmen angeordneten Bodenbearbeitungswerkzeugen und einem Fahrwerk, bei dem die Zugdeichsel und/oder das Fahrwerk um eine aufrechte Achse zum Lenken des Bodenbearbeitungsgerätes schwenkbar am Rahmen angeordnet sind und- bei dem zwischen dem Rahmen einerseits und der Zugdeichsel oder dem Fahrwerk andererseits motorische Stellelemente angeordnet sind, um bei Geräten mit einer großen Arbeitsbreite bzw. Baulängeein Auszuhebeln bzw. einen gewünschten Nachlauf des Bodenbearbeitungsgerätes beim Wenden am Feldende oder bei Kurvenfahrt ohne Schwierigkeiten zu ermöglichen. Der DE 10 2004 038 444 A1 zufolge weist die Deichsel eine obere mittlere Strebe und zwei untere als doppeltwirkende Hydraulikzylinder ausgebildete Streben auf.From the DE 10 2004 038 444 A1 is pulled agricultural tillage equipment known with a frame, a drawbar, arranged on the frame tillage tools and a chassis in which the drawbar and / or the chassis are arranged about an upright axis for steering the tillage device pivotally mounted on the frame and in which between the frame on the one hand and the drawbar or the chassis on the other hand, motor control elements are arranged to allow for devices with a large working width or length Auszubhebeln or a desired caster of the harrow when turning at the field end or cornering without difficulty. Of the DE 10 2004 038 444 A1 according to the drawbar on an upper middle strut and two lower designed as a double-acting hydraulic cylinder struts.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte Arbeitsmaschine baulich und/oder funktional zu verbessern. Insbesondere sollauch bereits unmittelbar nach einer Inbetriebnahme ein schnelles Stellen ermöglicht sein. Insbesondere soll ein Aufwand zur Ansteuerung eines Aktuators reduziert sein. Insbesondere sollen zusätzliche Hydraulikaggregate vermieden sein. Insbesondere soll eine Regelbarkeit verbessert sein. Insbesondere soll die Arbeitsmaschine durch gezieltes Lenken einer Radachse oder mehrerer Radachsen in einem Fahrbetrieb stabilisierbar sein. Insbesondere soll ein Wendekreis verringert sein. Insbesondere soll ein Reifenverschleiß verringert sein. Insbesondere soll eine Handhabbarkeit eines Gespanns erleichtert sein. Insbesondere soll eine erreichbare Fahrgeschwindigkeit erhöht sein. Insbesondere soll eine Beherrschbarkeit eines Gespanns verbessert sein. Insbesondere sollen gefährliche Fahrsituationen besser vermeidbar sein. Insbesondere soll ein Funktionsumfang erhöht sein. Insbesondere sollen eine Dynamik und/oder eine Performance erhöht sein. Insbesondere soll eine Effizienz erhöht sein. Insbesondere soll eine Umweltverträglichkeit erhöht sein. Insbesondere soll die Gefahr eines Austretens von Öl vermieden sein.The invention has for its object to improve a work machine mentioned above structurally and / or functionally. In particular, should also be made possible immediately after commissioning a quick jobs. In particular, an effort to control an actuator should be reduced. In particular, additional hydraulic units should be avoided. In particular, controllability should be improved. In particular, the working machine should be stabilized by selectively steering a wheel axle or several axles in a driving operation. In particular, a turning circle should be reduced. In particular, a tire wear should be reduced. In particular, a handling of a team should be facilitated. In particular, an achievable speed should be increased. In particular, a controllability of a team should be improved. In particular, dangerous driving situations should be better avoidable. In particular, a range of functions should be increased. In particular, a dynamic and / or a performance should be increased. In particular, an efficiency should be increased. In particular, an environmental compatibility should be increased. In particular, the risk of leakage of oil should be avoided.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit einer mobilen lenkbaren Arbeitsmaschine aufweisend wenigstens eine Radachse und wenigstens ein an der wenigstens einen Radachse angeordnetes Fahrzeugrad, bei der an der wenigstens einen Radachse wenigstens ein elektromechanischer Aktuator zum Stellen des wenigstens einen Fahrzeugrads angeordnet ist.The object is achieved with a mobile, steerable machine having at least one wheel axle and at least one vehicle wheel arranged on the at least one wheel axle, in which at least one electromechanical actuator for positioning the at least one vehicle wheel is arranged on the at least one wheel axle.

Die mobile lenkbare Arbeitsmaschine kann ein Landfahrzeug sein. Die mobile lenkbare Arbeitsmaschine kann eine landwirtschaftliche Arbeitsmaschine sein. Die mobile lenkbare Arbeitsmaschine kann eine forstwirtschaftliche Arbeitsmaschine sein. Die mobile lenkbare Arbeitsmaschine kann ein Nutzfahrzeug sein. Die mobile lenkbare Arbeitsmaschine kann gezogen sein. Die mobile lenkbare Arbeitsmaschine kann ein Anhänger sein. Die mobile lenkbare Arbeitsmaschine kann ein Anbaugerät sein. Die mobile lenkbare Arbeitsmaschine kann geschoben sein. Die mobile lenkbare Arbeitsmaschine kann selbstfahrend sein. Die mobile lenkbare Arbeitsmaschine kann beispielsweise ein Kipper, ein Ladewagen, ein Häckselwagen, ein Abschiebewagen, ein Rückewagen, eine Feldspritze, ein Düngerstreuer, ein Heuwender, ein Schwader, eine Presse, eine Pflanzenschutzspritze, ein Düngefahrzeug, eine Felderntemaschine, ein Flurförderfahrzeug, ein automatisches Förderzeug, ein Stapler, ein Hubwagen, ein Kommissionierer, ein Schlepper, ein Shuttle, ein Stacker und/oder ein Zug sein.The mobile steerable work machine may be a land vehicle. The mobile steerable work machine may be an agricultural work machine. The mobile steerable work machine can be a forestry work machine. The mobile steerable work machine may be a utility vehicle. The mobile steerable work machine can be pulled. The mobile steerable work machine can be a trailer. The mobile steerable work machine may be an attachment. The mobile steerable work machine can be pushed. The mobile steerable work machine can be self-propelled. The mobile steerable work machine can be, for example, a dump truck, a loader wagon, a chaff cart, a push-off car, a rear cart, a field sprayer, a fertilizer spreader, a tedder, a swather, a press, a crop protection sprayer, a fertilizer vehicle, a field harvester, an industrial truck, an automatic Conveyor, a forklift, a pallet truck, a picker, a tugboat, a shuttle, a Stacker and / or a train.

Die Arbeitsmaschine kann ein Fahrwerk aufweisen. Die wenigstens eine Radachse und das wenigstens eine Fahrzeugrad können zu dem Fahrwerk gehören. Die Arbeitsmaschine kann eine Lenkung aufweisen. Die Lenkung kann zu dem Fahrwerk gehören. Die Arbeitsmaschine kann einachsig sein. Die Arbeitsmaschine kann mehrachsig sein. Die Arbeitsmaschine kann wenigstens eine lenkbare Radachse aufweisen. Die Arbeitsmaschine kann wenigstens ein lenkbares Fahrzeugrad aufweisen. Die Arbeitsmaschine kann einen Rahmen aufweisen. Der Rahmen kann zu dem Fahrwerk gehören.The work machine can have a chassis. The at least one wheel axle and the at least one vehicle wheel may belong to the chassis. The work machine may have a steering. The steering may belong to the chassis. The work machine can be uniaxial. The work machine can be multiaxial. The work machine can have at least one steerable wheel axle. The work machine can have at least one steerable vehicle wheel. The Work machine may have a frame. The frame may belong to the chassis.

Der elektromechanische Aktuator kann einen Elektromotor aufweisen. Der Elektromotor kann ein bürstenloser Gleichstrommotor sein. Der Elektromotor kann ein Gleichstrommotor mit Bürsten sein. Der Elektromotor kann ein Torquemotor sein. Der Elektromotor kann einen Stator und einen Rotor aufweisen. Der Elektromotor kann eine Motorwelle aufweisen. Der Rotor kann mit der Motorwelle fest verbunden sein. Der Elektromotor kann ein Hohlwellenmotor sein. Der Rotor kann eine hohlzylinderartige Form aufweisen.The electromechanical actuator may include an electric motor. The electric motor may be a brushless DC motor. The electric motor may be a DC motor with brushes. The electric motor may be a torque motor. The electric motor may include a stator and a rotor. The electric motor may have a motor shaft. The rotor can be firmly connected to the motor shaft. The electric motor may be a hollow shaft motor. The rotor may have a hollow cylindrical shape.

Der elektromechanische Aktuator kann ein Getriebe aufweisen. Das Getriebe kann dazu dienen, eine rotatorische Bewegung in eine Lineare Bewegung zu wandeln. Das Getriebe kann eine Übersetzung i ≠ 1 aufweisen. Das Getriebe kann eine Übersetzung i ≠ 1 aufweisen. Das Getriebe kann ein Kugelgewindetriebe, ein Planetenwälzgewindegetriebe oder ein Rollengewindetriebe aufweisen. Das Getriebe kann mit einem Spindelgetriebe ausgeführt sein. Das Getriebe kann ein Spindel-Mutter-System aufweisen. Die Spindel kann ein Trapezprofil, ein Dreiecksprofil, ein Sägezahnprofil oder ein Rundprofil aufweisen. Das Getriebe kann zumindest abschnittsweise eine reibungsvermindernde Oberfläche aufweisen. Die reibungsvermindernde Oberfläche kann ein Belag sein. Das Getriebe kann zumindest teilweise mit einem Schmiermittel gefüllt sein. Als Schmiermittel kann ein Öl oder Fett dienen. Das Getriebe kann ein Zugmittel, wie Riemen oder Kette, aufweisen. Das Getriebe kann wenigstens eine Verzahnung, wie Stirnverzahnung oder Kegelverzahnung, aufweisen. The electromechanical actuator may include a transmission. The transmission can be used to convert a rotary motion into a linear motion. The transmission can have a ratio i ≠ 1. The transmission can have a ratio i ≠ 1. The transmission may include a ball screw, a planetary roller screw drive or a roller screw drive. The gear can be designed with a spindle gear. The transmission may have a spindle-nut system. The spindle may have a trapezoidal profile, a triangular profile, a sawtooth profile or a round profile. The transmission may have a friction-reducing surface at least in sections. The friction reducing surface may be a coating. The transmission may be at least partially filled with a lubricant. The lubricant can be an oil or grease. The transmission may have a traction means, such as belt or chain. The transmission may have at least one toothing, such as spur toothing or conical toothing.

Das Stellen des wenigstens einen Fahrzeugrads kann ein Lenken, ein Einstellen einer Spur und/oder ein Einstellen eines Sturzes sein. Wenigstens ein Fahrzeugrad kann mithilfe eines gesonderten Aktuators stellbarsein. Mehrere Fahrzeugräder, insbesondere zwei Fahrzeugräder, können mithilfe eines gemeinsamen Aktuators stellbarsein. Zwei Fahrzeugräder, die auf einer gemeinsamen Radachse angeordnet sind, können mithilfe eines gemeinsamen Aktuators stellbar sein. Pro Fahrzeugrad kann ein Aktuator vorgesehen sein. Es kann ein Aktuator pro Radachse vorgesehen sein. Mehrere an einer Radachse angeordnete Aktuatoren können miteinander gekoppelt sein. Das wenigstens eine Fahrzeugrad kann an einem Radträger angeordnet sein. Der wenigstens eine Aktuator kann an einer Radachse zumindest annähernd mittig angeordnet sein. Der wenigstens eine Aktuator kann mit einem Radträger des wenigstens einen Fahrzeugrads unmittelbar verbunden sein. Der wenigstens eine Aktuator kann mit einem Radträger des wenigstens einen Fahrzeugrads mithilfe einer Koppelstange verbunden sein. Der wenigstens eine Aktuator, insbesondere ein Stator des wenigstens einen Aktuators, kann an einem Rahmen angeordnet sein.The placement of the at least one vehicle wheel may be steering, setting a lane and / or setting a lintel. At least one vehicle wheel may be adjustable by means of a separate actuator. Several vehicle wheels, in particular two vehicle wheels, can be adjustable by means of a common actuator. Two vehicle wheels, which are arranged on a common wheel axle, can be adjustable by means of a common actuator. An actuator may be provided per vehicle wheel. There may be one actuator per wheel axle. Several actuators arranged on a wheel axle can be coupled together. The at least one vehicle wheel can be arranged on a wheel carrier. The at least one actuator may be arranged at least approximately centrally on a wheel axle. The at least one actuator may be directly connected to a wheel carrier of the at least one vehicle wheel. The at least one actuator may be connected to a wheel carrier of the at least one vehicle wheel by means of a coupling rod. The at least one actuator, in particular a stator of the at least one actuator, may be arranged on a frame.

Mithilfe des wenigstens einen Aktuators kann eine lineare Stellbewegung entlang einer Stellachse ausführbar sein und der wenigstens eine Aktuator kann mit seiner Stellachse von der wenigstens einen Radachse beabstandet angeordnet sein. Der wenigstens eine Aktuator kann mit seiner Stellachse parallel zu der wenigstens einen Radachse angeordnet sein. Der wenigstens eine Aktuator kann mit seiner Stellachse zu der wenigstens einen Radachse winklig angeordnet sein. Der wenigstens eine Aktuatorkann vor, hinter, über oder unter der wenigstens einen Radachse angeordnet sein. Der wenigstens eine Aktuatorkann in einer Winkellage zwischen diesen Positionen angeordnet sein. Der wenigstens eine Aktuator kann mit seiner Stellachse koaxial zu der wenigstens einen Radachse angeordnet sein. Eine lineare Stellbewegung kann in eine Richtung oder in beide Richtungen erfolgen. Der wenigstens eine Aktuator kann wenigstens eine Schubstange aufweisen. Die wenigstens eine Schubstange kann massiv oder hohl sein. By means of the at least one actuator, a linear adjusting movement along an adjusting axis can be executed and the at least one actuator can be arranged with its adjusting axis spaced from the at least one wheel axle. The at least one actuator can be arranged with its adjusting axis parallel to the at least one wheel axle. The at least one actuator can be arranged at an angle with its adjusting axis to the at least one wheel axle. The at least one actuator may be disposed in front of, behind, above or below the at least one wheel axle. The at least one actuator may be disposed in an angular position between these positions. The at least one actuator can be arranged with its adjusting axis coaxial with the at least one wheel axle. A linear positioning movement can take place in one direction or in both directions. The at least one actuator may have at least one push rod. The at least one push rod may be solid or hollow.

Der wenigstens eine Aktuator kann mithilfe einer elektrischen Steuereinrichtung steuerbar sein. Die Steuereinrichtung kann eine baulich und/oder funktional zentrale Steuereinrichtung sein. Die Steuereinrichtung kann eine baulich und/oder funktional untergeordnete Steuereinrichtung sein. Der wenigstens eine Aktuator kann eine lokale Steuereinrichtung, eine Sperreinrichtung und/oder eine Sensoreinrichtung aufweisen. Die lokale Steuereinrichtung kann mit wenigstens einer weiteren Steuereinrichtung signalübertragend verbindbar sein. Die lokale Steuereinrichtung kann zum Steuern eines Aktuators oder mehrerer Aktuatoren dienen. Die Sperreinrichtung kann zum Einsparen von Energie dienen. Die Sperreinrichtung kann zum Blockieren des wenigstens einen Aktuators dienen. Die Sperreinrichtung kann eine Klemme, wie Wellenklemme, eine Hackenklemme, eine Schlingfeder, Klauen, einen Hubmagneten, und/oder einen Schaltbaren Freilauf aufweisen. Die Sensoreinrichtung kann einen Positionssensor zur Bestimmung einer aktuellen Linearposition, einen Wegsensor, einen Absolutsensor, einen Relativsensor, einen Drehzahlsensor und/oder einen inkrementellen Sensor aufweisen. Ein Sensor der Sensoreinrichtung kann an dem Elektromotor, an dem Getriebe und/oder an einer Peripherie angeordnet sein. Die Sensoreinrichtung kann dazu dienen, eine aktuelle Fahrzeuglage zu erfassen. Die Sensoreinrichtung kann zur Vorgabe einer linearen Stellbewegung dienen. Der wenigstens eine Aktuator kann einen Teil eines elektrischen Steckverbinders aufweisen. The at least one actuator may be controllable by means of an electrical control device. The control device can be a structurally and / or functionally central control device. The control device may be a structurally and / or functionally subordinate control device. The at least one actuator may have a local control device, a blocking device and / or a sensor device. The local control device can be connected to at least one further control device in a signal-transmitting manner. The local control device can be used to control one or more actuators. The locking device can be used to save energy. The locking device can serve to block the at least one actuator. The locking device may comprise a clamp, such as a wave clamp, a hoe clamp, a wrap spring, claws, a lifting magnet, and / or a switchable freewheel. The sensor device can have a position sensor for determining a current linear position, a displacement sensor, an absolute sensor, a relative sensor, a rotational speed sensor and / or an incremental sensor. A sensor of the sensor device can be arranged on the electric motor, on the transmission and / or on a periphery. The sensor device can serve to detect an actual vehicle situation. The sensor device can be used to specify a linear positioning movement. The at least one actuator may comprise a part of an electrical connector.

Der wenigstens eine Aktuator kann in einen Freigabezustand stellbarsein, in dem das wenigstens eine Fahrzeugrad passiv lenkbar ist. In dem Freigabezustand kann der wenigstens eine Aktuator unbestromt und/oder gesperrt sein. The at least one actuator can be adjustable into a release state in which the at least one vehicle wheel is passively steerable. In the release state, the at least one actuator may be de-energized and / or disabled.

Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.By "may" in particular optional features of the invention are referred to. Accordingly, there is an embodiment of the invention each having the respective feature or features.

Mit der erfindungsgemäßen Arbeitsmaschine ist auch bereits unmittelbar nach einer Inbetriebnahme ein schnelles Stellen ermöglicht. Ein Aufwand zur Ansteuerung eines Aktuators ist reduziert. Zusätzliche Hydraulikaggregate sind nicht erforderlich. Eine Regelbarkeit ist verbessert. Eine Arbeitsmaschine ist durch gezieltes Lenken einer Radachse oder mehrerer Radachsen in einem Fahrbetrieb stabilisierbar. Ein Wendekreis ist verringert. Ein Reifenverschleiß ist verringert. Eine Handhabbarkeit eines Gespanns ist erleichtert. Eine erreichbare Fahrgeschwindigkeit ist erhöht. Eine Beherrschbarkeit eines Gespanns ist verbessert sein. Gefährliche Fahrsituationen sind besser vermeidbar. Ein Funktionsumfang ist erhöht. Eine Dynamik und/oder eine Performance sind erhöht. Eine Effizienz ist erhöht. Eine Umweltverträglichkeit ist erhöht. Die Gefahr eines Austretens von Öl ist vermieden.With the working machine according to the invention is also immediately after commissioning a quick job allows. An effort to control an actuator is reduced. Additional hydraulic units are not required. A controllability is improved. A working machine can be stabilized by targeted steering of a wheel axle or several axles in a driving operation. A turning circle is reduced. Tire wear is reduced. A handling of a team is facilitated. An achievable driving speed is increased. A controllability of a team is to be improved. Dangerous driving situations are better avoidable. A range of functions is increased. Dynamics and / or performance are increased. Efficiency is increased. Environmental compatibility is increased. The risk of oil leakage is avoided.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.Hereinafter, embodiments of the invention will be described with reference to figures. From this description, further features and advantages. Concrete features of these embodiments may represent general features of the invention. Features associated with other features of these embodiments may also constitute individual features of the invention.

Es zeigen schematisch und beispielhaft:They show schematically and by way of example:

1 eine mobile lenkbare Arbeitsmaschine mit elektromechanischen Aktuatoren zum radselektiven Lenken von Rädernohne Lenkeinschlag, 1 a mobile steerable work machine with electromechanical actuators for wheel-selective steering of wheels without steering lock,

2 eine mobile lenkbare Arbeitsmaschine mit elektromechanischen Aktuatoren zum radselektiven Lenken von Rädern in Einschlagstellung, 2 a mobile steerable work machine with electromechanical actuators for the wheel-selective steering of wheels in impact position,

3 eine mobile lenkbare Arbeitsmaschine mit einem elektromechanischen Aktuator zum zentralen Lenken von Rädern ohne Lenkeinschlag, 3 a mobile steerable work machine with an electromechanical actuator for central steering of wheels without steering lock,

4 eine mobile lenkbare Arbeitsmaschine mit einem elektromechanischen Aktuator zum zentralen Lenken von Rädern in Einschlagstellung, 4 a mobile steerable work machine with an electromechanical actuator for the central steering of wheels in Einschlagstellung,

5 eine mobile lenkbare Arbeitsmaschine mit mehreren gekoppelten elektromechanischen Aktuatoren zum zentralen Lenken von Rädern ohne Lenkeinschlag, 5 a mobile steerable work machine with several coupled electromechanical actuators for central steering of wheels without steering lock,

6 eine mobile lenkbare Arbeitsmaschine mit mehreren gekoppelten elektromechanischen Aktuatoren zum zentralen Lenken von Rädern in Einschlagstellung, 6 a mobile steerable work machine with several coupled electromechanical actuators for central steering of wheels in Einschlagstellung,

7 einen elektromechanischen Aktuator zum Lenken von Rädern in achsparalleler Anordnung, 7 an electromechanical actuator for steering wheels in an axially parallel arrangement,

8 einen elektromechanischen Aktuator zum radselektiven Lenken von Rädern in koaxialer Anordnung und 8th an electromechanical actuator for the wheel-selective steering of wheels in a coaxial arrangement and

9 einen elektromechanischen Aktuator zum zentralen Lenken von Rädern in koaxialer Anordnung. 9 an electromechanical actuator for central steering of wheels in a coaxial arrangement.

1 zeigt eine mobile lenkbare Arbeitsmaschine 100 mit elektromechanischen Aktuatoren 102, 104 zum radselektiven Lenken von Rädern, wie 106, 108, ohne Lenkeinschlag. In 2 sinddie Räder 106, 108 in Einschlagstellung gezeigt. Die Arbeitsmaschine 100 weist einen Aufbau 110 und ein Fahrwerk auf. Das Fahrwerk weist Achsen, wie 112, die Räder 106, 108 und eine Lenkung auf. Die Räder 106, 108 sind an der Achse 112 angeordnet. 1 shows a mobile steerable work machine 100 with electromechanical actuators 102 . 104 for wheel-selective steering of wheels, like 106 . 108 , without steering lock. In 2 are the wheels 106 . 108 shown in Einschlagstellung. The working machine 100 has a structure 110 and a landing gear on. The chassis has axles, such as 112 , the wheels 106 . 108 and a steering on. The wheels 106 . 108 are on the axis 112 arranged.

Der Aktuator 102 dient zum Lenken des Rads 106. Der Aktuator 102 weist ein erstes festes Ende und ein zweites zu dem ersten Ende axial begrenzt verlagerbares Ende auf. Der Aktuator 102 ist mit seinem ersten Ende achsfest und mit seinem zweiten Ende an einem Radträger des lenkbaren Rads 106 angeordnet. Eine axiale Verlagerung des zweiten Endes des Aktuators 102 entsprechend dem Pfeil a bewirkt eine Lenkbewegung des Rads 106.The actuator 102 serves to steer the wheel 106 , The actuator 102 has a first fixed end and a second axially displaceable end limited to the first end. The actuator 102 is fixed to the axle with its first end and with its second end to a wheel carrier of the steerable wheel 106 arranged. An axial displacement of the second end of the actuator 102 according to the arrow a causes a steering movement of the wheel 106 ,

Der Aktuator 104 dient zum Lenken des Rads 108. Der Aktuator 104 weist ein erstes festes Ende und ein zweites zu dem ersten Ende axial begrenzt verlagerbares Ende auf. Der Aktuator 104 ist mit seinem ersten Ende achsfest und mit seinem zweiten Ende an einem Radträger des lenkbaren Rads 108 angeordnet. Eine axiale Verlagerung des zweiten Endes des Aktuators 104 entsprechend dem Pfeil b bewirkt eine Lenkbewegung des Rads 108. Damit sind die Räder 106, 108 grundsätzlich voneinander unabhängig lenkbar.The actuator 104 serves to steer the wheel 108 , The actuator 104 has a first fixed end and a second axially displaceable end limited to the first end. The actuator 104 is fixed to the axle with its first end and with its second end to a wheel carrier of the steerable wheel 108 arranged. An axial displacement of the second end of the actuator 104 according to the arrow b causes a steering movement of the wheel 108 , This is the wheels 106 . 108 basically steerable independently of each other.

3 zeigt eine mobile lenkbare Arbeitsmaschine 200 mit einem elektromechanischen Aktuator 202 zum zentralen Lenken von Rädern 204, 206 ohne Lenkeinschlag. In 4 sind die Räder 204, 206 in Einschlagstellung gezeigt. Die Lenkung weist eine Lenkstange 208 auf. Die Lenkstange 208 ist mit einem Ende an einem Radträger des lenkbaren Rads 204 und mit dem anderen Ende an einem Radträger des lenkbaren Rads 206 angeordnet. Eine axiale Verlagerung der Lenkstange 208 entsprechend dem Pfeil c bewirkt eine Lenkbewegung der Räder 204, 206. 3 shows a mobile steerable work machine 200 with an electromechanical actuator 202 for central steering of wheels 204 . 206 without steering angle. In 4 are the wheels 204 . 206 shown in Einschlagstellung. The steering has a handlebar 208 on. The handlebar 208 is with one end on a wheel carrier of the steerable wheel 204 and at the other end to a wheel carrier of the steerable wheel 206 arranged. An axial displacement of the handlebar 208 according to the arrow c causes a steering movement of the wheels 204 . 206 ,

Der Aktuator 202 ist mit seiner Längsachse zur Lenkstange 208 parallel und von der Lenkstange 208 beabstandet angeordnet. Der Aktuator 202 ist in etwa mittig zwischen den Räder 204, 206 angeordnet. Der Aktuator 202 und die Lenkstange 208 sind miteinander mit einer Verzahnung verbunden. Mithilfe des Aktuators 202 ist die Lenkstange 208 entsprechend dem Pfeil c axial verlagerbar. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1–2 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.The actuator 202 is with its longitudinal axis to the handlebar 208 parallel and from the handlebar 208 spaced apart. The actuator 202 is approximately in the middle between the wheels 204 . 206 arranged. The actuator 202 and the handlebar 208 are connected with each other with a gearing. Using the actuator 202 is the handlebar 208 axially displaceable according to the arrow c. Incidentally, in addition to particular 1 - 2 and the related description.

5 zeigt eine mobile lenkbare Arbeitsmaschine 300 mit mehreren gekoppelten elektromechanischen Aktuatoren 302, 304 zum zentralen Lenken von Rädern 306, 308 ohne Lenkeinschlag. In 6 sind die Räder 306, 308 in Einschlagstellung gezeigt. Die Lenkung weist eine Koppellenkstange 310 auf. Die Koppellenkstange 310 ist mit einem Ende an einem Radträger des lenkbaren Rads 304 und mit dem anderen Ende an einem Radträger des lenkbaren Rads 306 angeordnet. Eine axiale Verlagerung der Koppellenkstange 310 entsprechend dem Pfeil d bewirkt eine Lenkbewegung der Räder 304, 306. 5 shows a mobile steerable work machine 300 with several coupled electromechanical actuators 302 . 304 for central steering of wheels 306 . 308 without steering angle. In 6 are the wheels 306 . 308 shown in Einschlagstellung. The steering has a Koppellenkstange 310 on. The coupler bar 310 is with one end on a wheel carrier of the steerable wheel 304 and at the other end to a wheel carrier of the steerable wheel 306 arranged. An axial displacement of the coupling steering rod 310 according to the arrow d causes a steering movement of the wheels 304 . 306 ,

Die Aktuatoren 302, 304 sind jeweils mit ihren Längsachsen zur Koppellenkstange 310 parallel und von der Koppellenkstange 310 beabstandet angeordnet. Die Aktuatoren 302, 304 sind zueinander koaxial zwischen den Räder 304, 306 angeordnet. Die Aktuatoren 302, 304 sind mit der Koppellenkstange 310 jeweils mit einer Verzahnung verbunden. Mithilfe der Aktuatoren 302, 304 ist die Koppellenkstange 310 entsprechend dem Pfeil d axial verlagerbar. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1–4 und die zugehörige Beschreibung verwiesen.The actuators 302 . 304 are each with their longitudinal axes to Koppellenkstange 310 parallel and from the coupler bar 310 spaced apart. The actuators 302 . 304 are mutually coaxial between the wheels 304 . 306 arranged. The actuators 302 . 304 are with the coupling rod 310 each connected to a toothing. Using the actuators 302 . 304 is the Koppellenkstange 310 axially displaceable according to the arrow d. Incidentally, in addition to particular 1 - 4 and the related description.

7 zeigt einen elektromechanischen Aktuator 400 zum Lenken von Rädern in achsparalleler Anordnung. Der Aktuator 400 weist eine Längsachse 402 auf. Eine Lenkstange 404 weist eine Längsachse 406 auf. Der Aktuator 400 und die Lenkstange 404 sind mit ihren Längsachsen 402, 406 zueinander parallel und voneinander beabstandet angeordnet. Der Aktuator 400 weist einen Elektromotor 408 und ein Getriebe 410 auf. Der Aktuator 400 weist ein Gehäuse mit einer Anbindung 412 zum Abstützen einer Lenkkraft auf. Das Getriebe 410 weist beispielsweise einen Riemen, eine Kette und/oder eine Verzahnung auf. Eine Lenkbewegung wird von dem Aktuator 400 auf die Lenkstange 404 mithilfe eines Spindel-Mutter-Systems übertragen. Die Lenkstange 404 fungiert dabei als axial verlagerbare Bewegungsspindel und weist ein Bewegungsgewinde 414 auf. Der Aktuator 400 weist eine axial feste, drehbare Mutter auf. Ein Drehen der Mutter bewirkt ein axiales Verlagern der Lenkstange 404. Das Spindel-Mutter-System ist beispielsweise als Kugelgewindetriebe, Planetenwälzgewindegetriebe oder Rollengewindetriebe ausgeführt. Zum radselektiven Lenken eines Rads ist die Lenkstange 402 einseitig an einem Radträger eines lenkbaren Rads angeordnet. Zum zentralen Lenken von Rädern ist die Lenkstange 402 beidseitig jeweils an einem Radträger eines lenkbaren Rads angeordnet. Der Aktuator 400 weist ein lokales Steuergerät 416 zum Steuern des Elektromotors 408 auf. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 3–6 und die zugehörige Beschreibung verwiesen. 7 shows an electromechanical actuator 400 for steering wheels in paraxial arrangement. The actuator 400 has a longitudinal axis 402 on. A handlebar 404 has a longitudinal axis 406 on. The actuator 400 and the handlebar 404 are with their longitudinal axes 402 . 406 arranged parallel to each other and spaced from each other. The actuator 400 has an electric motor 408 and a gearbox 410 on. The actuator 400 has a housing with a connection 412 for supporting a steering force. The gear 410 has, for example, a belt, a chain and / or a toothing. A steering movement is from the actuator 400 on the handlebar 404 transmitted using a spindle-nut system. The handlebar 404 acts as an axially movable movement spindle and has a movement thread 414 on. The actuator 400 has an axially fixed, rotatable nut. Turning the nut causes an axial displacement of the handlebar 404 , The spindle-nut system is designed for example as ball screws, Planetenwälzgewindegetriebe or roller screw drives. For wheel-selective steering of a wheel is the handlebar 402 arranged on one side on a wheel carrier of a steerable wheel. For central steering of wheels is the handlebar 402 arranged on both sides in each case on a wheel carrier of a steerable wheel. The actuator 400 has a local controller 416 for controlling the electric motor 408 on. Incidentally, in addition to particular 3 - 6 and the related description.

8 zeigt einen elektromechanischen Aktuator 500 zum radselektiven Lenken von Rädern in koaxialer Anordnung. Der Aktuator 500 und eine Lenkstange 502 weisen eine gemeinsame Längsachse 504 auf. Der Aktuator 500 weist einen Elektromotor 506 und ein Getriebe auf. Der Aktuator 500 weist ein Gehäuse mit einer Anbindung 508 zum Abstützen einer Lenkkraft auf. Das Gehäuse weist eine topfartige Form mit einem zylindrischen Wandabschnitt 510 und einem Bodenabschnitt 512 auf. Die Anbindung 508 ist an dem Bodenabschnitt 512 angeordnet. Eine Lenkbewegung wird von dem Aktuator 500 auf die Lenkstange 502 mithilfe eines Spindel-Mutter-Systems übertragen. Die Lenkstange 502 fungiert dabei als axial verlagerbare Bewegungsspindel und weist ein Bewegungsgewinde 514 auf. Der Aktuator 500 weist eine axial feste, drehbare Mutter auf. Ein Drehen der Mutter bewirkt ein axiales Verlagern der Lenkstange 502. Das Spindel-Mutter-System ist beispielsweise als Kugelgewindetriebe, Planetenwälzgewindegetriebe oder Rollengewindetriebe ausgeführt. Die Lenkstange 502 ist mit ihrem Ende 516 an einem Radträger eines lenkbaren Rads angeordnet. Der Aktuator 500 weist ein lokales Steuergerät 518 zum Steuern des Elektromotors 506 auf. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 1–7 und die zugehörige Beschreibung verwiesen. 8th shows an electromechanical actuator 500 for wheel-selective steering of wheels in a coaxial arrangement. The actuator 500 and a handlebar 502 have a common longitudinal axis 504 on. The actuator 500 has an electric motor 506 and a gearbox on. The actuator 500 has a housing with a connection 508 for supporting a steering force. The housing has a pot-like shape with a cylindrical wall portion 510 and a bottom section 512 on. The connection 508 is at the bottom section 512 arranged. A steering movement is from the actuator 500 on the handlebar 502 transmitted using a spindle-nut system. The handlebar 502 acts as an axially movable movement spindle and has a movement thread 514 on. The actuator 500 has an axially fixed, rotatable nut. Turning the nut causes an axial displacement of the handlebar 502 , The spindle-nut system is designed for example as ball screws, Planetenwälzgewindegetriebe or roller screw drives. The handlebar 502 is with her end 516 arranged on a wheel carrier of a steerable wheel. The actuator 500 has a local controller 518 for controlling the electric motor 506 on. Incidentally, in addition to particular 1 - 7 and the related description.

9 zeigt einen elektromechanischen Aktuator 600 zum zentralen Lenken von Rädern in koaxialer Anordnung. Der Aktuator 600 weist ein Gehäuse 604 mit einer Anbindung 602 zum Abstützen einer Lenkkraft auf. Die Anbindung 602 ist an dem Gehäuse 604 angeordnet. Die als Bewegungsspindel 606 fungierende Lenkstange geht axial durch den Aktuator 600 bzw. das Gehäuse 604 hindurch. Im Übrigen wird ergänzend insbesondere auf 8 und die zugehörige Beschreibung verwiesen. 9 shows an electromechanical actuator 600 for central steering of wheels in coaxial arrangement. The actuator 600 has a housing 604 with a connection 602 for supporting a steering force. The connection 602 is on the case 604 arranged. The as a movement spindle 606 acting handlebar passes axially through the actuator 600 or the housing 604 therethrough. Incidentally, in addition to particular 8th and the related description.

Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS

100100: Arbeitsmaschine working machine
102102: Aktuator actuator
104104: Aktuator actuator
106106: Rad wheel
108108: Rad wheel
110110: Aufbau construction
112112: Achse axis
200200: Arbeitsmaschine working machine
202202: Aktuator actuator
204204: Rad wheel
206206: Rad wheel
208208: Lenkstange handlebars
300300: Arbeitsmaschine working machine
302302: Aktuator actuator
304304: Aktuator actuator
306306: Rad wheel
308308: Rad wheel
310310: Koppellenkstange Coupling handlebar
400400: Aktuator actuator
402402: Längsachse longitudinal axis
404404: Lenkstange handlebars
406406: Längsachse longitudinal axis
408408: Elektromotor electric motor
410410: Getriebe transmission
412412: Anbindung connection
414414: Bewegungsgewinde motion thread
416416: Steuergerät control unit
500500: Aktuator actuator
502502: Lenkstange handlebars
504504: Längsachse longitudinal axis
506506: Elektromotor electric motor
508508: Anbindung connection
510510: Wandabschnitt wall section
512512: Bodenabschnitt bottom section
514514: Bewegungsgewinde motion thread
516516: Ende The End
518518: Steuergerät control unit
600600: Aktuator actuator
602602: Anbindung connection
604604: Gehäuse casing
606606: Bewegungsspindel movement spindle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 202004001249 U1 [0002, 0002]
DE 102004038444 A1 [0003, 0003]

Claims

Mobile steerable work machine ( 100 . 200 . 300 ) comprising at least one wheel axle ( 112 . 406 . 504 ) and at least one on the at least one wheel axle ( 112 . 406 . 504 ) arranged vehicle wheel ( 106 . 108 . 204 . 206 . 306 . 308 ), characterized in that on the at least one wheel axle ( 112 . 406 . 504 ) at least one electromechanical actuator ( 102 . 104 . 202 . 302 . 304 . 400 . 500 . 600 ) for providing the at least one vehicle wheel ( 106 . 108 . 204 . 206 . 306 . 308 ) is arranged.

Working machine ( 100 ) according to claim 1, characterized in that at least one vehicle wheel ( 106 . 108 ) using a separate actuator ( 102 . 104 . 500 ) is adjustable.

Working machine ( 200 . 300 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that a plurality of vehicle wheels ( 204 . 206 . 306 . 308 ) using a common actuator ( 202 . 302 . 304 . 400 . 600 ) are adjustable.

Working machine ( 200 . 300 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that by means of the at least one actuator ( 202 . 302 . 304 . 400 ) a linear adjusting movement along a control axis ( 402 ) is executable and the at least one actuator ( 202 . 302 . 304 . 400 ) with its adjusting axis ( 406 ) of the at least one wheel axle ( 406 ) is arranged at a distance.

Working machine ( 100 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that by means of the at least one actuator ( 500 . 600 ) a linear adjusting movement along a control axis ( 504 ) is executable and the at least one actuator ( 500 . 600 ) with its adjusting axis ( 504 ) coaxial with the at least one wheel axle ( 504 ) is arranged.

Working machine ( 100 . 200 . 300 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one actuator ( 102 . 104 . 202 . 302 . 304 . 400 . 500 . 600 ) an electric motor ( 408 . 506 ) and a transmission ( 410 ) having.

Working machine ( 100 . 200 . 300 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one actuator ( 102 . 104 . 202 . 302 . 304 . 400 . 500 . 600 ) a local control device ( 416 . 548 ), a locking device and / or a sensor device.

Working machine ( 100 . 200 . 300 ) according to at least one of the preceding claims, characterized in that the at least one actuator ( 102 . 104 . 202 . 302 . 304 . 400 . 500 . 600 ) is adjustable in a release state in which the at least one vehicle wheel ( 106 . 108 . 204 . 206 . 306 . 308 ) is passively steerable.